第六章plc顺序设计法
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电气控制与PLC应用 第六章 基本指令
（a）梯形图 图6-13
（b）指令表程序图
LDP、ANDP、ORP指令的用法
一、FX3U/FX3UC系列PLC的基本逻辑指令 6、边沿检测指令(LDP/LDF、ANDP/ANDF、 ORP/ORF)
（a）梯形图 图6-14
（b）指令表程序图
LDF、ANDF、ORF指令的用法
一、FX3U/FX3UC系列PLC的基本逻辑指令 7、置位与复位指令(SET/RST)
Y21
MCR MC N0 X11 X12
N0
N0 M30 Y30
Y31
MCR
N0
图6-28
MC/MCR指令的用法
一、FX3U/FX3UC系列PLC的基本逻辑指令
10、主控指令(MC/MCR)
X40 MC N0 M40 [A] N0 M40 N0级 当X40为ON时， 母线[B]为带电状态 指定最低的嵌套级为主控置位起点
（a）梯形图
（b）指令表程序图
图6-19 PLS/PLF指令的用法
X5 M5 X5 PLS M5 M5 (a)LDP指令 (b)PLS指令 (c)时序图 X5 一个扫描周期
图6-20 PLS与LDP指令比较
一、FX3U/FX3UC系列PLC的基本逻辑指令 8、 脉冲微分输出指令(PLS/PLF)
X0 M11 M10 X0 一个扫描周期 X0 M11 M10 M11 (a)用OUT指令 (b)与图(a)对应的时序 (c)用PLS指令 X0 PLS M10
一、FX3U/FX3UC系列PLC的基本逻辑指令 4、触点并联连接指令(OR/ORI)
（a）梯形图
（b）指令表程序图
图6-9 OR指令的用法
（a）梯形图
（b）指令表程序图
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.
08:09:56
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第6章 S7-200PLC顺序控制程序设计方法
08:09:56
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。
PLC编程与应用第2版习题答案第6章 程序设计
第六章 程序设计
1、简述划分步的原则
2、简述PLC 编程应遵循的基本原则
3、请画出以下梯形图的顺序功能图。
4、请写出以下顺序功能图对应的梯形图。
I0.3
M0.0
M0.1
M0.2
M0.3
Q0.0 Q0.1
Q0.1 Q0.2 SM0.1
I0.0
I0.1
I0.2
5、在顺序功能图中，转换实现的条件是什么？
6、画出以下波形图对应的顺序功能图。
7、以下是电动机的延时启停程序：按下瞬时启动按钮I0.0，延时5秒后电动机Q4.0启动，按下瞬时停止按钮，延时10秒后电动机Q4.0停止。
请画出梯形图对应的顺序功能图。
8、S7-1200中数据块有哪些类型，其主要区别是什么？
9、S7-1200有哪些编程方法，其主要区别是什么？
10、为什么要在程序中使用临时变量？
11、请简述结构化编程的优点。
12、请简述FB和FC的区别。
13、CPU开始运行的时候，首先执行的是什么程序？我们应该在哪个程序块中为变量做初始化。
第六章 PLC项目教学情景设计
第二模块提高篇第六章PLC项目教学情景设计6.1情景一十字路口交通灯控制·任务一：基本逻辑指令编程·任务二：定时器指令编程·任务三：十字路口交通灯控制6.1.1任务一：基本逻辑指令编程一、学习目标1、继续学习CP-X软件的应用。
2、掌握基本逻辑指令LD、LD NOT、AND、AND NOT、OR、OR NOT的使用方法。
3、学会用基本逻辑指令实现顺控系统的编程。
二、设备要求电脑一台，实验箱一台，AB接口的USB连线一条，电源线两条。
三、任务步骤1、把实验箱的电源及各个输入端的拨动按钮置于“OFF”位，即向下，再用AB接口的USB连线把PLC与电脑连接起来，然后给PLC上电。
2、启动CP—X软件，新建工程，进入CP—X软件编程环境。
3、根据实验内容在CP—X软件编程环境里进行编程，然后进行相关的操作。
4、对程序进行编译、调试、修改。
5、保存好的文件，做好各项实验记录。
6、把实验箱的电源及各个输入端的拨动按钮置于“OFF”位，切断实验箱的电源，盖好实验箱的盖子。
四、任务内容1、基本逻辑指令的练习（1）用笔把下面两个梯形图程序的助记符写在纸上。
2-1图219图6-1（2）把以上的两个梯形图分别在CP-X里编辑出来。
在编辑时要注意如何插入一列、一行，如何插入一条等操作。
同时要学会一些相关的设置，用鼠标点击菜单里的工具→选项，弹出如下的设置窗口。
图6-2 PLC程序设置选项卡（3）梯形图编辑完毕后，分别查看它们的助记符程序，对比看看你写的是否正确。
查看助符的办法是用鼠标点击“查看”工具栏上的“查看记忆”即可，如下图所示。
图6-3 PLC程序查看工具栏（4）把其中的一个梯形图下载PLC中，并运行监视程序的运行状态。
（5）模拟在线工作，对比在线工作，看看它们有什么异同2、基本逻辑指令的应用（1）自锁（保持）自锁梯形图程序如下图所示，输入点0.00为点动输入。
请同学们先分析一下，然后运行该程序，观察自锁的作用。
第六章顺序控制法及顺序功能图
使用置位复位指令的顺序控制梯形图编程方法以转换为中心的编程方法中将该转换所有前级步对应的存储器位的常开触点与转换对应的触点或电路串联该串联电路即为起保停电路中的起动电路用它作为使所有后续步对应的存储指令和使所有前级步对应的存储器复位用r指令条件
第六章 顺序控制法及顺序功能图
第一节 顺序控制编程的初步认识 起保停电路的设计方法 以转换为中心的设计方法
四、 顺序功能图的基本结构 1.单序列 由一系列的相继激活的步组 成，每一步的后面仅有一个转换， 每一个转换的后面只有一个步。
图6-6 a)单序列
分支
转换条件， 在水平线 内侧
2. 选择序列 选择序列的开始称为分支，转换符号 只能标在水平连线之下。 选择序列的结束称为合并，转换符号 只能标在水平连线之上。 一般只允许同时选择一个序列。 分支
1、单序列编程 某工作台旋转运动的示意图6-8所示。工作台在初始状态时停在 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的编程方法 、 2-17
