状态转移图及编程方法
状态机、状态模式
状态机、状态模式什么是状态机？有限状态机，英⽂翻译是 Finite State Machine，缩写为 FSM，简称为状态机。
状态机有 3 个组成部分：状态（State）、事件（Event）、动作（Action）。
其中，事件也称为转移条件（Transition Condition）。
事件触发状态的转移及动作的执⾏。
不过，动作不是必须的，也可能只转移状态，不执⾏任何动作。
实现状态机的⽅法有多种，⽐较常⽤的有分⽀逻辑法、查表法、状态模式。
我们以⼀个简单的 CD 播放器为例⼦。
这个例⼦⾥⾯只有状态、事件，不包含动作简单CD播放器的按键与按键的功能按键功能[Play/Pause]播放/暂停[Stop]停⽌状态迁移图：状态机实现⽅式⼀：分⽀逻辑法它的核⼼思想是根据状态迁移图，要么先确定状态、要么先确定事件，直译代码。
⽅法分析：对于简单状态机，该法是可以接受的。
但是，对于复杂的状态机，这种实现极易漏写或错写某个状态转移；代码中充斥⼤量if-else或switch-case 分⽀判断逻辑，可读性和可维护性差。
如下就是先确定事件，然后再在事件内根据状态进⾏状态转移。
1 typedef enum {2 ST_IDLE,3 ST_PLAY,4 ST_PAUSE5 } State;67 typedef enum {8 EV_PLAY_PAUSE,9 EV_STOP10 } Event;1112 State state;1314// 初始化15void initialize() {16 state = ST_IDLE;17 }1819// play or pause20void playOrPause() {21if (state == ST_IDLE) {22 state = ST_PLAY;23 } else if (state == ST_PLAY) {24 state = ST_PAUSE;25 } else if (state == ST_PAUSE) {26 state = ST_PLAY;27 }28 }2930// stop31void stop() {32if (state == ST_PLAY || state == ST_PAUSE) {33 state = ST_IDLE;34 }35 }3637// 事件响应38void onEvent(Event ev) {39switch (ev) {40case EV_PLAY_PAUSE:41 playOrPause();42break;43case EV_STOP:44 stop();45break;46default:47break;48 }49 }状态机实现⽅法⼆：查表法状态机除了⽤状态转移图表⽰外，还可以⽤⼆维表表⽰。
ch3状态转移图与状态梯形图
(c)向其它流程状态转移的表示
图7-11 非连续转移在SFC图中的表示
2．在流程中要表示 状态的自复位处理时， 要用“ ”符号表示,自 复位状态在程序中用 RST指令表示，如图712所示。
3.SFC图中的转移 条件不能使用ANB,
ORB,MPS, MRD,MPP 指令。应按图7-13(b) 所示确定转移条件。
二、编制SFC图的规则
1．若向上转移（称重复）、向非相连的下
面转移或向其他流程状态转移（称跳转），称 为顺序不连续转移，顺序不连续转移的状态不 能使用SET指令，要用OUT指令进行状态转移， 并要在SFC图中用“”符号表示转移目标。如图 7-11所示。
OUT
OUT
OUT
(a)向上面状态转移的表示 (b)向下面状态转移的表示
STL S80
S80
X000 Y000
LD
X000
OUT Y000
X005
LD X005
S80
RST S80
图7-12 自复位表示方法
（a）
（b）
图 7-13 复杂转移条件的处理
图 7-14 SFC图中交叉流程的处理
4.状态转移图中和流程不能交叉，应按图7-14 处理。
5．若要对某个区间状态进行复位，可用区间 复位指令ZRST按图7-15（a）处理；若要使某个 状态中的输出禁止，可按图7-15（b）所示方法处 理；若要使PLC的全部输出继电器(Y)断开，可用 特殊辅助继电器M8034接成图7-15（c）电路，当 M8034为ON时，PLC继续进行程序运算，但所有 输出继电器（Y）都断开了。
T0 前进(大) Y021
S24
前进 Y023
X012 后退 S0
三菱plc基本逻辑指令状态转移图
辅助继电器（M） ①通用辅助继电器
