第七章 梯形图程序的设计方法s7-200

1、Date: 2022-6-1 Page: 17.17.2Date: 2022-6-1 Page: 2作者 贺娟设在可编程控制器的设在可编程控制器的I0.0和和I0.1两个输入端接有两个常开按钮两个输入端接有两个常开按钮SB1和和SB2，则针对梯形图则针对梯形图6-1而言而言SB1为系统的启动按钮，为系统的启动按钮，SB2为系统的停止按钮。为系统的停止按钮。 Q0.0的常开触点为自保持电路。的常开触点为自保持电路。一、启动、保持和停止电路一、启动、保持和停止电路 图图6-1 6-1 启保停电路启保停电路Q0.0Q0.1I0.0（ ）Q0.0Date: 2022-6-1 Page: 3作者 贺娟S

2、B1SB2SB1 SB2v 绘图时绘图时应注意应注意PLCPLC外部所接外部所接“输入信号输入信号”的触点状态与的触点状态与梯形图中所采用内部输入触点梯形图中所采用内部输入触点(X(X编号的触点编号的触点) )的关系的关系！SB1 SB2Date: 2022-6-1 Page: 4作者 贺娟二、延时接通、延时断开电路二、延时接通、延时断开电路电路中电路中X0X0为为ONON后后T0T0开始计时。开始计时。6s6s后后T0T0常开触点接通，常开触点接通，Y0Y0为为ONON并保持。并保持。X0X0为为OFFOFF后后T6T6开始计时，开始计时，9S9S后后T6T6常闭触点断开，常闭触点断开，使使

3、Y0Y0为为OFFOFF，T6T6亦被复位亦被复位。 方法一：用两个接通延时定时器实现。方法一：用两个接通延时定时器实现。 图图6-2 用两个用两个TON实现的延时接通实现的延时接通/延时断开电路延时断开电路I0.0I0.0INPT100ms60TON T38（ ）Q0.190INPT100msTON T39T39T38Q0.1(a) 梯形图梯形图(b) 时序图时序图T38I0.0T39Q0.19S6SDate: 2022-6-1 Page: 5作者 贺娟电路中输入信号电路中输入信号I0.0I0.0的为的为ONON后，后，T38T38开始计时，开始计时，6s6s后后T38T38的位为的位为ON

4、ON，T38T38常开触点接通使断开延时定时器常开触点接通使断开延时定时器T39T39的线圈通电，的线圈通电，T39T39为为ONON，其常开触，其常开触点闭合使点闭合使Q0.1Q0.1有输出；有输出；I0.0I0.0为为OFFOFF后，后，T38T38常开触点断开使常开触点断开使T39T39线圈断电线圈断电并开始计时，并开始计时，9s9s后后T39T39变为变为OFFOFF，T39T39常开触点断开使常开触点断开使Q0.1Q0.1变为变为OFFOFF。 方法二：用一个接通延时定时器和一个断开延时定时器实方法二：用一个接通延时定时器和一个断开延时定时器实现现（a） 梯形图梯形图T39（ ）Q0

5、.1I0.0INPT100ms60TON T38T38INPT100ms90TOF T39T38I0.0Q0.19S6ST39（b） 时序图时序图图图6-3 用一个用一个TON和一个和一个TOF实现的延时接通实现的延时接通/延时断开电路延时断开电路Date: 2022-6-1 Page: 6作者 贺娟三、振荡电路三、振荡电路T39INPT100ms30TON T38T38（ ）Q0.1I0.0T38INPT100ms60TON T39（b） 时序图时序图图图6-4 振荡电路振荡电路（a） 梯形图梯形图6S3ST38Q0.1T39I0.0Date: 2022-6-1 Page: 7作者 贺娟1

6、1、定时器、定时器“接力接力”电路电路用用N N个定时器串级个定时器串级“接力接力”延时，达到长延时的目的，电路总延时，达到长延时的目的，电路总的延时时间为各个定时器设定值之和，所能达到的最大延时时的延时时间为各个定时器设定值之和，所能达到的最大延时时间为间为3276.73276.7N N秒。秒。 四、长延时电路四、长延时电路S7-200S7-200系列可编程控制器的定时器最长定时时间为系列可编程控制器的定时器最长定时时间为3276.7s,3276.7s,要设定更长的时间，需要用户自己设计长延时电路。要设定更长的时间，需要用户自己设计长延时电路。 X0X0用于启动延时电路，用于启动延时电路，M

7、0.0M0.0自保持自保持, ,经过经过2000s+1600s=3600s=1h2000s+1600s=3600s=1h后后Y0Y0为为ONON。 图图6-6 定时器定时器“接力接力”延时电路延时电路I0.1I0.0M0.0（ ）M0.0M0.0INPT100ms20000TON T38T38INPT100ms16000TON T39T39（ ）Q0.0Date: 2022-6-1 Page: 8作者 贺娟2 2、定时器与计数器配合使用、定时器与计数器配合使用 图图6-5 计数器对定时范围的扩展计数器对定时范围的扩展C9（ ）Q0.0T38I0.0INPT100ms18000TON T38I0

8、.0T38CUR21CTU C9（a） 梯形图梯形图（b） 时序图时序图I0.0Q0.0 10.5h此电路有无问题？此电路有无问题？怎么改？怎么改？延时时间延时时间=60s=60s60=3600s60=3600sDate: 2022-6-1 Page: 9作者 贺娟I0.0I0.1Q0.0Date: 2022-6-1 Page: 10作者 贺娟四、分频电路四、分频电路1 1、用边沿检测触点构成二分频电路、用边沿检测触点构成二分频电路2 2、用置位复位指令构成二分频、用置位复位指令构成二分频电路电路I0.0M0.0Q0.0M0.0Q0.0I0.0Q0.0图图4 -44 习题习题10梯形图程序梯形

