顺序控制设计法
PLC程序的顺序控制设计方法
六、讨论
（2）顺序功能图绘制
四、顺控设计法中梯形图的编程方式
梯形图的编程方式是指根据功能表图设计出梯形图的方法。 ➢ 使用通用指令的编程方式 ➢ 以转换为中心的编程方式 ➢ 使用STL指令的编程方式 为了便于分析，我们假设刚开始执行用户程序时，系统
已处于初始步（用初始化脉冲M8002将初始步置位），代表 其余各步的编程元件均为OFF，为转换的实现做好了准备。
变化，系统就从原来的状态步转入新的状态步。
二、顺序控制设计法基本步骤
2、状态转移条件的确定
转移条件的定义 转移条件是使系统从当前状态步进入下一状态步的条件。
常见的转移条件 ➢ 外部输入信号（按钮、行程开关、定时器和计数器 的触点动作等）； ➢ 外部输入信号的逻辑组合。
二、顺序控制设计法基本步骤
一、基本概念
4、顺序功能图的组成要素 （1）三要素 状态步、与状态有关的状态转移和动作。
（2）状态步转移的必备条件 前级状态步必须是活动的 对应的转移条件满足
二、顺序控制设计法基本步骤
1、状态步的划分 状态步的定义 根据被控对象的工作过程及控制要求，将系统的工作 过程划分成的若干个阶段。
划分的方法和依据 根据PLC的输出量的状态划分，只要输出量状态发生
线之下，只允许有一个转换符号。
三、顺序功能图的组成
4、顺序功能图的基本结构
子步
➢ 某一步可以包含一系列子步和 转换，通常这些序列表示整个 系统的一个完整的子功能。
➢ 使系统的设计者在总体设计时 容易抓住系统的主要矛盾，用 更加简洁的方式表示系统的整 体功能和概貌。
三、顺序功能图的组成
5、注意事项
时一定要使用RET指令。 ➢ STL触点断开时，CPU不执行它驱动的电路块。 ➢ CPU只执行活动步对应的电路块，因此允许双线圈输出。 ➢ STL触点驱动的电路块中不能使用MC和MCR指令。 ➢ 使状态器置位的指令如果不在STL触点驱动的电路块内，执
顺序功能图及顺序控制设计法
顺序控制梯形图的设计方法
❖ 起保停电路的设计方法 ❖ 以转换为中心的设计方法 ❖ 使用SCR指令的设计方法
13
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4.2 使用SCR指令的顺序控制设计法
4.2.1 顺序控制指令LSCR、SCRT、SCRE
LAD
STL
功能
LSCR S-bit 顺序状态开始
– 并行序列编程 • N个后续步是由前级步同时起动的。 • 结束前级步，只需将N个后续步的任一常闭触点 串入该步线圈回路。
29
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选择序列分支的编程方法
M0.1 I0.1
M0.2
I0.2 M0.3
I0.3 M0.4
I0.4 M0.5
30
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第4章 顺序功能图程序设计方法
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梯形图中的基本电路
❖ 起保停电路和置复位电路
2
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顺序控制设计法与顺序功能图
选择结构流程控制
❖ 以运料小车控制为例
45
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47
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并行结构流程控制
❖ 以交通信号灯控制为例
PLC第4章 S7-1200 顺序控制设计法与顺序功能图
图4-6 小车自动往返的梯形图
4.1 经验设计法
此梯形图存在的问题: 在两端点处不能可靠停车
I0.0 I0.3 Q0.0 I0.1 I0.4 Q0.1 I0.0 I0.3 I0.2 Q0.0 Q0.1 I0.1 I0.4 I0.2 Q0.1 Q0.0
图4-6 小车自动往返的梯形图
4.1 经验设计法
SB3
KM2
SB2
KM1
M 3~
KM1
KM2
4.1 经验设计法
将继电器电路转换为梯形图 • 确定PLC的输入信号和输出信号。 • 画PLC的外部接线图 • 启动/停止一般使用常开按钮 • 互锁使用常闭开关
图4-3 PLC的外部接线图
4.1 经验设计法
