状态图及步进指令
第一讲 三菱PLC步进指令介绍
• 一、步进指令
• •
• 每一个状态器有三种功能：
• （1）驱动负载（输出继电器） • （2）指定转移条件 • （3）指定转移到哪一个状态器。
第二节
步进指令及步进梯形图
• 二、关于步进使用的几点说明
• 1、步进地址号不能重复使用 • 2、允许用一个步进触点驱动多线圈输出，初始状态一 般不安排驱动负载。 • 3、允许在不同步进中，对同一元件进行多次输出 • 4、输出之间的联锁 • 5、允许在不相邻的步进中，重复使用同一编号的定时 器。 • 6、输出的驱动方法要符合规则。 • 7、注意状态转移方向
K30
S24 S25
K50
控制要求：
• B．小车连续循环，按停止按 钮S02小车完成当前运行环 节后，立即返回原点，直到 碰SQ1开关立即停止；当再 按启动按钮S01小车重新运 行；
控制要求：
•C．连续作3次循环后自动 停止，中途按停止按钮 S02则小车完成一次循环 后才能停止；
3.4.03 PLC控制机械滑台
Y02
Y03 Y04
控制要求：
• A．小车连续循环与单次循环 可按S07自锁按钮进行选择， 当S07为“0”时小车连续循 环，当S07为“1”时小车单 次循环；
M8002
小 车 功 能 图 Ａ
S0 X5 X0
S20
X5 X3
Y0 Y1
S21 T0 S22 X4
S23 T1
K50 T0
Y0 Y2 T1 Y3 X2 Y4 T2 T2
• １、当工作台在原始位置时，按下循环启动按钮S01， 电磁阀YV1得电，工作台快进，同时由接触器KM1驱 动的动力头电机M起动。 • ２、当工作台快进到达A点时，行程开关SI4压合， YV1、YV2得电，工作台由快进切换成工进，进行切 削加工。 • ３、当工作台工进到达B点时，SI6动作，工进结束， YV1、YV2失电，同时工作台停留3秒钟，当时间到， YV3得电，工作台作横向退刀，同时主轴电机M停转。 • ４、当工作台到达C点时，行程开关SI5压合，此时 YV3失电，横退结束，YV4得电，工作台作纵向退刀。 • ５、工作台退到D点碰到开关SI2，YV4失电，纵向 退刀结束，YV5得电，工作台横向进给直到原点，压 合开关SI1为止，此时YV5失电完成一次循环。
PLC步进指令使用
第4章步进指令各大公司生产的PLC都开发有步进指令，主要是用来完成顺序控制，三菱FX系列的PLC有两条步进指令，STL（步进开始）和RET（步进结束）。
4.1 状态转移（SFC）图在顺序控制中，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，可以表达成从一个状态转移到另一个状态。
如有四个广告灯，每个灯亮1秒，循环进行。
则状态转移图如图4-1所示。
每个灯亮表示一个状态，用一个状态器S，相应的负载和定时器连在状态器上，相邻两个状态器之间有一条短线，表示转移条件。
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，如要使输出负载能保持，则应用SET来驱动负载。
每一个状态转移图应有一个初始状态器（S0～S9）在最前面。
初始状态器要通过外部条件或其他状态器来驱动，如图中是通过M8002驱动。
而对于一般的状态器一定要通过来自其他状态的STL指令驱动，不能从状态以外驱动。
下面通过一个具体例子来说明状态转移图的画法。
例4-1有一送料小车，初始位置在A点，按下启动按钮，在A点装料，装料时间5s,装完料后驶向B点卸料，卸料时间是7s，卸完后又返回A点装料，装完后驶向C点卸料，按如此规律分别给B、C两点送料，循环进行。
当按下停止按钮时，一定要送完一个周期后停在A点。
写出状态转移初始状态器图。
分析：从状态转移图中可以看出以下几点: (1) 同一个负载可以在不同的状态器中多次输出。