9、图程序 （ ）M0.0I0.0P （ ）M0.1M0.0Q0.0 （ ）Q0.0M0.0S 1 （ ）Q0.0M0.1R1Date: 2022-6-1 Page: 11作者 贺娟3 3、用多个辅助继电器构成二分频电路、用多个辅助继电器构成二分频电路图图6-7 分频电路分频电路M0.2M0.0Q0.0（ ）Q0.0M0.1I0.0（ ）M0.0I0.0（ ）M0.1Q0.0M0.0（ ）M0.2（a） 梯形图梯形图I0.0M0.0M0.1M0.2Q0.0（b） 时序图时序图Date: 2022-6-1 Page: 12作者 贺娟六、单按钮启动、停止电路六、单按钮启动、停止电路用一个按钮来实现启动

10、和停止两种控制。用一个按钮来实现启动和停止两种控制。 方法一：利用计数器方法一：利用计数器实现单按钮控制功能实现单按钮控制功能C9M0.0Q0.0（ ）Q0.0C9（ ）M0.1I0.0（ ）M0.0PM0.1M0.0CUR2 CTU C9图图6-8 利用计数器实现单按钮控制功能利用计数器实现单按钮控制功能Date: 2022-6-1 Page: 13作者 贺娟方法二：利用最基本的逻辑指令来实现单按钮控制功能方法二：利用最基本的逻辑指令来实现单按钮控制功能 I0.0（ ）M0.0PQ0.0M0.0（ ）Q0.0Q0.0M0.0图图6-9 利用最基本的逻辑指令实现单按钮控制功能利用最基本的逻辑指

11、令实现单按钮控制功能Date: 2022-6-1 Page: 14作者 贺娟七、电动机正反转控制电路七、电动机正反转控制电路电气互锁电气互锁电气互锁电气互锁机械互锁机械互锁接触器辅助接触器辅助常闭触点的常闭触点的互锁互锁接触器辅助接触器辅助常闭触点的常闭触点的互锁互锁M0.0（ ）M0.0I0.2I0.0I0.1M0.1M0.1（ ）M0.1I0.2I0.1I0.0M0.0M0.0INPT100mst1TON T38（ ）Q0.0T38M0.1INPT100mst2TON T39（ ）Q0.1T39图图6-10 电机正反转控制梯形图电机正反转控制梯形图I0.0 Q0.0I0.1 Q0.1I0.

12、2Date: 2022-6-1 Page: 15作者 贺娟八、三相异步电动机启动、点动和停止控制电路八、三相异步电动机启动、点动和停止控制电路图图6-11 错误的启停及点动控制电路错误的启停及点动控制电路I0.0（ ）Q0.0I0.1Q0.0I0.2I0.1I0.0 Q0.0I0.1 Q0.1I0.2启动启动点动点动停止停止(d) 采用复合按钮采用复合按钮SB3实现点动控制实现点动控制SB3SB1SB2仿仿 照照Date: 2022-6-1 Page: 16作者 贺娟图图6-12 正确的启停及点动控制电路正确的启停及点动控制电路M0.0I0.0（ ）M0.0I0.2M0.0I0.1（ ）Q0.

13、0I0.0 Q0.0I0.1 Q0.1I0.2启动启动点动点动停止停止Date: 2022-6-1 Page: 17作者 贺娟九、三相异步电动机星形九、三相异步电动机星形三角形启动控制电路三角形启动控制电路T0T0的作用是设定星形启动延时的时间。的作用是设定星形启动延时的时间。T1T1的作用是设定的作用是设定YY切换的延时，以从软件上确保切换的延时，以从软件上确保KM2KM2和和KM3KM3不会同时得不会同时得电。电。KM2KM3图图6-13 Y降压启动的梯形图程序降压启动的梯形图程序（ ）Q0.1T38M0.0I0.2M0.0I0.0（ ）M0.0I0.1（ ）Q0.0（ ）Q0.2I0.1

14、T39T38INPT100ms10TON T39M0.0INPT100ms69TON T38KM2I0.0Q0.0Q0.1Q0.2I0.1Date: 2022-6-1 Page: 18作者 贺娟十、电动机顺序启动十、电动机顺序启动/ /停止控制系统设计停止控制系统设计控制要求：控制要求：现有三台电动机现有三台电动机M1、M2、M3，要求启动顺，要求启动顺序为：先启动序为：先启动M1，经过，经过8.6s后启动后启动M2，再经过，再经过8.8s后启后启动动M3；停车时要求：先停；停车时要求：先停M3，经过，经过9s后再停后再停M2，再经，再经8s后停后停M1。 设启动信号为设启动信号为I0.0,停

15、止信号为停止信号为I0.1，控制，控制M1、M2、M3三个电机运转的接触器三个电机运转的接触器KM1、KM2、KM3的线圈分别的线圈分别接于接于PLC的输出接口的输出接口Q0.0、Q0.1、Q0.2。 Date: 2022-6-1 Page: 19作者 贺娟M0.0（ ）Q0.0T37T39（ ）Q0.1T38M0.1（ ）Q0.2M0.1T39INPT100ms90TON T39T40INPT100ms80TON 图图 6-20 电动机顺序启停控制电动机顺序启停控制M0.0T37INPT100ms86TON T37T38INPT100ms88TON I0.0（ S ）I0.1（ S ）T40

