第5章_步进顺控指令及编程报告
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第五章 PLC的步进顺控指令系统
OUT Y 3 STL S 24
OUT Y STL STL S S
OUT Y
OUT Y 4
连续用STL 表示并行会合
当转换条件X1接通时，由状态器521分两路同时 进入状态器522和S24，以后系统的两个分支并 行工作。图5-8中水平双线强调的是并行工作， 实际上与一般状态编程一样，先进行驱动处理， 然后进行转换处理，从左到右依次进行。当两 个分支都处理完毕后，S23、S25同时接通，转 换条件X4也接通时，S26接通，同时S23、S25自 动复位。多条文路汇合在一起，实际上是STL指 令连续使用(在梯形图上是STL接点串联)。STL 指令最多可连续使用8次，即最多允许8条并行 支路汇合在—起。
第三节 选择性分支与汇合及其编程
一、选择性分支与汇合的特点
从多个分支流程 中选择某一个单 支流程，图。
分支选择条件X1和X4不能同时接通。在状态器 S2l时，根据X1和X4的状态决定执行哪一条分 支。当状态器S22或S24接通时，S2l自动复位。 状态器S26由S23或S25置位，同时，前一状态 器S23或S25自动复位。
下面以图5-2所示的机械手为例，进一步说 明状态转移图。机械手将工件从A点向B点移 送。机械手的上升、下降与左移、右移都是 由双线圈两位电磁阀驱动气缸来实现的。抓 手对物件的松开、夹紧是由一个单线圈两位 电磁阀驱动气缸完成，只有在电磁阀通电时 抓手才能夹紧。该机械手工作原点在左上方， 按下降、夹紧、上升、右移、下降、松开、 上升、左移的顺序依次运行。它有手动，自 动等几种操作方式。
图5-l是一个简单状态转 移图实例。状态器用框 图表示。框内是状态器 元件号，状态器之间用 有向线段连接。其中从 上到下、从左到右的箭 头可以省去不画，有向 线段上的垂直短线和它 旁边标注的文字符号或 逻辑表达式表示状态转 移条件。旁边的线圈等 是输出信号。
PLC步进顺控指令
Y2
并行合并
STL OUT LD SET SET STL OUT LD SET STL OUT STL OUT LD SET STL OUT STL STL LD SET STL OUT LD
S22 Y0 X2 S23 S26 S23 Y1 X3 S24 S24 Y2 S26 Y3 X4 S27 S27 Y4 S24 S27 X5 S28 S28 Y5
例5-1 圆盘旋转控制
S0
M8002
用PLC控制一 个圆盘，圆盘 的旋转由电动 机控制。要求 按下起动按钮 后正转1圈， 反转2圈后停 止。
起动按钮 X0 SQ 限位开关 X1
M1 M0 S21 M2 M0 S22
Y1 PLS
反转 M3
Y0
M3 M0 (b)SFC图1
(a)圆盘示意图
(c)SFC图2
Y5
(b)步进梯形图
(a)状态转移图
(c)指令表
图5- 16 并行分支
16
混合分支
S22 X2 X2 S23 X3 S24 X4 S28 X7
(a)混合分支1 (b)混合分支2
S22
Y0 X2 Y1 S26 X5 Y2 S27 X6 Y5 Y4 S29 Y6 Y3
Y0
S23 X3 S24 X5 S28 X6
1
第5章 步进顺控指令
• 5.1 步进梯形图指令与状态转移图 • 5.1.1 步进梯形图指令
• 步进梯形图指令STL(Step Ladder)和RET，是一种符合I EC1131—3标准中定义的 SFC图(Sequential Function Chart顺序功能图)的通用流程图语言。顺序功能图也叫 状态转移图，相当于国家标准“电气制图”（GB6988.6-86）的功能表图(Function Charts)。 SFC图特别适合于步进顺序的控制，而且编程十分直观，方便，便于读图，初学者也 很容易掌握和理解。
菱PLC步进顺控指令
20
输入
可编辑ppt
21
功能指令
可编辑ppt
22
可编辑ppt
23
可编辑ppt
24
可编辑ppt
25
可编辑ppt
26
可编辑ppt
27
可编辑ppt
28
可编辑ppt
29
可编辑ppt
2
二、状态转移图
可编辑ppt
3
状态转移图
可编辑ppt
4
三、编程方法
可编辑ppt
5
可编辑ppt
6
练习
• 注意问题： • S0—S19，S20—S499，S500—S899 • 转移条件 • 负载 • SET 、OUT区别
• RET • M8002、S0
可编辑ppt
7
(一)选择性分支、汇合编程
第五章 步进顺控指令
• 一、特点 • 能够把复杂的控制转化为按顺序逐步
（状态）完成。在基本指令的基础上， 增加了两条步进顺控指令，STL、RET， 配合使用的是状态元件。
可编辑ppt
1
处理方法
• 控制过程分为不同的状态，在一个 状态下，要完成一个或几个操作， 当满足状态转移条件时，就跳转到 下一个工作状态，执行下面的不同 操作。
可编辑ppt
8
例
可编辑pptຫໍສະໝຸດ 9可编辑ppt10
