PLC第4章 S7-1200 顺序控制设计法与顺序功能图
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PLC顺序控制与顺序功能图课件
指令表 SCRE 3、顺控继电器转移指令
指令表 SCRT S位
梯形图 梯形图 梯形图
S位 SCR
SCRE S位 SCRT
课题六、顺序控制（二）
小结
4、编程：先写“步及步的转移”，再写“步的动作”。 A、进入初始步：看进入条件，写“触点”；看箭头及
所指向的“（初始）步”，写“置位 （初始）步”；再写“复位（其它所 有步）”；最后直接写初始步要完成 的其它工作。
4.1 几个例子 （1）单序列：
SM0.1
S0.0
I1.0
S0.1
Q0.0
I1.1 S0.2
Q0.1
I1.2
课题六、顺序控制（二）
4.1 几个例子 （2）单序列（立即停止）：
SM0.1+I0.0
S0.0
I1.0
S0.1
Q0.0
I1.1 S0.2
Q0.1
I1.2
以下程序同前。
课题六、顺序控制（二）
S1.1 T42
2秒 2秒
4秒
S0.3 T39
S0.4 T40
S0.5 T41
S1.2 T43 S1.3 T44
2秒 2秒
S1.4 T45 S1.5 T46
SM0.1+I0.1 S0.0
I0.0
T39·C0
S0.1 T37
S0.2 T38
S0.3 T39·C0
S0.4 T40
S0.5 T41
S0.6
T41
S0.6
S1.1 Q0.5 T42 T42
S1.2 Q0.3 T43 T43
S1.3 T44 T44
S1.4 Q0.3 T45 C1 T45·C1
S1.5 Q0.4 T46 T46
指令表 SCRT S位
梯形图 梯形图 梯形图
S位 SCR
SCRE S位 SCRT
课题六、顺序控制（二）
小结
4、编程：先写“步及步的转移”，再写“步的动作”。 A、进入初始步：看进入条件，写“触点”；看箭头及
所指向的“（初始）步”，写“置位 （初始）步”；再写“复位（其它所 有步）”；最后直接写初始步要完成 的其它工作。
4.1 几个例子 （1）单序列：
SM0.1
S0.0
I1.0
S0.1
Q0.0
I1.1 S0.2
Q0.1
I1.2
课题六、顺序控制（二）
4.1 几个例子 （2）单序列（立即停止）：
SM0.1+I0.0
S0.0
I1.0
S0.1
Q0.0
I1.1 S0.2
Q0.1
I1.2
以下程序同前。
课题六、顺序控制（二）
S1.1 T42
2秒 2秒
4秒
S0.3 T39
S0.4 T40
S0.5 T41
S1.2 T43 S1.3 T44
2秒 2秒
S1.4 T45 S1.5 T46
SM0.1+I0.1 S0.0
I0.0
T39·C0
S0.1 T37
S0.2 T38
S0.3 T39·C0
S0.4 T40
S0.5 T41
S0.6
T41
S0.6
S1.1 Q0.5 T42 T42
S1.2 Q0.3 T43 T43
S1.3 T44 T44
S1.4 Q0.3 T45 C1 T45·C1
S1.5 Q0.4 T46 T46
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
Software
Hardware Software Workshop
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
Software
Hardware Software Workshop
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
Software
Hardware Software Workshop
第4章 顺序功能图程序设计方法
Software
Hardware Software Workshop
梯形图中的基本电路
❖ 起保停电路和置复位电路
2
Software
Hardware Software Workshop
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
Software
Hardware Software Workshop
Software
