PLC程序使用启保停电路编程方式与方法详解培训学习课件 PPT79页
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STL指令方式---- 以STL触点或辅助继电器为中心 （转换实现的基本规则）
基本概念
步进控制: 在多工步的控制中，按照一定的顺序分步动作，即上一步动作结束后， 下一步动作才开始。
步进指令:专门Biblioteka Baidu于步进控制的指令
编程步骤: 1)根据工艺流程画出状态转移图； 2)根据状态转移图画出步进梯形图; 3)根据步进梯形图编写出指令表。
在起保停电路中，则应 将前级步M1和转换条件 X1对应的常开触点串联， 作为控制M2的起动电路。
控制M2的起动电路接通后，在下一个扫描周期，前级 步M1变为不活动步，M1的常开触点断开，M2自保。 当M2和X2均为ON时，步M3变为活动步，这时步M2 应变为不活动步，因此可以将M3=1作为使辅助继电器 M2变为OFF的条件，即将后续步M3的常
选择序列与并行序列的编程方法
如人行横道处的交通信号灯。按下起动按钮X0，步M1和步M5 同时变为活动步。
按下停止按钮X1，在完成顺 序功能图中一个工作周期的 最后一个步(车道黄灯亮、人 行道红灯亮)的工作后返回初 始状态，所有的灯熄灭。为 了实现在最后一步返回初始 状态，在梯形图中用起保停 电路和起动、停止按钮来控 制M10，按下起动按钮X0， M10变为ON并保持，按下 停止按钮X1，M10变为OFF， 但是系统不会马上返回初始 步，因为M10只是在步M8 之后起作用。交通灯的闪动 是用周期为1s的时钟脉冲 M8013的触点实现的。
图5—35中IST指令的源操作数X10用来指定与工作方式有关的输 入继电器的首元件，它实际上指定从X10开始的8个输入继电器， 它们分别具有以下的意义：
X10：手动
X11：回原点
X12：单步运行
X13：单周期运行(半自动)
X14：连续运行(全自动)
X15：回原点起动
X16：自动操作起动
右图中，步M1和步M5之前 有一个选择序列的合并，当 步M0为活动步并且转换条件 X0满足，或者步M8为活动步， 并且转换条件M10满足，步 M1和步M5都应变为活动步， 即控制M1和M5的起保停电 路的起动条件应为
M0·X0+M8·M10，对应的 起动电路由两条并联支路组 成，每条支路分别由M0、X0 和M8、M10的常开触点串联 而成。
右图中步M8之后有一个选择序列 的分支，当它的后续步M0、M1 和M5变为活动步时，它应变为不 活动步。因为M1和M5是同时变 为活动步的，所以只需将M0和 M1或M0和M5的常闭触点与M8 的线圈串联。
2．选择序列的合并的编程方法
对于选择序列的合并，如果某一步之前有N个转换，则代表该步的辅助 继电器的起动电路由N条支路并联而成，各支路由某一前级步对应的辅 助继电器的常开触点与相应转换条件对应的触点或电路串联而成。
M8040：为1时禁止所有的状态转换 M8041：转换起动 M8042：起动脉冲 M8043：回原点完成 M8044：原点条件满足 M8047：STL监控有效 So：手动操作初始状态 S1：回原点初始状态 S2：自动操作初始状态
如果改变了当前选择的工作方式，在“回原点完成”标志M8043变为 ON之前，所有的输出继电器将变为OFF。STL监控有效标志M8047的线 圈“通电”时，当前的活动步对应的状态的元件号按从大到小的顺序排 列，存放在特殊数据寄存器D8040一D8047中，因此可以监控8点活动 步对应的状态的元件号。此外，若有任何一个状态为ON，特殊辅助继电 器M8046将为ON。
状态转移图
状态转移图简称SFC）：是用状态继电器 来描述工步转移的图形。
状态Sn
转移条件
状态Sm
满足转移条件时，实现状态转移，即上一状态（转 移源）复位，下一状态（转移目标）置位。
指令表
对步进接点用步进指令STL编程； 当步进控制范围结束时，用步进返回
指令RET； 与步进接点相连的触点用LD/LDI指令。
