s7-200PLC顺序功能图设计方法

西门子S7-200系列PLC顺序控制指令挨次掌握指令是plc生产厂家为用户供应的可使功能图编程简洁化和规范化的指令。

表1 挨次掌握指令的形式及功能STL LAD功能操作对象LSCR bit挨次状态开头S（位）SCRT bit挨次状态转移S（位）SCRE挨次状态结束无CSCRE条件挨次状态结束无从上表中可以看出，挨次掌握指令的操作对象为顺控继电器S，也把S称为状态器，每一个S的位都表示功能图中的一种状态。

S的范围为：即S0.0～S31.7。

从LSCR指令开头到SCRE指令结束的全部指令组成一个挨次掌握继电器(SCR)段。

LSCR指令标记一个SCR段的开头，当该段的状态器置位时，允许该SCR段工作。

SCR段必需用SCRE指令结束。

当SCRT 指令的输入端有效时，一方面置位下一个SCR段的状态器S，以便使下一个SCR段工作；另一方面又同时使该段的状态器复位，使该段停止工作。

由此可以总结出每一个SCR程序段一般有三种功能：(1)驱动处理：即在该段状态器有效时，处理相应的工作；有时也可能不做任何工作；(2)指定转移条件和目标：即满意什么条件后状态转移到何处；(3)转移源自动复位功能：状态发生转移后，置位下一个状态的同时，自动复位原状态。

1、挨次掌握指令的应用液压动力滑台在自动机床中被广泛采纳，这里以液压动力滑台掌握为例来说明挨次功能图设计方法以及挨次掌握指令的使用方法。

液压动力滑台在实际工作时的运动过程一般是：快进——工进——快退。

其运动过程由快进、工进、快退三个电磁阀掌握，掌握系统PLC各I/O功能及地址安排如表2所示。

机床液压滑台掌握系统如图1所示。

表2 液压动力滑台掌握系统PLC I/O地址安排功能名称动作器件I/O地址说明启动按钮SB1I0.0启动滑台原点位置SQ1I0.1滑台在原点位置工进起点SQ2I0.2滑台运动到工进起点位置工进终点SQ3I0.3滑台运动到工进终点位置快进YV1Q0.0滑台快进工进YV1、YV2Q0.0、Q0.1滑台工进快退YV3Q0.2滑台快退初始化脉冲SM0.1将初始状态S0.1置位。

TECHNICS ·APPLICATION技术·应用文 董翠翠S7-200PLC顺序控制编程方法应用［摘 要］PLC在现代工业控制中起到非常重要的作用，顺序控制方法编程可以把复杂的PLC程序变得简单、不容易出错，提高编程效率。

