第八章
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第八章 可编程序控制器的程序设计
第一节 梯形图的特点及绘制原则
第二节 PLC程序设计方法
第三节 顺序控制设计方法中梯形图的编程方式
第八章
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第一节 梯形图的特点及绘制原则
一、梯形图的特点
（ 1） 梯形图按自上而下, 从左到右的顺序排列 。 每个继
电器线圈为一个逻辑行, 即一层阶梯 。 每一个逻辑行起于
左母线, 然后是触点的连接, 最后终止于继电器线圈或右
母线 。
（ 2） 在梯形图中某个编号继电器线圈只能出现一次, 而
继电器触点 （ 常开或常闭 ） 可无限次引用 。
（ 3） 在每一逻辑行中, 串联触点多的支路应放在上方 。
如果将串联触点多的支路放在下方, 则语句增多, 程序
变长 。
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图 8-1 梯形图之一
1 2 4
LD 1
AND 2
OR 3
OUT 4
3
(a) 合理
1 2
43
LD 3
LD 1
AND 2
ORB
OUT 4
(b) 不合理
（ 4） 在每一个逻辑行中, 并联触点多的支路应放在左边 。
如果将并联触点多的电路放在右边, 则语句增多, 程序变长 。
LD 1
OR 2
AND 3
OUT 4
1 3 4
2
(a) 合理
3 1 4
2
LD 3
LD 1
OR 2
ANB
OUT 4
(b) 不合理
图 8-2 梯形图之二
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（ 5） 梯形图中, 不允许一个触点上有双向, 电流,
通过 。 对于这样的梯形图, 应根据其逻辑功能作适当的
等效变换 。
5
1 2 6
43
（ a）
5 2 3
5 4 1 6
2
4
（ b）
图 8-3 梯形图之三
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（ 6） 梯形图中, 当多个逻辑行都具有相同条件时,
为了节省语句数量, 常将这些逻辑行合并 。
1 4 7
2
1 3 6
2
1 5 8
2
（ a） 不合理
2 4 7
8
1 3 6
5
（ b） 合理
图 8-4 梯形图之四
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（ 7） 如果电路结构复杂, 用 ANB,ORB等指令难
以处理时, 可以重复使用一些触点改成等效电路, 再
进行编程 。
1 2
3 4
5
A
B
2 A
3 5 B
1
3 4
图 8-5 复杂电路的处理方法
(8) 设计梯形图时, 输入继电器的触点状态全部按相
应的输入设备为常开进行设计更为合适, 不易出错 。
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二、典型单元梯形图分析
1、起动保持和停止电路
Y000X001X000
Y000
X000
X001
Y000
图 8-6 起保停电路
最主要的特点是具有“记忆”功能
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2、电动机正反转控制电路
～
KM2 KM1
KM1 KM2
SB1
SB2
SB3
COM
X000 Y000
X001
X002
Y001
PLC
COM
(a) PLC的外部接线图
Y001
X001 X000 X002 Y000 Y001
X000 X001 X002 Y001 Y000
Y000
（ b）梯形图
图 8-7 电动机正反转控制电路
SB1为停止按钮, SB2为正转起动按钮, SB3为反转起动按钮, KM1为
正转接触器, KM2为反转接触器 。
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3、延时接通 /断开电路
图 8-8 延时接通 /断开电路
K90
T0X000
T1T0 Y001
Y001
K60
X000Y001 T1
9s
T0的常开触点
X000
Y001
T1的常开触点
6s
当 X000的常开触点闭合时, T0开始定时, 9s后 T0的常开触点闭合,
使 Y001有输出, 当 X000为 ON时, X000的常闭触点断开, 使 T1复位 。
当 X000变为 OFF时, T1开始定时, 6s后 T1的常闭触点断开, 使 Y001断
电, T1复位 。
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4,定时范围的扩展
（ 1） 几个定时器组合
图 8-9 采用两定时器扩展延时电路
T0
T1
X000
T1
Y000
K6000
K5000
600s 500s
X000
T0
Y000
(T1)
T0
（ a）梯形图 （ b）波形图
当 X000闭合时, T0线圈得电并开始延时, 当到达 600s时, T0常开
触点闭合, 又使 T1线圈得电并开始计时, 再延时 500s后, T1的常开触
点闭合, 才能使 Y000线圈得电 。
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（ 2） 定时器与计数器组合
图 8-10 定时器和计数器的组合扩展延时
X000
C0
T0 T0
C0
Y001
K1000
K400
X000
T0(触点）
Y001
X001
