步进指令与编程
模块五 任务二 步进指令及顺控程序
STL触点具有三个功能：
对负载的驱动处理 指定转换条件 指定转换目标 状态继电器(S)编制顺序控制程序时，应与STL指令一起使用。 S0～S9用于初始步; S10～S19用于自动返回原点。
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二、步进梯形图
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： 1.状态的动作与输出的重复使用
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四、绘制顺序功能图注意事项
(1)两个步绝对不能直接相连，必须用一个转换将它们隔开。 (2)两个转换也不能直接相连，必须用一个步将它们隔开。 (3)顺序功能图中的初始步一般对应系统等待起动的初始状态。 (4)自动控制系统应能多次重复执行同一工艺过程。 (5)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
五、顺序功能图举例
板料右行
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1.剪板机动作控制
五、顺序功能图举例
压钳下行 剪刀下行
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五、顺序功能图举例
压钳、 剪刀上行
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任务二 编程方法
曹楚君 机车车辆教研室
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1 2 3 4
目录
步进指令
步进梯形图 步进指令的表示及其动作 绘制顺序功能图注意事项
4
顺序功能图举例
23
步进起始指令
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用LD或LDI指令设 用 OUT 指令设 置转移条件 以 STL 指令开始 用 SET 指令 置动作 设置动作母线 设置状态
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二、选择分支与汇合流程设计
【应用范例】洗车流程控制
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项目说明：
①若方式选择开关（COS）置于手动方式，当按下START启动后， 则按下列程序动作： 执行泡沫清洗（用MC1驱动）； 按PB1则执行清水冲洗（用MC2驱动）； 按PB2则执行风干（用MC3驱动）； 按PB3则结束洗车。 ②若方式若选择开关（COS）置于自动方式，当按START启动后， 则自动按洗车流程执行。其中泡沫清洗10秒、清水冲洗20 秒、风干5秒，结束后回到待洗状态。 ③任何时候按下STOP，则所有输出复位，停止洗车
8步进顺控编程-基本指令介绍
第五章步进顺控编程【内容提要】本章介绍可编程控制器的步进顺控程序的编程方法。
本次课程主要内容： 步进顺控程序编程方法5.1 步进梯形图指令与状态转移图 5.1.1 步进梯形图指令 步进梯形图指令STL(Step Ladder)和RET，是一种符合I EC1131—3标准中定义的SFC图 (Sequential Function Chart顺序功能图)的通用流程图语言。
顺序功能图也叫状态转移图， 相当于国家标准“电气制图”（GB6988.6-86）的功能表图(Function Charts)。
SFC图特别适合于步进顺序的控制，而且编程十分直观，方便，便于读图，初学者也很容 易掌握和理解。
表5- 1步进梯形图指令指令 步进指令 步进结束指令 STL RET 梯形图符号 或 RET STL 可用软元件 S 步进顺控编程（SFC）的由来1. 通常采用基本逻辑指令编写复杂逻辑关系比较困难; 2. 工厂应用时，所要求的控制逻辑常常可以划分成若干 前后继起的工序，因此可以将一个复杂的过程分解为 简单过程加以解决。
将整个控制过程看做一连串前后继起的状态的集合，状 态有“激活”和“关闭”之分，所谓“激活”可以理解为该段 程序被扫描执行。
而“关闭”则可以理解为该段程序被跳 过。
由于激活和关闭的状态在不同时间内执行，不存在 相互干扰，因此编程时无需考虑状态时间的繁杂联锁关 系，即：“只干自己需要干的事，无需考虑其他” 状态的描述、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。
FX 2N 共有 1000个状态元件，其分类、编号 、数量及用途如表所示类别 初始状态 返回状态 一般状态 掉电保持状态 信号报警状态 元件编号 S0～S9 S10～S19 S20～S499 S500～S899 S900～S999 个数 10 10 480 400 100 用途及特点 用作 SFC的初始状态 多运行模式控制当中，用作返回原点的状态 用作 SFC的中间状态 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 用作报警元件使用 编写步进顺控程序的方法和步骤下面我们以台车往返控制为例，说明运用状态编程思想设计状 态转移图（ SFC）的方法和步骤。
三菱 P L C步进指令 S F C编程方法功能指令表ppt课件
7段解码 带锁存的7段显示
方向开关 ASCII码变换
打印 读特殊功能模块 写特殊功能模块 串行数据传送
关联运行 HEX一ASCII变换 ASCII一HEX变换
校验码 读变量 变量整标 PID运算
功能指令简表
实数处理
110 ECMP 实数比较 111 EZCP 实数区间比较
118 EBCD 浮点数一科学 记数变换
较
15
BMOV
16
FMOV
17
XCH
18
BCD
19
BIN
比较 区间比较
传送 移位传送 取反传送
块传送 多点传送
交换 BCD变换 BIN变换
功能指令简表
四
20
ADD
则
21
SUB
与
22
MUL
逻
23
DIV
辑
24
INC
25
DEC
运
26
WAND
算
27
WOR
28
WXOR
29
NEG
BIN加法 BIN减法 BIN乘法 BIN除法 BIN加l BIN减1
顺序控制梯形图的编程方法
1、顺序控制梯形图设计基本方法（3种） 2、顺序功能图的绘制
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。
功能指令简表
实数处理
110 ECMP 实数比较 111 EZCP 实数区间比较
118 EBCD 浮点数一科学 记数变换
119 EBIN 科学记数一浮 点数变换
120 EADD 实数加法 121 ESUB 实数减法 122 EMUL 实数乘法 123 EDIV 实数除法
PLC步进指令的编程技巧与注意事项
PLC步进指令的编程技巧与注意事项一、plc步进指令的编程技巧运用步进指令编写挨次掌握程序时，首先应确定整个掌握系统的流程，然后将简单的任务或过程分解成若干个工序（状态），最终弄清各工序成立的条件、工序转移的条件和转移的方向，这样就可画出挨次功能图。