将继电器电路转换为梯形图 • 控制线路图 >> 梯形图 • 注意互锁环节
QS L1 L2 L3 SB1 KM1 按下SB1, KM2线圈失电， KM2辅助常开触 点断开,解除自锁 KM2常开触点断 开，电机停转 U V W FR KM2 SB2 KM1 SB3 KM2 FU1 FU2 FR
SB3
KM2
SB2
KM1
M 3~
KM1
KM2
4.1 经验设计法
QS L1 L2 L3 SB1 KM1 松开SB1 KM2 SB2 FR U V W KM1 SB3 KM2 FU1 FU2 FR
KM1 Q0.0
I0.3 SQ1
I0.4 SQ2
4.1 经验设计法
KM2 Q0.1 KM1 Q0.0
I0.3 SQ1
I0.4 SQ2 I0.0 I0.1 I0.4 I0.2 Q0.1 Q0.0
I0.3
Q0.0 I0.1 I0.4 Q0.1 I0.0 I0.3 I0.2 Q0.0 Q0.1
顺序控制设计法与顺序功能
设计控制程序
选择编程语言
根据控制要求和所使用的控制器，选择合适的 编程语言。
设计程序结构
根据顺序功能图，设计程序的结构，包括主程 序、子程序等。
编写程序代码
根据程序结构，编写程序代码，实现控制逻辑。
程序调试与优化
调试程序
通过模拟或实际运行，调试程序代码， 确保控制逻辑的正确性。
优化程序
根据调试结果，优化程序代码，提高 程序的运行效率和稳定性。
案例二：智能家居照明系统的控制设计
总结词
智能家居照明系统的控制设计是顺序功能的一个实例 ，通过预设的顺序控制不同区域的灯光，提供舒适和 节能的照明环境。
详细描述
智能家居照明系统的控制设计采用了顺序功能的概念 。通过预设不同的灯光场景和顺序，系统可以根据时 间和人员活动情况自动调节和控制不同区域的灯光。 例如，在晚上，系统可以自动打开卧室和走廊的灯光 ，而在白天，当阳光充足时，系统可以自动关闭灯光 或调至较暗的模式，以节约能源。这种设计不仅提供 了舒适和人性化的照明环境，还有助于节能减排，保 护环境。
顺序控制设计法的优势与局限 性
优势
结构清晰
顺序控制设计法采用模块化的结构，使得整个系统的设计变得清晰 明了，易于理解和维护。
可扩展性强
由于采用模块化的设计，当需要增加新的功能或对现有功能进行修 改时，只需添加或修改相应的模块，而不会影响到其他模块。
可靠性高
由于每个模块的功能明确，当某个模块出现故障时，可以迅速定位并 修复，不会影响到整个系统的运行。
在智能家居中的应用
智能家电控制
通过顺序控制设计法，实现对智能家电的集中控制和远程控制， 提高家居生活的便利性和舒适性。
智能照明系统
总结顺序控制设计法的编程方法。
总结顺序控制设计法的编程方法。
顺序控制设计法是一种编程方法，它类似于烘焙蛋糕的过程——每个步骤按照特定的顺序完成，最终形成一个完整的蛋糕。
在编程中，顺序控制设计法非常实用，因为它能够确保每个步骤都按照正确的顺序执行，最终生成正确的输出结果。
下面是一些顺序控制设计法的编程方法：1. 定义目标：在开始编程之前，要明确自己的目标是什么。
这样可以帮助我们理解需要如何分解问题，以及需要哪些步骤和顺序执行这些步骤。
2. 设计输入与输出：设计程序的输入和输出格式。
这有助于我们明确需要哪些输入和输出，并确保它们符合实际需求。
3. 分解任务：将任务分解成小而可控的部分，例如，创建函数和子程序，以实现代码的复用。
这样可以简化复杂问题，并使编程更加有效。
4. 确定执行顺序：确定各个部分的顺序，如何组合它们以实现我们所需的结果。
这有助于我们对整个问题进行建模，找到最佳解决方案，并确保步骤以正确的顺序执行。
5. 编写代码：基于以上步骤，编写代码以实现程序的功能。
要测试代码是否按照正确的顺序执行，并检查是否存在任何错误和漏洞。
6. 调试程序：测试程序是一个很关键的步骤。
这有助于我们找到错误和漏洞，并确保程序在各种情况下都能够工作得很好。
7. 优化程序：在完成编码和调试之后，可以进一步优化程序。
例如，优化算法、改进代码、加速程序等。
这有助于提高程序性能和效率。
尽管顺序控制设计法看起来很简单，但它是编写高效和可靠程序的关键步骤。
遵循上述步骤可以帮助我们更有效地开发程序，确保代码能够按照正确的顺序执行，同时尽可能地减少错误和漏洞的出现。
PLC顺序控制设计法
★顺序控制设计法在工业领域中，许多的控制对象（过程）都属于顺序控制，其特点是整个控制过程可划分为几个工步，每个工步按顺序轮流工作，而且任何时候都只有一个工步在工作。
