步进控制顺序功能图
顺序功能图编程
项目一 冲床的PLC控制
• 一般来说，进入RUN工作方式时，所有步均处于OFF状态，必须用初始 化脉冲R9013作为转换条件。将初始步预置为活动步，才能接受用户 输入，顺序执行，否则顺序功能图由于没有活动步，程序将无法工作。
• 4.步的转换 • 顺序功能图中，转换的实现完成了步的活动状态的推进，转换实现必
• 1.尝试用置位、复位指令修改冲床控制程序。 • 2.画出一般交通红绿灯程序的顺序功能图。
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项目二 机械手控制系统
• 2.1学习目标
• 1.掌握选择序列的顺序功能图画法。 • 2.掌握选择序列的梯形图编程。 • 3.进一步掌握步进指令的应用。 • 4.提高复杂程序读程序能力和调试能力。
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项目一 冲床的PLC控制
• 1.4项目实施
• 1.4.1画出顺序功能图 • 根据控制要求，用R9013启动初始步R0,系统进入等待输入阶段。初始
状态为机械手松开，在最左面，冲头在最上面，此时按下启动按钮才 有效，所以R1的转换条件应为X0、X3、X4常开触点与Y0的常闭触点串 联。在R1中，工件被机械手夹紧，延时2s。时间到启动R2,工件右行。 右行到限位开关，R3启动，冲头下行。下行到限位开关，R4接通，冲 头上行。上行到限位开关，R5接通，工件左行。左行到限位开关，R6 接通，机械手放松，延时2 s。2 s时间到，回到初始步，根据启动按 钮状态，决定继续执行下一个周期，还是等待指令接通。画出顺序功 能图如图1-3所示。
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项目一 冲床的PLC控制
• 1.3相关知识点
• 1.3.1顺序功能图编程方法 • 前面我们学习了PLC的基本概念、基本指令和经验编程法，在此基础
交通信号灯控制--顺序功能图
交通信号灯控制一、任务目标二、任务分析城市交通道路十字路口是靠交通指挥信号来维持交通秩序的。
在每个方向都有红、黄、绿三种指挥灯，信号灯的动作受开关总体控制，当按下启动按钮，信号灯系统开始工作，并周而复始地循环动作；按下停止按钮开关，系统停止工作。
图4—16是某城市一交通信号灯示意图。
图4-16 交通信号灯示意图在系统工作时，控制要求如表4-8所示： 表4-8 十字路口交通信号灯控制要求 南北信号 红灯亮 绿灯亮 绿灯闪亮 黄灯亮 时间30 25 32东西信号 绿灯亮 绿灯闪亮 黄灯亮 红灯亮 时间2532301．用PLC 构成交通信号灯控制系统。
2．掌握PLC 的编程技巧和程序调试方法。
3．掌握步进指令的应用。
具体控制要求如下：1．南北方向绿灯和东西方向绿灯不能同时亮，如果同时亮则应用自动立即关闭信号灯系统，并立即发出报警信号。
2．南北红灯亮维持30s，在此同时东西绿灯也亮，并维持25s时间，到25s时，东西绿灯闪亮，闪亮3s后熄火，在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮并维持2s。
到2s时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时南北红灯熄灭，南北绿灯亮。
3．东西红灯亮维持30s，在此同时南北绿灯亮维持25s，然后闪亮3s熄灭，接着南北黄灯亮维持2s后熄灭．同时南北红灯亮，东西绿灯亮。
4．两个方向的信号灯，按上面的要求周而复始地进行工作。
三、相关知识步进指令STL／RET及编程方法1．FX2的状态元件状态元件是构成状态转移图的基本元素，是可编程控制器的软元件之一。
FX2共有1000个状态元件，如表4-9所示。
表4-9 FX2的状态元件类别元件编号个数用途及特点初始状态S0～S910用作SFC的初始状态返回状态S10～S1910多运行模式控制当中，用作返回原点的状态一般状态S20～S499480用作SFC的中间状态掉电保持状态S500～S899400具有停电保持功能，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～S999100用作报警元件使用2．步进指令、状态转换图及步进梯形图步进指令是利用状态转换图来设计梯形图的一种指令，状态转换图可以直观地表达工艺流程。
第八章 步进顺控指令和顺序功能流程图
小车运动顺序控制状态转移图
第八章 步进顺控指令和顺序功能流程图