依据掌握要求，采纳STL、RET指令的步进挨次掌握可以有多种方式。
如图1所示是单流程挨次功能图，图中M8002是特别帮助继电器，仅在运行开头时瞬间接通，产生初始脉冲。
如图2所示是选择性分支与汇合状态转移方式。
如图3所示是并行分支与汇合状态转移方式。
二、在使用步进指令编写挨次掌握程序时，要留意以下事项：1、初始状态（S0）应预先驱动，否则程序不能向下执行，驱动初始状态通常用掌握系统的初始条件，若无初始条件，可用M8002或M8000触点进行驱动。
2、不同步程序的状态继电器编号不要重复3、当上一个步程序结束，转移到下一个步程序时，上一个步程序中的元件会自动复位（SET、RST指令作用的元件除外）。
4、在步进挨次掌握梯形图中可使用双线圈功能，即在不同步程序中可以使用同一个输出线圈，这是由于CPU只执行当前处于活动步的步程序。
5、同一编号的定时器不要在相邻的步程序中使用，不是相邻的步程序中则可以使用6、不能同时动作的输出线圈尽量不要设在相邻的步程序中，由于可能消失下一步程序开头执行时上一步程序未完全复位，这样会消失不能同时动作的两个输出线圈同时动作。
假如必需要这样做，可以在相邻的步程序中采纳软联锁爱护，即给一个线圈串联另一个线圈的常闭触点。
7、在步程序中可以使用跳转指令。
在中断程序和子程序中也不能存在步程序，在步程序中最多可以有4级FORいNEXT指令嵌套。
8、在选择分支和并行分支程序中，分支数最多不能超过8条，总的支路数不能超过16条。
9、假如盼望在停电恢复后连续维持停电前的运行状态，可使用S500～S89停电保持型状态继电器。
第3章三菱FX2N系列可编程控制器的步进指令
3.2 步进指令及多流程步进顺序控制
3.2.2 单流程步进顺序控制
所谓单流程，是指状态转移只可能有一种顺序，没有 其它可能。
1．状态转移图的设计
（1）将整个工作过程按任务要求分解，其中 的每个工序均对应一个状态，并分配状态元件。
①准备（初始状态） ②启动电动机1 ③启动电动机2 ④启动电动机3 ⑤停止电动机3 ⑥停止电动机2 ⑦停止电动机1 S0 S20 S21 S22 S23 S24 S25
活且转移条件满足时才能被激活，同时一旦下一个状态被激
活，上一个状态自动关闭。因此，对于单流程状态转移图来 说，同一时间，只有一个状态是处于激活状态的。 （4）若为顺序连续转移（即按状态继电器元件编号顺序向 下），使用SET指令进行状态转移；若为顺序不连续转移， 不能使用SET指令，应改用OUT指令进行状态转移。
S0 S20 S21 S22 S23 S24 转移条件 转移条件 转移条件 转移条件 转移条件 转移条件 按下SB1 按下SB2 按下SB3 按下SB4 按下SB5 按下SB6
a）单一条件 b）多条件组合 图3-9 状态的转移条件
3.2.2 单流程步进顺序控制
图3-10 电动机顺序控制系统状态转移图
想一想 练一练
练习思考题：三台电动机的顺序控制（二）。 要求用一只启动按钮（SBl）和一只停止按钮 （SB3）实现三台电动机的顺序启停控制，每按 一次按钮能顺序启停一台电动机。PLC接线及电 气控制原理图参考图3-1 b），工序图如图3-14， 要求1）根据所示的状态转移图，设计梯形图； 2）将梯形图转换成指令表。
2．RET：步进返回指令
RET指令没有操作元件。RET指令的功能是：当步进顺控程序执行完 毕时，使子母线返回到原来主母线的位置，以便非状态程序的操作在 主母线上完成，防止出现逻辑错误。
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
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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
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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
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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
7步进指令及状态编程法(一)
STL（Step Ladder Instruction）指令
STL指令应与状态器S一起使用 使用STL指令状态的常开触点称为STL触点
当相邻两个状态之间的转换条件得到满足时，相邻状态就
实现转换，即上面状态的动作结束而下面状态的动作开始， 描述这一状态转换过程的图就叫状态转移图。 软器件状态器S是构成状态转移图的基本元素，共有1000 点。其中S0-S9是初始状态器。
步进指令：STL和RET
FX2N系列PLC的步进指令STL、RET及状态器S，
状态的转移使用SET指令，但若向上游转移，向
非连续的下游转移或向其他流程转移，称为顺序
不连续转移
非连续转移不使用SET指令，而用OUT指令
STL指令
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 Y0 转换条件 S22 转换目标 转换条件 S21 STL LD 驱动处理 Y0 X1 SET S22 STL S21
输出元件：HL1 HL2
Y0 Y1
HL3
Y2
M8002 S0 X0 S20 T0 S21 T1 S22 T0 SB Y0 T0 Y1 HL1 K10 HL2
T1
Y2 T0
K10
HL3 K10 HL1 HL3 T0 Y1 HL2 K10
S23 T1
S24 T0 S25 T1 S26 T2
F2N步进指令
MC/MCR
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
输出 处理
转移 处理
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， 如图7—2所示。
LD X001 S10 X001 MPS MRD STL内母线 MPP X004 X005 Y001 Y001 X003 Y001
三、状态转移图(SFC)转换成状态梯形图(STL)、指令表程序
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。
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
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SQ3，再次后退。 （3）当后退再次碰到限位开关SQ2时，台车停止。
SB(X000) 启动 前进(Y021) 后退(Y023)
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
图7-8 台车自动往返控制的状态梯形图（STL图规则
