第6章顺序控制设计法
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西门子S7-200 SMART PLC原理及应用教程课件第六章
3)动力头快进到工进位置时，输入信号I0.1有效；指令“SCRT SO.2"对应的状态继电器 SO.2的状态由“0”变为“1”，操作系统使状态继电器SO.1的状态由“1”变为“0”，快进活动步 变为静止步，状态继电器SO.1对应的SCR段程序不再被执行。系统从快进步转换到T进步，
输出信号QO.O变为OFF，QO．1变为ON，动力头工进。 4)动力头工进到位后，输入信号10.2有效；指令“SCRTSO.3"对应的状态继电器SO.3的状
5)动力头快退返回原位后，输入信号IO．O有效；指令“SCRT SO.O’’对应的状态继电器 SO．O的状态由“0”变为“1”，操作系统使状态继电器SO.4的状态由“1”变为“0”，动力头快 退步由活动步变为静止步，状态继电器SO．4对应的S（、R段程序不再被执行，输出信号
Q0.2变为OFF，动力头停止运行。系统从快退步转换到初始步，在原位等待起动信号。
表6-1 S7-200 PLC顺序控制指令
第三节 顺序控制的梯形图编程方法
使用S7-200 Smart系列PLC顺序流程指令需要注意以下几点。 1）顺序控制指令仅对状态继电器S有效，S也具有一般继电器的功能，对它还 可使用与其他继电器一样的指令。 2）SCR段程序（LSCR至SCRE之间的程序）能否执行，取决于该段程序对应的 态器S是否被置位。另外，当前程序SCRE（结束）与下一个程序LSCR（开始） 之间程序不影响下一个SCR程序的执行。 3）同一个状态器S不能用在不同的程序中，如主程序中用了S0.2，在子程序 中不能再使用它。 4）SCR段程序中不能使用跳转指令JMP和LBL，即不允许使用跳转指令跳人、 到ISCR程序或在SCR程序内部跳转。 5）SCR段程序中不能使用FOR.NEXT和END指令。 6）在使用SCRT指令实现程序转移后，前SCR段程序变为非活动步程序，该程 序的元件会自动复位，如果希望转移后某元件能继续输出，可对该元件使用 置位或复位指令在非活动步程序中，PLC通电常ON触点SMO.O也处于断开状 态。
第6章S7-200PLC顺序控制程序设计方法.
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第6章 S7-200PLC顺序控制程序设计方法
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Байду номын сангаас
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第6章 S7-200PLC顺序控制程序设计方法
初始步
转移条件
工作步
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第6章 S7-200PLC顺序控制程序设计方法
三个电机顺序启停 的控制程序
手动启动按钮i00泵p1接触器q001号容器满i01泵p2接触器q011号容器空i02泵p3接触器q022号容器满i03泵p4接触器q032号容器空i04泵p5接触器q043号容器满i05泵p6接触器q053号容器空i06加热器接触器q064号容器满i07搅拌器接触器q074号容器空i10温度传感器i1109
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第6章 S7-200PLC顺序控制程序设计方法
6.1.2 步（状态）与动作
顺序控制设计法的最基本思想：
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，并用编程元件来代表各步。步是根据输出量的状态来划 分的，在任何一步之内，各输出量的ON/OFF状态不变，但相邻两 步输出量总的状态是不同的。步的划分使代表各步的编程元件的状 态与各输出量的状态之间有着极为简单的逻辑关系。
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控 制顺序变化，然后用代表各步的编程元件去控制PLC的各输出。
步用方框表示，并用辅助存储器的编号作为步的顺序编号。
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第6章 S7-200PLC顺序控制程序设计方法
图5-11 波形图
第六章 PLC控制程序的设计
（2）使所有由有向线段与相应转换符号相连的 前级步都变成不活动步。
3．设计顺序功能图时应该注意的问题 （1）两个步之间必须有转换条件。如果没有， 则应该将这两步合为一步处理。
（2）两个转换不能直接相连，必须用一个步将 它们分隔开。
（3）从生产实际考虑，顺序功能图必须设置初 始步。
（4）顺序功能图应该是一个或两个由方框和有 向线段组成的闭环，也就是说在顺序功能图中不能
4．动作（或命令） 可以将一个控制系统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” （action）。对于施控系统，在某一步则要向被控系 统发出某些“命令”（command）。
为了叙述方便，将命令或动作统称为动作，它 实质是指步对应的工作内容。动作用矩形框或中括 号上方的文字或符号表示，该中括号与相应的步的 矩形框通过短线相连。
有“到此为止”的死胡同。