16、（ R ）M0.0M0.1M0.0Date: 2022-6-1 Page: 20作者 贺娟M0.0转转Q0.0转转转转转转停停停停停停停停正正反反正正反反Q0.1十一、洗衣机控制电路十一、洗衣机控制电路PLCPLC的的Y0Y0输出端口控制电动机输出端口控制电动机的转动和停止，的转动和停止，Y1Y1输出端口输出端口控制电动机的正转和反转。控制电动机的正转和反转。按下按下X0X0输入端口的常开按钮输入端口的常开按钮后，电机停止后，电机停止20s20s、正转、正转20s20s、停止停止20s20s、反转、反转20s20s，停止的时间由停止的时间由T0T0设定，转动设定，转动的时间由的时间由T1T1设

17、定。设定。X1X1为停止开关。为停止开关。 20s20sI0.0I0.1M0.0I0.0（ ）M0.0I0.1T38T39M0.0INPT100ms200TON T38（ ）Q0.0T39INPT100ms200TON Q0.0（ ）M0.1M0.2Q0.0（ ）M0.2M0.1（ ）M0.3Q0.1Q0.1M0.1（ ）Q0.1M0.3图图6-14 洗衣机电路梯形图和时序图洗衣机电路梯形图和时序图控制要求：控制要求：Date: 2022-6-1 Page: 21作者 贺娟一、循环送料小车自动控制系统的梯形图设计一、循环送料小车自动控制系统的梯形图设计Y1Y0X4X3X0X2X2X1Y1X3Y

18、0T1Y0X1X0Y0X4Y1X3T0Y1Y2T0Y3T1X4小车控制系统的梯形图小车控制系统的梯形图左行左行右行右行装料装料卸料卸料K100K150左行左行右行右行装料装料Y210s卸料卸料Y315sX0: 左行启动按钮左行启动按钮X1: 右行启动按钮右行启动按钮X2: 停止按钮停止按钮X3: 左行程开关左行程开关X4: 右行程开关右行程开关Y0: 左行左行Y1: 右行右行Y2: 装料装料Y3: 卸料卸料Date: 2022-6-1 Page: 22作者 贺娟二、两处循环卸料小车的自动控制梯形图设计二、两处循环卸料小车的自动控制梯形图设计Y1Y0X4X3X5T1Y0T0Y1左左行行右右行行装

19、料装料卸料卸料K100K150X2X0Y0X4X1Y1X5X3Y2T0Y3T1X5X4M100X4Y0X5M100Y1Y0M100X0X2X1Y1X3Y0左行左行右行右行装料装料Y210s卸料卸料Y315s卸料卸料Y315sX0: 左行启动按钮左行启动按钮X1: 右行启动按钮右行启动按钮X2: 停止按钮停止按钮X3: 左行程开关左行程开关X4: 右行程开关右行程开关X5: 右中行程开关右中行程开关Y0: 左行左行Y1: 右行右行Y2: 装料装料Y3: 卸料卸料在在X5处卸处卸料后有电料后有电屏蔽屏蔽X5Date: 2022-6-1 Page: 23作者 贺娟梯形图经验设计方法总结：梯形图经验设

20、计方法总结： 在一些典型电路的基础上，根据被控对象对控制在一些典型电路的基础上，根据被控对象对控制系统的具体要求，不断地修改和完善梯形图。有时需系统的具体要求，不断地修改和完善梯形图。有时需要多次反复地调试和修改梯形图，不断地增加中间编要多次反复地调试和修改梯形图，不断地增加中间编程元件和辅助触点，最后才能得到一个较为满意的结程元件和辅助触点，最后才能得到一个较为满意的结果。果。 这种方法没有普遍的规律可以遵循，具有很大的这种方法没有普遍的规律可以遵循，具有很大的试探性和随意性，最后的结果不是惟一的，设计所用试探性和随意性，最后的结果不是惟一的，设计所用的时间、设计的质量与设计者的经验有很大的

21、关系，的时间、设计的质量与设计者的经验有很大的关系，它可以用于较简单的梯形图它可以用于较简单的梯形图(如手动程序）的设计。如手动程序）的设计。 复杂的梯形图设计可采用下一章介绍的顺序控制复杂的梯形图设计可采用下一章介绍的顺序控制梯形图设计法。梯形图设计法。Date: 2022-6-1 Page: 24作者 贺娟梯形图经验设计法小结梯形图经验设计法小结v 梯形图编程规则与编程技巧（如：梯形图编程规则与编程技巧（如：I/O接线图的设计及输接线图的设计及输入常闭触点的处理）入常闭触点的处理）v 定时器和计数器使用定时器和计数器使用断电延时、长延时的实现断电延时、长延时的实现v 振荡电路的实现振荡电路

22、的实现v 几种分频电路几种分频电路v 三相异步电动机简单控制电路的三相异步电动机简单控制电路的PLC程序设计程序设计v 梯形图程序的设计步骤梯形图程序的设计步骤v 梯形图程序的设计举例梯形图程序的设计举例Date: 2022-6-1 Page: 25作者 贺娟 顺序功能图（顺序功能图（SFCSFC）又叫做状态转移图或功能表图，）又叫做状态转移图或功能表图，它是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形，它是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形，也是设计也是设计PLCPLC的顺序控制程序的有力工具。的顺序控制程序的有力工具。 顺序功能图由顺序功能图由步、动作（命令）、有向连线、转换步、