100s 100s 100s
21 400
(100×400)s
TST C0
T0
X001
(a) 梯形图 （ b）波形图
当 X000闭合时, 定时器 T0产生周期为 100S的脉冲序列, 作为计数器
C0的计数输入, 当 C0计数到达 400次, 其常开触点闭合使 Y001接通 。
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（ 3）两个计数组合
图 8-11 两个计数器组合
M8012
C1X000
C1
RST C0
C0
X000
RST C1
C0
X000
Y000
K500
C0
K100
（ a）梯形图
500个 500个
C0
M8012
C1
Y000
X000
100个
5000s
50s×100＝ 5000s
50s
（ b）波形图
M8012给 C0提供周期为 0.1s的计数输入脉冲。 X000接通时,C0开始计数，
计满 500次（ 50s）时,C0的常开触点闭合，使 C1计数 1次，同时又使 C0
自己复位，重新开始计数。 C0是产生周期为 50s的脉冲序列，送给 C1计
数。当 C1计满 100次时,C0动作,Y000得电接通。
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第二节 PLC程序设计方法
一、经验设计法
经验设计法 是根据被控对象对控制系统的要求,
利用经验直接设计出梯形图, 再进行必要的化简和校
验, 在调试过程中进行必要的修改 。 这种设计方法较
灵活, 设计出的梯形图一般不是唯一的 。 程序设计的
经验不能一朝一夕获得, 但熟悉典型的基本控制程序,
是设计一个较复杂的系统的控制程序的基础 。
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（一）送料小车自动控制系统
的程序设计
题目,如送料小车系统示意图, SQ1,SQ2为运料小
车左右终点的行程开关 。 运料小车在 SQ1处装料,
20s后装料结束, 开始右行 。 当碰到 SQ2后停下来卸
料, 15s后左行, 碰到 SQ1后又停下来装料 。 这样不
停地循环工作, 直到按下停止按钮 SB3。 按钮 SB1和
SB2分别是小车右行和左行的起动按钮 。
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（ b） PLC接线图
装料
SQ2
右行
左行
卸料
SB1
SB2
SB3
SQ1
X000 Y000
X001 Y001
X002 Y002
X003 Y003
X004
COM
PLC
（ a） 送料小车系统示意图
SQ1 SQ2
左行 右行
图 8-12 运料小车系统示意图及 PLC接线图
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图 8-13 运料小车控制系统的梯形图程序
左行
Y000
X000 X001 X002 Y001 Y000
装料
卸料
右行
Y001
X001 X000 X002 Y000 Y001
K200
Y002
T0X003
K150
X004 T1
Y003
（ a）不完整的梯形图
卸料
右行
左行
装料
K200
X003 T0
Y002
K150
X004 T1
Y003
Y000
X000 X001 X002 X004 Y001 Y000
T0
Y001
X001 X000 X002 X003 Y000 Y001
T1
（ b）完整的梯形图
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题目,如送料小车系统示意图, 小车仍然在 SQ1处装
料, 并在 SQ3和 SQ2处轮流卸料 。
（二）小车两处卸料的自动控
制梯形图的设计
SQ1
（ X003）
SQ2
(X004)
左行 右行小车
SQ3
(X005)
图 8-14(a) 运料小车系统示意图
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T1
M100
X000 X005 X001 X002 X004 Y001 Y000
Y000
T0
Y001
X001 X000 X002 X003 Y000 Y001
右行
左行
图 8-14 （ b）控制小车两处卸料的梯形图
装料
K200
X003
Y002
T0
X004
Y003
T1
X005 M100Y001 X003
M100
卸料
Y001 Y000
X005 K150
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二、顺序控制设计法与顺序功能图的绘制
（一）顺序控制设计法
顺序控制设计法,就是按照生产工艺预先规定
的顺序, 在各个输入信号的作用下, 根据内部状
态和时间的顺序, 在生产过程中各个执行机构自
动地有秩序地进行操作 。
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5s 8s 6s
绿灯
X000
Y000
Y001
Y002
红灯
黄灯
顺序控制设计法 最基本的思想是将系统的一个工
作周期划分为若干个顺序相连的阶段, 这些分阶段称为
步 （ Step）, 并用编程元件 （ 例如内部辅助继电器 M和
状态继电器 S） 来代表各步 。 步是根据输出量的状态变
化来划分的 。
图 8-15 步的划分
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三,顺序功能图中转换实现的基本规则
