电气控制与PLC技术之顺序控制系统程序设计法
基于顺序控制的PLC电气控制系统的设计
一的，设计所用的时间、设计的质量与设计者的经验 有很大的关系。顺序设计法是一种先进的设计方法， 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。 考虑到编程与程序调试的灵活性，选用西门子 公司的 SIMATIC S7-200 CPU224 可编程控制器对 挖掘机的控制系统进行设计，设计方法采用顺序控
1
引言
挖掘机是一种广泛使用的大型工程机械，它主 要由电气控制系统、液压系统、冷却系统、钻臂、 行走机构、扒杂运输机等组成。工作时，先启动蜂 鸣器，让工作人员离开生产现场; 再起动冷却泵稳 定工作后，起动液压泵电机，再起动钻头电机开始 工作。停机顺序与起动顺序正好相反。挖掘机的电 气控制系统主要控制钻头电机、冷却泵电机、液压 泵电机按事先设定的顺序起停， 按设定的时间运转， 同时系统温度超过设定值时产生报警。 PLC 的控制系统程序设计方法有梯形图的经验 设计法与顺序控制设计法， 经验设计法是用设计继电 器电路图的方法来设计比较简单的数字量控制系统 的梯形图，有时需要多次反复地调试和修改梯形图， 增加一些中间编程元件和触点， 最后才能得到一个较4曰 ‘}m /曰 ‘ 曰
Q0 . 0
(N) 1
M0 . 0
( x) I7
) 0 )
曰
10 . 0
州 / 卜以
图4 公用程序
冷却泵停 1 l: 液}1 泉起动 l.
液1 t.泵停i1 :
钻 头起动
N1 nI..2 .1
10 , 4 + 11. 9
钻头停日
钻头过载
液 压泵过载
101 4 1 41 1 .
手动程半
EN
OBI 程序结构
1 1. 2
II. 3
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
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
PLC多种编程方法实现顺序控制
Ｐ Ｃ程序设计方法 。 Ｌ 由于 Ｓ Ｃ图比梯形 图和指令表更清晰直观、 Ｆ 易于理
解， 而且 最 大 程 度 地 接 近 于生 产 工 艺 流 程 ， 因此 ， 种 编 程 方 法 为 广 大 这
Ｐ Ｃ工程技术人员所喜爱 ， Ｌ 已成为 当前 Ｐ Ｃ程序设计 的主要方法。 Ｌ 在顺序 功能图的实际编程 中，可 以有多种方式编制 出对应 的梯形 图。 常见的实现顺序控制的编程方式有 四种 ， 它们是 ： 起保停 编程方式 、 步进指令编程方式 、 移位寄存器编程方式 和置位复位指令编程方式 。 下 面就三菱 Ｆ Ｘ系列 Ｐ Ｃ 结合某 液压动力滑 台运 动控 制的实例 ， Ｌ， 对上述 四种编程方式分别加 以说明。对于其他型号的 Ｐ Ｃ， Ｌ 这些编程方式 同样 适用 ， 只要简单修改一下指令符号即可。 控 制 实例 说 明 三菱 Ｆ Ｘ系列 Ｐ Ｃ控制的某液压动力滑台运动情况如下： Ｌ 在初始状 态时停在最左边 ，行程开关 ｘ１ 接通 （ 其余 两个 行程开关分别 为 Ｘ 、 ２ Ｘ ）按 下 启 动按 钮 Ｘ４ 动 力 滑 台 的进 给 运 动 过 程 如 下 图 １ 示 ； 作 ３； ， 所 丁 个 循 环 后 ， 回 到 初 始 位 置 ， 待 下 一 次 启 动 ； 制 电 磁 阀 （ ～ ３ 返 等 控 Ｙ１ Ｙ ）
ｖ ｗ ａｅ ｃｌｎ ａ ｉ ａｅｒｎｅｖ ｗ ｙｅ ｈｗ ａ，） ｉ ｄ ｔ ａｅｄ ｒｖ ｗ ｄｔ ａ ｇ（ｅ ｔｐ ， ｏ ｄ ｙ１ ｅ ｅ ｉ ｓ
ｑｔ ｔ ｄ ｔ ｅｖ ｗ ａｅ ｔｒ ｄ ｙ ＝ｏｅ ｉ ｓ ｒ＝ａｄｉ （ｅ ｄ ｔｓ ｔ ａ， ｚｎｄｆ ａ ｍ ｉ ．ａ ＿ ｈ ｔ ） ｑｎ ｅ ｄ：ａｄｉｅｖ ｗ ａｅ ｎ ＿ ａ，＝ｏｅ ｉ） ｄ ｔ （ｅ ｄ ｔｅｄ ｄ ｙ ｚｎｄｆ ｍ ｉ ． ｈ ｆ ｄｏ ｅｐ ａ ＝ｒｓ０
