PLC编程学会顺序功能图，编程一点就通！
功能表图又称做状态转移图，它是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形，也是设计plc的顺序控制程序的有力工具。功能表图并不涉及所描述的控制功能的具体技术，它是—种通用的技术语言，可以用于进一步设计和不同专业的人员之间进行技术交流。
各个PLC厂家都开发了相应的功能表图，各国家也都制定了功能表图的国家标准。我国于1986年颁布了功能表图的国家标准（GB6988.6-86）。
如图1所示为功能表图的一般形式，它主要由步、有向连线、转换、转换条件和动作（命令）组成。
图1 功能表图的一般形式
PART1.步与动作
（1）步
在功能表图中用矩形框表示步，方框内是该步的编号。如图1所示各步的编号为ｎ-1、n、n+1。编程时一般用PLC内部编程元件来代表各步，因此经常直接用代表该步的编程元件的元件号作为步的编号，如M300等，这样在根据功能表图设计梯形图时较为方便。
（2）初始步
与系统的初始状态相对应的步称为初始步。初始状态一般是系统等待启动命令的相对静止的状态。初始步用双线方框表示，每一个功能表图至少应该有一个初始步。
（3）动作
一个控制系统可以划分为被控系统和施控系统，例如在数控车床系统中，数控装置是施控系统，而车床是被控系统。对于被控系统，在某一步中要完成某些“动作”，对于施控系统，在某一步中则要向被控系统发出某些“命令”，将动作或命令简称为动作，并用矩形框中的文字或符号表示，该矩形框应与相应的步的符号相连。如果某一步有几个动作，可以用如图2所示的两种画法来表示，但是图中并不隐含这些动作之间的任何顺序。
图2 多个动作的表示
（4）活动步
当系统正处于某一步时，该步处于活动状态，称该步为“活动步”。步处于活动状态时，相应的动作被执行。若为保持型动作则该步不活动时继续执行该动作，若为非保持型动作则指该步不活动时，动作也停止执行。一般在功能表图中保持型的动作应该用文字或助记符标注，而非保持型动作不要标注。
PART2.有向连线、转换与转换条件
（1）有向连线
在功能表图中，随着时间的推移和转换条件的实现，将会发生步的活动状态的顺序进展，这种进展按有向连线规定的路线和方向进行。在画功能表图时，将代表各步的方框按它们成为活动步的先后次序顺序排列，并用有向连线将它们连接起来。活动状态的进展方向习惯上是从上到下或从左至右，在这两个方向有向连线上的箭头可以省略。如果不是上述的方向，应在有向连线上用箭头注明进展方向。
（2）转换
转换是用有向连线上与有向连线垂直的短划线来表示，转换将相邻两步分隔开。步的活动状态的进展是由转换的实现来完成的，并与控制过程的发展相对应。
（3）转换条件
转换条件是与转换相关的逻辑条件，转换条件可以用文字语言、布尔代数表达式或图形符号标注在表示转换的短线的旁边。转换条件X和x分别表示在逻辑信号X为“1”状态和“0”状态时转换实现。符号X↑和X↓分别表示当X从状态0到1和1到0状态时转换实现。使用最多的转换条件表示方法是布尔代数表达式。
PART3.功能表图的基本结构
（1）单序列
单序列由一系列相继激活的步组成，每一步的后面仅接有一个转换，每一个转换的后面只有一个步，如图3a所示。
图3 单序列与选择序列 a）单序列 b）选择序列开始 c）选择序列结束
（2）选择序列
选择序列的开始称为分支，如图3b所示，转换符号只能标在水平连线之下。如果步2是活动的，并且转换条件e=1，则发生由步5步6的进展；如果步5是活动的，并且f=1，则发生由步5步9的进展。在某一时刻一般只允许选择一个序列。
选择序列的结束称为合并，如图5-22c所示。如果步5是活动步，并且转换条件m=1，则发生由步5步12的进展；如果步8是活动步，并且n=1，则发生由步8步12的进展。
（3）并行序列
并行序列的开始称为分支，如图4a所示，当转换条件的实现导致几个序列同时激活时，这些序列称为并行序列。当步4是活动步，并且转换条件a=1、3、7、9这三步同时变为活动步，同时步4变为不活动步。为了强调转换的同步实现，水平连线用双线表示。步3、7、9被同时激活后，每个序列中活动步的进展将是独立的。在表示同步的水平双线之上，只允许有一个转换符号。
