第五章 顺序功能图及编程方法
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PLC教程-顺序功能图
测试和调试
完成编程后，需要对程序进行测试和调试，以确 保其正常工作并满足要求。
03
顺序功能图的实例分析
实例一：简单的顺序控制流程
总结词 通过一个简单的实例，介绍顺序 功能图的基本概念和绘制方法。
详细描述 通过这个实例，可以学习到如何 将实际设备的动作流程转化为顺 序功能图，并理解顺序功能图在 控制流程中的作用。
系统仿真和调试
通过顺序功能图，可以对控制系统进行仿真 和调试，检查系统是否按照预期的逻辑关系 运行。
顺序功能图的组成
步
表示控制系统中一个相对静止的状态或动作， 是顺序功能图的基本元素。
转换条件
表示从一个步到另一个步的切换条件，是控 制系统中动作切换的关键因素。
动作
表示在某个步中需要执行的具体操作或行为。
详细描述 介绍一个简单的机械臂动作控制 流程，通过顺序功能图展示机械 臂的启动、执行和停止等动作的 逻辑关系。
总结词 顺序功能图在简单控制流程中能 够清晰地表达设备的动作顺序和 逻辑关系。
实例二：复杂的顺序控制流程
总结词
通过一个复杂的实例，展示如何运用顺序功能图处理复杂的控制逻辑。
详细描述
介绍一个自动化生产线控制流程，包括物料检测、分拣、包装等环节， 通过顺序功能图展示各个环节的相互关系和执行顺序。
路径
表示控制系统中动作的执行顺序和逻辑关系， 由一系列的步和转换条件组成。
02
plc编程中的顺序功能图
plc编程的基本概念
PLC（可编程逻辑控制器）
一种专为工业环境设计的数字电子设备，用于控制各种类型的机器 和过程。
编程语言
PLC使用类似于计算机编程语言的编程语言，如Ladder Logic、 Structured Text等，进行逻辑控制编程。
《顺序功能图法》课件
跨学科融合
为了提高顺序功能图法的可靠性和可重复 性，相关标准和规范正在不断完善，为该 方法的普及和应用提供了有力支持。
顺序功能图法正与其他学科领域进行交叉 融合，如控制理论、系统理论、信息理论 等，以解决更为复杂的问题。
未来展望
技术革新
随着新技术的不断涌现，如物联网、云计算、大数据等，顺序功能图 法有望在数据处理、实时监控和远程控制等方面取得更大突破。
特点
清晰地表示系统的动 态行为；
易于理解和分析系统 的状态转换；
可用于描述复杂的系 统流程和逻辑。
顺序功能图法的应用领域
01
02
03
工业控制系统
用于描述自动化设备的控 制流程和逻辑，如生产线 控制、机器人操作等。
嵌入式系统
用于设计嵌入式系统的软 件和硬件，如智能家居、 智能仪表等。
业务流程管理
用于描述企业业务流程， 如订单处理、库存管理等 。
03
顺序功能图法的实现方式
使用软件工具实现
流程图软件
如Visio、Lucidchart等，这些软件提供了丰富的图形元素和工具，方便用户绘制 顺序功能图。
编程软件
如MATLAB、Simulink等，这些软件支持使用图形化界面进行建模和仿真，可以 方便地实现顺序功能图的绘制和仿真。
使用硬件设备实现
。
状态分类
根据是否与外部输入有关，状态可 分为外部状态和内部状态；根据状 态是否改变，状态可分为静态状态 和动态状态。
转换定义
转换是状态间的联系，表示从一个 状态向另一个状态的转移。
初始状态与终止状态
初始状态
表示系统开始时的状态，是系统启动 时的起始点。
终止状态
表示系统结束时的状态，是系统运行 的终点。
顺序功能图
步进指令及编程方法
应用：工作过程按照一定的顺序动作或动 作的重复较多即可使用步进指令。 编程方法：1、首先画功能图 2、用步进指令画梯图
1
顺序控制设计法
一、顺序功能图 顺序功能图是一种用来描述顺序控制的一 种图形，也叫状态转移图。 定义：它是把一个运动系统分成若干个顺序相 连的工序，各阶段按照一定的顺序进行自动 控制的方式。
步 转换 X0 启动 S20 T0 S21 X1 S22 T1 Y3 T1
9
动作 T0
Y2 Y0
转换条件
S23
X2
Y1
例题1：三个小彩灯间隔1s循环点亮。 例题2：三盏灯间隔1s依次点亮。 例题3：电动机工作10s停10s，循环进行 。
绘制顺序功能图注意的问题 (1) 两个步不能直接相连，必须用一个转换隔开。 (2) 顺序功能图中必须有初始步。 (3)顺序功能图全部操作过程结束后应能返回初始步。 (4)初始步可由初始化脉冲M8002激活。 （5）注意：程序只执行本活动步的任务， 前面步的任务自动停止。
1.步 步： 将控制系统的工作周期划分为顺序相连的 工序， 这些阶段称为步。 分类： （1）初始步（初始状态） 用双线框 表示； 是一个状态继电器，用S0表示; 可以没有具体任务。 2）工作步： 用单线框 表示； 是一个状态继电器，用S20—S499表示； 完成一个或几个任务。 2. 有向连线 各步之间用有向连线连接。 从上到下、从左到右可省去箭头，其余方向 应加上箭头表明步的进展方向。
5
M8002 S0 步 有 向 连 线 转换 初始步 动作 X0 启动 Y2 T0 T0 S21 X1 转换条件 Y0
3. 转换 在有向连线上用垂直短划线表示。 4. 转换条件 转换条件即实现活动步（当前工作步） 转移的条件，用符号表示。
应用：工作过程按照一定的顺序动作或动 作的重复较多即可使用步进指令。 编程方法：1、首先画功能图 2、用步进指令画梯图
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顺序控制设计法
一、顺序功能图 顺序功能图是一种用来描述顺序控制的一 种图形，也叫状态转移图。 定义：它是把一个运动系统分成若干个顺序相 连的工序，各阶段按照一定的顺序进行自动 控制的方式。
步 转换 X0 启动 S20 T0 S21 X1 S22 T1 Y3 T1
9
动作 T0
Y2 Y0
转换条件
S23
X2
Y1
例题1：三个小彩灯间隔1s循环点亮。 例题2：三盏灯间隔1s依次点亮。 例题3：电动机工作10s停10s，循环进行 。
绘制顺序功能图注意的问题 (1) 两个步不能直接相连，必须用一个转换隔开。 (2) 顺序功能图中必须有初始步。 (3)顺序功能图全部操作过程结束后应能返回初始步。 (4)初始步可由初始化脉冲M8002激活。 （5）注意：程序只执行本活动步的任务， 前面步的任务自动停止。
1.步 步： 将控制系统的工作周期划分为顺序相连的 工序， 这些阶段称为步。 分类： （1）初始步（初始状态） 用双线框 表示； 是一个状态继电器，用S0表示; 可以没有具体任务。 2）工作步： 用单线框 表示； 是一个状态继电器，用S20—S499表示； 完成一个或几个任务。 2. 有向连线 各步之间用有向连线连接。 从上到下、从左到右可省去箭头，其余方向 应加上箭头表明步的进展方向。
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M8002 S0 步 有 向 连 线 转换 初始步 动作 X0 启动 Y2 T0 T0 S21 X1 转换条件 Y0
3. 转换 在有向连线上用垂直短划线表示。 4. 转换条件 转换条件即实现活动步（当前工作步） 转移的条件，用符号表示。
s7-200-plc-顺序控制梯形图的设计方法
精选2021版课件
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5.2.3 并行序列编程方法
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应用举例
精选2021版课件
14
5.3 使用SCR指令的顺序控制梯形图设计 方法
5.3.1顺序控制继电器指令 顺序控制继电器s专门用于编制顺序控制程序。
精选2021版课件
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装载顺序控制继电器(Load Sequence Control Relay)指令“LSCR s-bit” 用来表示一 个SCR段（即顺序功能图中的步）的开始。