合并
3.并行序列 转换条件，在 并行序列的开始称为分支，转换 水平线外侧 符号只能标在水平连线之上。 并行序列的结束称为合并，转换 符号只能标在水平连线之下。 当转换条件实现，几个序列同时 合并 激活，当几个序列最后步都处于 激活状态，且转移条件实现，转 入合并。 图6-6c)并行序列
循环结构用于一个顺序过程的多次 或往复执行。功能图画法如图补 所 或往复执行。功能图画法如图补8-6所 示，这种结构可看作是选择性分支 结构的一种特殊情况。 结构的一种特殊情况。
第六章 顺序控制法及顺序功能图
第一节 顺序控制编程的初步认识 起保停电路的设计方法 以转换为中心的设计方法
四、 顺序功能图的基本结构 1.单序列 由一系列的相继激活的步组 成，每一步的后面仅有一个转换， 每一个转换的后面只有一个步。
图6-6 a)单序列
分支
转换条件， 在水平线 内侧
2. 选择序列 选择序列的开始称为分支，转换符号 只能标在水平连线之下。 选择序列的结束称为合并，转换符号 只能标在水平连线之上。 一般只允许同时选择一个序列。 分支
1、单序列编程 某工作台旋转运动的示意图6-8所示。工作台在初始状态时停在 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的编程方法 、 2-17
合并
3.并行序列 转换条件，在 并行序列的开始称为分支，转换 水平线外侧 符号只能标在水平连线之上。 并行序列的结束称为合并，转换 符号只能标在水平连线之下。 当转换条件实现，几个序列同时 合并 激活，当几个序列最后步都处于 激活状态，且转移条件实现，转 入合并。 图6-6c)并行序列
循环结构用于一个顺序过程的多次 或往复执行。功能图画法如图补 所 或往复执行。功能图画法如图补8-6所 示，这种结构可看作是选择性分支 结构的一种特殊情况。 结构的一种特殊情况。
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
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X004 右限位 X005 右限位
SQ4
SQ5
操
上行Y002
作
杆
下行Y000
下限位
SQ2 X002
＋
右行Y003 左行Y004
小球箱
大球箱
Y001吸盘
SW
SQ:极限开关 X000
图9-11 大、小球自动分检装置示意图
16 June 2019
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第六章
（1）当输送机处于起始位置时，上限位SQ3开关和 左限位开关SQ1被压下，极限开关SQ断开。
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并行序列
当转换的实现导 致几个分支同时激活 时，采用并行序列。 其有向连线的水平部 分用双线表示。
第六章
16 June 2019
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跳步、重复和循环序列
第六章
(a)跳步序列
( b)重复序列
( c)循环序列
16 June 2019
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第六章
转换条件
步与步之间用“有向连线”连接，在 有向连线上用一个或多个小短线表示一个 或多个转换条件。
当条件得到满足时，转换得以实现。 当系统正处于某一步时，把该步称为“活 动步”。
16 June 2019
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1、状态转移图的三要素:步、转移条件、驱动负载 步
转换条件
驱动负载
16 June 2019
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第六章
步
将系统的工作过程可以分为若干个阶段， 这些阶段称为“步”。
“步”是控制过程中的一个特定状态。步又 分为初始步和工作步，
辅助继电器M和状态继电器S都可以用表 示“步”
第六章
第六章 PLC程序设计方法 及步进指令
§6.1 PLC程序设计方法
6.1.1、经验设计法(Experiential design method )
经验设计法：根据被控对象对控制系 统的要求，利用电气控制的典型线路,直接 设计出梯形图，再进行必要的化简和校验， 在调试过程中进行必要的修改。
16 June 2019
第六章
6.2.2 状态转移图 (顺序功能图 Sequential function chart)
状态转移图是一种用于描述顺序控制系统控 制过程的一种图形。它具有简单、直观等特点， 是设计PLC顺序控制程序的一种有力工具。
16 June 2019
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第六章
梯形图中同一元件的线圈可以被不同的STL触点驱 动，即使用STL指令时，允许双线圈输出。
STL触点之后不能使用MC/MCR指令。
16 June 2019
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第六章
先驱动负载,再进行状态转移
顺序不连续转移，非连续转移不能使用SET指令，而用 OUT指令。
IST指令 默认编号
3）通用状态继电器：S20~S499共480点
4）保持状态继电器：S500~S899共400点
5）报警用状态继电器：S900~S999共100点
16 June 2019
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6.3.3 简单状态转移图编程举例
第六章
例1：如图，传送带A先启动，货物到达光电开关x1 时，启动传送带B，货物离开光电开关x1时，传送带 A停止，货物离开光电开关x2时，传送带B停止。
（5）如果启动装置后，操作杆下行一直到SQ闭合 后，下限位开关SQ2仍为断开状态，则吸盘吸起的 是大球，操作杆右行碰到右限位开关SQ5（大球的 右限位开关）后，将大球释放到大球箱里，然后返 回到原位。