基于PLC的两台电动机顺序启动顺序停止控制设计
电气控制技术课程设计两台电机顺序起动与停止控制专业班级：姓名：学号：完成时间：目录摘要 (3)第一章绪论 (4)第二章课程设计的原理及选用器材的介绍 (5)2.1电动机的顺序启动/停止控制电路 (5)2.2电动机的选型 (6)2.3两台电动机顺序控制PLC方案的选择 (7)2.4熔断器的原理 (8)2.5继电器 (8)2.6常开常闭开关器的选择 (10)第三章工作原理 (12)3.1两台电动机的顺序启动/停止控制电路如下： (12)3.2工作过程： (12)3.3PLC控制两台电动机的顺序启动/停止 (13)课程设计的体会 (17)参考文献 (18)摘要本文介绍了基于电力拖动的2台电动机的顺序启动停止的设计方案。
我们运用其原理的思路是：用两套异步电机M1和M2，顺序启动、停止控制电路是在一个设备启动之后另一个设备才能启动运行的一种控制方法，常用于主、辅设备之间的控制，我们使用了时间继电器，当按下SB1时，电动机M1会立即启动，而M2会延迟几秒启动。
当按下SB2时。
电动机M1会停止，而M2会延迟几秒钟停止。
同时我们还采用PLC进行控制。
本设计两台电动机的顺序启动/停止可以运用到生活的各个方面这也充分体现了PLC在当今社会对生活的重要之处。
本设计在顺序控制的基础上采用PLC对电动机的控制通过合理的选择和设计提高了电动机的控制水平使电动机达到了较为理想的控制效果。
根据顺序功能图的设计法联系到现实做出了本设计两台电动机顺序启动/停止控制的PLC系统设计。
关键词：继电器、PLC控制第一章绪论与单相异步电动机相比，三相异步电动机运行性能好，并可节省各种材料。
按转子结构的不同，三相异步电动机可分为笼式和绕线式两种。
笼式转子的异步电动机结构简单、运行可靠、重量轻、价格便宜，得到了广泛的应用，其主要缺点是调速困难。
绕线式三相异步电动机的转子和定子一样也设置了三相绕组并通过滑环、电刷与外部变阻器连接。
调节变阻器电阻可以改善电动机的起动性能和调节电动机的转速。
4章PLC的程序设计方法
图4.1.1自锁触点的启、保、停
图4.1.2 置复位的启、保、停
图4.1.3 RS的启、保、停 2
（4）按钮控制启动、保持、停止控制
计数器比较的单 按钮控制
取反主程序加子程序的单按钮控制
3
2.互锁控制 所谓“互锁”是指当一个继电器工作时，另一个继电器不能工 作，避免短路。方法是用互锁继电器的常闭触点分别串联到其它 互锁的继电器线圈控制线路中。
42
43
4.5.2顺序控制设计法中启保停电路的编程 1. 顺序控制设计中使用启-保-停电路的编程方法 顺序控制设计法中启保停电路的编程，可采用以下步骤
1）根据要求设计顺序功能图（即流程图）。 2）根据顺序功能图写布尔表达式。 3）根据布尔表达式画出梯形图。 启-保-停电路编程的布尔表达式规律：当前步步名对应的继电器
23
24
T37（时段1 T38（时段2 T39（时段3 T40（时段4 T41（时段5 T42（时段6
）
）
）
）
）
）
Q0.1灯A
亮
亮
Q0.2灯B
亮
亮
Q0.3灯C
亮
亮
Q0.4灯D
亮
亮
表4.3.2 彩灯工作时段表格形式 逻辑表达式
25
26
2.【项目4.5】电动机循环运行的PLC控制 （1）控制要求 有两台电动机M1和M2，按下起动按钮SB1，M1运转10min后， 停止5min，M2与M1相反，即M1停止时M2运行，M1运行时 M2停止，如此循环往返，直到按下停止按钮SB2，电动机M1 和M2停止运行。
35
2）绿灯常亮的程序设计 能引起绿灯常亮的情况有5种，其状态为
由状态表可得Q0.1（HL2）的逻辑函数为
顺序逻辑控制的PLC程序设计