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5.3.3 选择序列与并行序列编21版课件
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5.4 具有多种工作方式的系统的顺序控制梯形 图设计方法
概述
多种工作方式: 手动和自动(包括连续、单 周期、单步、自动返回初始状态等)手动程 序比较简单，一般用经验法设计，复杂的 自动程序一般根据系统的顺序功能图用顺 序控制法设计。
顺序控制继电器结束(sequence Control Relay End)指令SCRE用来表示SCR段的结束。
顺序控制继电器转换(sequence Control Relay Transition)指令“SCRT S-bit” 用来表 示SCR段之间的转换, 即步的活动状态的转换。
精选2021版课件
5.2.1 单序列编程
1.特点: 梯形图与转换实现的基本规 则之间有着严格的对应关系。在设计 复杂的顺序功能图的梯形图时既容易 掌握，又不容易出错。
s7200plc顺序控制梯形图的设计方法 ppt课件
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5.2.2 选择序列编程方法
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5.2.3 并行序列编程方法
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15应用举例2020 Nhomakorabea12/12
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5.3 使用SCR指令的顺序控制梯形图设计 方法
5.3.1顺序控制继电器指令 顺序控制继电器s专门用于编制顺序控制程序。
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装 载 顺 序 控 制 继 电 器 (Load Sequence Control Relay) 指 令 “ LSCR s-bit” 用 来 表 示一个SCR段（即顺序功能图中的步）的开始。
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5.3.3 选择序列与并行序列编程
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应用举例
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5.4 具有多种工作方式的系统的顺序控制梯形 图设计方法
概述
多种工作方式：手动和自动(包括连续、单周期、 单步、自动返回初始状态等)手动程序比较简单， 一般用经验法设计，复杂的自动程序一般根据系 统的顺序功能图用顺序控制法设计。
用存储器位来代表步具有概念清楚、 编程规范、梯形图易于阅读和查错等优点。
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5.1.2 选择序列的编程方法(分支、合并)
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选择序列应用举例
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5.1.3 并行序列编程方法（分支、合并）
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5.2 以转换为中心的顺序控制梯形图设计 方法
第5章 顺序控制梯形图的设计方法
顺序功能流程图及顺控步进梯形图自动编程方法
顺序功能流程图及顺控步进梯形图自动编程方法1．顺控流程图基本结构根据步与步之间转换的不同情况，顺控流程图有单序列结构、选择性分支、汇合结构、并行分支、汇合结构、跳步，重复、循环、复位等结构。
(1)单序列结构编程如图1由一系列按顺序排列相继激活步组成。
每一步后有一到几个转换条件，转换条件后面只有一步。
应用如图4-40运料小车左右行驶顺序控制.单序列结构b3C4d5e6图1 单序列结构(2)选择序列结构编程如图2有选择开始分和结束选择并选择分：若4为活动步，如转换条件a、b、C成立，则分别转向5、7、8步。
选择合：若6、8、10步分别为活动步，其对应转换争件d、e、f分别成立，则它们分别转向步11，即步6、8、10合并为步11。
cf图2 选择序列结构(3)并列序列结构编程并行序列也有开始并分与结束并合。
如图3。
并行分（图3左）：当转换条件e 满足时，活动步3，同时转换为步4、6、8。
并行合（图3右）：当转换条件d 满足时，同为活动步的5、7、9可合并为步10。
并行分并行合346810579ed图3(4)子步结构编程子步结构是指在流程图中，某一步包含一系列子步和转换。
这在工程总体方案设计中，经常被采用。
如图4，先用几步和转换简洁表示整体系统功能，然后每步再细化为若干子步和转换。
单一流程的编程选择性分支、汇合的编程并行分支、汇合的编程5X1X65.2X2X35.3X4X55.1X15.4X6子步结构4（5）跳步，重复、循环、复位等结构编程跳步、重复和循环等序列结构，实际上是选择序列结构的特殊形式，如图5。
图5（a）为跳步结构，当步3为活动步时，如转换条件e成立，则跳过步4、5，直接进入步6。
图5（b）为重复结构，当步6为活动步时，如转换条件e成立而条件d不成立，则重新返回步5，重复执行步5、6。
直到条件d成立，重复结束，转入步7。
图5（C）是循环结构，即在序列步结束后，用重复办法直接返回始步，形成系统循环，实现自动运行。
电气控制与PLC第7-8次_顺序功能图(SFC)及常用功能指令
循环
例1 大小球的选择传送控制—— 选择分支与汇合
1、大小球分捡装置
例1 大小球的选择传送控制—— 选择分支与汇合 2、I/O接线图
3
、 状 态 转 移 图 与 指 令 表
3
、 状 态 转 移 图 与 指 令 表
例2 交通灯控制——并行分支与汇合
一、动作流程： 二、控制要求：
1、当按下按钮X0时，信号灯按图示流程动作； 2、当按下停止按钮X1时，停止输出。
1. 在不同的步进段，允许有重号的输出（注意：状态号不能重 复使用）。如图（a）所示，表示Y2在S20和S21两个步进段都 接通，它与图（b）等效。
2. 在不相邻的步进段，允许使用同一地址编号的定时器（注意：
在相邻的步进段不能使用），如图所示。故对于一般的时间顺 序控制，只需2～3个定时器即可。
使用步进指令需要说明的问题（续2）
例2 交通灯控制——并行分支与汇合
三、I/O接线图： 四、编程
1、按双流程步进控制编程（并行分支与汇合,见下页） 2、按单流程步进控制编程（请学生自己完成）
交通灯按双流程步进控制编程（并行分支与汇合）
交通灯按双流程步进控制编程（并行分支与汇合）
例3 液压滑台的二次进给控制——互锁功能的实现
某机床的液压滑台需要进行二次进给控制，其动作过程、输 出元件的分配及状态转移图如图所示。
电气控制与PLC应用技术
—— 第5章 顺序功能图（SFC）及步进梯形图（STL）
本章主要内容
5.1 顺C及STL的编程规则 5.4 多流程顺序控制 5.5 SFC及STL的应用举例
基本概念
步进控制: 在多工步的控制中，按照一定的顺序分步 动作，即上一步动作结束后，下一步动作才开始。
例1 大小球的选择传送控制—— 选择分支与汇合
1、大小球分捡装置
例1 大小球的选择传送控制—— 选择分支与汇合 2、I/O接线图
3
、 状 态 转 移 图 与 指 令 表
3
、 状 态 转 移 图 与 指 令 表
例2 交通灯控制——并行分支与汇合
一、动作流程： 二、控制要求：
1、当按下按钮X0时，信号灯按图示流程动作； 2、当按下停止按钮X1时，停止输出。