23、动作（命令）、有向连线、转换和转换条件和转换条件组成。组成。一、顺序控制功能图的组成一、顺序控制功能图的组成 顺序控制设计法：根据工艺流程画出顺序功能图，顺序控制设计法：根据工艺流程画出顺序功能图，然后根据顺序功能图画出梯形图。然后根据顺序功能图画出梯形图。Date: 2022-6-1 Page: 26作者 贺娟1、步、步“步步”用矩形方框表示，方框中是编程元件的代号，一般用矩形方框表示，方框中是编程元件的代号，一般用顺序控制继电器用顺序控制继电器S S或辅助继电器或辅助继电器M M代表步。代表步。活动步活动步：当系统处于某一步所在的阶段时，叫做该步处于：当系统处于某一步所在的阶段时，叫做该步

24、处于活动状态，相应的动作被执行。活动状态，相应的动作被执行。初始步初始步：用双线框表示。每个功能流程图起码应有一个初：用双线框表示。每个功能流程图起码应有一个初始步。始步。Date: 2022-6-1 Page: 27作者 贺娟 将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段，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。这些阶段称为步，并且用编程元件来代表各步。 步是根据步是根据 PLC PLC 输出量的状态划分的，只要输出量的状态输出量的状态划分的，只要输出量的状态发生了改变，系统就由一步进入新的步，在每一步中，发生了改变，系统就由一步进入新的步

25、，在每一步中，PLC PLC 的输出量保持不变。相邻步之间输出状态是不同的。的输出量保持不变。相邻步之间输出状态是不同的。 Q0.0Q0.1Q0.2Date: 2022-6-1 Page: 28作者 贺娟2、动作、动作将动作或命令统称为将动作或命令统称为“动作动作”，并用矩形框中的文字或符，并用矩形框中的文字或符号表示，该矩形框应与相应的步相连。号表示，该矩形框应与相应的步相连。“步步”也可以无动也可以无动作。作。若为保持型动作，则该步不活动时继续执行若为保持型动作，则该步不活动时继续执行该动作。该动作。 S S、R R指令指令若为非保持型动作，则指该步不活动时，若为非保持型动作，则指该步不活

26、动时，动作也停止执行。动作也停止执行。Date: 2022-6-1 Page: 29作者 贺娟3、有向连线、有向连线步与步、步与动作之间用步与步、步与动作之间用有向线有向线连接，使图成为一个连接，使图成为一个整体。整体。有向连线有向连线的方向代表了系统动作的顺序。顺序功能图中，的方向代表了系统动作的顺序。顺序功能图中，从上到下、从左到右的方向，有向连线代表方向的箭头从上到下、从左到右的方向，有向连线代表方向的箭头可以省略；除此之外的箭头不能省略。可以省略；除此之外的箭头不能省略。 Date: 2022-6-1 Page: 30作者 贺娟两个步绝对不能直接相连，必须用一个转换隔开。两个步绝对不能

27、直接相连，必须用一个转换隔开。5、转换条件、转换条件使系统由当前步转入下一步的信号称为使系统由当前步转入下一步的信号称为转换条件转换条件。转换条。转换条件标注在表示转换的短横线旁。件标注在表示转换的短横线旁。转换用有向连线上与有向连线垂直的短划线来表示，将相转换用有向连线上与有向连线垂直的短划线来表示，将相邻两步分隔开。邻两步分隔开。4、转换、转换Date: 2022-6-1 Page: 31作者 贺娟 转换条件可能是外部输入信号，如按钮、指令开关、限位转换条件可能是外部输入信号，如按钮、指令开关、限位开关的接通开关的接通/ /断开等，也可能是断开等，也可能是PLCPLC内部产生的信号，如定内

28、部产生的信号，如定时器、计数器触点的接通时器、计数器触点的接通/ /断开等，断开等， 转换条件可以是文字语言、布尔代数表达式或图形符号，转换条件可以是文字语言、布尔代数表达式或图形符号，也可能是若干个信号的与、或、非逻辑组合。也可能是若干个信号的与、或、非逻辑组合。Date: 2022-6-1 Page: 32作者 贺娟二、顺序功能图中转换实现的基本规则二、顺序功能图中转换实现的基本规则 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。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：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

29、步。）该转换所有的前级步都是活动步。（2）相应的转换条件得到了满足。）相应的转换条件得到了满足。1转换实现的条件转换实现的条件2转换实现应该完成的操作转换实现应该完成的操作 转换实现时应该完成以下两个操作：转换实现时应该完成以下两个操作：（1）使所有由有向线段与相应转换符号相连的后续步都变成活）使所有由有向线段与相应转换符号相连的后续步都变成活动步。动步。（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）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。活动步。 Date: 2022-6-1 Page: 33作者 贺娟3设计顺序功能图时应该注意的问题设计顺序功能图时应该注意的问

30、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。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。两个转换不能直接相连，必须用一个步将它们分隔开。可可以将第以将第1条和第条和第2条作为检查顺序功能图是否正确的判断依据。条作为检查顺序功能图是否正确的判断依据。（3）从生产实际考虑，顺序功能图必须设置初始步。从生产实际考虑，顺序功能图必须设置初始步。初始步是初始步是必不可少的，一方面因为该步与它的相连步相比，从总体上说输必不可少的，一方面因为该步与它的相连步相比，从总体上说输出变量的状态是不相同的；另一方面

31、如果没有该步，无法表示初出变量的状态是不相同的；另一方面如果没有该步，无法表示初始状态，系统也无法返回等待启动的始状态，系统也无法返回等待启动的停止状态停止状态。 Date: 2022-6-1 Page: 34作者 贺娟（4）自动控制系统应该能够多次重复执行同一工艺过程，也就）自动控制系统应该能够多次重复执行同一工艺过程，也就是说系统完成生产工艺的一个全过程以后，最后一步必须有条件是说系统完成生产工艺的一个全过程以后，最后一步必须有条件地返回到初始步，这是后面要介绍的地返回到初始步，这是后面要介绍的单周期工作方式单周期工作方式，也是一种，也是一种回原点式的停止。如果系统还具有回原点式的停止。如