如上图小车顺序运动控制中，S0表示初始状态，S20～S23分别代表工序一 至工序四的状态，其顺序控制工作过程如下： ① PLC运行时，M8002脉冲信号驱动初始状态S0。 ② 当启动按钮X000接通，小车处于后限位位置（X002＝ON），小车翻门 关闭（Y003＝OFF），工作状态从S0转移到S20。 ③ 状态S20驱动后，输出Y000接通，小车向前运动，直至前限位（X001＝ ON），工作状态从S20转移到S21。 ④ 状态S21驱动后，输出Y001接通，漏斗翻门打开，同时定时器T3接通， 7s后，定时器T3触点接通，工作状态从S21转移到S22。 ⑤ 状态S22驱动后，输出Y002接通，小车向后运动，直至后限位（X002＝ ON），工作状态从S22转移到S23。 ⑥ 状态S23驱动后，输出Y003接通，小车翻门打开，同时定时器T4接通， 5s后，定时器T4触点接通。此时，如果小车运行工作方式处于单循环 方式（X011接通），工作状态从S23转移到S0，小车回到原初始状态， 等待启动按钮重新按下，开始第二次循环；如果小车运行工作方式处 于自动循环方式（X010接通），工作状态从S23转移到S20，小车重复 ③～⑥的工作过程。
第八章 步进顺控指令和顺序功能流程图
STL指令用于状 态S的触点
对应的指令表
采用三菱FXGP编程软件编制 的小车顺序控制运行步进梯形 图控制程序
第八章 步进顺控指令和顺序功能流程图
步进梯形指令的特点
步进梯形指令仅对状态器S有效。 对于用作一般辅助继电器的状态器S，则不能采用STL指令，而只能采用 基本指令。 在STL指令后，只能采用SET和RST指令作为状态器S的置位或复位输出。 STL指令与取指令LD相比较具有的特点： 转移源自动复位：采用STL指令，当状态器Sn接通，转移条件接通时顺 序控制转移到状态器Sn相继的状态，同时，转移源状态器Sn自动复位。
三菱PLC-----_SFC顺序功能图
可编程控制器
I/O口 X0 X1 X2 X3
华侨大学电气工程与自动化系
41页
启动按钮 停止按钮 低位传感器L 中位传感器M
X4
X10 Y1 Y2 Y3 Y4
高位传感器H
手动/自动选择，ON=自动 流入液体A,电磁阀YV1 流入液体B,电磁阀YV2 流入液体C,电磁阀YV3 搅拌机M
可编程控制器
华侨大学电气工程与自动化系
• 在顺序控制中，我 们把每一个工序叫 做一个状态，当一 道工序完成，做下 一道工序时，可以 表达为，从一个状 态转移到另一个状 态。 • 如有4个广告灯， 每个灯亮1秒，循 环进行，则状态转 移图如右图。
可编程控制器
特点：
华侨大学电气工程与自动化系
12页
• 当转移条件满足时， 则会从上一个状态 转移到下一个状态， 而上一个状态自动 复位。
42页
可编程控制器
华侨大学电气工程与自动化系
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可编程控制器
华侨大学电气工程与自动化系
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可编程控制器
实例:运输带控制 系统的
华侨大学电气工程与自动化系
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5.2使用起保停电路的编程方式
顺序控制梯形图的编程方式有: 使用STL指令的编程方式
a
步3
a
b
步3
a c
步3
b
步4
d
步6
e
步8
f
步4
d
步5
e
步6
f
步4
c
步5
g
步7
h
步9
i
步7
步8
g
步9
步5
d
步10
j
步10
PLC步进指令及顺控程序设计
4、分支、汇合的组合流程 有些状态转移图是若干个或若干类分支、汇合流程的组合。有的分支、汇合的组合流程不能直接编程,需要转换后才能进行编程,如图,应将左图转换为可直接编程的右图形式。如图所示。
5、虚设状态 有一些分支、汇合组合的状态转图如图所示,它们连续地直接从汇合线转移到下一个分支线,而没有中间状态。这样的流程组合既不能直接编程,又不能采用上述办法先转换后编程。这时需在汇合线到分支线之间插入一个状态,以使状态转移图与前边所提到的标准图形结构相同。如图所示。
操作步骤
（1）连接3台电动机顺序启动控制电路。 （2）将编好的步进指令程序写入PLC。 （3）使PLC处于运行状态，并进入程序监控状态。 （4）PLC上输入继电器X0指示灯应点亮，表示热继电器和停止按钮连接正常。 （5）按下启动按钮SB2，第1台电动机启动；运行5s后，第2台电动机启动；M2运行15s后，第3台电动机启动。 （6）按下停止按钮SB1，3台电动机全部停机。
