步进顺控指令及其应用讲解

6.1.2 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。
（3）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 和应用指令。
图 用 驱 动
6-5 M8002 S0
图 用 驱 动
6-6 M8000 S0
（4）由于CPU只执行活动步对应的电 路块，因此，使用STL指令时允许双线 圈输出，
（5）在步的活动状态的转移过程中， 相邻两步的状态继电器会同时ON一个 扫描周期，可能会引发瞬时的双线圈问 题。
S0～S127， S0～S999，
128点
1000点
-----
-----
S0～S9，10点
S10～S19，10 点 S20～S499， 480点 S500～S899， 400点 S900～S999， 100点
用于SFC的初始状 态
用于返回原点状 态
用于SFC的中间状 态
用于保持停电前 状态
用作报警元件
SET
S32 第二分支驱动处 LD
X002 汇合条件
STL
S32
理
SET
S50 汇合状态
OUT
Y32
STL
S50
图6-19 并行性分支、汇合流程的转化
6.4 复杂流程及跳转流程的程序 编制
6.4.1 复杂流程的程序编制
1．选择性汇合后的选择性分支的编程 2．复杂选择性流程的编程 3．并行性汇合后的并行性分支的编程 4．选择性汇合后的并行性分支的编程 5．并行性汇合后的选择性分支的编程 6．选择性流程里嵌套并行性流程的编程
（3）理解每个状态的功能和作用，即 设计驱动程序；
（4）找出每个状态的转移条件和转移 方向；
（5）根据以上分析，画出控制系统的 状态转移图；
（6）根据状态转移图写出指令表。
3．编程实例
例1 用步进顺控指令设计某行车循环 正反转自动控制的程序。
控制要求为：送电等待信号显示→按 起动按钮→正转→正转限位→停5s→反转 →反转限位→停7s→返回到送电显示状态。
图6-23 选择性汇合后的选择性分支的改写
图6-24 复杂选择性流程的改写
图6-25 并行性汇合后的并行性分支的改写
图6-26 并行性汇合后的并行性分支的改写
图6-27 并行性汇合后的选择性分支的改写
6.4.2 跳转流程的程序编制
6-29
图 跳 转 的 几 种 形 式
6.5 用辅助继电器实现顺序控制 的程序编制
3．选择性汇合的编程 4．编程实例
STL
S21
LD
X021
OUT
Y021
SET
S42
第三分支驱动处理
LD
X001
STL
S42
第一分支驱动处理
SET
S22
OUT
Y042
STL
S22
OUT
Y022
STL
S31
STL
S22
LD
X002
由第一分支转移到汇合 点
SET
S50
OUT
Y031
STL
S32
LD
X011
能，手动时，各动作能分别操作；自动时， 按下启动按钮后，从原点开始按图6-11所 示的流程运行一周回到原点；图中SQ1～ SQ4为行车进退限位开关，SQ5、SQ6为吊 钩上、下限位开关。
图6-11 电镀槽生产线的控制流程
解：（1）I/O分配
X0：自动/手动转换，X1：右限位， X2：第二槽限位，X3：第三槽限位，X4： 左限位；X5：上限位，X6：下限位，X7： 停止，X10：自动位起动，X11：手动向上， X12：手动向下，X13：手动向右，X14： 手动向左，Y0：吊钩上，Y1：吊钩下， Y2：行车右行，Y3：行车左行，Y4：原 点指示。
解：（1）I/O分配 根据控制要求，其I/O分配如图6-7所 示。
（2）状态转移图
6-7
图
行 车 循 环 正 反 转 控 制 的 分 配 图
I/O
6-8
百度文库
图 行 车 循 环 正 反 转 控 制 的 状 态 转 移 图
（3）指令表
例3 用步进指令设计一个电镀槽生产 线的控制程序。
控制要求为：具有手动和自动控制功
S21
STL
S41
OUT
Y21
OUT
Y041
LD SET
X001 第一分支驱动处 LD
S22
理
SET
X021 第三分支驱动处理
S42
STL
S22
STL
S42
OUT
Y022
OUT
Y042
STL
S31
STL
S22 由第一分支汇合
OUT
Y031
STL
S32 由第二分支汇合
LD
X011
STL
S42 由第三分支汇合
顺序功能图与梯形图的对应关系。 2．单流程的编程方法
6-35
图 使 用 置 位 复 位 指 令 编 程 的 梯 形 图
3．选择性流程的编程方法 4．并行性流程的编程方法
6-36
图 使 用 置 位 复 位 指 令 编 程 的 梯 形 图
（6）并行流程或选择流程中每一分支 状态的支路数不能超过8条，总的支路 数不能超过16条。
（7）若为顺序不连续转移（即跳转）， 不能使用SET指令进行状态转移，应改 用OUT指令进行状态转移。
（8）STL触点右边不能紧跟着使用入 栈（MPS）指令。STL指令不能与MC、 MCR指令一起使用。在FOR、NEXT 结构中、子程序和中断程序中，不能有 STL程序块，但STL程序块中可允许使 用最多4级嵌套的FOR、NEXT指令。
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，如图6-1 所示。
6-1
图 工 作 流 程 图
解：（1）I/O分配
X0：SB（常开），X1：SB1，X2：SB2， X3：热继电器FR（常开）；Y1：正转接 触器KM1，Y2：反转接触器KM2 。
（2）状态转移图
（3）指令表