●通用辅助继电器和输出继电器一样，在PLC电源中断后， 其状态将变为OFF。当电源恢复后，除因程序使其变为 ON外， 其它仍保持OFF X0 M0 M0 M0
辅助继电器（M） ①通用辅助继电器
编号： （按十进制编号）
FX0S
M0～ M495
FX1S
M0～ M383
外部电源 驱动能力 最大负载
AC250V或DC30V以下 2A/1点 8A/4点 8A/8点 感性负载 80VA 灯负载 100W 约10ms 继电器隔离 输出ON时LED亮
响应时间 电路隔离 输出状态显示
FX0N、FX1N系列PLC（输出性能指标②）
------- 晶体管输出 (T) 外部电源 驱动能力 DC5~30V 0.5A/1 点 0.8A/4点
M8002（M8003）----初始脉冲特殊辅助继电器
M8002（M8003）只在PLC开始运行的第一个扫描周期内 得电（断电），其余时间均断电（得电）。
常用M8002 的触点作为 一些继电器 的初始化复 位信号
辅助继电器（M） ③特殊辅助继电器（触点型3）
M8011、M8012、M8013、M8014
驱动能力 最大负载
0.3A/点 0.8A/4点 感性负载 15VA/AC100V、30VA/AC200V 灯负载 30W 开路漏电流 1mA/AC100V 2mA/AC200V 响应时间 ON：1ms OFF: 10ms 电路隔离 光电晶闸管隔离 输出状态显示 输出ON时LED亮
FX0S、FX1S系列PLC
辅助继电器（M）
◆辅助继电器是PLC中数量最多的一种继电器，其作用相当于 继电器控制系统中的中间继电器。 ◆和输出继电器一样，其线圈由程序指令驱动，每个辅助继电 器都有无限多对常开常闭触点，供编程使用。但是，其触点不 能直接驱动外部负载，要通过输出继电器才能实现对外部负载 的驱动。 ◆ FX系列PLC的辅助继电器有：通用辅助继电器 （三种） 保持辅助继电器 特殊辅助继电器
状态转移图
Date: 3/12/2012
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功能分析：
① 系统由5个流程组成：复位流程，清除残余工件；工件补充流 程，根据有无工件控制传送带的启停；冲孔流程，根据冲孔位置有无 工件控制冲孔机是否实施冲孔加工；测孔流程，检测孔加工是否合格， 由此判断工件的处理方式；搬运流程，将合格工件送入包装箱。 ②因为只有一个放在工件补充位置的PH0来侦测工件的有无，而另 PH0 外的钻孔、测孔及搬运位置并没有其他传感装置，那么应如何得知相 应位置有无工件呢？本题所使用的方式是为工件补充、钻孔、测孔及 搬运设置4个标志，即M10-M13。当PH0侦测到传送带送来的工件时，则设 10PH0 定 M10 为1，当转盘转动后，用左移指令将 M10-M13 左移一个位元，亦即 10M11 为1,钻孔机因此标志为1而动作。其他依此类推，测孔机依标志 M12 动作、包装搬运依M13动作。
Date: 3/12/2012
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或
Date: 3/12/2012
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四、步进指令的表示及其动作
1.步进指令的顺序功能图表示及其动作
Date: 3/12/2012
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2.步进指令的梯形图表示及其动作
Date: 3/12/2012
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第二节 顺序功能图的类型
本节讲解… 本节讲解 一、单流程结构 二、选择分支流程结构 三、并进分支流程结构 四、跳转流程结构 五、重复流程结构
Date: 3/12/2012
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一、单流程结构
从头到尾只有一条路可走，称为单流程结构。
如 红 绿 灯 控制程序，虽然是
循环控制，但都以一定顺序 逐步执行且没有分支，所以 属于单一顺序流程。 图中在S21执行完后即结束。 在步进阶梯图中，以复位 RST） （RST）正在执行的步阶来结束 步进动作。
顺序功能图
应用：工作过程按照一定的顺序动作或动 作的重复较多即可使用步进指令。 编程方法：1、首先画功能图 2、用步进指令画梯图