6、分支数的限定 FX2N系列 PLC中一条并行分支或选择性分支的电路数限定为8条以下;有多条并行分支与选择性分支时,每个初始状态的电路总数应小于等于16条,如图所示。
例：实现运料小车控制
任务引入
在多分支结构中，根据不同的转移条件来选择其中的某一个分支，就是选择流程模式。运料小车在左边装料处（X2限位）从a、b两种原料中选择一种装入，然后右行，自动将原料对应卸在A（X3限位）、B（X4限位）处，然后返回装料处，卸料时间20s。用开关X0的状态选择在何处卸料，当X0=1时，选择卸在A处；当X0=0时，选择卸在B处。
相关知识
将固定电压和频率的交流电变换为可变电压和频率的交流电的装置称为“变频器”。变频器首先将交流电变换为直流电，然后再将直流电变换为电压和频率可变的三相交流电去驱动三相异步电动机，由于异步电动机的转速与电源频率成正比，所以电动机可以平滑调速。 在变频器上通常都有主电路接线端和控制电路接线端。控制电路的功能可分为正反转方向控制以及低速、中速、高速控制等。例如，三菱FR-E540通用变频器的低速、中速、高速频率出厂设定值分别为10 Hz、30 Hz、50Hz。
顺序功能图(SFC)及步进梯形图(STL)
图 6.1
例2 交通灯控制——并行分支与汇合
三、I/O接线图： 四、编程 1、按双流程步进控制编程（并行分支与汇合,见下页） 2、按单流程步进控制编程（请学生自己完成）
交通灯按双流程步进控制编程（并行分支与汇合）
例4 液压滑台的二次进给控制——互锁功能的实现
某机床的液压滑台需要进行二次进给控制，其动作过程、输 出元件的分配及状态转移图如图所示。 图中，“进给”和“退回”两个动作相反的工序分别位于两 个相邻状态，故程序须设计成互锁形式。且在I/O接线图中， 也要连接成互锁形式。
STOP
动作
手 动 流 程
自 动 流 程
允许再次 启动电路 另一种结束方 式：清除本身
有一小车运行过程如图 6.1 所示，小车原位处于后端，压下后限位开关，当按下 启动按钮(X0)时，小车前进，当运行至压下前限位开关(X1)后，打开翻斗门，延时 8s后小车向后运行，到后端时压下后限位开关(X2)，打开小车底门(停6s)，完成一 次动作。假设斗车工作一个周期后，不会自行启动。其梯形图如图6.2所示。
使用步进指令需要说明的问题（续4）
12. 状态转移瞬间（一个扫描周期），由于相邻两个 状态同时接通，对有互锁要求的输出，除在程序中 应采取互锁措施外，在硬件上也应采取互锁措施， 其实现方法如图所示 。
5.4 多流程步进控制
多流程步进过程：具有两个以上的步进过程的控制， 其状态转移图具有两条以上的分支。 按结构的不同多流程可分为以下三种： 1. 选择分支与汇合： 从多个分支中选择执行某一条分支流程。
使用步进指令需要说明的问题（续3）
7. 若需要保持某一个输出，可以采用置位指令SET，当 该输出不需要再保持时，可采用复位指令RST。 8. 初始状态用双线框表示，通常用特殊辅助继电器 M8002的常开触点提供初始信号。其作用是为启动作 好准备，防止运行中的误操作引起的再次启动。(如前 例） 9. 在步进控制中，不能用MC指令。 10. S要有步进功能，必须要用置位指令（SET），才能 提供步进接点，同时还可提供普通接点。 11. 采用应用指令FNC40（ZRST）进行状态的区间复位， 如图5.10所示。
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。
顺序功能图
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于系统等待起动的初始状态，
初始步可能没有输出处于ON状态，但初始步是必不可少的。
自动控制系统应能多次重复执行同一工艺过程，因此在顺序
单序列结构的编程方法
选择序列结构的编程方法
并行序列结构的编程方法
STL编程举例
THANK YOU
Y1
Y0
M8002
X2
X0
X1
M0 M1 M2
X3
启动
M3
X3 X1 X2 X0
M1
X1
Y0
M0 M1
M2
X2
Y1
M2
M3 Y0 Y1
M3
X0
Y0
2) 步
初始步 与步对应的动作或命令 活动步 步5
动作A 动作B
步5
动作A 动作B
3) 有向连线和转换条件
有向连线（状态转移路线和方向） 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）
步进梯形指令的编程方法
步进指令 单序列结构的编程方法
