第5章顺序控制梯形图的编程
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第5章 顺序控制梯形图的 编程方法
顺序控制 定义：按照生产工艺预先规定的顺序，在各个输入信号的作用
下，根据内部状态和时间的顺序，在生产过程中各个执行机 构自动地有秩序地进行操作。 顺序控制设计法 基本思想：将控制系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连 的阶段，从而作出顺序功能图(又称功能表图或状态转移图)， 再转换成梯形图及指令表。 特点： 条理十分清楚，无需考虑状态间的繁杂联锁关系。 方便程序的阅读理解，程序的检查与调试变得非常容易。 是程序编制的重要方法及工具。
✓选择序列的编程
如图所示，步S0之后有一个选择序列的分支，当步 S0是活动步，且转换条件X0为“1”时，将执行左边的 序列，如果转换条件X3为“1”状态，将执行右边的序 列。步S32之前有一个由两条支路组成的选择序列的合 并，当S31为活动步，转换条件X1得到满足，或者S33 为活动步，转换条件X4得到满足，都将使步S32变为活 动步，同时系统程序使原来的活动步变为不活动步。
S20状态内
S21状态内
6）使用STL指令时允许双线圈输出，即同一元件的线圈可以分 别被不同的STL触点驱动。实际上在一个扫描周期内，同一 元件的几条OUT指令中只有一条被执行。
区别之三
区别 之二
7）对状态寄存器可使用LD、LDI、AND、ANI、OR、ORI、 SET、RST、OUT等指令，状态器触点的画法与普通触 点的画法相同。
使用STL指令的状态器的常开触点称为STL触点，STL触点 驱动的电路块具有三个功能：对负载的驱动处理、指定转换 条件和指定转换目标。
驱动处理
S21 X1
S22
Y0 转换条件
驱动处理
S21
Y0
X1 SET S22
转换目标
转换条件
转换目标
SFC Ladder Diagram IL
S21
Y0
X1 S22
FX系列——STL指令、RET复位指令，状态初始化功能指令IST 以及许多用于步进顺控编程的特殊辅助继电器。
STL指令：步进梯形指令（Step Ladder Instruction）。
FX2N共有1000个状态元件，如下表所示。
在不用步进指令时，状态元件可作为辅助继电器用于程序中。
类别
元件编号 个数
用途及特点
初始状态
S0～S9 10 用作SFC的初始状态
返回状态
S10～S19
10
多运行模式控பைடு நூலகம்当中， 用作返回原点的状态
一般状态
S20～S499 480 用作SFC的中间状态
具有掉电保持功能， 掉电保持状态 S500～S899 400 停电恢复后需继续执行的场
合，可用这些状态元件
信号报警状态 S900～S999 100 用作报警元件
选择序列的编程
选择序列的编程
如图5-36所示为对图5-35采用STL指令编写的 梯形图，对于选择序列的分支，步S0之后的转换 条件为X0和X3，可能分别进展到步S31和S33，所 以在S0的STL触点开始的电路块中，有分别由X0 和X3作为置位条件的两条支路。对于选择序列的 合并，由S31和S33的STL触点驱动的电路块中的 转换目标均为S32。
10）在中断和子程序中，不能使用STL指令。
单序列的编程方式
设小车的初始位置为最左端， X0为ON，X3为起动按钮
选择、并行序列的编程方式
对选择序列和并行序列编程的关键在于对它们 的分支和合并的处理，转换实现的基本规则是设 计复杂系统梯形图的基本准则。与单序列不同的 是，在选择序列和并行序列的分支、合并处，某 一步或某一转换可能有几个前级步或几个后续步， 在编程时应注意这个问题。
选择序列的编程
在设计梯形图 时，其实没有必要 特别留意选择序列 的合并如何处理， 只要正确地确定每 一步的转换条件和 转换目标即可。
梯形图的编程方式是指根据功能表图设计出梯形图的方法。
顺序控制梯形图的设计方法
定义:根据顺序功能图设计梯形图的方法。 方法:
使用STL指令的编程方式与仿STL指令的编程方式 使用“起保停”电路的编程方式 以转换为中心的编程方式
