项目三PLC步进顺控指令编程
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3步进顺控指令
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 – 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
• 5.2
SFC图的跳转与分支
– 5.2.1 SFC图的跳转 – 5.2.2 SFC图的分支
9
运用状态编程思想解决顺控问题的方法步骤
• 以台车往返为例： • 1,将整个地程按任务要求分解，其中的每一个工序均对应一个 状态，并分配状态元件。初始状态S0;前进S20 ; 后退S21 ; 延时5 秒S22;再前进S23 ;再后退S24 ; • 虽然S20 S21与S23 S24 功能相同，但它们是不同的工序，也就 是不同的状态，故编 号不同。 • 2,弄清每个状态的功能、作用。S0 PLC上电做好准备工作， S20输出Y1前进; S21输出Y2后退 ; S22延时5秒; S23再前进 ; S24再 后退. • 各状态的功能是通过PLC驱动各种负载来完成的，负载可由状 态元件直接驱动，也可由其他软元件触点的逻辑组合驱动。 • 3,找出每个状态的转移条件，即在什么条件下将下一个状态激 活。 • 状态转移图就是状态和状态转移条件及转移方向构成的流程图。 • 本例中，各状态的转移条件如下： • S20－－X0, S21－－X1 ,S22－－X2 ,S23－－T0, S24－－X3 10 • 经过以上3步，即可得到顺控状态转移图。
OUT S0 X1 S20 S20 X2 Jump S22 S20 X6 S21 OUT S21 X7 S22 X10 X11 S31 X14 S32 X15 Jump S21 S22 S32 ＊ S0 S0 X5 S1 X12 S20 S30 X13 S21 Jump S31 S30 ＊ S0 ＊ S1
• 5.1 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
• 5.2
SFC图的跳转与分支
– 5.2.1 SFC图的跳转 – 5.2.2 SFC图的分支
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运用状态编程思想解决顺控问题的方法步骤
• 以台车往返为例： • 1,将整个地程按任务要求分解，其中的每一个工序均对应一个 状态，并分配状态元件。初始状态S0;前进S20 ; 后退S21 ; 延时5 秒S22;再前进S23 ;再后退S24 ; • 虽然S20 S21与S23 S24 功能相同，但它们是不同的工序，也就 是不同的状态，故编 号不同。 • 2,弄清每个状态的功能、作用。S0 PLC上电做好准备工作， S20输出Y1前进; S21输出Y2后退 ; S22延时5秒; S23再前进 ; S24再 后退. • 各状态的功能是通过PLC驱动各种负载来完成的，负载可由状 态元件直接驱动，也可由其他软元件触点的逻辑组合驱动。 • 3,找出每个状态的转移条件，即在什么条件下将下一个状态激 活。 • 状态转移图就是状态和状态转移条件及转移方向构成的流程图。 • 本例中，各状态的转移条件如下： • S20－－X0, S21－－X1 ,S22－－X2 ,S23－－T0, S24－－X3 10 • 经过以上3步，即可得到顺控状态转移图。
OUT S0 X1 S20 S20 X2 Jump S22 S20 X6 S21 OUT S21 X7 S22 X10 X11 S31 X14 S32 X15 Jump S21 S22 S32 ＊ S0 S0 X5 S1 X12 S20 S30 X13 S21 Jump S31 S30 ＊ S0 ＊ S1
PLC步进顺序控制指令
重庆市技能人才培训集团
功能图和梯形图的转换
在将顺序功能图转换为步进梯形图时，应遵循从左到右、 在将顺序功能图转换为步进梯形图时，应遵循从左到右、 从上到下的原则。注意步进梯形图应以RET指令结束。 RET指令结束 从上到下的原则。注意步进梯形图应以RET指令结束。
转移条件
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功能图和梯形图的转换
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步进指令的梯形图表示 步进指令的
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步进指令的功能图表示
上述步进梯形图也可以用顺序功能图（状态转移图）表示： 上述步进梯形图也可以用顺序功能图（状态转移图）表示：
转移条件
状态转移图中的每一步包含三个内容：本步驱动的内容、 状态转移图中的每一步包含三个内容：本步驱动的内容、 转移条件及指令的转换目标。 转移条件及指令的转换目标。
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步进顺序控制指令
FX 系列 PLC 提供了下面一对步进指令： 提供了下面一对步进指令：
STL是利用内部软元件（状态S）在顺控程序上进行 是利用内部软元件（状态 ） 是利用内部软元件 步进控制的指令 的指令。 步进控制的指令。 RET是用于状态（S）流程的结束，实现返回主程序 是用于状态（ ） 流程的结束， 是用于 状态 母线）的指令。 （母线）的指令。
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步进控制指令的使用
4. 输出的驱动方法
如右图所示， 如右图所示 ， 在状态内 指令写入后， 的母线将 LD 或 LDI 指令写入后 ， 对不需要触点的驱动就不能 对不需要触点的驱动就 不能 再编程， 再编程 ， 需要按下图方式进 行变换。 行变换。
或
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步进控制指令的使用
5. 状态的转移方法
功能图和梯形图的转换