选择性分支
可编辑ppt
11
选择性汇合
可编辑ppt
12
（二）并行分支 与汇合
可编辑ppt
13
例
可编辑ppt
14
可编辑ppt
15
并行分支
可编辑ppt
16
并行汇合
步进顺控指令分析解析
(b) 梯形图
第五章 步进順控指令
(C)总梯形图
7
S20
5.1.3 SFC图和STL图编程 注意事项
S20
S20 T1
X0
SET T1
主 母 线 副 母 线
Y0 K300 Y1
X2 M0 T1 SET S21 连续步
接 Y0 X3 点 组
SET
副 母 线
Y0 K300 Y1
Y0 T1
X1
K300
接 点 组
COM1 COM
(a)送料车自动循环示意图
(b)送料车自动循环控制PLC接线图
图5- 2 送料车自动循环控制图
2018年10月20日星期六
第五章 步进順控指令
4
M8002 M8002 S0 X0 原位 X3 起动 S20 Y0 X1 (A点) S21 X0 原位 S22 Y0 X2 (B点) S23 Y1 X0 原位
Y0 X3
M0 T1
T1 X2
S21 M1
X1
Y0
S21
X3 X2
Y2 T1 Y2 Y3
副 母 线
X1
Y2 M1 T1 Y2
S21
K100
T1 Y2
M2 S22 Y4 Y2
Y1
副 母 线
Y1 SET S22 连续步 M2
S22
T1 K250
M3 C1
副 母 线
C1 K2 RST Y0
S22 Y3
副 母 线
第5章 步进顺控指令
5.1 3
步进梯形图指令与状态转移图
5.1.1 5.1.2 5.1.3 5.1.4 步进梯形图指令 状态转移图和步进梯形图 SFC图和STL图编程注意事项 状态转移条件的有关处理方法
三菱PLC步进顺控指令系统
2
顺序控制
例1： 送料小车控制系统
控制特点：
①控制输出 ②记忆功能
甲 地
乙 地
甲 地
乙 地
丙 地 丙 地
甲 地
乙 地
丙 地
甲 地
乙 地
丙 地3
顺序控制
例2： 自动咖啡机
硬币接收
控制特点：
①控制输出 ②记忆功能 ③逻辑运算
系统控制 (逻辑)
送出咖啡 退回余钱
4
顺序控制
例3： 原料混合加热控制系统
经验设计法： 直接采用梯形图编程，试图用输入去控制输出。如果不行，
加些辅助条件。 顺序控制设计法（也称步进控制设计法）：
采用順序功能图（SFC，Sequential Function Chart）设 计，再把功能图翻译成梯形图。
顺序控制设计法特点： ①简单易学； ②设计效率高； ③调试、修改和阅读方便。
S22
X4
S23
S24 S25
S26 S24 S27
X5
X6
S26
X7
X10
Y3 SET S23 SET S25 Y4 SET S24 Y5
Y6 SET S26 Y7 SET S27
Y10 SET S0 RET
M8002 S0
X0
S20
Y1
X 1
S22
Y3
X4
S23
Y4
X5
S24
Y5
X7
S27
Y10
步5
动作A 动作B
步5
动作A 动作B
a＋b
a●b
步6
动作C 动作D
步6
动作C 动作D
11
5.1 状态转移图
顺序控制
例1： 送料小车控制系统
控制特点：
①控制输出 ②记忆功能
甲 地
乙 地
甲 地
乙 地
丙 地 丙 地
甲 地
乙 地
丙 地
甲 地
乙 地
丙 地3
顺序控制
例2： 自动咖啡机
硬币接收
控制特点：
①控制输出 ②记忆功能 ③逻辑运算
系统控制 (逻辑)
送出咖啡 退回余钱
4
顺序控制
例3： 原料混合加热控制系统
经验设计法： 直接采用梯形图编程，试图用输入去控制输出。如果不行，
加些辅助条件。 顺序控制设计法（也称步进控制设计法）：
采用順序功能图（SFC，Sequential Function Chart）设 计，再把功能图翻译成梯形图。
顺序控制设计法特点： ①简单易学； ②设计效率高； ③调试、修改和阅读方便。
S22
X4
S23
S24 S25
S26 S24 S27
X5
X6
S26
X7
X10
Y3 SET S23 SET S25 Y4 SET S24 Y5
Y6 SET S26 Y7 SET S27
Y10 SET S0 RET
M8002 S0
X0
S20
Y1
X 1
S22
Y3
X4
S23
Y4
X5
S24
Y5
X7
S27
Y10
步5
动作A 动作B
步5
动作A 动作B
a＋b
a●b
步6
动作C 动作D
步6
动作C 动作D
11
5.1 状态转移图
第五章_PLC步进顺控指令系统
25
并行性汇合的编程
与一般状态转移图的编程一样，先进行驱动处理，再进行转 移处理。转移处理从左到右依次进行。 STL指令最多只能连续使用8次。
26
例2：按钮人行道系统
当PLC由停机转入运行时，初始状态S0动作，则车道为 绿灯，人行道为红灯。当人行道按钮X0或X1闭合后，系 统进入并行性运行状态，车道变为绿灯，人行道为红灯， 并且开始延时。30s后车道变为黄灯，再经10s变为红灯。 5s后人行道变为绿灯，15s后人行道绿灯开始闪烁，同 时计数器C0开始计数，绿灯每亮0.5s、灭0.5s，计数器 记录一次，当记录5次后，人行道变为红灯，5s后返回初 始状态。