1
顺序控制设计法
一、顺序功能图 顺序功能图是一种用来描述顺序控制的一 种图形，也叫状态转移图。 定义：它是把一个运动系统分成若干个顺序相 连的工序，各阶段按照一定的顺序进行自动 控制的方式。
步 转换 X0 启动 S20 T0 S21 X1 S22 T1 Y3 T1
9
动作 T0
Y2 Y0
转换条件
S23
X2
Y1
例题1：三个小彩灯间隔1s循环点亮。 例题2：三盏灯间隔1s依次点亮。 例题3：电动机工作10s停10s，循环进行 。
绘制顺序功能图注意的问题 (1) 两个步不能直接相连，必须用一个转换隔开。 (2) 顺序功能图中必须有初始步。 (3)顺序功能图全部操作过程结束后应能返回初始步。 (4)初始步可由初始化脉冲M8002激活。 （5）注意：程序只执行本活动步的任务， 前面步的任务自动停止。
1.步 步： 将控制系统的工作周期划分为顺序相连的 工序， 这些阶段称为步。 分类： （1）初始步（初始状态） 用双线框 表示； 是一个状态继电器，用S0表示; 可以没有具体任务。 2）工作步： 用单线框 表示； 是一个状态继电器，用S20—S499表示； 完成一个或几个任务。 2. 有向连线 各步之间用有向连线连接。 从上到下、从左到右可省去箭头，其余方向 应加上箭头表明步的进展方向。
5
M8002 S0 步 有 向 连 线 转换 初始步 动作 X0 启动 Y2 T0 T0 S21 X1 转换条件 Y0
3. 转换 在有向连线上用垂直短划线表示。 4. 转换条件 转换条件即实现活动步（当前工作步） 转移的条件，用符号表示。
机床电气控制与PLC顺序控制系统状态转移图SFC
表中的栈操作指令MPS／MRD／MPP在状态内 不能直接与步进接点后的新母线连接，应 接在LD或LDI指令之后，如下图所示。
为了控制电机正反转时避免两个线
圈同时接通短路，在状态内可实现 输出线路互锁，方法如图:
在STL指令的内母线上格LD或LDI指令编程后，对
下图 (a)所示没有触点的线圈Y003将不能编程， 应改成按图 (b)电路才能对Y003编程。
2）步进指令的使用 ①步进接点在状态梯形图中与左母线相连，具有 主控制功能，STL右侧产生的新母线上的接点要 用LD或LDI指令开始。RST指令可以在一系列的 STL指令最后安排返回，也可以在一系列的STL指 令中需要中断返回主程序逻辑时使用。 ②当步进接点接通时，其后面的电路才能按逻辑 动作。如果步进接点断开，则后面的电路全部断 开，相当于该段程序跳过。若需要保持输出结果， 可用SET和RST指令。 ③可以在步进接点内处理的顺控指令如下表所示。
（3）并行分支与汇合的编程 1)并行分支状态转移图及其特点 当满足某个条件后使多个 流程分支同时执行的分支流程称为并行分支，如图6-23所 示。图中当X000接通时，状态同时转移，使S21、S31和S41 同时置位，二个分支同时运行，只有在S22、S32和S42三个 状态都运行结束后，若X002接通，才能使S30置位，并使 S22、S32和S42同时复位。它有以下两个特点。
3)SFC图中的转移条件不能使用ANB、ORB、 MPS、MRD、MPP指令。应按图 (b)所示 确定转移条件。
4)状态转移图中和流程不 能交叉，应按图处理。
5)若要对某个区间状态进行复位，可用区间复位指令
ZRST按下图 (a)处理；若要使某个状态的输出禁止，可 按下图5(b)所示方法处理，若要使PLC的全部输出继电 [Y]断开，可用特殊辅助继电器M8034接成下图 (c)电路， 当M8034为ON时，PLC继续进行程序运算，但所有输出继 电器[Y]都断开了。
PLC状态流图编程(SFC)
→ → → 工程 编辑数据 改变程序类型
梯形图逻辑
4、梯形图转换到SFC状态转移图
→ → → 工程 编辑数据 改变程序类型
SFC
二、SFC编程（状态转移图）
1、状态转移图是一种用于描述顺序控制系统
控制过程的图形，它由步、转换条件、有向线组
成。
初始条件
步
M8002
S0
X000
S20
X001
Y000
转换条件
有向线
S21
X002
S22
X003
S23
X004
Y001 Y002 Y003
2、分类
A、单流程状态转移图 B、 选择性状态转移图
顺序控
1、取指令 LD X0
取反指令 LDI X1
或指令
OR Y0
输出指令 OUT Y0
2、梯形图特点
优点：对广大电气人员来说入门简单方便、好掌握
缺点：对于工艺方面的人员，不太容易理解， 结构不清晰、不易于阅读。