(2) 按下起动按钮X4，M0接通，状态可以向下转移，按下停止按钮，M0断开，当状态转移到S0时，由于M0是断开的，不能往下转移，所以小车停在原点位置。
(3) 要在步进控制程序前添加一段梯形图（见图4-3b ）（b ） 梯形图（a ） 状态转移图图4-3 控制送料小车状态转移图M0 启动辅助继电器X1 原点条件M8002T3X1S23S22X3S23T2S21S24X1X2T1S22S21T0S20S0打开卸料阀小车左行Y4A点Y2T3C点K70小车左行Y4小车右行打开装料阀原点指示Y1Y3T2K50Y0A点打开卸料阀小车右行B点Y2T1K70Y3打开装料阀Y1T0 K504.2 步进指令4.2.1步进指令步进指令有两条：STL和RET。
交通信号灯控制--顺序功能图综述
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。
三菱FX系列PLC基本指令应用
图 1 取指令与输出指令的使用取指令与输出指令的使用说明：1 ）LD 、LDI 指令既可用于输入左母线相连的触点，也可与ANB 、ORB 指令配合实现块逻辑运算；2 ）LDP 、LDF 指令仅在对应元件有效时维持一个扫描周期的接通。
图3-15 中，当M1 有一个下降沿时，则Y3 只有一个扫描周期为ON 。
3 ）LD 、LDI 、LDP 、LDF 指令的目标元件为X 、Y 、M 、T 、C 、S ；4 ）OUT 指令可以连续使用若干次（相当于线圈并联），对于定时器和计数器，在OUT 指令之后应设置常数K 或数据寄存器。
5 ）OUT 指令目标元件为Y 、M 、T 、C 和S ，但不能用于X 。
FX系列PLC —触点串联指令（AND/ANI/ANDP/ANDF）（ 1 ）AND （与指令）一个常开触点串联连接指令，完成逻辑“与”运算。
（ 2 ）ANI （与反指令）一个常闭触点串联连接指令，完成逻辑“与非”运算。
（ 3 ）ANDP 上升沿检测串联连接指令。
（ 4 ）ANDF 下降沿检测串联连接指令。
触点串联指令的使用如图 1 所示。
图 1 触点串联指令的使用触点串联指令的使用的使用说明：1 ）AND 、ANI 、ANDP 、ANDF 都指是单个触点串联连接的指令，串联次数没有限制，可反复使用。
2 ）AND 、ANI 、ANDP 、ANDF 的目标元元件为X 、Y 、M 、T 、C 和S 。
3 ）图1 中OUT M101 指令之后通过T1 的触点去驱动Y4 称为连续输出。
FX系列PLC —触点并联指令（OR/ORI/ORP/ORF）（ 1 ）OR （或指令）用于单个常开触点的并联，实现逻辑“或”运算。
（ 2 ）ORI （或非指令）用于单个常闭触点的并联，实现逻辑“或非”运算。
（ 3 ）ORP 上升沿检测并联连接指令。
（ 4 ）ORF 下降沿检测并联连接指令。
触点并联指令的使用如图 1 所示。
图 1 触点并联指令的使用触点并联指令的使用说明：1 ）OR 、ORI 、ORP 、ORF 指令都是指单个触点的并联，并联触点的左端接到LD 、LDI 、LDP 或LPF 处，右端与前一条指令对应触点的右端相连。
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。
状态转移图
Date: 3/12/2012
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功能分析：