菱形结构编码方案的优点是： ⑴ 一个状态变量在一个控制过程中只ON一次，OFF一次，使编程简化， 也满足即时输出指令对于给定的输出继电器在程序中只出现一次的要求。 ⑵ 便于按逻辑段编程且规律性很强。 ⑶ 最后一个状态，所有的状态变量都取0值，这满足了一般控制电路停 机断电的要求。
27
m 的最小整数。 2
3
8.2 用基本逻辑操作指令实现顺序逻辑控制
•
•
PLC程序设计常用的方法
主要有经验设计法、继电器控制电路转换为梯形图法、 顺序控制设计法等。
逻辑设计法、
•
1.经验设计法：经验设计法即在一些典型的控制电路程序的基础上，根据被 控制对象的具体要求，进行选择组合，并多次反复调试和修改梯形图，有时 需增加一些辅助触点和中间编程环节，才能达到控制要求。这种方法没有规
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8.2.3 状态和状态变量的确定
• 主要讨论状态和状态变量的确定 和状态方程、输出方程的列写
• 1．什么是“状态”
• 在一个时间段上系统维持不变的行为，就称为“状态”，也 可以称一个行为维持不变的时间段为一个“状态”。
• 2．状态的表示方法（状态编码）
• 我们设计开关电路和PLC程序，一般应根据控制要求，首先 确定状态数m，然后确定状态变量数n。
使用以转换为中心控制步
12
例:
13
14
案 例功能图顺序控制设计法
液压进给装置运动控制
液压油缸
Y1 Y0
X0
OFF
X1
OFF
X2
NO X3
液压进给装置运动示意图
15
左行示意
输出点y0有效，活塞杆向 运行
左
液压油缸
Y0 X0 OFF X1 ON X2 OFF X3 单序列结构液压进给装置运动示意图
电气控制与PLC(案例教程)教学课件第10章 S7-200 PLC顺序控制指令及应用——以机械手大
• 2.转换条件
• 所谓“转换条件”，就是用于改变状态的控制信号。只有满足条件状态，才能进行逻辑处理与 输出。
• 以初始步下面的I0.0对应的转换为例，要实现该转换，需要同 时满足两个条件，即该转换的前级步是活动步（M0.0为ON）和转 换条件满足（I0.0为ON）。在梯形图中，用M0.0和I0.0的常开触 点组成的串联电路来表示上述条件。该电路接通时两个条件同时 满足。此时应将该转换的后续步变为活动步，即用置位指令将 M0.1置位。还应将该转换的前级步变为不活动步，即用复位指令) 将M0. 0复位。5个对存储器位M置位、复位的程序段对应于顺序 功能图中的5个转换。
• 10.4.1 单纯顺序结构
• 单纯顺序结构的步进控制比较简单，其功能图及顺序控制指令的使用如图10-4所示。只要各 步间的转换条件得到满足，就可以从上而下顺序控制。
10.4.2 选择分支结构
• 选择分支包括两部分：选择分支开始、选择分支结束。选择分支开始是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，在各自分支中，则表示为代表转换条件的 短画线。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。
• 此例为一个典型的顺序控制过程，可以采用顺序控制指令进行设计。依据被控对象采用顺序功能 图进行编程，将控制程序进行逻辑分段，从而实现顺序控制。
10.2 顺序功能图
• 顺序功能图SFC（Sequential Function Chart)）又称为功能图或状态转移图，它是描述顺序控制 系统的图形表示方法，是专用于工业顺序控制程序设计的一种功能性说明语言。它能完整地描述 控制系统的工作过程、功能和特性，是分析、设计电气控制系统控制程序的重要工具。
第15讲-顺序逻辑控制的PLC程序设计3
SCR
SM0.0
电气控制及PLC技术 西门子S7-200
Q0.1
SM0.1
I0.0
（ ）
S0.3
S0.0 I0.0 S0.1 T38 T37 S0.2 Q0.1 T37
（SCRT）
（SCRE）
S0.3 SCR SM0.0 Q0.1
（ ）