在将顺序功能图转换为步进梯形图时，应遵循从左到右、 在将顺序功能图转换为步进梯形图时，应遵循从左到右、 从上到下的原则。注意步进梯形图应以RET指令结束。 RET指令结束 从上到下的原则。注意步进梯形图应以RET指令结束。
转移条件
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功能图和梯形图的转换
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步进指令的梯形图表示 步进指令的
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步进指令的功能图表示
上述步进梯形图也可以用顺序功能图（状态转移图）表示： 上述步进梯形图也可以用顺序功能图（状态转移图）表示：
转移条件
状态转移图中的每一步包含三个内容：本步驱动的内容、 状态转移图中的每一步包含三个内容：本步驱动的内容、 转移条件及指令的转换目标。 转移条件及指令的转换目标。
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步进顺序控制指令
FX 系列 PLC 提供了下面一对步进指令： 提供了下面一对步进指令：
STL是利用内部软元件（状态S）在顺控程序上进行 是利用内部软元件（状态 ） 是利用内部软元件 步进控制的指令 的指令。 步进控制的指令。 RET是用于状态（S）流程的结束，实现返回主程序 是用于状态（ ） 流程的结束， 是用于 状态 母线）的指令。 （母线）的指令。
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步进控制指令的使用
4. 输出的驱动方法
如右图所示， 如右图所示 ， 在状态内 指令写入后， 的母线将 LD 或 LDI 指令写入后 ， 对不需要触点的驱动就不能 对不需要触点的驱动就 不能 再编程， 再编程 ， 需要按下图方式进 行变换。 行变换。
或
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步进控制指令的使用
5. 状态的转移方法
三菱PLC----步进顺控指令系统
5.1 状态转移图
有向连线（状态转移路线和方向）： 从上到下、从左到右 的步间连线，或非前两方向则为加箭头的步间连线。 注：从上到下，从左到右有向连线上的箭头可省略。 转换（分割两个相邻步）：有向连线上与其垂直的短线。
转换条件：与转换相关的逻辑条件，用文字、布尔代数表达 式、图形符号标于转换短线旁。
步3
步4
c
步10
步11
26
5.4 编程实例
绘制顺序功能图的注意事项：
两个步绝对不能直接相连，必须用一个转换将它们隔开； 两个转换绝对也不能直接相连，必须用一个步将它们隔开； 顺序功能图中的初始步一般对应系统的等待启动的初始状态 （如M8002） ； 自动控制系统应能多次重复执行同一工艺过程（封闭地循环扫 描运行）； 在单序列中，只有当某一步的前级步是活动步时，该步才可能 将变成活动步。
成立，则下一步被激活。同时所有 前级步都变为不活动步了。
g
步10
h
22
5.3.4 选择与并行分支的组合
M8002 S0
X0
S20
Y1
X 1
S22
Y3
X4
S23
Y4
X5
S24
Y5
X7
S27
Y10
X10
X2
S20
Y1
X3
S25
Y6
X6
S26
Y7
23
5.3.4 选择与并行分支的组合
M8002
S0
X0
X2
S2
初始状态
XO 启动
S20
Y0
X1 下限位
S21
Y1
X2 已加紧
S22
Y2
X3上限位
模块三 步进顺控指令与顺序控制设计法编程项目3-3 十字路口...
由IST指令自动设置的部分特殊辅助继电器的动作内容如图33-4所示，该梯形图不需要用户编制，只是等效相应特殊辅助继电器 的功能。M8000是运行监视辅助继电器，在PLC运行时接通。
知识点4 初始状态指令IST的活用
IST指令活用情况1 与工作方式有关的8个输入信号没有按顺序安排 时，用辅助继电器过渡，如图3-3-5 b)所示 IST指令活用情况2 5种工作方式没有全用时，用辅助继电器过渡，如 图3-3-5 c)所示
模块三 步进顺控指令与顺序 控制设计法编程
项目3－3
十字路口交通灯控制
模块三 步进顺控指令的使用
项目3-1 多种液体混合的PLC控制系统设计
项目3－2 物料分拣PLC控制系统的设计
项目3－3 十字路口交通灯控制
一、复习提问:
1、什么是选择性分支?
从多个流程顺序中选择执行某一个流程，称为选 择性分支。
分支状态
Y001 S31 X012 S32 X013 S33 Y007 Y006 Y005
汇合状态
Y004
三、知识准备
并行分支状态转移图的编程
S20为分支状态 S24为汇合状态 中间状态的编程 第一分支
M8002 S0 X000 S20 X001 S21 X002 S22 X003 S23 X004 S24 X005 Y003 Y002 Y000
项目实施1 计算并分配I/O地址
知识点1 初始状态指令IST的格式
梯形图中源操作数[S· ]表示的是首地址号，可以取X、Y和M， 它由8个相连号的软元件组成。在图3-3-3中，由输入继电器X0~X7 组成。这8个输入继电器各自的功能如表3-3-2所示。其中X0~X4同 时只能有一个接通，因此必须选用转换开关。目标操作数[D1· ]和 [D2· ]只能选用状态继电器S，其范围为S20-S899，其中[D1· ]、 [D2· ]表示在自动工作方式时所使用的最低、最高状态继电器号， [D2· ] 必须大于[Dl· ]。
知识点4 初始状态指令IST的活用
IST指令活用情况1 与工作方式有关的8个输入信号没有按顺序安排 时，用辅助继电器过渡，如图3-3-5 b)所示 IST指令活用情况2 5种工作方式没有全用时，用辅助继电器过渡，如 图3-3-5 c)所示
模块三 步进顺控指令与顺序 控制设计法编程
项目3－3
十字路口交通灯控制
模块三 步进顺控指令的使用
项目3-1 多种液体混合的PLC控制系统设计
项目3－2 物料分拣PLC控制系统的设计
项目3－3 十字路口交通灯控制
一、复习提问:
1、什么是选择性分支?