重点介绍用S/R指令和步进指令进行顺序控制方法编程的实现，总结了两种方法编制用户程序时需要注意的地方，使得PLC编程有规律可循，简单易学。

［关 键 词］　PLC；顺序控制；梯形图PLC技术在学习了基本的编程指令之后，基本上可以完成简单的应用程序的编写。

但是在稍微复杂的控制要求下，如果没有清晰的编程思路和固定的编程套路和方法，往往很难下手。

对于顺序控制流程来说，最简单的编程方法就是借助顺序功能图来编制梯形图。

由顺序功能图转化为梯形图一般有三种方法，包括起保停电路法、S/R法和SCR指令法。

对于初学者来说，这三种方法都简单容易学，为顺序控制编程提供了方便。

一、顺序控制功能图根据控制要求，如果能把工作流程划分出若干工作阶段，这样的系统适合采用顺序功能图来编程。

首先把整个工作过程分为有序的几个工序，这些工序称为状态或者步骤，用方框表示。

当满足一定条件时，实现状态之间的转移，转移的方向用有向线段连接，有向线段上用小短线表示转移条件。

状态右侧用短线连接当前状态要执行的动作。

各个输出量的状态在步转移之前保持不变，只有状态转移后，后续步对应的状态变为1，输出量为ON，同时当前活动步对应的状态复位为0，变为非活动步，输出量变为OFF。

每一个工作状态用编程元件中间继电器M或者状态继电器S来表示。

用顺序功能图编写程序，关键是把一个工作周期根据输出量的变化划分为若干步，一旦步划分完成，编程就按照固定的套路进行。

步划分的依据就是输出量的状态变化，有些输出量在多步中始终保持接通，仍需分在多步进行。

复杂的控制流程通过划分步，逐一解决每一步内要执行的操作，减少了编程出错的可能。

二、Ｓ／Ｒ指令的顺序控制梯形图编程方法PLC的基本指令中包含线圈指令和S/R（置位复位）指令。

基于S7-200的工业洗衣机PLC课程设计目录一PLC的介绍 (2)1.1 PLC的简介 (2)1.2 PLC的特点 (2)二设计任务与要求 (4)2.1 设计任务 (4)2.2 设计要求 (4)2.3 实用价值与理论意义 (4)三硬件设计 (5)3.1 控制要求 (5)3.2 I/O分布表 (5)3.3 I/O外部接线图 (5)四软件设计 (6)4.1 设计方案 (6)4.2 设计分析 (6)4.3 自动洗衣机功能图与梯形图 (7)五结束 (13)参考文献 (14)一PLC的介绍1.1 PLC的简介PLC可编程控制器：PLC英文全称Programmable Logic Controller，中文全称为可编程控制器，它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算数操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。

PLC是基于电子计算机，且适用于工业现场工作的电控制器。

它源于继电控制装置，但它不像继电装置那样，通过电路的物理过程实现控制，而主要靠运行存储于PLC内存中的程序，进行入出信息变换实现控制。

入出信息变换、可靠物理实现，可以说是PLC实现控制的两个基本要点。

入出信息变换靠运行存储于PLC内存中的程序实现。

PLC的I/O 电路，都是专门设计的。

PLC有多个I/O用点，一般也就有多少个I/O用电路。

可编程控制器(PLC)以微处理器为核心，普遍采用依据继电接触器控制系统电气原理图编制的梯形图语言进行程序设计，编程容易，功能扩展方便，修改灵活,而且结构简单，抗干扰能力强。

S7-200系列可编程控制器指令丰富，可以接各种输出、输入扩充设备，有丰富的特殊扩展设备，其中的模拟输入设备和通信设备更是符合全自动洗衣机控制系统的要求与特点。

通过对结构图的分析，可知全自动洗衣机的I/O点不多，选择小型的S7-200，可以完全满足其要求。

本设计选择S7-200为核心部件，着重进行硬件接口设计，利用梯形图进行编程，实现了全自动洗衣机控制系统的自动化。

3.1PLC梯形图的三种顺序控制设计法PLC以其独特的优点,已经在当今各个领域中得到了广泛的应用,尤其是在组合机床的自动化改造中。

在改造的过程中,主要涉及到PLC硬件的设计和软件的设计,其中软件的设计主要是编程语言的设计。

PLC常用的编程语言有梯形图语言、助记符(指令表)语言、功能块图语言、顺序功能图语言、高级编程语言等。

但使用最广泛的是梯形图语言。

梯形图语言的设计方法很多,主要有经验设计法、翻译法和顺序控制设计法。

用经验设计法和翻译法设计梯形图时,没有一套固定的方法和步骤可以遵循,特别是在设计机床复杂控制系统的梯形图时,常要用大量的中间单元来完成记忆、连锁和互锁的功能,需要考虑的因素很多。

另外,用此方法设计的梯形图很难阅读,给系统的维修和改进带来很大困难。

而用顺序控制设计法设计梯形图,却有一定的规律可循,程序的阅读和改进也比较容易,可以大大提高设计的效率。

本文主要以西门子公司S7 - 200 PLC为例来介绍PLC梯形图的三种顺序控制设计法,并对其进行比较分析,总结其特点。

顺序控制与顺序功能图概述:顺序控制是按照生产工艺预先规定的顺序,在不同的输入信号作用下,根据内部状态和时间的顺序,使生产过程中的每个执行机构自动有步骤地进行操作。

在使用顺序控制设计法设计梯形图时,首先要根据系统的工艺过程,设计出顺序功能图,然后根据顺序功能图编写出梯形图。

顺序功能图( Sequential Function Chart简称SFC)是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形,是设计PLC的顺序控制程序的主要工具。

它主要由步、动作、转换、转换条件、有向连线组成(如图1所示)。

在顺序功能图中,步表示将一个工作周期划分的不同连续阶段,当转换实现时,步便变为活动步,同时该步对应的动作被执行。

转换实现的条件是前级步为活动步和转换条件得到满足,两者缺一不可。

我们在进行顺序功能图的具体设计时,必须要注意:顺序功能图中必须有初始步,如没有它系统将无法开始和返回;两个相邻步不能直接相连,必须用一个转换条件将它们分开;应根据不同的控制要求,合理选择功能图的单行序列、选择序列、并行序列三种不同结构(如图2所示) ;设计的顺序功能图必须要由步和有向连线组成闭合回路,使系统能够多次重复执行同一工艺过程,不出现中断的现象。