（5）要想能够正确地按顺序运行顺序功能图程 序，必须用适当的方式将初始步置为活动步。一般
用特殊存储器SM0.1的动合触点作为转换条件，将初 始步置为活动步。
（6）在个人计算机上使用支持SFC的编程软件 进行编程时，顺序功能图可以自动生成梯形图或指
令表。
三、顺序功能图设计法与经验设计法的比较
10．电动机“顺序启动，逆序停车”控制系统设计
（1）控制要求 现有三台电动机M1、M2、M3，要求启动顺序 为：先启动M1，经过8s后启动M2，再经过9s后启动 M3；停车时要求：先停M3，经过9s后再停M2，再 经8s后停M1。
（2）分析控制过程 根据上述控制要求的描述，本程序需要设置四 个定时器，此处选用T50～T53。 T50计时起点为启动信ห้องสมุดไป่ตู้I0.0 T52计时起点为停止信号I0.1。 T53计时时间到后，复位两个辅助继电器，辅助 继电器的OFF会使T50～T53的位为OFF，致使 Q0.0～Q0.2全部OFF。
3．设计顺序功能图时应该注意的问题 （1）两个步之间必须有转换条件。如果没有， 则应该将这两步合为一步处理。
（2）两个转换不能直接相连，必须用一个步将 它们分隔开。
（3）从生产实际考虑，顺序功能图必须设置初 始步。
（4）顺序功能图应该是一个或两个由方框和有 向线段组成的闭环，也就是说在顺序功能图中不能
4．动作（或命令） 可以将一个控制系统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” （action）。对于施控系统，在某一步则要向被控系 统发出某些“命令”（command）。
为了叙述方便，将命令或动作统称为动作，它 实质是指步对应的工作内容。动作用矩形框或中括 号上方的文字或符号表示，该中括号与相应的步的 矩形框通过短线相连。
有“到此为止”的死胡同。
（5）要想能够正确地按顺序运行顺序功能图程 序，必须用适当的方式将初始步置为活动步。一般
用特殊存储器SM0.1的动合触点作为转换条件，将初 始步置为活动步。
（6）在个人计算机上使用支持SFC的编程软件 进行编程时，顺序功能图可以自动生成梯形图或指
令表。
三、顺序功能图设计法与经验设计法的比较
10．电动机“顺序启动，逆序停车”控制系统设计
（1）控制要求 现有三台电动机M1、M2、M3，要求启动顺序 为：先启动M1，经过8s后启动M2，再经过9s后启动 M3；停车时要求：先停M3，经过9s后再停M2，再 经8s后停M1。
（2）分析控制过程 根据上述控制要求的描述，本程序需要设置四 个定时器，此处选用T50～T53。 T50计时起点为启动信ห้องสมุดไป่ตู้I0.0 T52计时起点为停止信号I0.1。 T53计时时间到后，复位两个辅助继电器，辅助 继电器的OFF会使T50～T53的位为OFF，致使 Q0.0～Q0.2全部OFF。
电气控制与PLC应用技术(中国电力出版,崔继仁)PPT 第6章 顺序控制指令
PLC的输入/输出地址分配如表所示。
输入/输出地址分配 编程元件 元件地址 10.0 数字量输入 DC24V 10.1 Q0.0 数字量输出 DC24V Q0.1 Q0.2 符号 Start Stop KM1 KM2 KM3 传感器/执行器 常开按钮 常开按钮 接触器，“1”有效 接触器，“1”有效 接触器，“1”有效 说明 启动按钮 停止按钮 控制电机M1 控制电机M2 控制电机M3
人 行 道 交 通 灯 时 序
车道时序
Q0.2
Q0.1
Q0.0
Q0.2
I0.0 I0.1
人行道时序
30s
10s
5s
20s
5s
5s
Q0.3
Q0.4
Q0.3
功能图
自助行人过街信号灯的设计 控制要求： （1）初始状态，车道绿灯亮，人 行道红灯亮； （2）若没有按下过街按钮，车道 绿灯以50秒为周期连续常亮； （3）若有人按下过街按钮，车道 绿灯保持最后一个50秒周期常亮， 周期结束后，车道红灯亮，人行道 绿灯亮，人行道绿灯保持25秒后， 车道绿灯亮，人行道红灯亮。
I0.0
M1 5s M2 10s M3
S0.1
S0.3
S0.5
I0.1
M3 10s M2 5s M1
S0.6
S0.7
S1.0
图6-9 电动机顺序启动/逆序停止控制示意图
该控制系统的功能图如图6-10所示。
图6-10 电动机顺序启动/逆序停止顺序功能图
第三节
顺序控制指令应用举例
当I0.0=1或I0.1=1时， 车道Q0.2=1保持，人 行道Q0.3=1保持； 30s后， Q0.2=0,Q0.1=1； 10s后， Q0.1=0,Q0.0=1； 5s后， Q0.3=0,Q0.4=1； 20s后， 绿灯闪烁（Q0.4=0、 1交替）； 5s后， Q0.2=1,Q0.3=1
顺序控制法和顺序功能图
限位开关I0.1处，I0.1为1状态。按下起动按钮I0.0，工作台正转， 旋转到限位开关I0.2处改为反转，返回到限位开关I0.1处又改为正 转，旋转到限位开关I0.3处又改为反转，回到初始点时停止工作。
2、 选择序列与并行序列旳编程措施 2-17
应用举例
上图是某剪板机旳示意图，开始时压钳和剪刀在上限位置，限位 开关I0.0和I0.1为ON。按下起动按钮I1.0，工作过程：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 剪刀同步上行(Q0.3和Q0.4为ON，Q0.1和Q0.2为OFF)，它们分 别遇到限位开关I0.0和I0.1 后分别停止上行，都停止后又开始下 一周期旳工作，剪完10块料后停止工作并停在初始状态。
起保停电路设计旳关键是找出它旳起动条件和停止条件。根据 转换实现旳基本规则，转换实现旳条件是它旳前级步为活动步， 而且满足相应旳转换条件。
