PLC课件：PLC步进顺控指令系统

PLC步进顺控指令系统主要内容：5.1状态转移图(SFC图)5.2步进顺控指令及编程5.3状态转移图流程的形式包括：单流程、选择性分支与汇合、并行分支与汇合、分支与汇合的组合5.4编程实例5.5状态转移图流程的跳转、重复、复位及分支限数顺序控制

顺序控制的定义：是指在预定的时间或条件下，按规定的动作次序，对控制过程顺序地进行自动控制。顺序控制工业领域有广泛的应用。顺序控制例：送料小车控制系统控制特点：①控制输出②记忆功能顺序控制例：原料混合加热控制系统控制过程：①装原料A，到50%;②装原料B，到75%;③搅拌并加热到95度;④保持20min;⑤排料至5%。顺序控制技术要求

顺序控制器应满足两个基本功能：

1）约束功能

2）记忆功能

顺序控制中，必须处理好两个问题：

1）状态设计问题

2）必须严格保证相互的约束关系或定时关系经验设计法：直接采用梯形图编程，试图用输入去控制输出。如果不行，加些辅助条件。顺序控制设计法（也称步进控制设计法）：采用順序功能图（SFC，SequentialFunctionChart）设计，再把功能图翻译成梯形图。顺序控制设计方法顺序控制设计法特点：

①简单易学；

②设计效率高；

③调试、修改和阅读方便。5.1状态转移图順序控制的全部过程，可以分成有序的若干步(STEP)，或說若干个阶段。各步都有自己应完成的动作(ACTION)。从上一步转移到下一步，一般都是有条件的，条件滿足则上一步动作结束，下一步动作开始，同时上一步的动作会被清除，这就是順序功能图（SFC，SequentialFunctionChart）的设计概念。5.1状态转移图状态转移图或功能表图：类似于顺序功能图（Sequentialfunctionchart），它是一种通用的技术语言（状态继电器+步进顺控指令）。状态转移图元素：步、有向连线、转换、转换条件和动作（或命令）。5.1状态转移图步：系统所处的阶段（或状态），根据输出量的状态变化划分。任何一步内，各个输出量状态保持不变，同时相邻的两步输出量总的状态是不同的。初始步：一个功能图至少要有一个初始步。活动步：系统当前工作步。不活动步：非系统当前工作步。步1步2步3步4步1X0Y0Y1Y25.1状态转移图有向连线（状态转移路线和方向）：

从上到下、从左到右的步间连线，或非前两方向则为加箭头的步间连线。注：从上到下，从左到右有向连线上的箭头可省略。转换（分割两个相邻步）：有向连线上与其垂直的短线。转换条件：与转换相关的逻辑条件，用文字、布尔代数表达式、图形符号标于转换短线旁。

步5动作A动作B步6动作C动作Da●b步5动作A动作B步6动作C动作Da＋b状态转移图表示法

5.1状态转移图5.2步进顺控指令及其编程1)指令格式初始状态必須由S0~S9开始。步进梯形指令RET则代表以S0~S9为起始的步进梯形图結束,母线回归到一般梯形图的命令。步进点S编号不能重复。步进梯形指令STLSn(指令表语言)构成一个步进点，当STL指令出現在程序中，代表程序进入以步进流程控制的步进梯形状态,S为状态继电器。STL是步进开始指令，RET是步进结束指令。步进梯形指令,梯形图符号：。1.步进顺控指令及其编程方法1.步进顺控指令及其编程方法1)指令格式STL(StepLadderInstruction)步进梯形指令S21S22Y0X1转换目标转换条件驱动处理转换目标转换条件驱动处理Y0X1SETS22S215.2步进顺控指令及其编程2)指令说明每个状态器有三个功能:驱动负载,指定转换目标和指定转换条件；STL触点（常开）与左侧母线相连；当某一步为活动步时，对应的STL触点接通，该步的负载被驱动；当某活动步的后面的转换条件满足时，转换实现：后继步变为活动步，当前步变为不活动步（系统自动复位）。S21S22Y0X15.2步进顺控指令及其编程1.步进顺控指令及其编程方法2)指令说明与STL触点相连的触点应使用LD或LDI指令；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；STL指令允许双线圈输出；STL驱动电路块中不能使用MC和MCR指令；中断程序和子程序内不能使用STL指令。1.步进顺控指令及其编程方法5.2步进顺控指令及其编程2)指令说明不能在STL触点内母线使用堆栈指令，只有在LD和LDI指令后才可使用堆栈指令。5.2步进顺控指令及其编程1.步进顺控指令及其编程方法2.SFC与STL的转换S0S20S21S22M8002X0X1X2X3Y1Y2Y3S23X4Y4启动Y1S0M8002SETS0X0SETS20S20SETS21X1Y2S21SETS22X2Y3S22SETS23X3Y4S23SETS0X4RET5.2步进顺控指令及其编程5.3状态转移图流程的形式单流程、选择性分支与汇合、并行分支与汇合、分支与汇合的组合。8-185.3.1单流程每一步的后面仅接一个转换，每个转换后面也仅连接着一个步，没有分支。步3b步4步5cda8-195.3.2选择性分支与汇合从多个分支状态或分支状态序列中只选择一个。转换符号只能标在水平线之下，每个分支上必须具有一个或一个以上的转换条件。几个选择序列合并一个公共序列，即分支的结束，称为汇合。转换符号标在水平线上。步6e步7步10hj步4d步5g步8f步9i步3bac5.3.3并行分支与汇合转换符号只有一个，同时启动若干个序列，称为并行序列分支。并行序列用双水平线表示，转换符号在双水平线之上，为公共转换条件。