§5.1 使用STL指令的编程方法
5.1.1 基本编程方法
专门用于编制顺序控制程序的指令和编程元件： 美国GE公司和GOULD公司的鼓形控制器 日本东芝公司的步进顺序指令 三菱公司的步进梯形指令和状态 西门子S7－200系列的顺序控制继电器和有关指令 ……
S21 Y0
X1 SET S22
STL S21 OUT Y0 LD X1 SET S22
FX2N状态元件及状态转移图
转换条件 状态转移图
使用STL指令时应该注意的一些问题：
1）与STL触点相连的触点应使用LD或LDI指令，最后一个电路 结束时要使用RET指令。
LD指令 RET指令
LD M8002 STL S32
P77 图5－9
8）若下一状态S置位的SET指令不在STL驱动的电路块内， 则执行该置位指令时，不能自动复位上一状态S。对步进 式控制，下一状态的置位指令须放在STL驱动的电路块， 并且一般放在该电路块的最后。
9）STL触点驱动的电路块中不能使用MC和MCR指令，但可 使用CJP和EJP指令；在转换条件对应的电路中，不能使 用ANB、ORB、MPS、MRD、MPP指令，可以用转换条 件对应的复杂电路来驱动辅助继电器，用后者的常开触 点作为转换条件。
SET S0
OUT Y2
STL S0
LD X2
OUT Y0
SET S0
区
LD X0 SET S31
STL S33 OUT Y3
别
LD X3
LD X4
之
SET S33
SET S32
一
STL S31
RET
OUT Y1
LD X1
SET S32
2）在内母线上，一旦写入LD或LDI指令后，对没有触点控制 的线圈就不能再编程，改正的方法是将该线圈放在STL指 令所控制的电路块的最上面。
3）STL触点可以直接或通过别的触点驱动Y、M、S、T等元件， STL触点也可以使Y、M、S等元件置位或复位。
4）CPU只执行活动步对应的程序，STL触点断开时，CPU不 执行它驱动的电路块。没有并行序列时，任何时候只有一 个活动步，可大大缩短程序执行时间。
5）STL指令只能用于状态寄存器，没有并行序列时，一个状态 寄存器的STL触点在梯形图中只能出现一次。
顺序控制 定义：按照生产工艺预先规定的顺序，在各个输入信号的作用
下，根据内部状态和时间的顺序，在生产过程中各个执行机 构自动地有秩序地进行操作。 顺序控制设计法 基本思想：将控制系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连 的阶段，从而作出顺序功能图(又称功能表图或状态转移图)， 再转换成梯形图及指令表。 特点： 条理十分清楚，无需考虑状态间的繁杂联锁关系。 方便程序的阅读理解，程序的检查与调试变得非常容易。 是程序编制的重要方法及工具。
✓选择序列的编程
如图所示，步S0之后有一个选择序列的分支，当步 S0是活动步，且转换条件X0为“1”时，将执行左边的 序列，如果转换条件X3为“1”状态，将执行右边的序 列。步S32之前有一个由两条支路组成的选择序列的合 并，当S31为活动步，转换条件X1得到满足，或者S33 为活动步，转换条件X4得到满足，都将使步S32变为活 动步，同时系统程序使原来的活动步变为不活动步。
S20状态内
S21状态内
6）使用STL指令时允许双线圈输出，即同一元件的线圈可以分 别被不同的STL触点驱动。实际上在一个扫描周期内，同一 元件的几条OUT指令中只有一条被执行。
区别之三
区别 之二
7）对状态寄存器可使用LD、LDI、AND、ANI、OR、ORI、 SET、RST、OUT等指令，状态器触点的画法与普通触 点的画法相同。
使用STL指令的状态器的常开触点称为STL触点，STL触点 驱动的电路块具有三个功能：对负载的驱动处理、指定转换 条件和指定转换目标。
驱动处理
S21 X1
S22
Y0 转换条件
驱动处理
S21
Y0
X1 SET S22
转换目标
转换条件
转换目标
SFC Ladder Diagram IL
S21
Y0
X1 S22
FX系列——STL指令、RET复位指令，状态初始化功能指令IST 以及许多用于步进顺控编程的特殊辅助继电器。