1. 在不同的步进段，允许有重号的输出（注意：状态号不能重 复使用）。如图（a）所示，表示Y2在S20和S21两个步进段都 接通，它与图（b）等效。
2. 在不相邻的步进段，允许使用同一地址编号的定时器（注意：
在相邻的步进段不能使用），如图所示。故对于一般的时间顺 序控制，只需2～3个定时器即可。
使用步进指令需要说明的问题（续2）
例2 交通灯控制——并行分支与汇合
三、I/O接线图： 四、编程
1、按双流程步进控制编程（并行分支与汇合,见下页） 2、按单流程步进控制编程（请学生自己完成）
交通灯按双流程步进控制编程（并行分支与汇合）
交通灯按双流程步进控制编程（并行分支与汇合）
例3 液压滑台的二次进给控制——互锁功能的实现
某机床的液压滑台需要进行二次进给控制，其动作过程、输 出元件的分配及状态转移图如图所示。
电气控制与PLC应用技术
—— 第5章 顺序功能图（SFC）及步进梯形图（STL）
本章主要内容
5.1 顺C及STL的编程规则 5.4 多流程顺序控制 5.5 SFC及STL的应用举例
基本概念
步进控制: 在多工步的控制中，按照一定的顺序分步 动作，即上一步动作结束后，下一步动作才开始。
顺序功能图三种编程方式
3.1PLC梯形图的三种顺序控制设计法PLC以其独特的长处,已经在现今各个领域中取得了普遍的应用,尤其是在组合机床的自动化改造中。
在改造的进程中,主要涉及到PLC硬件的设计和软件的设计, 其中软件的设计主如果编程语言的设计。
PLC常常利用的编程语言有梯形图语言、助记符(指令表)语言、功能块图语言、顺序功能图语言、高级编程语言等。
但利用最普遍的是梯形图语言。
梯形图语言的设计方式很多,主要有经验设计法、翻译法和顺序控制设计法。
用经验设计法和翻译法设计梯形图时,没有一套固定的方式和步骤可以遵循,特别是在设计机床复杂控制系统的梯形图时,常要用大量的中间单元来完成记忆、连锁和互锁的功能,需要考虑的因素很多。
另外,用此方式设计的梯形图很难阅读,给系统的维修和改良带来很大困难。
而用顺序控制设计法设计梯形图,却有必然的规律可循,程序的阅读和改良也比较容易,可以大大提高设计的效率。
本文主要以西门子公司S7 - 200 PLC为例来介绍PLC梯形图的三种顺序控制设计法,并对其进行比较分析,总结其特点。
顺序控制与顺序功能图概述:顺序控制是依照生产工艺预先规定的顺序,在不同的输入信号作用下,按照内部状态和时间的顺序,使生产进程中的每一个执行机构自动有步骤地进行操作。
在利用顺序控制设计法设计梯形图时,首先要按照系统的工艺进程,设计出顺序功能图,然后按照顺序功能图编写出梯形图。
顺序功能图( Sequential Function Chart简称SFC)是描述控制系统的控制进程、功能和特性的一种图形,是设计PLC的顺序控制程序的主要工具。
它主要由步、动作、转换、转换条件、有向连线组成(如图1所示) 。
在顺序功能图中,步表示将一个工作周期划分的不同持续阶段,当转换实现时,步便变成活动步,同时该步对应的动作被执行。
转换实现的条件是前级步为活动步和转换条件取得知足,二者缺一不可。
咱们在进行顺序功能图的具体设计时,必需要注意:顺序功能图中必需有初始步,如没有它系统将无法开始和返回;两个相邻步不能直接相连,必需用一个转换条件将它们分开;应按照不同的控制要求,合理选择功能图的单行序列、选择序列、并行序列三种不同结构(如图2所示) ;设计的顺序功能图必需要由步和有向连线组成闭合回路,使系统能够多次重复执行同一工艺进程,不出现中断的现象。
第5章 顺序控制梯形图的编程方法
系统在进入初始状态之前，还应将与顺序功能图的初始步对应的编程元
件置位，为转换的实现作好准备，并将其余各步对应的编程元件置为OFF状 态，这是因为在没有并行序列或并行序列未处于活动状态时，同时只能有一
个活动步。
在§5-1～§5-3节中，假设刚开始执行用户程序时，系统已处于要求的 初初始状态，除初始步之外其余各步对应的编程元件均为OFF。在程序中用
指令，X10为ON时跳步条件满足，将跳过自动程序，跳到标号P0处，执行手
动程序； X10为OFF时将执行自动程序，跳过手动程序。公用程序用于自动 程序和手动程序相互切换的处理，自动程序和手动程序都需要完成的任务可 以放在公用程序中。
② 子程序调用结构：如图5-2所示。子程序放在FEND（主程序结束）指 令之后，SRET指令表示子程序结束，将返回主程序。M8000的常开触点一
点下一次由断开变为接通时，因为S20是不活动步，没有执行图中的第一个
上升沿检测触点对应的指令，S21的STL触点之后的触点是M2800的线圈之 后遇到的它的第一个上升沿检测触点，所以该触点闭合一个扫描周期，系统
由步S21转换到步S22。
5.1.3 选择序列的编程方法
复杂的控制系统的顺序功能图由单序列、选择序列和并行序列组成，掌 握了选择序列和并行序列的编程方法，就可以将复杂的顺序功能图转换为梯 形图。
对选择序列和并行序列编程的关键在于对它们的分支与合并的处理，转
换实现的基本规则是设计复杂系统梯形图的基本准则。 图5-8中的3条运输带顺序相连，为了避免运送的物料在2号和3号运输带
上堆积，起动时应先起动下面的运输带，再起动上面的运输带。按下起动按
钮后，3号运输带开始运行，延时5s后2号运输带自动起动，再过5s后1号运
PLC顺序功能图
某三速异步电动机起动和自动加速的继电 器控制电路图
PLC外部接线图
梯形图
组合型逻辑设计步骤
分析工 艺要求
根据工艺 要求列写 动作表
根据动作 表列写逻
辑式
化简 逻辑式
根据逻辑 式绘制梯
形图
修改 补充
2、设计举例
例：设计一联锁保护环节，要求三个检测开关中只 要有两个或两个以上动作，则相应的电磁阀打开 。检测开关为常开型，电磁阀为带电打开。
2 转换实现时完成的操作
– 使所有由有向连线与相应转换符号相连的后续步都 变为活动步。
– 使所有由有向连线与相应转换符号相连的前级步都 变为不活动步。
3 并列序列与选择序列转换的实现
– 并列序列分支处，转换有几个后续步，转换实现时 应同时将他们变为活动步
– 并列序列合并处，转换有几个前级步，它们均为活 动时才有可能实现转换，在转换实现时应将它们全 部变为非活动步
Step0 SQ2
OUT1
Step2
3 并列序列的分支编程
为强调转换的同步实现，并列分支 用双水平线表示
在并列分支的入口处只有一个转换， 转换符号必须画在双水平线的上面， 当转换条件满足时，双线下面连接的 所有步变为活动步。
并列序列的结束称为合并，合并处 也仅有一个转换条件，必须画在双线 的下面，当连接在双线上面的所有前 级步都为活动步且转换条件满足时， 才转移到双线下面的步
2.“经验”编程法的编程步骤 (1) 合理分配输入输出端。选择必要的定时器、计数器、辅助继电器。 (2)对于一些控制要求较简单的输出，直接写出它们的工作条件 (3)对于较复杂的控制要求，确定组成总的控制要求的关键点。 (4)将关键点用梯形图表达出来。 (5) 针对系统最终的输出进行梯形图的编绘。 (6)审查草绘图纸，补充遗漏的功能，更正错误，进行最后的完善。
实验五 顺序控制功能图编程实验
实验五顺序控制功能图编程实验一、实验目的通过一个钻床的PLC模拟控制编程，掌握顺序控制法的分析、画图和梯形图编程方法，强化用顺序控制法进行PLC编程的技能训练。
二、实验内容某专用钻床用来加工圆盘状零件上均匀分布的6个孔，如下图a和b所示。
开始自动运行时钻头在最上面的位置，即位开关I0.3和I0.5为ON。
操作人员放好I0.1为ON，Q0.1和Q0.3使两只钻头同时开始工作，钻到由限位开关I0.2和I0.4设定的深度时，Q0.2和Q0.4使两只钻头同时上行，升到由限位开关I0.3和I0.5设定的起始位置时停止上行。
设定值为3的计数器C0的当前值加1。
两个都上升到位后，工没有钻完3对孔，C0的常闭触点闭合，Q0.5使工件旋转120°，旋转到位时限位开关I0.6为ON，旋转结束后又开始钻第2对孔。