图4 并行序列 a）并行序列开始 b）并行序列结束
并行序列的结束称为合并，如图4b所示，在表示同步的水平双线之下，只允许有一个转换符号。当直接连在双线上的所有前级步都处于活动状态，并且转换条件b=1时，才会发生步3、6、9到步10的进展，即步3、6、9同时变为不活动步，而步10变为活动步。并行序列表示系统的几个同时工作的独立部分的工作情况。
（4）子步
如见图5所示，某一步可以包含一系列子步和转换，通常这些序列表示整个系统的一个完整的子功能。子步的使用使系统的设计者在总体设计时容易抓住系统的主要矛盾，用更加简洁的方式表示系统的整体功能和概貌，而不是一开始就陷入某些细节之中。设计者可以从最简单的对整个系统的全面描述开始，然后画出更详细的功能表图，子步中还可以包含更详细的子步，这使设计方法的逻辑性很强，可以减少设计中的错误，缩短总体设计和查错所需要的时间。
图5 子步
PART4.转换实现的基本规则
（1）转换实现的条件
在功能表图中，步的活动状态的进展是由转换的实现来完成的。转换实现必须同时满足两个条件：
1）该转换所有的前级步都是活动步；
2）相应的转换条件得到满足。
如果转换的前级步或后续步不止一个，转换的实现称为同步实现，如图6所示。
图6 转换的同步实现
（2）转换实现应完成的操作
转换的实现应完成两个操作：
1）使所有由有向连线与相应转换符号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符号相连的前级步都变为不活动步。
PART5.绘制功能表图应注意的问题
（1）两个步绝对不能直接相连，必须用一个转换将它们隔开。
（2）两个转换也不能直接相连，必须用一个步将它们隔开。
（3）功能表图中初始步是必不可少的，它一般对应于系统等待起动的初始状态，这一步可能没有什么动作执行，因此很容易遗漏这一步。如果没有该步，无法表示初始状态，系统也无法返回停止状态。
（4）只有当某一步所有的前级步都是活动步时，该步才有可能变成活动步。如果用无断电保持功能的编程元件代表各步，则PLC开始进入RUN方式时各步均处于“0”状态，因此必须要有初始化信号，将初始步预置为活动步，否则功能表图中永远不会出现活动步，系统将无法工作。
PART6.绘制功能表图举例
某组合机床液压滑台进给运动示意图如图7所示，其工作过程分成原位、快进、工进、快退四步，相应的转换条件为SB、SQ1、SQ2、SQ3。液压滑台系统各液压元件动作情况如表1所示。根据上述功能表图的绘制方法，液压滑台系统的功能表图如图7a所示。
表1 液压元件动作表
元件
工步
YV1
YV2
YV3
原位
―
―
―
快进
┼
―
―
工进
┼
―
┼
快退
―
┼
―
图7 液压滑台系统的功能表图
如果PLC已经确定，可直接用编程元件M300～M303（FX系列）来代表这四步，设输入/输出设备与PLC的I/O点对应关系如表2所示，则可直接画出如图7b所示的功能表图接线图，图中M8002为FX系列PLC的产生初始化脉冲的特殊辅助继电器。
表2 输入/输出设备与PLC I/O对应关系
PLC I/O
X0
X1
X2
X3
Y0
Y1
Y2
输入/输出设备
SB
SQ1
SQ2
SQ3
YV1
YV2
YV3
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PLC编程基本功：梯形图与控制线路（附1164个三菱PLC实用案例）
PLC的软件编程语言与一般计算机语言相比，具有明显的特点，它既不同于高级语言，也不同于一般的汇编语言，且要满足易于编写和调试的要求。
早期的PLC仅支持梯形图编程语言和指令表编程语言，现根据国际电工委员会制定了五种能支持PLC编程的语言，分别是：梯形图Delete（LD）、指令表Delete（IL）、功能模块图Delete（FBD）、顺序功能流程图Delete（SFC）、结构化文本Delete（ST）等等，今天给大家分享一些PLC的控制线路和梯形图，这算是比较基础实用的部分，一起来看看吧！