（二）顺序控制功能图的绘制
顺序控制功能图 又称流程图 。 它是描述控制系统
的控制过程, 功能和特性的一种图形, 顺序控制功能
图并不涉及所描述的控制功能的具体技术, 它是一种
通用的技术语言 。
1、顺序功能图中转换的实现
1） 该转换的前级步必须是“活动步”；
2） 相应的转换条件得到满足。
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2、转换实现应完成的操作
1） 使所有由有向连线与相应转换条件相连的后续步都
变为活动步；
2） 使所有由有向连线与相应转换条件相连的前级步都
变为不活动步。
3、绘制顺序功能图时的注意事项
1） 步与步之间不能直接相连，必须用一个转换条件将它
们隔开；
2） 转换条件与转换条件之间也不能直接相连，必须用一
个步将它们隔开；
3） 顺序功能图中的初始步一般对应于系统等待起动的初
始状态，这一步可能没有输出，只是做好预备状态；
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4） 自动控制系统应能多次重复执行
同一工艺过程，因此在顺序功能
图中一般应有由步和有向连线组
成的闭环，即在完成一次工艺过
程的全部操作之后，应从最后一
步退回初始步，系统停止在初始
状态；
X003
X000
X002
X001
M1
M2
M3
M8002
M0
图 8-16 循环序列功能图
5） 在顺序功能图中，必须用初始化
脉冲 M002的常开触点作为转换条
件，将初始步预置为活动步，否
则因顺序功能图中没有活动步系
统将无法工作。
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第三节 顺序控制设计方法中
梯形图的编程方式
一、使用通用逻辑指令的编程方式
所谓 通用逻辑指令 是指 PLC最基本的与触点和线圈有关
的指令，如 LD,AND,OR,OUT等。任何一种可编程序
控制器的指令系统都有这一类指令，因此这是一种通用的
编程方法，可以用于任意型号的可编程序控制器。
根据顺序功能图设计梯形图时,可以用辅助继电器 M来
代表各步,某一步为活动步时,对应的辅助继电器为 1,某一转
换条件实现时,该转换的后续步变为活动步,前级步变为不
活动步,
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1,单序列的编程方法
例,控制锅炉的鼓风机和引风机的要求 。 按下起动按钮
SB1（ X000点输入 ） 后, 应先开引风机, 延时 5s后再开
鼓风机 。 按下停止按钮 SB2（ X001点输入 ） 后, 应先停
鼓风机, 5s后再停引风机 。 KM1为引风机交流接触器
（ Y000点驱动 ）, KM2为鼓风机交流接触器 （ Y001点
驱动 ） 。
单序列,动作一个接一个完成, 每步仅连接
一个转移, 每个转移也仅连接着一个步 。
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Y000 T 0
Y000 Y001
Y000 T 1
T 1
X000
X001
T0
M1
M2
M3
M8002
M0
图 8-17 (b) 顺序功能图
鼓风机
引风机
Y001
Y000
X001X000
5s5s
图 8-17 （ a）波形图
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M8002
M3 T1 M1 M0
M0
M1
M0 X000 M2 M1
K50
T0
M2
M1 T0 M3 M2
Y001
M3
M3
M3
K50
T1
M1
M2
Y000
M2 X001 M0
图 8-17 (c) 梯形图
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根据 Y000和 Y001接通 /断开状态的变化，显然工作
期间可以分为 3步，分别用 M1,M2,M3来代表这 3步，
用 M0来代表等待起动的初始步。起动按钮 X000及停止
按钮 X001的常开触点、定时器延时接通的常开触点是各
步之间的转换条件。
设计梯形图的输出电路部分方法,
当某一输出量仅在某一步中为接通状态,可以将它的
线圈与对应步的辅助继电器的线圈并联。
当某一输出在几步中都为接通状态，应将代表各有关
步的辅助继电器的常开触点并联后，驱动该输出的线圈。
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2,选择序列的编程方法
（ 1） 选择序列的分支的编程方法
选择序列 是指在某一步后有若干个单序列等待选择, 一
次仅能选择进入一个序列 。 选择序列中的各单序列是互相排
斥的, 其中任何两个单序列都不会同时执行 。
（ 2） 选择序列的合并的编程方法
M5
M6 M7
X005 X007
M5
M6 M7
X005 X007
X010 X011
M8
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3,并行序列的编程方法
（ 1） 并行序列的分支的编程方法
并行序列 是指在某一转换条件下, 同时起动若干
个单序列 。 并行序列的开始用双水平线表示, 同时结束
若干个序列也用双水平线表示,
（ 2） 并行序列的合并的编程方法
X003
Y001M2
X004
Y002M3
X005
Y003M5
Y005M7
X006
X003
Y001M2
X004
M4
Y002M3
X005
Y004M6
Y003M5