3．自动返回原点程序 自动返回原点的顺序功能图如图5—36所示，当原点条
件满足时，特殊辅助继电器M8044(原点条件)为ON(见 图中的初始化程序)。
自动返回原点结束后，用 SET指令将M8043(回原点完 成)置为ON，并用RST指令将 回原点顺序功能图中的最后一 步S12复位，返回原点的顺序 功能图中的步应使用S10～ S19。
4．自动程序
用STL指令设计的自动程序的顺序功能图如图5-34所示，特 殊辅助继电器M8041(转换起动)和M8044(原点条件)是从自 动程序的初始步S2转换到下一步S20的转换条件。自动程序 的梯形图见图5-35。
使用IST指令后，系统的手动、自动、单周期、单步、连续 和回原点这几种工作方式的切换是系统程序自动完成的，但 是必须按照前述的规定，安排IST指令中指定的控制工作方 式用的输入继电器X10～X17的元件号顺序。
起保停电路仅仅使用与触点和线圈 有关的指令，这是一种通用的编程 方法，可以用于任意型号的PLC。
右下图中的步M1、M2和M3是顺序功能图中顺序相连的3步。 设计起保停电路的关键是找出它的起动条件和停止条件。
根据转换实现的基本规则，步M2变为活动步的条件是它的前 级步M1为活动步，且转换条件X1=1。
一个工作周期可以分为一 个初始步和4个运动步， 分别用M0～M4来代表这 5步。起动按钮X3、限位 开关X0～X2的常开触点 是各步之间的转换条件。
如某一输出继电器在几步中都应为ON，应将代表各有关步的辅助继电器的常开 触点并联后，驱动该输出继电器的线圈。如图中Y0在步M1和M3中都应为ON，所 以将M1和M3的常开触点并联后，来控制Y0的线圈。
使用步进指令需要说明的问题
1. 状态S作为辅助继电器使用时，不能提供步进接点（步进接点是可以产生一定步进动 作的接点）。
2. 输出的驱动方法。STL内的母线一旦写入LD或LDI指令后，对不需要触点的线圈就不 能再编程，如图（a）所示。若要编程，需变换成图（b）所示。
使用步进梯形指令的编程方法
1.初始化程序 FX系列PLC的状态初始化指令IST(Initial State)
特殊辅助继电器M8000在RUN(运行)状态时为ON，其常闭触点一直处 于断开状态。图5-37c中只有回原点和连续两种工作方式，其余的工作方 式是被禁止的。图5-37c中“起动”与“回原点起动”功能合用一个按钮 X32。
5．2使用起保停电路的编程方法
根据顺序功能图来设计梯形图时， 可以用辅助继电器M来代表步。
右图为两条运输带顺 序相连，应先起动2号 运输，按下起动按钮， 2号运输带开始运行， 5s后1号运输带自动起 动。停机的顺序与起 动的顺序刚好相反， 间隔仍然为5s。
在顺序功能图中，如果某一转换所有的前级步都是活动步并且相应的转 换条件满足，则转换实现。在以转换为中心的编程方法中，将该转换所 有前级步对应的辅助继电器的常开触点与转换对应的触点或电路串联， 作为执行SET指令和RST指令的条件。用SEＴ指令使所有后续步对应的辅 助继电器置位，用RST指令使所有前级步对应的辅助继电器复位。
的功能指令编号为FNC60，它与STL指令一起 使用，专门用来设置具有多种工作方式的控制 系统的初始状态和设置有关的特殊辅助继电器 的状态，可以大大简化复杂的顺序控制程序的 设计工作。IST指令只能使用一次，它应放在 程序开始的地方，被它控制的STL电路应放在 它的后面。
机械手控制系统的顺 序功能图如图所示。 该系统的初始化程序 (见图5-35)用来设置 初始状态和原点位置 条件。IST指令中的 S20和S30用来指定在 自动操作中用到的最 低和最高的状态的元 件号，IST中的源操作 数可以取X、Y和M
=1
M10
以转换为中心的编程方法
单序列的编程方法
图中X1对应的转换需要同时满足两个条件，即该转换的前级步是活动步 和转换条件满足。在梯形图中，可以用M1和X1的常开触点组成的串联 电路来表示上述条件。该电路接通时，两个条件同时满足，此时应完成 两个操作，即将该转换的后续步变为活动步和将该转换的前级步变为不 活动步。