起动、自锁和停止控制的PLC线路与梯形图
起动、自锁和停止控制能使用驱动指令（OUT），也能够使用置位指令（SET、RST）来实现。
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1、采用线圈驱动指令实现起动、自锁和停止控制
线路与梯形图说明：
点击起动按钮SB1时，PLC内部梯形图程序中的起动触点X000闭合，输出线圈Y000得电，输出端子Y0内部硬触点闭合，Y0端子与COM端子之间内部接通，接触器线圈KM得电，主电路中的KM主触点闭合，电动机得电起动。
点击停止按钮SB2时，PLC内部梯形图程序中的停止触点X001断开，输出线圈Y000失电， Y0、COM端子之间的内部硬触点断开，接触器线圈KM失电，主电路中的KM主触点断开，电动机失电停转。
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2、采用置位复位指令实现起动、自锁和停止控制
其PLC接线图与上面类似。
线路与梯形图说明：
点击起动按钮SB1时，梯形图中的起动触点X000闭合，[SET Y000]指令执行，指令执行结果将输出继电器线圈Y000置1，相当于线圈Y000得电，使Y0、COM端子之间的内部硬触点接通，接触器线圈KM得电，主电路中的KM主触点闭合，电动机得电起动。
点击停止按钮SB2时，梯形图程序中的停止触点X001闭合，[RST Y000]指令被执行，指令执行结果将输出线圈Y000复位，相当于线圈Y000失电，Y0、COM端子之间的内部硬触点断开，接触器线圈KM失电，主电路中的KM主触点断开，电动机失电停转。
正、反转联锁控制的PLC线路与梯形图
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线路与梯形图说明如下：
1)正转联锁控制
点击正转按钮SB1→梯形图程序中的正转触点X000闭合→线圈Y000得电→Y000自锁触点闭合，Y000联锁触点断开，Y0端子与COM端子间的内部硬触点闭合→Y000自锁触点闭合，使线圈Y000在X000触点断开后仍可得电；Y000联锁触点断开，使线圈Y001即使在X001触点闭合（误操作SB2引起）时也无法得电，实现联锁控制；Y0端子与COM端子间的内部硬触点闭合，接触器KM1线圈得电，主电路中的KM1主触点闭合，电动机得电正转。
2)反转联锁控制
点击反转按钮SB2→梯形图程序中的反转触点X001闭合→线圈Y001得电→Y001自锁触点闭合，Y001联锁触点断开，Y1端子与COM端子间的内部硬触点闭合→Y001自锁触点闭合，使线圈Y001在X001触点断开后继续得电；Y001联锁触点断开，使线圈Y000即使在X000触点闭合（误操作SB1引起）时也无法得电，实现联锁控制；Y1端子与COM端子间的内部硬触点闭合，接触器KM2线圈得电，主电路中的KM2主触点闭合，电动机得电反转。
3)停转控制
点击停止按钮SB3→梯形图程序中的两个停止触点X002均断开→线圈Y000、Y001均失电→接触器KM1、KM2线圈均失电→主电路中的KM1、KM2主触点均断开，电动机失电停转。
多地控制的PLC线路与梯形图
1)单人多地控制
甲地起动控制。在甲地点击起动按钮SB1时→X000常开触点闭合→线圈Y000得电→Y000常开自锁触点闭合，Y0端子内部硬触点闭合→Y000常开自锁触点闭合锁定Y000线圈供电，Y0端子内部硬触点闭合使接触器线圈KM得电→主电路中的KM主触点闭合，电动机得电运转。
甲地停止控制。在甲地点击停止按钮SB2时→X001常闭触点断开→线圈Y000失电→Y000常开自锁触点断开，Y0端子内部硬触点断开→接触器线圈KM失电→主电路中的KM主触点断开，电动机失电停转。
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2)多人多地控制