从多个流程顺序中选择执行某一个流程，称为选 择性分支。
分支状态
Y001 S31 X012 S32 X013 S33 Y007 Y006 Y005
汇合状态
Y004
三、知识准备
并行分支状态转移图的编程
S20为分支状态 S24为汇合状态 中间状态的编程 第一分支
M8002 S0 X000 S20 X001 S21 X002 S22 X003 S23 X004 S24 X005 Y003 Y002 Y000
项目实施1 计算并分配I/O地址
知识点1 初始状态指令IST的格式
梯形图中源操作数[S· ]表示的是首地址号，可以取X、Y和M， 它由8个相连号的软元件组成。在图3-3-3中，由输入继电器X0~X7 组成。这8个输入继电器各自的功能如表3-3-2所示。其中X0~X4同 时只能有一个接通，因此必须选用转换开关。目标操作数[D1· ]和 [D2· ]只能选用状态继电器S，其范围为S20-S899，其中[D1· ]、 [D2· ]表示在自动工作方式时所使用的最低、最高状态继电器号， [D2· ] 必须大于[Dl· ]。
PLC顺控指令SFC的编程方法
PLC顺控指令SFC的编程方法顺序功能图（Sequeential Function Chart）是一种新颖的、按照工艺流程图进行编程的图形编程语言。
这是一种IEC标准推荐的首选编程语言，近年来在PLC编程中已经得到了普及和推广，SFC编程的优点：1、在程序中可以很直观地看到设备的动作顺序。
比较容易读懂程序，因为程序按照设备的动作顺序进行编写，规律性较强。
2、在设备故障时能够很容易的查找出故障所处在的位置。
3、不需要复杂的互锁电路，更容易设计和维护系统。
SFC的结构：步＋转换条件＋有向连接+机器工序的各个运行动作＝SFC。
SFC程序的运行从初始步开始，每次转换条件成立时执行下一步、在遇到END步时结束向下运行。
第一章单流程结构的编程方法本教程主要介绍在三菱PLC编程软件GX Developer中怎编制SFC顺序功能图。
下面以例题1介绍SFC程序的编制法。
例题1：自动闪烁信号生成，PLC上电后Y0、Y1以一秒钟为周期交替闪烁。
本例的梯形图和指令表（如图1－1）。
(A) (B)(C)图1－1 闪烁信号（A梯形图B指令表 C SFC程序）下面我们开始对图1－1(c)所示的SFC程序进行一下总体认识一个完整的SFC程序包括初始状态、方向线、转移条件和转移方向组成（如图1－1（c））。
在SFC程序中初始状态必须是有效的，所以要有启动初始状态的条件，本例中梯形图的第一行表示启动初始步，在SFC 程序中启动初始步要用梯形图，现在开始具体的程序输入。
启动GX Develop编程软件，单击“工程”菜单，点击创建新工程菜单项或点击新建工程按钮（如图1－2）。
图1－2 GX Develop编程软件窗口弹出创建新工程对话框（如图1－3）。
我们主要是讲述三菱系列PLC，所以在PLC系列下拉列表框中选择FXCPU，PLC类型下拉列表框中选择FX2N（C），在程序类型项中选择SFC，在工程设置项中设置好工程名和保存路径之后点击确定按钮。
模块三plc步进顺控指令及编程
编程。
Date: 2019/2/3
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模块三 三菱FX2n系列PLC步进顺控指令及应用
任务一：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。
Date: 2019/2/3
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模块三 三菱FX2n系列PLC步进顺控指令及应用
0.5s
0.5s 闪光3次（接通0.5s/断开0.5s）
Y2 3s 2s Y3 10s
0.5s
东西
Y1 10s
Y1
0.5s Y5 3s 2s Y0
南北
Y0 15s
Y4 5s
Date: 2019/2/3
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模块三 三菱FX2n系列PLC步进顺控指令及应用
（2）根据工艺要 求画出状态转移图
Page: 9
模块三 三菱FX2n系列PLC步进顺控指令及应用
2.顺序功能图 针对顺序控制要求，PLC提供了顺序功能图（ SFC ）语言支 持。顺序功能图又称状态转移图，由一系列状态（用S表示）组 成。系统提供S0—S999共1000个状态供编程使用，其中：
S0—S9：初始状态专用 S10—S19：原点复位用 S20—S499：一般用 S500—S899：停电保持用 S900—S999：报警用 状态元件是用于步进顺控编程 的软元件，随着状态的转移，原状 态元件自动复位。状态元件的常开/ 常闭触点使用次数无限制。
Y001
FX2N 48MR
FU
220V
～
Date: 2019/2/3
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模块三 三菱FX2n系列PLC步进顺控指令及应用
项目三PLC步进顺控
任务2 按钮人行横道交通灯控制
• （一）任务分析 • 在只需要纵向行使的交通系统中，也需要考虑人
行横道的控制。这种情况下人行横道通常用按钮 进行启动，交通情况如图3－9所示，由图可见， 东西方向是车道，南北方向是人行横道。正常情 况下，车道上有车辆行驶，如果有行人要通过交 通路口，先要按动按钮，等到绿灯亮时，方可通 过，此时东西方向车道上红灯亮。延时一段时间 后，人行横道的红灯亮，车道上的绿灯亮。各段 时序由图3－10所示。车道和人行横道同时要进 行控制，这种结构称作并行分支结构。
