Date: * Page: 1 Date: * Page: 2 第七章 步进指令 第一节 步进指令及步进梯形图 第二节 顺序功能图的类型 第三节 步进梯形图设计实例 Date: * Page: 3 本节讲解… 第一节 步进指令及步进梯形图 一、顺序功能图 二、步进指令 三、步进梯形图 四、步进指令的表示及其动作 Date: * Page: 4 教学目标 了解步进指令的功能 熟悉顺序功能图的表示 熟悉步进梯形图的转换及编程方法 Date: * Page: 5 1.顺序控制系统 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 典型典型 顺序控制系统顺序控制系统 一、顺序功能图 Date: * Page: 6 2.顺序功能图SFC(Sequence Function Chart) 顺序功能图SFC用于编制复杂的顺序控制程序 ，比梯形图更直观。
三菱FX系列PLC使用类似于顺序功能图SFC语 言的状态转移图以及2条步进指令，实现顺序控 制程序编程 Date: * Page: 7 状态转移图也称功能图，用于描述控制系统的控 制过程； 状态——一个控制过程可以分为若干阶段，这些 阶段就称为状态； 状态与状态之间由转换分隔，相邻两状态之间的 转换条件得到满足时，就实现转换 即上一状态动作结束，下一状态动作开始，此时 前一状态自动复位 状态转移图 Date: * Page: 8 状态器是构成状态转移图的基本元素，是PLC基本编程元件 之一 FX系列PLC 共有 1000点状态器，其分类、编号 、数量及用途如表所示 状态器 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 S500～S899 400 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～S999 100 用作报警元件使用 Date: * Page: 9 Ø状态器 用框图表示，框内是状态 器元件号； Ø状态器之间用有向线段连接，其中 从上到下、从左到右的箭头可以省 略不画； Ø 有向线段上的垂直短线及其旁边标 组的文字符号或逻辑表达式表示状 态转移条件； Ø旁边的线圈等是驱动内容。
状态转移图基本要素 如图为一状态转移图示例其中每一状态 （步）包含：驱动内容、转移条件、转 换目标 Date: * Page: 10 以红绿灯控制为例，其对应的状态转移图如下图所示 Date: * Page: 11 FX系列PLC提供了一对步进指令用于顺序控制程序设计 STL（步进开始或步进触点指令）：是利用内部软元件（ 状态器S）在顺序控制程序上进行工序步进式控制的指令 在梯形图中的符号为 ，没有常闭触点 二、步进指令（STL, RET） Date: * Page: 12 STL指令的意义为激活某个状态在梯形图上体现为从母 线上引出的状态接点 STL指令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 STL指令在梯形图中的情况见图所示 二、步进指令 Date: * Page: 13 RET（步进返回指令）：是用于状态转移流程的 结束，实现返回主干程序（主母线）的指令 二、步进指令 Date: * Page: 14 三、步进梯形图 使用状态转移图编程包括两项工作： Ø(1)根据工艺设计状态转移图； Ø(2)使用步进指令将状态转移图转换为步进梯形 图及指令语句。
Ø用步进指令可以将状态转移图转换为步进梯形 图，也可以直接编写步进梯形图 Date: * Page: 15 对梯形图和状态转移图应注意以下几点： 1.状态的动作与输出的重复使用 ô状态编号不可重复使用 ô如果状态触点接通，则与其相连的电 路动作；如果状态触点断开，则与其 相连的电路停止工作 ô在不同状态之间，允许对输出元件重 复输出，但对同一状态内不允许双重 输出 Date: * Page: 16 ô 定时器线圈与输出线圈一样，也可对在不同状态 的同一软元件编程，但在相邻的状态中不能编程 如果在相邻状态下编程，则工序转移时定时器线圈 不能断开，定时器当前值不能复位 2.定时器的重复使用 Date: * Page: 17 3.输出的互锁 ô 在状态转移过程中，由于在瞬间（1个扫 描周期），两个相邻的状态会同时接通，因 此为了避免不能同时接通的一对输出同时接 通，必须设置外部硬接线互锁或软件互锁 Date: * Page: 18 ô 如右图所示，在状态内 的母线将LD或LDI指令写入 后，对不需要触点的驱动 就不能再编程，需要按下 图方式进行变换。