例：下图旳波形图给出了某控制锅炉旳鼓风机和引风机旳要求。 按了起动按钮I0.0后，应先开引风机，延时12S后再开鼓风机。按 了停止按钮I0.1后，应先停鼓风机，10S后再停引风机。
图补6-6 循环序列
4、选择序列与并行序列旳编程措施
5、仅有两步旳闭环旳处理
第四节 以转换为中心编程措施 ----又称；使用置位复位指令旳顺序控制梯形图编程措施
以转换为中心旳编程措施中，将该转换全部前级步相应旳存 储器位旳常开触点与转换相应旳触点或电路串联，该串联电路即 为起保停电路中旳起动电路，用它作为使全部后续步相应旳存储 器置位(用S指令)，和使全部前级步相应旳存储器复位(用R指令)旳 条件。
2、 选择序列与并行序列旳编程措施 2-17
应用举例
上图是某剪板机旳示意图，开始时压钳和剪刀在上限位置，限位 开关I0.0和I0.1为ON。按下起动按钮I1.0，工作过程：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 剪刀同步上行(Q0.3和Q0.4为ON，Q0.1和Q0.2为OFF)，它们分 别遇到限位开关I0.0和I0.1 后分别停止上行，都停止后又开始下 一周期旳工作，剪完10块料后停止工作并停在初始状态。
起保停电路设计旳关键是找出它旳起动条件和停止条件。根据 转换实现旳基本规则，转换实现旳条件是它旳前级步为活动步， 而且满足相应旳转换条件。
例：下图旳波形图给出了某控制锅炉旳鼓风机和引风机旳要求。 按了起动按钮I0.0后，应先开引风机，延时12S后再开鼓风机。按 了停止按钮I0.1后，应先停鼓风机，10S后再停引风机。
图补6-6 循环序列
4、选择序列与并行序列旳编程措施
5、仅有两步旳闭环旳处理
第四节 以转换为中心编程措施 ----又称；使用置位复位指令旳顺序控制梯形图编程措施
以转换为中心旳编程措施中，将该转换全部前级步相应旳存 储器位旳常开触点与转换相应旳触点或电路串联，该串联电路即 为起保停电路中旳起动电路，用它作为使全部后续步相应旳存储 器置位(用S指令)，和使全部前级步相应旳存储器复位(用R指令)旳 条件。
第6章 顺序控制梯形图的编程方式
■
1-6
PLC原理及应用 原理及应用
3、转换条件： 进入初始步的条件：M8002=1；T2=1。 进入初始步的条件：M8002=1；T2=1。 进入4秒步的条件：X0=1。 进入4秒步的条件：X0=1。 进入6秒步的条件：T0=1。 进入6秒步的条件：T0=1。 进入5秒步的条件：T1=1。 进入5秒步的条件：T1=1。 特别注意初始步的激活问题：用M8002的常开触点 特别注意初始步的激活问题：用M8002的常开触点 将初始步的编程元件置位。 4、各步的动作： 初始步的动作：Y0。 初始步的动作：Y0。 4秒步的动作：Y0、T0。 秒步的动作：Y0、T0。 6秒步的动作：Y1、T1。 秒步的动作：Y1、T1。 5秒步的动作：Y1、Y2、T2。 秒步的动作：Y1、Y2、T2。 二、根据分析画出时序图（见图6 所示） 二、根据分析画出时序图（见图6-2所示） 根据分析画出时序图
■
1-17
PLC原理及应用 原理及应用
三、跳步与循环次数的控制
S0
X04
相当 选择 分支
1、跳步(如图6-7所示) 、跳步(如图6 所示) 1）当S0处于活动状态，且X04=1时，将跳 处于活动状态， 04= 过S1步，由步S0进展到S2。称为正向跳步。 由步S 进展到S 称为正向跳步 正向跳步。 2）当S4处于活动状态，且X05=1时，将从 S4处于活动状态 处于活动状态， X05=1时 步S4返回到步S3。称为逆向跳步。 S4返回到步 。称为逆向跳步 返回到步S3 逆向跳步。 显然，跳步属于选择序列的一种特殊情况。 显然，跳步属于选择序列的一种特殊情况。 2、循环次数的控制 在设计梯形图时，经常遇到一些需要多次 重复的操作，此时可借助高级语言循环语句的 思想来设计顺序功能图和梯形图。逆向跳步
1-6
PLC原理及应用 原理及应用
3、转换条件： 进入初始步的条件：M8002=1；T2=1。 进入初始步的条件：M8002=1；T2=1。 进入4秒步的条件：X0=1。 进入4秒步的条件：X0=1。 进入6秒步的条件：T0=1。 进入6秒步的条件：T0=1。 进入5秒步的条件：T1=1。 进入5秒步的条件：T1=1。 特别注意初始步的激活问题：用M8002的常开触点 特别注意初始步的激活问题：用M8002的常开触点 将初始步的编程元件置位。 4、各步的动作： 初始步的动作：Y0。 初始步的动作：Y0。 4秒步的动作：Y0、T0。 秒步的动作：Y0、T0。 6秒步的动作：Y1、T1。 秒步的动作：Y1、T1。 5秒步的动作：Y1、Y2、T2。 秒步的动作：Y1、Y2、T2。 二、根据分析画出时序图（见图6 所示） 二、根据分析画出时序图（见图6-2所示） 根据分析画出时序图
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三、跳步与循环次数的控制
S0
X04
相当 选择 分支
1、跳步(如图6-7所示) 、跳步(如图6 所示) 1）当S0处于活动状态，且X04=1时，将跳 处于活动状态， 04= 过S1步，由步S0进展到S2。称为正向跳步。 由步S 进展到S 称为正向跳步 正向跳步。 2）当S4处于活动状态，且X05=1时，将从 S4处于活动状态 处于活动状态， X05=1时 步S4返回到步S3。称为逆向跳步。 S4返回到步 。称为逆向跳步 返回到步S3 逆向跳步。 显然，跳步属于选择序列的一种特殊情况。 显然，跳步属于选择序列的一种特殊情况。 2、循环次数的控制 在设计梯形图时，经常遇到一些需要多次 重复的操作，此时可借助高级语言循环语句的 思想来设计顺序功能图和梯形图。逆向跳步