T38 IN TON
I0.0
S0.3 Q0.1 T38
T38
+90
顺序控机床的主轴电机和油泵电机的要求：按下起动按 钮SB1后，应先开油泵电机，延时5s后再开主轴电机。 按下停止按钮SB2后，应先停主轴电机，5s后再停油泵 电机。KM1为油泵电机交流接触器，KM2为主轴电机 交流接触器。 SB1 KM1 KM2 5s SB2
油泵电机 主轴电机
时 序 图 5s
16
SM0.1 ：首次扫描时为1，PLC由STOP转为RUN状 态时，ON（1态）一个扫描周期，用于程序的初始化。
KM1
I0.3
I0.4 I0.5 1M
1L
+24V
GND
L1 N
220VAC
+24V
PLC外部电气接线图及I/O地址分配
7
电气控制及PLC技术 西门子S7-200
特例1：Q0.1延时接通/断开电路分析
M0.3 T38 M0.1 M0.0
SM0.1
M0.0
M0.0
I0.0
M0.1 T38 T37 T37
PT S0.0
用功能图法—步进指令 设计的梯形图程序（续）
（SCRT） （SCRE ）
11
电气控制及PLC技术 西门子S7-200
特例2：闪烁电路分析
2023年大学_电气控制与PLC应用技术(黄永红著)课后答案
2023年电气控制与PLC应用技术(黄永红著)课后答案电气控制与PLC应用技术(黄永红著)内容简介前言第1章常用低压电器1.1低压电器的定义、分类1.2电磁式电器的组成与工作原理1.2.1电磁机构1.2.2触点系统1.2.3灭弧系统1.3接触器1.3.1接触器的组成及工作原理1.3.2接触器的分类1.3.3接触器的主要技术参数1.3.4接触器的选择与使用1.3.5接触器的图形符号与文字符号1.4继电器1.4.1继电器的分类和特性1.4.3时间继电器1.4.4热继电器1.4.5速度继电器1.4.6固态继电器1.5主令电器1.5.1控制按钮1.5.2行程开关1.5.3接近开关1.5.4万能转换开关1.6信号电器1.7开关电器1.7.1刀开关1.7.2低压断路器1.8熔断器1.8.1熔断器的结构和工作原理 1.8.2熔断器的类型1.8.3熔断器的主要技术参数 1.8.4熔断器的选择与使用1.9.1电磁铁1.9.2电磁阀1.9.3电磁制动器习题与思考题第2章基本电气控制电路2.1电气控制电路的绘制原则及标准2.1.1电气图中的图形符号及文字符号2.1.2电气原理图的绘制原则2.1.3电气安装接线图2.1.4电气元件布置图2.2交流电动机的基本控制电路2.2.1三相笼型异步电动机直接起动控制电路 2.2.2三相笼型异步电动机减压起动控制电路 2.2.3三相绕线转子异步电动机起动控制电路 2.2.4三相笼型异步电动机制动控制电路2.2.5三相笼型异步电动机调速控制电路2.2.6组成电气控制电路的基本规律2.2.7电气控制电路中的保护环节2.3典型生产机械电气控制电路的分析2.3.1电气控制电路分析的基础2.3.2电气原理图阅读分析的方法与步骤 2.3.3c650型卧式车床电气控制电路的分析 2.4电气控制电路的一般设计法2.4.1一般设计法的主要原则2.4.2一般设计法中应注意的问题2.4.3一般设计法控制电路举例习题与思考题第3章可编程序控制器概述3.1plc的产生及定义3.1.1plc的产生3.1.2plc的定义3.2plc的发展与应用3.2.1plc的发展历程3.2.2plc的发展趋势3.2.3plc的应用领域3.3plc的特点3.4plc的分类3.4.1按结构形式分类3.4.2按功能分类3.4.3按i/o点数分类3.5plc的硬件结构和各部分的作用3.6plc的工作原理3.6.1plc控制系统的组成3.6.2plc循环扫描的工作过程3.6.3plc用户程序的工作过程3.6.4plc工作过程举例说明3.6.5输入、输出延迟响应3.6.6plc对输入、输出的处理规则习题与思考题第4章 s7-200 plc的系统配置与接口模块 