第六章 S7-200PLC的順序控制指令及其應(yīng)用

1、1第六章第六章 S7-200PLC S7-200PLC 的的順序控制指令及其應(yīng)用順序控制指令及其應(yīng)用 2 將將工作周期工作周期劃分為劃分為若干若干個順序相連的個順序相連的狀態(tài)狀態(tài)，用用Sx.ySx.y 代表各狀態(tài)；代表各狀態(tài)； 用轉(zhuǎn)換條件控制用轉(zhuǎn)換條件控制Sx.ySx.y，使其值按一定順序置使其值按一定順序置1 1；順序控制設(shè)計法順序控制設(shè)計法 順序控制設(shè)計法的步驟：順序控制設(shè)計法的步驟： 根據(jù)系統(tǒng)的工藝過程，畫出順序功能圖；根據(jù)系統(tǒng)的工藝過程，畫出順序功能圖；3 根據(jù)順序功能圖設(shè)計梯形圖程序。根據(jù)順序功能圖設(shè)計梯形圖程序。 順序順序控制控制設(shè)計法的特點：設(shè)計法的特點： 對各狀態(tài)（對各狀態(tài)（S

2、x.y)Sx.y)依次編程，各狀態(tài)編程方法依次編程，各狀態(tài)編程方法相同，且簡單、規(guī)范，很容易掌握。相同，且簡單、規(guī)范，很容易掌握。 用順控元件用順控元件 S S 控制控制 PLC PLC 的各輸出位的各輸出位 Q Q。4 1. 1. 順序功能圖順序功能圖（Sequential Function ChartSequential Function Chart） 是描述系統(tǒng)是描述系統(tǒng)控制過程、功能和特性控制過程、功能和特性的圖形。的圖形。 將系統(tǒng)的將系統(tǒng)的工作周期工作周期劃分為劃分為若干個順序相連的若干個順序相連的狀態(tài)，用狀態(tài)，用 Sx.y Sx.y 代表各狀態(tài)代表各狀態(tài)； 順序激活各個狀態(tài)，實現(xiàn)順

3、序執(zhí)行不同動作順序激活各個狀態(tài)，實現(xiàn)順序執(zhí)行不同動作的目的。的目的。6-1 功能圖的概念功能圖的概念 52.2. 順序功能圖的組成順序功能圖的組成 順序功能圖的組成順序功能圖的組成 狀態(tài)狀態(tài) 轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移 狀態(tài)：狀態(tài)： 是系統(tǒng)工作周期中的各個階段。分兩種是系統(tǒng)工作周期中的各個階段。分兩種: 初始狀態(tài)：初始狀態(tài)：系統(tǒng)開始運行前系統(tǒng)開始運行前等待啟動命等待啟動命 令，機械相對靜止的狀態(tài)令，機械相對靜止的狀態(tài)。6 初始狀態(tài)的表示方法初始狀態(tài)的表示方法：A. A. 初始狀態(tài)是功能圖的起點，初始狀態(tài)是功能圖的起點，每一個順序每一個順序 功能圖至少有一個初始狀態(tài)。功能圖至少有一個初始狀態(tài)。B. B. 初始狀態(tài)

4、初始狀態(tài)對應(yīng)于機械對應(yīng)于機械靜止時靜止時的狀態(tài)，的狀態(tài)，不不 應(yīng)有任何機械的動作。應(yīng)有任何機械的動作。注意注意7 工作狀態(tài)工作狀態(tài) 控制系統(tǒng)正常運行時，要完成某些動作的控制系統(tǒng)正常運行時，要完成某些動作的狀態(tài)。狀態(tài)。 工作狀態(tài)表示方法工作狀態(tài)表示方法: :8轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移 轉(zhuǎn)移轉(zhuǎn)移: :表示系統(tǒng)從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)向另一種狀態(tài)表示系統(tǒng)從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)向另一種狀態(tài) 轉(zhuǎn)移的組成轉(zhuǎn)移的組成: :有向線段：有向線段：用用帶箭頭的直線指明轉(zhuǎn)移的方向帶箭頭的直線指明轉(zhuǎn)移的方向，當(dāng)狀，當(dāng)狀態(tài)由上向下轉(zhuǎn)移時態(tài)由上向下轉(zhuǎn)移時, ,可省略箭頭?？墒÷约^。轉(zhuǎn)移條件：轉(zhuǎn)移條件：使系統(tǒng)由當(dāng)前使系統(tǒng)由當(dāng)前狀態(tài)進入下一狀態(tài)的信號。狀態(tài)進入