起动控制。在甲、乙、丙三个地点一起点击按钮SB1、SB3、SB5→线圈Y000得电→Y000常开自锁触点闭合，Y0端子的内部硬触点闭合→Y000线圈供电锁定，接触器线圈KM得电→主电路中的KM主触点闭合，电动机得电运转。
停止控制。在甲、乙、丙三个地点一起点击SB2、SB4、SB6中的某个停止按钮时→线圈Y000失电→Y000常开自锁触点断开，Y0端子内部硬触点断开→Y000常开自锁触点断开使Y000线圈供电切断，Y0端子的内部硬触点断开使接触器线圈KM失电→主电路中的KM主触点断开，电动机失电停转。
定时控制的PLC线路与梯形图
1、延时起动定时运行控制的PLC线路与梯形图
它能实现：按下起动按钮3秒钟后，电动机起动工作，工作5秒钟后自行叫停。
PLC线路与梯形图说明如下：
2、多定时器组合控制的PLC线路与梯形图
它可以实现：点击起动按钮后电动机B马上运行，30秒钟后电动机A开始工作，70秒后电动机B停转，100秒后电动机A停转。
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PLC线路与梯形图说明如下：
定时器与计数器组合延长定时控制的PLC线路与梯形图
三菱FX系列PLC的最长定时时间为3276.7s（约54min），使用定时器和计数器能够拉长定时时间。
PLC线路与梯形图说明如下：
图中的定时器T0定时单位为0.1s（100ms），它与计数器C0搭配用之后，它的定时时间T＝30000×0.1秒×30000＝90000000秒＝25000小时。如果需要重新定时，可以把开关QS2断开，让[2]X000常闭触点闭合，然后“RST C0”指令执行，之后计数器C0进行复位，然后再闭合QS2，就会重新开始250000小时定时。
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多重输出控制的PLC线路与梯形图
PLC线路与梯形图说明如下：
1)起动控制
2)停止控制
过载报警控制的PLC线路与梯形图
PLC线路与梯形图说明：
1)起动控制
点击起动按钮SB1→[1]X001常开触点闭合→[SET Y001]指令执行→Y001线圈被置位，即Y001线圈得电→Y1端子内部硬触点闭合→接触器KM线圈得电→KM主触点闭合→电动机得电运转。
2)停止控制
点击停止按钮SB2→[2]X002常开触点闭合→[RST Y001]指令执行→Y001线圈被复位，即Y001线圈失电→Y1端子内部硬触点断开→接触器KM线圈失电→KM主触点断开→电动机失电停转。
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3)过载保护及报警控制
闪烁控制的PLC线路与梯形图
线路与梯形图说明：
把开关QS闭合→X000常开触点闭合→定时器T0开始3s计时→3s后，定时器T0动作，T0常开触点闭合→定时器T1开始3s计时，与此同时Y000得电，Y0端子内部硬触点闭合，灯HL点亮→3s后，定时器T1动作，T1常闭触点断开→定时器T0复位，T0常开触点断开→Y000线圈失电，同时定时器T1复位→Y000线圈失电使灯HL熄灭；定时器T1复位使T1闭合，因为开关QS依旧是闭合状态，所以X000常开触点也是闭合，定时器T0又开始重新3s计时。
之后重复上述过程，灯HL保持3s亮、3s灭的频率闪烁发光。
相关练习
喷泉的PLC控制
系统要求用两个按钮来控制A、B、C三组喷头工作（通过控制三组喷头的电动机来实现），三组喷头排列如图4-32所示。系统控制要求具体如下：
当按下起动按钮后，A组喷头先喷5s后停止，然后B、C组喷头同时喷，5s后，B组喷头停止、C组喷头继续喷5s再停止，而后A、B组喷头喷7s，C组喷头在这7s的前2s内停止，后5s内喷水，接着A、B、C三组喷头同时停止3s，以后重复前述过程。按下停止按钮后，三组喷头同时停止喷水。
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