4.1s7-200 plc控制系统的基本构成4.2s7-200 plc的输入/输出接口模块4.2.1数字量模块4.2.2模拟量模块4.2.3s7-200 plc的智能模块4.3s7-200 plc的系统配置4.3.1主机加扩展模块的最大i/o配置4.3.2i/o点数的扩展与编址4.3.3内部电源的负载能力4.3.4plc外部接线与电源要求习题与思考题第5章 s7-200 plc的基本指令及程序设计 5.1s7-200 plc的编程语言5.2s7-200 plc的数据类型与存储区域5.2.1位、字节、字、双字和常数5.2.2数据类型及范围5.2.3数据的存储区5.3s7-200 plc的编程元件5.3.1编程元件5.3.2编程元件及操作数的寻址范围5.4寻址方式5.5程序结构和编程规约5.5.1程序结构5.5.2编程的一般规约5.6s7-200 plc的基本指令5.6.1位逻辑指令5.6.2立即i/o指令5.6.3逻辑堆栈指令5.6.4取反指令和空操作指令5.6.5正/负跳变触点指令5.6.6定时器指令5.6.7计数器指令5.6.8比较指令5.6.9移位寄存器指令5.6.10顺序控制继电器指令5.7典型控制环节的plc程序设计5.7.1单向运转电动机起动、停止控制程序5.7.2单按钮起动、停止控制程序5.7.3具有点动调整功能的电动机起动、停止控制程序 5.7.4电动机的正、反转控制程序5.7.5大功率电动机的星-三角减压起动控制程序5.7.6闪烁控制程序5.7.7瞬时接通/延时断开程序5.7.8定时器、计数器的扩展5.7.9高精度时钟程序5.7.10多台电动机顺序起动、停止控制程序 5.7.11故障报警程序5.8梯形图编写规则习题与思考题第6章 s7-200 plc的功能指令及使用6.1s7-200 plc的基本功能指令6.1.1数据传送指令6.1.2数学运算指令6.1.3数据处理指令6.2程序控制指令6.2.1有条件结束指令6.2.2暂停指令6.2.3监视定时器复位指令6.2.4跳转与标号指令6.2.5循环指令6.2.6诊断led指令6.3局部变量表与子程序6.3.1局部变量表6.3.2子程序6.4中断程序与中断指令6.4.1中断程序6.4.2中断指令6.5pid算法与pid回路指令6.5.1pid算法6.5.2pid回路指令6.6高速处理类指令6.6.1高速计数器指令6.6.2高速脉冲输出指令习题与思考题第7章 plc控制系统设计与应用实例 7.1plc控制系统设计的内容和步骤 7.1.1plc控制系统设计的内容7.1.2plc控制系统设计的步骤7.2plc控制系统的硬件配置7.2.1plc机型的选择7.2.2开关量i/o模块的'选择7.2.3模拟量i/o模块的选择7.2.4智能模块的选择7.3plc控制系统梯形图程序的设计7.3.1经验设计法7.3.2顺序控制设计法与顺序功能图7.4顺序控制梯形图的设计方法7.4.1置位、复位指令编程7.4.2顺序控制继电器指令编程7.4.3具有多种工作方式的顺序控制梯形图设计方法7.5plc在工业控制系统中的典型应用实例7.5.1节日彩灯的plc控制7.5.2恒温控制7.5.3基于增量式旋转编码器和plc高速计数器的转速测量习题与思考题第8章 plc的通信及网络8.1siemens工业自动化控制网络8.1.1siemens plc网络的层次结构8.1.2网络通信设备8.1.3通信协议8.2s7-200串行通信网络及应用8.2.1s7系列plc产品组建的几种典型网络8.2.2在编程软件中设置通信参数8.3通信指令及应用8.3.1网络读、写指令及应用8.3.2自由口通信指令及应用习题与思考题第9章 step7-micro/win编程软件功能与使用 