3. 状态转移图（SFC）的画法
状态转移图（SFC）也称功能表图。 用于描述控制系统的控制过程，具有 简单、直观的特点，是设计PLC顺控 程序的一种有力工具。状态转移图中 的状态有驱动动作、指定转移目标和 指定转移条件三个要素。其中转移目 标和转移条件是必不可少的，而驱动 动作则视具体情况而定，也可能没有 实际的动作。如图所示，在初始步S0 没有驱动动作，S20为其转移目标， X0、X1为串联的转移条件；在S20步， Y1为其驱动动作，S21为其转移目标， X2为其转移条件。 步与步之间的有向连线表明流程的方 向，其中向下和向右的箭头可以省略。 图中流程方向始终向下，因而省略了 箭头。
项目三PLC步进顺控
➢ STL：步进触点驱动指令
• STL指令表示取某步状态元件的常 开触点与母线连接，如图3－3所示。 使用STL指令的触点称为步进触点。
• STL指令有主控含义，即STL指令 后面的触点要用LD指令或LDI指令。
• STL指令有自动将前级步复位的功 能（在状态转换成功的第二个扫描 周期自动将前级步复位），因此使 用STL指令编程时不考虑前级步的 复位问题。 ➢ RET：步进返回指令
PLC与变频器控制-项目三 步进认识及应用-步进顺控编程认识
7
二 状态继电器
4. 分类 （1）初始状态继电器S0—S9共10点。 （2）回零状态继电器S10—S19共10点。 （3）通用状态继电器S20—S499共480点。 （4）保持状态继电器S500—S899共400点。 （5）报警用状态继电器S900—S999共100点，这100个状态继电器可用作 外部故障诊断。
L5
T4 K5
Y005
L6
T5 K5
26
五 步进编程注意事项
对状态转移图进行编程，就是如何使用STL和RET指令的问题。用步进 指令进行编程时，先画出状态转移图，再把状态转移图转换成梯形图。 1. 状态号不可重复使用。 2. 与STL指令相连的触点应使用LD或LDI指令。 3. 初始状态必须预先做好驱动，否则状态流程图不可能向下进行。一般用控制系统的初始 的条件，若无初始条件，可由M8000或M8002驱动。每个初始状态下面的分支数总和不 能超过16个，对总状态数没有限制。从每个分支点上引出的分支不能超过8个。 4. 负载驱动及转移处理必须在STL指令之后进行，负载的驱动通常使用OUT指令（也可以 使用SET、RST及功能指令，还可以通过触点及其组合来驱动）。
8
二 状态继电器
5. 动作原理 （1）在基本指令中作为辅助继电器使用时，线圈得电，触点动作 （常开触点闭合，常闭触点断开）；线圈失电，对应触点复位 （常 开触点断开复位，常闭触点闭合复位）。 （2）在步进梯形图中，结合步进指令使用，作为步进触头控制每步 程序的输出。
9
三 状态转移图
（一）功能 状态转移图又称状态流程图（顺序功能图），它是一种用状态继电 器来表示的顺序功能图。在顺序控制中，把每一个工序叫做一个状 态，当一道工序完成后做下一道工序，可以表达成从一个状态转移 到另一个状态。
二 状态继电器
4. 分类 （1）初始状态继电器S0—S9共10点。 （2）回零状态继电器S10—S19共10点。 （3）通用状态继电器S20—S499共480点。 （4）保持状态继电器S500—S899共400点。 （5）报警用状态继电器S900—S999共100点，这100个状态继电器可用作 外部故障诊断。
L5
T4 K5
Y005
L6
T5 K5
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五 步进编程注意事项
对状态转移图进行编程，就是如何使用STL和RET指令的问题。用步进 指令进行编程时，先画出状态转移图，再把状态转移图转换成梯形图。 1. 状态号不可重复使用。 2. 与STL指令相连的触点应使用LD或LDI指令。 3. 初始状态必须预先做好驱动，否则状态流程图不可能向下进行。一般用控制系统的初始 的条件，若无初始条件，可由M8000或M8002驱动。每个初始状态下面的分支数总和不 能超过16个，对总状态数没有限制。从每个分支点上引出的分支不能超过8个。 4. 负载驱动及转移处理必须在STL指令之后进行，负载的驱动通常使用OUT指令（也可以 使用SET、RST及功能指令，还可以通过触点及其组合来驱动）。
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二 状态继电器
5. 动作原理 （1）在基本指令中作为辅助继电器使用时，线圈得电，触点动作 （常开触点闭合，常闭触点断开）；线圈失电，对应触点复位 （常 开触点断开复位，常闭触点闭合复位）。 （2）在步进梯形图中，结合步进指令使用，作为步进触头控制每步 程序的输出。
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三 状态转移图
（一）功能 状态转移图又称状态流程图（顺序功能图），它是一种用状态继电 器来表示的顺序功能图。在顺序控制中，把每一个工序叫做一个状 态，当一道工序完成后做下一道工序，可以表达成从一个状态转移 到另一个状态。
PLC顺控指令SFC的编程方法
PLC顺控指令SFC的编程方法顺序功能图(Sequeential Function Chart)就是一种新颖的、按照工艺流程图进行编程的图形编程语言。
这就是一种IEC标准推荐的首选编程语言,近年来在PLC编程中已经得到了普及与推广,SFC编程的优点:1、在程序中可以很直观地瞧到设备的动作顺序。