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X007
Y005M7
X006
X003
X001
X000
M8002
M0
X002Y000M1
Y001M2
X004
M4
Y002M3
X005
Y004M6
Y003M5
图 8-18 选择序列与并行序列
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X002
M8002
M0
M7 X007 M1 M2 M0
M0 X000 M2
M1
M1
Y000
M2
M1 X001 M3
M0 Y001
M2
M3
M2 X003 M4 M3
Y002
M4
M3 X004 M7 M4
M5
M2 X003 M6 M5
Y003
M4 M6 X006 M0
M7
M7
Y005
M6
M5 X005 M7 M6
Y004
图 8-19 选择序列与并行序列梯形图
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4,仅有两步的闭环的处理
如果在顺序功
能图中存在仅由
两步组成的小闭
环, 用起保停电
路设计的梯形图
时不能正常工作,
如果在小闭环中
增设一步就可以
解决这一问题 。
M3
X003 X002
M2
M4
X003
T0
X002
M2
M3
M4
M10 T0
M3
M2 X002 M2 M4 M3
图 8-20 仅有两步闭环的处理
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二、以转换条件为中心的编程方法
1,单序列的编程方法
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（ X003输入 ） 为 1状态, 按下起动按
钮 SB1（ X000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, 控制电磁
阀 YV0（ Y000控制 ）, YV1（ Y001控制 ）, YV2
（ Y002控制 ） 在各工步的状态如顺序功能图所示 。
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图 8-21 某组合机床动力头控制系统的顺序功能图与梯形图
X003
Y001
Y000 Y001
X000
X002
X001
M1
M2
M3
M8002
M0
Y002
（ b）功能图
M1
M2
M8002
SET M0
M0 X000
SET M1
RST M0
M1 X001
SET M2
RST M1
M2 X002
SET M3
RST M2
M3 X003
SET M0
RST M3
M1 Y000
M3 Y002
Y001
(c) 梯形图
(a) 流程图
X003 X001 X002
快退
快进 工进
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2,选择序列的编程方法
图 8-22 选择序列与并行序列梯形图
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3,并行序列的编程方法
图 8-23 转换的同步实现
（ a）功能图 ( b)梯形图
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三、使用 SCR指令的编程方法
1,顺序控制继电器指令
S7－ 200中的顺序控制继电器 S专门用于顺序控制程序 。
顺序控制程序被顺序控制继电器指令 SCR划分为 LSCR与
SCRE指令之间的若干个 SCR段, 一个 SCR段对应于顺序
功能图中的一步 。
装载顺序控制继电器指令 LSCR n用来表示一个 SCR
段即顺序功能图中的步的开始 。 指令中的操作数 n为顺序
控制继电器 S(BOOL型 )地址, 顺序控制继电器为 1状态时,
对应的 SCR段中程序被执行, 反之则不被执行 。
顺序控制继电器结束指令 SCRE 用来表示 SCR段的结
束 。
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2,单序列的编程方法
例,图 8－ 24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 。
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图 8-24 小车运动示意图、
顺序功能图和梯形图
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3,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
SM0.1
I0.6
I0.4
Q0.3S0.3
I0.1
I0.0
Q0.1S0.1
I0.3
Q0.2S0.2
I0.2
I1.0
Q0.6M1.0
I0.7
S0.0
I0.5
S0.5
Q0.4S0.4
M0.7
Q0.5M0.6
图 8-25 （ a）功能图
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图 8-25（ b） 选择序列与并行序列的顺序梯形图
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四、并行序列的编程方法
1,并行序列的分支的编程方法
2,并行序列的合并的编程方法