9.1软件安装及硬件连接9.1.1软件安装9.1.2硬件连接9.1.3通信参数的设置和修改9.2编程软件的主要功能9.2.1基本功能9.2.2主界面各部分功能9.2.3系统组态9.3编程软件的使用9.3.1项目生成9.3.2程序的编辑和传送9.3.3程序的预览与打印输出9.4程序的监控和调试9.4.1用状态表监控程序9.4.2在run方式下编辑程序9.4.3梯形图程序的状态监视9.4.4选择扫描次数9.4.5s7-200的出错处理附录附录a常用电器的图形符号及文字符号附录b特殊继电器(sm)含义附录c错误代码附录ds7-200可编程序控制器指令集附录e实验指导书附录f课程设计指导书附录g课程设计任务书附录h台达pws1711触摸屏画面编辑简介参考文献电气控制与PLC应用技术(黄永红著)目录《电气控制与plc应用技术》从实际工程应用和教学需要出发，介绍了常用低压电器和电气控制电路的基本知识;介绍了plc的基本组成和工作原理;以西门子s7-200 plc为教学机型，详细介绍了plc的系统配置、指令系统、程序设计方法与编程软件应用等内容;书中安排了大量工程应用实例，包括开关量控制、模拟量信号检测与控制、网络与通信等具体应用程序。
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矩形框表示，方框中的数字是该步的编号。步可分为初始步和工作步 两种。 • ① 初始步(初始状态)。初始步表示控制系统的初始状态，是顺序控 制的起点，也是功能图运行的起点，一个控制系统至少要有一个初始 步。规定初始步用双线的矩形框表示，如图9-2所示。 • ② 工作步(工作状态)。工作步是控制系统正常运行时的状态(也即除 初始状态以外的各个稳定阶段)。规定工作步用单线矩形框表示，如 图9-3所示。
• (6)停止操作：按下停止按钮，变频器停止运行，而机械手则在一个 连续过程结束后，回到初始状态(原位)。
• 新知识储备
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任务一 顺序功能图程序设计法及其应 用
• 一、功能图的产生及基本概念
• 1. 功能ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的产生
• 20世纪80年代初，法国科技人员根据Petri Net理论，提出了PLC设计的Grafacet法。 Grafacet法是专用于工业顺序控制程序设计的 一种功能性说明语言，即顺序功能图 (Sequential Function Chart，SFC)语言， 现在已成为法国国家标准。
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任务一 顺序功能图程序设计法及其应 用
• (2)相应的转换条件得到满足。 • 步与步的转换实现后将完成以下两个操作： • (1)使后续步变为活动步。 • (2)使前级步变为非活动步。 • 很显然，在顺序功能图中，当某一步的前级步是活动步时，该步才有
可能变为活动步。如果用没有断电保持功能的编程元件来代表各步， 则在PLC进入RUN模式时，它们均处于OFF状态，必须用SM0.1的 常开触点作为转换条件，将初始步预置为活动步，以保证顺序功能图 的正常运行。 • 4. 顺序功能图程序设计法的基本思想和设计思路 • 顺序功能图程序设计法的最基本思想：将控制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(如内部标志位存储器M或顺控继电器S)来代表各步。
上画时，不能省略箭头。 • (4)一个功能图至少要有一个初始步。这一步可能没有输出，仅表示
系统的初始状态。 • (5)顺序功能图中一般应有由步和有向连线组成的闭环。对于单周期
操作，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。对于循环工作方式，应从最后一步返回到下一个工作周期开