STL指令：步进梯形指令（Step Ladder Instruction）。
FX2N共有1000个状态元件，如下表所示。
在不用步进指令时，状态元件可作为辅助继电器用于程序中。
类别
元件编号 个数
用途及特点
初始状态
S0～S9 10 用作SFC的初始状态
返回状态
S10～S19
10
多运行模式控பைடு நூலகம்当中， 用作返回原点的状态
一般状态
S20～S499 480 用作SFC的中间状态
具有掉电保持功能， 掉电保持状态 S500～S899 400 停电恢复后需继续执行的场
合，可用这些状态元件
信号报警状态 S900～S999 100 用作报警元件
选择序列的编程
选择序列的编程
如图5-36所示为对图5-35采用STL指令编写的 梯形图，对于选择序列的分支，步S0之后的转换 条件为X0和X3，可能分别进展到步S31和S33，所 以在S0的STL触点开始的电路块中，有分别由X0 和X3作为置位条件的两条支路。对于选择序列的 合并，由S31和S33的STL触点驱动的电路块中的 转换目标均为S32。
10）在中断和子程序中，不能使用STL指令。
单序列的编程方式
设小车的初始位置为最左端， X0为ON，X3为起动按钮
选择、并行序列的编程方式
对选择序列和并行序列编程的关键在于对它们 的分支和合并的处理，转换实现的基本规则是设 计复杂系统梯形图的基本准则。与单序列不同的 是，在选择序列和并行序列的分支、合并处，某 一步或某一转换可能有几个前级步或几个后续步， 在编程时应注意这个问题。
选择序列的编程
在设计梯形图 时，其实没有必要 特别留意选择序列 的合并如何处理， 只要正确地确定每 一步的转换条件和 转换目标即可。
梯形图的编程方式是指根据功能表图设计出梯形图的方法。
顺序控制梯形图的设计方法
定义:根据顺序功能图设计梯形图的方法。 方法:
使用STL指令的编程方式与仿STL指令的编程方式 使用“起保停”电路的编程方式 以转换为中心的编程方式
§5.1 使用STL指令的编程方法
5.1.1 基本编程方法
专门用于编制顺序控制程序的指令和编程元件： 美国GE公司和GOULD公司的鼓形控制器 日本东芝公司的步进顺序指令 三菱公司的步进梯形指令和状态 西门子S7－200系列的顺序控制继电器和有关指令 ……
S21 Y0
X1 SET S22
STL S21 OUT Y0 LD X1 SET S22
FX2N状态元件及状态转移图
转换条件 状态转移图
使用STL指令时应该注意的一些问题：
1）与STL触点相连的触点应使用LD或LDI指令，最后一个电路 结束时要使用RET指令。
LD指令 RET指令
LD M8002 STL S32
P77 图5－9
8）若下一状态S置位的SET指令不在STL驱动的电路块内， 则执行该置位指令时，不能自动复位上一状态S。对步进 式控制，下一状态的置位指令须放在STL驱动的电路块， 并且一般放在该电路块的最后。
9）STL触点驱动的电路块中不能使用MC和MCR指令，但可 使用CJP和EJP指令；在转换条件对应的电路中，不能使 用ANB、ORB、MPS、MRD、MPP指令，可以用转换条 件对应的复杂电路来驱动辅助继电器，用后者的常开触 点作为转换条件。
SET S0
OUT Y2
STL S0
LD X2
OUT Y0
SET S0
区
LD X0 SET S31
STL S33 OUT Y3
别
LD X3
LD X4
之
SET S33
SET S32
一
STL S31
RET
OUT Y1
LD X1
SET S32
2）在内母线上，一旦写入LD或LDI指令后，对没有触点控制 的线圈就不能再编程，改正的方法是将该线圈放在STL指 令所控制的电路块的最上面。
3）STL触点可以直接或通过别的触点驱动Y、M、S、T等元件， STL触点也可以使Y、M、S等元件置位或复位。
4）CPU只执行活动步对应的程序，STL触点断开时，CPU不 执行它驱动的电路块。没有并行序列时，任何时候只有一 个活动步，可大大缩短程序执行时间。
5）STL指令只能用于状态寄存器，没有并行序列时，一个状态 寄存器的STL触点在梯形图中只能出现一次。