5、下一狀態(tài)的信號。表示方法表示方法: 短橫線短橫線 + +文字標注文字標注 93. 3. 順序功能圖的畫法順序功能圖的畫法【例例6-16-1】 沖壓機床的工作過程如圖：沖壓機床的工作過程如圖：初始狀態(tài)初始狀態(tài)：沖頭抬起，壓合上限位開關(guān)：沖頭抬起，壓合上限位開關(guān)SQ2;SQ2;按下啟動按下啟動按鈕，沖頭向下沖壓工件，到達下限位開關(guān)按鈕，沖頭向下沖壓工件，到達下限位開關(guān)SQ1SQ1處，處，沖頭抬起，回到高位，沖頭抬起，回到高位，SQ2SQ2壓合，停止運行。畫出沖壓合，停止運行。畫出沖床工作的順序功能圖。床工作的順序功能圖。10畫功能圖的步驟畫功能圖的步驟A.A. 將一個工作周期劃分將一個工作周期劃分

6、為三個順序相連的狀為三個順序相連的狀態(tài)：態(tài)：B.B. 為各狀態(tài)指定順控元為各狀態(tài)指定順控元件件S0.0S0.0S0.2S0.2，畫出，畫出各狀態(tài)。各狀態(tài)。C.C.畫出各狀態(tài)下執(zhí)行的動畫出各狀態(tài)下執(zhí)行的動作。作。D.D. 畫出轉(zhuǎn)移方向及轉(zhuǎn)移條畫出轉(zhuǎn)移方向及轉(zhuǎn)移條件件S0.0等待等待S0.1下沖下沖S0.2抬起抬起SM0.1SQ2 并并SB1SQ1(下限位下限位)SQ2(上限位上限位)11一個功能圖一個功能圖至少至少要要有一個初始狀態(tài)有一個初始狀態(tài)。初始狀態(tài)初始狀態(tài)下下沒有機械動作沒有機械動作。 注意注意狀態(tài)與狀態(tài)之間必須狀態(tài)與狀態(tài)之間必須通過轉(zhuǎn)移相連通過轉(zhuǎn)移相連。轉(zhuǎn)移方向轉(zhuǎn)移方向用用有向線段有向

7、線段指明，如轉(zhuǎn)移方向與指明，如轉(zhuǎn)移方向與系統(tǒng)默認方向同系統(tǒng)默認方向同, ,可以省略箭頭。可以省略箭頭。12注意注意順順控系統(tǒng)在完成一個工作周期之后應(yīng)能返控系統(tǒng)在完成一個工作周期之后應(yīng)能返回初始步或進入下一循環(huán)。故回初始步或進入下一循環(huán)。故順控功能圖應(yīng)形順控功能圖應(yīng)形成閉環(huán)成閉環(huán) 。只有當(dāng)前級步是活動步只有當(dāng)前級步是活動步, ,且滿足轉(zhuǎn)移條件時且滿足轉(zhuǎn)移條件時，才能激活下一步。故在，才能激活下一步。故在程序開始運行程序開始運行時應(yīng)時應(yīng)通通過初始化激活初始狀態(tài)過初始化激活初始狀態(tài)。136-2 6-2 順序控制指令順序控制指令 1. 1. 順序控制指令順序控制指令 指令格式及功能指令格式及功能: :

8、142. 2. 順控指令使用說明順控指令使用說明 順序控制用順序控制用 S-bitS-bit來代表各個狀態(tài)。來代表各個狀態(tài)。S-bitS-bit的的范圍范圍是是: :S0.0 S0.0 S31.7S31.7。順控程序設(shè)計是對每個狀態(tài)（順控程序設(shè)計是對每個狀態(tài)（SCRSCR段）編程。段）編程。用用(LSCR) (LSCR) 標示一個標示一個SCRSCR段的開始，用段的開始，用(SCRE)(SCRE)標示一個標示一個SCRSCR段的結(jié)束。段的結(jié)束。 只有只有活動的活動的 SCR SCR 段中的程序能被執(zhí)行段中的程序能被執(zhí)行。15 順控轉(zhuǎn)移指令順控轉(zhuǎn)移指令(SCRT)(SCRT)指定指定狀態(tài)轉(zhuǎn)移狀態(tài)

