第章三菱FXN系列可编程序控制器步进梯形指令课件.ppt

1、第一节第一节 状态编程思想及步进梯形指令状态编程思想及步进梯形指令 u状态编程思想状态编程思想 先来看一个小车运动控制的先来看一个小车运动控制的实例实例:如图所示如图所示 小车手动控制运行的过程：小车手动控制运行的过程：手动操作按钮手动操作按钮X004接通并且小接通并且小车底门关闭车底门关闭（Y003断开）时，断开）时，小车向前运动（小车向前运动（Y000接通）并且接通）并且停止在最前端位置（停止在最前端位置（Y000断开，断开，前限位开关前限位开关X001接通）。接通）。小车手动控制运行的小车手动控制运行的梯形图程序。梯形图程序。手动操作按钮手动操作按钮X006接通，漏斗接通，漏斗翻门打开（

2、翻门打开（Y001接通），货物通接通），货物通过漏斗卸下。过漏斗卸下。7s后自动关闭漏斗后自动关闭漏斗翻门（翻门（Y001断开）；断开）；动操作按钮动操作按钮X005接通，小车向接通，小车向后运动后运动（Y002接通）至后限位接通）至后限位开关位置停止（开关位置停止（Y002断开，后限断开，后限位开关位开关X002接通）；接通）；手动操作按钮手动操作按钮X007接通，小车接通，小车底门打开（底门打开（Y003接通），将小车接通），将小车中货物取下；中货物取下；5s后自动关闭小车后自动关闭小车翻门（翻门（Y003断开）。断开）。为了使小车能够按照为了使小车能够按照工艺要求顺序地工艺要求顺序地自动

3、自动循环循环各个生产步骤各个生产步骤。我们将小车的各个工我们将小车的各个工作步骤依工作顺序连作步骤依工作顺序连接成图所示，将图中接成图所示，将图中的的“工序工序”更换为更换为“状态状态”，就得到了，就得到了状态转移图。状态转移图。小车运动顺序控制状态转移图小车运动顺序控制状态转移图状态编程的一般思想状态编程的一般思想为：为：将一个复杂的控制将一个复杂的控制过程分解为若干个工作过程分解为若干个工作状态。状态。弄清各状态的工作细弄清各状态的工作细节（状态的功能、转移节（状态的功能、转移条件和转移方向）。条件和转移方向）。再依总的控制顺序要再依总的控制顺序要求，将这些状态联系起求，将这些状态联系起来

4、，形成状态转移图。来，形成状态转移图。进而编制梯形图程序。进而编制梯形图程序。小车运动顺序控制状态转移图小车运动顺序控制状态转移图如上图小车顺序运动控制中，如上图小车顺序运动控制中，S0表示初始状态，表示初始状态，S20S23分分别代表工序一至工序四的状态，其别代表工序一至工序四的状态，其顺序控制工作过程顺序控制工作过程如下：如下：PLC运行时，运行时，M8002脉冲信号驱动初始状态脉冲信号驱动初始状态S0。当启动按钮当启动按钮X000接通，接通，小车处于后限位位置（小车处于后限位位置（X002ON），小车翻门关闭（），小车翻门关闭（Y003OFF），工作状态从），工作状态从S0转移到转移到S

5、20。状态状态S20驱动后驱动后，输出，输出Y000接通，小车向前运动，直至前接通，小车向前运动，直至前限位（限位（X001ON），工作状态从），工作状态从S20转移到转移到S21。状态状态S21驱动后，驱动后，输出输出Y001接通，漏斗翻门打开，同时定接通，漏斗翻门打开，同时定时器时器T3接通，接通，7s后，定时器后，定时器T3触点接通，工作状态从触点接通，工作状态从S21转移转移到到S22。状态状态S22驱动后驱动后，输出，输出Y002接通，小车向后运动，直至后接通，小车向后运动，直至后限位（限位（X002ON），工作状态从），工作状态从S22转移到转移到S23。状态状态S23驱动后，驱动

6、后，输出输出Y003接通，小车翻门打开，同时定接通，小车翻门打开，同时定时器时器T4接通，接通，5s后，定时器后，定时器T4触点接通。此时，如果小车运触点接通。此时，如果小车运行工作方式处于行工作方式处于单循环单循环方式（方式（X011接通），工作状态从接通），工作状态从S23转转移到移到S0，小车回到原初始状态，等待启动按钮重新按下，开，小车回到原初始状态，等待启动按钮重新按下，开始第二次循环；如果小车运行工作方式处于始第二次循环；如果小车运行工作方式处于自动循环自动循环方式方式（X010接通），工作状态从接通），工作状态从S23转移到转移到S20，小车重复，小车重复的工作过程。的工作过程。