顺序控制设计法
知识拓展—— 顺序功能图语言S7 Graph的使用S7 Graph语言是S7-300用于顺序控制程序设计的一种语言，遵从IEC 61131-3标准中的顺序控制语言的规定。
下面给大家介绍一下该软件的使用。
1．S7 Graph的安装：S7 Graph软件属于可选的软件包，需要单独安装。
安装步骤如下：（1） 双击setup.exe安装文件，安装开始。
（2） 弹出“安装语言”对话框。
选择“English”，如图？？所示。
图选择安装语言后面弹出的对话框，点击“下一步”或“是”即可。
（3）安装过程，要求安装授权。
如图？？所示。
图安装授权（4）最后，弹出下面对话框，点击“Finish”，完成安装。
图完成安装2．S7 Graph的结构：用S7 Graph编写的顺序功能图程序以功能块（FB）的形式被主程序OB1调用。
S7 Graph FB包含许多系统定义的参数，通过参数设置对整个系统进行控制，从而实现系统的初始化和工作方式的转换等功能。
对于一个顺序控制项目至少需要3个块：1）一个调用S7 Graph FB的块，可以是组织块（OB）、功能（FC）和功能块（FB）。
2）一个S7 Graph FB块，用来描述顺序控制系统的任务及相互关系。
3）一个DB块，作为背景数据块，保存顺序控制的参数。
其中，一个S7 Graph FB最多包含250步和250个转换。
3．S7 Graph编辑器：图？？中是S7 Graph的编辑器界面，左边的窗口是浏览窗口，右边的是程序编辑区。
浏览窗口有三个选项：“Graphic”（图形）选项卡、“Sequencer”（顺序控制器）和“Variables”（变量选项卡）。
“Graphic”（图形）选项卡的中间是顺序控制器，其上下是永久性指令；“Sequencer”（顺序控制器）可以方便的浏览总体结构；“Variables”（变量选项卡）中的变量是编程时可能用到的各种基本元素。
图 S7 Graph编辑器4．应用实例：还是以锅炉的鼓风机和引风机的控制要求为例，其工作过程是：按下起动按钮I0.0后，引风机开始工作，5s后鼓风机开始工作，按下停止按钮I0.1后，鼓风机停止工作，5s后引风机再停止工作。
PLC教程-顺序功能图
第六章 顺序功能图设计法
T T
10s
15
第六章 顺序功能图设计法
二．选择序列顺序控制系统 （一）控制系统的要求 某给水系统，由两台电机分别驱动两台水泵工作， 两台水泵采用双机或单机供水。两台三相异步电机 M1、M2采用全压启动，两台电机的工作过程如下： （1）给水方式选择开关SA1置双机供水方式，按 启动按钮SB2：电机M1、M2间隔10秒启动并运行， 驱动两台水泵工作；按停止按钮SB1两台电机同时 停止，水泵停止工作。 （2）给水方式选择开关置SA1单机供水方式：电 机选择开关SA2选择电机M1或电机M2工作，按启 动按钮SB2：电机启动并带动水泵运行；按停止按 钮SB1电机停止，水泵停止工作。
b
此 处 不 设 转 换 条 件
3 c
4 d
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6 e
7
f
8
0220.2111/.1200/2130
5
第六章 顺序功能图设计法
2．转换实现的基本规则 （1）在顺序功能图中，步的活动状态的进展是由 转换的实现来完成的。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。 （2）转换的实现应完成两个操作： 1）使所有由有向连线与相应转换条件相连的后续 步都变为活动步；
2）使所有由有向连线与相应转换条件相连的前级 步都变为不活动步。
0220.2111/.1200/2130
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第六章 顺序功能图设计法
二．顺序功能图到梯形图的转换
（一）顺序功能图指令
1．步开始指令LSCR（Load Sequence Control Relay）
步开始指令的功能是标记某一个步的开始，当该状态继电 器（S）为1时，该步变为活动步。
S7-200 PLC原理及应用 第3版课件第6章
6.1.1顺序控制设计法
根据功能流程图，以步为核心，从起始步开始一步一步地设计下去，直 至完成。此法的关键是画出功能流程图。 首先将被控制对象的工作过程按输出状态的变化分为若干步，并指出步 之间的转换条件和每个步的控制对象。 这种工艺流程图集中了工作的全部信息。 在进行程序设计时，可以用中间继电器M来记忆步，一步一步地顺序进 行，也可以用顺序控制指令来实现。
2）使用置位、复位指令的编程方法。
3）使用移位寄存器指令编程的方法。
4）使用顺序控制指令的编程方法。
（2）选择分支及编程方法。
选择分支开始指：一个前级步后面紧接着若干个后续步可供选择，各分支都有各自的转 换条件，在图中则表示为代表转换条件的短划线在各自分支中。 选择分支结束，又称选择分支合并，是指：几个选择分支在各自的转换条件成立时转换 到一个公共步上。
油雾器：气压系统中一种特殊的注油装置，其作用是把润滑油雾化后， 经压缩空气携带进入系统各润滑油部位，满足润滑的需要。
气源处理组件是气动控制系统中的基本组成器件，它的作用是除去压缩 空气中所含的杂质及凝结水，调节并保持恒定的工作压力。YL335B生产 线的气源处理组件如图所示。