根据这种控制特点，开发了专门供编制顺序控制程序用的功能表图，这种先进的设计方法已成为PLC程序设计的最主要方法。
二、顺序控制设计法状态流程（转移）图：描述控制系统的控制过程、功能和特性，又称状态图、流程图、功能图。
状态转移图的特点：具有直观、简单，是设计PLC顺序控制程序的一种有力工具。
（一）顺序控制设计基本概念1、步步：根据系统输出量的变化，将系统的一个工作循环过程分解成若干个顺序相连的阶段。
“步”在状态流程图中用方框来表示。
编程时一般用PLC内部的软继电器表示各步，如或。
注意：步是根据PLC的输出量是否发生变化来划分的，只要系统的输出量状态发生变化，系统就从原来的步进入新的步。
举例：液压工作台的工作过程的分步。
液压工作台的工作过程示意图液压工作台的整个工作过程可划分为：原位（SB1）、快进（SQ2）、工进（SQ3）和快退（SQ1）四步；各步电磁阀YA1、YA2、YA3的状态如图所示。
（1）液压工作台初始状态：停在原位（压合SQ1）—YA1-、YA2-、YA3-（输出）。
（2）按SB：快进—YA1+、YA2-、YA3+（输出）。
（3）压合SQ2：工进—YA1+、YA2-、YA3-（输出）。
（4）压合SQ3：快退，快退回原位停止—YA1-、YA2+、YA3-（输出）。
结论：PLC输出量发生变化时产生新的一步。
1）初始步：刚开始阶段所处的步，每个功能表图必须有一个。
在状态转移图中，初始步用双线框表示，如。
2）活动步：当前正在执行的步。
2、有向连线：步与步之间的连线，表示步的活动状态的进展方向。
注：无箭头的有向连线表示转换方向为上→下，左→右。
3、转移：从当前步进入下一步。
转移是用与有向连线垂直的短划线表示。
转移的实现：①前级步必须是“活动步”；②对应的转换条件成立。
PLC顺序控制系统的几种简易设计方法
PLC顺序控制系统的几种简易设计方法本文先阐述了顺序控制系统的特点及设计思路，接着再介绍四种由PLC控制的顺序控制系统的设计方法。
引言在生产机械的自动控制领域，PLC顺序控制系统的应用量大面广。
然而，工艺不同的生产机械要求设计不同的控制系统梯形图。
目前，不少电气设计人员仍然采用经验设计法来设计PLC顺序控制系统，不仅设计效率低，容易出差错，而且设计阶段难以发现错误，需要多次调试、修改才符合设计要。
本文提出的4种简易设计方法，能快速地一次设计成功PLC顺序控制系统。
顺序控制系统的特点及设计思路1．特点顺序控制系统是指按照预定的受控执行机构动作顺序及相应的转步条件，一步一步进行的自动控制系统。
其受控设备通常是动作顺序不变或相对固定的生产机械。
这种控制系统的转步主令信号大多数是行程开关（包括有触点或无触点行程开关、光电开关、干簧管开关、霍尔元件开关等位置检测开关），有时也采用压力继电器、时间继电器之类的信号转换元件作为某些步的转步主令信号。
为了使顺序控制系统工作可靠，通常采用步进式顺序控制电路结构。
所谓步进式顺序控制，是指控制系统的任一程序步（以下简称步）的得电必须以前一步的得电并且本步的转步主令信号已发出为条件。
对生产机械而言，受控设备任一步的机械动作是否执行，取决于控制系统前一步是否已有输出信号及其受控机械动作是否已完成。
若前一步的动作未完成，则后一步的动作无法执行。
这种控制系统的互锁严密，即便转步主令信号元件失灵或出现误操作，亦不会导致动作顺序错乱。
2．设计思路本文提出的4种简易设计方法都是先设计步进阶梯，在步进阶梯实现由转步主令信号控制辅助继电器得失电；然后根据步进阶梯设计输出阶梯，在输出阶梯实现由辅助继电器控制输出继电器得失电。
这4种设计法所设计的梯形图电路结构及相应的指令应适用于大多数PLC机型，具有通用性。
由于各种PLC机型的编程元件代号及其编号不尽相同，为便于阐述，本文约定：所有梯形图中的输入继电器、输出继电器、辅助继电器（又称内部继电器）的代号分别为：X、Y、M。
plc学习顺序设计法
任务一 学会画出系统的顺序功能图
1、 任务提出
图4- 1 剪板机示意图
初始状态时，压钳和剪刀在上限位 置，限位开关I0.0和I0.1为ON，按下启 动按钮I1.0。工作过程如下：首先板料 右行(Q0.0为ON)至限位开关I0.3动作， 然后压钳下行(Q0.1为ON并保持)，压 紧板料后，压力继电器I0.4为ON，压钳 保持压紧，剪刀开始下行(Q0.2为ON)， 剪断板料后， I0.2变为ON，压钳和剪刀 同时上行(Q0.3和Q0.4为ON，Q0.1和 Q0.2为OFF)，他们分别碰到限位开关 I0.0和I0.1后，停止上行，都停止后， 又开始下一个周期的工作，剪完10块后 停止并停在初始状态。