① 系统由5个流程组成：复位流程，清除残余工件；工件补充流 程，根据有无工件控制传送带的启停；冲孔流程，根据冲孔位置有无 工件控制冲孔机是否实施冲孔加工；测孔流程，检测孔加工是否合格， 由此判断工件的处理方式；搬运流程，将合格工件送入包装箱。 ②因为只有一个放在工件补充位置的PH0来侦测工件的有无，而另 PH0 外的钻孔、测孔及搬运位置并没有其他传感装置，那么应如何得知相 应位置有无工件呢？本题所使用的方式是为工件补充、钻孔、测孔及 搬运设置4个标志，即M10-M13。当PH0侦测到传送带送来的工件时，则设 10PH0 定 M10 为1，当转盘转动后，用左移指令将 M10-M13 左移一个位元，亦即 10M11 为1,钻孔机因此标志为1而动作。其他依此类推，测孔机依标志 M12 动作、包装搬运依M13动作。
Date: 3/12/2012
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或
Date: 3/12/2012
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四、步进指令的表示及其动作
1.步进指令的顺序功能图表示及其动作
Date: 3/12/2012
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2.步进指令的梯形图表示及其动作
Date: 3/12/2012
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第二节 顺序功能图的类型
本节讲解… 本节讲解 一、单流程结构 二、选择分支流程结构 三、并进分支流程结构 四、跳转流程结构 五、重复流程结构
Date: 3/12/2012
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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） （RST）正在执行的步阶来结束 步进动作。
顺序功能图及步进指令编程举例
动作。
（5）汽缸A向左动作到位，汽缸B向下
SQ4
动作。
汽缸B
SQ3
SQ2
（6）汽缸B向下动作到位，汽缸C松开
SQ5
汽缸A
抓手，将物块放置到传送带上。
（7）汽缸C松开抓手到位，汽缸B向上
动作。 （8）汽缸B向上到位，传送带转动，送
出物块。同时汽缸A向右移动。
汽缸C
SQ6
SQ7
（9）汽缸A向右移动到位，进行下次循
南北绿 东西红
南北黄 东西红
机械手臂控制系统
SQ3
SQ2
SQ4 汽缸B
SQ5
汽缸A
汽缸C
SQ6
SQ7
物块
SQ8
SQ1
电机
M1
机械手抓取物块的结构工作过程如下：
（1）如果人工放置物块到工作台上，汽
缸B向下动作。
（2）汽缸B向下动作到位，汽缸C动作，
抓紧物块。
（3）汽缸C抓紧物块，汽缸B向上动作。
（4）汽缸B向上动作到位，汽缸A向左
环。
物块
SQ8
SQ1
电机
M1
M8002 原位状态 S0
SQ1 汽缸B向下 S20
Y0-汽缸B下降
SQ5 汽缸C抓紧 S21
Y1-汽缸C抓紧
SQ7 汽缸B向上 S22
Y2-汽缸B上升
SQ4 汽缸A向左 S23
Y3-汽缸A左移
SQ3 汽缸B向下 S24
Y0-汽缸B下降
SQ5 汽缸C松开 S25
Y4-汽缸C松开
南北红、东西
JMP
黄、T1定时50
S0
T1
X1
状态3 S22
南北绿、东西
03使用步进指令表示状态流程图
教案正页序号3
课程可编程序控制器及其应用2014—2015学年第一学期教师陈康
课时授课计划附页
（一）复习引导
步进指令的概念
（二）新课内容
步进指令设计实例：
某自动台车控制工艺要求如下：
（1）按下启动按钮SB，台车电机M正转，台车前进，碰到限位开关SQ1后，台车电机反转，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，停5s，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.