a）气源处理组件实物图 b）气动原理图
跳转流程：当步2为活动步时，若条件f=1， 则跳过步3和步4，直接激活步5。 循环流 程：当步5为活动步时，若条件e=1，则 激活步2，循环执行。
需要注意的是：
1）转换是有方向的，若转换的顺序是从上到下，即为正常顺序，可以省略箭头。若转换的顺序从下到上， 箭头不能省略。
2）只有两步的闭环的处理。在顺序功能图中只有两步组成的小闭环如图a所示，因为M0.3既是M0.4的前级 步，又是它的后续步，所以对应的用起保停电路模式设计的梯形图程序如图b所示。从梯形图中可以看出， M0.4线圈根本无法通电。解决的办法是：在小闭环中增设一步，这一步只起短延时（≤0.1s）作用 ，由于 延时取得很短，对系统的运行不会有什么影响，如图c所示。
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
顺序控制设计法汇总
顺序控制设计法
顺序控制设计法 顺序功能图绘制 顺序控制梯形图的编程方法
顺序控制设计法
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，使生产过程 中各个执行机构自动而有序地进行工作。
顺序控制设计法：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 画出梯形图。
M0 X0=1
M1 Y0亮，5秒
T0=1 M2 Y1闪，5秒
T1=1 M3 Y2亮，5秒
T2=1
1、按下X0，Y0亮；5s后Y1闪；5s后Y1灭,Y2亮，5s后循环。 M8002
M0 X0=1
M1 Y0亮，5秒
T0=1 M2 Y1闪，5秒
T1=1 M3 Y2亮，5秒
T2=1
2、按下X0，Y0亮，按下X1，Y1亮，X0与X1同时按下，Y0、Y1都亮，X2 按下，Y1、Y2都灭。
X2=1 M4 Y0、Y1都灭
举例2： 上电 按下X0，Y0亮； 5s后Y1亮； 5s后Y2亮， 5s后电路复原。
M8002 M0
X0=1 M1 Y0亮，5秒
T0=1 M2 Y1亮，5秒
T1=1 M3 Y2亮，5秒
T2=1
举例3：
按下X0，Y0亮； 5s后Y1亮； 5s后Y2亮， 5s后循环。
M8002 M0
M8002 M0 初始步
X0=1，X1=1
M3 Y0、Y1都亮
X2 M4 Y0、Y1都灭
输出部分
2、按下X0，Y0亮；5s后Y1亮； 5s后Y2亮，5s后电路复原。
M8002 M0
X0=1 M1 Y0亮，5秒
T0=1
M2 Y1亮，5秒
T1=1
M3 Y2亮，5秒
顺序控制设计法 顺序功能图绘制 顺序控制梯形图的编程方法
顺序控制设计法
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，使生产过程 中各个执行机构自动而有序地进行工作。
顺序控制设计法：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 画出梯形图。
M0 X0=1
M1 Y0亮，5秒
T0=1 M2 Y1闪，5秒
T1=1 M3 Y2亮，5秒
T2=1
1、按下X0，Y0亮；5s后Y1闪；5s后Y1灭,Y2亮，5s后循环。 M8002
M0 X0=1
M1 Y0亮，5秒
T0=1 M2 Y1闪，5秒
T1=1 M3 Y2亮，5秒
T2=1
2、按下X0，Y0亮，按下X1，Y1亮，X0与X1同时按下，Y0、Y1都亮，X2 按下，Y1、Y2都灭。
X2=1 M4 Y0、Y1都灭
举例2： 上电 按下X0，Y0亮； 5s后Y1亮； 5s后Y2亮， 5s后电路复原。
M8002 M0
X0=1 M1 Y0亮，5秒
T0=1 M2 Y1亮，5秒
T1=1 M3 Y2亮，5秒
T2=1
举例3：
按下X0，Y0亮； 5s后Y1亮； 5s后Y2亮， 5s后循环。
M8002 M0
M8002 M0 初始步
X0=1，X1=1
M3 Y0、Y1都亮
X2 M4 Y0、Y1都灭
输出部分
2、按下X0，Y0亮；5s后Y1亮； 5s后Y2亮，5s后电路复原。
M8002 M0
X0=1 M1 Y0亮，5秒
T0=1
M2 Y1亮，5秒
T1=1
M3 Y2亮，5秒
lc第六章程序设计PPT参考课件
Date: 2024/8/5
Page: 21
电气控制与PLC应用21
CH6 FX系列PLC的程序设计
顺序功能图的绘制
➢ 根据以上分析和被控对象工作内容、步骤、顺序和控制要 求画出顺序功能图。绘制顺序功能图是顺序控制设计法中 最为关键的一步。
➢ 顺序功能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。
➢ 顺序功能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。
➢ 国际电工委员会1994年5月公布的可编程控制器标准 IEC1131—3中，将SFC （Sequential Function Chart） 确定为可编程控制器位居首位的编程语言。各个PLC厂家 都开发了相应的顺序功能图。
CH6 FX系列PLC的程序设计
教学目标
掌握经验设计法和顺序功能图设计法。 能用PLC设计自动控制系统。
Date: 2024/8/5
Page: 1
电气控制与PLC应用1
CH6 FX系列PLC的程序设计
第一节 PLC程序的经验设计法
• 基本思路：根据控制要求选择相关联的基本控制环节或经验证的成
熟程序，对其进行补充和修改，最终综合成满足控制要求的完整程序。 若找不到现成的相关联程序，需根据控制要求一边分析一边设计，随 时增加或减少元件以及改变触点的组合方式，经过反复修改最终得到 理想的程序。