闭触点与M2的线圈串 联，作为起保停电路的 停止电路。
梯形图可以用逻辑代数式 表示为：
M2=(M1·X1+M2)·/M3
单序列的编程方法
右图是某小车运动 的示意图。设小车在 初始位置时停在右边， 限位开关X2为ON。 按下起动按钮X3后， 小车左行，碰到限位 开关X1时，变为右行； 返回限位开关X2处变 为左行，碰到限位开 关X0时，变为右行， 返回起始位置后停止 运动。
为了解决这一问题，增设了一个受X2控制的中间元件 M10，用M10的常闭触点取代图中X2的常闭触点。如 果M2为活动步时X2变为l状态，执行图中的第1个起保 停电路时，M10尚为0状态，它的常闭触点闭合，M2 的线圈通电，保证了控制M3的起保停电路的起动电路 接通，使M3的线圈通电，转换到步M3。执行完图中 最后一行电路后，M10变为1状态，在下一个扫描周期 使M2的线圈断电。
工作方式的切换是通过特殊辅助继电器M8040～M8042实 现的，IST指令自动驱动M8040～M8042。
5．使用IST指令时输入继电器元件号的处理
图5-37a中的源操作数M0表示M0～M7分别具有图5-37b中所示的意义。IST指 令可以使用元件号不连续的输入继电器(见图5-37b)，也可以只使用前述的部分 工作方式。
车道交通灯和人行道交通 灯是同时工作的，可以用 并行序列来表示它们的工 作情况。在顺序功能图中， 为了避免从并行序列的汇 合处直接转换到并行序列 的分支处，在步M4和 M7的后面设置了一个虚 设步，该步没有什么具体 的操作，进入该步后，将 马上转移到下一步。
1．选择序列的分支的编程方法
如果某一步的后面有一个由N条分支组成的选择序列，该步可能转换到 不同的N步去，应将这N个后续步对应的辅助继电器的常闭触点与该步的 线圈串联，作为结束该步的条件。
X17：停止
X10～X14中同时只能有一个处于接通状态，必须使用选择开 关(见图5-25)，以保证这5个输人中不可能有两个同时为ON。
IST指令的执行条件满足时，初始状态S0～S2和下列的特殊辅助 继电器被自动指定为以下功能，以后即使IST指令的执行条件变为 OFF，这些元件的功能仍保持不变：
3．并行序列的分支的编程方法
并行序列中各单序列的第一步应同时变为活动步。对控制这些步的起保停电 路使用同样的起动电路，可以实现这一要求。
右图中步M0之后有一个并行序 列的分支，当步M8为活动步并 且转换条件M10满足，或步 M0为活动步并且转换条件X0 得到满足，都应转换到步M1和 步M5，M1和M5应同时变为 ON，这是用逻辑关系式 M0·X0+M8·M10对应的电路 同时作为控制M1和M5的起保 停电路的起动电路实现的。
PLC程序使用启保停电路编程 方式与方法详解
培训学习课件
使用启保停电路的编程方式 几种编程方式比较
各种编程方式比较
；；
① 编程方式的通用性;起保停通用性最强
② 不同编程方式设计程序长度比较;用STL指令程序最短。
③ 电路结构及其其他方面的比较
起保停电路编程方式 ---- 以步为中心；
以转换为中心编程方式 ---- 以转换为中心（转 换实现的基本规则）；
2．手动程序
手动程序(见图5—35)与图5—28中的程序 基本上相同，手动程序用初始状态S0控制， 因为手动程序、自动程序(不包括回原点程序) 和回原点程序均用STL触点驱动，这3部分程 序不会同时被驱动，所以用STL指令和IST指 令编程时，不必像图5—1那样，用CJ指令来 切换自动程序和手动程序。
4．并行序列的合并的编程方法
步M8之前有一个并行序列的合并，该转换实现的条件是所有的前级步 (即步M4和M7)都是活动步且转换条件T5满足。由此可知，应将M4， M7和T5的常开触点串联，作为控制M8的起保停电路的起动电路。
仅有两步的闭环的处理
如果在顺序功能图中有仅由两步组成的小闭环，相应的辅助继电器的线圈将 不能“通电”。例如在M3和X3均为1状态时，M2的起动电路接通，但是这 时与它串联的M3的常闭触点却是断开的，所以M2的线圈将不能“通电”。 出现上述问题的根本原因是闭环中只有两步，步M2既是步M3的前级步，又 是它的后续步。