比较容易读懂程序,因为程序按照设备的动作顺序进行编写,规律性较强。
2、在设备故障时能够很容易的查找出故障所处在的位置。
3、不需要复杂的互锁电路,更容易设计与维护系统。
SFC的结构:步＋转换条件＋有向连接+机器工序的各个运行动作＝SFC。
SFC程序的运行从初始步开始,每次转换条件成立时执行下一步、在遇到END步时结束向下运行。
第一章单流程结构的编程方法本教程主要介绍在三菱PLC编程软件GX Developer中怎编制SFC顺序功能图。
下面以例题1介绍SFC程序的编制法。
例题1:自动闪烁信号生成,PLC上电后Y0、Y1以一秒钟为周期交替闪烁。
本例的梯形图与指令表(如图1－1)。
(A) (B)(C)图1－1 闪烁信号(A梯形图B指令表 C SFC程序)下面我们开始对图1－1(c)所示的SFC程序进行一下总体认识一个完整的SFC程序包括初始状态、方向线、转移条件与转移方向组成(如图1－1(c))。
在SFC程序中初始状态必须就是有效的,所以要有启动初始状态的条件,本例中梯形图的第一行表示启动初始步,在SFC程序中启动初始步要用梯形图,现在开始具体的程序输入。
启动GX Develop编程软件,单击“工程”菜单,点击创建新工程菜单项或点击新建工程按钮(如图1－2)。
图1－2 GX Develop编程软件窗口弹出创建新工程对话框(如图1－3)。
我们主要就是讲述三菱系列PLC,所以在PLC系列下拉列表框中选择FXCPU,PLC类型下拉列表框中选择FX2N(C),在程序类型项中选择SFC,在工程设置项中设置好工程名与保存路径之后点击确定按钮。
三菱PLC步进指令SFC编程方法.功能指令表
52 53
54
MTR HSCS
HSCR
矩阵输入 高速计数器置位
高速计数器复位
55 56 57
58 59
HSZ SPD PLSY
PWM PLSR
高速计数器区间比较 速度检测 脉冲输出
脉宽调制 带加减速的脉冲输出
功能指令简表
方 便 指 令
60 61 62 63 64 65 66 IST SER ABSD INCD TTMR STMR ALT 置初始状态 数据搜索 绝对值式凸轮顺控 增量值式凸轮顺控 示教定时器 特殊定时器 交替输出
(2)定时器中断用指针 定时器中断用指针用于需要指定中断时间执行中断子程 序或需要不受PLC扫描周期影响的循环中断处理控制程序。 例如I625表示每隔25ms就执行标号为1625后面的中断程序一 次．在中断返回指令IRET处返回。 (3)计数器中断用指针 计数器中断用指针根据可编程控制器内部的高速计数器 的比较结果，执行中断子程序。用于优先控制利用高速计数 器的计数结果。该指针的中断动作要与高速计数比较置位指 令HSCS组合使用。
梯形图
STL指令的特点: 1. 与STL触点相连的触点应使用LD/LDI指令。
2. STL触点可以直接驱动或通过别的触点驱动 Y、M、S、 T等元件的线圈，STL触点也可以使Y、M、S等元件置 位或复位。
3. CPU只执行活动步对应的程序。 4. 使用STL指令时允许双线圈输出。即不同STL触点可以 分别驱动同一编程元件的一个线圈。但是同一元件的线圈不 能在可能同时为活动步的STL区内出现，在有并行序列的顺 序功能图中，应特别注意这一问题。
130
131 132 147
SIN
COS TAN
正弦函数
3.3PLC的步进顺控指令
7
命令或动作 电气控制与PLC （负载，可以 没有负载）
步或状态
使用 LD/LDI
转移条件
有向连线
状态图
步进梯形图
8
电气控制与PLC
使用STL指令应注意的问题：
STL触点是与左母线相连的常开触点，某步为活动 步，STL触点接通； 与STL触点相连的触点应用LD或LDI指令，只有执行 完RET后才返回左侧母线； STL触点可直接驱动或通过触点驱动Y、M、C、T等 元件的线圈和应用指令； STL指令只用于状态器，一个状态器的STL触点在梯 形图中只能出现一次。 由于PLC只执行活动步对应的电路块，所以使用STL 指令时允许双线圈输出（顺控程序在不同的步可多 次驱动同一线圈）；
1、选择性分支与汇合及其编程
① 选择性分支状态转移图的特点：从多个流程顺序 中选择执行哪一个流程，称为选择性分支。
S21
32
电气控制与PLC
1、选择性分支与汇合及其编程
② 选择性分支的编程原则 先集中处理分支状态，然后再集中处理汇合状态 分支状态的编程 ：先进行分支状态的驱动处理， 再依顺序进行转移处理。
STL S20 使用STL指令 OUT Y5 进行负载驱动处理 LD X3 转移条件 SET S21 进行转移处理 STL S21
OUT Y6
步进梯形图
与步进梯形图对应的指令
13
电气控制与PLC
四、状态编程的方法步骤
2、状态的开启、关闭及状态转移图执行的特点
状态的三个要素均在步进接点之后的子母线上实现
6
电气控制与PLC
三、步进指令
1、STL：步进梯形指令(Step Ladder Instruction) ，简称为STL指令 ，表示步进梯形图开始。
PLC第4章-步进顺控指令介绍
转换：用与有向连线垂直的短划线表示， 用来将相邻两步分隔开。
图4.2 转换条件是与转换有关的逻辑命题，可以 用文字语言、布尔代数表达式或图形符号 标注在表示转换的短线的旁边。
第4章 步进顺控指令
在顺序功能图中，步的活动状态是由转换的实现 来完成的。转换的实现必须同时满足两个条件： ①该转换所有的前级步都是活动步。 ②相应的转换条件得到满足。 如果转换的前级步或后续步不止一个，转换的实 现称为同步实现。为了强调同步实现，有向连线 的水平部分用双线表示。