10
SFC与梯形图的转换
1、除初始状态元件（S0~9）外，一般状态元件必 须在其它状态元件之后加入STL指令才能驱动，不 可脱离状态元件用其它方式驱动。
2、编程时，初始状态元件放在其它状态元件之前， 且初始状态元件可由其它状态元件驱动（如图1， S23驱动S0）。
3、上电运行时，初始状态要用其它方法驱动，使之 开始工作（如图1，PLC上电时，由M8002接通 初始状态S0）。
•选择性汇合 动作：若步5 为活动步， 且m=1，则 发生由步 5→12的进展， 若步8为活动 步，且n=1， 则发生8→12 的进展。
16
选择性分支的编程方法
与对一般状态图的编程一样，先进行驱动 处理，再设置转移条件，编程时由左到右 逐个编程。
P70，图5-8
17
选择性汇合的编程方法
先进行汇合前状态的输出处理，再朝汇合 状态转移，从左到右进行汇合转移。
27
I/O口分配
人行道开关 人行道开关
输入端口 X0 X1
车道红色信号灯 车道黄色信号灯 车道绿色信号灯
并行性汇合的编程
与一般状态转移图的编程一样，先进行驱动处理，再进行转 移处理。转移处理从左到右依次进行。 STL指令最多只能连续使用8次。
26
例2：按钮人行道系统
当PLC由停机转入运行时，初始状态S0动作，则车道为 绿灯，人行道为红灯。当人行道按钮X0或X1闭合后，系 统进入并行性运行状态，车道变为绿灯，人行道为红灯， 并且开始延时。30s后车道变为黄灯，再经10s变为红灯。 5s后人行道变为绿灯，15s后人行道绿灯开始闪烁，同 时计数器C0开始计数，绿灯每亮0.5s、灭0.5s，计数器 记录一次，当记录5次后，人行道变为红灯，5s后返回初 始状态。
10
SFC与梯形图的转换
1、除初始状态元件（S0~9）外，一般状态元件必 须在其它状态元件之后加入STL指令才能驱动，不 可脱离状态元件用其它方式驱动。
2、编程时，初始状态元件放在其它状态元件之前， 且初始状态元件可由其它状态元件驱动（如图1， S23驱动S0）。
3、上电运行时，初始状态要用其它方法驱动，使之 开始工作（如图1，PLC上电时，由M8002接通 初始状态S0）。
•选择性汇合 动作：若步5 为活动步， 且m=1，则 发生由步 5→12的进展， 若步8为活动 步，且n=1， 则发生8→12 的进展。
16
选择性分支的编程方法
与对一般状态图的编程一样，先进行驱动 处理，再设置转移条件，编程时由左到右 逐个编程。
P70，图5-8
17
选择性汇合的编程方法
先进行汇合前状态的输出处理，再朝汇合 状态转移，从左到右进行汇合转移。
27
I/O口分配
人行道开关 人行道开关
输入端口 X0 X1
车道红色信号灯 车道黄色信号灯 车道绿色信号灯
PLC步进顺控指令系统qi
6
特点
➢ 当从一个状态转移到另一个状态，前一个状态自 动复位
➢ 如要保持前一状态的输出，必须在状态激活时， 用令置位，然后在需要复位时，在以后的 状态中用RST指令复位。
状态元件,FX2N,1000 初始状态S0~S9,10点,回零S10~S19,10点, 通用 S20~S499,480点,保持500~S899,400点, 报警 S900~S999,100点.
• STL指令使新的状态开始，前一状态自动复位，
• RET使LD、LDI返回母线。
• STL接点断开后，与此相连的电路停止执行，但还要执行 一个扫描周期。
• SFC、梯形图、指令表三方可以转换。
8
SFC与梯形图的转换
1、除初始状态元件（S0~9）外，一般状态元件必 须在其它状态元件之后加入STL指令才能驱动，不 可脱离状态元件用其它方式驱动。
P70，图5-8
15
选择性汇合的编程方法
先进行汇合前状态的输出处理，再朝汇合 状态转移，从左到右进行汇合转移。
P71，图5-9
16
例1 选择性分支
使用传送机将大、 小球分类后分别 传送如图示意。 图中左上为原点， 动作顺序为下降、 吸收、上升、右 行、下降、释放、 上升、左行。此 外，机械臂下降 时，若电磁铁吸 住大球，下限开 关LS2断开；若 吸住小球，LS2 接通。
19
分支动作： 若步3为活 动步，且 e=1，步4， 6，8同时变 为活动步， 同时步3变 为不活动步。
合并动作：
当所有步均处 于活动状态， 且d=1，发 生步3，5， 7→8的进展， 步3，5，7 同时变为不活 动步，步8为 活动步。
20
并行性分支的编程
与一般状态转移图的编程一样，先进行驱动处理，再进 行转移处理。转移处理从左到右依次进行。
特点
➢ 当从一个状态转移到另一个状态，前一个状态自 动复位
➢ 如要保持前一状态的输出，必须在状态激活时， 用令置位，然后在需要复位时，在以后的 状态中用RST指令复位。
状态元件,FX2N,1000 初始状态S0~S9,10点,回零S10~S19,10点, 通用 S20~S499,480点,保持500~S899,400点, 报警 S900~S999,100点.