常闭触点断开，打开自保，Y0为OFF。
➢ 图（c）中为利用功能指令中的交替输出指令ALT来实现单按钮控制启停控
制的电路。
Date: 2024/8/5
Page: 7
电气控制与PLC应用7
CH6 FX系列PLC的程序设计
(完整版)PLC顺序控制梯形图的编程方式汇总
X2 起动
M201
Y0
X0
M202
Y0
Y1 X0
M203
Y1
X1
M8002 M200 X2
M201 X0
M202 X0 X1
M203 T2
SET M200 SET M201 RST M200
SET M202 RST M201
SET M203 RST M202 PLS M100 SET M200 RST M203
补充：状态转移图
一个控制过程可以分为若干个阶段，这些阶 段称为状态。状态与状态之间由转换条件分 隔，相邻的状态具有不同的动作，当相邻两 状态之间的转换条件得到满足时，相邻状态 就实现转换，即上面的动作结束下面的动作 开始，描述这一状态转换过程的图就称为状 态转移图
状态器软器件S是构成状态转移图的基本元素， 共有1000点
用传送带传送长物体的控制 图如图所示。为了减少传送 带的运行时间，采用分段传 送方式。A、B为两条传送带， GK1、GK2为两个光电开关， 工作过程如下：按一下起动 按钮，A开始运行，B不运行； 当长物体前端靠近GK1时， A、B都运行；当长物体后端 离开GK1时，B运行，A不运 行；当长物体后端离开GK2 时，A、B都不运行。
SET M200
6.3.6各种编程方式的比较 1 编程方式的通用性 2 不同编程方式设计的程序长度比较 3 电路结构及其他方面的比较 STL指令的优点
6---4 具有多种工作方式的系统的编程方式
连续 （全自动循环运行)
自动
单周期 (间断周期运行） 单步 （自动运行试车）
手动
（1）调试 （2）自动参数的测定 （3）自动运行时突发情况的状态调整 （4）非标准操作
T1 T1
第六章步进指令
状态转移图和步进顺控图表达的都是同一个程序 ， 它的优点 是可以让编程者每次只考虑一个状态 ， 而不用考虑其他的状态 ， 使编程更容易。 另外 ， 状态的顺序可自由选择 ， 不一定非按 S 编号的顺序选用 。
注： ① ST L 电路不能用 M C 指令 。 ② M PS指令也不能紧接着 ST L 触点后使用 。
通过分析得出选择性分支定义：从 多个分支流程中选择某一个单支流 程 ， 称之为选择性分支。
例1：三台电机的循环启停运转控制 要求：
三台电机接于Y001、Y002、Y003。要求它们相 隔5s启动，各运行10s停止。并循环。
Y001
Y002
Y003
5S
5S
5S
5S
X001
C0
C1
C2
C3
二、选择分支与汇合流程
小结：可用步进顺序图，程序指令表和状态转移 图三种方法进行编程。若用状态转移图编程时必 须首先进行初始状态编程，然后进行选择性分支 与汇合、并行分支/汇合等电路的编写，下面进行 具体讲解。
二、 初始状态编程
初始状态编程例如图4-10 所示。在状态转移图起始位置的状态即是初 始状态 ， S 0 ～ S 9 可用作初始状态。
动画
一、单流程结构程序
所谓单流程结构，就是由一系列相继执行的工 步组成的单条流程。其特点是:
①每一工步的后面只能有一个转移的条件， 且转向仅有一个工步。
②状态不必按顺序编号，其它流程的状态也 可以作为状态转移的条件。
案例： 如下图 所示机械手的工作 ， 是将工件从 A 点向 B 点移送， 以此
为例说明状态转移图设计编程。 例中 ，上升桙下降、左行/右行等分别使用了双螺线管的电磁阀
汇合转移。 这是为了自动生成 SFC 画面而追加的规则。 注意 ： 分支、汇合的转移处理程序中 ， 不能用 M PS 、 M R D 、 M PP 、 A
注： ① ST L 电路不能用 M C 指令 。 ② M PS指令也不能紧接着 ST L 触点后使用 。
通过分析得出选择性分支定义：从 多个分支流程中选择某一个单支流 程 ， 称之为选择性分支。
例1：三台电机的循环启停运转控制 要求：
三台电机接于Y001、Y002、Y003。要求它们相 隔5s启动，各运行10s停止。并循环。
Y001
Y002
Y003
5S
5S
5S
5S
X001
C0
C1
C2
C3
二、选择分支与汇合流程
小结：可用步进顺序图，程序指令表和状态转移 图三种方法进行编程。若用状态转移图编程时必 须首先进行初始状态编程，然后进行选择性分支 与汇合、并行分支/汇合等电路的编写，下面进行 具体讲解。
二、 初始状态编程
初始状态编程例如图4-10 所示。在状态转移图起始位置的状态即是初 始状态 ， S 0 ～ S 9 可用作初始状态。
动画
一、单流程结构程序
所谓单流程结构，就是由一系列相继执行的工 步组成的单条流程。其特点是:
①每一工步的后面只能有一个转移的条件， 且转向仅有一个工步。
②状态不必按顺序编号，其它流程的状态也 可以作为状态转移的条件。
案例： 如下图 所示机械手的工作 ， 是将工件从 A 点向 B 点移送， 以此
为例说明状态转移图设计编程。 例中 ，上升桙下降、左行/右行等分别使用了双螺线管的电磁阀
汇合转移。 这是为了自动生成 SFC 画面而追加的规则。 注意 ： 分支、汇合的转移处理程序中 ， 不能用 M PS 、 M R D 、 M PP 、 A
第6章_S7-200顺序逻辑控指令及应用
称
开关 东西向绿灯 东西向黄灯 东西向红灯 南北向绿灯 南北向黄灯 南北向红灯