思考：如何让工艺人员能一眼看出工艺的整体结构？
C、 并行性状态转移图
3、单流程状态转移图的编程 （重点、难点）
初始条件
M8002
S0
X000
S20
X001
S21
X002
S22
X003
Y000
新指令 TRAN
Y001
Y002
S23
X004
Y003
三、总结
1、掌握TRAN指令的使用 2、掌握SFC状态转移图的编程方法
0
1
3、 SFC状态转移图转换到梯形图
4.2 状态转移图的编程方法
SET STL *1 SET STL SET STL ※1 SET *2 SET STL SET STL ※2
SET STL *1 *2 SET STL SET STL ※1 ※2 SET SET STL SET STL
LD SET STL LD SET
M8002 S0 S0 X0 S20
OUT LD SET STL
T0 K100 T0 S23 S23
STL
LDI OUT LD SET STL LDI
S20Y1 Y0 X2来自S21 S21 Y0LDI
OUT LD SET STL LDI OUT
Y1
Y0 X3 S24 S24 Y0 Y1
S21 第一分支汇合前处理 Y1 X2 S22 S22 Y2 S31 第二分支汇合前处理 Y11 X12 S32 S32 Y12 S41 第三分支汇合前处理 Y21 X22
SET STL OUT STL LD SET STL LD SET STL LD SET STL OUT
S42 S42 Y22 S22 第一分支汇合处理 X3 S50 S32 第二分支汇合处理 X13 S50 S42 第三分支汇合处理 X23 S50 S50 Y3
满足一个分支转移条件的分支方式称为选择性分支。
如图4-10所示就是一个选择性分支的状态转移图。
12
特点：
S0 X0 S20 X1 S21 X2 S22 X3 S50 X4 Y3 Y2 Y1 S31 X12 S32 X13 Y12 Y0 X11 Y11 S41 X22 S42 X23 Y22 X21 Y21
STL
S20 X0 Y0
S20 X0 S21
OUT Y0
LD SET
S31 S41
单流程状态转移图的编程
单流程状态转移图的编程1、什么是流程所谓单流程，是指状态转移只可能有一种顺序。
上个模块介绍的台车自动往返的控制过程只有一种顺序：S0→S20→S21→S22→S23→S24→S0，没有其他可能，所以叫单流程。
当然，现实当中并非所有的顺序控制均为一种顺序。
含多种路径的叫分支流程。
本模块即为并联分支流程。
2、单流程状态转移图的编程方法a 状态转移图的编程方法（1）状态的三要素对状态转移图进行编程，不仅是使用STL，RET指令的问题，还要搞清楚状态的特性及要素。
状态转移图中的状态有驱动负载、指定转移目标和指定转移条件三个要素。
其中指定转移目标和指定转移条件是必不可少，而驱动负载则视具体情况，也可能不进行实际的负载驱动。
图5及图6说明了状态转移图和梯形图的对应关系。
其中Y5为其驱动的负载，S21为其转移目标，X3为其转移条件。
图5状态转移图SFC图6状态梯形图STL（2）状态转移图的编程方法步进顺控的编程原则为：先进行负载驱动处理，然后进行状态转移处理。
图5的程序如下：STL S20使用STL指令OUT Y5进行负载驱动处理LD X3转移条件SET X21进行转移处理从程序可看到，负载驱动及转移处理，首先要使用STL指令，这样保证负载驱动和状态转均是在自母线上进行。
状态的转移使用SET指令，但若为向上缓役、向相连的下游转移或向其他流程转移，称为顺序不连续转移，非连续转移不能使用SET指令，而用OUT指令。
如图7所示。
b 状态的开启与关闭及状态转移图执行的特点STL指令的含意是提供一个步进接点，其对应状态的三个要素均在步进接点之后的子母线上实现。
若对应的状态是开启的（即“激活”），则状态的负载驱动和转移才有可能。
若对应状态是关闭的，则负载驱动和状态转移就不可能发生。
因此，除初始状态外，其他所有状态只有在其前一个状态处于激活切转移条件成立时才能开启。
同时一旦下一个状态被“激活”，上一个状态会自动关闭。
从PLC程序的循环扫描执行原理出发，在状态编程程序段落中，所谓“激活”可以理解为该段程序被扫描执行。
状态转移图及编程方法
第6章状态转移图及编程方法教学目的及要求：通过教学，使学生明确状态的功能和状态转移图所表示的顺序控制过程，熟练掌握选择性分支与汇合、并行性分支与汇合的应用，掌握顺控系统设计的方法和技能。