引入： 锅炉的鼓风机和引风机控制
•
观察右图的时序图，分析 引风机和鼓风机的工作过程。
图4-2 锅炉的鼓风机和引风机控制
• 知识学习：
(1)顺序功能图的基本元件 (2)顺序功能图的基本结构
顺序功能图的组成元件:步、动作、转换、转换条件和有向连线
1.步： 系统的一个工作周期根据输出
量的不同所划分的各个顺序相连的阶段. 使用位存储器M来代表各步，在顺序功 能图中用矩形方框表示，方框用数字或 代表该步的编程元件M的地址作为步的 编号。
3.有向连线： 将代表各步的方框按照 它们成为活动步的先后次序连接起来 的线有向连线在从上到下或从左到右 的方向上的箭头可以省略。
顺序功能图的基本结构：单序列、选择序列和并行序列
. 单序列:由一系列相继激活的步组成，每一步后仅有一个转换，每一个 转换后也只有一个步 。
. 选择序列:系统的某一步活动后，满足不同的转换条件能够激活不同的 步的序列。
画出控制系统的顺序功能图。
图4- 10 专用钻床两只钻头示意图
专题：顺序控制设计法与顺序功能图
灯控制程序。
东西向
南北向
Q4.0
红
Q4.3
Q4.1
黄
Q4.4
Q4.2
绿
Q4.5
启动 停止
I0.0
I0.1
交通信号灯控制盘
精选2021版课件 34
专题：顺序控制设计法与顺序功能图
根据交通信号灯的控制要求，画出信号灯的控制时序 如下图。
PLC与变频技术
专题： 顺序控制设计法 与顺序功能图
精选2021版课件
1
专题：顺序控制设计法与顺序功能图
一、根据继电器电路图设计梯形图 1.基本方法 ⑴分析项目的工作流程 ⑵分清项目中的输入输出信号，并统计数量 ⑶根据I/O数量和项目要求确定系统规模(CPU、
DI/DO模块数量等) ⑷确定PLC外部接线(即确定了I/O地址) ⑸梯形图编程。中间继电器、时间继电器和计数器在
PLC中用存储位M、定时器T和计数器C代替
精选2021版课件 2
专题：顺序控制设计法与顺序功能图
分析控制对象 确定控制内容
选择PLC类型
硬件设计
软件设计
系统总装统调
否 调整硬件
符合 设计要求
是
否 调整软件
投入运行
精选2021版课件 3
专题：顺序控制设计法与顺序功能图
2. 实例 —— 电机的Y－起动
生产设备的启停和工艺流程的联动与闭锁关系。
• 模拟量控制MCS：闭环控制与调节。例如PID。
精选2021版课件 7
专题：顺序控制设计法与顺序功能图
2.2 顺序功能图设计法 顺序功能图用来编制顺序控制的程序，如：机械手控
PLC三百第六章顺序控制设计法
示例：
控制锅炉的鼓风机和引风机
的 要 求 。 按 下 起 动 按 钮 SB1
I0.0
（I0.0点输入）后，应先开引
风机，延时5s后再开鼓风机。
按 下 停 止 按 钮 SB2 （ I0.1 点 输 入）后，应先停鼓风机，5s后
Q4.0
再停引风机。KM1为引风机交 流 接 触 器 （ Q4.0 点 驱 动 ） ， Q4.1
组成：步、有向连线、转换、转换条件、动作
顺序功能表图的组成
由步、转换、转换条件、有向连线、动作来组成。
步与步之间用 有向连线连接，箭 头表示转换的方向
转换用与有 向连线垂直的短 划线表示，转换 将相邻两步分开。
初始步
用矩形框表示各步。 框内的数字，编程 元件的地址表示步的 编号。
动作用矩形 框表示，框内 的文字表示动 作的内容
M1.0 系统状态
I0.0 M1.0
I0.1 M1.0
M1.0=1 连续工作模式
转换条件=1
使用置位复位指令的顺序控制梯形图编程方法
使用置位复位指令的顺序控制编程方法又称为以转换为 中心的编程方法。
转换条件
转换后的状态（结果）
示例：
输出电 路
示例：
选择分支
选择合并 分支 合并
输出
具有多种工作方式系统的顺序控制
转换条件用
短划线旁边用文 字、表达式或符 号说明。
当系统正处在某一步所在的阶段，进 行相应的动作时，叫做该步处于活动状态， 该步称为活动步。
当转换条件满足时，上一步的活动 结束，下一步的活动开始。
示例：
➢基本结构
单序列结构
选择序列结构
分支
合并
单序列由一
梯形图的顺序控制设计法
设计梯形图
根据控制流程图，设计梯形图，明确各元件的输入、输出信 号以及相互之间的关系。
考虑安全保护措施，确保系统在异常情况下能够安全停车。
编写控制程序
根据梯形图和控制逻辑，编写控制程 序，实现控制功能。
测试程序功能，确保程序能够正确执 行控制逻辑。
