第7章 功能图与顺控指令

1、Harbin Institute of TechnologyPAGE - 1 -第七章第七章 S7200 PLC顺控指令及顺控指令及应用应用 一、功能图的基本概念一、功能图的基本概念 二、顺序控制指令二、顺序控制指令 三、功能图的主要类型三、功能图的主要类型 四、实用举例四、实用举例Harbin Institute of TechnologyPAGE - 2 -7.1 功能图的基本概念功能图的基本概念 主要解决具有并发顺序和主要解决具有并发顺序和 选择顺序的选择顺序的顺序控制顺序控制问题问题功能图的定义功能图的定义功能图又称顺序功能图、功能流程图或状态转换图，是一种描述顺序功能图又称顺序功能图

2、、功能流程图或状态转换图，是一种描述顺序控制系统的图形表示方法，是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专用于工业顺序控制程序设计的一种功能性说明语言能性说明语言。功能图的构成功能图的构成功能图由功能图由 “状态状态”、“转换转换”及有向线段等元素组成。及有向线段等元素组成。Harbin Institute of TechnologyPAGE - 3 - 功能图的构成（续）功能图的构成（续）状态：是控制系统一个稳定的情形，代编号或代码状态：是控制系统一个稳定的情形，代编号或代码n初始状态初始状态：是功能图的起点，至少有一个初始状态。：是功能图的起点，至少有一个初始状态。n

3、工作状态工作状态：控制系统正常运行时的状态。分为动状态和静状态。：控制系统正常运行时的状态。分为动状态和静状态。n动状态动状态是指正在运行的状态是指正在运行的状态n静状态静状态是指当前没有运行的状态是指当前没有运行的状态n与状态对应的与状态对应的动作动作：每个稳定的状态相应的动作：每个稳定的状态相应的动作2. 2. 转换：从一个状态到另一状态的变化转换：从一个状态到另一状态的变化n转换的方向用转换的方向用有线线段有线线段表示，用横线表示转换表示，用横线表示转换n转换是一种条件，条件成立，称作转换是一种条件，条件成立，称作转换使能转换使能。1.1.转换能够触发必须满足：状态为动状态，转换使能。转

4、换能够触发必须满足：状态为动状态，转换使能。7.1 功能图的基本概念功能图的基本概念Harbin Institute of TechnologyPAGE - 4 - 功能图的构成规则功能图的构成规则n状态与状态不能相连，中间用转换分隔状态与状态不能相连，中间用转换分隔n转换与转换不能相连，中间用状态分隔转换与转换不能相连，中间用状态分隔n状态与转换、转换与状态之间采用有向线段连接，状态与转换、转换与状态之间采用有向线段连接，从上向下的有向线段，可以省略箭头从上向下的有向线段，可以省略箭头n一个功能图一个功能图至少要有一个初始状态至少要有一个初始状态7.1 功能图的基本概念功能图的基本概念Har

5、bin Institute of TechnologyPAGE - 5 -1.1.顺序控制指令顺序控制指令n指令的操作对象是指令的操作对象是顺控继电器顺控继电器S S，S S也称为状态器也称为状态器，表示功能图的状态，表示功能图的状态nS S的范围是的范围是 S0.0 S31.7S0.0 S31.7nLSCRLSCR标记一个标记一个顺序控制继电器（顺序控制继电器（SCRSCR）段）段的开始，该段的状态器置位时，允许该的开始，该段的状态器置位时，允许该SCRSCR工作工作nSCRTSCRT指令有效时，置位下一个指令有效时，置位下一个SCRSCR段的状态器，同时复位该段的状态器段的状态器，同时复位

6、该段的状态器nSCRSCR段必须用段必须用SCRESCRE指令结束指令结束7.2 顺序控制指令顺序控制指令Harbin Institute of TechnologyPAGE - 6 -2.2.顺序控制指令举例顺序控制指令举例n顺控指令仅对状态器顺控指令仅对状态器S S有效有效nSCRSCR段对应的段对应的S S置位，该段程序执行置位，该段程序执行n不能把同一不能把同一S S用于不同程序中用于不同程序中nSCRSCR段不能使用跳转、循环和段不能使用跳转、循环和ENDENDn状态发生转换后，所有状态发生转换后，所有SCRSCR段的元器件一般要复位；段的元器件一般要复位； 如果希望继续输出，可采用