32、果系统还具有连续循环工作方式连续循环工作方式，还应该将，还应该将最后一步有条件地返回到第一步。总之，最后一步有条件地返回到第一步。总之，顺序功能图应该是一个顺序功能图应该是一个由方框和有向线段组成的闭环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有，也就是说在顺序功能图中不能有“到此为止到此为止”的死胡同。的死胡同。（5）要想能够正确地按顺序运行顺序功能图程序，）要想能够正确地按顺序运行顺序功能图程序，必须用适当必须用适当的方式将初始步置为活动步。一般用特殊存储器的方式将初始步置为活动步。一般用特殊存储器SM0.1的常开触的常开触点作为转换条件点作为转换条件，将初始步置为活动步。在手

33、动工作方式转入自，将初始步置为活动步。在手动工作方式转入自动工作方式时，也应该用一个适当的信号将初始步置为活动步。动工作方式时，也应该用一个适当的信号将初始步置为活动步。（6）在个人计算机上使用支持）在个人计算机上使用支持SFC的编程软件进行编程时，顺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。序功能图可以自动生成梯形图或指令表。如果编程软件不支持如果编程软件不支持SFC语言，则需要将设计好的顺序功能图转化为梯形图程序，然语言，则需要将设计好的顺序功能图转化为梯形图程序，然后再写入可编程控制器。后再写入可编程控制器。 Date: 2022-6-1 Page: 35作者 贺娟Da

34、te: 2022-6-1 Page: 36作者 贺娟三、顺序功能图设计法与经验设计法的比较三、顺序功能图设计法与经验设计法的比较 经验设计法：经验设计法：用输入信号用输入信号I控制输出信号控制输出信号Q，有时需增加一些辅，有时需增加一些辅助元件和辅助触点，来实现记忆、连锁、互锁等功能。经验设计助元件和辅助触点，来实现记忆、连锁、互锁等功能。经验设计法没有一套固定的方法和步骤可以遵循法没有一套固定的方法和步骤可以遵循 ，设计出的梯形图往往很，设计出的梯形图往往很难读懂，给系统的维修和改进带来了很大的困难。难读懂，给系统的维修和改进带来了很大的困难。 顺序功能图设计法：顺序功能图设计法：输入量输入

35、量I是作为转换条件，控制代表步的是作为转换条件，控制代表步的编程元件，再用编程元件控制输出量编程元件，再用编程元件控制输出量Q。代表步的编程元件和输。代表步的编程元件和输出量出量Q之间具有很简单的逻辑关系，输出电路的设计简单。代表之间具有很简单的逻辑关系，输出电路的设计简单。代表步的编程元件是依次变为步的编程元件是依次变为ON/OFF状态的，它实际上已经基本解状态的，它实际上已经基本解决了经验设计法中的记忆、连锁等问题，因而顺序功能图设计法决了经验设计法中的记忆、连锁等问题，因而顺序功能图设计法具有简单、规范和通用的优点。具有简单、规范和通用的优点。 Date: 2022-6-1 Page:

36、37作者 贺娟四、顺序功能图的基本结构四、顺序功能图的基本结构 单序列由一系列相继激单序列由一系列相继激活的步组成。每一步的后面活的步组成。每一步的后面仅有一个转换条件，每一个仅有一个转换条件，每一个转换条件后面仅有一步。转换条件后面仅有一步。图图6-21 单序列顺序功能图单序列顺序功能图SM0.1S0.0I0.0（ ）S0.1Q0.0I0.1（ ）S0.2Q0.1I0.2（ ）S0.3Q0.2Date: 2022-6-1 Page: 38作者 贺娟单序列：单序列：例例1 1、机械手工作系统、机械手工作系统Date: 2022-6-1 Page: 39作者 贺娟X0X2Y0X1Y1小车控制系统

37、及顺序控制功能图小车控制系统及顺序控制功能图起动按钮起动按钮X3X3单序列：单序列：例例2 2 、两处卸料单循环小车、两处卸料单循环小车装料装料Y210s卸料卸料Y315s卸料卸料Y315sS0S20S21S23M8002X3X0X1Y1Y2T1启动启动T0K100S22Y0T0Y3T1K150S24Y1T1S25X0Y2T0K100T0S27X2S26Y0Y3T1K150Date: 2022-6-1 Page: 40作者 贺娟图图6-22 选择序列顺序功能图选择序列顺序功能图 I0.1SM0.1S0.0S0.1Q0.0S0.6Q0.5I1.0I0.3S0.4Q0.2I0.5S0.5Q0.4I

38、0.7I0.2S0.2Q0.1I0.4S0.3Q0.3I0.6分支状态分支状态合并状态合并状态Date: 2022-6-1 Page: 41作者 贺娟限位限位Date: 2022-6-1 Page: 42作者 贺娟根据球的大小选择程序流，根据球的大小选择程序流，小球时小球时(X2=ON)左侧流程左侧流程有效；大球时，右侧流程有有效；大球时，右侧流程有效效(X2=OFF) 小球时若小球时若X4动作，大球时动作，大球时若若X5动作，将向汇合状态动作，将向汇合状态S30转移转移在状态在状态S24、S27 、S33时，右行时，右行输出输出Y3、左行输出、左行输出Y4中用有关触点中用有关触点串联，可作联