调试和测试
在实际设备上进行调试和测试，观察控制效果是否达到预期。
03
在实际应用中，需要不断总结经验，完善设计规范和标准，提高设计 的质量和可靠性。
04
同时，也需要加强相关领域的研究和创新，推动顺序控制设计法的理 论和实践不断发展。
THANKS
感谢观看
梯形图的顺序控制设计法
• 引言 • 梯形图设计法概述 • 梯形图设计法的实现步骤 • 梯形图设计法的应用实例 • 总结与展望
01
引言
目的和背景
1
顺序控制系统在工业自动化领域中具有广泛应用， 如化工、电力、制药等。
2
顺序控制系统的设计是实现自动化生产的关键环 节，而梯形图作为顺序控制的一种图形表示方法， 具有直观、易懂的特点。
05
总结与展望
总结
梯形图作为顺序控制设计法的一种， 具有直观、易读、易维护等优点，广 泛应用于自动化控制领域。
梯形图的设计过程中，需要遵循一定 的设计原则和规范，如模块化设计、 信息隐藏、高内聚低耦合等，以保证 设计的合理性和可靠性。
顺序控制设计法是一种基于流程顺序 进行设计的思想，通过将整个流程分 解为一系列顺序执行的任务，实现流 程的自动化控制。
03
梯形图设计法的实现步骤
确定控制任务和控制参数
确定控制任务
明确控制系统的目标，如温度、压力 、流量等。
确定控制参数
plc顺序控制设计法
plc顺序控制设计法PLC（可编程逻辑控制器）是一种广泛应用于工业自动化中的控制器。
PLC的设计方法有很多种，其中最常见的是顺序控制设计法。
本文将详细介绍PLC顺序控制设计法，并对相关技术进行讲解和指导。
PLC顺序控制设计法是一种根据工艺流程设计程序，在控制逻辑上实现一系列顺序操作的控制方式。
这种方法的应用广泛，常见于各种自动生产线、工艺流程控制中。
PLC顺序控制设计法的步骤如下：1.分析工艺流程，确定具体操作步骤。
2.针对每个操作步骤，设计PLC程序，使之符合实际要求。
3.在程序中添加各种条件判断、保护机制和控制逻辑。
4.在程序执行前根据工艺要求对所有的输入和输出进行设置。
PLC顺序控制设计法的优点：1.工艺流程可靠、安全。
PLC程序根据预设逻辑来控制各个操作步骤的执行顺序，在确保生产效率的同时保证了安全性。
2.PLC顺序控制设计法的灵活性高。
通过修改PLC程序中的控制逻辑，可以适应不同的工艺流程需求，减少了设计和维护成本。
3.自动化程度高。
一旦PLC程序正确设置，就可以自动执行，省去大量人力资源投入，提高了生产效率。
PLC顺序控制设计法需要了解的相关技术有：1.涉及到的工业领域知识。
较深入了解工艺流程、设备和产品的相关技术性能、操作方式等，对PLC顺序控制设计法的应用有很大帮助。
2.编程语言掌握。
常见的PLC编程语言有ladder diagram（LAD）、instruction list（IL）、functional block diagram（FBD）、sequential function chart（SFC）等。
需要根据实际需要进行选择和学习。
3.控制器选型。
根据实际应用环境和生产需求，选择合适的PLC控制器，并了解其相关硬件性能，以确定PLC顺序控制设计方案。
总之，PLC顺序控制设计法是一种非常实用的工业自动化控制方法，广泛应用于各种自动生产线和工艺流程的控制中。
想要熟练掌握PLC顺序控制设计法，需要掌握一定的领域知识，熟练掌握多种编程语言技能以及掌握相关的硬件知识。
PLC顺序控制设计方法
PLC顺序控制设计法之功能表图
一、PLC顺序控制设计法
PLC顺序控制就是按照生产工艺预先规定的顺序,在各个输入信号的作用下,根据内部状态和时间的顺序,在生产过程中各个执行机构自动地有序地进行工作。使用顺序控制设计法时首先根据系统的工艺过程，画出顺序功能图，然后根据顺序功能图画出PLC梯形图。
常用的设计方法有三种：起－保－停电路设计法、以转换为中心设计法、步进顺控指令设计法。
三、顺序功能图的组成要素
顺序功能图主要由步、有向连线、转换、转换条件和动作（或命令）等要素组成。
步与步之间实现转换应同时具备两个条件：
(1)前级步必须是动步。
(2)对应的转换条件成立。
案例：
液压进给装置运动控制：
2.转换条件的确定
转换条件是使系统从当前步进入下一步的条件。常见的转换条件有按钮、行程开关、定时器和计数器的触点的动作（通/断）等。
3.顺序功能图的绘制
根据以上分析画出描述系统工作过程的顺序功能图。这是顺序功能设计法中最关键的一个步骤。绘制顺序功能图的具体方法将在下节介绍。