并行序列的结束,转换符号在水平线以下，当双水平线之上的所有分支流程动作全部结束后且转换条件成立，则下一步被激活。同时所有前级步都变为不活动步了。步5e步8步10h步4d步7步6f步9g步3a5.3.4选择与并行分支的组合S0S20S22M8002X0X1X4Y1Y3S23S24X5Y4S25S26X6Y6S27Y10S20X2X3Y1Y5Y7X7X10S0S20S22M8002X0X1X4Y1Y3S23S24X5Y4S25S26X6Y6S27Y10S21X2X3Y2Y5Y7X7X10Y1S0M8002SETS0X0SETS20S20SETS22X1SETS21X2Y2S21SETS22X3Y3S22SETS23X4SETS255.3.4选择与并行分支的组合S0S20S22M8002X0X1X4Y1Y3S23S24X5Y4S25S26X6Y6S27Y10S20X2X3Y2Y5Y7X7X10Y6X7SETS27S25SETS26X6Y4S23SETS24X5Y3SETS23X4SETS25Y5S24Y7S26S24S26Y10S27SETS0X10

RETS225.3.4选择与并行分支的组合5.4编程实例顺序功能图中的基本规则转换实现的条件：（1）该转换所有的前级步都是活动步；（2）相应的转换条件得到满足。转换实现应完成的操作：（1）使所有由有向连线与相应转换符号相连的后续步都应变为‘活动’；（2）使所有由向连线与相应转换符号相连的前级步都变为不活动步。步10步3步4c步115.4编程实例绘制顺序功能图的注意事项：两个步绝对不能直接相连，必须用一个转换将它们隔开；两个转换绝对也不能直接相连，必须用一个步将它们隔开；顺序功能图中的初始步一般对应系统的等待启动的初始状态（如M8002）

；自动控制系统应能多次重复执行同一工艺过程（封闭地循环扫描运行）；在单序列中，只有当某一步的前级步是活动步时，该步才可能将变成活动步。例1选择性分支

使用传送机将大、小球分类后分别传送如图示意。图中左上为原点，动作顺序为下降、吸收、上升、右行、下降、释放、上升、左行。此外，机械臂下降时，若电磁铁吸住大球，下限开关LS2断开；若吸住小球，LS2接通。大、小球分类传送过程控制并行性分支、汇合举例

按钮人行道系统，当PLC由停机转入运行时，初始状态S0动作，则车道为绿灯，人行道为红灯。当人行道按钮X0或X1闭合后，系统进入并行性运行状态，车道变为绿灯，人行道为红灯，并且开始延时。30s后车道变为黄灯，再经10s变为红灯。5s后人行道变为绿灯，15s后人行道绿灯开始闪烁，同时计数器C0开始计数，绿灯每亮0.5s、灭0.5s，计数器记录一次，当记录5次后计数器触点接通，状态由S33向S34转移，人行道变为红灯，5s后返回初始状态。步进指令的应用机械手移动工件系统机械手工作流程：原点→下降→夹紧→上升→右行→下降→松开→上升→左行→原点。下降/上升，左行/右行：使用双螺线管的电磁阀；夹紧；使用单螺线管的电磁阀。动作示意图控制系统操作面板手动、单步、单周期和自动（连续工作）手动方式：用手动按钮控制各机构单独ON/OFF。回原点：机械手自动回到原点。单步：按动一次启动按钮，前进一个工步。单周期：按动一次启动按钮，机械手自动运行一个周期后再在原点停止。但若中途按动停止按钮，则停止运行，再启动按钮，从断点处继续运行，直到回到原点再停止。自动：在原点位置按动启动按钮，连续反复运行。若中途按动停止按钮，运行到原点后停止。工作方式（用面板上旋钮选择）

利用初始状态指令FNC60（IST）设定各种运行方式：指定X20为输入首元件的编号，X20~X24需用旋转开关实现，保证输入中不可能有两个输入同时为ON；S20~S27分别为自动方式的最小状态和最大状态元件编号。当满足FNC60条件（M8000为ON），则状态元件和辅助继电器自动被指定如下功能：S0：手动操作初始状态M8040：禁止状态转移S1：回原点初始状态M8041：开始转移S2：自动操作初始状态M8042：启动脉冲

M8047：STL监控有效初始状态设定初始化程序：是为整个控制程序设置初始状态和原点位置条件（M8044）。M8044由原点的各个传感器驱动，它的ON状态作为自动方式时允许状态转移的条件。IST指令用于初始状态设定，必须写在STL指令之前。程序的编写②手动方式梯形图：S0为初始状态，各工步由面板上的按钮控制。③回原点程序：S1为初始状态元件，返回原点后，M8043为