基本概念
步进控制: 在多工步的控制中，按照一定的顺序分步动作，即上一步动作结束后， 下一步动作才开始。
步进指令:专门Biblioteka Baidu于步进控制的指令
编程步骤: 1)根据工艺流程画出状态转移图； 2)根据状态转移图画出步进梯形图; 3)根据步进梯形图编写出指令表。
在起保停电路中，则应 将前级步M1和转换条件 X1对应的常开触点串联， 作为控制M2的起动电路。
控制M2的起动电路接通后，在下一个扫描周期，前级 步M1变为不活动步，M1的常开触点断开，M2自保。 当M2和X2均为ON时，步M3变为活动步，这时步M2 应变为不活动步，因此可以将M3=1作为使辅助继电器 M2变为OFF的条件，即将后续步M3的常
选择序列与并行序列的编程方法
如人行横道处的交通信号灯。按下起动按钮X0，步M1和步M5 同时变为活动步。
按下停止按钮X1，在完成顺 序功能图中一个工作周期的 最后一个步(车道黄灯亮、人 行道红灯亮)的工作后返回初 始状态，所有的灯熄灭。为 了实现在最后一步返回初始 状态，在梯形图中用起保停 电路和起动、停止按钮来控 制M10，按下起动按钮X0， M10变为ON并保持，按下 停止按钮X1，M10变为OFF， 但是系统不会马上返回初始 步，因为M10只是在步M8 之后起作用。交通灯的闪动 是用周期为1s的时钟脉冲 M8013的触点实现的。
图5—35中IST指令的源操作数X10用来指定与工作方式有关的输 入继电器的首元件，它实际上指定从X10开始的8个输入继电器， 它们分别具有以下的意义：
X10：手动
X11：回原点
X12：单步运行
X13：单周期运行(半自动)
X14：连续运行(全自动)
X15：回原点起动
X16：自动操作起动
右图中，步M1和步M5之前 有一个选择序列的合并，当 步M0为活动步并且转换条件 X0满足，或者步M8为活动步， 并且转换条件M10满足，步 M1和步M5都应变为活动步， 即控制M1和M5的起保停电 路的起动条件应为
M0·X0+M8·M10，对应的 起动电路由两条并联支路组 成，每条支路分别由M0、X0 和M8、M10的常开触点串联 而成。
右图中步M8之后有一个选择序列 的分支，当它的后续步M0、M1 和M5变为活动步时，它应变为不 活动步。因为M1和M5是同时变 为活动步的，所以只需将M0和 M1或M0和M5的常闭触点与M8 的线圈串联。
2．选择序列的合并的编程方法
对于选择序列的合并，如果某一步之前有N个转换，则代表该步的辅助 继电器的起动电路由N条支路并联而成，各支路由某一前级步对应的辅 助继电器的常开触点与相应转换条件对应的触点或电路串联而成。
M8040：为1时禁止所有的状态转换 M8041：转换起动 M8042：起动脉冲 M8043：回原点完成 M8044：原点条件满足 M8047：STL监控有效 So：手动操作初始状态 S1：回原点初始状态 S2：自动操作初始状态
如果改变了当前选择的工作方式，在“回原点完成”标志M8043变为 ON之前，所有的输出继电器将变为OFF。STL监控有效标志M8047的线 圈“通电”时，当前的活动步对应的状态的元件号按从大到小的顺序排 列，存放在特殊数据寄存器D8040一D8047中，因此可以监控8点活动 步对应的状态的元件号。此外，若有任何一个状态为ON，特殊辅助继电 器M8046将为ON。
状态转移图
状态转移图简称SFC）：是用状态继电器 来描述工步转移的图形。
状态Sn
转移条件
状态Sm
满足转移条件时，实现状态转移，即上一状态（转 移源）复位，下一状态（转移目标）置位。
指令表
对步进接点用步进指令STL编程； 当步进控制范围结束时，用步进返回
指令RET； 与步进接点相连的触点用LD/LDI指令。
3．自动返回原点程序 自动返回原点的顺序功能图如图5—36所示，当原点条
件满足时，特殊辅助继电器M8044(原点条件)为ON(见 图中的初始化程序)。