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第八章 可编程序控制器的程序设计
第一节 梯形图的特点及绘制原则
第二节 PLC程序设计方法
第三节 顺序控制设计方法中梯形图的编程方式
第八章
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第一节 梯形图的特点及绘制原则
一、梯形图的特点
（ 1） 梯形图按自上而下, 从左到右的顺序排列 。 每个继
电器线圈为一个逻辑行, 即一层阶梯 。 每一个逻辑行起于
左母线, 然后是触点的连接, 最后终止于继电器线圈或右
母线 。
（ 2） 在梯形图中某个编号继电器线圈只能出现一次, 而
继电器触点 （ 常开或常闭 ） 可无限次引用 。
（ 3） 在每一逻辑行中, 串联触点多的支路应放在上方 。
如果将串联触点多的支路放在下方, 则语句增多, 程序
变长 。
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图 8-1 梯形图之一
1 2 4
LD 1
AND 2
OR 3
OUT 4
3
(a) 合理
1 2
43
LD 3
LD 1
AND 2
ORB
OUT 4
(b) 不合理
（ 4） 在每一个逻辑行中, 并联触点多的支路应放在左边 。
如果将并联触点多的电路放在右边, 则语句增多, 程序变长 。
LD 1
OR 2
AND 3
OUT 4
1 3 4
2
(a) 合理
3 1 4
2
LD 3
LD 1
OR 2
ANB
OUT 4
(b) 不合理
图 8-2 梯形图之二
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（ 5） 梯形图中, 不允许一个触点上有双向, 电流,
通过 。 对于这样的梯形图, 应根据其逻辑功能作适当的
等效变换 。
5
1 2 6
43
（ a）
5 2 3
5 4 1 6
2
4
（ b）
图 8-3 梯形图之三
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（ 6） 梯形图中, 当多个逻辑行都具有相同条件时,
为了节省语句数量, 常将这些逻辑行合并 。
1 4 7
2
1 3 6
2
1 5 8
2
（ a） 不合理
2 4 7
8
1 3 6
5
（ b） 合理
图 8-4 梯形图之四
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（ 7） 如果电路结构复杂, 用 ANB,ORB等指令难
以处理时, 可以重复使用一些触点改成等效电路, 再
进行编程 。
1 2
3 4
5
A
B
2 A
3 5 B
1
3 4
图 8-5 复杂电路的处理方法
(8) 设计梯形图时, 输入继电器的触点状态全部按相
应的输入设备为常开进行设计更为合适, 不易出错 。
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二、典型单元梯形图分析
1、起动保持和停止电路
Y000X001X000
Y000
X000
X001
Y000
图 8-6 起保停电路
最主要的特点是具有“记忆”功能
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2、电动机正反转控制电路
～
KM2 KM1
KM1 KM2
SB1
SB2
SB3
COM
X000 Y000
X001
X002
Y001
PLC
COM
(a) PLC的外部接线图
Y001
X001 X000 X002 Y000 Y001
X000 X001 X002 Y001 Y000
Y000
（ b）梯形图
图 8-7 电动机正反转控制电路
SB1为停止按钮, SB2为正转起动按钮, SB3为反转起动按钮, KM1为
正转接触器, KM2为反转接触器 。
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3、延时接通 /断开电路
图 8-8 延时接通 /断开电路
K90
T0X000
T1T0 Y001
Y001
K60
X000Y001 T1
9s
T0的常开触点
X000
Y001
T1的常开触点
6s
当 X000的常开触点闭合时, T0开始定时, 9s后 T0的常开触点闭合,
使 Y001有输出, 当 X000为 ON时, X000的常闭触点断开, 使 T1复位 。
当 X000变为 OFF时, T1开始定时, 6s后 T1的常闭触点断开, 使 Y001断
电, T1复位 。
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4,定时范围的扩展
（ 1） 几个定时器组合
图 8-9 采用两定时器扩展延时电路
T0
T1
X000
T1
Y000
K6000
K5000
600s 500s
X000
T0
Y000
(T1)
T0
（ a）梯形图 （ b）波形图
当 X000闭合时, T0线圈得电并开始延时, 当到达 600s时, T0常开
触点闭合, 又使 T1线圈得电并开始计时, 再延时 500s后, T1的常开触
点闭合, 才能使 Y000线圈得电 。
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（ 2） 定时器与计数器组合
图 8-10 定时器和计数器的组合扩展延时
X000
C0
T0 T0
C0
Y001
K1000
K400
X000
T0(触点）
Y001
X001
100s 100s 100s
21 400
(100×400)s