7、置位如果希望继续输出，可采用置位/ /复位指令复位指令n状态的编号可以不按顺序编排状态的编号可以不按顺序编排7.2 顺序控制指令顺序控制指令Harbin Institute of TechnologyPAGE - 7 -7.3 功能图的主要类型功能图的主要类型1.1.单流程（直线流程）单流程（直线流程）n最简单的功能图最简单的功能图n每个状态仅连接一个转换，每个状态仅连接一个转换，每个转换仅连接一个状态每个转换仅连接一个状态Harbin Institute of TechnologyPAGE - 8 -7.3 功能图的主要类型功能图的主要类型2.2.选择性分支和连接选择性分支和连接n一个控制流

8、有多个分支一个控制流有多个分支n不允许多个分支同时执行不允许多个分支同时执行Harbin Institute of TechnologyPAGE - 9 -7.3 功能图的主要类型功能图的主要类型3.3.并行并行分支和连接分支和连接n一个控制流必须分成两个或一个控制流必须分成两个或多个分支控制流多个分支控制流n所有的分支控制流同时激活所有的分支控制流同时激活n多个控制流产生的结果相同多个控制流产生的结果相同时，并行分支合并连接；时，并行分支合并连接；合合并时，所有分支控制流必须并时，所有分支控制流必须完成完成n并行分支并行分支用双水平线用双水平线表示表示Harbin Institute of

9、TechnologyPAGE - 10 -7.3 功能图的主要类型功能图的主要类型4.4.循环和跳转循环和跳转n根据状态的转换条件，决定流根据状态的转换条件，决定流程是否为程是否为多周期循环或跳转多周期循环或跳转Harbin Institute of TechnologyPAGE - 11 -7.4 应用举例应用举例1.1.循环灯控制程序循环灯控制程序 （直线流程）（直线流程）按下启动按钮（按下启动按钮（I0.0）时，）时，三只灯（三只灯（Q0.0、Q0.1、Q0.2）每隔）每隔 1 秒轮流闪秒轮流闪亮，并循环。亮，并循环。按下停止（按下停止（I0.1）时，三只）时，三只灯都灭。灯都灭。 Ha

10、rbin Institute of TechnologyPAGE - 12 -7.4 应用举例应用举例2.2.液体混合控制装置液体混合控制装置 （例（例5-25-2）（循环和跳转）（循环和跳转）Harbin Institute of TechnologyPAGE - 13 - 北向 南向 东向 西向 红 红 红 红 黄 黄 黄 黄 绿 绿 绿 绿 启动 停止 东西向 南北向 黄黄 红红 绿绿 Q4.0 Q4.1 Q4.2 Q4.3 Q4.4 Q4.5 交通信号灯控制盘 I0.0 I0.1 7.4 应用举例应用举例3.3.交通信号灯控制系统交通信号灯控制系统（循环和跳转）（循环和跳转）Harbi

11、n Institute of TechnologyPAGE - 14 -14 开 始 东西向红灯亮、南北向绿 灯亮 20s 时间到否？ 东西向红灯亮、南北向黄灯亮 5s 时间到否？ 东西向绿灯亮、南北向红 灯亮 30s 时间到否？ 东西向黄灯亮、南北向红灯亮 5s 时间到否？ Y Y Y Y N N N N 7.4 应用举例应用举例n 交通信号灯控制系统（续）交通信号灯控制系统（续）信号灯的动作受开关总体控制，按一下信号灯的动作受开关总体控制，按一下起动按钮（起动按钮（I0.0I0.0），信号灯系统开始），信号灯系统开始工作，工作流程如图。工作，工作流程如图。 Harbin Institute

12、 of TechnologyPAGE - 15 -IOIO地址件分配表地址件分配表7.4 应用举例应用举例n 交通信号灯控制系统（续）交通信号灯控制系统（续）Harbin Institute of TechnologyPAGE - 16 -分析信号灯的变化规律，可将工分析信号灯的变化规律，可将工作过程分成作过程分成4个依设定时间而顺个依设定时间而顺序循环执行的状态：序循环执行的状态：S2、S3、S4和和S5，另设一个初始状态，另设一个初始状态S1。注意：不支持双线圈输出，采用注意：不支持双线圈输出，采用中间继电器最后中间继电器最后“或或” 输出进输出进行逻辑过渡。行逻辑过渡。S2T 1Star

