s7200顺序控制指令及应用

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1、第4章S7-200顺序控制指令及应用利用前面所介绍的S7-200基本指令，可以设计一般的顺序、选择和循环程序，解决一般常用的电气控制问题。但对于一些较复杂的程序结构（如并发顺序、并行分支等），为了便于编程，S7-200提供了专用的顺序类型控制指令。本节主要介绍功能图概念及结构、顺序控制指令及功能图设计向梯形图程序的转换等方面问题。4.1PLC功能图概述4.1.1功能图基本概念功能图也称功能流程图，它是专用于工业顺序控制程序设计的一种方法，是一种功能描述语言。利用功能图可以向设计者提供控制问题描述方法的规律

2、，能完整地描述控制系统的工作过程、功能和特性。功能图的基本元素为：状态、转移、有向线段和动作说明。1．状态状态又称流程步或工作步，表示控制系统中的一个稳定状态。在功能图中，状态以矩形方框表示，框中用数字表示该状态的编号，编号可以是实际的控制步序号，也可以是PLC中的工作位编号，见图4-1(a)所示。编号编号状态（a)初始状态(b)图4-1状态及初始状态图形（a)对于系统的初始状态，即系统运行的起点，也称为初始步，其图形符号用双线矩形框表示，如图4-1(b)所示，在实际使用时，为简单起见，初始状态也可用单矩

3、形框或一条横线表示。每一个系统至少需要一个初始步。2．转移与有向线段转移就是从一个状态变化为另一个状态的切换条件，两个状态之间用一个有向线段表示，向下转移时有向线段的箭头可以省略；向上转移时有向线段必须以箭头表示方向；在有向线段上加一横线，在横线旁加上文字、图形符号或逻辑表达式标注描述转移的条件；相邻状态之间的转移条件满足时，就从一个状态按照有向线段的方向向另一个状态转换。如图4-2所示。95转移条件124转移条件转移条件转移条件图4-2转移及条件图形3．动作动作是状态的属性，是描述每一个状态需要执行的功

4、能操作。动作说明是在步的右侧加一矩形框，并在框中加文字对动作进行说明，如图4-3所示。编号指示灯亮启动定时器电机M3启动图4-3动作说明图形4.1.2功能图结构1.顺序结构顺序结构也称为单流程，它是最简单的一种结构，其状态是按序变化的，每个状态与转移仅连接一个有向线段，功能图如图4-4所示。图4-4顺序结构的功能图2.选择性分支结构选择性分支结构是指下一个状态是多分支状态，但只能转入其中的某一个控制流状态，具体进入哪个状态，取决于控制流前面转移条件为真的分支。选择性分支结构如图4-5所示。95图4-5选择

5、性分支结构的SFC在图4-5中状态1下面有三个分支，根据分支转移条件A、C、F来决定选择哪一个分支。如果某一个分支转移条件得到满足，则转入这一分支状态。一旦进入这一分支状态后，就不再执行其它分支。3.并发性分支结构如果某一个状态的下面需要同时启动若干个状态流，这种结构称为并发性分支结构。并发性分支结构如图4-6所示。图4-6并发性分支结构功能图在图4-6中可以看出：l分支开始是用双水平线将各个分支相连，双水平线上方只需要一个转移条件A，称为公共转移条件。如果公共转移条件满足，则由状态1并行转移到状态2、状

6、态4和状态6。l公共转移条件满足时，同时执行多个分支状态，但是由于各个分支状态完成的时间不同，所以每个分支状态的最后一步通常设置一个等待步，以求同步结束分支状态。95l分支结束用双水平线将各个分支汇合，水平线上方一般没有转移，下方有一个公共转移，转移条件为D。4.循环结构循环结构用于一个顺序过程的多次重复执行，如图4-7所示。图4-7循环结构功能图在图4-7中，在满足转移循环条件E时，由状态4转移到状态2循环执行。5.复合结构复合结构就是一个集顺序、选择性分支、并发性分支和循环结构混和使用于一体的结构，这

7、里不再详述。4.1.3功能图转换成梯形图功能图只能作为系统的说明工具，一般不能被PLC软件直接接受，需要将功能图转换成梯形图后才能被PLC软件所识别。一般情况下，使用功能图设计PLC程序时，首先根据控制要求设计出功能图，然后利用PLC的顺序控制指令将其转换为梯形图程序。在功能图向梯形图转换时应采用以下方法：1．进入有效工作状态若是需要启动功能图中的哪个工作状态，在梯形图中，就在该工作状态执行条件上连接或并联一个得电条件。PLC上电后，有的程序需要PLC马上进入有效工作状态，若是使用按钮使程序进入有效工作状

8、态，应注意启动条件是否允许。2．停止有效工作状态若是需要停止正在运行的工作状态，在梯形图中，就需要在工作状态的执行条件上串联停止条件，一般需要在每一个工作状态的执行条件上都串联一个失电条件。若是需要在程序运行过程中重新启动程序，也需要先停止所有工作状态的执行，再启动程序。3．最后一个工作状态。最后一个工作状态执行完后，一般需要转移到初始工作状态循环执行程序，在梯形图中，95则应将最后一个工作状态在满足转移条件时转移到初始工作状