39、锁保护串联，可作联锁保护Date: 2022-6-1 Page: 43作者 贺娟图图6-23 并行序列顺序功能图并行序列顺序功能图 I0.0SM0.1S0.0S0.1Q0.0I0.5I0.1 S0.4Q0.2I0.3S0.5Q0.4S0.2Q0.1I0.2S0.3Q0.3I0.4 S0.6Q0.5分支状态分支状态合并状态合并状态Date: 2022-6-1 Page: 44作者 贺娟PLC在由停机转入运行时，初始状态在由停机转入运行时，初始状态S0动作，通常为车道动作，通常为车道=绿，人行道绿，人行道=红红(通过通过M8002)若按人行横道按钮若按人行横道按钮X0或或X1，则状态，则状态S21

40、为车道为车道=绿，绿，S30为人行道为人行道=红，红绿灯状态不变化红，红绿灯状态不变化30s后车道后车道=黄，再过黄，再过10s车道车道=红，以后定时器红，以后定时器T2(5s)启动，启动，5s后后T2触点接通人行道触点接通人行道=绿绿l5s后人行道绿灯开始闪烁后人行道绿灯开始闪烁(S32=灭，灭，S33=亮亮)闪烁中闪烁中S32、S33的动作反复进行，计数器的动作反复进行，计数器C0(设定值为设定值为5次次)触点一接通，状态向触点一接通，状态向S34转移，转移，人行道人行道=红，红，5s后，返回初始状态后，返回初始状态在状态转移过程中，即使按动人行横道按钮在状态转移过程中，即使按动人行横道按

41、钮X0，X1也无效也无效Date: 2022-6-1 Page: 45作者 贺娟Date: 2022-6-1 Page: 46作者 贺娟工作台示意图工作台示意图 左图是一个三工位钻床的工作左图是一个三工位钻床的工作台俯视示意图，该工作台按下起动台俯视示意图，该工作台按下起动按钮后，三个工位同时工作。按钮后，三个工位同时工作。一个一个工位工位将工件送到圆形工作台上，然将工件送到圆形工作台上，然后送料液压缸退回。后送料液压缸退回。另一个工位另一个工位将将工件夹紧并钻孔，钻完后钻头向上工件夹紧并钻孔，钻完后钻头向上返回初始位置，并放开工件。返回初始位置，并放开工件。第三第三个工位个工位用深度计测量加

42、工的孔是否用深度计测量加工的孔是否合格，合格则测量头上升，并自动合格，合格则测量头上升，并自动卸下加工好的工件，然后卸料缸返卸下加工好的工件，然后卸料缸返回；如果不合格，测量头返回后由回；如果不合格，测量头返回后由工人取走次品，并用按钮发出人工工人取走次品，并用按钮发出人工卸料完成的重新启动信号。卸料完成的重新启动信号。三个工三个工位的操作都完成后，工作台顺时针位的操作都完成后，工作台顺时针旋转旋转120。，最后系统返回。最后系统返回。钻孔钻孔卸工件卸工件返回返回返回返回送工件送工件校孔校孔旋转旋转120度度Date: 2022-6-1 Page: 47作者 贺娟三工位钻床顺序功能图三工位钻床

43、顺序功能图S0.7S1.0S1.4S1.5S1.7S2.0S0.0I0.0 起动起动S0.1S0.2S0.3S0.4S0.5S0.6S1.1S1.2S1.3S1.6测量头上升测量头上升送料送料夹紧夹紧返回返回I0.1 已送料已送料I0.3 已夹紧已夹紧I0.6 合格合格测量头下降测量头下降钻头下降钻头下降测量头上升测量头上升钻头上升钻头上升I0.2 已返回已返回T37 已钻完已钻完I0.7 已上升已上升I0.7 已上升已上升I0.4 已上升已上升I1.0 已卸料已卸料返回返回松开松开卸料卸料I1.3 重新起动重新起动I1.1 已返回已返回I0.5 已松开已松开1工作台旋转工作台旋转I1.4 已

44、旋转已旋转I1.2不合格不合格取走次品取走次品钻孔钻孔卸工件卸工件返回返回返回返回装工件装工件校孔校孔旋转旋转120度度SM0.1Date: 2022-6-1 Page: 48作者 贺娟 为了适应各为了适应各PLC在编程元件、指令功能和表示方法上的差异，在编程元件、指令功能和表示方法上的差异，下面介绍：下面介绍：是指根据顺序功能图设计出梯形图的方法。是指根据顺序功能图设计出梯形图的方法。 为便于分析，假设刚开始执行用户程序时，系统已处于初为便于分析，假设刚开始执行用户程序时，系统已处于初始步（用初始化脉冲始步（用初始化脉冲SM0.1SM0.1将初始步置位），而其余各步将初始步置位），而其余各步

45、的编程元件均为的编程元件均为OFFOFF，为转换的实现做好了准备。为转换的实现做好了准备。 补充介绍：梯形图的顺序控制设计法补充介绍：梯形图的顺序控制设计法Date: 2022-6-1 Page: 49作者 贺娟五、顺序控制继电器指令五、顺序控制继电器指令 S7-200PLC中的顺序控制继电器（中的顺序控制继电器（S）专门用于编制顺序控制程）专门用于编制顺序控制程序，和其关联的顺序控制继电器指令是序，和其关联的顺序控制继电器指令是PLC生产厂家为用户提生产厂家为用户提供的可使功能图编程简单化和规范化的指令。供的可使功能图编程简单化和规范化的指令。S7-200PLC提供了三条顺序控制继电器指令，