一、编制SFC图的注意事项 (1)对状态编程时必须使用步进接点指令STL。程序的最后必 须使用步进返问指令RET，返回主母线。 (2)初始状态的软元件用S0-S9，并用双框表示；中间状态软 元件用S20-S899等状态，用单框表示。若需要在停电恢 复后继续原状态运行时，可使用S500-S899停电保持状态 元件。此外S10-S19在采用状态初始化指令FNC 60(IST) 时，可用于特殊目的。 (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”“双线圈”是允许的。另 外，相邻状态使用的T、C元件，编号不能相同。
三菱FX2N系列可编程控制器步进阶梯指令
• 例：液体混合装置。
– 上限位、下限位和中限位液位传感器被液体淹没时为 ON，电磁阀A、B和C的线圈通电时打开，线圈断电时 关闭。初始状态时容器是空的，各阀门均关闭，各传 感器均为OFF。
– 按下起动按钮后，打开阀A，液体A流入容器，中限位 开关变为ON时，关闭阀A，打开阀B，液体B流人容器。 液面到达上限位开关时，关闭阀B，电动机M开始运行， 搅拌液体，60 s后停止搅拌，打开阀C，放出混合液， 液面降至下限位开关之后再过5s，容器放空，关闭阀C， 打开阀A，又开始下一周期的操作。按下停止按钮，在 当前工作周期的操作结束后，才停止操作（停在初始 状态）。
• 例：动力头控制系统的顺序功能图和梯形 图
• 注：
– 如某一输出量仅在某一步中为1状态，可将它们 的线圈分别与对应步的辅助继电器线圈并联， 如图中的Y0、 Y2、T0。
– 如某一输出量在几步中都为1状态，为避免出现 双线 圈现象，应将代表各有关步的辅助继电器 的常开触点 并联后驱动该输出继电器的线圈。 例图中的Y1。
• 2、选择序列的编程方法
– (1)选择序列的分支的编程方法
如果某一步的后面有一个 由N条分支组成的选择序 列，则应将N个后续步对 应的辅助继电器的常闭触 点与该步的线圈串联作为 结束该步的条件。
– (2)选择序列的合并的编程方法
如果某一步之前有N个转 换，则代表该步的辅助继 电器的启动电路由N条支 路并联而成，各支路由各 前级步对应的辅助继电器 的常开触点与相应转换条 件对应的触点或电路串联 而成。
环，相应的辅助继电器将不能“通电”，为解决 此问题应增设一中间单元，如下图所示：
X2 X3
二、以转换为中心的编程方法
• 1、中心思想：以顺序功能图中的转换为中 心，使用置位、复位指令的编程方法。
第七章FX2N系列PLC步进指令及状态编程法习题
第七章FX2N系列PLC步进指令及状态编程法习题电气控制与可编程控制器技术(PLC) 第二版史国生课件题及思考题7-1 说明状态编程思想的特点及适用场合。
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。
状态编程特点,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。
状态编程适用场合,顺序控制中的应用电气控制与可编程控制器技术(PLC) 第二版史国生课件7-2有一小车运行过程如图7-35所示。
小车原位在后退终端，当小车压下后限位开关SQl时，按下启动按钮SB,小车前进。
当运行至料斗下方时，前限位开关SQ2动作，此时打开料斗给小车加料，延时8s后关闭料斗。
小车后退返回，碰撞后限位开关SQ1动作时，打开小车底门卸料，6s后结束，完成一次动作。
如此循环。
请用状态编程思想设计其状态转移图。
图7-35小车运行过程示意图电气控制与可编程控制器技术(PLC) 第二版史国生课件FX-TRN-BEG-C的E-6电气控制与可编程控制器技术(PLC) 第二版史国生课件7-3使用状态法设计第六章讨论过的十字路口交通灯的程序。
电气控制与可编程控制器技术(PLC) 第二版史国生课件7.3 多流程步进顺序控制状态转移图(单流程)例：十字路口交通灯控制电气控制与可编程控制器技术(PLC) 第二版史国生课件7.3 多流程步进顺序控制状态转移图(并行流程)例：十字路口交通灯控制电气控制与可编程控制器技术(PLC) 第二版史国生课件7-4 在氯碱生产中，碱液的蒸发、浓缩过程往往伴有盐的结晶，因此要采取措施对盐碱进行分离。
分离过程为一个顺序循环工作过程，共分6个工序，靠进料阀、洗盐阀、化盐阀、升刀阀、母液阀、熟盐水阀6个电磁阀完成上述过程，各阀的动作如表7-5所示。
三菱FX3U系列PLC步进顺控指令及编程 第四章
§4.2 简单流程的程序设计 4.2.2 应用实例：PLC控制剪板机
第四章 步进顺控指令及编程
Date:
2020-1-15
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PLC控制剪板机的示意图如图4-9所示。 其控制要求如下：
开始时压钳和剪刀在上限位置，限位开关 SQ1和SQ2闭合。按下启动按钮后，板料右行至 限位开关SQ3处，然后压钳下行，压紧板料后压 力继电器吸合，压钳保持压紧，剪刀开始下行。 剪断板料后，压钳和剪刀同时上行，分别碰到 限位开关SQ1和SQ2后，停止上行。压钳和剪刀 都停止后，又开始下一周期的工作。
§4.1 状态元件与步进顺控指令
第四章 步进顺控指令及编程
Date:
2020-1-15
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状态元件是用于步进顺控编程的重要软元件，随状态动作的转移，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。
状态元件通常分为以下几种类型： （1）S0～S9 初始状态元件 （2）S10～S19 回零状态元件 （3）S20～S499 通用状态元件 （4）S500～S899 保持状态元件 （5）S900～S999 报警状态元件
状态转移图，其中状态元件用方框表示，状态元件之间用有箭头的线段连接，表 示状态转移的方向。垂直与状态转移方向的短线表示状态转移的条件，而状态元件方 框右边连出的部分表示该状态下驱动的元件。
§4.1 状态元件与步进顺控指令
第四章 步进顺控指令及编程
Date:
2020-1-15
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状态转移图具有以下特点：
第四章 步进顺控指令及编程
Date:
2020-1-15
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由于在一个扫描周期内，可能会出现两 个状态同时动作，因此在相邻两个状态中不 能出现同一个定时器，否则指令相互影响， 可能使定时器无法正常工作
第七章 FX2N系列PLC步进指令 及状态编程法
某台车自动往返控制 的SFC建立：
SB(X000) 启动 后退 (Y023) M 前进 (Y021)
台车自动往返一个工 作周期的控制要求如下：
启动
第一次前进
第一次后退 (X012)
暂停5S
SQ1 (X011)
第二次前进
第二次后退
(X013)
SQ2(X012)
SQ1(X011)
SQ2 SQ3(X013) (X012)停
图7-5 台车自动往返示意图*
图7-6台车自动往返顺序控制图