3对孔都钻完后，计数器的当前值等于设定值3，C0的常开触点闭合，Q0.6使工件松开，松开到位时，限位开关I0.7为ON，系统返回初始状态。
三、实验设备（1）S7-200 PLC一台（2）安装了编程软件的微型计算机一台（3）连接S7-200 PLC 和计算机的通信接口的PC/PPI编程电缆一根（4）紧锁导线若干四、实验要求分析系统的顺序步，画出顺序功能图和PLC控制系统的外部接线图，根据你画出的功能图分别用“起保停”方法、“以转换为中心”的方法和“使用SCR指令”的方法编制梯形图程序，并上机调试成功。
五、实验报告（1）画出PLC硬件连线图、顺序功能图。
（2）写出三种方法的梯形图程序。
（3）整理出运行和监控程序时出现的问题。
（4）根据你的理解，对比三种方法（“起保停”方法、“以转换为中心”的方法和使用SCR指令的方法）。
（5）实验心得。
六、本次实验考核评分表最后一页附在实验报告中上交。
第五章顺序控制梯形图的编程方法
6
STL指令
FX系列PLC的步进顺控指令有两条：一条是步进触点（也叫 步进开始）指令STL（Step Ladder），一条是步进返回（也 叫步进结束）指令RET。
1．STL指令
STL步进触点指令用于“激活”某个状态，其梯形图符号
为
。
2．RET指令
RET指令用于返回主母线，其梯形图符号为
RET 。
7
44
设计思想
使用置位复位指令编程的顺序功能图与梯形图的对应关系。
M1 X1
M2
M1 X1 SET M2
RST M1
45
单序列的编程方法
M0 X0·X3
M1 M2
M3
M4
右行 左行 右行 左行
X000 X002 X000 X001 X000
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选择序列的编程方法
单行道交通控制系统
红灯 X1
绿灯
X1 红灯 Y1
状态转移图（顺序功能图）的特点 STL指令及编程方法 STL指令的编程注意事项 单序列的编程方式 选择序列的编程方式 并行序列的编程方式
4
状态继电器
FX系列PLC的状态继电器
类别
初始状态
返回状态
一般状态
断电保持 状态
信号报警 状态
FX1S系列
S0～S9，10 点
S10～S19， 10点
合并：如某步之前有N个转换，则代表该步的辅助继电器 的起动电路由N条支路并联而成，各支路由某一前级步对 应的辅助继电器的常开触点与相应的转换条件对应的触点 或电路串联而成。
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并行序列的编程方式
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并行序列的编程方式
练习3： 用起保停电路的编程方法编写STL方法中的交通信号 灯控制系统。
STL指令
FX系列PLC的步进顺控指令有两条：一条是步进触点（也叫 步进开始）指令STL（Step Ladder），一条是步进返回（也 叫步进结束）指令RET。
1．STL指令
STL步进触点指令用于“激活”某个状态，其梯形图符号
为
。
2．RET指令
RET指令用于返回主母线，其梯形图符号为
RET 。
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设计思想
使用置位复位指令编程的顺序功能图与梯形图的对应关系。
M1 X1
M2
M1 X1 SET M2
RST M1
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单序列的编程方法
M0 X0·X3
M1 M2
M3
M4
右行 左行 右行 左行
X000 X002 X000 X001 X000
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选择序列的编程方法
单行道交通控制系统
红灯 X1
绿灯
X1 红灯 Y1
状态转移图（顺序功能图）的特点 STL指令及编程方法 STL指令的编程注意事项 单序列的编程方式 选择序列的编程方式 并行序列的编程方式
4
状态继电器
FX系列PLC的状态继电器
类别
初始状态
返回状态
一般状态
断电保持 状态
信号报警 状态
FX1S系列
S0～S9，10 点
S10～S19， 10点
合并：如某步之前有N个转换，则代表该步的辅助继电器 的起动电路由N条支路并联而成，各支路由某一前级步对 应的辅助继电器的常开触点与相应的转换条件对应的触点 或电路串联而成。
39
并行序列的编程方式
40
并行序列的编程方式
练习3： 用起保停电路的编程方法编写STL方法中的交通信号 灯控制系统。
顺序功能图(SFC)PPT课件
智能家居系统中SFC应用前景
01
02
03
04
家庭自动化控制
通过SFC实现家居设备的自动 化控制和状态监测，提高家居
生活的便捷性和舒适度。
智能安防系统
利用SFC对安防系统中的各个 设备进行联动控制和状态监测
，提高家庭安全性。
智能照明系统
通过SFC实现照明设备的自动 化控制和场景切换，打造舒适
、节能的家居光环境。
使用标准符号
为了保持图表的一致性和 易读性，应使用标准的 SFC符号，如圆圈表示状 态，箭头表示转换等。
添加必要的注释
在图表中添加简短的文字 说明，有助于读者更好地 理解系统的行为。
实例演示：简单电路SFC绘制
电路状态定义
首先定义电路的各个状态，如“ 电源开启”、“灯泡亮起”等。
状态转换分析
分析在何种条件下电路会从一个状 态转换到另一个状态，例如按下开 关时，电路从“电源关闭”状态转 换到“电源开启”状态。
意义
通过SFC，可以更加直观地了解系统的行为，有助于发现潜在的问题和优化系统 的性能。同时，SFC也为工程师提供了一种通用的交流语言，方便不同领域之间 的沟通和协作。
02
顺序功能图(SFC)组成要素
步骤与动作
01
02
03
步骤
表示控制过程中某一阶段 的特定状态，用矩形表示 。
动作
在步骤内执行的具体操作 或任务，用文字或符号标 注在步骤内。
进行信号灯配时调整，提高交通效率。
03
多路口协同控制
利用SFC对多个路口的信号灯进行协同控制，实现区域交通的整体优化
。
电梯群控系统优化方案探讨
基于SFC的电梯群控策略
第5章 顺序功能图(SFC)及步进梯形图(STL)
状态S 状态 n
转移条件
状态S 状态 m
满足转移条件时，实现状态转移，即上一状态（ 满足转移条件时，实现状态转移，即上一状态（转 移源）复位，下一状态（转移目标）置位。 移源）复位，下一状态（转移目标）置位。
ch.5 -4
Kunming University of Science & Technology
ch.5 -17
Kunming University of Science & Technology
多流程步进控制
3. 跳转与循环
ch.5 -18
Kunming University of Science & Technology
步进控制的应用举例
例1 例2 例3 例4 例5 例6
多台电机的顺序启动、逆序停止控制——跳转与循环 多台电机的顺序启动、逆序停止控制——跳转与循环
2. 并行分支与汇合的编程
STL OUT LD SET SET STL OUT LD SET STL OUT STL OUT STL STL LD SET STL OUT LD
S20 Y0 X0 S21 S31 S21 Y1 X1 S22 S22 Y2 S31 Y10 S22 S31 X10 S40 S40 Y20 X11
ch.5 -2
Kunming University of Science & Technology
基本概念
步进控制: 在多工步的控制中， 步进控制: 在多工步的控制中，按照一定的顺序分步 动作，即上一步动作结束后，下一步动作才开始。 动作，即上一步动作结束后，下一步动作才开始。 步进指令: 步进指令:专门用于步进控制的指令 编程步骤: 编程步骤: 1)根据工艺流程画出状态转移图； 1)根据工艺流程画出状态转移图； 根据工艺流程画出状态转移图 2)根据状态转移图画出步进梯形图; 2)根据状态转移图画出步进梯形图; 根据状态转移图画出步进梯形图 3)根据步进梯形图编写出指令表。 3)根据步进梯形图编写出指令表 根据步进梯形图 指令表。