• STL指令使新的状态开始，前一状态自动复位，
• RET使LD、LDI返回母线。
• STL接点断开后，与此相连的电路停止执行，但还要执行 一个扫描周期。
• SFC、梯形图、指令表三方可以转换。
8
SFC与梯形图的转换
1、除初始状态元件（S0~9）外，一般状态元件必 须在其它状态元件之后加入STL指令才能驱动，不 可脱离状态元件用其它方式驱动。
P70，图5-8
15
选择性汇合的编程方法
先进行汇合前状态的输出处理，再朝汇合 状态转移，从左到右进行汇合转移。
P71，图5-9
16
例1 选择性分支
使用传送机将大、 小球分类后分别 传送如图示意。 图中左上为原点， 动作顺序为下降、 吸收、上升、右 行、下降、释放、 上升、左行。此 外，机械臂下降 时，若电磁铁吸 住大球，下限开 关LS2断开；若 吸住小球，LS2 接通。
19
分支动作： 若步3为活 动步，且 e=1，步4， 6，8同时变 为活动步， 同时步3变 为不活动步。
合并动作：
当所有步均处 于活动状态， 且d=1，发 生步3，5， 7→8的进展， 步3，5，7 同时变为不活 动步，步8为 活动步。
20
并行性分支的编程
与一般状态转移图的编程一样，先进行驱动处理，再进 行转移处理。转移处理从左到右依次进行。
CH5步进顺控指令
Page: 25
CH5 步进顺控指令
Date: 2016/1/27
Page: 26
CH5 步进顺控指令
X0
T0
T1
T2
T3
Date: 2016/1/27
Page: 27
CH5 步进顺控指令
Date: 2016/1/27
Page: 28
CH5 步进顺控指令
STL为状态动作的
SET在步进梯形图 STL与SET指令之间
以红绿灯控制为例， 其对应的顺序功能图如左 图所示。
Date: 2016/1/27
Page: 4
CH5 步进顺控指令
二、步进指令
FX系列PLC提供了一对步进指令。
STL 是利用内部软元件（状态S ）在顺控程序上进行工序步
进式控制的指令。
RET是用于状态（S）流程的结束，实现返回主程序（母线）
的指令。
或
Date: 2016/1/27
Page: 8
CH5 步进顺控指令
6.状态的转移方法
OUT 指令与 SET 指令对于 STL 指
令后的状态具有同样的功能，都 将原来的状态自动复位。此外， 还有自保持功能。但是，在使用 OUT指令时，用于向状态转移图中 的分离状态转移。
7.可在状态内处理的指令
Date: 2016/1/27
Date: 2016/1/27 Page: 16
CH5 步进顺控指令
三、并进分支与汇合流程
如左图所 示的流程都是 可能的程序。 B 流程 没有 问 题， 但 A 流 程 在并进汇合处 有等待动作的 状态，请务必 注意。
Date: 2016/1/27
Page: 17
CH5 步进顺控指令
步进顺控指令
X0
停止
SET S0 SET S20
Y0
SET S21
Y1
SET S0 RET
M8002
S0
X3
S20 X2
S21 X0
SET S0 SET S20
Y0
SET S21
Y1
SET S0 RET
▪ LD M8002 ▪ SET S0 ▪ STL S0 ▪ LD X3 ▪ SET S20 ▪ STL S20 ▪ OUT Y0 ▪ LD X2 ▪ SET S21 ▪ STL S21 ▪ OUT Y1 ▪ LD X0 ▪ SET S0 ▪ RET
在步进状态图中，本 次步进程序结束后， 要由步进的新母线回 到左母线时要用RET 指令。
▪ （3）步进梯形图的初始状态必須由S0～S9 开始
▪ （4）步进程序中的状态继电器S编号不能 重复
▪ （5）从若要由状态1向状态2转移时须要满 足转移条件才可。
S0
X0
S21 X1
S22
初始 状态
Y0
转移 条件
X0：为状态S0向状态
Y0
S20转移的条件 Y0：为状态S20中的内容
X1 SET S21
X1：为状态S20向状态S21转移的条件
M8002 S0
X0
Y1
S20
Y0
X1 Y0
S21
Y1
X2
S22
T0
T0 S0
RET
END
M8002 S0 X0
S20 Y1 X1
S21 Y0 X2
S22 T0
SET S0 SET S20
▪ 步进指令的使用说明
▪ 1)STL触点是与左侧母线相连的常开触点，某 STL触点接通，则对应的状态为活动步；
停止
SET S0 SET S20
Y0
SET S21
Y1
SET S0 RET
M8002
S0
X3
S20 X2
S21 X0
SET S0 SET S20
Y0
SET S21
Y1
SET S0 RET
▪ LD M8002 ▪ SET S0 ▪ STL S0 ▪ LD X3 ▪ SET S20 ▪ STL S20 ▪ OUT Y0 ▪ LD X2 ▪ SET S21 ▪ STL S21 ▪ OUT Y1 ▪ LD X0 ▪ SET S0 ▪ RET