根据图6-15（a）所示的状态转移图， 其指令表如图6-15（b）所示。
图6-15 电动机正反转控制的状态转移图
6.3.2 并行性流程及其编程
SET
S31 转移到第二分支
LD
X000 转移条件 SET
S41 转移到第三分支
4．并行性流程程序编程注意事项
（1）并行性流程的汇合最多能实现8个 流程的汇合。
（2）在并行分支、汇合流程中，不允 许有图6-19（a）的转移条件，而必须 将其转化为图6-19（b）后，再进行编 程。
5．编程实例
STL
（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。
3．状态转移和驱动的过程
4．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。
1．并行性流程程序的特点
由两个及以上的分支程序组成的，但 必须同时执行各分支的程序，称为并行性 流程程序。图6-18是具有3个支路的并行性 流程程序，其特点如下：
图6-18 并行性流程程序的结构形式
2．并行性分支的编程 3．并行性汇合的编程
STL
S20
SET
S21 转移到第一分支
OUT
Y000 驱动处理
图6-3 状态转移图和状态梯形图的对应关系
图6-4 旋转工作台的状态转移图和梯形图
6.2 步进顺控的编程方法
6.2.1 状态转移图的编程方法
1．状态的三要素 2．编程方法 3．状态转移图的理解
6.2.2 编程注意事项
（1）与STL步进触点相连的触点应使 用LD或LDI指令，
（2）初始状态可由其他状态驱动，但 运行开始时，必须用其他方法预先作好 驱动，否则状态流程不可能向下进行。 如按图6-2所示而设计的程序。
LD 第二分支驱动处理
X012
由第二分支转移到汇合 点
SET
S32
SET
S50
STL
S32
STL
S42
OUT
Y032
LD
X022
由第三分支转移到汇合 点
STL
S41
SET
S50
第三分支驱动处理
OUT
Y041
OUT
Y050
例4 用步进指令设计电动机正反转的 控制程序。
控制要求为：按正转起动按钮SB1， 电动机正转，按停止按钮SB，电动机停止； 按反转起动按钮SB2，电动机反转，按停 止按钮SB，电动机停止；且热继电器具有 保护功能。
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。
6.1.3 状态继电器
类别
FX系列PLC的状态继电器
FX1S系列
FX1N系列
FX2N、FX2NC系列
用途
初始状态
返回状态
一般状态
掉电保持 状态 信号报警 状态
S0～S9，10点 S0～S9，10 点
S10～S19，10 S10～S19，
点
10点
S20～S127， S20～S999，
108点
980点
6.1.4 步进顺控指令
FX系列PLC的步进顺控指令有两条： 一条是步进触点（也叫步进开始）指令 STL（Step Ladder），一条是步进返回 （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 。
2．RET指令
RET指令用于返回主母线，其梯形图 符号R为ET 。
只能从中选择一个分支执行的程序，称为 选择性流程程序。
2．选择性分支的编程
STL
S20
LD
OUT
Y000 驱动处理
SET
LD 条件
SET
X000 第一分支的转移 LD
S21 转移到第一分支
SET
X010 第二分支的转移条件 S31 转移到第二分支 X020 第三分支的转移条件 S41 转移到第三分支
（2）PLC的外部接线图（如图6-12所 示）
（3）系统程序 （4）指令表程序
图6-12 电镀槽生产线的外部接线图
6-13
图 电 镀 槽 生 产 线 的 状 态 转 移 图
6.3 选择性流程与并行性流程的 程序编制
6.3.1 选择性流程及其编程
1．选择性流程程序的特点 由两个及以上的分支程序组成的，但
（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。
6-2
图 电 动 机 循 环 正 反 转 控 制 的 状 态 转 移 图
6.1.1 流程图
首先，还是来分析一下第5章的电动机 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；
6.5.1 用辅助继电器实现顺序控制 的设计思想
用辅助继电器设计顺序控制程序的设 计思想为：首先用辅助继电器M来代替状 态转移图中的步（即状态继电器），即设 计顺序功能图，然后根据顺序功能图设计 梯形图。
6.5.2 使用起保停电路的编程方法
6.5.3 使用置位复位指令的编程方法
1．设计思想 图6-34给出了使用置位复位指令编程的
第6章 步进顺控指令及其应用
6.1 状态转移图及步进顺控指令
6.2
步进顺控的编程方法
6.3 选择性流程与并行性流程的程序编制
6.4 复杂流程及跳转流程的程序编制
6.1 用辅助继电器实现顺序控制的程序编制
实训课题6 单流程的控制 实训课题7 选择性流程的控制 实训课题8 并行性流程的控制
6.1 状态转移图及步进顺控指令
（9）需要在停电恢复后继续维持停电 前的运行状态时，可使用S500～S899停 电保持状态继电器。
6.2.3 单流程状态转移图的编程
1．单流程 2．编程方法和步骤 （1）根据控制要求，列出PLC的I/O分 配表，画出I/O分配图；
（2）将整个工作过程按工作步序进行 分解，每个工作步序对应一个状态，将 其分为若干个状态；