选择序列结构的编程方法 并行序列结构的编程方法
步进指令
许多PLC都有专门用于编制顺序控制程序
的步进梯形指令及编程元件。 步进梯形指令简称为STL指令，FX系列 PLC还有一条使STL指令复位的RET指令。 利用这两条指令，可以很方便地编制顺序 控制梯形图程序。 步进梯形指令STL只有与状态继电器S配合 才具有步进功能。S0~S9用于初始步， S10~S19用于自动返回原点。使用STL指 令的状态继电器的常开触点称为STL触点， 用符号表示，没有常闭的STL触点。
PLC步进顺序控制指令
或
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步进控制指令的使用
5. 状态的转移方法
OUT 指令与 SET 指令对 于STL指令后的状态具有同 样的功能，都将原来的状态 自动复位。此外，还有自保 持功能。但是，在使用 OUT 指 令 时 ， 用 于 向 状 态 转移图中的分离状态转移。
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顺序功能图的类型
条件：T1 触发 状态：Y3 置1 ④ 高速状态
～
可使Y4、Y5复位 条件：T2 触发
状态：Y4、Y5 置1 （ 2 ）低、中、高速 X0 均可使 Y1～Y5复位 高速时X2可使Y4、Y5复位
状 态 转 移 图
步进控制指令的使用
使用注意事项
用步进指令可以将顺序功能图转换为步进梯形图，也可 以直接编写步进梯形图。对梯形图和顺序功能图应注意以下 几点：
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步进顺序控制指令
2. RET指令
功能：表示该步进控制结束，返回主程序 （母线）。每个步进程序应在 END 指令前写入 一次RET指令。
无论在什么条件下，一旦切换动作状 态，则转移前的源状态自动变为断开状 态，不再被激活。
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步进指令的梯形图表示
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重庆市技能人才培训集团
顺序功能图的类型
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 ）正在执行的步阶来结束步 进动作。
说 说明 明ห้องสมุดไป่ตู้
（1）该控制系统有4个状态 ① 送电准备状态 条件：M8002 脉冲
顺序功能流程图及顺控步进梯形图自动编程方法
顺序功能流程图及顺控步进梯形图自动编程方法1．顺控流程图基本结构根据步与步之间转换的不同情况，顺控流程图有单序列结构、选择性分支、汇合结构、并行分支、汇合结构、跳步，重复、循环、复位等结构。
(1)单序列结构编程如图1由一系列按顺序排列相继激活步组成。
每一步后有一到几个转换条件，转换条件后面只有一步。
应用如图4-40运料小车左右行驶顺序控制.单序列结构b3C4d5e6图1 单序列结构(2)选择序列结构编程如图2有选择开始分和结束选择并选择分：若4为活动步，如转换条件a、b、C成立，则分别转向5、7、8步。
选择合：若6、8、10步分别为活动步，其对应转换争件d、e、f分别成立，则它们分别转向步11，即步6、8、10合并为步11。
cf图2 选择序列结构(3)并列序列结构编程并行序列也有开始并分与结束并合。
如图3。
并行分（图3左）：当转换条件e 满足时，活动步3，同时转换为步4、6、8。
并行合（图3右）：当转换条件d 满足时，同为活动步的5、7、9可合并为步10。
并行分并行合346810579ed图3(4)子步结构编程子步结构是指在流程图中，某一步包含一系列子步和转换。
这在工程总体方案设计中，经常被采用。
如图4，先用几步和转换简洁表示整体系统功能，然后每步再细化为若干子步和转换。
单一流程的编程选择性分支、汇合的编程并行分支、汇合的编程5X1X65.2X2X35.3X4X55.1X15.4X6子步结构4（5）跳步，重复、循环、复位等结构编程跳步、重复和循环等序列结构，实际上是选择序列结构的特殊形式，如图5。
图5（a）为跳步结构，当步3为活动步时，如转换条件e成立，则跳过步4、5，直接进入步6。
图5（b）为重复结构，当步6为活动步时，如转换条件e成立而条件d不成立，则重新返回步5，重复执行步5、6。
直到条件d成立，重复结束，转入步7。
图5（C）是循环结构，即在序列步结束后，用重复办法直接返回始步，形成系统循环，实现自动运行。