第4章 步进顺控指令
初始步（S0-S9） 初始步对应于控制系统的初始状态，是系统运行的 起点。一个控制系统至少有一个初始步，初始步用 双线框表示，如图4.1（b）所示。
S21
S0
(a)
(b)
图4.1 步和初始步
第4章 步进顺控指令
（2）有向线段和转换
有向线段和转换及转换条件如图4.2所示。 有向线段：用来表示步的活动状态和进展 方向，从上到下和从左到右这两个方向上 的箭头可以省略。其他方向上必须加上箭 头用来注明步的进展方向。
第4章 步进顺控指令
第4章 步进顺控指令
4.1 状态转移图 4.2 编程方法 4.3 状态的详细动作 4.4 操作方式 4.5 程序设计方法与实例
第4章 步进顺控指令
本章主要内容：
步进顺控指令的基本知识 几种常用的状态转移图 程序设计，比较详细地介绍在程序设计时
顺序功能图的使用 应用实例 本章要求对SFC的方法和步骤掌握会用，重点是 掌握程序设计方法中的顺序功能图法。
第4章 步进顺控指令
1. 组成 （1）步：
步是控制系统中的一个相对不变的性质，它对应于 一个稳定的状态。在顺序功能图中步通常表示某个执行 元件的状态变化。步是根据输出量的状态变化来划分的， 在任何一步内，各个输出量的ON/OFF状态不变，但是 相邻步的输出量总的状态是不同的。步用矩形框表示， 框中的数字是该步的编号，编号可以是该步对应的工步 序号，也可以是与该步相对应的编程元件（如状态元件、 PLC内部的通用辅助继电器、步标志继电器等）。步的 图形符号如图4.1（a）所示。FX2系列的PLC表示步用 状态元件S20-S899。（见教材P20）
图4.2 转换条件是与转换有关的逻辑命题，可以 用文字语言、布尔代数表达式或图形符号 标注在表示转换的短线的旁边。
第4章 步进顺控指令
在顺序功能图中，步的活动状态是由转换的实现 来完成的。转换的实现必须同时满足两个条件： ①该转换所有的前级步都是活动步。 ②相应的转换条件得到满足。 如果转换的前级步或后续步不止一个，转换的实 现称为同步实现。为了强调同步实现，有向连线 的水平部分用双线表示。
第4章 步进顺控指令
初始步（S0-S9） 初始步对应于控制系统的初始状态，是系统运行的 起点。一个控制系统至少有一个初始步，初始步用 双线框表示，如图4.1（b）所示。
S21
S0
(a)
(b)
图4.1 步和初始步
第4章 步进顺控指令
（2）有向线段和转换
有向线段和转换及转换条件如图4.2所示。 有向线段：用来表示步的活动状态和进展 方向，从上到下和从左到右这两个方向上 的箭头可以省略。其他方向上必须加上箭 头用来注明步的进展方向。
第4章 步进顺控指令
第4章 步进顺控指令
4.1 状态转移图 4.2 编程方法 4.3 状态的详细动作 4.4 操作方式 4.5 程序设计方法与实例
第4章 步进顺控指令
本章主要内容：
步进顺控指令的基本知识 几种常用的状态转移图 程序设计，比较详细地介绍在程序设计时
顺序功能图的使用 应用实例 本章要求对SFC的方法和步骤掌握会用，重点是 掌握程序设计方法中的顺序功能图法。
第4章 步进顺控指令
1. 组成 （1）步：
步是控制系统中的一个相对不变的性质，它对应于 一个稳定的状态。在顺序功能图中步通常表示某个执行 元件的状态变化。步是根据输出量的状态变化来划分的， 在任何一步内，各个输出量的ON/OFF状态不变，但是 相邻步的输出量总的状态是不同的。步用矩形框表示， 框中的数字是该步的编号，编号可以是该步对应的工步 序号，也可以是与该步相对应的编程元件（如状态元件、 PLC内部的通用辅助继电器、步标志继电器等）。步的 图形符号如图4.1（a）所示。FX2系列的PLC表示步用 状态元件S20-S899。（见教材P20）
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小车左行 Y1
图3-7 运料小车运动过程方框图
运料小车控制系统的顺序功能图
项目三PLC步进顺控指令编程
二、顺序功能图
知识链接
绘制顺序功能图的注意事项： 两个步之间必须用一个转换隔开，两个步绝对不 能直接相连。 两个转换之间必须用一个步隔开，两个转换也不 能直接相连。 初始步不可少。 在顺序功能图中一般应有步和有向线组成的闭环， 即在一次工艺过程的全部操作后，应从最后一步 返回初始步，系统停留在初始状态单周期操作或 者从最后一步返回下一工作周期开始运行的第一 步进入循环工作状态。 在顺序功能图中，只有当某一步的前级步是活动 步时，该步才有可能变成活动步。一般初始步可 以考虑采用初始化脉冲SM0.1来激活。
项目三PLC步进顺控指令编程
LSCR S0.2 LD SM0.0 = Q0.1 LD I0.2 SCRT S0.3 SCRE LSCR S0.3 LD SM0.0 = Q0.2 LD I0.3 SCRT S0.0 SCRE
知识链接
三、顺序功能图到步进梯形图的转换
项目三PLC步进顺控指令编程
知识链接
项目三 PLC步进顺控指令的编程与应用
任务一 自动运料小车控制系统设计 任务二 全自动洗衣机控制系统的设计 任务三 按钮式人行道交通灯控制系统的设计 任务四 电动机顺序启停控制
项目三PLC步进顺控指令编程
任务一 自动运料小车控制系统的设计
经验设计法与顺序设计法的区别 顺序功能图 顺序功能图到步进梯形图的转换
三、顺序功能图到步进梯形图的转换
（3）顺控指令使用注意事项