下面运用状态编程思想说明建立台车周期性自动 往返的SFC图的方法。
（1）将整个过程按工序要求分解。 由图7-5可知, PLC的输出点Y021控制电机M正转 驱动台车前进，由Y023控制M反转驱动台车后退。暂 停延时 5S可选用定时器 T0 解决。启动按钮SB及限位 开关 SQ1、SQ2、SQ3 分别与 X000、X011、X012、 X013连接。分析图7-6可知:台车自动往返一个工作周 期的控制要求，有五个工序要顺序控制。 （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。
S20
内母线
Y010
0 1 2 3 4
STL OUT LD SET STL
S20 Y010 X001 S21 S21
S20
X001 转移条件
Y010
S21
X001 SET S21 Y011
S21
转移目标
5 OUT Y011 6 RET RET 中每个状态Si后的内母线上都将提供三种 图7-1(b)
第七章 FX2N系列PLC步进指令 及状态编程法
状态法也叫功能表图法，是PLC程序编制的重要 方法及工具。近年来不少PLC厂商结合此法开发了相 关的指令。FX2N系列PLC的步进顺控指令及大量的状 态软元件就是为状态编程法安排的。 状 态 转 移 图 也 叫 顺 序 功 能 图 （ Sequential Function Chart SFC）是状态编程的重要工具，包 含了状态编程的全部要素。进行状态编程时，一般先 绘出状态转移图，再转换成状态梯形图（STL）或指 令表。
步进指令
一、状态编程思想
1．以运料小车为例说明 以运料小车为例说明： 以运料小车为例说明
SB(X0) 启动 M 前进(Y1) 后退(Y2)
A
B
C
SQ2(X2)
SQ1(X1)
SQ3(X3)
按运料小车控制要求设计程序，使用经验编程法及基 本指令编制的程序存在如下缺陷： ①工艺动作表达繁琐； ②程序中联系关系复杂，处理麻烦； ③梯形图程序可读性差，尤其对于步进的控制程序而 言，很难从梯形图上看出。 鉴于上述不足，我们引入状态转移图。
四、利用状态编程思想解决顺控问题的方法步骤
1．分解控制要求，每个工序对应一个状态，并分配状态元 件。如S10，S11，S13…，不同工序对应的状态元件号须 不同，状态元件号也不一定依序。可以间断。 2 ．分清每个状态的功能、作用。各状态的功能通过 PLC 的 驱动其各种负载来完成。负载可由状态元件直接驱动，和 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。状态“激活”，利用按钮， 行程开关，内部软元件等。转移条件 ——“ 激活”开关： 可以是单一条件，也可以是多条件组合。
掉电保持状态
信号报警状态
PLC步进指令及状态编程法 步进指令及状态编程法
一、功能图
功能图是一种用于描述顺序控制系统控制过程的一 功能图是一种用于描述顺序控制系统控制过程的一 种图形。它具有简单、直观等特点，是设计PLC顺序控 种图形。它具有简单、直观等特点，是设计PLC顺序控 制程序的一种有力工具。它由步、 制程序的一种有力工具。它由步、转换条件及有向连线 组成。 组成。
图 选择序列
X004 4 X005 5 X006 7 6
X007
X010
X011
第五章步进指令及状态编程法
状态转移图是状态编程的工具,图中包含了程序所需用 的全部状态及状态间的关联。针对具体状态来说,状态转移 图给出该状态的任务及状态转移的条件及方向。采用状态 法编程时一般先绘出状态转移图,再由状态转移图转绘为梯 形图或编写指令表。
本章在介绍状态编程思想、状态元件、状态指令的基础 上,结合实例说明了状态编程方法的应用。
5.1 状态编程思想
5.1.1 状态编程思想导引
举例 工业机械手的控制系统
缺 ① 动作表达繁琐。
陷
② 梯形图涉及的联锁关系较复杂,
处理起来较麻烦。
③ 梯形图可读性差,很难从梯形图 看出具体控制工艺过程。
状态转移图
(4)状态转移程序的结尾必须使用RET指令 RET是步进返回指令，使程序返回主母线，以保证其它的指 令在主母线上进行，防止出现逻辑混乱
(5)其他 在为程序安排状态继电器元件时,要注意状态器的分类功用。
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状态转移图与梯形图的转换
M8002 初 始 脉 冲
S0
X000 启 动 按 钮
S20
X001
Y001
左图特点:复杂的控制任 务或工作过程分解成了 若干个工序；各工序的 任务明确而具体；各工 序间的联系清楚,工序间 的转换条件直观；这种 图很容易理解,可读性很 强。
状态编程的一般思想：
将一个复杂的控制过程分解为若干个工作状态,明 确各状态的任务、状态转移条件和转移方向,再依据总 的控制顺序要求,将这些状态组合形成状态转移图,最 后依一定的规则将状态转移图转绘为梯形图程序。
5.1.2 步进指令
步进电机控制器说明书
步进电机,伺服电机可编程控制器KH-01使用说明一、系统特点●控制轴数：单轴；●指令特点：任意可编程可实现各种复杂运行：定位控制和非定位控制；●最高输出频率：40KHz特别适合控制细分驱动器；●输出频率分辨率：1Hz；●编程条数：99条；●输入点：6个光电隔离；●输出点：3个光电隔离；●一次连续位移范围：—7999999~7999999；●工作状态：自动运行状态,手动运行状态,程序编辑状态,参数设定状态；●升降速曲线：2条最优化；●显示功能位数：8位数码管显示、手动/自动状态显示、运行/停止状态显示、步数/计数值/程序显示、编辑程序,参数显示、输入/输出状态显示、CP脉冲和方向显示；●自动运行功能：可编辑,通过面板按键和加在端子的电平可控制自动运行的启动和停止；●手动运行功能：可调整位置手动的点动速度和点动步数可设定；●参数设定功能：可设定起跳频率、升降速曲线、反向间隙、手动长度、手动速度、中断跳转行号和回零速度；●程序编辑功能：可任意插入、删除可修改程序;具有跳转行号、数据判零、语句条数超长和超短的判断功能；●回零点功能：可双向自动回到零点；●编程指令：共14条指令；●外操作功能：通过参数设定和编程,在限位AA操作和限位BB操作端子上加开关可执行外部中断操作；●电源：AC220V电源误差不大于±15%;一、前面板图前面板图包括：1、八位数码管显示2、六路输入状态指示灯3、三路输出状态指示灯4、 CP脉冲信号指示灯5、 CW方向电平指示灯6、按键：共10个按键,且大部分按键为复合按键,他们在不同状态表示的功能不同,下面的说明中,我们只去取功能之一表示按键;后面板图及信号说明：后面板图为接线端子,包括：1、方向、脉冲、+5V为步进电机驱动器控制线,此三端分别连至驱动器的相应端,其中：脉冲————步进脉冲信号方向————电机转向电平信号+5V————前两路信号的公共阳端CP、CW的状态分别对应面板上的指示灯2、启动：启动程序自动运行,相当于面板上的启动键;3、停止：暂停正在运行的程序,相当于面板上的停止键,再次启动后,程序继续运行;4、限位AA操作和限位BB操作是本控制器的一大特点：对于步进电机,我们一般进行定量定位控制,如控制电机以一定的速度运行一定的位移这种方式很容易解决,只需把速度量和位移量编程即可;但还有相当多的控制是不能事先定位的,例如控制步进电机从起始点开始朝一方向运行,直到碰到一行程开关后停止,当然再反向运行回到起始点;再例如要求步进电机在两个行程开关之间往复运行n次,等等;在这些操作中,我们事先并不知道步进电机的位移量的具体值,又应当如何编程呢本控制器利用：“中断操作”,我们称之为“限位AA操作”和“限位BB操作”;以“限位AA操作”为例,工作流程为：当程序在运行时,如果“限位AA操作”又信号输入,电机作降速停止,程序在此中断,程序记住了中断处的座标,程序跳转到“限位AA操作”入口地址所指定的程序处运行程序;5、输入1和输入2通过开关量输入端;6、输出1、输出2和输出3通过开关量输出端;7、 +24V、地—输入输出开关量外部电源,本电源为DC24V/0.2A,此电源由控制器内部隔离提供;8、 ~220V控制器电源输入端;输入信号和输出信号接口电路：本控制器的“启动”、“停止”、“限位AA操作”、“限位BB操作”、“输入1”、“输入2”为输入信号,他们具有相同的输入接口电路;“输出1”、“输出2”、“输出3”称为输出信号;他们具有相同的输出接口电路;输入和输出电路都有光电隔离,以保证控制器的内部没有相互干扰,控制器内部工作电源+5V和外部工作电源+24V相互独立,并没有联系,这两组电源由控制器内部变压器的两个独立绕组提供;开关量输入信号输出信号的状态,分别对应面板上的指示灯;对于输入量,输入低电平开关闭合时灯亮,反之灯灭；对于输出量,输出0时为低电平,指示灯灭,反之灯亮;开关量输入电路：三,控制器联接示意图:四、操作流程图:控制器总是工作在四种状态之一：自动状态、手动状态、程序编辑状态、参数设定状态;上电或按复位后,控制器处于自动待运行状态且使坐标于零点,这时可以启动程序自动运行或切换到手动状态,程序编辑状态和参数设定状态只能在手动状态下切换;程序编辑完成或参数设定完成后,按退出键退回到手动状态程序将自动被保护;在手动状态下,如要切换到程序编辑状态,只需按编辑键,如要切换到参数设定状态,需按编参键2秒以上;注：上述所说的按键编辑、编参、退出其实是同一个按键,由三个功能复合,我们介绍某一功能时,按键的名字只取其一,下同五,参数设定：参数设定状态的进出方式为：在手动状态下,按住编参键2秒以上,直到进入参数设定状态后才能松开;参数设定完成后按退出键返回到手动状态参数将被自动保护;参数分两行显示,第一行显示参数的名称,第二行显示参数数据;参数修改方式：进入参数设定状态后,首先显示第一行JF-------;且前2位的参数名称闪动显示：如按∧、∨,将会显示下一个或上一个参数名称;如按回车键,将进入下一行参数数据的编辑修改状态,这时数据的第一位闪动显示,如按∧、∨,数据将被改变;如按＜、＞键,将移至下一位进行修改,如此类推;数据修改后,按回车确认,按取消放弃修改;总之,参数的设定通过∧、∨、＜、＞、回车、取消六个按键完成的：通过移动左右键使光标移至相应位上,这时数码将跳动显示,再通过一、程序编辑及指令详解：程序编辑状态的进出方式为：在手动状态下,按编辑键;即可进入到程序编辑状态;程序编辑完成后,按退出键返回到手动状态参数将自动保存;本控制器的程序区最多可以编辑99条指令,程序中每一条指令有一个行号;行号为自动编号,从00开始按顺序排列,您可以在程序中插入或删除某行,但行号会重新分配;程序格式是：每一条程序分两行显示无参数程序除外,第一行显示行号和指令名称,第二行显示指令数据;程序的最后一条指令固定为“END”;总之,程序的修改通过∧、∨、＜、＞、插入、删除、回车、取消八个键来完成；通过移动左右键使光标移至相应位上,这时数码将跳动显示,再通过上下键改变数值：用回车键进入数据修改状态,数据修改完成后,再用回车键确认退出或用取消键放弃修改;请参与操作流程速度表;二、手动运行方式：在自动状态下按自动/手动将进入手动状态,前二位数码管将显示为┥┝ ,以表示为手动状态;按＞或＜,电机将按不同的方向手动运行,手动运行的位移量和速度由参数庙宇状态下的HL和HF值决定,请参考“控制器操作流程图”;三、自动运行方式：控制器上电或按复位键后,自动使坐标值清零,并以此作为坐标零点,在把上一次的手动存盘的计数器的值调入计数器单元,然后处于自动待运行状态,按启动键或从端子上输入启动信号后,控制器将从第00行程序开始运行,直至运行到最后一条程序END,这时自动运行结束,控制器返回自动待运行状态;请参考“控制器操作流程图”在自动状态下,又有3种不同的子状态：1、自动待运行状态,表示控制器准备运行程序,只需按启动键或端子上输入启动信号即可,程序完成运行后也将处于此状态；2、自动运行状态,表示控制器正在运行程序；3、自动运行停止状态,表示控制器正在运行程序时被停止键或端子上输入的停止信号中断运行程序将在断点处等待再次被启动; 在自动状态下,又有三种不同的显示方式：通过按同一个键步数、计数、∧进行切换1、步数显示方式：控制器显示当前的坐标值,单位：脉冲数；2、计数显示方式：控制器显示当前计数器单元的计数值,单位：个数；3、程序显示方式：控制器显示当前所处的程序行及程序名;四、外形尺寸及安装尺寸：本控制器采用嵌入仪表外壳,体积小重量轻500G,前面板为71MM71MM的方形,长度为120MM,具体尺寸见下图：十一、编辑及应用举例：例一：参数要求：起跳频率2.5KHZ,升降速较快,间隙补偿为0;运行要求：以2.9KHZ的速度运行98765步,再以15KHZ的速度反向运行8765步,停止;参数清单：进入参设定状态修改JF=02500,rS=H,CC=0000;清序清单：进入程序编辑状态00 SPEED 02900 ；给下面的运行赋值速度2.9KHZ01 G-LEN 00098765 ；电机正向运行98765步02 SPEED 15000 ；给下面的运行赋值速度15KHZ03 G-LEN －0008765；电机反向运行8765步04 END ；程序结束例二：参数要求：起跳频率2.5KHZ,升降速较慢;间隙补偿为12；运行要求：启动时要求蜂鸣器响一短声后以39KHZ的速度运行1234567步,使3个输出量为101状态,延时55.9秒后使后二位输出状态为11,程序在此处暂停,直到再次启动后使用电机以同样的速度返回起始点的另一侧第888步的位置,到位后发出一长声通知,结束;参数清单：进入参数设定状态修改JF=02500,rS=L,CC=0012;程序清单：进入程序编辑状态00 OUT nnno ；使蜂鸣器响一短声01 SPEED 39000 ；给下面的运行赋值速度39KHZ02 G-LEN 01234567 ；电机正向运行1234567步03 OUT 101n ；使3个输出量为101状态04 DELAY 0055900 ；延时55.9秒05 OUT n11n ；使后二位输出状态为1106 PAUSE ；程序在此处暂停07 GOTO-0000888 ；电机返回起始点的另一侧第888步的位置08 OUT nnn1 ；使蜂鸣器响一长声09 END ；程序结束例三：运行要求：参数设定省略有一物体,从零点以2.9KHZ的速度向前运行100步此点作为物体的参考点；在参考点停止后输出010；检测输入位,若INI=0,电机同速度返回零;若INI≠0,电机以15KHZ的速度再向前运行10000步后使蜂鸣器短声报警；再以35KHZ的速度返回参考点;若这时INI=0,则返回零点,否则继续按第一次的方式循环,以此类推;要求返回零点后,蜂鸣器响长声报警;程序清单：进入程序编辑状态00 