在步进状态图中，本 次步进程序结束后， 要由步进的新母线回 到左母线时要用RET 指令。
▪ （3）步进梯形图的初始状态必須由S0～S9 开始
▪ （4）步进程序中的状态继电器S编号不能 重复
▪ （5）从若要由状态1向状态2转移时须要满 足转移条件才可。
S0
X0
S21 X1
S22
初始 状态
Y0
转移 条件
X0：为状态S0向状态
Y0
S20转移的条件 Y0：为状态S20中的内容
X1 SET S21
X1：为状态S20向状态S21转移的条件
M8002 S0
X0
Y1
S20
Y0
X1 Y0
S21
Y1
X2
S22
T0
T0 S0
RET
END
M8002 S0 X0
S20 Y1 X1
S21 Y0 X2
S22 T0
SET S0 SET S20
▪ 步进指令的使用说明
▪ 1)STL触点是与左侧母线相连的常开触点，某 STL触点接通，则对应的状态为活动步；
第5章_步进顺控指令及编程
5.2.3
应用实例：PLC控制自动送料装置
某加热炉自动送料装置，该动力头的加工过程示意图，如图所示。
加热炉自动送料装置工作示意图
其控制要求如下：
（1）按SO1启动按钮→KM1得电， 炉门电机正转→炉门开。 （2）压限位开关ST1→KM1失 电，炉门电机停转；KM3得电，推 料机电机正转→推料机进，送料 入炉到料位。 （3）压限位开关ST2→KM3失电， （5）压限位开关ST4→KM2失电，炉 推料机电机停转，延时3秒后，KM4 门电机停转；ST4常开触点闭合，并延时 得电，推料机电机反转→推料机退 3秒后才允许下次循环开始。 到原位。 （4）压限位开关ST3→KM4失 电，推料机电机停转；KM2得电， 炉门电机反转→炉门闭。 （6）上述过程不断运行，若按下 停止按钮SO2后，立即停止，再按启动 按钮继续运行。
解：（1）确定输入/输出（I/O）分配表， 输 输入设备 入 输出
输入编 号 X00
X01
输出设备
输出编号
启动按钮S01
限位开关SQ0
电磁阀YV1
电磁阀YV2
Y00
Y01
限位开关SQ1 限位开关SQ2
X02 X03
电磁阀YV3 接触器KM1
Y02 Y03
（2）根据工艺要求画出状态转移图
（3）根据状态转移图画出梯形图及指令语句表
选择按钮S08
X05
X06
（2）根据工艺要求画出状态转移图
（3）根据状态转移图画出梯形图
5.4.4 基础知识：并行分支
并行分支状态转移图。当若有多条路径，且多条路径同 时执行，这种分支方式称为并行分支。
5.3.3并行分支与汇合
5.4.5 应用实例：PLC控制双面钻孔机床
步进顺控指令
M8002 初始脉冲
S0
Y2
车道：绿
Y3
人行道：红
S21
T0
S22
T1
S23
X0 X1
人行道开关
T6
Y2 车道：绿 T0 K300 Y1 车道：黄 T1 K100 Y0 车道：红 T2 K50
S30
T2
S31
T3
S32
T4
OFF ON
S33
C0 C0 T5 T5
S34
Y3 人行道：红
Y4 人行道：绿 T3 K150 T4
S21 X2
S22 X5 X3
S23 X4
Y30 SET S20
Y31 SET S21
Y32 SET S22
Y33 S21 OUT SET S23 Y34
4-3 状态的详细(xiángxì)动作
❖STL指令(zhǐlìng)的动作 ❖对状态的各种指令(zhǐlìng)处 理
精品文档
下一节
一、 STL指令的动作
合并 转移 处理
AND X12
SET S50
精品文档
返回
例 子 (lì zi)
精品文档
五、跳转处理
(chǔlǐ)
状态(zhuàngtài)跳转用OUT指令代替 SET指令。
S0
Y30
X0
S20
Y31
X1
OUT S21
Y32
X2
S22
Y33
X5
X3
S23
Y34
X4
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S0 X0
S20 X1
LD X0
SET S21 —转移到第一并行分支状态
SET S31 —转移到第二并行分支状态
第五章 步进顺控指令
制面板材
输入
功能指令
第五章
步进顺控指令
• 一、特点 • 能够把复杂的控制转化为按顺序逐步 （状态）完成。在基本指令的基础上， 增加了两条步进顺控指令，STL、RET， 配合使用的是状态元件。
处理方法
• 控制过程分为不同的状态，在一个 状态下，要完成一个或几个操作， 当满足状态转移条件时，就跳转到 下一个工作状态，执行下面的不同 操作。
二、状态转移图
状态转移图
三、编程方法
练习
• • • • • • • 注意问题： S0—S19，S20—S499，S500—S899 转移条件 负载 SET 、OUT区别 RET M8002、S0
(一)选择性分支、汇合编程
例
选择性分支
选择性汇合
（二）并行分支 与汇合
例
并行分支
输入
功能指令
第五章
步进顺控指令