4.梯形图的绘制
根据顺序功能图，采用某种编程方式设计出梯形图。
PLC顺序控制设计法是一种先进的设计方法，很容易被初学者接受，程序的调试、修改和阅读也很容易，并且大大缩短了设计周期，提高了设计效率。
二、PLC顺序控制设计法的设计基本步骤
1.步的划分
分析被控对象的工作过程及控制要求，将系统的工作过程划分成若干个阶段，这些阶段称为“步”。步是根据PLC输出量的状态划分的，只要系统的输出量状态发生变化，系统就从原来的步进入新的步。在每一步内PLC各输出量状态均保持不变，但是相邻两步输出量总的状态是不同的。
4.3顺序控制设计法与顺序功能图
项目任务要求
• 1、按下左行按钮，小车左行，碰到左 、按下左行按钮，小车左行， 行限位，小车停2秒 小车右行， 行限位，小车停 秒，小车右行，碰到 右行限位，小车停2秒 小车左行， 右行限位，小车停 秒，小车左行，周 尔复始； 尔复始； • 2、按下停止按钮，小车停止； 、按下停止按钮，小车停止； • 3、当左、右限位开关失灵，碰到限位 、当左、右限位开关失灵， 保护，小车停止。 保护，小车停止。
I0.2+I0.5+I0.6+SM0.1
停止按钮按下 左保护 右保护
M0.0
I0.1
停止状态
左行按钮按下
M0.1 M0.2 M0.3 M0.4
Q0.0
左行
左限位
上电初始化
I0.3 T37
停2S
2S时间到
T37 Q0.1 I0.4 T38 T38
2S时间到
右行
右限位
停2S
顺序功能图
I0.2+I0.5+I0.6+SM0.1
开始称分支
5 h 8 i 9 j 12 11 n 10 m k
转换符号在水平线下
转换符号在水平线上 结束称合并
• 并联序列
3为活动步,转换条 为活动步, 件e=1,步4 和步6 e=1,步 和步6 的转换同时变为活 动步, 步3 变为不 动步, 活动步， 活动步，步4 和步 6被同时激活后， 被同时激活后， 每个序列中活动步 的进展是独立的。 的进展是独立的。 结束称合并 开始称分支
鼓风机
停止
延时5S 延时
停止按下后 延时5S断开 延时 断开
引风机
经验设计： 经验设计： I0.0：启动 ： I0.1：停止 ： Q0.0：引风机 ： Q0.1：鼓风机 ：
顺序控制设计法
顺序控制设计法 （3）与步对应的动作 一个控制系统可以被划分为被控系统和施控系统， 例如在数控车床系统中，数控装置是施控系统，而车 床是被控系统。对于被控系统，在某一步中要完成某 些“动作”（action）；对于施控系统，在某一步中 则要向被控系统发出某些“命令”（command）。 为了叙述方便，下面将命令或动作统称为动作，并用 矩形框中的文字或符号表示，该矩形框应与相应的步 的符号相连。
顺序控制设计法
锅炉的鼓风机和引风机的控制要求：按下启动 按钮I0.0后，应先开引风机，延时l2s后再开鼓风机 。按下停止按钮I0.1后，应先停鼓风机，10s后再停 引风机。试画出其对应的时序图。
I0.0
I0.1
Q0.0
Q0.1 12S 10S
顺序控制设计法
其对应的顺序功能图为：
初始步 转换 步 有向 连线 转换条件
顺序控制设计法
根据以上方法，写出锅炉鼓风机和引风机控制 的梯形图程序：
顺序控制设计法
顺序控制设计法
顺序控制设计法
顺序控制设计法
在前面我们已初步了解顺序控制法、简单的顺 序功能图的绘制及其转换为相应梯形图的方法。然 而在实际控制系统中，很多控制流程并非简单的单 序列流程，而是包括了选择分支、并行分支等复杂 的控制流程，为此我们将进一步学习顺序功能图的 基本结构。
顺序控制设计法 顺序控制法用转换条件控制代表各步的编程元 件，让它们的状态按一定的顺序变化，然后用代表 各步的编程元件去控制PLC的各输出位。
锅炉鼓风机和引风机 的顺序功能图
顺序控制设计法 （2）初始步 与系统的初始状态相对应的步称为初始步，初 始状态一般是系统等待启动命令的相对静止状态。 初始步用双线方框表示，每一个顺序功能图至少应 该有一个初始步。
PLC第4章-S7-1200-顺序控制设计法与顺序功能图
4.1 经验设计法
❖ 将继电器电路转换为梯形图 ❖ 控制线路图 >> 梯形图 ❖ 注意互锁环节
I0.0 I0.1 I0.2 Q0.1 Q0.0
Q0.0 I0.1 I0.0 I0.2 Q0.0 Q0.1
Q0.1
图4-4 梯形图
4.1 经验设计法
➢ 拓展案例1： ➢ 按下右行起动按钮2或左行起动按钮3后，小车在两个
4.1 经验设计法
此图与控制要求 不相符?