TST C0
T0
X001
(a) 梯形图 （ b）波形图
当 X000闭合时, 定时器 T0产生周期为 100S的脉冲序列, 作为计数器
C0的计数输入, 当 C0计数到达 400次, 其常开触点闭合使 Y001接通 。
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（ 3）两个计数组合
图 8-11 两个计数器组合
M8012
C1X000
C1
RST C0
C0
X000
RST C1
C0
X000
Y000
K500
C0
K100
（ a）梯形图
500个 500个
C0
M8012
C1
Y000
X000
100个
5000s
50s×100＝ 5000s
50s
（ b）波形图
M8012给 C0提供周期为 0.1s的计数输入脉冲。 X000接通时,C0开始计数，
计满 500次（ 50s）时,C0的常开触点闭合，使 C1计数 1次，同时又使 C0
自己复位，重新开始计数。 C0是产生周期为 50s的脉冲序列，送给 C1计
数。当 C1计满 100次时,C0动作,Y000得电接通。
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第二节 PLC程序设计方法
一、经验设计法
经验设计法 是根据被控对象对控制系统的要求,
利用经验直接设计出梯形图, 再进行必要的化简和校
验, 在调试过程中进行必要的修改 。 这种设计方法较
灵活, 设计出的梯形图一般不是唯一的 。 程序设计的
经验不能一朝一夕获得, 但熟悉典型的基本控制程序,
是设计一个较复杂的系统的控制程序的基础 。
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（一）送料小车自动控制系统
的程序设计
题目,如送料小车系统示意图, SQ1,SQ2为运料小
车左右终点的行程开关 。 运料小车在 SQ1处装料,
20s后装料结束, 开始右行 。 当碰到 SQ2后停下来卸
料, 15s后左行, 碰到 SQ1后又停下来装料 。 这样不
停地循环工作, 直到按下停止按钮 SB3。 按钮 SB1和
SB2分别是小车右行和左行的起动按钮 。
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（ b） PLC接线图
装料
SQ2
右行
左行
卸料
SB1
SB2
SB3
SQ1
X000 Y000
X001 Y001
X002 Y002
X003 Y003
X004
COM
PLC
（ a） 送料小车系统示意图
SQ1 SQ2
左行 右行
图 8-12 运料小车系统示意图及 PLC接线图
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图 8-13 运料小车控制系统的梯形图程序
左行
Y000
X000 X001 X002 Y001 Y000
装料
卸料
右行
Y001
X001 X000 X002 Y000 Y001
K200
Y002
T0X003
K150
X004 T1
Y003
（ a）不完整的梯形图
卸料
右行
左行
装料
K200
X003 T0
Y002
K150
X004 T1
Y003
Y000
X000 X001 X002 X004 Y001 Y000
T0
Y001
X001 X000 X002 X003 Y000 Y001
T1
（ b）完整的梯形图
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题目,如送料小车系统示意图, 小车仍然在 SQ1处装
料, 并在 SQ3和 SQ2处轮流卸料 。
（二）小车两处卸料的自动控
制梯形图的设计
SQ1
（ X003）
SQ2
(X004)
左行 右行小车
SQ3
(X005)
图 8-14(a) 运料小车系统示意图
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T1
M100
X000 X005 X001 X002 X004 Y001 Y000
Y000
T0
Y001
X001 X000 X002 X003 Y000 Y001
右行
左行
图 8-14 （ b）控制小车两处卸料的梯形图
装料
K200
X003
Y002
T0
X004
Y003
T1
X005 M100Y001 X003
M100
卸料
Y001 Y000
X005 K150
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二、顺序控制设计法与顺序功能图的绘制
（一）顺序控制设计法
顺序控制设计法,就是按照生产工艺预先规定
的顺序, 在各个输入信号的作用下, 根据内部状
态和时间的顺序, 在生产过程中各个执行机构自
动地有秩序地进行操作 。
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5s 8s 6s
绿灯
X000
Y000
Y001
Y002
红灯
黄灯
顺序控制设计法 最基本的思想是将系统的一个工
作周期划分为若干个顺序相连的阶段, 这些分阶段称为
步 （ Step）, 并用编程元件 （ 例如内部辅助继电器 M和
状态继电器 S） 来代表各步 。 步是根据输出量的状态变
化来划分的 。
图 8-15 步的划分
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三,顺序功能图中转换实现的基本规则
（二）顺序控制功能图的绘制