在使用顺序控制指令时应注意： ➢ 步进控制指令SCR只对状态元件S有效。为了保证程 序的可靠运行，驱动状态元件S的信号应采用短脉冲。 ➢ 当输出需要保持时，可使用S/R指令。 ➢ 不能把同一编号的状态元件用在不同的程序中，例如， 如果在主程序中使用S0.1，则不能在子程序中再使用。 ➢ 在SCR段中不能使用JMP和LBL指令。即不允许跳入 或跳出SCR段，也不允许在SCR段内跳转。可以使用 跳转和标号指令在SCR段周围跳转。 ➢ 不能在SCR段中使用FOR、NEXT和END指令。 ➢ 在状态发生转移后，所有SCR段的元器件一般都要复 位，如果希望继续输出，可使用置位/复位指令。 ➢ 在使用功能图时，状态器的编号可以不按顺序编排。
项目三PLC步进顺控指令编程
知识链接
三、顺序功能图到步进梯形图的转换
（1）顺序控制指令的介绍
LAD
STL
LSCR n
SCRT n
SCRE
项目三PLC步进顺控指令编程
说明
步开始指令，为步开始 的标志该步的状态元件 的位置1时，执行该步。
步转移指令，使能有 效时，关断本步，进入 下一步。该指令由转换 条件的接点起动，n为下 一步的顺序控制状态元 件。
图3-1 运项目料三P小LC步车进顺示控意指令图编程
知识链接
一、经验设计法与顺序控制设计法
区别 顺序控制：就是按照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，生产过程的各个执行机构自动有序地 进行操作。 顺序控制设计法的流程：首先根据系统的工艺 过程，画出顺序功能图，然后根据顺序功能图 画出梯形图。
项目三PLC步进顺控指令编程
二、顺序功能图
1、运料小车工艺过程分析
初始状态 启动
装料状态 时间到
前进状态 右限位
卸料状态 时间到
后退状态 左限位
装料
Y2
定时
小车右行
卸料 Y3 定时
小车左行 Y1
图3-7 运料小车运项动目三过PLC程步进方顺控框指图令编程
知识链接
二、顺序功能图知识链接2、顺序功能图的构成n=0.0~31.7。
步结束指令，为步结束 的标志。
知识链接
三、顺序功能图到步进梯形图的转换
（2）顺控指令的使用说明
LD SM0.1 S S0.0,1 LSCR S0.0 LD I0.0 SCRT S0.1 SCRE LSCR S0.1 LD SM0.0 = Q0.0 LD I0.1 SCRT S0.2 SCRE
【举例】一个步后有多个动作的表示方式
项目三PLC步进顺控指令编程
二、顺序功能图
知识链接
有向连线：代表活动步的先后次序。一般步的习惯进展方向是 从上到下或从左到右。如果在这两个方向上的有向箭头可以省 略。不是，则必须注明进展方向。
转换：用有向连线与垂直于有向连线的短画线来表示，转换将 相邻两步分隔开。
项目三PLC步进顺控指令编程
任务提出
图3-1所示为自动运料小车运行控制系统示意图，其控制要 求如下： 小车由电动机驱动，电动机正转时小车前进，反转后退。初始 时，小车停于左端，左限位开关SQ2压合。 按下开始按钮，小车开始装料。10s后装料结束，小车前进至 右端，压合右限位开关SQ1，小车开始卸料。 8s后卸料结束，小车后退至左端，压合SQ2，小车停于初始位 置。 具有短路保护和过载保护等必要的保护措施。
项目三PLC步进顺控指令编程
知识链接
三、顺序功能图到步进梯形图的转换
（4）学生练习
项目三PLC步进顺控指令编程
任务实施
进行I/O分配
输入
输入继电 电路元件 器
作用
输出
输出继电 电路元
器
件
作用
I0.0
SB1 启动按钮 Q0.1 KM2 小车前进
（右行）
I0.1
SQ1
右限位
Q0.3 KM4 小车后退
转换条件：是与转换相关的逻辑命题，转换条件可以用文字语 言、布尔代数表达式或图形符号标注在表示转换的短线的旁边，
使用得最多的是布尔代数表达式。
项目三PLC步进顺控指令编程
二、顺序功能图
知识链接
初始状态 启动
装料状态 时间到
前进状态 右限位
卸料状态 时间到
后退状态 左限位
装料 Y2 定时
小车右行
卸料 Y3 定时
步：a、概念
b、在PLC中步的表示方式：S0.0~S31.7
c、初始步（一般用双线方框表示）：每个顺序功能图中 至少有一个初始步
d、活动步：步处于活动状态时，相应的动作被执行；处于 不活动状态时，相应的非存储型动作被停止。
与步对应的动作或命令：动作和命令用矩形框来表示，矩形图 应与相应步的符号相邻。
（左行）
I0.2
SQ2
左限位
Q0.0 KM1
装料
Q0.2 KM3
卸料
项目三PLC步进顺控指令编程
任务实施
画出工艺过程框图 画出顺序功能图 利用顺控指令转换成梯形图或语句表 进行I/O接线 输入梯形图 调试（在线监控，观察输入输出时序变化） 思考：如果小车要求反复循环，应如何修改
图3-7 运料小车运动过程方框图
运料小车控制系统的顺序功能图
项目三PLC步进顺控指令编程
二、顺序功能图
知识链接
绘制顺序功能图的注意事项： 两个步之间必须用一个转换隔开，两个步绝对不 能直接相连。 两个转换之间必须用一个步隔开，两个转换也不 能直接相连。 初始步不可少。 在顺序功能图中一般应有步和有向线组成的闭环， 即在一次工艺过程的全部操作后，应从最后一步 返回初始步，系统停留在初始状态单周期操作或 者从最后一步返回下一工作周期开始运行的第一 步进入循环工作状态。 在顺序功能图中，只有当某一步的前级步是活动 步时，该步才有可能变成活动步。一般初始步可 以考虑采用初始化脉冲SM0.1来激活。
项目三PLC步进顺控指令编程
LSCR S0.2 LD SM0.0 = Q0.1 LD I0.2 SCRT S0.3 SCRE LSCR S0.3 LD SM0.0 = Q0.2 LD I0.3 SCRT S0.0 SCRE