9、轉(zhuǎn)移目標：目標： 將后續(xù)狀態(tài)器置將后續(xù)狀態(tài)器置1 1，激活下一個狀態(tài)；，激活下一個狀態(tài)； 把當(dāng)前狀態(tài)器清把當(dāng)前狀態(tài)器清0 0，停止本狀態(tài)器工作。，停止本狀態(tài)器工作。 條件順序狀態(tài)結(jié)束條件順序狀態(tài)結(jié)束(CSCRE)(CSCRE)指令：根據(jù)條件指令：根據(jù)條件提前結(jié)束正在執(zhí)行的提前結(jié)束正在執(zhí)行的SCRSCR段，只能用段，只能用 STLSTL形式形式編程。編程。163. 3. 順控指令使用注意事項順控指令使用注意事項順控指令只能對順控指令只能對順序控制繼電器順序控制繼電器S S的位的位進行操進行操作；作；不能把同一個不能把同一個S S位用于不同程序中；位用于不同程序中；不能在不能在SCRSCR段中使用

10、段中使用JMPJMP和和LBLLBL指令，即不允許指令，即不允許用跳轉(zhuǎn)的方法跳入或跳出用跳轉(zhuǎn)的方法跳入或跳出SCRSCR段；也不能在段；也不能在SCRSCR段中使用段中使用FORFOR、NEXTNEXT和和ENDEND指令。指令。176-3 6-3 用順序控制指令設(shè)計梯形圖程序用順序控制指令設(shè)計梯形圖程序 1.1.功能圖的種類功能圖的種類 按其外在形式把功能圖分為四種按其外在形式把功能圖分為四種: : 單支流程單支流程 選擇性分支和聯(lián)接選擇性分支和聯(lián)接 并行分支和聯(lián)接并行分支和聯(lián)接 跳轉(zhuǎn)和循環(huán)跳轉(zhuǎn)和循環(huán)182. 2. 單支流程功能圖的編程方法單支流程功能圖的編程方法 單支流程單支流程: :只能

11、從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)移到下一種狀態(tài)的順序控制只能從一種狀態(tài)轉(zhuǎn)移到下一種狀態(tài)的順序控制?！纠?-26-2】 運料小車停在原位，壓合后限位運料小車停在原位，壓合后限位 SQ1SQ1，小車底，小車底門關(guān)閉。當(dāng)按下起動按鈕時，小車前進（向右），當(dāng)壓合前限門關(guān)閉。當(dāng)按下起動按鈕時，小車前進（向右），當(dāng)壓合前限位位 SQ2SQ2時，停止前進，并打開料倉翻板門，向小車卸料，卸料時，停止前進，并打開料倉翻板門，向小車卸料，卸料 1010秒后，關(guān)閉翻板門。小車開始后退，退回原位時，壓合后限秒后，關(guān)閉翻板門。小車開始后退，退回原位時，壓合后限位位 SQ1SQ1，小車停并打開底門，將小車中的料卸入地壟中，卸料，小車停并打

12、開底門，將小車中的料卸入地壟中，卸料 8 8秒后關(guān)閉小車底門，開始下一個循環(huán)。當(dāng)按下停止按鈕時，秒后關(guān)閉小車底門，開始下一個循環(huán)。當(dāng)按下停止按鈕時，小車完成一個循環(huán)后，停在原位，按下急停按鈕時，所有機械小車完成一個循環(huán)后，停在原位，按下急停按鈕時，所有機械停止運行。停止運行。 19急停急停SB3SB320 解：解：A. A. 先列出系統(tǒng)的輸入先列出系統(tǒng)的輸入/ /輸出輸出, ,并分配并分配I/OI/O地址地址 起動按鈕起動按鈕SB1 I0.0SB1 I0.0后限位開關(guān)后限位開關(guān)SQ1 I0.1SQ1 I0.1前限位開關(guān)前限位開關(guān)SQ2 I0.2SQ2 I0.2停止按鈕停止按鈕SB2 I0.4S

13、B2 I0.4急停按鈕急停按鈕SB3 I0.5SB3 I0.5輸輸入入 小車前進接觸器小車前進接觸器KM1 Q0.1KM1 Q0.1 小車后退接觸器小車后退接觸器KM2 Q0.2KM2 Q0.2 翻版門開電磁閥翻版門開電磁閥YV1 Q0.4YV1 Q0.4 小車底門開電磁閥小車底門開電磁閥YV2 Q0.5YV2 Q0.5輸輸出出B. B. 畫出畫出PLCPLC的的外部接線圖外部接線圖KM1KM1、2 AC220V2 AC220VYV1YV1、2 DC24V2 DC24V21C. C. 畫順序控制功能圖畫順序控制功能圖 將小車的一個工作周期將小車的一個工作周期劃分為五個狀態(tài)：劃分為五個狀態(tài)：初始