顺序控制功能图 又称流程图 。 它是描述控制系统
的控制过程, 功能和特性的一种图形, 顺序控制功能
图并不涉及所描述的控制功能的具体技术, 它是一种
通用的技术语言 。
1、顺序功能图中转换的实现
1） 该转换的前级步必须是“活动步”；
2） 相应的转换条件得到满足。
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2、转换实现应完成的操作
1） 使所有由有向连线与相应转换条件相连的后续步都
变为活动步；
2） 使所有由有向连线与相应转换条件相连的前级步都
变为不活动步。
3、绘制顺序功能图时的注意事项
1） 步与步之间不能直接相连，必须用一个转换条件将它
们隔开；
2） 转换条件与转换条件之间也不能直接相连，必须用一
个步将它们隔开；
3） 顺序功能图中的初始步一般对应于系统等待起动的初
始状态，这一步可能没有输出，只是做好预备状态；
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4） 自动控制系统应能多次重复执行
同一工艺过程，因此在顺序功能
图中一般应有由步和有向连线组
成的闭环，即在完成一次工艺过
程的全部操作之后，应从最后一
步退回初始步，系统停止在初始
状态；
X003
X000
X002
X001
M1
M2
M3
M8002
M0
图 8-16 循环序列功能图
5） 在顺序功能图中，必须用初始化
脉冲 M002的常开触点作为转换条
件，将初始步预置为活动步，否
则因顺序功能图中没有活动步系
统将无法工作。
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第三节 顺序控制设计方法中
梯形图的编程方式
一、使用通用逻辑指令的编程方式
所谓 通用逻辑指令 是指 PLC最基本的与触点和线圈有关
的指令，如 LD,AND,OR,OUT等。任何一种可编程序
控制器的指令系统都有这一类指令，因此这是一种通用的
编程方法，可以用于任意型号的可编程序控制器。
根据顺序功能图设计梯形图时,可以用辅助继电器 M来
代表各步,某一步为活动步时,对应的辅助继电器为 1,某一转
换条件实现时,该转换的后续步变为活动步,前级步变为不
活动步,
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1,单序列的编程方法
例,控制锅炉的鼓风机和引风机的要求 。 按下起动按钮
SB1（ X000点输入 ） 后, 应先开引风机, 延时 5s后再开
鼓风机 。 按下停止按钮 SB2（ X001点输入 ） 后, 应先停
鼓风机, 5s后再停引风机 。 KM1为引风机交流接触器
（ Y000点驱动 ）, KM2为鼓风机交流接触器 （ Y001点
驱动 ） 。
单序列,动作一个接一个完成, 每步仅连接
一个转移, 每个转移也仅连接着一个步 。
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Y000 T 0
Y000 Y001
Y000 T 1
T 1
X000
X001
T0
M1
M2
M3
M8002
M0
图 8-17 (b) 顺序功能图
鼓风机
引风机
Y001
Y000
X001X000
5s5s
图 8-17 （ a）波形图
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M8002
M3 T1 M1 M0
M0
M1
M0 X000 M2 M1
K50
T0
M2
M1 T0 M3 M2
Y001
M3
M3
M3
K50
T1
M1
M2
Y000
M2 X001 M0
图 8-17 (c) 梯形图
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根据 Y000和 Y001接通 /断开状态的变化，显然工作
期间可以分为 3步，分别用 M1,M2,M3来代表这 3步，
用 M0来代表等待起动的初始步。起动按钮 X000及停止
按钮 X001的常开触点、定时器延时接通的常开触点是各
步之间的转换条件。
设计梯形图的输出电路部分方法,
当某一输出量仅在某一步中为接通状态,可以将它的
线圈与对应步的辅助继电器的线圈并联。
当某一输出在几步中都为接通状态，应将代表各有关
步的辅助继电器的常开触点并联后，驱动该输出的线圈。
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2,选择序列的编程方法
（ 1） 选择序列的分支的编程方法
选择序列 是指在某一步后有若干个单序列等待选择, 一
次仅能选择进入一个序列 。 选择序列中的各单序列是互相排
斥的, 其中任何两个单序列都不会同时执行 。
（ 2） 选择序列的合并的编程方法
M5
M6 M7
X005 X007
M5
M6 M7
X005 X007
X010 X011
M8
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3,并行序列的编程方法
（ 1） 并行序列的分支的编程方法
并行序列 是指在某一转换条件下, 同时起动若干
个单序列 。 并行序列的开始用双水平线表示, 同时结束
若干个序列也用双水平线表示,
（ 2） 并行序列的合并的编程方法
X003
Y001M2
X004
Y002M3
X005
Y003M5
Y005M7
X006
X003
Y001M2
X004
M4
Y002M3
X005
Y004M6
Y003M5
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X007