步进控制顺序功能图
《PLC原理与应用》步进指令及应用之一——单流程SFC 项目3 步进指令与顺序程序控制主讲人：周杰1、学会PLC顺序控制和顺序功能图。
2、掌握顺序功能图的基本结构。
3、能设计出广告灯的顺序功能图。
一、状态转移图及步进顺控指令1.1 流程图首先，还是来分析一下电动机循环正反转控制的例子，其控制要求为：电动机正转3s，暂停2s，反转3s，暂停2s，如此循环5个周期，然后自动停止；运行中，可按停止按钮停止，热继电器动作也应停止。
从上述的控制要求中，可以知道：电动机循环正反转控制实际上是一个顺序控制，整个控制过程可分为如下6个工序（也叫阶段）：复位、正转、暂停、反转、暂停、计数；每个阶段又分别完成如下的工作（也叫动作）：初始复位、停止复位、热保护复位，正转、延时，暂停、延时，反转、延时，暂停、延时，计数；各个阶段之间只要条件成立就可以过渡（也叫转移）到下一阶段。
因此，可以很容易地画出电动机循环正反转控制的工作流程图，如右图所示。
1.2 状态转移图1．状态转移图一是将流程图中的每一个工序（或阶段）用PLC的一个状态继电器来替代；二是将流程图中的每个阶段要完成的工作（或动作）用PLC的线圈指令或功能指令来替代；三是将流程图中各个阶段之间的转移条件用PLC的触点或电路块来替代；四是流程图中的箭头方向就是PLC状态转移图中的转移方向。
2．设计状态转移图的方法和步骤（1）将整个控制过程按任务要求分解，其中的每一个工序都对应一个状态（即步），并分配状态继电器。
电动机循环正反转控制的状态继电器的分配如下：复位→S0，正转→S20，暂停→S21，反转→S22，暂停→S23，计数→S24。
（2）搞清楚每个状态的功能、作用。
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，也可由其他软触点的逻辑组合驱动。
（3）找出每个状态的转移条件和方向，即在什么条件下将下一个状态“激活”。
状态的转移条件可以是单一的触点，也可以是多个触点的串、并联电路的组合。
5.1 状态元件、顺序功能图解析
第5章 顺序控制与顺序控 制梯形图的编程方式
内容提要
状态元件、顺序功能图 顺序控制设计实例 顺序控制梯形图的编程方式
2018/11/14
3
5.1 状态元件、顺序功能图
5.1.1 状态元件（S）
状态元件是用于编制顺序控制程序的一种编程元件， 它与后面介绍的STL指令（步进顺序梯形指令）一起使 用。通用状态（S0～S499）没有断电保持功能。 S0～S9为初始状态用（10点） S10～S19为供返回原点用（10点） S20～S499为通用型（480点） S500～S899为有断电保持功能型（400点） S900～S999为供报警器用（100点）
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2018/11/14
实例：小车控制系统
2018/11/14
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5.1.4 顺序控制分支、汇合的编程
(1) 选择性分支、汇合的编程
选择序列的开始称为分支。转换符号只能标在水平连结之下。
选择性序列的结束称为合并，几个选择序列合并到一个公 共序列时，用需要重新组合的序列相同数量的转换符号和 水平连线来表示，转换符号只允许标在水平连线之上。
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(2)选择性分支、汇合的编程举例
2018/11/14
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(3) 并行分支、汇合的编程
2018/11/14
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(4) 分支、汇合的组合
2018/11/14
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本节结束！谢谢观看！
2018/11/14（SFC）又叫做状态转移图或功能表图，它是 描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形，也是 设计可编程控制器的顺序控制程序的有力工具。
顺序功能图主要由步、有向连线、转换、转换条件和动 作（或命令）组成。
顺序功能图
M0.0
I0.1
M0.1
I0.2
M0.2
选择结构