I0.0 I0.1 I0.4 I0.2 Q0.1 Q0.0
I0.3
Q0.0 DB1
TON
I0.4
Time
IN Q
M2.0
T#8S PT ET
I0.1 I0.0 I0.3 I0.2 Q0.0 Q0.1
M2.0 Q0.1
图4-7 梯形图
4.1 经验设计法
I0.3 I0.0 I0.1 I0.4 I0.2 Q0.1 Q0.0
L1 L2 L3
U1 V2 3
1
2
1
1
2
1
2
2
3
UV W
M
U3 V2 1
3~
3
2
2
1
1
2
4.1 经验设计法
1
2
L1 L2 L3
1 合上电源 开关
UV W
M 3~
1
2
1
2
2 3
3
2
2
1
1
2
4.1 经验设计法
1
2
L1 L2 L3
1 按下2，
2的常闭触点断开, 对2联锁
2的常开触点闭合, 1线圈得电
UV W
M 3~
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顺序控制步的划分（动力头的进给过程为例） 步序节拍
阶段（步序） 转换条件 黑线→红线（初始段）SM0.1 ON 红线→蓝线（快进段） I0.0 ON OF 蓝线→绿线（工进段） I0.1 ON 绿线→粉红（快退段） I0.2 ON
输出状态变化 Q0.0 OF Q0.1 OF Q0.2 OF Q0.0 ON Q0.1 ON Q0.2
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Q0.0 OF Q0.1 ON Q0.2 OF Q0.0 OF Q0.1 OF Q0.2 ON
与系统的初始状态 相对应的步称为初始步， 初始状态一般是系统等 待起动命令的相对静止 的状态。
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当系统正处于某一步所在的阶段时，该 步处于活动状态，称该步为“活动步”。步 处于活动状态时，相应的动作被执行；处于 不活动状态时，相应的非存储型动作被停止 执行。
（4）步间的短横线旁边的逻辑条件表示转换条件
使系统由当前步进入 下一步的信号称为转换条 件。转换条件可以是外部 的输入信号，如按钮、指 令开关、限位开关的接通 ／断开等；也可以是可编 程序控制器内部产生的信 号，如定时器、计数器常 开触点的接通等。转换条 件还可能是若干个信号的 与、或、非逻辑组合。
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步的活动状态习惯 的进展方向是从上到下或 从左至右，在这两个方向 有向连线上的箭头可以省 略。如果不是上述的方向， 应在有向连线上用箭头注 明进展方向。在可以省略 箭头的有向连线上，为了 更易于理解也可以加箭头。
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（3）步间的短横线表示转换
3
4
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例
S5
2、选择序列
2
S10
1
S8
h
k
S9
j
S11 n
S6
规则 • 用水平线下连接多个转 换，表示步骤选择开始， 称分支。 • 转换上的数字1、2表示 转换同时成立时的优先 度，无数字左先。 • 多数个转换被连接在下 面的水平线上，表示选 择结束，称合并。
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组合机床的动力头进给运动的顺序功能图
步
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（1）矩形单线方框代表步（双线方框代表初始 步）
框内可用编号代表步序，也可用位存储单元作为 程序进入该步的标志。 步是根据输出量的状态变化来划分的，在任何 一步之内，各输出量的ON／OFF状态不变，但是相 邻两步输出量的状态是不同的。
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顺序功能图主要由步、 有向连线、转换、转换条 件和动作（命令）组成。
下面我们以组合机床的 动力头进给运动为例来 绘制其顺序功能图。
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组合机床的动力头进给运动
I0.3
I0.1
I0.2
初始位置停在左边 （由限位开关I0.3指示) 按下启动按钮，向右快进（Q0.0和Q0.1控制） 到限位开关I0.1后，转入工作进给 （Q0.1控制） 到限位开关I0.2后，快速返回（Q0.2控制)至初始 位置（I0.3）停下
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（2）步间的连接线称为有向连线 在顺序功能图中，随 着时间的推移和转换条件 的实现，将会发生步的活 动状态的进展，这种进展 按有向连线规定的路线和 方向进行。在画顺序功能 图时，将代表各步的方框 按它们成为活动步的先后 次序顺序排列，并用有向 连线将它们连接起来。
顺序控制的典型事例：电镀自动生产线
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电镀流程概述
在上主产线前要求毛坯无严重缺陷，并经过滚磨或 磨光前处理。经吹尘后，上线用弱碱性溶液，采用 阴极电解除油。时间控制在 10 ～ 15S ，电流密度为 3 ～ 5A ／ dm2 ，清洗后，用氢氟酸溶液浸蚀 5s ，提高 镀层附着力。预镀是关键一环，采用预镀氰化铜的 方法，在零件表面形成一层完全覆盖，致密区附着 良好的镀层。水洗后，镀镍 5min 。其中，除油，预 镀铜，镀镍的槽温控制在 50 ～ 60℃，镀铜和镀镍要 求初始用高密度电流冲击 2min ，之后镀镍再用涓流 镀 3min ，同时阴极移动，用于搅拌电镀溶液，以保 证镀层均匀，致密，不起皮。为了节能，必须是镀 件进入镀槽后，才能接通电流排。
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电镀线上的输入输出设备