解：①将整个过程按任务要求分解，其中的每个工序均对应一个状态，并分配状态元件如下:
②弄清每个状态的功能、作用。
S0 PLC上电作好工作准备
S20 前进（输出Y1，驱动电动机M正转）
S21 后退（输出Y2，驱动电动机M反转）
S22 延时5s（定时器T0，设定为5s，延时到T0动作）
S23 同S20
S24 同S21
③找出每个状态的转移条件即在什么条件将下个状态“激活”。
S20 转移条件SB
S21转移条件SQ1
S22转移条件SQ2
S23转移条件T0
S24转移条件SQ3
④状态转移图
⑤程序
（三）小结
（四）作业完善程序。
PLC步进指令
用步进指令编程步进顺序控制:状态寄存器、步进顺控指令。
一、状态寄存器FX2N共有1000个状态寄存器，其编号及用途见下表。
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 多运行模式控制当中，用作返回原点的状态 一般状态 S20～S499 480 用作SFC的中间状态掉电保持状态 S50～S899 400 具有停电保持功能，用于停电恢复后需继续执行的场合信号报警状态 S900～S999 100 用作报警元件使用说明：1）状态的编号必须在规定的范围内选用。
2）各状态元件的触点，在PLC内部可以无数次使用。
3）不使用步进指令时，状态元件可以作为辅助继电器使用。
4）通过参数设置，可改变一般状态元件和掉电保持状态元件的地址分配。
二、步进顺控指令FX2N系列PLC的步进指令：步进接点指令STL步进返回指令RET。
1、步进接点指令STL说明：1）梯形图符号： 。
2）功能：激活某个状态或称某一步，在梯形图上表现为从主母线上引出的状态接点。
STL指令具有建立子母线的功能，以使该状态的所有操作均在子母线上进行。
3）STL指令在梯形图中的表示：2、步进返回指令RET说明：1）梯形图符号：2）功能：返回主母线。
步进顺序控制程序的结尾必须使用RET指令。
三、状态转移图的梯形图和写指令表1、状态的三要素状态转移图中的状态有驱动负载、指定转移目标和指定转移条件三个要素。
图中Y5：驱动的负载S21：转移目标X3：转移条件。
2、状态转移图的编程方法步进顺控的编程原则：先进行负载驱动处理，然后进行状态转移处理。
3、注意事项1)程序执行完某一步要进入到下一步时，要用SET指令进行状态转移，激活下一步，并把前一步复位。
2)状态不连续转移时，用OUT指令，如图为非连续状态流程图：非连续状态流程图例：液压工作台的步进指令编程，状态转移图、梯形图、指令表如图所示。
电气控制与PLC第7-8次_顺序功能图(SFC)及常用功能指令
例1 大小球的选择传送控制—— 选择分支与汇合
1、大小球分捡装置
例1 大小球的选择传送控制—— 选择分支与汇合 2、I/O接线图
3
、 状 态 转 移 图 与 指 令 表
3
、 状 态 转 移 图 与 指 令 表
例2 交通灯控制——并行分支与汇合
一、动作流程： 二、控制要求：
1、当按下按钮X0时，信号灯按图示流程动作； 2、当按下停止按钮X1时，停止输出。
1. 在不同的步进段，允许有重号的输出（注意：状态号不能重 复使用）。如图（a）所示，表示Y2在S20和S21两个步进段都 接通，它与图（b）等效。
2. 在不相邻的步进段，允许使用同一地址编号的定时器（注意：
在相邻的步进段不能使用），如图所示。故对于一般的时间顺 序控制，只需2～3个定时器即可。
使用步进指令需要说明的问题（续2）
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）
交通灯按双流程步进控制编程（并行分支与汇合）
例3 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。
电气控制与PLC应用技术
—— 第5章 顺序功能图（SFC）及步进梯形图（STL）
本章主要内容