13、tS3T 2S4T 3S5S1StopR S2R S3R S4R S5= S1T 4= Q4.0= Q4.5T 1 20s= Q4.0= Q4.4T 2 5s= Q4.2= Q4.3T 3 30s= Q4.1= Q4.3T 4 5s初始步初始步7.4 应用举例应用举例n 交通信号灯控制系统（续）交通信号灯控制系统（续）Harbin Institute of TechnologyPAGE - 17 - 风风干干 Q4.3 泡泡沫沫清清洗洗 Q4.1 清清水水冲冲洗洗 Q4.2 自自动动 手手动动 起起动动 停停止止 冲冲洗洗 风风干干 结结束束 洗洗车车控控制制面面板板 7.4 应用举例应用举例

14、4.4.洗车洗车控制系统控制系统（选择性分支和连接）（选择性分支和连接）洗车过程包含洗车过程包含3 3道工艺：泡沫清洗、清水冲洗和风干。道工艺：泡沫清洗、清水冲洗和风干。系统设置系统设置“自动自动”和和“手动手动”两种控制方式。控制要求如下：两种控制方式。控制要求如下： 若方式选择开关若方式选择开关ModeMode置于置于“手动手动”方式，按起动按钮方式，按起动按钮StartStart，则按下面的顺序动作：首先执行泡沫清洗，则按下面的顺序动作：首先执行泡沫清洗按冲洗按冲洗按钮按钮SB1SB1，则执行清水冲洗，则执行清水冲洗按风干按钮按风干按钮SB2SB2，则执行风干，则执行风干按完成按钮按完成

15、按钮SB3SB3，则结束洗车作业。，则结束洗车作业。 若选择方式开关置于若选择方式开关置于“自动自动”方式，按起动按钮后，则自动执行洗车流程：泡沫清洗方式，按起动按钮后，则自动执行洗车流程：泡沫清洗10s10s清水冲洗清水冲洗20s20s风干风干5s5s结束结束回到待洗状态。回到待洗状态。 任何时候按下停止按钮任何时候按下停止按钮StopStop，则立即停止洗车作业。，则立即停止洗车作业。Harbin Institute of TechnologyPAGE - 18 -使用使用选择性分支选择性分支来实现来实现 待洗状态用待洗状态用S1S1表示。表示。 洗车作业流程包括：泡沫清洗、洗车作业流程包

16、括：泡沫清洗、清水冲洗、风干清水冲洗、风干3 3个工序，因此在个工序，因此在“自自动动”和和“手动手动”方式下可分别用方式下可分别用3 3个状个状态 来 表 示 ： 自 动 方 式 使 用态 来 表 示 ： 自 动 方 式 使 用S2S2S4S4；手动方式使用；手动方式使用S5S5S7S7。 洗车作业完成状态使用洗车作业完成状态使用S8S8。7.4 应用举例应用举例n 洗车洗车控制系统（续）控制系统（续）S2T 1M odeS3T 2S4T 3S8S1StopStartS M0.0M 0.0T 1 10s= Q4.2= Q4.1T 2 20s= Q4.3T 3 5sS5SB 1M odeS6S

17、B 2S7SB 3= Q4.2= Q4.1= Q4.3R M 0.0R Q4.1R Q4.2R Q4.3R M 0.0Harbin Institute of TechnologyPAGE - 19 -7.4 应用举例应用举例5.5.化学反应控制系统（化学反应控制系统（并行并行分支和连接分支和连接）Harbin Institute of TechnologyPAGE - 20 -207.4 应用举例应用举例n 化学反应控制系统化学反应控制系统（续）（续）n 初始态为各泵初始态为各泵GP1-GP6GP1-GP6停止，加热器停止，加热器和搅拌机停止，并使和搅拌机停止，并使4#4#容器为空。容器为空。n 并行分支合并时，各分支不一定同时并行分支合并时，各分支不一定同时结束，设置等待状态是必须的。结束，设置等待状态是必须的。n 并行分支合并后转换到新的状态，有并行分支合并后转换到新的状态，有时转换条件永远为时转换条件永远为“真真”，即所有，即所有 合合并的分支最后的一个状态为并的分支最后的一个状态为ONON时，就可时，就可以转换。以转换。Harbin Institute of TechnologyPAGE - 21 -