输出设备： 上升/下降继电器。前进/后退继电器。抓紧继电器。 喷淋，加热，吹尘继电器。阴极移动继电器。电流 排通断接触器及原点指示灯和声光报警器。
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对于此类顺序控制的PLC实例，可以采用顺 序控制设计法来进行PLC程序的设计。 有的可编程序控制器则提供了顺序功能图编程 语言，用户在编程软件中生成顺序功能图后便完成 了编程工作，如西门子S7-300/400 PLC中的S7 Graph编程语言。
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顺序控制的实质是面对两类对象：步序标志和操作 动作。
这类似接力赛，参赛人一定要取得接力棒才能进入 比赛，任何时刻只能一人参赛，，交棒后，前一个 参赛人要及时退出比赛。交棒就是步序发生过程。 随之才是运动员的各自奔跑。
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顺序控制的三个要点
快进
练习3 工进
快退
I0.1
I0.2
I0.3
设动力头初始状态停在左边，按下启动按钮I0.0后， Q0.0和Q0.2为1，动力头向右快速进给，碰到I0.2 后，变为工作进给Q0.0为1，碰到限位I0.3后，暂 停5s；5s后Q0.2和Q0.1为1，工作台快速退回，返 回初始位置停止运动。画出顺序功能图。
顺序控制设计法
刘华波
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8.2 顺序功能图
所谓顺序控制，就是按照生产工艺预先规定 的顺序，在各个输入信号的作用下，根据内部状 态和时间的顺序，在生产过程中各个执行机构自 动地有秩序地进行操作。
例如电镀自动生产线就是一个典型的顺序控 制过程。
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电镀线上的输入输出设备
方式转换开关：设手动、单步、单周期、自动四个 方式。 对手动方式，还配有上／下，进／退，抓／放三种 运动选择开关，供操作人员控制天车的运动。 另设有起动，停止，急停和复位四个按钮。 位置检侧元件：有上限 ，下限，左限，右限及 2 位～8位限。分别用限位开关俭测。 控制检测元件有：除油，预镀，电镀槽位的温度检 测。
SM0.1 M0.3 I0.3
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Q0.0
Q0.1
Q0.1
Q0.2
转换用有向 连线上与有向连线 垂直的短划线来表 示，转换将相邻两 步分隔开。步的活 动状态的进展是由 转换的实现来完成 的，并与控制过程 的发展相对应。
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SM0.1
M0.0 I0.0 M0.1 I0.2 Q0.0 Q0.2
M0.2
I0.3 M0.3 T37 M0.4
Q0.0
T37(5s)
Q0.1
Q0.2
I0.1
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顺序功能图（SFC）的其他形式
例
2
1、单序列
规则 转换与步骤交互连 接。每一步的后面 仅有一个转换，每 一个转换后面仅有 一步。
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SM0.1 M0.0 I0.0 M0.1 I0.1 M0.2 I0.2 M0.3 I0.3 Q0.2 Q0.1 Q0.0 Q0.1
转换条件是与转 换相关的逻辑命题， 转换条件可以用文字 语言、布尔代数表达 式或图形符号标注在 表示转换的短线的旁 边，使用得最多的是 布尔代数表达式。
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M0.0 I0.0 M0.1 I0.1 M0.2 I0.2 M0.3 I0.3 Q0.2 Q0.1 Q0.0 Q0.1
绘制顺序功能图时的注意事项
1. 两个步绝对不能直接相连必须用一个转换将它们 隔开； 2. 两个转换也不能直接相连必须用一个步将它们隔 开； 3. 顺序功能图中的初始步一般对应于系统等待起动 的初始状态，这一步可能没有什么输出处于ON状 态，因此有的初学者在画顺序功能图时很容易遗 漏这一步。初始步是必不可少的，一方面因为该 步与它的相邻步相比，从总体上说输出变量的状 态各不相同；另一方面如果没有该步，无法表示 初始状态，系统也无法返回停止状态。
顺序控制设计法是一种先进的设计方法，
很容易被初学者接受，对于有经验的工程师，也会 提高设计的效率，程序的调试、修改和阅读也很方 便。
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什么是顺序功能图？
顺序功能图是描述控制系统的控制过程、功能 和特性的一种图形，是设计PLC顺序控制程序的有 力工具。 顺序功能图并不涉及所描述的控制功能的具体 技术，它是一种通用的技术语言，可以供进一步设 计和不同专业的人员之间进行技术交流之用。
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4.自动控制系统应能多次重复执行同一工艺过程， 因此在顺序功能图中一般应有由步和有向连线 组成的闭环，即在完成一次工艺过程的全部操 作之后，应从最后一步返回初始步，系统停留 在初始状态。
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5.在顺序功能图中，只有当某一步的前级步是活动 步时，该步才有可能变成活动步。如果用没有断电 保持功能的编程元件代表各步，进入RUN工作方式 时，它们均处于OFF状态，必须用初始化脉冲 SM0．1的常开触点作为转换条件，将初始步预置 为活动步，否则因顺序功能图中没有活动步，系统 将无法工作。如果系统有自动、手动两种工作方式， 顺序功能图是用来描述自动工作过程的，这时还应 在系统由手动工作方式进入自动工作方式时，用一 个适当的信号将初始步置为活动步。