选择序列的开始称为分支。转换符号标在水平连线下 方。若步M0.0是活动步，且转换条件a1=1（满足），则由步 M0.0转向步M0.1；若步M0.0是活动步，且b1=1，则由步M0.0转 向步M0.2。在任一时刻只允许执行一个序列。
选择序列开始
M0.0
应用程序设计基本要求
• 紧密结合生产工艺
各种控制逻辑、运算都是由生产工艺决定的，必须严格按生产工 艺及流程来设计应用程序，不能随心所欲。
• 熟悉控制系统的硬件结构
软件系统是由硬件系统决定的，不同系列的硬件不可能采用相同 的语言形式进行程序设计，即使语言相同，所采用的指令也不尽相 同。
• 具备计算机和自动化方面的知识
顺序功能图的基本元素
步 有向连线
a
n-1
第n-1步 执行的动作
动作（输出）
b
n
第n步 执行的动作
转换和转换条件
c
n+1
第n+1步 执行的动作
d
n+2
第n+2步 执行的动作
e
步的划分
顺序控制设计法的基本思想是将被控对象的一个工作周
期划分为若干个顺序相连的阶段，这些阶段称为步，并且用 编程元件（内部中间继电器）来代表。 步是根据 PLC 输出状态的变化来划分，在任何一步之 内，各输出状态不变，但是相邻步之间输出状态是不同的。
当步M0.3有效 时，若转换条件d成 立，则如单循环一 样，返回到步M0.0， 继续循环；当步 M0.3有效时，若转 换条件f成立，则跳 出循环，转到步 M0.4。
d a
M0.0
b
步进顺序控制和顺序功能图的介绍
步进顺序控制和顺序功能图的介绍在工业控制领域中，顺序控制系统应用很广，尤其在机械行业，基本上会利用顺序控制来实现加工的自动循环。
那么今天就给大家讲解一下步进顺序控制和顺序功能图。
首先看一下，什么是步进顺序控制？对于流程作业的自动化控制系统而言，一般都包含若干个状态（也就是工序），当条件满足时，系统能够从一种状态转移到另一种状态，我们把这种控制叫做顺序控制。
对应的系统则称为顺序控制系统或流程控制系统。
我们可以采用顺序控制设计法进行程序设计，基本步骤如下：1、步的划分将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的状态，这些状态称为步，PLC中用状态继电器S来代表各个状态步。
2、转移条件的确定使系统由当前状态步转入下一状态步的信号称为转移条件。
转移条件可能是外部输入信号，如按钮、开关、限位开关，也可能是PLC内部产生的信号，如定时器、计数器触点，转移条件也可能是若干个信号的与、或、非逻辑组合。
3、顺序功能图的绘制根据被控对象工作内容、步骤、顺序和控制要求画出顺序功能图。
这也是顺序控制设计中最关键的一步骤。
4、梯形图的编写根据顺序功能图，用STL指令编写梯形图程序。
刚才说到顺序功能图的绘制，那么什么是顺序功能图呢？顺序功能图，也叫状态转移图。
它的组成包括步与动作、有向连线、转移与转移条件。
当相邻两状态步之间的转移条件得到满足时，就实现状态的转移，即上一个状态步的动作结束，下一个状态步的动作开始。
我们看上面这个小车左行右行控制的顺序功能图，S0、S20、S21就是状态步，这些状态的输出就是驱动动作，状态步和状态步之间的箭头就是有向连线，跟箭头垂直的横线就是转移，在横线旁边标注的就是转移状态。
比如说当前处于初始状态S0，当转移条件X0成立的时候，就会从S0状态转移到S20状态去，这时就可以执行这个状态的输出动作，执行右行。
讲了顺序功能图，还要给大家介绍一下顺序功能图的基本结构，包括：单流程、选择性分支、并行性分支，当然还有循环的结构。
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驱动处理
<^K20
S21
转移条件
T1/转移方向
-.X 0
S22
——XI
S23
STL S21 STL S22
-----K20 T1
SET S22
S。。。、
XI SET S23
图1-2态转移图和状态梯形图的对应关系
二、步进顺控的编程方法
2. 1状态转移图的编程方法
顺序功能图，简称功能图，又叫状态流程图或状态转移图。它 是专用于工业顺序控制程序设计的一种功能说明性语言，能完 整地描述控制系统的控制过程' 功能和特性，是分析、设计电 气控制系统控制程序的重要工具。
复位 初始、停止、
正转 正转、延时
暂停
+ 2s
反转
十3s
暂停
暂停、延时 反转、延时 暂停、延时
计数 计数 由一次数到了
1.2状态转移图 1.状态转移图 一是将流程图中的每一个工序（或阶段）用PLC的一个状
态继电器来替代； 二是将流程图中的每个阶段要完成的工作（或动作）用