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三、顺序功能图到步进梯形图的转换
项目三PLC步进顺控指令编程
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项目三 PLC步进顺控指令的编程与应用
任务一 自动运料小车控制系统设计 任务二 全自动洗衣机控制系统的设计 任务三 按钮式人行道交通灯控制系统的设计 任务四 电动机顺序启停控制
项目三PLC步进顺控指令编程
任务一 自动运料小车控制系统的设计
经验设计法与顺序设计法的区别 顺序功能图 顺序功能图到步进梯形图的转换
三、顺序功能图到步进梯形图的转换
（3）顺控指令使用注意事项
在使用顺序控制指令时应注意： ➢ 步进控制指令SCR只对状态元件S有效。为了保证程 序的可靠运行，驱动状态元件S的信号应采用短脉冲。 ➢ 当输出需要保持时，可使用S/R指令。 ➢ 不能把同一编号的状态元件用在不同的程序中，例如， 如果在主程序中使用S0.1，则不能在子程序中再使用。 ➢ 在SCR段中不能使用JMP和LBL指令。即不允许跳入 或跳出SCR段，也不允许在SCR段内跳转。可以使用 跳转和标号指令在SCR段周围跳转。 ➢ 不能在SCR段中使用FOR、NEXT和END指令。 ➢ 在状态发生转移后，所有SCR段的元器件一般都要复 位，如果希望继续输出，可使用置位/复位指令。 ➢ 在使用功能图时，状态器的编号可以不按顺序编排。
项目三PLC步进顺控指令编程
知识链接
三、顺序功能图到步进梯形图的转换
（1）顺序控制指令的介绍
LAD
STL
LSCR n
SCRT n
SCRE
项目三PLC步进顺控指令编程
说明
步开始指令，为步开始 的标志该步的状态元件 的位置1时，执行该步。
步转移指令，使能有 效时，关断本步，进入 下一步。该指令由转换 条件的接点起动，n为下 一步的顺序控制状态元 件。
图3-1 运项目料三P小LC步车进顺示控意指令图编程
知识链接
一、经验设计法与顺序控制设计法
区别 顺序控制：就是按照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，生产过程的各个执行机构自动有序地 进行操作。 顺序控制设计法的流程：首先根据系统的工艺 过程，画出顺序功能图，然后根据顺序功能图 画出梯形图。
项目三PLC步进顺控指令编程
二、顺序功能图
1、运料小车工艺过程分析
初始状态 启动
装料状态 时间到
前进状态 右限位
卸料状态 时间到
后退状态 左限位
装料
Y2
定时
小车右行
卸料 Y3 定时
小车左行 Y1
图3-7 运料小车运项动目三过PLC程步进方顺控框指图令编程
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二、顺序功能图知识链接2、顺序功能图的构成n=0.0~31.7。
步结束指令，为步结束 的标志。
知识链接
三、顺序功能图到步进梯形图的转换
（2）顺控指令的使用说明
LD SM0.1 S S0.0,1 LSCR S0.0 LD I0.0 SCRT S0.1 SCRE LSCR S0.1 LD SM0.0 = Q0.0 LD I0.1 SCRT S0.2 SCRE
【举例】一个步后有多个动作的表示方式
项目三PLC步进顺控指令编程
二、顺序功能图
知识链接
有向连线：代表活动步的先后次序。一般步的习惯进展方向是 从上到下或从左到右。如果在这两个方向上的有向箭头可以省 略。不是，则必须注明进展方向。
转换：用有向连线与垂直于有向连线的短画线来表示，转换将 相邻两步分隔开。
项目三PLC步进顺控指令编程
任务提出
图3-1所示为自动运料小车运行控制系统示意图，其控制要 求如下： 小车由电动机驱动，电动机正转时小车前进，反转后退。初始 时，小车停于左端，左限位开关SQ2压合。 按下开始按钮，小车开始装料。10s后装料结束，小车前进至 右端，压合右限位开关SQ1，小车开始卸料。 8s后卸料结束，小车后退至左端，压合SQ2，小车停于初始位 置。 具有短路保护和过载保护等必要的保护措施。
项目三PLC步进顺控指令编程
知识链接
三、顺序功能图到步进梯形图的转换
（4）学生练习
项目三PLC步进顺控指令编程
任务实施
进行I/O分配
输入
输入继电 电路元件 器
作用
输出
输出继电 电路元
器
件
作用
I0.0
SB1 启动按钮 Q0.1 KM2 小车前进
（右行）
I0.1
SQ1
右限位
Q0.3 KM4 小车后退
转换条件：是与转换相关的逻辑命题，转换条件可以用文字语 言、布尔代数表达式或图形符号标注在表示转换的短线的旁边，
使用得最多的是布尔代数表达式。
项目三PLC步进顺控指令编程
二、顺序功能图
知识链接
初始状态 启动
装料状态 时间到
前进状态 右限位
卸料状态 时间到
后退状态 左限位
装料 Y2 定时
小车右行
卸料 Y3 定时
步：a、概念
b、在PLC中步的表示方式：S0.0~S31.7
c、初始步（一般用双线方框表示）：每个顺序功能图中 至少有一个初始步
d、活动步：步处于活动状态时，相应的动作被执行；处于 不活动状态时，相应的非存储型动作被停止。
与步对应的动作或命令：动作和命令用矩形框来表示，矩形图 应与相应步的符号相邻。
（左行）
I0.2
SQ2
左限位
Q0.0 KM1
装料
Q0.2 KM3
卸料
项目三PLC步进顺控指令编程
任务实施
画出工艺过程框图 画出顺序功能图 利用顺控指令转换成梯形图或语句表 进行I/O接线 输入梯形图 调试（在线监控，观察输入输出时序变化） 思考：如果小车要求反复循环，应如何修改