• 一、特点 • 能够把复杂的控制转化为按顺序逐步 （状态）完成。在基本指令的基础上， 增加了两条步进顺控指令，STL、RET， 配合使用的是状态元件。
处理方法
• 控制过程分为不同的状态，在一个 状态下，要完成一个或几个操作， 当满足状态转移条件时，就跳转到 下一个工作状态，执行下面的不同 操作。
二、状态转移图
状态转移图
三、编程方法
练习
• • • • • • • 注意问题： S0—S19，S20—S499，S500—S899 转移条件 负载 SET 、OUT区别 RET M8002、S0
(一)选择性分支、汇合编程
例
选择性分支
选择性汇合
（二）并行分支 与汇合
例
并行分支
第5讲 步进顺序控制指令
I/O分配
• 输入点： 启动按钮SB1 I0.0 停止按钮SB2 I0.1 上限位开关LS1 I0.2 下限位开关LS2 I0.3 左限位开关LS3 I0.4 小球右限位开关LS4 I0.5 大球右限位开关LS5 I0.6 大小球检测开关SQ I0.7
• • • • • • •
输出点： 原始位置指示灯HL 抓球电磁铁K 下行接触器KM1 上行接触器KM2 右行接触器KM3 左行接触器KM4
第5讲 步进顺序控制指令
• 一、功能流程图概述 • 二、功能图的程序设计
• 三、功能图向梯形图的转换
5-1功能图程序的构成
一、 功能流程图概述
•
顺序功能流程图，简称功能图（SFC）， 又叫状态流程图或状态转移图。它是专用 于工业顺序控制程序设计的一种功能说明 性语言，能完整地描述控制系统的工作过 程、功能和特性，是分析、设计电气控制 系统控制程序的重要工具。 顺序功能图由步、有向连线、转换、 转换条件和动作组成。
M00.1 3
Q0.1
M00.6 3
I0.1 M00.2 3 I0.3 M00.3 3 I0.4 M00.5 3 Q0.3 Q0.2 M00.4 3
I0.2 Q0.4 I0.5
等 Q0.0 待
I1.1 M01.1 3如图所示，是剪板机的控制示意图，开始时压钳和 剪刀在上限位置，限位开关I0.0和I0.1为ON。按 下起动按钮I1。0，工作过程如下：首先板右行 （Q0.0为ON）至限位开关I0.3动作，然后压钳下 行（Q0.1为ON并保持）。压紧板料后，压力继电 器I0.4为ON，压钳保持压紧，剪刀开始下行 （Q0.2为ON）。剪断板料后I0.2为ON，压钳和剪 刀同时上行（Q0.3和Q0.4为ON，Q0.1和Q0.2为 OFF），它们分别碰到限位I0.0和I0.1后，分别停 止上行，都停止后，又开始下一周期的工作，剪 完10块料后停止工作并停在初始状态。
步进顺控指令
Jump
S0
(c)SFC图
S22
Jump
S22
Jump
S20
图5- 13 小车运行梯形图和SFC图
2020年1月8日星期三
第五章 步进順控指令
14
5.2.2 SFC图的分支
状态转移 图可分为:
单分支 选择分支 并行分支 混合分支
选择分支
S22 Y0
X2 选择分支 X2
S23
Y1 S26
Y3
左 分 X3
X5
Jump
S22
S20
S1 X12
S30
OUT Jump S20
X6 X11 X13
S21 X7
S22
OUT S31 跳转
X14 复位 RST S32
X10
X15
＊S0
＊S1
S20
S30
S21
Jump S31 S31
S22
S32
Jump S21
Reset S32
重复 重复 跳转
(a)
2020年1月8日星期三
Y2
X5 S28 Y5
X6
X4
S27
Y4
X7
S28
Y6
X10
(b)混合 分支2
图5- 16 混合分支
2020年1月8日星期三
第五章 步进順控指令
17
SQ5
限大
位球
分。和一
别接小个
用近球传
于开。送
传关机机
SQ0
送 械械
机 臂手
械用原装
手于始置
上检位如
下测置图
5-17
左是在
右否左
运 动 的 定 位 。
实验五步进顺控指令
实验五步进顺控指令——多种液体混合搅拌器一、实验目的
熟悉电动机的多种液体混合搅拌器控制的plc编程流程
二、实验内容
用梯形图进行设计多种液体混合搅拌器控制电路
X0：启动X1：高位X2：中位X3：低位X10：停止
Y0：A阀Y1：B阀Y2：电动机Y3：C阀
三. 实验要求：
按编程要求编制程序，观察输入、输出结果与理论值是否相符。
四.实验器材：
plc仿真实验箱、计算机、导线若干。
五.实验步骤：
1. 按实验要求对PLC编程
2. 按实验要求对可编程仿真实验箱接线如下(其他接线已接好)
3. PLC写入；监控全画面
六. 实验结论
1）通过实验仿真记录我们发现实验结果与理论值一致。
（1）初始状态，容器是空的，电磁阀Y0、Y1、Y3和搅拌机均为OFF，液面传感器L1、L2、L3 均为OFF；