PLC的线圈指令或功能指令来替代； 三是将流程图中各个阶段之间的转移条件用PLC的触点或
《PL C原理与应用》
项目3步进指令与顺序程序控制
步进指令及应用之一——单流程SFC
主讲人：周杰
1、 学会PLC顺序控制和顺序功能 图。
2、 掌握顺序功能图的基本结构。
3、 能设计出广告灯的顺序功能图。
一、状态转移图及步进顺控指 令
1.首1流先程，图还是来分析一下电动机循环正反转控制的例子，其 控制要求为：电动机正转3s，暂停2s，反转3s，暂停2s，如此 循环5个周期，然后自动停止；运行中，可按停止按钮停止，热 继电器动作也应停止。
1.状态的三要素 2. 编程方法 3. 状态转移图的
理解
2.2组成
►顺序功能图由步、有向连线、转换、转换条件和动作 （或命令）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2. 1 （a）所
►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。
转换的实现应该完成以下两个操作:
示。FX2系列的PLC表示步用状态元件S20-S899。
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^初始步，初始步用 双线框表示，如图2.1 (b)所示。
S21
(a)
(b)
图2.1步和初始步
► (2)有向线段和转换 ►有向线段和转换及转换条件如图2.2所示
3.状态转移图的特点 (1) 可以将复杂的控制任务或控制过程分解成若干个状态。 (2) 相对某一个具体的状态来说，控制任务简单了，给局部程 序的编制带来了方便。 (3) 整体程序是局部程序的综合，只要搞清楚各状态需要完成 的动作' 状态转移的条件和转移的方向，就可以进行状态转移 图 的设计。
(4)这种图形很容易理解，可读性很强，能清楚地反映全部控 制的工艺过程。
（2） 搞清楚每个状态的功能、作用。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 由其他软触点的逻辑组合驱动。 （3） 找出每个状态的转移条件和方向，即在什么条件下将 下 一个状态“激活”。状态的转移条件可以是单一的触点， 也 可以是多个触点的串、并联电路的组合。 （4） 根据控制要求或工艺要求，画出状态转移图。
电路块来替代；四是流程图中的箭头方向就是PLC状态转移图 中的转移方向。
2.设计状态转移图的方法和步骤 (1)将整个控制过程按任务要求分解，其中的每一个工序 都对应一个状态(即步)，并分配状态继电器。
电动机循环正反转控制的状态继电器的, 计数 TS24。
复位TSO, 正转TS20, 暂停TS21, 反转TS22, 暂停TS23, 计数TS24
XO X2 M8OO2——+
-
so
― —
ZRST S20 S24
图
1
——XI - RST | CO
—
S20 —
1
——TO LCTCL)K3O
电 动
S21
—K20
机
循
——T 1
环
正
S22
反
——T2 L<T2)K30
从上述的控制要求中，可以知道：电动机循环正反转控制 实际上是一个顺序控制，整个控制过程可分为如下6个工序（也 叫阶段）:复位、正转、暂停、反转、暂停、计数；
每个阶段又分别完成如下 的工作（也叫动作）:初始复 位、停止复位、热保护复位， 正转、延时，暂停、延时，反 转、延时，暂停、延时，计数; 各个阶段之间只要条件成立就 可以过渡（也叫转移）到下一 阶段。因此，可以很容易地画 出电动机循环正反转控制的工 作流程图，如右图所示。
①使所有由有向连线与相应转换条件相连的后
转
控
S23
K20
制
的
——T 3
状
S24
—K5
态
转
\c( Lzh—co
RET END
移
图
1.4步进顺控指令 ► FX系列PLC的步进顺控指令有两条： —条是步进触点（也叫步进开始）指令STL （Step Ladder）； —条是步进返回（也叫步进结束）指令RET。 >1. STL指令 ► STL步进触点指令用于“激活”某个状态，其梯形图符号为T卜 >2. RET指令 ► RET指令用于返回主母线，其梯形图符号为由回
►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。 ►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2.2
►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。