ch3状态转移图与状态梯形图

SB(X000) 启动
前进(Y021) 后退(Y023)
M
SQ2(X012)
图7-5 台车自动往返示意图*
SQ1(X011) SQ3(X013)
台车自动往返一个工作周期的控制工艺要求 如下。
（1）按下启动钮SB，电机M正转，台车前进， 碰到限位开关SQ1后，电机M反转，台车后退。
（2）台车后退碰到限位开关SQ2后，台车电 机M停转，台车停车5s后，第二次前进，碰到限 位开关XSQ3，再次后退。
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。
M8002
S0
X000 S20
X001 Y000 Y001
Y001 T0
LD M8002 SET S 0 STL S 0 LD X000 SET S20 STL S20 LD X001 AND Y000 OR T 0 OUT Y001 LD Y001
S41 X001
转移 条件
X002
SET S42
X001 M8034
禁止
在特殊辅助继电器M8034=ON 期间,继续进行程序的运算, 但是输出继电器(Y)都断开.
（3）可以在步进接点内处理的顺控指令如表7-2 所示。
表7-2 可在状态内处理的顺控指令一览表
状态
指令
LD/LDI/LDP/LDF AND/ANI/ANDP/ANDF OR/ORI/ORP/ORF/INV/OUT
SET/RST,PLS/PLF
ANB/ORB MPS/MRD/MPP
MC/MCR
初始状态/一般状态
LD SET STL LD SET STL LDI OUT LD SET STL LDI OUT LD SET STL OUT LD SET STL LDI OUT LD SET STL LDI OUT LD OUT RET END
M8002 S0 S0
X000 S20 S20
Y023 Y021 X011
分支, 汇合 状态
输出 处理
转移 处理
可以使用 可以使用 可以使用
可以使用 可以使用 不可使用
不可使用 不可使用 不可使用
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内母线连接，应接在LD或 LDI指令之后，如图7-2所示。
在STL指令内允许使用跳转指令，但其操作复 杂，厂家建议最好不使用。
2．步进指令的使用说明
（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。RET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，则后面的电路则全 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。
图7-8 台车自动往返控制的状态梯形图（STL图）和指令表
（3）状态编程顺序为：先进行驱动，再进行 转移，不能颠倒。
（4）当同一负载需要连续多个状态驱动时， 可使用多重输出，在状态程序中，不同时“激 活”的“双线圈”是允许的，如图7-9（a）。另 外,相邻状态使用的T、C元件，编号不能相同。 如图7-9(b)所示。
2 第一次后退
S21
驱动输出线圈Y023，M反转 X011（SQ1）
3 暂停5秒
S22
驱动定时器T0延时5S
X012（SQ2）
4 第二次前进
S23ห้องสมุดไป่ตู้
驱动输出线圈Y021，M正转
T0
5 第二次后退
S24
驱动输出线圈Y023，M反转 X013（SQ3）
根据表7-3
可绘出状态转 移图如图7-7所
示。图中初始 状 态 S0 要 用 双 框 ， 驱 动 S0 的
电路要在对应
的状态梯形图
中的开始处绘 出。SFC图和状
态梯形图结束 时要使用RET和 END指令。
LAD 0
M8002 S0
M8002
SET
S0
在STL的电路一开 头要采用这样的指令
X000 启动按钮 Y023
S20
X011 前进(小) Y021
S21
X012 后退
Y021 前进
Y023 后退
S22 T0
S10 STL内母线
LD X001
X001
X003
MPS X004
MRD
MPP
X005
Y001 Y001 Y001
图7-2 栈操作指令在状态内的正确使用
（4）允许同一编号元件的线圈在不同的STL接点 后面多次使用。但是应注意，同一编号定时器线 圈不能在相邻的状态中出现。在同一个程序段中， 同一状态继电器地址号只能使用一次。
S21 S21 Y021 Y023 X012 S22 S22 T0 K50 T0 S23 S23 Y023 Y021 X013 S24 S24 Y021 Y023 X012 S0
运行开始对状态S0驱动 激活初始状态S0，PLC运行 驱动M第一次前进 驱动M第一次后退 暂停5秒
驱动M第二次前进 驱动M第二次后退 步进程序结束返回S0
(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。
向下一段 状态转移
S50
STL S41 LD X001 SET S42 LD X002 OUT S50
向不连续状态转移
(a)软元件组合驱动
(b)用OUT指令向不连续状态转移
图7-10 负载组合驱动、状态向不连续状态转移的处理
（7）在STL与RET指令之间不能使用MC、 MCR指令。
（8）初始状态可由其他状态驱动，但运行 开始必须用其他方法预先作好驱动，否则状态 流程不可能向下进行。一般用系统的初始条件， 若无初始条件，可用M8002（PLC从 STOP→RUN切换时的初始脉冲）进行驱动。
为了有效地编制SFC图,常需要采用表7-4所示 的特殊辅助继电器。