教学方式：理论讲解、例题讲解。
演示操作：利用FX2N-64MR PLC实现对自动送料小车的控制。
重点难点：掌握单流程状态图的编程、选择性及并行性分支与汇合的编程。
问题的提出：状态转移图是使用什么语言编程，它与梯形图语言有什么区别。
6.1 状态转移图及状态的功能6.1.1 状态转移图用梯形图或指令表方式编程固然广为电气技术人员接受，但对于一个复杂的控制系统，尤其是顺序控制系统，由于内部的联锁、互动关系极其复杂，其梯形图往往长达数百行。
另外，在梯形图上如果不加注释，这种梯形图的可读性也会大大降低。
为了解决这个问题，近年来，许多新生产的PLC在梯形图语言之外加上了符合IEC1131—3标准的SFC（Sequential Function Chart）语言，用于编制复杂的顺控程序。
IEC1131—3中定义的SFC语言是一种通用的流程图语言。
三菱的小型PLC在基本逻辑指令之外增加了两条简单的步进顺控指令（STL，意为Step Ladder；RET，意为返回），同时辅之以大量状态元件，就可以使用状态转移图方式编程。
称为“状态”的软元件是构成状态转移图的基本元素。
FX2N共有1000个状态元件，其分类、编号、数量及用途如表6-1所示。
表6-1 FX2N的状态元件a状态的编号必须在指定范围选择。
b各状态元件的触点，在PLC内部可自由使用，次数不限。
c在不用步进顺控指令时，状态元件可作为辅助继电器在程序中使用。
d通过参数设置，可改变一般状态元件和掉电保持状态元件的地址分配。
6.1.2 FX2N系列PLC的步进顺控指令FX2N系列PLC的步进指令有两条：步进接点指令STL和步进返回指令RET。
1、STL：步进接点指令（梯形图符号为）STL指令的意义为激活某个状态。
状态转移图
(2) 自动复位功能 用STL指令时，新的状态器S被置位，前一个状态 器S将自动复位 OUT指令和SET指令都能使转移源自动复位，另 外还具有停电自保持功能 OUT指令在状态转移图中只用于向分离的状态转 移，而不是向相邻的状态转移 状态转移源自动复位须将状态转移电路设置在STL 回路中，否则原状态不会自动复位 (3) 驱动功能 (4) 步进复位指令RET功能
指令符 STL RET 名称 步进指令 步进复位指令 指令意义 在顺控程序上面进行工序步进型控制的指令 表示状态流程的结束，返回主程序（母线）的指令
2. 指令功能及说明 (1)主控功能
STL指令仅仅对状态器S有效
STL指令将状态器S的触点与主母线相连并提供主控功能
使用STL指令后，触点的右侧起点处要使用LD (LDI) 指令，步进复位指令RET使LD点返回主母线
状态转移图表示法
图5.1 状态转移图表示法
状态转移图的画法
在状态转移图中，用矩形框来表示“步”或“状态”，方框中 用状态器S及其编号表示 与控制过程的初始情况相对应的状态称为初始状态，每个状态 的转移图应有一个初始状态，初始状态用双线框来表示 。与步 相关的动作或命令用与步相连的梯形图符来表示 。当某步激活 时，相应动作或命令被执行 。一个活动步可以有一个或几个动 作或命令被执行
5.5 状态转移图及步进指令的应用实例
5.1 状态转图
状态转移图（SFC, Sequential Function Chart）是描述 控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形，是基于状 态（工序）的流程以机械控制的流程来表示 ： FX2N系列PLC共有状态器S0～S999 S0～S9为初始状态 S10～S499为普通型 S10～S19在功能指令（FNC60）IST的使用 中被用作回零状态器 S500～S899为断电保持型 S900～S999为信号报警型
PLC状态转移图程序设(2)
广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系
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可编程控制器及应用
5.步进梯形图和指令表程序 5.步进梯形图和指令表程序
广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系
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可编程控制器及应用
6.程序调试 6.程序调试
按照图3接好输入输出线,输入程序并运行,观 察结果