Hardware Software Workshop
47
Software
Hardware Software Workshop
并行结构流程控制
❖ 以交通信号灯控制为例
《PLC应用技术》ppt课件第四单元 顺序功能图
图4-21 自动门控制示意图
二、原理分析
为了用PLC控制器来实现自动门控制系统，PLC需要5个输入点，4个输出 点，输入输出点分配见表4-3。 表4-3 输入输出点分配表
输入继电器 作用 输出继电器 作用
X0
X1 X2 X3
红外感应器
开门减速开关 开门极限开关 关门减速开关
Y0
Y1 Y2 Y3
电机高速开门
四、任务实施
1．将二个模拟按钮开关的常开触点分别接到PLC的X0和X1（如图4-18所示的 输入部分），并连接PLC电源。检查电路正确性，确保无误。
2．输入图4-16所示的梯形 图，进行程序调试，调试时 要注意动作顺序，运行后可 任意按下X0（或X1），监控 观察各输出化，检查是否完成了按 钮式人行道交通灯所要求的 功能。
（1）以转换条件作为停止电路
将图4-25b 中M2的常闭触点用转换条件X3的常闭触点代替即可，如图4-25c所
示。
图4-25 仅有两步的小闭环
（2）在小闭环中增设一步
如图4-26a所示，在小闭环中增设了M10步就可以解决这一问题，这一步没有什 么操作，它后面的转换条件“=1”相当于逻辑代数中的常数l，即表示转换条件总是满 足的，只要进入步M10，将马上转换到步M2去。图4-26b是根据图4-26a画出的梯形 图。
图4-24 自动门控 制梯形图
三、知识链接
1．用启-保-停电路实现的选择序列的编程方法
（1）选择序列分支的编程方法 如果某一步的后面有一个由N条分支组成的选择序列，该步可能转换到不同的N 步去，应将这N个后续步对应的辅助继电器的常闭触点与该步的线圈串联，作为结束 该步的条件。如图4-23中步M4之后有一个选择序列的分支，当它的后续步M5或者M6 变为活动步时，它应变为不活动步。所以需将M5和M6的常闭触点串联作为步M4的停 止条件。 （2）选择序列合并的编程方法 对于选择序列的合并，如果某一步之前有N个转换(即有N条分支在该步之前合并 后进入该步)，则代表该步的辅助继电器的启动电路由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转换条件对应的触点或电路串联而成。 以步M1为例，对应的起动电路由两条并联支路组成，每条支路分别由M0、X0和M6、 T1的常开触点串联而成。
S7-1200接线及小车顺序控制
可以自己定义其内部寄存器的地址，在工作区点击PLC，在任务卡 栏点常规选卡，在任务卡下点“系统和时钟存储器”，在右边点 选启用系统存储器，在系统存储器字节地址中输入你想要设定的 存储器地址，下面显示4个低4位的状态：首次循环、诊断状态已 更改、始终为1、始终为0。
S7-1200PLC接线图
当按下启动按钮时，小
车由原点SQ0处前进（Q0.0 动作）到SQ1处，停留2s返 回（Q0.1动作）到原点，停 留3s后前进至SQ2处，停留 2s后返回到原点。当再次按
下启动按钮时，重复上述动 作。
西门子PLC S7-1200里面有特殊继电器吗？ 具体地址多少？
S7-1200PLC接线图
当按下启动按钮时，小
车由原点SQ0处前进（Q0.0 动作）到SQ1处，停留2s返 回（Q0.1动作）到原点，停 留3s后前进至SQ2处，停留 2s后返回到原点。当再次按
下启动按钮时，重复上述动 作。
西门子PLC S7-1200里面有特殊继电器吗？ 具体地址多少？
PLC课件4-顺序功能图
网络4
控制程序 检测2秒，工件是高的，且下站已准备好
M30.2 M10.2 T2 I0.3 I0.7
网络1
工件已准备好+无杆汽缸在下位+伸缩汽缸在缩回位置+安全传感器（空为1）+开始按钮
M30.2 I0.0 I0.5 I0.6 I0.2 I1.0
M10.0
网络5
M11.0
S
M11.0
延时2秒
R
M30.2 M10.3 T3
功
M 0.4
M 0.7
C0减1
M 1.0
Q4.5
能
图
C0 (已钻完6个孔) C0 (未钻完)
如
M1.1
Q4.6 (松开)
图
I0.7 (已松开)
第29页，共48页。
思考 试用梯形图实现控制
