第15讲顺序逻辑控制的PLC程序设计课件

电气控制及PLC技术电气学院自动化杨霞2010年1月1电气控制及PLC技术电气学院自动化杨霞1电气控制及PLC技术第15讲

讲解内容：6顺序逻辑控制的PLC程序设计

用步控（顺序功能寄存器）指令实现顺序逻辑控制（实例讲解）学习说明：本讲是学习PLC程序设计知识。重点掌握：用步控指令实现顺序逻辑控制的方法2电气控制及PLC技术第15讲讲解内容：2顺序功能寄存器指令顺序控制指令格式（复习一下！）

SCRSx.y步开始

SCRTSx.y步转移SCRE步结束顺序控制指令可以将程序功能流程图转换成梯形图程序

3顺序功能寄存器指令顺序控制指令格式（复习一下！）3S0.0S0.1S0.2I0.1I0.2SM0.1I0.3首次扫描，S0.0置位初始步SCR段的开始按起始按钮时切换到下一步初始步的SCR段结束S0.0SM0.1（）S1SCRS0.0S0.1I0.1（）SCRTS0.2I0.2（）SCRTS0.0I0.3SCRT（）（）SCRE（）SCRE（）SCRESCRS0.1SCRS0.2一.单序列的编程方法初始步第一步第二步4S0.0S0.1S0.2I0.1I0.2SM0.1I0.3首PLC外部电气接线图及I/O地址分配

西门子S7-200PLC+24V1MI0.5I0.4I0.3I0.2I0.1I0.0SB1L1GNDN1L220VAC+24VQ0.0Q0.1Q0.2KM1特例1：Q0.1延时接通/断开电路分析5PLC外部电气接线图及I/O地址分配西门子S7-200M0.0M0.3T38M0.1M0.0SM0.1M0.1M0.0I0.0M0.2M0.1M0.2M0.1T37M0.3M0.2+90T37INTONPT特例1：Q0.1延时接通/断开电路分析用功能图法—基本逻辑指令设计的梯形图程序T38Q0.1T37I0.0I0.0T37M0.1M0.2M0.3SM0.1M0.0Q0.1T386M0.0M0.3T38M0.1M0.0S用功能图法--基本逻辑指令设计的梯形图程序（续）M0.3M0.2I0.0M0.0M0.3+70T38INTONPTM0.2M0.3Q0.1T38Q0.1T37I0.0I0.0T37M0.1M0.2M0.3SM0.1M0.0Q0.1T387用功能图法--基本逻辑指令设计的梯形图程序（续）M0.3M0特例1：Q0.1延时接通/断开电路分析用功能图法—步进指令设计的梯形图程序（）（）S0.0SM0.1（）S1SCRS0.0S0.1I0.0（）SCRTS0.2SCRTSCRET37SM0.0INTONPTT37+90（）SCRESCRS0.1T38Q0.1T37I0.0I0.0T37S0.1S0.2S0.3SM0.1S0.0Q0.1T388特例1：Q0.1延时接通/断开电路分析用功能图法—步进指令设用功能图法—步进指令设计的梯形图程序（续）（）SCRS0.2S0.3I0.0（）SCRTS0.0SCRT（）SCRET38SM0.0INTONPTT38+90（）SCRESCRS0.3Q0.1（）SM0.0Q0.1（）T38Q0.1T37I0.0I0.0T37S0.1S0.2S0.3SM0.1S0.0Q0.1T389用功能图法—步进指令（）SCRS0.2S0.3I0PLC外部电气接线图及I/O地址分配