自动返回原点结束后，用 SET指令将M8043(回原点完 成)置为ON，并用RST指令将 回原点顺序功能图中的最后一 步S12复位，返回原点的顺序 功能图中的步应使用S10～ S19。
4．自动程序
用STL指令设计的自动程序的顺序功能图如图5-34所示，特 殊辅助继电器M8041(转换起动)和M8044(原点条件)是从自 动程序的初始步S2转换到下一步S20的转换条件。自动程序 的梯形图见图5-35。
使用IST指令后，系统的手动、自动、单周期、单步、连续 和回原点这几种工作方式的切换是系统程序自动完成的，但 是必须按照前述的规定，安排IST指令中指定的控制工作方 式用的输入继电器X10～X17的元件号顺序。
起保停电路仅仅使用与触点和线圈 有关的指令，这是一种通用的编程 方法，可以用于任意型号的PLC。
右下图中的步M1、M2和M3是顺序功能图中顺序相连的3步。 设计起保停电路的关键是找出它的起动条件和停止条件。
根据转换实现的基本规则，步M2变为活动步的条件是它的前 级步M1为活动步，且转换条件X1=1。
一个工作周期可以分为一 个初始步和4个运动步， 分别用M0～M4来代表这 5步。起动按钮X3、限位 开关X0～X2的常开触点 是各步之间的转换条件。
如某一输出继电器在几步中都应为ON，应将代表各有关步的辅助继电器的常开 触点并联后，驱动该输出继电器的线圈。如图中Y0在步M1和M3中都应为ON，所 以将M1和M3的常开触点并联后，来控制Y0的线圈。
使用步进指令需要说明的问题
1. 状态S作为辅助继电器使用时，不能提供步进接点（步进接点是可以产生一定步进动 作的接点）。
2. 输出的驱动方法。STL内的母线一旦写入LD或LDI指令后，对不需要触点的线圈就不 能再编程，如图（a）所示。若要编程，需变换成图（b）所示。
使用步进梯形指令的编程方法
1.初始化程序 FX系列PLC的状态初始化指令IST(Initial State)
特殊辅助继电器M8000在RUN(运行)状态时为ON，其常闭触点一直处 于断开状态。图5-37c中只有回原点和连续两种工作方式，其余的工作方 式是被禁止的。图5-37c中“起动”与“回原点起动”功能合用一个按钮 X32。
5．2使用起保停电路的编程方法
根据顺序功能图来设计梯形图时， 可以用辅助继电器M来代表步。
右图为两条运输带顺 序相连，应先起动2号 运输，按下起动按钮， 2号运输带开始运行， 5s后1号运输带自动起 动。停机的顺序与起 动的顺序刚好相反， 间隔仍然为5s。
在顺序功能图中，如果某一转换所有的前级步都是活动步并且相应的转 换条件满足，则转换实现。在以转换为中心的编程方法中，将该转换所 有前级步对应的辅助继电器的常开触点与转换对应的触点或电路串联， 作为执行SET指令和RST指令的条件。用SEＴ指令使所有后续步对应的辅 助继电器置位，用RST指令使所有前级步对应的辅助继电器复位。
的功能指令编号为FNC60，它与STL指令一起 使用，专门用来设置具有多种工作方式的控制 系统的初始状态和设置有关的特殊辅助继电器 的状态，可以大大简化复杂的顺序控制程序的 设计工作。IST指令只能使用一次，它应放在 程序开始的地方，被它控制的STL电路应放在 它的后面。
机械手控制系统的顺 序功能图如图所示。 该系统的初始化程序 (见图5-35)用来设置 初始状态和原点位置 条件。IST指令中的 S20和S30用来指定在 自动操作中用到的最 低和最高的状态的元 件号，IST中的源操作 数可以取X、Y和M
=1
M10
以转换为中心的编程方法
单序列的编程方法
图中X1对应的转换需要同时满足两个条件，即该转换的前级步是活动步 和转换条件满足。在梯形图中，可以用M1和X1的常开触点组成的串联 电路来表示上述条件。该电路接通时，两个条件同时满足，此时应完成 两个操作，即将该转换的后续步变为活动步和将该转换的前级步变为不 活动步。
闭触点与M2的线圈串 联，作为起保停电路的 停止电路。
梯形图可以用逻辑代数式 表示为：
M2=(M1·X1+M2)·/M3
单序列的编程方法