电路和输出电路！！
第30页，共48页。
控制电路的梯形图实现如图
第31页，共48页。
第32页，共48页。
第33页，共48页。
M 0.0
I 0.0
M 0.1
Q 4.0
I 0.2
I 0.1
M 0.2 I 0.3
Q 4.1
M 0.3
Q 4.2
I 0.4 M 0.4
I 0.6
M 0.5
Q 4.3
I 0.5
M 0.6
Q 4.4
第22页，共48页。
控制电路的梯形图实现如图
第23页，共48页。
输出电路的梯形图实现如图
第24页，共48页。
第28页，共48页。
专
M 0.0
预置C0
用
起动
I0.0·I0.3·I0.5
钻
第4章 顺序功能图(SFC)及步进顺控指令 《西门子PLC系统综合应用技术》课件
第4章
4.1.2 顺序功能图的组成
顺序功能图主要由“状态”或称“步”、“转移”、“动作“及有向线段等元素组成。 1）状态（步）：状态是控制系统中一个相对不变的性质，对应于一个稳定的情形。状 态包括初始状态和工作状态。在状态方框中的编号是这一个状态的编号，状态的编号 采用顺序控制继电器S的一个位来表示，在S7-200中顺序控制继电器S从S0.0～S31.7 共256个位，使用时可以不按顺序。 2）动作 控制过程中的每一个状态，它可以对应一个或多个控制动作，也可以不做动 作只是等待。 3）转移： 转移由有向线段与转移条件组成。 有向线段：表示状态转移的方向。当转移的方向从上到下进行转移时,有向线段的箭头 省略不画。 转移条件：当转移条件成立且当前状态为动状态,控制系统就从当前状态转移到下一个 相邻的状态。
4.2 顺控继电器指令 4.2.1 顺控继电器指令介绍 1. 顺序状态开始指令：顺序状态开始指令（LSCR）标志着SCR段的 开始， 2. 顺序状态转移指令：顺序状态转移指令（SCRT）将程序控制权从 一个激活的SCR段传递到另一个SCR段。 3. 顺序状态结束指令:顺序状态结束指令（SCRE）标志着SCR段的 结束，。 4. 条件顺序状态结束指令:条件顺序状态结束指令（CSCRE）可以使 程序退出一个激活的程序段而不执行CSCRE与SCRE之间的指令。
4.4.3 3台电动机顺序起动逆序停止控制举例
4.4.3 3台电动机顺序起动逆序停止控制举例
4.3.2 选择性分支结构
选择性分支结构是一 个控制流可以转入多 个可能的控制流中的 某一个，不允许多路 分支同时执行。具体 进入哪个分支，取决 于控制流前面的转移 条件哪一个为真。
4.3.3 并发性分支结构 如果某一个工作步执行完 成后，需要同时转向若干 条分支，这种结构称为并 发性分支或并行分支结构。 当一个控制状态流必须分 成多个分支时，所有的分 支控制状态流必须同时激 活；当多个控制流汇集成 一个控制流，称之为合并。 当控制流合并时，所有的 并行分支必须都完成，才 能执行下一个状态。并发 性分支结构的分支开始和 汇合一般用双水平线表示。
顺序功能图
连的常开触点，当某一步为活动步时相应的STL触点接 通，该步的负载被接通。
▪ 与STL触点相连的触点应使用LD或LDI指令(RET) ▪ STL触点可以直接驱动或通过别的触点驱动Y. M.S.T ▪ 由于CPU只执行活动步对应的电路块，使用STL指令允
许双线圈输出，即同一编程元件的一个线圈可用不同的 STL触点驱动。
▪ 步进梯形指令STL只有与状态继电器S配合
才具有步进功能。S0~S9用于初始步， S10~S19用于自动返回原点。使用STL指 令的状态继电器的常开触点称为STL触点， 用符号表示，没有常闭的STL触点。
STL指令的特点1
STL指令的特点2
▪ STL触点除了在并行序列的合并电路外则与左侧母线相
式，称为顺序控制梯形图的编程方式。
▪ 在个人计算机中用的PLC编程语言，可由
顺序功能图直接生成指令表程序等。也 可由梯形图或指令表生产成顺序功能图 对系统进行监控。
▪ 顺序控制梯形图的编程方式主要有：
▪ 使用STL指令的编程方式 ▪ 使用起保停电路的编程方式
起动、保持、停止电路的 编程方法
▪ 单序列结构的编程方法
▪ 步进指令 ▪ 单序列结构的编程方法 ▪ 选择序列结构的编程方法 ▪ 并行序列结构的编程方法
步进指令
▪ 许多PLC都有专门用于编制顺序控制程序
的步进梯形指令及编程元件。