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可编程控制器及应用
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广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系
可编程控制器及应用
2.选择性分支结构ຫໍສະໝຸດ 编程 选择性分支结构的编程编程原则是先集中处理分支转移情 况，然后依顺序进行各分支程序处理和 汇合状态。 汇合状态。
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可编程控制器及应用
广东农工商职业技术学院 电子与信息工程系
状态转移图程序设计模块
（二）
选择分支结构的步进顺控设计法
可编程控制器及应用
一、项目实例
1.控制要求 控制要求
两台动力电机M1、M2, 要求M1能正反转，M2 单向运转；M1启动后2 M2 分钟M2自行启动，按 下停止按钮后两电机同 时停止。 我们用步进顺控的思路 来设计它，这是一个典 型的选择分支结构的控 制实例。
二、研究与扩展： 研究与扩展： 选择分支结构的步进顺控设计法
1.选择分支结构 1.选择分支结构
从多个流程顺序中选择执行某 一个流程，称为选择性分支。 S20为分支状态，在S20步以后 分成了三个分支。 当S20步被激活成为活动步后， 若转换条件X0成立就执行左边 的程序；若X10成立就执行中 间的程序，若X20成立则执行 右边的程序，转换条件X0、 X10及X20不能同时为ON。 S50为汇合状态，可由S22、 S32、S42任一状态驱动。
PLC状态转换图及步进指令简介
状态转换图及步进指令
第 三节 状态转移图及步进指令
• 状态转移图 • SFC的基本结构 • 步进指令 • 步进指令的应用
1、定义 2、组成 3、特点
状态转移图
状态转移图（SFC）
1、定义：把一个控制过程分成若干个阶段， 或若干个状态，不同的状态具有不同的动作， 当满足一定的状态转移条件时，就从一种状 态转到另一种状态，按这种思想设计的编制 图形程序，称状态转移图，或顺序功能图 （SFC）
步进指令的应用
例1：图中的小车一个周期
内的运动由图中的4段组 成，分别对应于S0（初始 步），S21~S24所代表 的4步。 假设：小车位于原点（最左 端），X0闭合，系统处于 初始步，S0为“1”状态； 按下起动按钮X4，步 S0 S21的转换条件满足， 系统由初始步转换到步 S21。
步进指令的应用
➢ 动作是状态框旁边的输出信号，一步可以有几个动作，并不表示动作间的 任何顺序，当系统正处于某一步时，该步称活动步。
状态转移图（SFC）
3、SFC的特点： ➢ 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SET指令置位，然后在需要复位时，在以后的 状态中用RST指令复位。
➢在复杂的控制系统中，用SFC编程变得容易 而清晰。
➢SFC强调的是控制过程中的各个状态及实现 各状态的条件。
状态转移图（SFC）
2、 SFC的组成：步、有向连线、转换、转换条件和动作
➢ 步是用矩形方框表示，框内是该步的编号（ ①可用数字表示该步编号， ②也可用该步的编程元件的元件号作为该步编号 ）
步进指令
• 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
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后退五个工步。 每一步用一个矩形方框表示，方框中用文字表示该步 的动作内容或用数字表示该步的的标号。 与控制过程的初始状态相对应的步称为初始步。初始 步表示操作的开始。
第4章第6页 EXIT
第4章 状态转移图及编程方法
4.1 状态转移图及状态功能
每步所驱动的负载(线圈)用线段与方框连接。方框之间用线段连接， 表示工作转移的方向，习惯的方向是从上至下或从左至右，必要时 也可以选用其它方向。
第4章 状态转移图及编程方法
5.1 状态转移图及状态功能
第二步：绘制状态转移图 顺序控制若采用步进指令编程，则需根据流程图画出状态
转移图。状态转移图是用状态继电器(简称状态)描述的流程图。
状态元件是构成状态转移图的基本元素，是可编程序控制器的 元件之一。
第4章第10页 EXIT
第4章 状态转移图及编程方法