西门子S7-200PLC特例2：闪烁电路分析+24V1MI0.5I0.4I0.3I0.2I0.1I0.0SB1L1GNDN1L220VAC+24VQ0.0Q0.1Q0.2灯10PLC外部电气接线图及I/O地址分配西门子S7-200特例2：闪烁电路分析T38Q0.0T37I0.0T37M0.1M0.2SM0.1M0.0T38M0.0M0.2T38M0.1M0.0SM0.1M0.1M0.0I0.0M0.2M0.1M0.2M0.1T37M0.0M0.2+20T37INTONPT+30T38INTONPTM0.2Q0.0用功能图法—基本逻辑指令设计的梯形图程序11特例2：闪烁电路分析T38Q0.0T37I0.0T37M0.特例2：闪烁电路分析用功能图法—步进指令设计的梯形图程序（）S0.0SM0.1（）S1SCRS0.0S0.1I0.0（）SCRTS0.2SCRT（）SCRET37SM0.0INTONPTT37+20（）SCRESCRS0.1T38Q0.0T37I0.0T37S0.1S0.2SM0.1S0.0T3812特例2：闪烁电路分析用功能图法—步进指令（）S0.特例2：闪烁电路分析用功能图法—步进指令设计的梯形图程序（续）（）SCRS0.0SCRT（）SCRET38SM0.0INTONPTT38+30S0.2Q0.0（）T38Q0.0T37I0.0T37S0.1MS.2SM0.1S0.0T3813特例2：闪烁电路分析用功能图法—步进指令（）SCR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。特例3：两电机顺序接通/断开电路分析主轴电机油泵电机KM2KM1SB2SB15s5s时序图14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，Q0.0T37Q0.0Q0.1Q0.0T38T38I0.0I0.1T37M0.1M0.2M0.3SM0.1M0.0(b)顺序功能图（a）波形图主轴电机油泵电机Q0.1Q0.0I0.1I0.05s5sSM0.1：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。15Q0.0T37Q0.0Q0.1Q0.0T38T38I0.0I(c)梯形图SM0.1M0.3T38M0.1M0.0M0.0M0.1M0.0I0.0M0.2M0.150T37M0.2M0.1T37M0.3M0.2Q0.1INTONPTM0.3M0.3M0.3T38M0.1M0.2Q0.0M0.2I0.1M0.0INTONPT50Q0.0T37Q0.0Q0.1Q0.0T38T38I0.0I0.1T37M0.1M0.2M0.3SM0.1M0.0(b)顺序功能图16(c)梯形图SM0.1M0.3T38SM0.1：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。用功能图法—步进指令设计的梯形图程序Q0.0T37Q0.0Q0.1Q0.0T38T38I0.0I0.1T37S0.1S0.2S0.3SM0.1S0.0主轴电机油泵电机Q0.1Q0.0I0.1I0.05s5s17SM0.1：首次扫描时为1，PLC由STOP转为RUN状态Q0.0T37Q0.0Q0.1Q0.0T38T38I0.0I0.1T37S0.1S0.2S0.3SM0.1S0.0(b)顺序功能图用功能图法步进指令设计梯形图程序（）SCRT（）SCRTT37S0.0SM0.1（）S1SCRS0.0S0.1I0.0（）SCRET37（）SCRESCRS0.1S0.2SM0.0INTONPT+50Q0.0（）SCR（）SCRES0.2SCRS0.3S0.3（）SCRT（）SCREI0.1SM0.0Q0.0Q0.1（）（）SM0.0INTONPTT38+50Q0.0（）T37S0.2SCRT（）18Q0.0T37Q0.0Q0.1Q0.0T38T38I0.0I要求：按下按钮SB1，电机KM1、KMY启动并正转；2秒后，KMY断开，电机KM△接通，并一直运行；按SB2，电机停止运作。

I/O分配：输入信号信号元件及作用I0.0I0.1SB1：正转SB2：停止输出信号控制对象及作用Q0.0Q0.2Q0.3KM1KM△KMY特例4：电机Y-△降压起动电路分析*19要求：按下按钮SB1，电机KM1、KMY启动并正转；2秒后，时序图KM△