代 码 输入信号 SA 输出信号 HL1 HL2 HL3 HL4 HL5 HL6
地址编号 I0.0 Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3 Q0.4 Q0.5
22
顺序功能图的编程步骤: （2）PLC端子接线
23
（3）编制控制系统的功能图
9
6.1.3 功能图的构成规则
（1）状态与状态不能直接相连，必须用转移分开； （2）转移与转移不能直接相连，必须用状态分开； （3）状态与转移、转移与状态之间的连线采用有向线段， 画功能图的顺序一般是从上向下或从左到右，正常顺序 时可以省略箭头，否则必须加箭头。 （4）一个功能图至少应有一个初始状态。如果没有初始步， 无法表示初始状态，系统也无法返回等待其动作的停止 状态。 （5）功能图一般来说是由状态和有向线段组成的闭环，即 在完成一次工艺过程的全部操作之后，应从最后一步返 回到初始步，系统停在初始状态，在连续循环工作方式 时，应从最后一步返回下一工作周期开始运行的第一步。
单流程结构的功能图
15
单流程结构举例1
例6-1：三台电动机MA1、MA2、MA3 按启动按钮后,MA1立即启动，随后MA2、MA3按时间 顺序自动启动。 停止时，按停止按钮，MA3立即停止，随后MA2、 MA1按时间顺序自动停止。 顺序功能图的编程步骤: ①分析控制要求，找出控制设备现场的实际输入和输出 点，选择PLC型号并分配I/O 地址 ②PLC端子接线 ③编制控制系统的顺序功能图 ④将顺序功能图转化成梯形图或语句表
(a)
转移条件
转移条件
(b)
8
6.1.2 功能图的基本概念(续)
送料小车往复运动的功能图 运货小车的工作过程: 循环开始时,小车处于两电机之间,按 下启动按钮SF1,接触器QA1得电,左电 机MA1启动;小车此时处在中间位置处 开始向左快速运行,行至BG1处,行程开 关BG1动作,QA1失电,QA2得电,小车向 左慢速运行;当到达BG2处时,BG2动 作,QA2失电,小车静止,此时定时器T43 开始通电延时,同时给小车装货,1分钟装 货结束,QA3得电,小车开始向右快速运 行;当碰到行程开关BG3时,QA3断电,同 时QA4得电,小车开始向右慢速运行;当 到达BG4时,小车静止,QA4断电，此时 定时器T44开始延时,同时给小车卸货,1 分钟后,定时器T44动作,小车开始向左 快速运行,如此周而复始。
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地址 编号 I0.0 I0.1 I0.3
作用说明 启动按钮 停止按钮
粉料称量计数传感器
地址 编号 Q4.0 Q4.1 Q4.2
作用说明 放粉料 放液料 称料斗排料
I0.4
T0 T1
粉料称量计数传感器
Q4.3
Q4.4
搅拌
排放成品
称料斗排料时间 搅拌时间
T2
C0 C1
排放成品时间
粉料称量计数 液料称量计数 M1.0 系统状态
顺序控制设计方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。
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，
也是设计的顺序控制程序的有力工具。
预备
钻
铣
终检
钻
铣
SB1 A_M
SE4 SE1 SE2 SE3
SE5
SB2
M0.1
M0.0
M0.0
I0.0
M0.0
初始步
M0. 1
I0. 1 M0.0 I0.0
M0.2
M0.5
M0.1
M0. 2
T0
M0. 5
T1 C3
M0.1
M0. 3
C2
M0. 6
I0. 2
M0. 8
I0. 3 M0.1 M0.5 I0.1
并行序列的分支步
M0. 4
M0. 7
M0.6 M0.8
M0.5
T4
M0. 9
I0. 5
选择序列的分支步
M0.5
T1
M0.8
M0.7
M0.6
M0.0
I0.0
M0.6 选择序列的开始步
M0. 1
I0. 1
M0. 2
T0
M0. 5
T1 C3
联锁
M0. 8
I0. 3 M0.5 M0.8 C3 M0.6 M0.7 M0.8
M0. 3
C2
M0. 6
I0. 2
M0. 4
M0. 7
T4
M0. 9
I0. 5
选择序列的开始步
M0.2
T0
M0.4
M0.3
ห้องสมุดไป่ตู้
M0.0
I0.0
M0.3 单序列的步
M0. 1
I0. 1 M0.6 I0.2 I0.3
M0.9
M0.7
M0. 2
T0
M0. 5
T1 C3
M0.8 M0.1
M0. 3
C2
M0. 6
I0. 2
M0. 8
I0. 3 M0.4 M0.9 M0.7
机械手的任务是将工件从工作台A搬往工作台B。
2) 控制要求 机械手控制系统设有 手动、单周期、单步、连续和回原点5种工 作方式。机械手在最上面和最左面且松开时，成为系统处于原点状态 （或称为初始状态）。在进入单周期、单步、连续工作方式之前，系 统应处于原点状态。
起保停电路只使用PLC最基本的与触点和线圈有关的指令。任何 一种可编程序控制器的指令系统都有这一类指令，因此这是一种通用 的编程方法，可以用于任意型号的可编程序控制器。
顺序功能图与梯形图的对应关系
步程序结构
激活条件
控制位
Si 1
控 制 电 路
Ci
Si 1 Si
如果步Si+1的前级步Si是活动的 (Si =1)并且它们之间的转换条件 Ci+1成立(Ci+1=1)，步Si+1应变为 活动的。
第6章
顺序控制设计法
顺序控制设计法的基本思想：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(step)，并用编程元件(例如存储器位M) 来代表各步。