第4章第26页 EXIT
第4章 状态转移图及编程方法
5.3 选择性分支与汇合的编程
STL OUT LD SET LD SET STL OUT LD SET LD SET LD S21 Y1 X1 S22 X4 S24 S22 Y2 X2 S23 X23 S3 X3
SET STL OUT LD SET STL OUT LD SET LD SET S26 S24 Y4 X5 S25 S25 Y5 X6 S26 S26 Y6
S25
Y5
S26 X5
Y6
S23 S26
S25
X4 SET Y6 S26
X5
第4章第28页 EXIT
第4章 状态转移图及编程方法
5.4 并行分支与汇合的编程
4.1 状态转移图及状态功能
编程步骤如下：
流程图主要由步、转移(换)、转移(换)条件、线段和 动作(命令)组成。 第一步：绘制流程图 流程图是描述控制系统的控制过程、功能和特 性的一种图形，流程图又叫功能表图(Function
Chart)。
第4章第5页 EXIT
第4章 状态转移图及编程方法
4.1 状态转移图及状态功能
5.3 选择性分支与汇合的编程
选择分支和汇合的编程原则是：先集中处理分支状态，
然后再集中处理汇合状态。
分支选择条件X1和X4不能同时接通。程序运行到状态 器S21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，S21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。与图对 应的语句表如下：
工序一 SQ1 后退
工序二 SQ2 状态 后退停
后退：Y2动作
工序三 T0 延时前进
延时5 s：T0动作
工序四 SQ3 后退
前进：Y1动作
工序五 SQ2 后退停
后退：Y2动作
第4章第8页 EXIT
第4章 状态转移图及编程方法
5.1 状态转移图及状态功能
当相邻两步之间的转移条件得到满足时，转移去执行下一
状态的转移条件可以是单一的，也可以是多个元件的串、 并联组合，如图所示。
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第4章 状态转移图及编程方法
5.1 状态转移图及状态功能
X0 X0 S20 S20 转移条件：X0 X1 T0 转移条件：X1与T0 并联再与X0串联
(a)
(b)
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第4章 状态转移图及编程方法
5.1 状态转移图及状态功能
状态可提供以下三种功能 ： (1) 驱动负载。状态可以驱动M、Y、T、S等线圈。可以
直接驱动和用置位SET指令驱动，也可以通过触点联锁条件来
驱动。例如，当状态S20置位后，它可以直接驱动Y1。在状态 S20与输出Y1之间有一个联锁条件Y2。 (2) 指定转移的目的地。状态转移的目的地由连接状态之 间的线段指定，线段所指向的状态即为指定转移的目的地。 例如，S20转移的目的地为S21。
第4章第27页 EXIT
第4章 状态转移图及编程方法
5.4 并行分支与汇合的编程
S21 Y1 X1 SET SET S22 Y2 X2 SET S23 S22 S24
S21 X1 S22 X2 S23 X4
Y1
Y2 X3 Y3
S24
Y4
S23 Y X4
SET
SET Y2
S22
S24
S21
X1 S22 X2
Y1
X4 Y2 S24 X5 Y4
X2
SET Y3
S23
S23
X3
SET Y4
S26
S23
X3 S26
Y3
S25
X6
Y6
S24
X5 S25 X6 S26 X7
SET Y5 SET Y6
S25
Y6
X7
S26
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第4章 状态转移图及编程方法
第4章第16页 EXIT
第4章 状态转移图及编程方法
5.2 单流程状态转移图的编程
(3) 只要在不相邻的步进段内，则可重复使用同一编号的
计时器。这样，在一般的步进控制中只需使用2～3个计时器 就够了，可以节省很多计时器。 (4) 状态也可以作为一般中间继电器使用，其功能与M一
样，但作一般中间继电器使用时就不能再提供STL触点了。
线段上的短线表示工作转移条件，图中状态转移条件为SB、SQ1。
方框与负载连接的线段上的短线表示驱动负载的联锁条件，当联锁 条件得到满足时才能驱动负载。转移条件和联锁条件可以用文字或