转移条件
状态S 状态 m
满足转移条件时，实现状态转移，即上一状态（ 满足转移条件时，实现状态转移，即上一状态（转 移源）复位，下一状态（转移目标）置位。 移源）复位，下一状态（转移目标）置位。
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ch.5 -17
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多流程步进控制
3. 跳转与循环
ch.5 -18
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步进控制的应用举例
例1 例2 例3 例4 例5 例6
多台电机的顺序启动、逆序停止控制——跳转与循环 多台电机的顺序启动、逆序停止控制——跳转与循环
2. 并行分支与汇合的编程
STL OUT LD SET SET STL OUT LD SET STL OUT STL OUT STL STL LD SET STL OUT LD
S20 Y0 X0 S21 S31 S21 Y1 X1 S22 S22 Y2 S31 Y10 S22 S31 X10 S40 S40 Y20 X11
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基本概念
步进控制: 在多工步的控制中， 步进控制: 在多工步的控制中，按照一定的顺序分步 动作，即上一步动作结束后，下一步动作才开始。 动作，即上一步动作结束后，下一步动作才开始。 步进指令: 步进指令:专门用于步进控制的指令 编程步骤: 编程步骤: 1)根据工艺流程画出状态转移图； 1)根据工艺流程画出状态转移图； 根据工艺流程画出状态转移图 2)根据状态转移图画出步进梯形图; 2)根据状态转移图画出步进梯形图; 根据状态转移图画出步进梯形图 3)根据步进梯形图编写出指令表。 3)根据步进梯形图编写出指令表 根据步进梯形图 指令表。
第五章顺序功能图及编程方法
它除了提供步进触点外，还提供一般的触点。步进触点 (STL触点)只有动合触点，一般触点有动合触点和动断触 点。当状态被置位时，其STL触点闭合，用它去驱动负载。
(2) 用状态驱动的M、Y若要在状态转移后继续保持接 通，则需用SET指令。当需要复位时，则需用RST指令。
5.2 单流程顺序功能图的编程
线段上的短线表示工作转移条件，图中状态转移条件为SB、SQ1。 方框与负载连接的线段上的短线表示驱动负载的联锁条件，当联锁 条件得到满足时才能驱动负载。转移条件和联锁条件可以用文字或 逻辑符号标注在短线旁边。
状态条件 状态
准备
SB 启动(前进) 工序一
SQ1 后退 工序二
SQ2 后退停 工序三
T0
(2) 指定转移的目的地。状态转移的目的地由连接状态之 间的线段指定，线段所指向的状态即为指定转移的目的地。 例如，S20转移的目的地为S21。
流程图中的每一步，可用一个状态来表示，由此绘出 图所示的台车流程图的状态转移图。如图所示，分配状态 的元件如下：
初始状态 S0 前进(工序一) S20 后退(工序二) S21 延时(工序三) S22
各个 PLC 厂家 都 开发 了 相 应 的 功 能 表 图 ， 各 国 家 也 都制 定 了 国 家 标 准 。 我 国 1986 年 颁 布了功能表图国家标准 （GB6988.6-86）。
顺控设计法的设计步骤
梯形图的编制 (可省略)
根 据 功 能 表 图 ， 按 某 种 编 程 方式 写 出 梯 形 图程 序 。 如果 PLC 支持 功 能 表 图 语 言 ， 则 可 直接 使用该功能表 图作为最终程序。
保持型动作：若为保持型动作，则该步不活动时继续执行 该动作。
非保持型动作：若为非保持型动作则指该步不活动时，动 作也停止执行。
(2) 用状态驱动的M、Y若要在状态转移后继续保持接 通，则需用SET指令。当需要复位时，则需用RST指令。
5.2 单流程顺序功能图的编程
线段上的短线表示工作转移条件，图中状态转移条件为SB、SQ1。 方框与负载连接的线段上的短线表示驱动负载的联锁条件，当联锁 条件得到满足时才能驱动负载。转移条件和联锁条件可以用文字或 逻辑符号标注在短线旁边。
状态条件 状态
准备
SB 启动(前进) 工序一
SQ1 后退 工序二
SQ2 后退停 工序三
T0
(2) 指定转移的目的地。状态转移的目的地由连接状态之 间的线段指定，线段所指向的状态即为指定转移的目的地。 例如，S20转移的目的地为S21。
流程图中的每一步，可用一个状态来表示，由此绘出 图所示的台车流程图的状态转移图。如图所示，分配状态 的元件如下：
初始状态 S0 前进(工序一) S20 后退(工序二) S21 延时(工序三) S22
各个 PLC 厂家 都 开发 了 相 应 的 功 能 表 图 ， 各 国 家 也 都制 定 了 国 家 标 准 。 我 国 1986 年 颁 布了功能表图国家标准 （GB6988.6-86）。
顺控设计法的设计步骤
梯形图的编制 (可省略)
根 据 功 能 表 图 ， 按 某 种 编 程 方式 写 出 梯 形 图程 序 。 如果 PLC 支持 功 能 表 图 语 言 ， 则 可 直接 使用该功能表 图作为最终程序。
保持型动作：若为保持型动作，则该步不活动时继续执行 该动作。
非保持型动作：若为非保持型动作则指该步不活动时，动 作也停止执行。
顺序功能图(SFC)教学课件
路径
转换条件与路径的关系
转换条件决定了路径的走向，路径是 转换条件的可视化表示。
连接不同步骤的箭头线，表示过程的 流程方向。
初始状态与最终状态
1 2
初始状态 过程的起点，用特殊的符号（如双圆圈）表示。
最终状态 过程的终点，也用特殊符号（如单圆圈内加一点） 表示。
3
初始状态与最终状态的作用 它们定义了过程的边界，帮助理解过程的开始和 结束。
注意事项
保证图形准确、清晰、规范，避免出 现错误或歧义；注意元素之间的逻辑 关系，确保顺序正确；遵循相关标准 或规范进行绘制。
优化建议
在绘制过程中不断总结经验，提高绘图 效率和质量；学习借鉴他人优秀作品， 拓展自身绘图思路；根据实际需要对图 形进行适当简化或细化。
04 顺序功能图在工 业自动化中应用
步骤与动作
01
02
03
步骤
表示过程中的一个阶段或 状态，通常用一个矩形框 表示。
动作
在步骤中执行的具体操作 或任务，用文字或符号描 述。
步骤与动作的关系
一个步骤可以包含一个或 多个动作，动作是步骤的 具体化。
转换条件与路径
转换条件
从一个步骤转移到另一个步骤所需满 足的条件或事件，用箭头和条件文字 表示。
案例三
某工业自动化生产线，采用顺序 功能图实现生产流程控制、设备 调度和故障处理等功能。
案例二
某智能家居控制系统，利用顺序 功能图实现设备状态监测、控制 指令下发和执行结果反馈等功能。
案例总结
顺序功能图在软件项目中具有广 泛应用价值，能够提高开发效率、 降低维护成本并优化用户体验。
06 顺序功能图评估 与优化策略
介绍了如何将顺序功能图转化为PLC程序， 实现自动化控制。
顺序功能图法
第一SCR段结束 第二SCR段控制开始 小车右行 右行到位，程序转换到第三SCR程序段 第二SCR段结束 第三SCR段控制开始
Q0.1
S0.3 SCRT
SCRE S0.3 SCR SM0.0
小车卸料
小车右行
I0.3 S0.3 SCRT
◆ 第三SCR程序段
右行到位，程序转换到第三SCR程序 第二SCR段结束 第三SCR段控制开始
2.系统配置
（三）深孔钻控制I/O接线图
FR
KM1
KM2
KM2 1L 1M Q0.0
KM1 Q0.3 2M I0.4 I0.5 I0.6 I0.7
Q0.1 Q0.2
S7-200 CPU222 I0.0 I0.1 I0.2 I0.3
SB4
SB1
SB2
SQ3