16 June 2019
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(1)．I/O地址分配
第六章
16 June 2019
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第六章
特点：
梯形图 (Ladder Diagram) 一般不是唯一的。
16 June 2019
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第六章
设计要点：
熟悉典型的基本控制程序，是设计一个较 复杂的系统的控制程序的基础。
注意经验的积累，程序设计的经验不能一 朝一夕获得。
16 June 2019
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第六章
16 June 2019
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仅有两步的闭环的处理
第六章
如果在顺序功 能图中存在仅由 两步组成的小闭 环，用起保停电 路设计的梯形图 时不能正常工作， 如果在小闭环中 增设一步就可以 解决这一问题 。
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(4)．语句表程序
用步进指令
第六章
16 June 2019
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3.梯形图
第六章
16 June 2019
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6.4 多流程步进控制的编程方法
6.4.1．选择序列分支与合 并的步进编程
1.编程方法：
S22
Y000
X002
S23
初始状态可由其他状态驱动，一般用系统的初始条件， 若无初始条件，可用M8002（PLC从STOP→RUN切换时 的初始脉冲）进行驱动。
16 June 2019
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第六章
S20
Y000
转换条件 X001 转换目标
S S21
S21 驱动处理
STL S20 OUT Y000 LD X001 S S21 STL S21
工厂电气控制 理、16指Jun定e 20转19 换条件和指定转换目标。 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片
第六章
STL触点是与左母线相连的常开触点，类似于主控 触点，并且同一状态继电器的STL触点只能使用一次 （并行序列的合并除外）。
与 STL 触 点 相 连 的 触 点 应 使 用 LD 或 LDI 指 令 ， 使 用过STL指令后，应用RET指令使LD点返回左母线。
I/O地址分配图
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(2)．功能图的设计
M0：初始状态 M1：小球 M2：没球 M3：停止循环
(3)．梯形图的设计
16 June 2019
第六章
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第六章
16 June 2019
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第六章
16 June 2019
Y001
X003
S24
Y002
X004
X005
S25
Y003
X006
S26
Y004
X007
S27
Y005
X010
选择序列的功能图及步进梯形图
16 June 2019
第六章
S22
Y000
X002
S S23
X005
S S25
S23
Y001
X003
S S24
S24
Y002
X004
S S27
S25
Y003
X006
这些序列实际上都是选择序列的特殊形式。
16 June 2019
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第六章
例：小车运行示意图，小车从SQ1处按下按钮SB1 开始前进。当碰到SQ4时后退，碰到SQ2后停止停 留5秒第二次前进，碰到SQ3后退回到原位。
停5秒
16 June 2019
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16 June 2019
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分捡小球大球的机械装置的控制
第六章
16 June 2019
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电梯定向流程图
第六章
16 June 2019
工厂电气控制 返回第一张 上一张幻灯片 下一张幻灯片
第六章
顺序控制设计法最基本的思想是将系 统的一个工作周期划分为若干个顺序相连 的阶段，这些分阶段称为步（Step），并 用编程元件(M、S）来代表各步。
经验设计法
SQ1
SQ2
SQ3
停5秒
第六章
SQ4
自动循环
16 June 2019
自动往返
第一次 前进结 束
第一次 后退结 束
第二次 前进结 束
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顺序控制设计法
第六章
输入输出分配表
启动按钮SB X0 行程开关SQ1 X1 行程开关SQ2 X2 行程开关SQ3 X3 行程开关SQ4 X4
2、状态转移图的结构 单序列
第六章
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选择序列
第六章
一个活动步之后，紧接着有几个后续步可供选 择的结构形式称为选择序列,一次仅能选择进入一 个序列。选择序列中的各单序列是互相排斥的，其 中任何两个单序列都不会同时执行。
16 June 2019
（2）启动装置后，操作杆下行，一直到极限开关 SQ闭合。此时，若碰到的是大球，则下限位开关 SQ2仍为断开状态，若碰到的是小球则下限位开关 SQ2为闭合状态。