Q0.2KM1

Q0.0SB2

I0.1SB1

I0.02s输入信号信号元件及作用I0.0I0.1SB1：正转SB2：停止输出信号控制对象及作用Q0.0Q0.2Q0.3KM1KM△KMYKMY

Q0.3I0.1Q0.0T37I0.0T37S0.1S0.2SM0.1S0.0Q0.2Q0.0Q0.3功能图20时序图KM△Q0.2KM1Q0.0SB2I0.1SBI0.1Q0.0T37I0.0T37S0.1S0.2SM0.1S0.0Q0.2Q0.0Q0.3用功能图法—步进指令设计的梯形图程序T37（）SCRT（）SCRES0.2SCR（）SCRES0.2S0.0（）SCRTI0.1SM0.0Q0.0Q0.2（）（）（）SCRTT37S0.0SM0.1（）S1SCRS0.0S0.1I0.0（）SCRESCRS0.1SM0.0INTONPT+20Q0.0（）Q0.3（）21I0.1Q0.0T37I0.0T37S0.1S0.2SM0.图小车运动示意图、顺序功能图和梯形图特例5：图为小车运动的示意图和顺序功能图。设小车在初始位置时停在左边，限位开关I0.2为1状态。当按下起动按钮I0.0后，小车向右运行，运动到位压下限位开关I0.1后，停在该处，3s后开始左行，左行到位压下限位开关I0.2后返回初始步，停止运行。22图小车运动示意图、顺序功能图和梯形图特例5：图为小车运动二.选择序列的编程方法（1）选择序列分支的编程方法（2）选择序列的合并的编程方法SM0.1I0.6I0.4Q0.3S0.3I0.1I0.0Q0.1S0.1I0.3Q0.2S0.2I0.2I1.0Q0.6S1.0I0.7S0.0I0.5S0.5Q0.4S0.4S0.7Q0.5S0.6图功能图三.并行序列的编程方法（1）并行序列分支的编程方法（2）并行序列的合并的编程方法23二.选择序列的编程方法（1）选择序列分支的编程方法（2选择序列与并行序列的顺序梯形图SM0.1I0.6I0.4Q0.3S0.3I0.1I0.0Q0.1S0.1I0.3Q0.2S0.2I0.2I1.0Q0.6S1.0I0.7S0.0I0.5S0.5Q0.4S0.4S0.7Q0.5S0.6选择分支左选择分支选择分支右并行分支并行合并24选择序列与并行序列的顺序梯形图SM0.1I0.6I0.4Q步进控制指令编程设计举例练习例1电动机的起、保、停控制。按起动按钮SBl电动机起动，运转并保持；按停车按钮SB2电动机停止；过载时热继电器FR动作（注意该附加要求设计）电动机停止。按上述工作要求：(1)设计绘出电机控制主回路；(2)分配I/O通道，设计绘出PLC输入输出接口控制接线；(3)画出功能流图和梯形图。25步进控制指令编程设计举例练习例1电动机的起、保、停控制。解：

1．电机控制主回路26解：

1．电机控制主回路262.PLC外部电气接线图及I/O地址分配

西门子S7-200PLC+24V1MI0.5I0.4I0.3I0.2I0.1I0.0SB2SB1L1GNDN1L220VAC+24VQ0.0Q0.1Q0.2KM1FR272.PLC外部电气接线图及I/O地址分配西门子S7-23．绘制功能流图和梯形图Q0.0I0.0I0.1I0.2S0.1S0.0SM0.1S0.0SM0.1（）S1SCRS0.0S0.1I0.0（）SCRT（）SCRESCRS0.1S0.0I0.1（）SCRT（）SCREI0.2SM0.0Q0.0（）283．绘制功能流图和梯形图Q0.0I0.0I0.1I0.2例2电动机的起、保、停控制。按起动按钮SBl电动机起动，运转并保持10s后停车；按急停机按钮SB2电动机停止；过载时热继电器FR动作，电动机停止。按上述工作要求：(1)设计绘出电机控制主回路；(2)分配I/O通道，设计绘出PLC输入输出接口控制接线；(3)画出功能流图和梯形图。29例2电动机的起、保、停控制。按起动按钮SBl电动机起动，解：

1．电机控制主回路30解：

1．电机控制主回路302.PLC外部电气接线图及I/O地址分配

西门子S7-200PLC+24V1MI0.5I0.4I0.3I0.2I0.1I0.0SB2SB1L1GNDN1L220VAC+24VQ0.0Q0.1Q0.2KM1FR312.PLC外部电气接线图及I/O地址分配西门子S7-23．绘制功能流图和梯形图Q0.0T37I0.0I0.1I0.2T37S0.1S0.0SM0.1INTONPTT37+100S0.0SM0.1（）S1SCRS0.0S0.1I0.0（）SCRT（）SCRESCRS0.1S0.0I0.1（）SCRT（）SCRESM0.0Q0.0I0.2T37（）323．绘制功能流图和梯形图Q0.0T37I0.0I0.1I例3电动机的起、保、停控制。按起动按钮SBl电动机起动，运转并保持3s后停5s，再运行7s后停车；按急停机按钮SB2电动机停止；过载时热继电器FR动作电动机停止。按上述工作要求：(1)设计绘出电机控制主回路；(2)分配I/O通道，设计绘出PLC输入输出接口控制接线；(3)画出功能流图和梯形图。33例3电动机的起、保、停控制。按起动按钮SBl电动机起动，解：