SQ4
SQ5
SQ1
SB3
(四) 画出顺序功能图
什么是顺序功能图法？
◆定义：顺序功能图法就是依据顺序功能图 设计PLC顺序控制程序的方法。 ◆基本思想：是将系统的一个工作周期分解 成若干个顺序相连的阶段，即“步”。
顺序功能图法的优势
◆顺序功能图中的各“步”实现转换时，使 前级步的活动结束而使后续步的活动开始， 步之间没有重叠。这使系统中大量复杂的 联锁关系在“步”的转换中得以解决。 ◆对于每一步的程序段，只需处理极其简单 的逻辑关系。编程方法简单、易学，规律 性强。 ◆程序结构清晰、可读性好，调试方便。工 作效率。
SQ1压合
根据深孔钻组合机床工作示意
0
初始状态
图，可画出顺序功能图。
按下起动按钮SB2
1
压合SQ3
电机正向起动，O→A
2 压合SQ1 3
西门子S7-300400编程技术及工程应用PLC课件5_顺序功能图
Q0.0·Q0.1·Q0.2·Q0.3·Q0.4·I0.0
第三灯亮
NS
Q0.0
Q0.0·T0
4 第四灯亮
NS
Q0.1
Q0.1·T1
NS
Q0.2
Q0.2·T2
5 第五灯亮
6 结束
NS
Q0.3
Q0.3·T3
NS
Q0.1
Q0.1·T1
NS
Q0.2
Q0.2·T2
NS
Q0.3
Q0.3·T3
NS
Q0.4
Q0.4·T4
用来加工零件的。需加工的零件为圆盘状零件，其 上均匀分布了3个大孔和3个小孔。钻床自动运行的 初始状态为：两个钻头在最上位，上限位开关I0.3和 I0.5为ON。工作过程为：加紧工件，大小钻头开始 向下钻孔，至规定的深度后，钻头向上提升并等待， 此时工件旋转120度后，开始加工第二对孔。当3对 孔加工完后，松开工件，回到初始状态。钻孔的孔 数用减计数器来控制，计数器设定初值为3。试画出 顺序功能图，并编写相应的梯形图程序。
彩灯显示的简化顺序功能图如图。
顺序功能图的编程方法
顺序控制程序包括：控制电路设计和输出电路 两种方法。
控制电路的梯形图实现形式如图
输出电路的梯形图实现形式如图
例 彩灯显示的简 化顺序功能图如图 所示。试用选择序 列编程方法设计程
序。
控制电路的梯形图实现如图
输出电路的梯形图实现如图
上述的是单序列和选择序列的 编程方法，对于并行序列，需 在分支的编程中，当M0.2成为 活动步，并且转换条件I0.3满足 时，步M0.3和M0.5同时成为活 动步。因此在程序中，要同时 将M0.3和M0.5置位，即同时将 分支的活动步置位。在合并的 编程中，由于合并必须在M0.4 和M0.6同时成为活动步，并且 转换条件I0.6满足的情况下实现。 所以，在程序中，需将M0.4、 M0.6以及I0.6的常开触点串联， 作为后一步置位的条件，当后 一步变为当前步时，复位M0.4 和M0.6。
第三灯亮
NS
Q0.0
Q0.0·T0
4 第四灯亮
NS
Q0.1
Q0.1·T1
NS
Q0.2
Q0.2·T2
5 第五灯亮
6 结束
NS
Q0.3
Q0.3·T3
NS
Q0.1
Q0.1·T1
NS
Q0.2
Q0.2·T2
NS
Q0.3
Q0.3·T3
NS
Q0.4
Q0.4·T4
用来加工零件的。需加工的零件为圆盘状零件，其 上均匀分布了3个大孔和3个小孔。钻床自动运行的 初始状态为：两个钻头在最上位，上限位开关I0.3和 I0.5为ON。工作过程为：加紧工件，大小钻头开始 向下钻孔，至规定的深度后，钻头向上提升并等待， 此时工件旋转120度后，开始加工第二对孔。当3对 孔加工完后，松开工件，回到初始状态。钻孔的孔 数用减计数器来控制，计数器设定初值为3。试画出 顺序功能图，并编写相应的梯形图程序。
彩灯显示的简化顺序功能图如图。
顺序功能图的编程方法
顺序控制程序包括：控制电路设计和输出电路 两种方法。
控制电路的梯形图实现形式如图
输出电路的梯形图实现形式如图
例 彩灯显示的简 化顺序功能图如图 所示。试用选择序 列编程方法设计程
序。
控制电路的梯形图实现如图
输出电路的梯形图实现如图
上述的是单序列和选择序列的 编程方法，对于并行序列，需 在分支的编程中，当M0.2成为 活动步，并且转换条件I0.3满足 时，步M0.3和M0.5同时成为活 动步。因此在程序中，要同时 将M0.3和M0.5置位，即同时将 分支的活动步置位。在合并的 编程中，由于合并必须在M0.4 和M0.6同时成为活动步，并且 转换条件I0.6满足的情况下实现。 所以，在程序中，需将M0.4、 M0.6以及I0.6的常开触点串联， 作为后一步置位的条件，当后 一步变为当前步时，复位M0.4 和M0.6。
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第5章 顺序功能图及编程方法
5.1 顺序功能图及状态功能 5.2 单流程顺序功能图的编程 5.3 选择性分支与汇合的编程 5.4 并行分支与汇合的编程 5.5 编程实例 5.6 顺控设计法中梯形图的编程方式
5.0 PLC程序的顺控设计法概述
顺序控制系统： 如果 一 个 控制系统可 以分解成几个 独立的控制 动 作，且这些 动 作 必须 严 格按 照 一定的 先 后 次 序执行 才 能 保 证生产过程的正 常运行， 也称 为步 进控制系统。 顺序控制设计法 就 是 针 对 顺 序 控 制 系 统的 一种 专 门 的 设计 方 法 。 这 种设计 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 。 PLC 的设计 者们 为 顺序控制系 统的程序编制 提供了 大量 通用和专用的编程 元 件 ， 开 发 了 专 门供 编制顺序控制程序用的 功能 表图 ， 使这 种 先 进 的 设计 方 法 成 为 当 前 PLC程序设计的主 要方 法。
启动(前进)
状态功能 前进：Y1动作
工序一 SQ1 后退
工序二 状态 SQ2 后退停
后退：Y2动作
工序三
T0 延时前进
延时5 s：T0动作
工序四 SQ3
前进：Y1动作
后退
后退：Y2动作
工序五 SQ2 后退停
5.1 顺序功能图及状态功能
当相邻两步之间的转移条件得到满足时，转移去执行下一
步动作，而上一步动作便结束，这种控制称为步进控制。 在初始状态下，按下前进启动按钮SB(X00动合触点闭 合)，则小车由初始状态转移到前进步，驱动对应的输出继电 器Y01，当小车前进至前限位SQ1时(X01动合触点闭合)，则由 前进步转移到后退步。这就完成了一个步进，以下的步进读者
5.0 PLC程序的顺控设计法概述
顺控设计法的设计步骤 步的划分 转换条件的确定 功能表图的绘制
梯形图的编制
顺控设计法的设计步骤
步的划分 将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段， 这些阶段称为步，并且用编程元件来代表各步。步是根据 PLC输出状态的变化来划分的，在任何一步内，各输出状 态不变，但是相邻步之间输出状态是不同的。
顺控设计法的设计步骤
梯形图的编制 (可省略)
根 据 功 能 表 图 ， 按 某 种 编 程 方式 写 出 梯 形 图程 序 。 如果 PLC 支持 功 能 表 图 语 言 ， 则 可 直接 使 用 该 功 能 表 图作为最终程序。
5.0 PLC程序的顺控设计法
功能表图的组成
主要由步、有向连线、转换、转换条件和动作（命令）组成。
步与动作
活动步：当系统正处于某一步时，该步处于活动状态，称 该步为“活动步”。步处于活动时，相应的动作被执行。 保持型动作：若为保持型动作，则该步不活动时继续执行 该动作。 非保持型动作：若为非保持型动作则指该步不活动时，动 作也停止执行。 说明：一般在功能表图中保持型的动作应该用文字或助记 符标注，而非保持型动作不要标注。P60 f4-1
顺控设计法的设计步骤