（2）按下启动按钮后，电磁阀Y0 闭合(Y1=ON)，开始注入液体A，到液面高度L2(L2=ON)时，停止注入 A 液体(Y0=OFF)，同时开启电磁阀Y1(Y1=ON)，注入液体B，当液面升至L1(L1=ON)时，停止注入B 液体(Y1=OFF)，同时开启搅拌机，6S 后搅拌机停止，电磁阀Y3 动作（Y3=ON），开始放出混合液体，当液体高度降至L3(L3=OFF) 后，再经2S 液体停止放出(Y3=OFF)。
（3）按下停止按钮X10，当前操作完毕后，系统停止在初始状态。
2）本实验达到预期目的，能基本掌握PLC的编程及方法，亲身感受到可编程仿真实验的实验步骤及相关安全要求。
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第5章 步进顺控指令及编程
Date: 2018-10-15 Page: 26
5.3.4
应用实例：PLC控制自动混料罐
混料罐装有两个进料泵（控制两种液料的 进罐），装有一个出料泵（控制混合料出
PLC控制自动混料罐的示意图
罐），另有一个混料泵（用于搅拌液料），
罐体上装有三个液位检测开关SI1、SI4、 SI6，分别送出罐内液位低、中、高的检测 信号，罐内与检测开关对应处有一只装有磁 钢的浮球作为液面指示器（浮球到达开关位 置时开关吸合，离开时开关释放）。操作面 板上设有一个混料配方选择开关S07，用于 选择配方１或配方２，还设有一个起动按钮 S01，当按动S01后，混料罐就按给定的工艺
驱动的元件。
（3）S20～S499 通用状态元件 （4）S500～S899 保持状态元件 （5）S900～S999 报警状态元件
§5.1 状态元件与步进顺控指令
第5章 步进顺控指令及编程
Date: 2018-10-15 Page: 4
状态转移图具有以下特点：
（1）每一个状态都是由一个状态元件控制的，以确保状态控制正常进行。 （2）每一个状态都具有驱动元件的能力，能够使该状态下要驱动的元件正常工作， 当然不一定每个状态下一定要驱动元件，应视具体情况而定 （3）每一个状态在转移条件满足时都会转移到下一个状态，而原状态自动切除。 特别指出：在状态转移过程中，在一个扫描周期内会出现两个状态同时动作的可能性，
停止按钮S02
限位开关ST1 限位开关ST2 限位开关ST3 限位开关ST4
X01
X02 X03 X04 X05
炉门闭接触器KM2
推料机进接触器KM3 推料机退接触器KM4
Y01
Y02 Y03
机电机停转；KM2得电的程序设计
（2）根据工艺要求画出状态转移图
5.2.1 基础知识：单流程的程序设计 从头到尾只有一条路可走，称为单流程结构。若出现循环控制，但只要以 一定顺序逐步执行且没有分支，也属于单一顺序流程。
第5章 步进顺控指令及编程
Date: 2018-10-15 Page: 9
X7
图 带跳转与重复的单流程SFC图 （a）跳转与重复 （b）重复 （c）向流程外跳转
§5.1 状态元件与步进顺控指令
第5章 步进顺控指令及编程
Date: 2018-10-15 Page: 7
【例5-1】根据图所示的状态转移图，画出对应的梯形图并写出对应的指令语句表。
OUT
状态转移图
梯形图
指令语句表
§5.2 简单流程的程序设计
第5章 步进顺控指令及编程
Date: 2018-10-15 Page: 8
加热炉自动送料装置工作示意图
§5.2 简单流程的程序设计
第5章 步进顺控指令及编程
Date: 2018-10-15 Page: 14
其控制要求如下：
（1）按SO1启动按钮→KM1得电，炉门
电机正转→炉门开。 （2）压限位开关ST1→KM1失电，炉门 电机停转；KM3得电，推料机电机正转→ 推料机进，送料入炉到料位。 （3）压限位开关ST2→KM3失电，推料 机电机停转，延时3秒后，KM4得电，推料 机电机反转→推料机退到原位。 （4）压限位开关ST3→KM4失电，推料
流程开始运行，连续作3次循环后自动停止，
中途按停止按钮S02混料罐完成一次循环后 才能停止。
§5.3 简单循环与跳转程序设计
第5章 步进顺控指令及编程
Date: 2018-10-15 Page: 27
混料罐的工艺流程
解：（1）确定输入/输出（I/O）分配表
输 输入设备 高液位检测开 关SI6 中液位检测开 关SI4 低液位检测开 关SI1 起动按钮S01 停止按钮S02 入 输入编号 X00 X01 X02 X03 X04 X05 输出 输出设备 进料泵1 进料泵2 混料泵 出料泵 输出编号 Y00 Y01 Y02 Y03
输入 编号
X00 X01 X02 X03
输出设备 电磁阀YV1 电磁阀YV2 电磁阀YV3 接触器KM1
输出编号 Y00 Y01 Y02 Y03
（1）动力头在原位，并加以起动信号，这 时接通电磁阀YV1，动力头快进。
启动按钮S01 限位开关SQ0 限位开关SQ1 限位开关SQ2
§5.2 简单流程的程序设计
§5.3 简单循环与跳转程序设计
5.3.3 基础知识：跳转程序设计
第5章 步进顺控指令及编程
Date: 2018-10-15 Page: 25