5.1 顺C及STL的编程规则 5.4 多流程顺序控制 5.5 SFC及STL的应用举例
基本概念
步进控制: 在多工步的控制中，按照一定的顺序分步 动作，即上一步动作结束后，下一步动作才开始。
第七章 状态转移图与步进梯形指令
➢ 为了使小车能够按照工艺 要求顺序地自动循环各个 生产步骤。我们将小车的 各个工作步骤依工作顺序 连接成图所示，将图中的 “工序”更换为“状态”， 就得到了状态转移图。
➢ 状态编程的一般思想为：
➢ ①将一个复杂的控制过程 分解为若干个工作状态。
➢ ②弄清各状态的工作细节 （状态的功能、转移条件 和转移方向）。
x0x1x2液压进给装置运动示意图y0offoffy1x3液压油缸液压进给装臵运动控制应用范例x0x1x2单序列结构液压进给装置运动示意图y0offoffx3液压油缸输出点y0有效活塞杆向运行左行示意x0x1x2单序列结构液压进给装置运动示意图y1offoffx3液压油缸输出点y1有效活塞杆向右运行右行示意x0x1x2单序列结构液压进给装置运动示意图y1offoffx3液压油缸y0控制开关转换条件限位开关限位开关限位开关按钮开关起动辅助继电器m0m1m2m3m4x0x1x2单序列结构液压进给装置运动示意图y0offoffx3进给装置顺序动作要求y1初始状态
又叫状态转移图，是一种通用的技术语言。主要由 步、有向连线、转换、转换条件和动作（命令）组成。
转换条 件
有向连线
每一步所 完成的工
作
将系统的一个 工作周期划分 为若干个顺序
相连的阶段
步
动作或命令
转换条件
使系统由前级 步进入下一步 的信号称为转
换条件
状态器（继电器）S
状态器S是构成状态转移图的重要软元件，它与 后续的步进梯形指令配合使用。通常状态继电器软元 件有下面五种类型：
就是针对顺序控制系统的一
种专门的设计方法。这种设计方
法很容易被初学者接受，对于有 经验的工程师，也会提高设计的 效率，程序的调试、修改和阅读 也很方便。
PLC状态转换图及步进指令简介
状态转换图及步进指令
第 三节 状态转移图及步进指令
• 状态转移图 • SFC的基本结构 • 步进指令 • 步进指令的应用
1、定义 2、组成 3、特点
状态转移图
状态转移图（SFC）
1、定义：把一个控制过程分成若干个阶段， 或若干个状态，不同的状态具有不同的动作， 当满足一定的状态转移条件时，就从一种状 态转到另一种状态，按这种思想设计的编制 图形程序，称状态转移图，或顺序功能图 （SFC）
步进指令的应用
例1：图中的小车一个周期
内的运动由图中的4段组 成，分别对应于S0（初始 步），S21~S24所代表 的4步。 假设：小车位于原点（最左 端），X0闭合，系统处于 初始步，S0为“1”状态； 按下起动按钮X4，步 S0 S21的转换条件满足， 系统由初始步转换到步 S21。
步进指令的应用
➢ 动作是状态框旁边的输出信号，一步可以有几个动作，并不表示动作间的 任何顺序，当系统正处于某一步时，该步称活动步。
状态转移图（SFC）
3、SFC的特点： ➢ 当从一个状态转移到另一个状态，前一个状态自
动复位
➢ 如要保持前一状态的输出，必须在状态激活时， 用SET指令置位，然后在需要复位时，在以后的 状态中用RST指令复位。
➢在复杂的控制系统中，用SFC编程变得容易 而清晰。
➢SFC强调的是控制过程中的各个状态及实现 各状态的条件。
状态转移图（SFC）
2、 SFC的组成：步、有向连线、转换、转换条件和动作
➢ 步是用矩形方框表示，框内是该步的编号（ ①可用数字表示该步编号， ②也可用该步的编程元件的元件号作为该步编号 ）
步进指令
• SFC与梯形图的转换 1、除初始状态元件（S0~9）外，一般状态元件必
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
三菱FX系列PLC基本指令一览表概要
三菱FX系列PLC基本指令一览表FX系列PLC —取指令与输出指令（LD/LDI/LDP/LDF/OUT）（ 1 ）LD （取指令）一个常开触点与左母线连接的指令，每一个以常开触点开始的逻辑行都用此指令。
