(1)分析控制要求，將控制過程分成若干個工作步，明確各步的功能，弄清分支的結構（如單序列、選擇序列、并行序列），確定各步的轉(zhuǎn)換條件，將控制要求用功能圖表示出來。

    (2)確定所需的I/O點數(shù)，選擇PLC機型，進行I/O分配。

    (3)給每個步分配一個控制位。對于S7-200系列PLC，可以選擇順序控制繼電器S、內(nèi)部標志位存儲器M的位。

    (4)根據(jù)順序功能圖，設計出梯形圖程序，最后根據(jù)某些特殊要求，添加部分控制程序。

    【例7-6】完成圖7-20所示的某組合機床動力頭進給運動的控制程序設計。

    (1)程序設計過程：

    ①繪制順序功能圖，如圖7-21所示。

    ②進行I/O分配，見表7-9。根據(jù)輸入需要4點，輸出需要3點，可以選擇S7 CPU221 AC/DC/繼電器型PLC。

    ③給每步分配輔助繼電器。初始步的輔助繼電器為M0.0，第1步的輔助繼電器為M0.1，第2步的輔助繼電器為M0.2，第3步的輔助繼電器為M0.3。

    表7-9    動力頭控制系統(tǒng)的I/O分配表

    ④根據(jù)順序功能圖，畫出梯形圖，如圖7-26所示。

    圖7-26    動力頭控制的梯形圖

    (2)梯形圖工作過程分析：

    ①初始步動力頭在原位等待，系統(tǒng)上電時激活初始步，輔助繼電器M0.1～M0.3均不得電。

    ②第1步是系統(tǒng)快進步。在初始步M0.0激活的情況下，按啟動按鈕后，該步就成為活動步。

    ③第2步是系統(tǒng)工進步。在第1步正在執(zhí)行（M0.1為“ON”）的條件下，壓下限位開關SQ1，該步變成活動步。

    ④第3步是系統(tǒng)快退步。在第2步正在執(zhí)行(M0.2為“ON”)的條件下，壓下限位開關SQ2，該步變成活動步。該步的關斷條件為退回原位，壓下SQ3。該步為系統(tǒng)最后一步，當關斷條件滿足時，回到初始狀態(tài)。

    在工業(yè)自動化生產(chǎn)中．無論是自動化單機還是組合機床以及自動化生產(chǎn)線，經(jīng)常要用到機械手，以完成工件的取放。對于片狀材料，所謂“手”，既可以是真空吸盤，也可以是電磁鐵；對于棒形等材料，“手”既可以是夾鉗，也可以是夾具。對機械手的控制主要是位置識別、運動方向控制以及對物料是否存在的判別。

    圖7-27    機械手控制圖

    【例7-7】某機械手的結構和工作過程如圖7-27所示。它的任務是將A工作臺的工件搬運到B工作臺上。機械手是由能提供上下、左右運動的機械組成，上下與左右運動分別由雙線圈兩位電磁閥驅(qū)動氣缸來實現(xiàn)。一旦某個方向電磁閥得電，機械手沿相應方向運動。當該方向電磁閥失電，機械手保持當前位置直至另一方向電磁閥得電為止。放松／夾緊是由一個單線圈兩位電磁閥驅(qū)動氣缸來實現(xiàn)的。當線圈得電時即為夾緊，失電時即為放松。由于夾緊操作中不使用限位開關，因此，當夾緊電磁閥得電后，就啟動定時器計時，持續(xù)一定時間即認定為已經(jīng)夾緊。同樣，放松操作也是由定時器控制實現(xiàn)的。現(xiàn)要求完成PLC用于機械手控制的程序設計。機械手的工作過程如下：

    (1)機械手位于初始位置（壓合SQ2、SQ4）時，按下啟動按鈕SB，下降電磁閥YV1得電，機械手下降直至壓合SQ1為止。

    (2)夾緊電磁閥YV2得電，同時啟動定時器，2.3s后工件夾緊。

    (3)上升電磁閥YV3得電，機械手抓起工件上升，直至壓合SQ2為止。

    (4)機械手右移電磁閥YV4得電，機械手右移直至壓合SQ3。

    (5)YV1得電，機械手下降直至壓合SQ1。

    (6)夾緊電磁閥YV2失電，放工件到B臺，2s后認定已放松。

    (7)YV3得電，機械手上升，直至壓合SQ2。

    (8)機械手向左電磁閥YV5得電，機械手左移，直至壓合SQ4，機械手回到原點，完成一個循環(huán)。

    下面根據(jù)上述要求設計機械手控制的PLC程序。

    (1)根據(jù)控制要求，畫出順序功能圖，如圖7-28所示，控制過程為單一順序過程。

    (2)進行I/O分配，如表7-10所示。根據(jù)輸入5點、輸出5點，選擇S7 CPU222 AC/DC/繼電器型。

    (3)根據(jù)順序功能圖，畫出梯形圖，如圖7-29所示。

    圖7-28    機械手控制順序功能圖

    圖7-29    機械手控制梯形圖程序

    表7-10    機械手控制的I/O分配