4.输出的驱动方法 或 Date: * Page: 19 ôOUT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 5.状态的转移方法 Date: * Page: 20 6.可在状态内处理的指令 ORP Date: * Page: 21 1. 状态转移图（顺序功能图）表示及其动作 四、步进指令的表示及其动作 转移条件 Date: * Page: 22 2.步进梯形图及其动作 四、步进指令的表示及其动作 Date: * Page: 23 本节讲解… 第二节 顺序功能图的类型 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: * Page: 24 一、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 从头到尾只有一条路可走，称为单流程结构 Date: * Page: 25 当S0执行后，若X1先有效，则跳 到S21执行，此后即使X2有效，S22也 无法执行之后若X3有效，则脱离 S21而跳到S23执行，当X5有效后，则 结束流程 二、选择分支与汇合流程 当S0执行后，若X2先有效，则跳 到S22执行，此后即使X1有效，S21也 无法执行 若有多条路径，而只能选择其中一条路径来执行，这种分 支方式称为选择分支 Date: * Page: 26 当S0执行后，若X1有效，则 S20及S21同时执行 若有多条路径，且必须同时执行，这种分支的方式称为并 进分支流程在各条路径都执行后，才会继续往下指令，像这 种有等待功能的方式称之为并进 汇合 当S22及S23都已执行后，若X4 有效，则脱离S22及S23而跳到S24执 行，程序结束 当左边路径已执行到S22，而 右边路径尚停留在S21时，此时即 使X4有效，也不会跳到S24执行 三、并进分支与汇合流程 Date: * Page: 27 三、并进分支与汇合流程 如在并进 分支与汇合点 处不允许符号 *或符号 的转 移条件，应按 右图修改。
Date: * Page: 28 四、跳转流程 向下面状态 的直接转移或向 系列外的状态转 移被成为跳转， 用符号↓指向转 移的目标状态 Date: * Page: 29 五、重复流程 向前面状 态进行转移的 流程称为重复 用↓指向转 移的目标状态 使用重复流 程可以实现一 般的重复，也 可以对当前状 态复位 Date: * Page: 30 一、单流程设计 二、选择分支流程与汇合流程设计 三、并进分支与汇合流程设计 Date: * Page: 31 教学目标 熟悉步进梯形图的转换方法， 掌握一般单流程设计方法和设计技巧， 掌握简单并进分支与汇合流程的设计方法和设计 技巧 Date: * Page: 32 【应用系统设计】 简易红绿灯控制系统 Date: * Page: 33 B向 绿灯 A向 红灯 B向 黄灯 A向 红灯 B向 红灯 A向 绿灯 B向 红灯 A向 黄灯 B向 A向 Date: * Page: 34 Date: * Page: 35 Date: * Page: 36 Date: * Page: 37 T0 T1 T2 T3 X0 Date: * Page: 38 Date: * Page: 39 SET在步进梯形图 中，作为状态转 移指令使用。
STL为状态动作的 步进起始指令 STL与SET指令之间 的部分为该状态所 需做的动作 RET Date: * Page: 40 用LD或LDI指令设 置转移条件 用SET指令 设置状态 以STL指令开始 设置动作母线 用OUT指令设 置动作 RET Date: * Page: 41 作业5-9探讨 • 交通信号灯的6个状态： • （1）南北绿灯亮20s，东西红灯亮； • （2）南北绿灯闪5次（5s），东西红灯亮； • （3）南北黄灯亮5s，东西红灯亮； • （4）南北红灯亮，东西绿灯亮30s； • （5）南北红灯亮，东西绿灯闪5次（5s）； • （6）南北红灯亮，东西黄灯亮5s 再延伸：绿灯带倒计时 Date: * Page: 42 【应用范例】洗车流程控制 二、选择分支与汇合流程设计 Date: * Page: 43 ①①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： ü执行泡沫清洗（用MC1驱动）； ü按PB1则执行清水冲洗（用MC2驱动）； ü按PB2则执行风干（用MC3驱动）； ü按PB3则结束洗车。
②②若方式选择开关（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 ③③任何时候按下STOP，则所有输出复位，停止洗车 项目说明： Date: * Page: 44 功能分析： ①①手动、自动只能选择其一，因此使用选择分支来做 ②②依题目说明可将电路规划为两种功能，而每种功能有三种 依PB按钮或设定时间而顺序执行的状态 手动状态 状态S21→。