3.1PLC梯形图的三种顺序控制设计法PLC以其独特的长处,已经在现今各个领域中取得了普遍的应用,尤其是在组合机床的自动化改造中。

在改造的进程中,主要涉及到PLC硬件的设计和软件的设计, 其中软件的设计主如果编程语言的设计。

PLC常常利用的编程语言有梯形图语言、助记符(指令表)语言、功能块图语言、顺序功能图语言、高级编程语言等。

但利用最普遍的是梯形图语言。

梯形图语言的设计方式很多,主要有经验设计法、翻译法和顺序控制设计法。

用经验设计法和翻译法设计梯形图时,没有一套固定的方式和步骤可以遵循,特别是在设计机床复杂控制系统的梯形图时,常要用大量的中间单元来完成记忆、连锁和互锁的功能,需要考虑的因素很多。

另外,用此方式设计的梯形图很难阅读,给系统的维修和改良带来很大困难。

而用顺序控制设计法设计梯形图,却有必然的规律可循,程序的阅读和改良也比较容易,可以大大提高设计的效率。

本文主要以西门子公司S7 - 200 PLC为例来介绍PLC梯形图的三种顺序控制设计法,并对其进行比较分析,总结其特点。

顺序控制与顺序功能图概述:顺序控制是依照生产工艺预先规定的顺序,在不同的输入信号作用下,按照内部状态和时间的顺序,使生产进程中的每一个执行机构自动有步骤地进行操作。

在利用顺序控制设计法设计梯形图时,首先要按照系统的工艺进程,设计出顺序功能图,然后按照顺序功能图编写出梯形图。

顺序功能图( Sequential Function Chart简称SFC)是描述控制系统的控制进程、功能和特性的一种图形,是设计PLC的顺序控制程序的主要工具。

它主要由步、动作、转换、转换条件、有向连线组成(如图1所示) 。

在顺序功能图中,步表示将一个工作周期划分的不同持续阶段,当转换实现时,步便变成活动步,同时该步对应的动作被执行。

转换实现的条件是前级步为活动步和转换条件取得知足,二者缺一不可。

咱们在进行顺序功能图的具体设计时,必需要注意:顺序功能图中必需有初始步,如没有它系统将无法开始和返回;两个相邻步不能直接相连,必需用一个转换条件将它们分开;应按照不同的控制要求,合理选择功能图的单行序列、选择序列、并行序列三种不同结构(如图2所示) ;设计的顺序功能图必需要由步和有向连线组成闭合回路,使系统能够多次重复执行同一工艺进程,不出现中断的现象。

科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·172·2021年第14期文章编号：2095－6835（2021）14－0172－02顺序功能图（SFC）在西门子S7-200SMART上的编程实现方法及比较＊刘海洋，王峰（江苏省宿迁学院机电工程学院，江苏宿迁223800）摘要：采用顺序功能图法可以实现复杂顺序控制PLC程序的编制，具有简单、直观、高效等优点。

对于S7-200SMARTPLC，还要使用其编程指令对顺序功能图进行转换。

转换有三种方法，分别是基于起保停的转换方法、基于置位复位指令的转换方法、基于SCR指令的转换方法。

以一个实例，介绍这三种转换方法，并对这三种方法进行比较。

关键词：顺序功能图；S7-200SMART；编程；实现方法中图分类号：TH39；TM571.61文献标志码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2021.14.070顺序功能图是PLC中一种解决复杂顺序控制的语言，它的出现使顺序控制类编程变得简单明了。

国际电工委员会（IEC）于1988年公布了“控制系统功能图准备”标准（IEC848），中国在1986年颁布了功能图的国家标准（GB6988-6-86）。

目前国际电工委员会正在实施并发展这种语言的编程标准，1994-05公布的IEC可编程序控制器标准（IEC1131）中，顺序功能图被确定为PLC位居首位的编程语言。

S7-200SMARTPLC是西门子近年来主推的小型PLC，是S7-200的升级换代产品。

对于S7-200SMART，顺序功能图还要使用其编程指令进行转换，转换有三种方法，分别是基于起保停的转换方法、基于置位复位指令的转换方法、基于SCR指令的转换方法。

下面通过一个实例介绍这三种转换方法，并对三种方法进行比较。

1顺序功能图顺序功能图是一种图形化编程语言，它是用流程图来表达一个顺序控制过程，由步、转换条件及有向连线组成。