46、它们的语句表形提供了三条顺序控制继电器指令，它们的语句表形式、梯形图形式和功能如表式、梯形图形式和功能如表6-1。表表6-1 顺序控制继电器（顺序控制继电器（SCR）指令）指令 语语 句句 表表梯梯 形形 图图功功 能能操作对象操作对象LSCR S-bitSCR程序段开始程序段开始S（位）（位）SCRT S-bitSCR转换转换S（位）（位）SCRESCR程序段结束程序段结束无无CSCRESCR程序段条件结束程序段条件结束无无S-bitSCR(SCRT)S-bit(SCRE)Date: 2022-6-1 Page: 50作者 贺娟使用使用SCR时应该注意的事项：时应该注意的事项： 1不能在不同

47、的程序中使用相同的不能在不同的程序中使用相同的S位。位。2不能在不能在SCR段之间使用段之间使用JMP及及LBL指令，即不允许用跳转的方法跳入指令，即不允许用跳转的方法跳入或跳出或跳出SCR段，但可以在段，但可以在SCR段附近使用跳转和标号指令。段附近使用跳转和标号指令。3不能在不能在SCR段中使用段中使用FOR,N EXT和和END指令。指令。4在步发生转移后，如果希望转移前的步对应的在步发生转移后，如果希望转移前的步对应的SCR段的元器件继续输段的元器件继续输出，可以使用置位出，可以使用置位/复位指令。复位指令。5在使用功能图时，顺序控制继电器的编号可以不按顺序安排。在使用功能图时，顺序控

48、制继电器的编号可以不按顺序安排。6顺序控制继电器指令仅仅对元件顺序控制继电器指令仅仅对元件S有效，有效，S也具有一般继电器的功能，也具有一般继电器的功能，所以对它能够使用其它指令。所以对它能够使用其它指令。 7S7-200PLC的顺序控制指令不支持双线圈输出的操作。假设程序中出的顺序控制指令不支持双线圈输出的操作。假设程序中出现了某个元件双线圈输出，则不管在什么情况下，前面的线圈永远不会现了某个元件双线圈输出，则不管在什么情况下，前面的线圈永远不会有输出。有输出。若需要在不同的状态驱动相同的输出，可在若需要在不同的状态驱动相同的输出，可在SCR段先用辅助继段先用辅助继电器表示其分段的输出逻辑，

49、在程序的最后再进行合并输出处理；也可电器表示其分段的输出逻辑，在程序的最后再进行合并输出处理；也可以在以在SCR段不表示其输出，在程序的最后用相关状态的位元件再进行合段不表示其输出，在程序的最后用相关状态的位元件再进行合并输出处理。并输出处理。 Date: 2022-6-1 Page: 51作者 贺娟六、使用六、使用SCR指令的顺序控制编程方法举例指令的顺序控制编程方法举例 Y-降压启动控制降压启动控制 用常开按钮接用常开按钮接I0.0I0.0、I0.1I0.1端口控制电机启动和停止，端口控制电机启动和停止，Q0.0Q0.0、Q0.1Q0.1、Q0.2Q0.2端口分别接端口分别接KM1KM1、

50、KM2KM2、KM3KM3。 启动启动星角之间切换星角之间切换星接降压运行星接降压运行T38图图6-24 Y启动顺序功能图启动顺序功能图SM0.1S0.0I0.0 S0.1Q0.0T37INPT100ms80TON Q0.1T37 S0.2Q0.0T38INPT100ms6TON I0.1 S0.3Q0.0 Q0.2停止停止角接正常运行角接正常运行Date: 2022-6-1 Page: 52作者 贺娟置位初始状态置位初始状态图图6-25 Y启动梯形图启动梯形图星接降压启动星接降压启动星角切换过渡星角切换过渡 SM0.1（ S ）S0.01SCRS0.0Q0.1T37INPT 100ms80T

51、ON SM0.0（ ）T37S0.2（SCRT）S0.1（SCRT）I0.0（SCRE）SCRS0.1（SCRE）状态状态S0.0状态状态S0.1SCRS0.2 状态状态S0.2T38INPT 100ms6TON SM0.0T38S0.3（SCRT）（SCRE）Q0.2SM0.0（ ）I0.1S0.0（SCRT）（SCRE）SCRS0.3 状态状态S0.3Q0.0（ ）S0.1S0.2S0.3角接正常工作角接正常工作 电源电源 Date: 2022-6-1 Page: 53作者 贺娟（1 1）按下）按下SB1SB1后，小车由后，小车由SQ1SQ1处前进到处前进到SQ2SQ2处停处停6s6s，再

52、后退到，再后退到SQ1SQ1处停止。处停止。（2 2）按下）按下SB2SB2后，小车由后，小车由SQ1SQ1处前进到处前进到SQ3SQ3处停处停9s9s，再后退到，再后退到SQ1SQ1处停止。处停止。控制要求：控制要求：统计输入、输出信号，分配端口，得图所示的外部接线图。按动统计输入、输出信号，分配端口，得图所示的外部接线图。按动SB1SB1和和按动按动SB2SB2是两种不同的运行方式，为避免同时按动是两种不同的运行方式，为避免同时按动SB1SB1和和SB2SB2导致导致I0.0I0.0、I0.1I0.1一个周期内同时为一个周期内同时为ONON，从按钮上进行了互锁。，从按钮上进行了互锁。Q0.