SPEED 02900 ；给下的运行赋值速度2,9KHZ01 G-LEN 00000100 ；电机向前运行100步02 OUT 010n ；使输出状态为01003 SPEED 15000 ；INI≠0,则赋值新的速度15KHZ04 G-LEN 00010000 ；再向前运行1000步05 OUT nnn0 ；使蜂鸣器短声报警06 SPEED 35000 ；给下面返回参考点的运行赋值速度35KHZ07 GOTO 00000100 ；电机以15KHZ速度返回参考点08 LOOP 03 00000 ；电机作无限循环,直到INI=0才返回零点09 SPEED 02900 ；赋值返回零点的速度2.9KHZ10 GOTO 00000000 ；电机以2.9KHZ速度返回零点11 OUT nnn1 ；返回零点后蜂鸣器长声报警12 END ；程序结束例四：运行要求：参数设定省略某一物体从零点处以高速39KHZ向前运行直到碰到前方的行程开关,再同速返回至零点处,结束;假设此系统的起跳频率为500HZ,零点至接近开关的距离大于100000步,小于100010;设计分析：此运动的位移量并不知道其精确值,而只是知道一个大概范围属于未知变量控制;我们采用中断操作解决这一问题;我们把行程开关连接至限位AA操作端口,由于中断操作时电机降速停止,如果以高速直接运行至行程开关,必然会关生过冲,为了避免过冲,我们采用先高速后低速低速低于起跳频率;参数设定：进入参数设定状态改变设定限位AA操作入口地址nA=04,其他参数略;程序清单：进入程序编辑状态00 SPEED 39000 ；赋值速度39KHZ01 G-LEN 0099000 ；先高速接近,但不能碰上行程开关02 SPEED 00400 ；低速值频率要低于起跳频率03 G-LEN 07999999 ；任意设置一个大位移量去接确行程开关04 SPEED 39000 ；限位AA操作入口,赋值回零速度39KHZ05 GO-AB —A ；按反方向,运行相同位移量,回零06 END ；程序结束例五：运行要求：参数设定省略某一物体在两个行程开关之间A---B往复运动;A、B之间的距离大于100000步,小于10001 0,起始位置随机但要求先移动到A点往返次数800次后停在A点,蜂鸣器长声报警表示结束;要求计数器显示往复次数,运行速度20KHZ,起跳频率为500HZ, ;设计分析：由于起始位置为坐标零点,假设零点至B点为正位移、零点到A为负位移,此运动和例四一样属于未知变量控制;参数设定：进入参数设定状态设定限位AA操作入口地址n4=03、限位BB操作入口地址n8=09,其他参数略;程序清单：进入程序编辑状态录入程序,运行程序前,把控制器设定为计数显示方式00 CNT-0 ；计数器清零01 SPEED 00400 ；赋值速度400HZ低于起跳频率500HZ,以保证在行程开关处不过冲02 G-LEN —7999999 ；先以低速向A运动,直到碰到行程开关A03 CNT-1 ；限位AA操作入口,讲数器加104 J-CNT 00 800 ；往复次数到800次,转移；不到800次,运行下一条指令05 SPEED 20000 ；赋值速度20KHZ06 G-LEN 0099000 ；以高速20KHZ向B点运行07 SPEED 00400 ；低速值要低于起跳频率08 G-LEN 07999999 ；快到B点时,改为低速去接触B点行程开关09 SPEED 20000 ；限位BB操作入口,赋值速度20KHZ10 G-LEN —0099000 ；以高速20KHZ向A点运行11 SPEED 00400 ；低速值要低于起跳频率12 G-LEN —07999999 ；快到A点时,改为低速去接触A点行程开关13 OUT NNN1 ；往复次数己到800次,蜂鸣器长声报警14 END ；程序结束例六：一台KH-01控制器分时控制二台步进电机控制器运行要求：二台步进电机不同时工作,1 电机以7KHZ的速度运行7777步,停止1秒后,2 电机以8KHZ的速度运行8888步,停止5秒,再分别以9KHZ的速度返回零点,结束;设计分析：由于二台步进电机不同时工作,我们可以用一个单刀双掷小继电器来切换CP脉冲,如果要求切换很快,可以选用电子开关;用控制器的输出口DC24V作为控制端;参数设定：进入参数设定状态本例省略;示意图程序清单：00 OUT ONNN ；把CP信号切换至1电机本例用OUT1作为切换控制端01 SPEED 07000 ；为1电机赋值速度7KHZ02 G-LEN 777 ；1电机运行777步03 OUT 1NNN ；先把CP信号切换至2电机04 DELAY 1000 ；再延时1秒05 SPEED 08000 ；为2电机赋值速度8KHZ06 G-LEN 8888 ；2电机运行8888步07 OUT 0NNN ；把CP信号切换至1电机08 DELAY 5000 ；延时5秒09 SPEED 09000 ；为1和2电机赋值回零速度9KHZ10 G-LEN —7777 ；1电机先回零11 OUT 1NNN ；把CP信号切换至2电机12 DELAY 0500 ；延时0;5秒主要考虑继电器切换时间13 G-LEN —8888 ；2电机回零14 END ；程序结束例七：KH-01——更先进的自动制袋机控制器系统配置：KH-01控制器二相步进电机130BYG250A、驱动器、可选配AC220A 隔离变压器;压轮周长200MM;操作面板除了KH-01以外,还配有：1、有效/无效按键为自锁按键：当此键按下后才能启动电机运行；在此键抬起状态,即使有光电开关信号,电机也不动作;2、印刷/定长选择按键为自锁按键：按下为印刷方式；抬起为定长方式;运行要求：我们以袋长500MM为例,在定长方式下,每启动一次,高速运行500MM;在印刷方式下,每启动一次,先高速运行480MM,再改为低速运行去寻找色标,找到色标立即停车;如果运行了510MM,仍未找到色标,则认为是故障运行,马上停车报警短声100次;另外要求切纸5万张,则长声报警10次;这时计数器需清零重新开始;在控制按键中,有计数器清零按键∨和计数器存储键＞,可随时使用;设计分析：以二相电机为例,使驱动器工作在20细分状态,这时的步距角为0;09度,脉冲当量为：每毫米20个CP脉冲;参数设定：进入参数设定状态JF=1000,RS=H,CC=0,HL=10,HF=1000,BF=1000,NA=12,NB=00上述参数可以根据具体的制袋机有所调整;说明：我们提供的程序可能和您的要求有些出入,但我们会免费帮您设计您满意的程序和硬件配置程序清单：控制器上电后,使其显示方式为计数方式00 J-BIT 18 1 1 ；如果有效/无效按键为无效状态未按下,1N1=1,则程序返回01 SPEED 28000 ；假设高速运行速度28KHZ02 J-BIT 05 2 0 ；如果印刷/定长按键为印刷方式按下,1N2=0,则转至05行程序03 G-LEN 10000 ；在定长的方式下,电机运行500MM10000步04 JUMP 12 ；转至第12行程序05 G-LEN 9600 ；在印刷方式下,电机先高速运行480MM9600步06 SPEED 1000 ；假设低速寻找色标时的速度为1KHZ07 G-LEN 600 ；以低速运行去寻找色标,如找到则转入限位AA操作入口08 OUT NNN0 ；运行510MM,仍未找到色标,则短声报警100次09 DELAY 200 ；延时0;2秒10 LOOP 07 100 ；短声报警100次11 JUMP 18 ；转至12 CNT-113 J-CNT 15 5000014 JUMP 1815 OUT NNN116 DELAY 20017 LOOP 07 1018 END例八：KH-01——更先进的自动切分机控制器系统配置：KH-01控制器、两相步进电机130BYG250A或三相130BC3100A、驱动器、可选配AC220A隔离变压器;压轮周长200mm;操作面板除了KH-01以外,还配有：1、有效/无效按键自所按键;当此按键按下后才能启动电机运行；在此按键抬起状态,即使有光电开关信号,电机也不动作;运行要求：我们切纸长度500mm为例,每启动一次,高速运行500mm;另外要求切纸5万张,则长声报警10次;这时计数器需清零重新开始;在控制按键中,有计数器清零按键∨和计数器存储键＞,可随时使用;设计分析：以二相电机为例,使驱动器工作在20细分状态,这时的步距角为0;09度,脉冲当量为：每毫米20个CP脉冲;参数设定：进入参数设定状态JF=1000,RS=H,CC=0,HL=10,HF=1000,BF=1000,NA=00,NB=00上述参数可以根据具体的制袋机有所调整;说明：我们提供的程序可能和您的要求有些出入,但我们会免费帮您设计您满意的程序和硬件配置程序清单：控制器上电后,使其显示方式为计数方式00 J-BIT 09 1 1 ；如果有效/无效按键为无效状态未按下,1N1=1,则程序返回01 SPEED 28000 ；假设高速运行速度28KHZ02 G-LEN 10000 ；电机运行500MM10000步03 CNT-1 ；计数器加104 J-CNT 06 50000 ；计数器=5万,转至长声报警10次05 JUMP 09 ；计数值不到5万,转至结束06 OUT NNN1 ；计数值已到5万,长声报警10次07 DELAY 200 ；延时0.2秒08 LOOP 07 10 ；长声报警10次09 END例九：KH-01——更先进的粉剂包装控制器系统配置：KH-01控制器、两相步进电机110BYG250A或三相110BC380、驱动器,可选配AC110V/AC220A隔离变压器;操作面板除了KH-01以外,还配有：1、有效/无效按键自所按键;当此按键按下后才能启动电机运行；在此按键抬起状态,即使有光电开关信号,电机也不动作;运行要求：我们以主轴运行速度每秒2圈为例,主轴每转1圈,启动步进电机一次,步进电机要在0.25秒内带动蜗杆旋转一周;要求包装5万袋,则长声报警10次;这时计数器需清零重新开始;在控制按键中,有计数器清零按键∨和计数器存储键＞,可随时使用;设计分析：以二相电机为例,使驱动器工作在20细分状态,这时的步距角为0;09度,脉冲当量为：步进电机每运行一周需4000个CP脉冲;参数设定：进入参数设定状态JF=1000,RS=H,CC=0,HL=10,HF=1000,BF=1000,NA=00,NB=00上述参数可以根据具体的切分机有所调整;说明：我们提供的程序可能和您的要求有些出入,但我们会免费帮您设计您满意的程序和硬件配置程序清单：控制器上电后,使其显示方式为计数方式00 J-BIT 09 1 1 ；如果有效/无效按键为无效状态未按下,1N1=1,则程序返回01 SPEED 38000 ；假设高速运行速度38KHZ02 G-LEN 4000 ；电机运行一周4000步03 CNT-1 ；计数器加104 J-CNT 06 50000 ；计数器=5万,转至长声报警10次05 JUMP 09 ；计数值不到5万,转至结束06 OUT NNN1 ；计数值已到5万,长声报警10次07 DELAY 200 ；延时0.2秒08 LOOP 07 10 ；长声报警10次09 END。
模块五--步进指令及状态编程法
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
图 断开了。 的 规 则
图5-15 状态区域复位和输出禁止的处理
模块五 步进指令及状态编程法
三、多流程步进顺序控制
1.选择性分支与汇合及其编程
(1)选择性分支SFC图的特点 (2)选择性分支、汇合的编程 (3)选择性分支对应的步进梯形图
技 专用钻床输入输出继电器的I/O接线 能 训 练
模块五 步进指令及状态编程法
专用钻床参考状态转移图
技
参考编程手
册绘制的
能
SFC
训
练
软件GX Developer V8编辑的
SFC
模块五 步进指令及状态编程法
参考编程手册绘制的专用钻床梯形图程序
技 能 训 练
模块五 步进指令及状态编程法
用GX Developer V8编辑的专用钻床梯形图程序
模块五 步进指令及状态编程法
三、多流程步进顺序控制
2.并行分支与汇合的编程
(1)并行分支状态转移图及其特点 (2)并行分支状态转移图的编程 (3)并行分支SFC图对应的状态梯形图
模
块
五 步 进 指 令 及 状 态
三 、
3. 带
多式
流运
程输
步机
进 顺
原 理 及
编 序S
程 控F
法 制C
模块五 步进指令及 状态编程法
技 能 训 练
模块五 步进指令及状态编程法
边学边议
1．画出图5-41所示波形对应的顺序功能图。 2．小车在初始状态时停在中间，限位开关X000为ON，按下起动按钮 X003，小车按图5-42所示的顺序运动，最后返回并停在初始位置。画出 控制系统的顺序功能图，并编写梯形图程序。
第六章步进指令
注： ① ST L 电路不能用 M C 指令 。 ② M PS指令也不能紧接着 ST L 触点后使用 。
通过分析得出选择性分支定义：从 多个分支流程中选择某一个单支流 程 ， 称之为选择性分支。
例1：三台电机的循环启停运转控制 要求：
三台电机接于Y001、Y002、Y003。要求它们相 隔5s启动，各运行10s停止。并循环。
Y001
Y002
Y003
5S
5S
5S
5S
X001
C0
C1
C2
C3
二、选择分支与汇合流程
小结：可用步进顺序图，程序指令表和状态转移 图三种方法进行编程。若用状态转移图编程时必 须首先进行初始状态编程，然后进行选择性分支 与汇合、并行分支/汇合等电路的编写，下面进行 具体讲解。
二、 初始状态编程
初始状态编程例如图4-10 所示。在状态转移图起始位置的状态即是初 始状态 ， S 0 ～ S 9 可用作初始状态。
动画
一、单流程结构程序
所谓单流程结构，就是由一系列相继执行的工 步组成的单条流程。其特点是:
①每一工步的后面只能有一个转移的条件， 且转向仅有一个工步。
②状态不必按顺序编号，其它流程的状态也 可以作为状态转移的条件。
案例： 如下图 所示机械手的工作 ， 是将工件从 A 点向 B 点移送， 以此
为例说明状态转移图设计编程。 例中 ，上升桙下降、左行/右行等分别使用了双螺线管的电磁阀