功能表图的绘制 根据以上分析和被控对象工作内容、步骤、顺序和控 制要求画出功能表图。绘制功能表图是顺序控制设计法中 最为关键的一步。 功能表图又称做状态转移图，它是描述控制系统的控 制过程、功能和特性的一种图形。 功能表图不涉及所描述控制功能的具体技术，是一种 通用的技术语言，可用于进一步设计和不同专业的人员之 间进行技术交流。 各个 PLC 厂家 都 开发 了 相 应 的 功 能 表 图 ， 各 国 家 也 都制 定 了 国 家 标 准 。 我 国 1986 年 颁 布 了 功 能 表 图 国 家 标 准 （GB6988.6-86）。
5.2 单流程顺序功能图的编程
第四步：编制语句表 由步进梯形图可用步进指令编制出语句表程序。步进指令由
STL/RET指令组成。STL指令称为步进触点指令，用于步进触 点的编程；RET指令称为步进返回指令，用于步进结束时返回 原母线。 由步进梯形图编制语句表的要点是： (1) 对STL触点要用STL指令，而不能用LD指令。不相邻的状 态转移用OUT指令，例如从S24转移到S25。 (2) 与STL触点直接连接的线圈用OUT/SET指令。对于通过触点 连接的线圈，应在触点开始处使用LD/LDI指令。
5.1 顺序功能图及状态功能
某生产过程的控制工艺要求如下： (1) 按下启动按钮SB，台车电机M正转，台车前进，碰 到限位开关SQ1后，台车电机M反转，台车后退。 (2) 台车后退碰到限位开关SQ2后，台车电机M停转，台车停 车，停5 s，第二次前进，碰到限位开关SQ3，再次后退。 (3) 当后退再次碰到限位开关SQ2时，台车停止(或者 继续下一个循环)。
转换实现的基本规则 转换实现的条件：在功能表图中步的活动状态的进展是由 转换的实现来完成。转换实现必须同时满足两个条件： 1）该转换所有的前级步都是活动步； 2）相应的转换条件得到满足。 转换实现应完成的操作：转换的实现应完成两个操作： 1）使所有的后续步都变为活动步； 2）使所有的前级步都变为不活动步。
Y2 Y1
SQ1
X1 S21
Y1
Y2
SQ2
X2 S22 T0 K50 Y2
T0
S23
SQ3 S24 SQ2 X2 RET X3 Y1
Y1
Y2 END
5.1 顺序功能图及状态功能
(3) 给出转移条件。状态转移的条件用连接两状态之间ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的线段上的短线来表示。当转移条件得到满足时，转移的状
态被置位，而转移前的状态(转移源)自动复位。例如，当X1 动合触点瞬间闭合时，状态S20将转移到S21，这时S21被置 位而S20自动复位。 状态的转移条件可以是单一的，也可以是多个元件的串、 并联组合，如图所示。
5.1 顺序功能图及状态功能
台车的每次循环工作过程分为前进、后退、延时、前进、 后退五个工步。 每一步用一个矩形方框表示，方框中用文字表示该步 的动作内容或用数字表示该步的的标号。 与控制过程的初始状态相对应的步称为初始步。初始 步表示操作的开始。
5.1 顺序功能图及状态功能
每步所驱动的负载(线圈)用线段与方框连接。方框之间用线段连
前进(工序一) S20
后退(工序二) S21
延时(工序三) S22
再前进(工序四) S23
再后退(工序五) S24 注意：虽然S20与S23、S21与S24，功能相同，但它们是状态 转移图中的不同工序，也就是不同状态，故编号也不同。
M8002
S0
台 车 流 程 图 的 顺 序 功 能 图
SB
X0 S20
5.1 顺序功能图及状态功能
为编程的需要，不妨设置输入、输出端口配置如表所示。 输入设备 端口号 输出设备 端口号
启动 SB 前限位 SQ1
前限位 SQ3 后限位 SQ2
X00 X01
X03 X02
电机正转 电机反转
Y01 Y02
5.1 顺序功能图及状态功能
编程步骤如下：
流程图主要由步、转移(换)、转移(换)条件、线段和 动作(命令)组成。 第一步：绘制流程图 流程图是描述控制系统的控制过程、功能和特性的 一种图形，流程图又叫功能表图(Function Chart)。
有向连线、转换与转换条件 有向连线：功能表图中步的活动状态的顺序进展按有向连 线规定的路线和方向进行。活动状态的进展方向习惯上是 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。 转换：转换是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。 转换条件：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。
步与动作 步：矩形框表示步，方框内是该步的编号。编程 时一般用PLC内部编程元件来代表各步 初始步：与系统的初始状态相对应的步称为初始 步。初始步用双线方框表示，每一个功能表图至 少应该有一个初始步。
步与动作
动作：一个控制系统可以划分为被控系统和施控系统。对 于被控系统，在某一步中要完成某些“动作”；对于施控 系统，在某一步中则要向被控系统发出某些“命令”，将 动作或命令简称为动作 动作的表示：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。
5.1 顺序功能图及状态功能
X0 X0 S20 S20 转移条件：X0 X1 T0 转移条件：X1与T0 并联再与X0串联
(a)
(b)
5.1 顺序功能图及状态功能
在使用状态时还需要说明以下问题： (1) 状态的置位要用SET指令，这时状态才具有步进功能。 它除了提供步进触点外，还提供一般的触点。步进触点 (STL触点)只有动合触点，一般触点有动合触点和动断触 点。当状态被置位时，其STL触点闭合，用它去驱动负载。 (2) 用状态驱动的M、Y若要在状态转移后继续保持接 通，则需用SET指令。当需要复位时，则需用RST指令。
S20与输出Y1之间有一个联锁条件Y2。
(2) 指定转移的目的地。状态转移的目的地由连接状态之 间的线段指定，线段所指向的状态即为指定转移的目的地。 例如，S20转移的目的地为S21。
流程图中的每一步，可用一个状态来表示，由此绘出 图所示的台车流程图的状态转移图。如图所示，分配状态
的元件如下：
初始状态 S0
转 换 条 件 可 能 是 外 部输入 信 号 ， 如 按 钮 、指令 开 关 、 限位 开 关 的 接 通 / 断 开 等 ， 也 可 能 是 PLC 内 部 产 生 的 信 号 ，如 定时器、计数器 触点的 接 通/ 断开 等， 转 换 条件 也可 能是 若干个 信 号的与、或、 非逻辑 组 合。
顺控设计法的设计步骤
5.1 顺序功能图及状态功能 5.2 单流程顺序功能图的编程 5.3 选择性分支与汇合的编程 5.4 并行分支与汇合的编程 5.5 编程实例 5.6 顺控设计法中梯形图的编程方式
5.0 PLC程序的顺控设计法概述
顺序控制系统： 如果 一 个 控制系统可 以分解成几个 独立的控制 动 作，且这些 动 作 必须 严 格按 照 一定的 先 后 次 序执行 才 能 保 证生产过程的正 常运行， 也称 为步 进控制系统。 顺序控制设计法 就 是 针 对 顺 序 控 制 系 统的 一种 专 门 的 设计 方 法 。 这 种设计 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 。 PLC 的设计 者们 为 顺序控制系 统的程序编制 提供了 大量 通用和专用的编程 元 件 ， 开 发 了 专 门供 编制顺序控制程序用的 功能 表图 ， 使这 种 先 进 的 设计 方 法 成 为 当 前 PLC程序设计的主 要方 法。
启动(前进)
状态功能 前进：Y1动作
工序一 SQ1 后退
工序二 状态 SQ2 后退停
后退：Y2动作
工序三
T0 延时前进
延时5 s：T0动作
工序四 SQ3
前进：Y1动作
后退
后退：Y2动作
工序五 SQ2 后退停
5.1 顺序功能图及状态功能
当相邻两步之间的转移条件得到满足时，转移去执行下一
步动作，而上一步动作便结束，这种控制称为步进控制。 在初始状态下，按下前进启动按钮SB(X00动合触点闭 合)，则小车由初始状态转移到前进步，驱动对应的输出继电 器Y01，当小车前进至前限位SQ1时(X01动合触点闭合)，则由 前进步转移到后退步。这就完成了一个步进，以下的步进读者