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• ④ 与状态(步)对应的动作：在每个稳定的阶段(步)下要进行的动作。 在图中用该步右边的一个带文字或符号说明的矩形框表示，如图9-4 所示。
• 与步对应的动作又分为存储型动作和非存储型动作。存储型动作是指 某步变为非活动步时，与这一步对应的动作继续保持。可在顺序功能 图中使用置位和复位指令控制存储型动作的保持和结束。非存储型动 作是指某步变为非活动步时，与这一步对应的动作停止执行。即“步” 与它的“非存储型动作”是“同生共死”的。
• (1)启动操作：按下启动按钮，变频器启动，传 送带开始运行，延时5 s 后，若储料塔中的传 感器检测到塔中有货，则送料柱启动，将料块 推到传送带上。
• (2)送料柱推到位，延时2 s后，送料柱复位。
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• (4)机械手启动后的连续工作流程为：
• (5)返回到位，延时2 s 后，若塔中有货，再次启动送料柱，开始新 一轮的工作。
• 顺序功能图是一种真正的图形化的编程语言， 对于一个顺序控制问题，不管有多复杂，都可 以用图形的方式把问题表达或叙述清上楚一页。现下一在页 返回
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• 顺序控制系统的图形表示方法，是专用于工业顺序控制程序设计的一 种功能性说明语言。它能够完整地描述系统的工作过程、功能和特性， 是分析、设计电气控制系统控制程序的重要工具。
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• ③ 活动步与非活动步。根据控制系统是否运行，步又可分为活动步 和非活动步两种。
• 当系统正运行于某个阶段(步)时，该阶段(步)处于活动状态，则称 该阶段(步)为活动步。其前一步称为“前级步”，后一步称为“后续 步”，除“活动步”以外的其他各步则称为“非活动步”。
模块九顺序控制系统程序设计法
• 任务一顺序功能图程序设计法及其应用 • • 任务二顺控指令的应用 • •
任务一 顺序功能图程序设计法及其应 用
• 提出任务 • 项目1 变频器、传送带、机械手系统的PLC控
制。
• 变频器、传送带、机械手系统如图9-1所示， 输入/输出设备如表9-1所示。控制要求如下：
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任务一 顺序功能图程序设计法及其应 用
• 顺序功能图程序设计法的设计思路：用“转移”控制代表各步的“编 程元件”，再用代表各步的“编程元件”去控制“输出继电器”。
• 5. 绘制功能图的注意事项 • 控制系统功能图的绘制需要注意以下几点： • (1)步与步不能直接相连，必须用转移分开。 • (2)转移与转移不能相连，必须用步分开。 • (3)步与转移、转移与步之间必须采用有向连线。当有向连线从下向
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任务一 顺序功能图程序设计法及其应 用
• (2) 有向连线。 • 在画顺序功能图时，将代表各步的矩形框按它们成为活动步的先后顺
序排列，并用带有箭头的有向连线将它们连接起来。带有箭头的有向 连线则表示状态转移的路线，该路线表明了步转移的方向。从上到下， 从左向右转移时，通常可省略有向线段的箭头。 • (3) 转移。 • 在有向连线上且与有向连线垂直的短划线称为转移。转移是用来表示 从一个状态(步)到另一个状态(步)的转换条件(即结束某一步动作而 启动下一步动作的条件)，如图9-5所示。 转移是指使系统从一个状 态向另一个状态转换的必要条件。 • 3. 顺序功能图中转换实现基本规则 • 要实现步与步之间的转换，必须同时满足两个条件： • (1)该转换的前级步必须都为活动步。