7、u步进梯形指令（步进梯形指令（STLSTL、RETRET）FX2N系列系列PLC的步进梯形指令是采用的步进梯形指令是采用步进梯形图编制顺序步进梯形图编制顺序控制控制状态转移图程序的指令，它包括状态转移图程序的指令，它包括STL和和RET两条指令。两条指令。步进梯形指令步进梯形指令STL、RET助记符，名称功能回路表示和可用软元件程序步步进梯形图结束11R E TS T LS步进梯形图开始R E T 返回S T L步进梯形指令 每个状态提供了每个状态提供了三个功能三个功能：驱动处理、转移条件及相继状：驱动处理、转移条件及相继状态。如在状态态。如在状态S20，驱动接通输出，驱动接通输出Y000，当

8、转移条件，当转移条件X001接接通后，工作状态从通后，工作状态从S20转移到相继状态转移到相继状态S21，状态，状态S20自动复位。自动复位。状态状态S具有具有触点触点的功能（驱动输出线圈或相继的状态）以及的功能（驱动输出线圈或相继的状态）以及线圈线圈的功能（在转移条件下被驱动）。的功能（在转移条件下被驱动）。采用三菱采用三菱FXGP编程软件编编程软件编制的小车顺序控制运行步制的小车顺序控制运行步进梯形图控制程序进梯形图控制程序对应的指令表对应的指令表STL指令用于状指令用于状态态S的触点的触点u步进梯形指令的特点步进梯形指令的特点 步进梯形指令仅对状态器步进梯形指令仅对状态器S有效。有效。对

9、于用作一般辅助继电器的状态器对于用作一般辅助继电器的状态器S，则不能采用，则不能采用STL指令，而只能采用基本指令。指令，而只能采用基本指令。在在STL指令后，只能采用指令后，只能采用SET和和RST指令作为状态器指令作为状态器S的置位或复位输出。的置位或复位输出。STL指令与取指令指令与取指令LD相比较具有的特点：相比较具有的特点：转移源自动复位：转移源自动复位：采用采用STL指令，当状态器指令，当状态器Sn接通，转接通，转移条件接通时顺序控制转移到状态器移条件接通时顺序控制转移到状态器Sn相继的状态，同时，相继的状态，同时，转移源状态器转移源状态器Sn自动复位。自动复位。允许双重输出允许双

10、重输出：STL指令允许双重甚至多重输出，而不指令允许双重甚至多重输出，而不会出现前后矛盾的输出驱动。会出现前后矛盾的输出驱动。主控功能主控功能：使用：使用STL指令，取指令（指令，取指令（LD、LDI）点移至）点移至右边。使用右边。使用RET指令后，取指令（指令后，取指令（LD、LDI）点返回到原）点返回到原来的母线上。来的母线上。状态器编号不能重复使用。状态器编号不能重复使用。STL触点断开时，与其相连的回路不动作，一个扫描周期触点断开时，与其相连的回路不动作，一个扫描周期后不再执行后不再执行STL指令。指令。状态转移过程中，在一个扫描周期内两种状态同时接通，状态转移过程中，在一个扫描周期内

11、两种状态同时接通，在相应的程序上应设置互锁。在相应的程序上应设置互锁。定时器线圈与输出线圈一样，也可在不同状态间对同一定定时器线圈与输出线圈一样，也可在不同状态间对同一定时器软元件编程，但是在相邻状态不要对同一定时器编程。时器软元件编程，但是在相邻状态不要对同一定时器编程。STL指令后的母线，一旦写入指令后的母线，一旦写入LD或或LDI指令后，对于不需指令后，对于不需要触点的指令，必须采用要触点的指令，必须采用MPS、MRD、MPP指令编程，或者指令编程，或者改变回路的驱动顺序。改变回路的驱动顺序。u步进梯形指令应用注意事项步进梯形指令应用注意事项 在中断程序与子程序内不能采用在中断程序与子程

12、序内不能采用STL指令。指令。STL指令内不禁止使用跳转指令，但由于动作复杂，建议指令内不禁止使用跳转指令，但由于动作复杂，建议不要使用。不要使用。第二节第二节 状态转移图的类型及步进梯形图状态转移图的类型及步进梯形图应用示例应用示例u单流程单流程 单流程：单流程：指状态转指状态转移只有移只有一种顺序一种顺序示例：电动机示例：电动机M1M4顺序起动，相反顺序起动，相反顺序停止顺序停止RETRET步步进进梯梯形形图图程程序序u选择性分支选择性分支 选择性分支：选择性分支：从多个流程顺序中从多个流程顺序中选择执行选择执行某一个流程。某一个流程。FX2N系列系列PLC一条选择性分支的支路数一条选择性

13、分支的支路数不能超过不能超过8条条，初，初始状态对应有多条选择性分支时，每个初始状态的支路总始状态对应有多条选择性分支时，每个初始状态的支路总数数不能超过不能超过16条。条。示例：示例：要求：要求：使用传送带，使用传送带，将大、小球分类选择将大、小球分类选择传送。传送。左上方为原点，左上方为原点，传送机械的动作顺序传送机械的动作顺序为下降、吸住、上升、为下降、吸住、上升、右行、下降、释放、右行、下降、释放、上升、左行。上升、左行。机械臂下降，当机械臂下降，当电磁铁压着大球时，电磁铁压着大球时，下限位开关下限位开关LS2断开，断开，压着小球时，压着小球时，LS2导通。导通。大、小球分类选择传送机