53、0Q0.16s9sI0.0I0.1I0.2I0.3I0.4Q0.0Q0.1Date: 2022-6-1 Page: 54作者 贺娟不论何种工作方式，系统都要求小不论何种工作方式，系统都要求小车在原位车在原位（压下（压下SQ1SQ1）出发，所以出发，所以S0.0S0.0的两个后续步转换条件都有的两个后续步转换条件都有I0.2I0.2。转换条件转换条件I0.0I0.0I0.2I0.2表示表示SQ1SQ1被压情况被压情况下按下下按下SB1SB1；I0.1I0.1I0.2I0.2表示表示SQ1SQ1被压被压情况下按下情况下按下SB2SB2。到达到达SQ3SQ3到达到达SQ2SQ2I0.4I0.3图图6

54、-27 小车运行功能图小车运行功能图S0.0SM0.1I0.0I0.2I0.1I0.2T37INPT100ms60TON S0.2T37T38INPT100ms90TON S0.4T38后退后退 S0.5Q0.1I0.2返回原点返回原点前进前进前进前进Q0.0Q0.0 S0.3S0.1Q0.0Q0.16s9sI0.0I0.1I0.2I0.3I0.4Q0.0Q0.1Date: 2022-6-1 Page: 55作者 贺娟到达到达SQ3SQ3到达到达SQ2SQ2I0.4I0.3图图6-27 6-27 小车运行功能图小车运行功能图S0.0SM0.1I0.0I0.2 I0.1I0.2 T37INPT

55、100ms60TON S0.2T37T38 INPT 100ms90TON S0.4T38后退后退 S0.5Q0.1I0.2返回原点返回原点前进前进前进前进Q0.0Q0.0 S0.3S0.1（SCRE）置位初始状态置位初始状态SM0.1（ S ）S0.01S0.3I0.3S0.2（SCRT）（SCRE）SCRS0.1状态状态S0.1T37INPT 100ms60TON SM0.0T37S0.5（SCRT）（SCRE）SCRS0.2状态状态S0.2初始状态初始状态S0.0SCRS0.0S0.1（SCRT）I0.2I0.0S0.3（SCRT）I0.1SCRS0.3状态状态S0.3Q0.0S0.1（

56、 ）I0.4S0.4（SCRT）（SCRE）SCRS0.4T38INPT 100ms90TON SM0.0T38S0.5（SCRT）（SCRE）SCRS0.5状态状态S0.5Q0.1SM0.0（ ）I0.2S0.0（SCRT）（SCRE）图图6-28 6-28 小车运行梯形图小车运行梯形图Date: 2022-6-1 Page: 56作者 贺娟此钻床为同时在工件上钻大、小两个孔的专用此钻床为同时在工件上钻大、小两个孔的专用机床，一个周期在工件上钻机床，一个周期在工件上钻6个孔，间隔均匀个孔，间隔均匀分布分布 。（1）人工放好工件后，按下启动按钮）人工放好工件后，按下启动按钮I0.0，Q0.0为

57、为ON夹紧工件。夹紧工件。 （2）夹紧后压力继电器）夹紧后压力继电器I0.1为为ON，Q0.1、Q0.3为为ON使大小两钻头同时开始下行进行钻孔。使大小两钻头同时开始下行进行钻孔。（3） 大小两钻头分别钻到由限位开关大小两钻头分别钻到由限位开关I0.2和和I0.4设定的设定的深度时停止下行，两钻头全停以后深度时停止下行，两钻头全停以后Q0.2、Q0.4为为ON使使两钻头同时上行。两钻头同时上行。（4）大小两钻头分别升到由限位开关）大小两钻头分别升到由限位开关I0.3、I0.5设定的设定的起始位置时停止上行，两个都到位后，起始位置时停止上行，两个都到位后，Q0.5为为ON使工使工件旋转件旋转12

58、0。（5）旋转到位时，）旋转到位时，I0.6为为ON，设定值为，设定值为3的计数器的计数器C0的当前值加的当前值加1，系统开始下一，系统开始下一个周期的钻孔工作。个周期的钻孔工作。（6） 6个孔钻完后，个孔钻完后，C0的当前值等于设定值的当前值等于设定值3，Q0.6为为ON使工件松开。使工件松开。（7） 松开到位时，限位开关松开到位时，限位开关I0.7为为ON，系统返回到初始状态。，系统返回到初始状态。控制要求：控制要求：Q0.1Q0.3夹紧夹紧Q0.0Q0.2Q0.4旋转旋转120度度Q0.5松开松开Q0.6限位开关限位开关I0.7启动按钮启动按钮I0.0旋转到位旋转到位I0.6压力继电压力

59、继电器器I0.1Date: 2022-6-1 Page: 57作者 贺娟Q0.1Q0.3夹紧夹紧Q0.0Q0.2Q0.4旋转旋转120度度 Q0.5松开松开Q0.6启动按钮启动按钮I0.0限位开关限位开关I0.7旋转到位旋转到位I0.6压力继电器压力继电器I0.1Date: 2022-6-1 Page: 58作者 贺娟计数器计数计数器计数未够未够3 3次次小钻上小钻上大钻上大钻上大钻下大钻下夹紧夹紧小钻下小钻下等待步等待步等待步等待步等待步等待步等待步等待步旋转旋转松开松开1 1I0.6I0.6I0.7I0.7 S0.3S0.3Q0.3Q0.3I0.4I0.4S2.1S2.1 S0.2S0.2

60、Q0.1Q0.1I0.2I0.2S2.0S2.01 1 S0.5S0.5Q0.4Q0.4I0.5I0.5S2.3S2.3 S0.4S0.4Q0.2Q0.2I0.3I0.3S2.2S2.2I0.0I0.0SM0.1SM0.1S0.0S0.0 S0.1S0.1Q0.0Q0.0I0.1I0.1 S0.6S0.6Q0.5Q0.5S0.7S0.7C0C0 S1.0S1.0Q0.6Q0.6图图6-30 6-30 专用钻床顺序功能图专用钻床顺序功能图C0C0S0.0S0.03 3S0.7S0.7CUCUR RCTU CTU PVPVC0C0Q0.1Q0.3夹紧夹紧Q0.0Q0.2Q0.4旋转旋转120度度