逻辑符号标注在短线旁边。
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第4章 状态转移图及编程方法
准 备 状态条件 SB 启动(前进) 状态功能 前进：Y1动作
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第4章 状态转移图及编程方法
M8002 S0
台 车 流 程 图 的 状 态 转 移 图
SB
X0
Y2 Y1 Y1 Y2
S20 SQ1 X1
S21 SQ2 X2
S22 T0 S23 SQ3 X3 Y1 Y2
T0 K50
Y1
S24 SQ2 X2 RET
Y2 END
第4章第13页 EXIT
第4章第22页 EXIT
第4章 状态转移图及编程方法
5.2 单流程状态转移图的编程
LD SET SET STL LDI OUT STL LDI OUT
T0 S23 S20 S20 Y2 Y1 S23 Y2 Y1
LD SET STL LDI OUT LD OUT RET END
X3 S24 S24 Y1 Y2 X2 S0
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第4章 状态转移图及编程方法
5.2 单流程状态转移图的编程
第三步：设计步进梯形图 每个状态提供一个STL触点，当状态置位时，其步进 触点接通。用步进触点连接负载的梯形图称为步进梯 形图，它可以根据状态转移图来绘制。根据图所示台 车状态转移图绘制的步进梯形图。
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第4章 状态转移图及编程方法
第4章 状态转移图及编程方法
4.1 状态转移图及状态功能 4.2 单流程状态转移图的编程 4.3 选择性分支与汇合的编程 4.4 并行分支与汇合的编程 4.5 编程实例
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第4章 状态转移图及编程方法
4.1 状态转移图及状态功能
引例: 如图所示
SB(X0) 启动
第4章 状态转移图及编程方法
M8002 SET S0 X0 SET S20 S20 Y2 Y1 X1 SET S21 S21 Y1 Y2 X2 SET S22 S22 T0 K50 T0 SET S23 S23 Y2 Y1 X3 SET S24 S24 Y1 Y2 X2 OUT S0 END RET S0
5
. 2 单 流 程 状 态 转 移 图 的 编 程
EXIT
第4章第19页
第4章 状态转移图及编程方法
5.2 单流程状态转移图的编程
下面对绘制步进梯形图的要点作一些说明： (1) 状态必须用SET指令置位才具有步进控制功能，这时状态 才能提供STL触点。 (2) 状态转移图除了并联分支与联接的结构以外，STL触 点基本上都是与母线连接的，通过STL触点直接驱动线圈， 或通过其它触点来驱动线圈。线圈的通断由STL触点的通断 来决定。 (3) 图中M8002为特殊辅助继电器的触点，它提供开机初 始脉冲。 (4) 在步进程序结束时要用RET指令使后面的程序返回原母 线。
第4章 状态转移图及编程方法
5.1 状态转移图及状态功能
(3) 给出转移条件。状态转移的条件用连接两状态之间
的线段上的短线来表示。当转移条件得到满足时，转移的状
态被置位，而转移前的状态(转移源)自动复位。例如，当X1 动合触点瞬间闭合时，状态S20将转移到S21，这时S21被置
位而S20自动复位。
第4章 状态转移图及编程方法
4.1 状态转移图及状态功能
为编程的需要，不妨设置输入、输出端口配置如表所示。
输入设备 启动 SB 前限位 SQ1 前限位 SQ3 后限位 SQ2 端口号 X00 X01 X03 X02 输出设备 电机正转 电机反转 端口号 Y01 Y02
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第4章 状态转移图及编程方法
第4章第21页 EXIT
第4章 状态转移图及编程方法
5.2 单流程状态转移图的编程
(3) 步进程序结束时要写入RET指令。 LD M8002 SET S0 STL S0 LD X0 LD X1 SET S21 STL S21 LDI Y1 OUT Y2 LD X2 SET S22 STL S22 OUT T0 SP K50
第4章第11页 EXIT