14、械装置大、小球分类选择传送机械装置此控制流程根据此控制流程根据LS2的的状态（即对应大、小球）状态（即对应大、小球）有两个分支，此处应为分有两个分支，此处应为分支点，且属于支点，且属于选择性分支选择性分支。分支在机械臂下降之后分支在机械臂下降之后若若LS2接通接通，则将小球吸，则将小球吸住、上升、右行到住、上升、右行到LS4（小球位置（小球位置X004动作）。动作）。然后再释放、上升、左移然后再释放、上升、左移到原点。到原点。大小球分类选择传送状态转移图大小球分类选择传送状态转移图状态转移图状态转移图中有两个分支，中有两个分支，若吸住的是小球，则若吸住的是小球，则X002为为ON，执行左侧流程

15、；若，执行左侧流程；若为大球，为大球，X002为为OFF，执，执行右侧流程。行右侧流程。分支在机械臂下降之后分支在机械臂下降之后若若LS2断开断开，则将大球吸，则将大球吸住、上升、右行到住、上升、右行到LS5（大球位置（大球位置X005动作）处动作）处下降，然后再释放、上升、下降，然后再释放、上升、左移到原点。此处应为汇左移到原点。此处应为汇合点合点大小球分类选择传送状态转移图大小球分类选择传送状态转移图大小球分类选择传送步进梯形图大小球分类选择传送步进梯形图 u并行分支并行分支 并行分支并行分支：多个分支流程可以：多个分支流程可以同时执行同时执行的分支流程。的分支流程。FX2NFX2N系列系

16、列PLCPLC并行分支的支路数并行分支的支路数不能超过不能超过8 8条条，初始状态对，初始状态对应有多条并行分支时，每个初始状态的支路总数应有多条并行分支时，每个初始状态的支路总数不能超过不能超过1616条条。并行分支示例状态转移图并行分支示例状态转移图，实现人行道与车道交叉路口红绿，实现人行道与车道交叉路口红绿灯的控制。具体动作流程如下：灯的控制。具体动作流程如下：PLC从从STOPRUN时，初始状态时，初始状态S0动作，车道信号灯为动作，车道信号灯为绿灯，人行道信号灯为红灯。绿灯，人行道信号灯为红灯。按下人行道信号灯控制按钮按下人行道信号灯控制按钮X000或或X001，进入信号灯动，进入信

17、号灯动作流程，则状态作流程，则状态S21为车道信号灯为绿灯，人行道信号灯为为车道信号灯为绿灯，人行道信号灯为红灯，信号灯状态无变化。红灯，信号灯状态无变化。30s钟后，车道信号灯变为黄灯；再过钟后，车道信号灯变为黄灯；再过10s钟车道信号灯变钟车道信号灯变为红灯。为红灯。定时器定时器T2起动，起动，5s后人行道信号灯变为绿灯。后人行道信号灯变为绿灯。15s后，人行道绿灯开始闪烁（状态后，人行道绿灯开始闪烁（状态S32时人行道信号绿灯时人行道信号绿灯熄灭，状态熄灭，状态S33时人行道信号绿灯亮）。时人行道信号绿灯亮）。闪烁时，闪烁时，S32、S33反复动作，计数器反复动作，计数器C0计数计数5次

18、时，触点次时，触点接通，动作状态向接通，动作状态向S34转移，人行道信号灯变为红灯，转移，人行道信号灯变为红灯，5s后后返回初始状态。返回初始状态。在动作过程中，即使按下人行道信号灯控制按钮在动作过程中，即使按下人行道信号灯控制按钮X000或或X001也无效。也无效。并并行行分分支支状状态态转转移移图图u组合流程及虚拟状态组合流程及虚拟状态 对于某些不能直接编程的分支、汇合对于某些不能直接编程的分支、汇合组合流程组合流程，需要经过，需要经过某些某些变换变换，才能进行编程，如图所示。，才能进行编程，如图所示。不能直接编程状态转移图的变换示例不能直接编程状态转移图的变换示例 有一些分支、汇合状态的状态转移图，既不能直接编程，有一些分支、汇合状态的状态转移图，既不能直接编程，又不能采用变换后编程。就需要在汇合线到分支线之间插入一又不能采用变换后编程。就需要在汇合线到分支线之间插入一个状态，以改变直接从汇合线到下一个分支线的状态转移，称个状态，以改变直接从汇合线到下一个分支线的状态转移，称为为虚拟状态虚拟状态 。如图所示。如图所示。组合流程虚组合流程虚拟状态的设拟状态的设置置