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1、第五章 状态转移图及步进指令u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
2、S，结合状态转移图就很容易编出复杂的顺序控制程序 u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、步骤与编程方法，并能编写一些工程控制程序 http:/ 电子发烧 友 http:/ 电子技术 论坛第四章 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5.4.3 选择分支与汇合状态编程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5.2.1 步进梯形图5.3 步进梯形图指令编程基本方法5.2.2 步进指令5.4.2 跳转与重复状态编程5.4.4 并行分支与汇合状态
3、 5.4.5 分支与汇合得组合 5.5 状态转移图及步进指令的应用实例http:/ 电子发烧 友 http:/ 电子技术 论坛5.1 状态转移图u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 ：uFX2N系列PLC共有状态器S0S999 S0S9为初始状态 S10S499为普通型 S500S899为断电保持型 S900S999为信号报警型 S10S19在功能指令（FNC60）IST的使用中 被用作回零状态器 http:/ 电子发烧 友 http:/ 电子技术 论坛u状
4、态转移图表示法 图5.1 状态转移图表示法 http:/ 电子发烧 友 http:/ 电子技术 论坛u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 步与步（状态与状态）之间用有向线段来连接，如果进行方向 是从上到下或从左到右，则线段上的箭头可以不画，状态转移图 中，会发生步的活动状态的进展，该进展按有向
5、连续规定的线路 进行，这种进展是由转换条件的实现来完成的 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、布尔表达式或图形符号标注转换条件 http:/ 电子发烧 友 http:/ 电子技术 论坛【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
6、在原位，指 示灯亮 按下停车按钮SB2后则立即停止运行 http:/ 电子发烧 友 http:/ 电子技术 论坛图5.2 运料小车的控制http:/ 电子发烧 友 http:/ 电子技术 论坛运料小车控制状态转移图 http:/ 电子发烧 友 http:/ 电子技术 论坛图5.3 运料小车控制状态转移图http:/ 电子发烧 友 http:/ 电子技术 论坛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 SFC图则把基于状态（工序）的流程以机械控制的 流程来表示
7、 用步进指令对状态器的触点编程，则该触点用符号 表示 http:/ 电子发烧 友 http:/ 电子技术 论坛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 LD T0 OUT T1 K 10 LD T1 SET S22LD X001OUT S0STL S22LDI Y002OUT Y001LD X004SET S23 LD X001OUT S0http:/ 电子发烧 友 h
8、ttp:/ 电子技术 论坛STL S23OUT T2K 10LD T2SET S24LD X001OUT S0STL S24OUT Y004 OUT T3 K 100 LD T3SET S25 LD X001OUT S0STL S25 LDI Y001 OUT Y002 LD X003 AND X002 OUT S21 LD X003 ANI X002 OUT S0 LD X001 OUT S0RETEND （a）（b）图5.4 运料小车控制编程 (a)步进梯形图 (b)指令程序http:/ 电子发烧 友 http:/ 电子技术 论坛5.2.2 步进指令 1. 指令定义及应用对象 表5.1 步
9、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RET使LD点返回主母线 http:/ 电子发烧 友 http:/ 电子技术 论坛(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 O
10、UT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 状态转移源自动复位须将状态转移电路设置在STL 回路中，否则原状态不会自动复位 (3) 驱动功能 (4) 步进复位指令RET功能 http:/ 电子发烧 友 http:/ 电子技术 论坛5.3 步进梯形图指令编程基本方法(1) 输出的驱动方法 l如图5.5所示，从状态内的母线，一旦写入LD或 LDI指令后，对不需要触点的指令就不能再编程。 需要按下图的方法改变这样的回路 图5.5 输出的驱动（a）错误的驱动方法；（b）正确的驱动方法；（c）正确的驱动方法 （a）（b）（c）http:/ 电子发烧 友 http:/ 电子技术
11、 论坛(2) MPS/MRD/MPP指令的位置 l在状态内，不能直接从STL内母线中直接使用 MPS/MRD/MPP指令（见图5.6），而应在LD或LDI 指令以后编制程序 图5.6 MPS/MRD/MPP指令的位置 http:/ 电子发烧 友 http:/ 电子技术 论坛(3) 状态的转移方法 lOUT指令与SET指令对于STL指令后的状态（S）具有同样的 功能，都将自动复位转移源（见图5.7），此外，还有自保持功 能。但是使用OUT指令时，在STL图中用于向分离的状态转移 图5.7 状态的转移方法 http:/ 电子发烧 友 http:/ 电子技术 论坛(4) 转移条件回路中不能使用的指令
12、 l在转移条件回路中，不能使用ANB、ORB、MPS、MRD、 MPP指令（见图5.8） 图5.8 转移条件回路指令的应用http:/ 电子发烧 友 http:/ 电子技术 论坛(5) 符号与的应用场合 l在流程中表示状态的复位处理时，用符号表示，而符号则表 示向上面的状态转移重复或向下面的状态转移（跳转），或者 向分离的其他流程上的状态转移（见图5.9)图5.9 符号与的应用http:/ 电子发烧 友 http:/ 电子技术 论坛(6) 状态复位 l在选定的区间内的状态同时复位（见图5.10） 图5.10 S0S50的51点状态器的同时复位 http:/ 电子发烧 友 http:/ 电子技术
13、 论坛(7) 禁止输出的操作图5.11 禁止运行状态中的输出 http:/ 电子发烧 友 http:/ 电子技术 论坛(8) 断开输出继电器（Y）的操作 图5.12 断开输出继电器 http:/ 电子发烧 友 http:/ 电子技术 论坛(9) SFC图需采用的特殊辅助继电器和逻辑指令 表5.2 SFC图采用的特殊辅助继电器软元件号名 称功能和用途M8000RUN监视可编程控制器在运行过程中，需要一直接通的继电器。 可作为驱动 的程序的输入条件或作为可编程控制器运行 状态的显示来使用M8002初始脉冲在可编程控制器由STOPRUN时，仅在瞬间（一个扫 描周期）接通的继电器，用于程序的初始设定或初始状 态的复位M8040禁止转移驱动该继电 器，则禁止在所有状态之间转移。然而， 即使在禁止状态转移下，由于状态内的程序仍然动作， 因此，输出线圈等不会自动断开。M8046STL动作任一状态接通时，M8
