(1)分析控制要求，将控制过程分成若干个工作步，明确各步的功能，弄清分支的结构（如单序列、选择序列、并行序列），确定各步的转换条件，将控制要求用功能图表示出来。

    (2)确定所需的I/O点数，选择PLC机型，进行I/O分配。

    (3)给每个步分配一个控制位。对于S7-200系列PLC，可以选择顺序控制继电器S、内部标志位存储器M的位。

    (4)根据顺序功能图，设计出梯形图程序，最后根据某些特殊要求，添加部分控制程序。

    【例7-6】完成图7-20所示的某组合机床动力头进给运动的控制程序设计。

    (1)程序设计过程：

    ①绘制顺序功能图，如图7-21所示。

    ②进行I/O分配，见表7-9。根据输入需要4点，输出需要3点，可以选择S7 CPU221 AC/DC/继电器型PLC。

    ③给每步分配辅助继电器。初始步的辅助继电器为M0.0，第1步的辅助继电器为M0.1，第2步的辅助继电器为M0.2，第3步的辅助继电器为M0.3。

    表7-9    动力头控制系统的I/O分配表

    ④根据顺序功能图，画出梯形图，如图7-26所示。

    图7-26    动力头控制的梯形图

    (2)梯形图工作过程分析：

    ①初始步动力头在原位等待，系统上电时激活初始步，辅助继电器M0.1～M0.3均不得电。

    ②第1步是系统快进步。在初始步M0.0激活的情况下，按启动按钮后，该步就成为活动步。

    ③第2步是系统工进步。在第1步正在执行（M0.1为“ON”）的条件下，压下限位开关SQ1，该步变成活动步。

    ④第3步是系统快退步。在第2步正在执行(M0.2为“ON”)的条件下，压下限位开关SQ2，该步变成活动步。该步的关断条件为退回原位，压下SQ3。该步为系统最后一步，当关断条件满足时，回到初始状态。

    在工业自动化生产中．无论是自动化单机还是组合机床以及自动化生产线，经常要用到机械手，以完成工件的取放。对于片状材料，所谓“手”，既可以是真空吸盘，也可以是电磁铁；对于棒形等材料，“手”既可以是夹钳，也可以是夹具。对机械手的控制主要是位置识别、运动方向控制以及对物料是否存在的判别。

    图7-27    机械手控制图

    【例7-7】某机械手的结构和工作过程如图7-27所示。它的任务是将A工作台的工件搬运到B工作台上。机械手是由能提供上下、左右运动的机械组成，上下与左右运动分别由双线圈两位电磁阀驱动气缸来实现。一旦某个方向电磁阀得电，机械手沿相应方向运动。当该方向电磁阀失电，机械手保持当前位置直至另一方向电磁阀得电为止。放松／夹紧是由一个单线圈两位电磁阀驱动气缸来实现的。当线圈得电时即为夹紧，失电时即为放松。由于夹紧操作中不使用限位开关，因此，当夹紧电磁阀得电后，就启动定时器计时，持续一定时间即认定为已经夹紧。同样，放松操作也是由定时器控制实现的。现要求完成PLC用于机械手控制的程序设计。机械手的工作过程如下：

    (1)机械手位于初始位置（压合SQ2、SQ4）时，按下启动按钮SB，下降电磁阀YV1得电，机械手下降直至压合SQ1为止。

    (2)夹紧电磁阀YV2得电，同时启动定时器，2.3s后工件夹紧。

    (3)上升电磁阀YV3得电，机械手抓起工件上升，直至压合SQ2为止。

    (4)机械手右移电磁阀YV4得电，机械手右移直至压合SQ3。

    (5)YV1得电，机械手下降直至压合SQ1。

    (6)夹紧电磁阀YV2失电，放工件到B台，2s后认定已放松。

    (7)YV3得电，机械手上升，直至压合SQ2。

    (8)机械手向左电磁阀YV5得电，机械手左移，直至压合SQ4，机械手回到原点，完成一个循环。

    下面根据上述要求设计机械手控制的PLC程序。

    (1)根据控制要求，画出顺序功能图，如图7-28所示，控制过程为单一顺序过程。

    (2)进行I/O分配，如表7-10所示。根据输入5点、输出5点，选择S7 CPU222 AC/DC/继电器型。

    (3)根据顺序功能图，画出梯形图，如图7-29所示。

    图7-28    机械手控制顺序功能图

    图7-29    机械手控制梯形图程序

    表7-10    机械手控制的I/O分配