▪ 步进梯形指令简称为STL指令，FX系列
PLC还有一条使STL指令复位的RET指令。 利用这两条指令，可以很方便地编制顺序 控制梯形图程序。
选择序列结构
▪ 选择序列有开始和结束之分。选择序列的开始称
为分支，选择序列的结束称为合并。
▪ 选择序列的分支是指一个前级步后面紧接着有若
▪ 与STL触点相连的触点应使用LD或LDI指令(RET) ▪ STL触点可以直接驱动或通过别的触点驱动Y. M.S.T ▪ 由于CPU只执行活动步对应的电路块，使用STL指令允
许双线圈输出，即同一编程元件的一个线圈可用不同的 STL触点驱动。
▪ 步进梯形指令STL只有与状态继电器S配合
才具有步进功能。S0~S9用于初始步， S10~S19用于自动返回原点。使用STL指 令的状态继电器的常开触点称为STL触点， 用符号表示，没有常闭的STL触点。
STL指令的特点1
STL指令的特点2
▪ STL触点除了在并行序列的合并电路外则与左侧母线相
式，称为顺序控制梯形图的编程方式。
▪ 在个人计算机中用的PLC编程语言，可由
顺序功能图直接生成指令表程序等。也 可由梯形图或指令表生产成顺序功能图 对系统进行监控。
▪ 顺序控制梯形图的编程方式主要有：
▪ 使用STL指令的编程方式 ▪ 使用起保停电路的编程方式
起动、保持、停止电路的 编程方法
▪ 单序列结构的编程方法
▪ 步进指令 ▪ 单序列结构的编程方法 ▪ 选择序列结构的编程方法 ▪ 并行序列结构的编程方法
步进指令
▪ 许多PLC都有专门用于编制顺序控制程序
的步进梯形指令及编程元件。
▪ 步进梯形指令简称为STL指令，FX系列
PLC还有一条使STL指令复位的RET指令。 利用这两条指令，可以很方便地编制顺序 控制梯形图程序。
选择序列结构
▪ 选择序列有开始和结束之分。选择序列的开始称
为分支，选择序列的结束称为合并。
▪ 选择序列的分支是指一个前级步后面紧接着有若
PLC原理与实验第四章梯形图与顺序功能图设计简介方案
3、定时器应用程序
（1）周期可调的脉冲信号发生器
占空比－－指脉冲信号的接通时间与断开时间之比。
（2）占空比可调的脉冲信号发生器
X0常开闭合后，定时器T0线圈得电，延时2s后T0常开触点闭合，于是定时器T1线圈得电，同时Y0线圈得电；3s后T1定时时间到，T1常闭触点断开，于是T0断电复位。
（3）顺序脉冲发生器
4、梯形图的逻辑解算
1、梯形图中各编程元件按自上而下、从左到右的顺序排列。每个继电器线圈即对应一个逻辑行（或一层阶梯），每一个逻辑行起于左母线，然后是触点元件的连接，最后终止于线圈或右母线。
二、梯形图的编程规则
注意：左母线和线圈之间一定要有触点，而线圈和右母线之间不能有任何触点。
2、梯形图中的触点可以任意串联或并联，但继电器线圈只能并联不能串联。
2、有向连线、转换与转换条件
③ 转换条件：是与转换相关的逻辑条件。 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划线的旁边。 符号X和X分别表示逻辑信号X为“1”和“0”态时，转换实现。 符号X↓和X↑分别表示信号X从0→1和从1→0状态时，转换实现。 布尔代数表达式（X0+X3）·C0表示该表达式逻辑运算结果为“1”态时，转换实现
2、互锁程序
思考：电动机正反转的PLC控制电路采用了哪些互锁？ －－硬件互锁和软件互锁。
当X0常开触点闭合后，第一次扫描到常闭触点T0时，T0线圈得电延时1s后T0常闭触点断开，定时器复位，同时T0常闭触点闭合。当第二次扫描时，又重复上述过程，因此每隔1s产生一个脉冲信号。
1、步的概念及步的划分
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（Step）。
第一步：所有灯灭 第二步：红灯亮，其余灯灭，持续时间5s 第三步：红灯灭，绿灯亮，黄灯灭，持续时间10s 第四步：红灯灭，绿灯亮，黄灯亮，持续时间5s
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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
图4-5 PLC的外部接线图