右图是某小车运动 的示意图。设小车在 初始位置时停在右边， 限位开关X2为ON。 按下起动按钮X3后， 小车左行，碰到限位 开关X1时，变为右行； 返回限位开关X2处变 为左行，碰到限位开 关X0时，变为右行， 返回起始位置后停止 运动。
为了解决这一问题，增设了一个受X2控制的中间元件 M10，用M10的常闭触点取代图中X2的常闭触点。如 果M2为活动步时X2变为l状态，执行图中的第1个起保 停电路时，M10尚为0状态，它的常闭触点闭合，M2 的线圈通电，保证了控制M3的起保停电路的起动电路 接通，使M3的线圈通电，转换到步M3。执行完图中 最后一行电路后，M10变为1状态，在下一个扫描周期 使M2的线圈断电。
工作方式的切换是通过特殊辅助继电器M8040～M8042实 现的，IST指令自动驱动M8040～M8042。
5．使用IST指令时输入继电器元件号的处理
图5-37a中的源操作数M0表示M0～M7分别具有图5-37b中所示的意义。IST指 令可以使用元件号不连续的输入继电器(见图5-37b)，也可以只使用前述的部分 工作方式。
车道交通灯和人行道交通 灯是同时工作的，可以用 并行序列来表示它们的工 作情况。在顺序功能图中， 为了避免从并行序列的汇 合处直接转换到并行序列 的分支处，在步M4和 M7的后面设置了一个虚 设步，该步没有什么具体 的操作，进入该步后，将 马上转移到下一步。
1．选择序列的分支的编程方法
如果某一步的后面有一个由N条分支组成的选择序列，该步可能转换到 不同的N步去，应将这N个后续步对应的辅助继电器的常闭触点与该步的 线圈串联，作为结束该步的条件。
X17：停止
X10～X14中同时只能有一个处于接通状态，必须使用选择开 关(见图5-25)，以保证这5个输人中不可能有两个同时为ON。
IST指令的执行条件满足时，初始状态S0～S2和下列的特殊辅助 继电器被自动指定为以下功能，以后即使IST指令的执行条件变为 OFF，这些元件的功能仍保持不变：
3．并行序列的分支的编程方法
并行序列中各单序列的第一步应同时变为活动步。对控制这些步的起保停电 路使用同样的起动电路，可以实现这一要求。
右图中步M0之后有一个并行序 列的分支，当步M8为活动步并 且转换条件M10满足，或步 M0为活动步并且转换条件X0 得到满足，都应转换到步M1和 步M5，M1和M5应同时变为 ON，这是用逻辑关系式 M0·X0+M8·M10对应的电路 同时作为控制M1和M5的起保 停电路的起动电路实现的。
PLC程序使用启保停电路编程 方式与方法详解
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使用启保停电路的编程方式 几种编程方式比较
各种编程方式比较
；；
① 编程方式的通用性;起保停通用性最强
② 不同编程方式设计程序长度比较;用STL指令程序最短。
③ 电路结构及其其他方面的比较
起保停电路编程方式 ---- 以步为中心；
以转换为中心编程方式 ---- 以转换为中心（转 换实现的基本规则）；
2．手动程序
手动程序(见图5—35)与图5—28中的程序 基本上相同，手动程序用初始状态S0控制， 因为手动程序、自动程序(不包括回原点程序) 和回原点程序均用STL触点驱动，这3部分程 序不会同时被驱动，所以用STL指令和IST指 令编程时，不必像图5—1那样，用CJ指令来 切换自动程序和手动程序。
4．并行序列的合并的编程方法
步M8之前有一个并行序列的合并，该转换实现的条件是所有的前级步 (即步M4和M7)都是活动步且转换条件T5满足。由此可知，应将M4， M7和T5的常开触点串联，作为控制M8的起保停电路的起动电路。
仅有两步的闭环的处理
如果在顺序功能图中有仅由两步组成的小闭环，相应的辅助继电器的线圈将 不能“通电”。例如在M3和X3均为1状态时，M2的起动电路接通，但是这 时与它串联的M3的常闭触点却是断开的，所以M2的线圈将不能“通电”。 出现上述问题的根本原因是闭环中只有两步，步M2既是步M3的前级步，又 是它的后续步。