向下面状态的直接转移或向系列外的状态转移被称为跳转，用箭头符号指 向转移的目标状态。
向下面状态的直接转移
向系列外的状态转移
§5.3 简单循环与跳转程序设计
（2）动力头碰到限位开关SQ1后，接通电磁 阀YV1和YV2，动力头由快进转为工进，同时动 力头电机转动（由KM1控制）
（3）动力头碰到限位开关SQ2后，开始延时3s。 （4）延时时间到，接通电磁阀YV3，动力头快 退。 （5）动力头回到原位即停止。 解：（1）确定输入/输出（I/O）分配表，
输 输入设备 入 输出
1．步进接点指令STL 步进接点指令STL的功能是从左母线连接步进接点。STL指令的操作元件为状态元件S。
梯形图
指令语句表
步进接点具有主控和跳转作用，当步进接点闭合时，动步进接点后面的电路块被执行，当
步进接点断开时，步进接点后面的电路块不执行。因此在步进接点后面的电路块中不允许使用 主控或主控复位指令。
§5.3 简单循环与跳转程序设计
其工艺流程如下： （1）南北红灯亮并保持15秒钟，同时东 西绿灯亮，但保持10秒，到10秒时东西绿 灯闪亮3次（每周期1秒）后熄灭；继而黄 灯亮，并保持2秒钟，到2秒时东西黄灯熄 灭，红灯亮，同时，南北红灯熄灭，绿灯 亮。 （2）东西红灯亮并保持10秒钟，同时，
第5章 步进顺控指令及编程
§5.2 简单流程的程序设计
第5章 步进顺控指令及编程
Date: 2018-10-15 Page: 30
5.2.3
应用实例：PLC控制自动送料装置
某加热炉自动送料装置，该动力头的加工过程示意图，如图所示。
加热炉自动送料装置工作示意图
§5.2 简单流程的程序设计
第5章 步进顺控指令及编程
Date: 2018-10-15 Page: 31
5.3.1 基础知识：循环程序设计 向前面状态进行转移的流程称为
第5章 步进顺控指令及编程
Date: 2018-10-15 Page: 21
5.3.2
应用实例：PLC控制红绿灯
循环。用箭头指向转移的目标状态。使 用循环流程可以实现一般的重复。
PLC控制红绿灯的示意图
设置一个启动按钮S01，当它接通时，信号 灯控制系统开始工作，且先南北红灯亮，东西 绿灯亮。设置一个开关S07进行选择红绿灯连续 循环与单次循环，当S07为0时，红绿灯连续循 环，当S07为1时，红绿灯单次循环。
§5.1 状态元件与步进顺控指令
第5章 步进顺控指令及编程
Date: 2018-10-15 Page: 6
2．步进返回指令RET
RET指令的功能是使由STL指令所形成的副母线复位。RET指令无操作元件。
梯形图
指令语句表
由于步进接点指令具有主控和跳转作用，因此不必每一条 STL指令后都加一条RET指令， 只需在最后使用一条RET指令就可以了。
Date: 2018-10-15 Page: 22
解：（1）确定输入/输出（I/O）分配表
输 入 输入设备 启动按钮S01 循环方式选择开 关S07 输入编号 X00 X01 输出 输出设备 南北红灯 东西绿灯 东西黄灯 东西红灯 输出编号 Y00 Y01 Y02 Y03
南北绿灯亮，但保持5秒钟，到5秒时南北 绿灯闪亮3次（每周期1秒）后熄灭；继而 黄灯亮，并保持2秒钟，到2秒时南北黄灯 熄灭，红灯亮，同时，东西红灯熄灭，绿 灯亮。
第5章 步进顺控指令及编程
Date: 2018-10-15 Page: 10
图（a）的语句表如下：
§5.2 简单流程的程序设计
5.2.2 应用实例：PLC控制钻孔动力头
第5章 步进顺控指令及编程
Date: 2018-10-15 Page: 11
某一冷加工自动线有一个钻孔动力头，该 动力头的加工过程控制要求如下：
其控制要求如下：
（1）按SO1启动按钮→KM1得电，炉门
电机正转→炉门开。 （2）压限位开关ST1→KM1失电，炉门 电机停转；KM3得电，推料机电机正转→ 推料机进，送料入炉到料位。 （3）压限位开关ST2→KM3失电，推料 机电机停转，延时3秒后，KM4得电，推料 机电机反转→推料机退到原位。 （4）压限位开关ST3→KM4失电，推料
5.3.2 选择性分支与汇合
第5章 步进顺控指令及编程
Date: 2018-10-15 Page: 18
第5章 步进顺控指令及编程
Date: 2018-10-15 Page: 19
5.3.3并行分支与汇合
第5章 步进顺控指令及编程
Date: 2018-10-15 Page: 20
§5.3 简单循环与跳转程序设计
配方选择开关 S07
§5.3 简单循环与跳转程序设计
（2）根据工艺要求画出状态转移图
第5章 步进顺控指令及编程
Date: 2018-10-15 Page: 28
§5.3 简单循环与跳转程序设计
第5章 步进顺控指令及编程
Date: 2018-10-15 Page: 29
（3）根据状态转移图写出指令语句表
第5章 步进顺控指令及编程
Date: 2018-10-15 Page: 15 （3）根据状态转移图画出梯形图
§5.2 简单流程的程序设计