顺序控制除了前述的经验设计方法外，还经常采用顺序功能图法。顺序功能图是一种用来描述控制系统的控制过程、功能、特性和约束关系的有向图，已经成为一种通用的过程描述方法，是设计PLC顺序控制程序的有效工具。

顺序功能图从组成上看，包括步、动作、有向连线、转移、转移条件五个基本要素。

1.步

控制系统中一个相对不变的稳定状态称为步。步的符号如图8.36所示，步又细分为初始步和工作步两种。

（1）初始步。初始步对应于控制系统的初始状态，是控制系统运行的起点。一个控制系统一般应该有且只有一个初始步。如图8.37所示，初始步用双线框表示。

（2）工作步。工作步对应于控制系统的正常运行状态。根据当前步是否处于运行状态，工作步又分为动态和静态两种，有时也称为动步和静步。动步是指当前正在运行的步，静步是指当前没有运行的步。

图8.36　步的符号和举例

图8.37　初始步的符号和举例

2.动作

步是描述控制系统中的一个稳定的状态，动作则是此状态下执行的所有操作的集合，与具体的步相对应，步所对应的动作如图8.38所示，在步的右边用一方框进行描述，并用水平线表示两者的对应关系。

图8.38　与步对应动作的表示

3.转移及转移条件

控制系统从一个稳定状态过渡到另一个稳定状态的过程称为转移。我们用一个有向线段来表示转移的方向，并在两步间的有向线段中画一段横线表示转移的条件，条件通常用文字、逻辑方程或符号来表示。(www.daowen.com)

（1）转移的使能和触发。转移的实现必须依赖于一个条件，当此条件成立，称之为转移使能。该转移条件如果可以使步状态转移，则称之为触发。

一个转移能够触发必须满足两个条件：该步为动步并转移使能。如图8.39（a）所示，转移的输入步9不是动步，因此无法触发；图8.39（b）中，转移条件不满足，因此仍然无法触发；图8.39（c）中，转移条件满足且输入步均为动步，可以进行转移，转移后9、13、22变为静步。由此可见，功能图不但能表示动作的先后顺序与各动作之间的转移条件，还可以动态模拟控制系统的运行。

图8.39　转移的各种情况

（2）转移条件的表达。在顺序功能图中，常用以下三种方式表达转移条件：

①表示转移条件中各因素之间“与”的关系，“&”；

②表示转移条件中各因素之间“或”的关系，“≥”；

③表示条件永远成立，“=1”。

由上可知，顺序功能图必须按一定要求进行绘制，即必须满足以下规则：

①顺序功能图应该有一个初始步；

②步与步之间必须由转移分开，转移是有条件的；

③转移与转移之间不能相连，必须由步分开；

④步与转移、转移与步之间的连接采用有向线段，从上向下画时，箭头可以省略。当有向线段从下向上面时，必须画出向上的箭头以表明方向。

下面用一个例子来说明顺序功能图的组成规则。某一装配机械手初始时位于原点位置，当货物通过时，机械手自动伸出将物品从传送带中推出，当物品被推送到位后，位置传感器器动作，这时机械手自动退回到原点，准备下一次操作。机械手顺序控制功能图如图8.40所示。

图8.40　机械手顺序控制功能图

机械手的工作过程细分为三步：等待、推出、返回。从第一步到第二步的转移条件是：货物到达触发检测位置传感器时，转移才会发生；从第二步到第三步的转移条件是：机械手推出并且将货物推送到了指定位置；从第三步返回到初始步的条件是：回原点的位置开关动作，即已经到达了原点位置。