1．电机控制主回路34解：

1．电机控制主回路342.PLC外部电气接线图及I/O地址分配

西门子S7-200PLC+24V1MI0.5I0.4I0.3I0.2I0.1I0.0SB2SB1L1GNDN1L220VAC+24VQ0.0Q0.1Q0.2KM1FR352.PLC外部电气接线图及I/O地址分配西门子S7-23．绘制功能图

和梯形图T39T38Q0.0T37I0.0T38T37S0.1S0.2S0.3SM0.1S0.0Q0.0T39INTONPTT37+30S0.0SM0.1（）S1SCRS0.0S0.1I0.0（）SCRT（）SCRESCRS0.1S0.2（）SCRT（）SCRET37SM0.0Q0.0（）363．绘制功能图

和梯形图T39T38Q0.0T37I0.0T3．绘制功能图

和梯形图（续）T39T38Q0.0T37I0.0T38T37S0.1S0.2S0.3SM0.1S0.0Q0.0T39INTONPTT38+50SCRS0.2S0.3T38（）SCRT（）SCRESCRS0.3S0.0（）SCRT（）SCRET39SM0.0INTONPTT39+70SM0.0Q0.0（）373．绘制功能图

和梯形图（续）T39T38Q0.0T37I0例4PLC顺序控制简单设计：如图滑台由电动机正反转控制左右运动；按急停按钮SB1电动机停止；过载时热继电器FR动作电动机停止；正转接触器为KM1，反转接触器为KM2，A、B、C处各有行程开关SA、SB、SC。顺序控制要求如下：1.按启动按钮SB0，滑台由A点开始右行到C点；2.在C点碰行程开关SC后，滑台左行到B点停留30秒；3.30秒后滑台右行到C点；4.在C点碰行程开关SC后，滑台左行到A点；碰行程开关SA后停止。根据以上要求，做：(1)设计绘出电机控制主回路；(2)分配I/O通道，设计绘出PLC输入输出接口控制接线；(3)画出功能流图和梯形图。滑台BAC38例4PLC顺序控制简单设计：如图滑台由电动机正反转控制左解：

1.电机控制主回路39解：

1.电机控制主回路392.PLC外部电气接线图及I/O地址分配

西门子S7-200PLC+24V1MI0.5I0.4I0.3I0.2I0.1I0.0SB1SB0L1GNDN1L220VAC+24VQ0.0Q0.1Q0.2KM1FRKM2SQ3SQ1SQ2402.PLC外部电气接线图及I/O地址分配西门子S7-23．绘制功能图和梯形图Q0.1Q0.0I0.0I0.4I0.5S0.1S0.2S0.3SM0.1S0.0T37T37S0.4Q0.0I0.5S0.5Q0.1I0.3S0.0SM0.1（）S1SCRS0.0S0.1I0.0（）SCRT（）SCRESCRS0.1S0.2（）SCRT（）SCREI0.5SM0.0Q0.1（）R1（）S1Q0.0413．绘制功能图和梯形图Q0.1Q0.0I0.0I0.4I0.Q0.1Q0.0I0.0I0.4I0.5S0.1S0.2S0.3SM0.1S0.0T37T37S0.4Q0.0I0.5S0.5Q0.1I0.33．绘制功能图和梯形图（续1）SCRS0.2S0.3I0.4（）SCRT（）SCRESCRS0.3S0.4（）SCRT（）SCRET37SM0.0INTONPTT37+300SM0.0Q0.0（）R1（）S1Q0.142Q0.1Q0.0I0.0I0.4I0.5S0.1S0.2S0Q0.1Q0.0I0.0I0.4I0.5S0.1S0.2S0.3SM0.1S0.0T37T37S0.4Q0.0I0.5S0.5Q0.1I0.33．绘制功能图和梯形图（续2）SCRS0.4S0.5I0.5（）SCRT（）SCRESCRS0.5S0.0（）SCRT（）SCREI0.3SM0.0SM0.0Q0.1（）R1（）S1Q0.0Q0.0（）R1（）S1Q0.143Q0.1Q0.0I0.0I0.4I0.5S0.1S0.2S0例5PLC顺序控制简单设计：如图滑台由电动机正反转控制左右运动，正转接触器为KM1，反转接触器为KM2，A、B、C处各有行程开关SA、SB、SC。顺序控制要求如下滑台1.按启动按钮SB0，滑台由B点开始左行到A点；2.在A点碰行程开关SA后停留30秒；3.30秒时间到后，滑台右行到C点；4.在C点碰行程开关SC后，滑台左行到B点；碰行程开关SB后停止。根据以上要求，做：(1)设计绘出电机控制主回路；(2)分配I/O通道，设计绘出PLC输入输出接口控制接线；(3)画出功能流图和梯形图。滑台BAC44例5PLC顺序控制简单设计：如图滑台由电动机正反转控制左解：