（ 2 ）LDI （取反指令）一个常闭触点与左母线连接指令，每一个以常闭触点开始的逻辑行都用此指令。
（ 3 ）LDP （取上升沿指令）与左母线连接的常开触点的上升沿检测指令，仅在指定位元件的上升沿（由OFF → ON ）时接通一个扫描周期。
（ 4 ）LDF （取下降沿指令）与左母线连接的常闭触点的下降沿检测指令。
（ 5 ）OUT （输出指令）对线圈进行驱动的指令，也称为输出指令。
取指令与输出指令的使用如图 1 所示。
图 1 取指令与输出指令的使用取指令与输出指令的使用说明：1 ）LD 、LDI 指令既可用于输入左母线相连的触点，也可与ANB 、ORB 指令配合实现块逻辑运算；2 ）LDP 、LDF 指令仅在对应元件有效时维持一个扫描周期的接通。
图3-15 中，当M1 有一个下降沿时，则Y3 只有一个扫描周期为ON 。
3 ）LD 、LDI 、LDP 、LDF 指令的目标元件为X 、Y 、M 、T 、C 、S ；4 ）OUT 指令可以连续使用若干次（相当于线圈并联），对于定时器和计数器，在OUT 指令之后应设置常数K 或数据寄存器。
5 ）OUT 指令目标元件为Y 、M 、T 、C 和S ，但不能用于X 。
FX系列PLC —触点串联指令（AND/ANI/ANDP/ANDF）（ 1 ）AND （与指令）一个常开触点串联连接指令，完成逻辑“与”运算。
（ 2 ）ANI （与反指令）一个常闭触点串联连接指令，完成逻辑“与非”运算。
（ 3 ）ANDP 上升沿检测串联连接指令。
（ 4 ）ANDF 下降沿检测串联连接指令。
触点串联指令的使用如图 1 所示。
图 1 触点串联指令的使用触点串联指令的使用的使用说明：1 ）AND 、ANI 、ANDP 、ANDF 都指是单个触点串联连接的指令，串联次数没有限制，可反复使用。
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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➢转换的符号是一条短划线，它与步间的有向连接线段相垂直。 在短划线旁可用文字语言、状态布图尔及步表进指达令式或图形符号标注转换条件
➢SFC图则把基于状态（工序）的流程以机械控制的 流程来表示 ➢用步进指令对状态器的触点编程，则该触点用符号 表示
状态图及步进指令
LD M8002 SET S0 STL S0 复位程序（略） LD X003 ANI Y003 SET S20 STL S20 OUT Y000 LD X000 SET S21 STL S21 LDI T0 OUT Y003 LD M8000 OUT T 0 K 80 状态图及步进指令 LD T0
【例5-1】运料小车的控制
控制要求：
➢图5.2中料车处于原点，下限位开关LS1被压合，料斗 门关上，原点指示灯亮 ➢当选择开关SA闭合，按下启动按钮SB1料斗门打开， 时间为8s，给料车装料 ➢装料结束，料斗门关上，延时1s后料车上升，直至压 合上限位开关LS2后停止，延时1s之后卸料10s，料车复 位并下降至原点，压合LS1后停止 ➢当开关SA断开，料车工作一个循环后停止在原位，指 示灯亮 ➢按下停车按钮SB2后则立即停止运行
第五章 .状态转移图及步进指令
教学提示：前章介绍的基本逻辑指令和梯形图主要用于设计满足 一般控制要求的PLC程序。对于复杂控制系统来说，系统输入输出 点数较多，工艺复杂，每一工序的自锁要求及工序与工序间的相互 连锁关系也复杂，直接采用逻辑指令和梯形图进行设计较为困难。 在实际控制系统中，可将生产过程的控制要求以工序划分成若干段， 每一个工序完成一定的功能，在满足转移条件后，从当前工序转移 到下道工序，这种控制通常称为顺序控制。为了方便地进行顺序控 制设计，许多可编程控制器设置有专门用于顺序控制或称为步进控 制的指令，FX2N PLC在基本逻辑指令之外增加了两条步进指令， 同时辅之以大量的状态器S，结合状态转移图就很容易编出复杂的