汇合转移。 这是为了自动生成 SFC 画面而追加的规则。 注意 ： 分支、汇合的转移处理程序中 ， 不能用 M PS 、 M R D 、 M PP 、 A
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RET 步进梯形图结束
END
LD M8002 SET S0 STL S0 LD X0 AND X3 SET S20 STL S20 OUT Y0 LD X1 SET S21 STL S21 OUT Y1 LD X0 SET S22 STL S22 OUT Y0 LD X2 SET S23 STL S23 OUT Y1 LD X0 OUT S0 RET END
第四节步进指令与编程
4.1 步进梯形图指令与状态转移图
能使生产机械按预定顺序依次动作的控制称为顺序控制。
步进的概念
夹具
工件
钻头
工进 停留
快进
快退
1
右移 左限位
右限位
左移 上限位
上移
下移 下限位
夹紧 松开
工件
A
B
工件搬运机械手动作示意图
转步条件
初始状态：左、上、松开
X6
起动按钮按下
第一次下移
Y0
S1 X1
S2
Y0 SET Y1
Y2
S1
Y0
X1
SET Y1
S2
Y2
a)状态S1有效时， Y0、Y1动作，
程序等待X1动作。
注：可以使用触点的 逻辑组合作转步条件
b)X1即使瞬间接通，状态 也从S1转移到S2，使 Y0复位、Y2接通。而 Y1保持接通。
5
•3 起动
S22
Y0 X0
T1 K300 X1
Y0 X2
T1 K100
Y2
T1 K250
编程说明1
S20 SET Y0
S20
SET Y0
接 Y0
点 组
X3
副
M0
母 线
T1
T1 K300 X2
Y1
X1
Y2
S21 副 母
M2 Y1 线
M1
T1 Y2
S22
Y4 Y2 MPS、MRD、MPP
M3
副 母
线
S25
Y3 C1 K2 RST Y0
副
母
主
线
母
线
S21
T1 K300
X2 Y1
M0 T1 SET S21 连续步
接 Y0 X3 点
组
X1
Y2
M1
副 母
Y1
线
M2
T1 Y2
SET S22 连续步
S22 Y3
副
C1 K2
母
线
RST Y0
M3 Y2 S21 不连续步
编程说明2
Y4
MPS、MRD、MPP
S20 不连续步
SET S25 连续步 9
梯形图符号 或 STL
RET
可用软元件 S
3
•状态转移图和步进梯形图
•SFC图的三种表达方式
转换条件 初始状态步
转移条件
M8002
S0
X0 X3
主 母 线 驱动负载
状态步
S20
Y0
转换条件
X1
(a)SFC 图 (状态转移图)
M8002
SET S0
S0 X0 X3 SET S20
S20 Y0
副 母
X1
S22 Y0 进
X2(B点) SET S23
S23 Y1 退
X0 X6 S0
原位 X6 S20
停止 SB3 后退
SB2 起动
SB1 (B点)SQ3 (A点)SQ2 原位 SQ1
L1 L2 L3 N
QS
X6 X5 Y1
KM2
FU1
KM1
退
X4 Y0 X3 X2 X1
KM2
进 KM1
KM1
FR
QS
X0 COM1
线
(b)STL 图(步进梯形图)
LD M8002 SET S0 STL S0 LD X0 AND X3 SET S20 STL S20 OUT Y0 LD X1
RET
(c)指令表
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每状态对应顺控中的一个动作（一步）。 在每个状态中，包含三项内容：
完成本步驱动处理Y***（所有用到的Y、M、S、T等继电器） 转步条件X***判断 实现转步—置位新状态Sm同时自动复位原状态Sn
S20
Y0 进
X1 (A点)
S21
Y1 退
X0 原位
S22
Y0 进
X2 (B点)
S23
Y1 退
X0 原位
M8002
SET S0
S0 X0 X3 SET S20
原位 起动
S20 Y0 进
X1(A点) SET S21
S21 Y1 退
X0 原位 SET S22
S22 Y0 进
X2(B点) SET S23
S23 Y1 退
顺序功能图也叫状态转移图，相当于国家标准“电气制图” （GB6988.6-86）的功能表图(Function Charts)。
STL/RET称为步进指令。对象为S继电器。
SFC图特别适合于步进顺序的控制，而且编程十分直观， 方便，便于读图，初学者也很容易掌握和理解。
步进指令 步进结束指令
指令 STL RET
(a)SFC图 (状态转移图)
X4 ZRST S20 S23
X5 X3 M8034 暂停
M8034
(b)梯形图
M8002 X4
SET S0
S0 X0 X4
Y1 退
X0 X3 SET S20
S20 原位 起动 Y0 进
单次/连续 SA
X1(A点) SET S21
S21 Y1 退
X0 原位 SET S22
Y1 退 Y0 进
A
X1 SQ2
B
X2 SQ3
(a)送料车自动循环示意图
起动 SB
(B点)
SQ3
(A点)
SQ2
原位
SQ1
X3
X2 Y1
X1 Y0
X0
COM1 COM
KM1
KM2 退
KM2
KM1 进
电源
(b)送料车自动循环控制PLC接线图
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•送料车自动循环控制程序
M8002 S0
X0 原位 X3 起动
X1 夹紧
SET Y1
下限位到
T0
T0 1s
第一次上升
Y2
X2
右移
Y3
X3
第二次下移
Y0
X1 松开
RST Y1
延时时间到 上限位到 右限位到 下限位到
T1
T1 1s
第二次上移
Y2
X2
左移
Y4
X4
延时时间到 上限位到 左限位到
2
步进梯形图指令
步进梯形图指令STL(Step Ladder)和RET，是一种符合I EC1131—3标准中定义的SFC图(Sequential Function Chart顺 序功能图)的通用流程图语言。
(a)SFC 图(状态转移图)
(b)STL 图(步进梯形图)
(c)指令表
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•增加控制信号的运料车PLC梯形图
X4
M8002
X0 S0
X0 原位
X4 Y1 退
手动回原位
X3 起动
S20
Y0 进
X1 (A点)
单
循 环
连 续
循
环
S21
Y1 退
X0 原位
S22
Y0 进
X2 (B点)
S23
Y1 退
X6
X6 X0 原位
电源
COM
M
3～
接PLC FU2
KM2
FR
RET 步进梯形图结束 X4
ZRST S20 S23 X5 X3
M8034 暂停 M8034
END
(C)总梯形图
(a)运料车PLC控制接线图之二
(b)主接线图
增加控制信号的运料车PLC接 线图与主接线图
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•SFC图和STL图编程注意事项
S20 T1
S21 X3
状态转移条件的有关处理方法
相邻两个状态步的转移条件同时接通时的处理
起动按钮 X0
举例：用PLC
SQ
控制一个圆盘， 限位开关 X1