X010
FNC 48 ZRST
S0
S50
复位
S0
复
位
S10 S0～S50的51个状态 元件成批复位
S50
（a）状态区间的成批复位
X000 SET M10
禁止 S10
Y001
M10 Y005 输 M30 出 断 T3 开
（b）禁止状态运行中有任何输出
（5）负载的驱动、状态转移条件可能为多 个元件的逻辑组合，视具体情况，按串、并联 关系处理，不能遗漏。如图7-10（a）。
S20 STL
S21
S22
(a)
Y001 Y001 Y001
S40 T1
S42
S43 (b)
T1 K10
T1 不能 编程
T1 K20
图7-9 同一负载需要多个状态驱动可使用多重输出， 但相邻状态定时器编号不能相同
（5）在STL指令的内母线上将LD或LDI指令编 程后，对图7-3（a）所示没有触点的线圈Y003将 不能编程，应改成按图7-3（b）电路才能对Y003 编程。
或
（a）
（b）
图7-3 状态内没有触点线圈的编程
（6）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 现输出线圈互锁， 方法如图7-4所示。
图7-1(b)中每个状态的内母线上都将提供三种功能： ① 驱动负载(OUT Yi); ②指定转移条件(LD/LDI Xi); ③指定转移目标(SET Si)。 称为状态的三要素。后两个功能是必不可少的。
使用步进指令时应先设计状态转移图 (SFC), 再 由 状 态 转 移 图 转 换 成 状 态 梯 形 图 (STL)。状态转移图中的每个状态表示顺序 控制的每步工作的操作,因此常用步进指令实 现时间或位移等顺序控制的操作过程。使用 步进指令不仅可以简单、直观地表示顺序操 作的流程图，而且可以非常容易地设计多流 程顺序控制，并且能够减少程序条数，程序 易于理解。
T0 暂停定时器 K50
Y023 S23
Y021
X013 前进(大) Y021
S24
前进 Y023
X012 后退 S0
LAD 1
后退
RET 状态转移图结束 END 程序结束
三、状态转移图（SFC）转换成 状态梯形图（STL）、指令表程序
由以上分析可看出，SFC图基本上是以机 械控制的流程表示状态（工序）的流程，而 STL图全部是由继电器来表示控制流程的程 序。我们仍以图7-7的SFC图为例，将其转换 成STL图和指令表程序，如图7-8所示。读者 会发现，从SFC图转换成STL图，写出指令表 程序是非常容易的。
（3）当后退再次碰到限位开关SQ2时，台车 停止。
下面运用状态编程思想说明建立SFC图的方法。
（1）将整个过程按工序要求分解。
由PLC的输出点Y021控制电机M正转驱 动 台 车 （ 前 进 ） ， 由 Y023 控 制 M 反 转 （ 后 退）。为了解决延时5S，选用定时器T0。将 启 动 按 钮 SB 及 限 位 开 关 SQ1、SQ2、SQ3 分 别 接 于 X000、X011、X012、X013。 分 析 其 一个工作周期的控制要求，有五个工序要顺 序控制，如图7-6所示。
Y002 S20
X001 Y001
S21
状态地址号
Y001 正转
Y002 反转
图7-4 输出线圈的互锁
二、状态转移图（SFC）的建立及其特点
状态转移图是状态编程法的重要工具。状态 编程的一般设计思想是：将一个复杂的控制过程 分解为若干个工作状态，弄清各工作状态的工作 细节（如状态功能、转移条件和 转移方向），再 依据总的控制顺序要求，将这些工作状态联系起 来，就构成了状态转移图，简称为SFC图。SFC 图可以在备有A7PHP/HGP等图示图像外围设备和 与其对应编程软件的个人计算机上编程。根据 SFC图进而可以编绘出状态梯形图STL。下面介 绍图7-5中某台车自动往返控制的SFC建立。
指令助记符、名称
功能
步进梯形图的表示
程序步
STL 步进接点指令
步进接点驱动
S
1
RET 步进返回指令 步进程序结束返回
1
RET
FX2N系列PLC步进指令所使用的状态软元件S 有1000个，其分类、编号、数量和用途见表6-11。
步进接点指令只有常开接点，连接步进接点
的其它继电器接点用指令LD或LDI开始。步进返 回指令(RET)用于状态(S)流程结束时，返回主程序 (母线)。步进指令在状态转移图和状态梯形图中的 表示如图7-1所示。
（2）对每个工序分配状态元件，说明每个状 态的功能与作用，转移条件。如表7-3所示。
表7-3 工序状态元件分配、功能与作用、转移条件
工序 0 初始状态 1 第一次前进
分配的 状态元件
S0
功能与作用 PLC上电作好工作准备
S20
驱动输出线圈Y021，M正转
转移条件
RUN后M8002 产生1个脉冲 X000（SB）
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
S20
Y010
X001 转移条件
S21
Y011
转移目标
S20 Y010
X001 SET S21
S21 Y011
0 STL S20 1 OUT Y010 2 LD X001 3 SET S21 4 STL S21 5 OUT Y011
（a）状态转移图
（b）状态梯形图
（c）指令表
图7-1 步进指令表示方法
本章介绍状态指令、状态元件、状态三要素、状态 编程思想，状态转移图与状态梯形图对应关系。 然后说明常见状态转移图的编程方法，并结合实 例介绍状态编程思想在顺序控制中的应用。
一、FX2N系列步进指令及使用说明 1．FX2N系列步进指令
能如F表X27N-系1所列示步。进指令有两条，其指令助记符与功
表7-1 步进阶梯指令助记符与功能