a.步的划分:根据输出量的状态,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。 b. 转换条件:使系统由当前步进入下一步的信号。
中的计数预置值分别送给减计数器C0 和C1。按下起动按钮I0.0，
Q4.0, Q4.1 变为1 状态，开始进料。电子称的光电码盘输出与称斗 内物料重量成正比的脉冲信号。减计数器C0 和C1 分别对粉料称和 液料称产生的脉冲计数。脉冲计数值减至0 时，其常闭触点闭合， 称斗内的物料等于预置值。Q4.0, Q4.1 变为0 状态，停止进料。进 入等待步后预置计数器。……
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)初始步一般对应于系统等待起动的初始状态，始步是必不可少。 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 一步可能没有输出，只是做好预备状态；
M0.5
(4)自动控制系统应能多次重复执行同一 工艺过程，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(单周期，图5-12)，在连 续循环工作方式时，将从最后一步返回下 一工作周期开始运行的第一步。
顺序功能图中转换实现的基本规则
1.转换实现的条件 (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。
如果转换的前级步或后续步不止一个，转换的实现称为同步实现。 为了强调同步实现，有向连线的水平部分用双线表示。 2.转换实现应完成的操作
(1)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。 (2)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。
M0. 1
I0. 1
M0. 2
T0
M0. 5
T1
M0. 3
C2
M0. 6
I0. 2
M0. 8
I0. 3
M0. 4
M0. 7
选择序列的合并步（步M0.7） 步M0.7的前面有2条选择序列的分支
T4
M0. 9
并行序列的合并步（步M0.9）步M0.9的前面有2条并行序列的分支 I0. 5
M0.9
I0.5
I0.0 I0.1
Q4.0 Q4.1 5s
引风机 鼓风机 5s
I0.0
I0.1
S0
I0.0
顺序功能图
Q4.0 Q4.1 5s
引风机 鼓风机 5s T1
S1
T0
Q4.0
T0
S2
I0.1
Q4.0
Q4.1
S3
Q4.0
T1
根据Q4.0和Q4.1接通/断开状态的变化，显然工作期间可以分为3步， 分别用S1、S2、S3来代表这3步，用S0来代表等待起动的初始步。起动按 钮I0.0及停止按钮I0.1的常开触点、定时器延时接通的常开触点是各步之 间的转换条件。
机械手控制系统设计 1. 工艺过程及控制要求 1) 工艺过程 简易物料搬运机械手是一个 水平/垂直位移的机械设备，其 操作是将工件从左工作台(A点） 搬运到右工作台(B点） 。机械 手通常位于原点，它的动作全 部由气缸驱动，而气缸则由相 应的电磁阀控制。其中，上升/ 下降和左移/右移分别由双线圈 二位电磁阀控制，放松/夹紧由 一个单线圈二位电磁阀(称为夹 紧电磁阀)控制。
Si Si Si 1 Ci 1 Si 2
Si 1
Si 1 (Si Ci 1 Si 1 ) Si 2
工步 i 某一步成为活动步的条件是：前一步是 活动步且转换条件满足。所以图中将常开触 点Si-1和Ci以及Si和Ci+1相串联作为步启动 的条件。由于转换条件是短信号，因此每步 要加自锁．当后续步成为活动步时，前一步 要变为不活动步，所以图中将常闭触点Si+1 和si+2与前一步的控制位线圈相串联。
Q4. 3
Q4. 2
M0. 5 I0. 5
Q4. 3
M0. 4
I0. 6 M0. 7
Q4. 5
示例：
并行分支 选择序列合并
并行合并
选择序列分支
使用起保停电路的顺序控制梯 形图编程方法
根据顺序功能图设计梯形图时,可以用辅助继电器M来代表各步. 某一步为活动步时,对应的辅助继电器为1,某一转换条件实现时,该转换 的后续步变为活动步,前级步变为不活动步.
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
并行序列结构
并行分支
并行序列的开始称为分 支,用双线表示并行序列 的分支只允许有一个转换 条件，标在表示同步的水 平双线之上。
并行合并
并行序列的结束称为合 并。当并行序列上的各步 都为活动步，且某一个转 换条件满足时，同时转换 到同一个步。
复杂顺序功能图举例
并行分支
选择序列合并
选择序列分支
并行合并
SB3
SB4
SB5
S2 传送带前进
S3 钻
S4 传送带前进
S5 铣
S6 传送带前进
S7 终检
S8 结束
顺序功能图
顺序控制功能图又称流程图。它是描述控制系统的控制过程、 功能和特性的一种图形，顺序控制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。 功用：描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形，也是设
动作用矩形 框表示，框内 的文字表示动 作的内容
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。