1.电机控制主回路45解：

1.电机控制主回路452.PLC外部电气接线图及I/O地址分配

西门子S7-200PLC+24V1MI0.5I0.4I0.3I0.2I0.1I0.0SB1SB0L1GNDN1L220VAC+24VQ0.0Q0.1Q0.2KM1FRKM2SQ3SQ1SQ2462.PLC外部电气接线图及I/O地址分配西门子S7-23．绘制功能图和梯形图T37Q0.1I0.0T37I0.3S0.1S0.2S0.3SM0.1S0.0Q0.0I0.5S0.4Q0.1I0.4S0.0SM0.1（）S1SCRS0.0S0.1I0.0（）SCRT（）SCRESCRS0.1S0.2（）SCRT（）SCREI0.3SM0.0Q0.0（）R1（）S1Q0.1473．绘制功能图和梯形图T37Q0.1I0.0T37I0.3S3．绘制功能图和梯形图（续1）T37Q0.1I0.0T37I0.3S0.1S0.2S0.3SM0.1S0.0Q0.0I0.5S0.4Q0.1I0.4SCRS0.2S0.3T37（）SCRT（）SCRESCRS0.3S0.4（）SCRT（）SCREI0.5SM0.0INTONPTT37+300SM0.0Q0.1（）R1（）S1Q0.0483．绘制功能图和梯形图（续1）T37Q0.1I0.0T37I3．绘制功能图和

梯形图（续2）T37Q0.1I0.0T37I0.3S0.1S0.2S0.3SM0.1S0.0Q0.0I0.5S0.4Q0.1I0.4SCRS0.4S0.0（）SCRT（）SCREI0.4SM0.0Q0.0（）R1（）S1Q0.1493．绘制功能图和

梯形图（续2）T37Q0.1I0.0T37编写红绿灯顺序控制程序：步进条件为时间步进型。状态步的处理为点红、熄绿灯，同时起动定时器，步进条件满足时（时间到）进入下一步，关断上一步。

典型案例1*功能图顺序控制设计法S0.0｛点红熄绿S0.1T38置位｛T37置位熄红点绿等待启动I0.050编写红绿灯顺序控制程序：典型案例1*功能图顺序控制设计法S2.PLC外部电气接线图及I/O地址分配表

+24V1MI0.5I0.4I0.3I0.2I0.1I0.0SB1L1GNDN1L220VAC+24VQ0.0Q0.1Q0.2PLC绿灯红灯(a)PLC外部电气接线图512.PLC外部电气接线图及I/O地址分配表+24V1MQ0.1Q0.0T37I0.0T38T37S0.1S0.2SM0.1S0.0T38S0.0SM0.1（）S1SCRS0.0SM0.0Q0.1（）R1（）S1Q0.0INTONPTT37+20（）S0.1I0.0SCRTSCRE（）SCRS0.152Q0.1Q0.0T37I0.0T38T37S0.1S0.2SQ0.1Q0.0T37I0.0T38T37S0.1S0.2SM0.1S0.0T38S0.0T38（）SCRTSM0.0Q0.0（）R1（）S1Q0.1INTONPTT38+20S0.2T37SCRT（）SCRS0.2（）SCRE（）SCRE53Q0.1Q0.0T37I0.0T38T37S0.1S0.2S组合机床的PLC控制系统

液压动力滑台采用电磁换向阀来实现动力头的快进、工进和快退。典型案例2*功能图顺序控制设计法例：某组合机床的动力头在初始状态时停在左边，限位开关SQ3（I0.2输入）为1状态，按下起动按钮SB1（I0.0输入），动力头按图示工作路线工作。工作一个循环后，返回并停在初始位置，控制液压电磁阀YV1（Q0.0控制）、YV2（Q0.1控制）、YV3（Q0.2控制）在各工步的状态如顺序功能图所示。流程图I0.3I0.1I0.2快退快进工进SQ1SQ2SQ3YV1（Q0.0）YV3