OUT T1 K 10 LD T1 SET S22 LD X001 OUT S0 STL S22 LDI Y002 OUT Y001
LD X004 SET S23 LD X001 OUT S0
（a）
STL S23 OUT T2 K 10 LD T2 SET S24 LD X001 OUT S0 STL S24 OUT Y004 OUT T3
（b）
5.2.2 步进指令
1. 指令定义及应用对象
表5.1 步进指令的定义与应用对象
指令符
名称
指令意义
STL
步进指令
在顺控程序上面进行工序步进型控制的指令
RET
步进复位指令 表示状态流程的结束，返回主程序（母线）的指令
2. 指令功能及说明 (1)主控功能
➢STL指令仅仅对状态器S有效 ➢STL指令将状态器S的触点与主母线相连并提供主控功能 ➢使用STL指令后，触点的右侧起点处要使用LD (LDI)指 令，步进复位指令R状E态图T及使步L进D指令点返回主母线
状态转移图（SFC, Sequential Function Chart）是描述 控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形，是基于状 态（工序）的流程以机械控制的流程来表示 ：
FX2N系列PLC共有状态器S0～S999
➢S0～S9为初始状态 ➢S10～S499为普通型 ➢S10～S19在功能指令（FNC60）IST的使用 中被用作回零状态器 ➢S500～S899为断电保持型 ➢S900～S999为信号报警型
状态图及步进指令
图5.2 运料小车的控制
状态图及步进指令
运料小车控制状态转移图
状态图及步进指令
图5.3 运料状小态车图控及制步进状指态令转移图
5.2 步进梯形图及步进指令
5.2.1 步进梯形图 ➢图5.4是将图5.3的状态转移图（SFC图）改画成步 进梯形图（STL图）及对其编程的例子 ➢STL图是以继电器梯形图的风格来表示
状态图及步进指令
状态转移图表示法 图5.1 状态转移图表示法
状态图及步进指令
状态转移图的画法
➢在状态转移图中，用矩形框来表示“步”或“状态”，方框中 用状态器S及其编号表示
➢与控制过程的初始情况相对应的状态称为初始状态，每个状态 的转移图应有一个初始状态，初始状态用双线框来表示 。与步相 关的动作或命令用与步相连的梯形图符来表示 。当某步激活时， 相应动作或命令被执行 。一个活动步可以有一个或几个动作或命 令被执行
顺序控制程序
教学要求：本章要求学生熟练掌握FX2N的步进指令和状态转移 图的功能、应用范围和使用方法。重点让学生掌握步进指令和状态
转移图编程的规则、步骤与编状态程图方及步法进指，令并能编写一些工程控制程序
第四章 状态转移图及步进指令
5.1 状态转移图 5.2 步进梯形图及步进指令
5.2.1 步进梯形图 5.2.2 步进指令
5.3 步进梯形图指令编程基本方法 5.4 状态转移图常见流程状态得编程
5.4.1 单流程状态编程 5.4.2 跳转与重复状态编程 5.4.3 选择分支与汇合状态编程 5.4.4 并行分支与汇合状态 5.4.5 分支与汇合得组合
5.5 状态转移图及步进状指态图及令步进的指令应用实例
5.1 状态转移图
(2) 自动复位功能 ➢用STL指令时，新的状态器S被置位，前一个状态 器S将自动复位 ➢OUT指令和SET指令都能使转移源自动复位，另外 还具有停电自保持功能
➢OUT指令在状态转移图中只用于向分离的状态转 移，而不是向相邻的状态转移
K 100 LD T3 SE图及料步小进车指令控制编程 (a)步进梯形图 (b)指令程序
LDI Y001 OUT Y002 LD X003 AND X002 OUT S21
LD X003 ANI X002 OUT S0
LD X001 OUT S0 RET END