Y005M7
X006
X003
X001
X000
M8002
M0
X002Y000M1
Y001M2
X004
M4
Y002M3
X005
Y004M6
Y003M5
图 8-18 选择序列与并行序列
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X002
M8002
M0
M7 X007 M1 M2 M0
M0 X000 M2
M1
M1
Y000
M2
M1 X001 M3
M0 Y001
M2
M3
M2 X003 M4 M3
Y002
M4
M3 X004 M7 M4
M5
M2 X003 M6 M5
Y003
M4 M6 X006 M0
M7
M7
Y005
M6
M5 X005 M7 M6
Y004
图 8-19 选择序列与并行序列梯形图
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4,仅有两步的闭环的处理
如果在顺序功
能图中存在仅由
两步组成的小闭
环, 用起保停电
路设计的梯形图
时不能正常工作,
如果在小闭环中
增设一步就可以
解决这一问题 。
M3
X003 X002
M2
M4
X003
T0
X002
M2
M3
M4
M10 T0
M3
M2 X002 M2 M4 M3
图 8-20 仅有两步闭环的处理
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二、以转换条件为中心的编程方法
1,单序列的编程方法
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（ X003输入 ） 为 1状态, 按下起动按
钮 SB1（ X000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, 控制电磁
阀 YV0（ Y000控制 ）, YV1（ Y001控制 ）, YV2
（ Y002控制 ） 在各工步的状态如顺序功能图所示 。
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图 8-21 某组合机床动力头控制系统的顺序功能图与梯形图
X003
Y001
Y000 Y001
X000
X002
X001
M1
M2
M3
M8002
M0
Y002
（ b）功能图
M1
M2
M8002
SET M0
M0 X000
SET M1
RST M0
M1 X001
SET M2
RST M1
M2 X002
SET M3
RST M2
M3 X003
SET M0
RST M3
M1 Y000
M3 Y002
Y001
(c) 梯形图
(a) 流程图
X003 X001 X002
快退
快进 工进
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2,选择序列的编程方法
图 8-22 选择序列与并行序列梯形图
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3,并行序列的编程方法
图 8-23 转换的同步实现
（ a）功能图 ( b)梯形图
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三、使用 SCR指令的编程方法
1,顺序控制继电器指令
S7－ 200中的顺序控制继电器 S专门用于顺序控制程序 。
顺序控制程序被顺序控制继电器指令 SCR划分为 LSCR与
SCRE指令之间的若干个 SCR段, 一个 SCR段对应于顺序
功能图中的一步 。
装载顺序控制继电器指令 LSCR n用来表示一个 SCR
段即顺序功能图中的步的开始 。 指令中的操作数 n为顺序
控制继电器 S(BOOL型 )地址, 顺序控制继电器为 1状态时,
对应的 SCR段中程序被执行, 反之则不被执行 。
顺序控制继电器结束指令 SCRE 用来表示 SCR段的结
束 。
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2,单序列的编程方法
例,图 8－ 24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 。
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图 8-24 小车运动示意图、
顺序功能图和梯形图
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3,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
SM0.1
I0.6
I0.4
Q0.3S0.3
I0.1
I0.0
Q0.1S0.1
I0.3
Q0.2S0.2
I0.2
I1.0
Q0.6M1.0
I0.7
S0.0
I0.5
S0.5
Q0.4S0.4
M0.7
Q0.5M0.6
图 8-25 （ a）功能图
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图 8-25（ b） 选择序列与并行序列的顺序梯形图
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四、并行序列的编程方法
1,并行序列的分支的编程方法
2,并行序列的合并的编程方法
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