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SB2或左行起动按钮SB3后，小车在两 个限位开关之间不停地循环往返，按下停止按钮SB1后， 电动机断电，小车停止运动。
KM2 Q0.1
SB3
KM2
SB2
KM1
M 3~
KM1
KM2
4.1 经验设计法
QS L1 L2 L3 SB1 KM1 按下SB2， SB2的常闭触点 断开,对KM2联锁 SB2的常开触点 闭合, KM1线圈得 电 U V W KM2 SB2 FR KM1 SB3 KM2 FU1 FU2 FR
SB3
KM2
SB2
KM1
SB3
KM2
SB2
KM1
M 3~
KM1
KM2
4.1 经验设计法
QS L1 L2 L3 SB1 KM1 KM2辅助常开触点 闭合,对KM2自锁 KM2常开触点闭合, 电机反转 KM2辅助常闭触点 断开，对KM1联锁 U V W FR KM2 SB2 KM1 SB3 KM2 FU1 FU2 FR
SB3
拓展案例2： 小车开始时停在左边，左限位开关SQ1的常开触点闭合 。要求按下列顺序控制小车： （1）按下右行起动按钮，小车开始右行。 （2）走到右限位开关处，小车停止运动，延时8s后开始左 行。 （3）回到左限位开关处，小车停止运动。
KM2 Q0.1 KM1 Q0.0
I0.3 SQ1
I0.4 SQ2
4.1 经验设计法
QS L1 L2 L3 FU1 FU2 FR
SB1
U ---L1 V ---L2 W---L3
KM1
KM2
SB2 FR U V W U ---L3 V ---L2 W---L1
KM1 SB3
KM2
SB3
KM2
SB2
KM1
M 3~
KM1
KM2
4.1 经验设计法
QS L1 L2 L3 SB1 KM1 合上电源 开关QS FR U V W KM2 SB2 KM1 SB3 KM2 FU1 FU2 FR
KM2
SB2
KM1
M 3~
KM1
KM2
4.1 经验设计法
QS L1 L2 L3 SB1 KM1 松开SB3, SB3常闭触点闭合 SB3常开触点断开 电机继续反转运行 U V W KM2 SB2 FR KM1 SB3 KM2 FU1 FU2 FRM 3~
KM1
KM2
4.1 经验设计法
KM1
KM2
4.1 经验设计法
QS L1 L2 L3 SB1 KM1 松开SB2, SB2 SB2常闭触点闭合 SB2常开触点断开 FR 电机继续正转运行 U V W SB3
KM2
FU1
FU2 FR
KM2
KM1 SB3
KM2
SB2
KM1
M 3~
KM1
KM2
4.1 经验设计法
QS L1 L2 L3 SB1 KM1 按下SB1, KM1线圈失电， KM1辅助常开触点 断开,解除自锁 FR U V W KM2 SB2 KM1 SB3 KM2 FU1 FU2 FR
SB3
KM2
SB2
KM1
KM1常开触点断开 ，电机停转
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
SB3
KM2
SB2
KM1
M 3~
KM1
KM2
4.1 经验设计法
QS L1 L2 L3 SB1 或不按停止按钮 SB1，直接按下 反转动按钮SB3, SB3常闭触点断 开,对KM1联锁, U V SB3常开触点闭 合,KM2线圈得电 W KM1 KM2 SB2 FR KM1 SB3 KM2 FU1 FU2 FR
M 3~
KM1
KM2
4.1 经验设计法
QS L1 L2 L3 SB1 KM1 KM1辅助常开触点闭 合，对KM1自锁 KM1常开触点闭合, 电机正转 FR U V W KM2 SB2 KM1 SB3 KM2 FU1 FU2 FR
SB3
KM2
SB2
KM1
KM1辅助常闭触点断 开，对KM2联锁
M 3~
4.1 经验设计法
I0.0 I0.1 I0.4 I0.2 Q0.1 Q0.0
提纲 1.第 4 章 2.数字量控制系统梯形图程序设计方法
3. 经验设计法 4. 顺序控制设计法与顺序功能图
5. 基于顺序功能图的梯形图设计方法
6.4.1 经验设计法
7.继电器控制线路（上篇）转换法 8.先设计继电器控制线路 9.转换成梯形图语言
4.1 经验设计法
停车
右行
左行
图4-2 三相异步电动机的正反转控制电路