5.0 PLC程序的顺控设计法概述
顺控设计法的设计步骤 步的划分 转换条件的确定 功能表图的绘制
梯形图的编制
顺控设计法的设计步骤
步的划分 将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段， 这些阶段称为步，并且用编程元件来代表各步。步是根据 PLC输出状态的变化来划分的，在任何一步内，各输出状 态不变，但是相邻步之间输出状态是不同的。
顺控设计法的设计步骤
梯形图的编制 (可省略)
根 据 功 能 表 图 ， 按 某 种 编 程 方式 写 出 梯 形 图程 序 。 如果 PLC 支持 功 能 表 图 语 言 ， 则 可 直接 使 用 该 功 能 表 图作为最终程序。
5.0 PLC程序的顺控设计法
功能表图的组成
主要由步、有向连线、转换、转换条件和动作（命令）组成。
步与动作
活动步：当系统正处于某一步时，该步处于活动状态，称 该步为“活动步”。步处于活动时，相应的动作被执行。 保持型动作：若为保持型动作，则该步不活动时继续执行 该动作。 非保持型动作：若为非保持型动作则指该步不活动时，动 作也停止执行。 说明：一般在功能表图中保持型的动作应该用文字或助记 符标注，而非保持型动作不要标注。P60 f4-1
顺控设计法的设计步骤
功能表图的绘制 根据以上分析和被控对象工作内容、步骤、顺序和控 制要求画出功能表图。绘制功能表图是顺序控制设计法中 最为关键的一步。 功能表图又称做状态转移图，它是描述控制系统的控 制过程、功能和特性的一种图形。 功能表图不涉及所描述控制功能的具体技术，是一种 通用的技术语言，可用于进一步设计和不同专业的人员之 间进行技术交流。 各个 PLC 厂家 都 开发 了 相 应 的 功 能 表 图 ， 各 国 家 也 都制 定 了 国 家 标 准 。 我 国 1986 年 颁 布 了 功 能 表 图 国 家 标 准 （GB6988.6-86）。
5.2 单流程顺序功能图的编程
第四步：编制语句表 由步进梯形图可用步进指令编制出语句表程序。步进指令由
STL/RET指令组成。STL指令称为步进触点指令，用于步进触 点的编程；RET指令称为步进返回指令，用于步进结束时返回 原母线。 由步进梯形图编制语句表的要点是： (1) 对STL触点要用STL指令，而不能用LD指令。不相邻的状 态转移用OUT指令，例如从S24转移到S25。 (2) 与STL触点直接连接的线圈用OUT/SET指令。对于通过触点 连接的线圈，应在触点开始处使用LD/LDI指令。
5.1 顺序功能图及状态功能
某生产过程的控制工艺要求如下： (1) 按下启动按钮SB，台车电机M正转，台车前进，碰 到限位开关SQ1后，台车电机M反转，台车后退。 (2) 台车后退碰到限位开关SQ2后，台车电机M停转，台车停 车，停5 s，第二次前进，碰到限位开关SQ3，再次后退。 (3) 当后退再次碰到限位开关SQ2时，台车停止(或者 继续下一个循环)。
转换实现的基本规则 转换实现的条件：在功能表图中步的活动状态的进展是由 转换的实现来完成。转换实现必须同时满足两个条件： 1）该转换所有的前级步都是活动步； 2）相应的转换条件得到满足。 转换实现应完成的操作：转换的实现应完成两个操作： 1）使所有的后续步都变为活动步； 2）使所有的前级步都变为不活动步。
Y2 Y1
SQ1
X1 S21
Y1
Y2
SQ2
X2 S22 T0 K50 Y2
T0
S23
SQ3 S24 SQ2 X2 RET X3 Y1
Y1
Y2 END
5.1 顺序功能图及状态功能
(3) 给出转移条件。状态转移的条件用连接两状态之间ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的线段上的短线来表示。当转移条件得到满足时，转移的状
态被置位，而转移前的状态(转移源)自动复位。例如，当X1 动合触点瞬间闭合时，状态S20将转移到S21，这时S21被置 位而S20自动复位。 状态的转移条件可以是单一的，也可以是多个元件的串、 并联组合，如图所示。
5.1 顺序功能图及状态功能
台车的每次循环工作过程分为前进、后退、延时、前进、 后退五个工步。 每一步用一个矩形方框表示，方框中用文字表示该步 的动作内容或用数字表示该步的的标号。 与控制过程的初始状态相对应的步称为初始步。初始 步表示操作的开始。
5.1 顺序功能图及状态功能
每步所驱动的负载(线圈)用线段与方框连接。方框之间用线段连
前进(工序一) S20
后退(工序二) S21
延时(工序三) S22
再前进(工序四) S23
再后退(工序五) S24 注意：虽然S20与S23、S21与S24，功能相同，但它们是状态 转移图中的不同工序，也就是不同状态，故编号也不同。
M8002
S0
台 车 流 程 图 的 顺 序 功 能 图
SB
X0 S20
5.1 顺序功能图及状态功能
为编程的需要，不妨设置输入、输出端口配置如表所示。 输入设备 端口号 输出设备 端口号
启动 SB 前限位 SQ1
前限位 SQ3 后限位 SQ2
X00 X01
X03 X02
电机正转 电机反转
Y01 Y02
5.1 顺序功能图及状态功能
编程步骤如下：
流程图主要由步、转移(换)、转移(换)条件、线段和 动作(命令)组成。 第一步：绘制流程图 流程图是描述控制系统的控制过程、功能和特性的 一种图形，流程图又叫功能表图(Function Chart)。
有向连线、转换与转换条件 有向连线：功能表图中步的活动状态的顺序进展按有向连 线规定的路线和方向进行。活动状态的进展方向习惯上是 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。 转换：转换是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。 转换条件：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。
步与动作 步：矩形框表示步，方框内是该步的编号。编程 时一般用PLC内部编程元件来代表各步 初始步：与系统的初始状态相对应的步称为初始 步。初始步用双线方框表示，每一个功能表图至 少应该有一个初始步。
步与动作
动作：一个控制系统可以划分为被控系统和施控系统。对 于被控系统，在某一步中要完成某些“动作”；对于施控 系统，在某一步中则要向被控系统发出某些“命令”，将 动作或命令简称为动作 动作的表示：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。
5.1 顺序功能图及状态功能
X0 X0 S20 S20 转移条件：X0 X1 T0 转移条件：X1与T0 并联再与X0串联
(a)
(b)
5.1 顺序功能图及状态功能
在使用状态时还需要说明以下问题： (1) 状态的置位要用SET指令，这时状态才具有步进功能。 它除了提供步进触点外，还提供一般的触点。步进触点 (STL触点)只有动合触点，一般触点有动合触点和动断触 点。当状态被置位时，其STL触点闭合，用它去驱动负载。 (2) 用状态驱动的M、Y若要在状态转移后继续保持接 通，则需用SET指令。当需要复位时，则需用RST指令。
S20与输出Y1之间有一个联锁条件Y2。
(2) 指定转移的目的地。状态转移的目的地由连接状态之 间的线段指定，线段所指向的状态即为指定转移的目的地。 例如，S20转移的目的地为S21。
流程图中的每一步，可用一个状态来表示，由此绘出 图所示的台车流程图的状态转移图。如图所示，分配状态
的元件如下：
初始状态 S0
转 换 条 件 可 能 是 外 部输入 信 号 ， 如 按 钮 、指令 开 关 、 限位 开 关 的 接 通 / 断 开 等 ， 也 可 能 是 PLC 内 部 产 生 的 信 号 ，如 定时器、计数器 触点的 接 通/ 断开 等， 转 换 条件 也可 能是 若干个 信 号的与、或、 非逻辑 组 合。
顺控设计法的设计步骤