14、狀態(tài)初始狀態(tài)小車前進小車前進翻版門打開翻版門打開小車后退小車后退小車底門打開小車底門打開 為每個狀態(tài)指定狀為每個狀態(tài)指定狀態(tài)器態(tài)器:S0.0:S0.0S0.4S0.422按照動作順序畫出按照動作順序畫出初始狀態(tài)和各工作初始狀態(tài)和各工作狀態(tài)及各狀態(tài)下執(zhí)狀態(tài)及各狀態(tài)下執(zhí)行的動作。行的動作。標出轉(zhuǎn)移方向及轉(zhuǎn)標出轉(zhuǎn)移方向及轉(zhuǎn)移條件。移條件。23D. D. 根據(jù)順控功能圖編寫梯形圖程序根據(jù)順控功能圖編寫梯形圖程序?qū)?SCR SCR 段編程的方法段編程的方法：24順控主程序如下：停止停止急停急停激活初始狀態(tài)激活初始狀態(tài)252627282. 2. 選擇性分支和聯(lián)接的編程選擇性分支和聯(lián)接的編程 選擇性分支的

15、編程選擇性分支的編程某個狀態(tài)的后面是由某個狀態(tài)的后面是由多多條分支組成的選擇序條分支組成的選擇序列列，稱選擇性分支。，稱選擇性分支。選擇性分支選擇性分支編程時，編程時，并列寫出并列寫出N N條轉(zhuǎn)移指令條轉(zhuǎn)移指令，根據(jù)不同的條件轉(zhuǎn)向不同的狀態(tài)。根據(jù)不同的條件轉(zhuǎn)向不同的狀態(tài)。2930 選擇序列合并的編程多條選擇性分支在一定條件下合并為一個控多條選擇性分支在一定條件下合并為一個控制流，稱制流，稱選擇序列合并選擇序列合并。選擇序列合并的編程與單支流程相同。選擇序列合并的編程與單支流程相同。選擇序列合并選擇序列合并31323. 3. 并行分支和聯(lián)接的編程并行分支和聯(lián)接的編程一個控制流一個控制流同時分成多

16、個分同時分成多個分支支時稱為并行分支。時稱為并行分支。 物理意義：物理意義：多個動作同時多個動作同時產(chǎn)生。產(chǎn)生。 并行分支在功能圖中用并行分支在功能圖中用雙雙水平線水平線表示。表示。并行分支并行分支編程時，編程時，用多條用多條并聯(lián)的轉(zhuǎn)移指令并聯(lián)的轉(zhuǎn)移指令同時激活所同時激活所有分支狀態(tài)。有分支狀態(tài)。 并行分支的編程并行分支的編程33 并行分支編程34并行分支合并并行分支合并: :多個分支產(chǎn)生的結(jié)果相同時，多個分支產(chǎn)生的結(jié)果相同時，把多個狀態(tài)流合并為一個狀態(tài)流。把多個狀態(tài)流合并為一個狀態(tài)流。物理意義物理意義: :多個動作都完成后，轉(zhuǎn)向下一個動多個動作都完成后，轉(zhuǎn)向下一個動作。作。 并行分支合并：并

17、行分支合并：用用雙水平線雙水平線表示。表示。 35并行分支合并示例并行分支合并示例36在順序控制功能圖中，有在順序控制功能圖中，有時需要根據(jù)條件決定控制時需要根據(jù)條件決定控制流是跳轉(zhuǎn)還是順序執(zhí)行流是跳轉(zhuǎn)還是順序執(zhí)行。4. 4. 跳轉(zhuǎn)和循環(huán)的編程跳轉(zhuǎn)和循環(huán)的編程37跳轉(zhuǎn)和循環(huán)的編程 386.4 6.4 功能圖應(yīng)用舉例功能圖應(yīng)用舉例 選擇和循環(huán)電路舉例選擇和循環(huán)電路舉例題目題目I/OI/O地址分配地址分配輸入點：輸入點： 輸出點：輸出點：啟動按鈕啟動按鈕SB1 I0.0SB1 I0.0原始位置指示燈原始位置指示燈HLHLQ0.0Q0.0停止按鈕停止按鈕SB2 I0.1SB2 I0.1抓球電磁鐵抓球電磁鐵K K Q0.1 Q0.1上限位開關(guān)上限位開關(guān)LS1 I0.2LS1 I0.2下行接觸器下行接觸器KM1 KM1 Q0.2Q0.2下限位開關(guān)下限位開關(guān)LS2 I0.3LS2 I0.3上行接觸器上行接觸器KM2 KM2 Q0.3Q0.3左限位開關(guān)左限位開關(guān)LS3 I0.4LS3 I0.4右行接觸器右行接觸器KM3KM3 Q0.4 Q0.4小球右限位開關(guān)小球右限位開關(guān)LS4