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1、Date:2022/12/20 Page:1第四章第四章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程 u 状态编程的基础知识状态编程的基础知识u 步进顺序控制的流程结构步进顺序控制的流程结构u 步进顺序控制的程序设计及应用步进顺序控制的程序设计及应用u 小结小结Date:2022/12/20 Page:2第四章第四章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程 u 步进指令编程的基础知识步进指令编程的基础知识l 状态编程法状态编程法 如果一个控制系统可以分解成几个独立的控制动作，且这些动作如果一个控制系统可以分解成几个独立的控制动作，且这些动作严格按照一定的先后次序执行才能保证生产过程的正常运行，这样的控
2、严格按照一定的先后次序执行才能保证生产过程的正常运行，这样的控制系统称为顺序控制系统，也称为步进控制系统。制系统称为顺序控制系统，也称为步进控制系统。状态编程法是将顺序控制系统中复杂的控制过程分解为若干个工作状态编程法是将顺序控制系统中复杂的控制过程分解为若干个工作状态，每个工作状态对应一定的执行动作，最后按照总的控制顺序将这状态，每个工作状态对应一定的执行动作，最后按照总的控制顺序将这些工作状态联系起来，实现一种按照状态转移或变换的程序设计方法。些工作状态联系起来，实现一种按照状态转移或变换的程序设计方法。Date:2022/12/20 Page:3第四章第四章 步进指令及状态编程步进指令及
3、状态编程 能够把复杂的控制过程转化为按顺序（状态）逐步完成。在基本指能够把复杂的控制过程转化为按顺序（状态）逐步完成。在基本指令的基础上增加了两条步进顺控指令，令的基础上增加了两条步进顺控指令，STL、RET，配合使用的是状配合使用的是状态元件（态元件（S）。）。将控制过程分为不同的状态，在一个状态下，要完成一个或几个操作，将控制过程分为不同的状态，在一个状态下，要完成一个或几个操作，当满足状态转移条件时，就跳转到下一个工作状态，执行下面的不同操作。当满足状态转移条件时，就跳转到下一个工作状态，执行下面的不同操作。1.特点特点2.处理方法处理方法Date:2022/12/20 Page:4第四
4、章第四章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程 3.基本概念基本概念步进指令步进指令步进指令步进指令状态三要素状态三要素状态三要素状态三要素状态元件状态元件状态元件状态元件状态转移图状态转移图状态转移图状态转移图状态梯形图状态梯形图状态梯形图状态梯形图指令表指令表指令表指令表STLSTL、RETRET驱动负载、转移条件、转移目标驱动负载、转移条件、转移目标驱动负载、转移条件、转移目标驱动负载、转移条件、转移目标S S （FX2NFX2N共有共有共有共有S0S999S0S999）状态转移图状态转移图状态转移图状态转移图状态梯形图状态梯形图状态梯形图状态梯形图指令表指令表指令表指令表Date:20
5、22/12/20 Page:5第四章第四章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程 A.步进指令步进指令Y0Y0RETRETSiSiSTLSTL步进接点指令步进接点指令步进接点指令步进接点指令RETRET步进返回指令步进返回指令步进返回指令步进返回指令0 STL 0 STL SiSi1 OUT Y01 OUT Y0Date:2022/12/20 Page:6第四章第四章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程 步进指令的使用说明：步进指令的使用说明：1）STL触点是与左侧母线相连的常开触点，某触点是与左侧母线相连的常开触点，某STL触点接通，则对应的触点接通，则对应的 状态为活动步；状态为活动步；
6、2）与）与STL触点相连的触点应用触点相连的触点应用LD或或LDI指令，只有执行完指令，只有执行完RET后才返回后才返回 左侧母线；左侧母线；3）STL触点可直接驱动或通过别的触点驱动触点可直接驱动或通过别的触点驱动Y、M、S、T等元件的线圈；等元件的线圈；4）由于）由于PLC只执行活动步对应的电路块，所以使用只执行活动步对应的电路块，所以使用STL指令时允许双线指令时允许双线 圈输出（顺控程序在不同的步可多次驱动同一线圈）；圈输出（顺控程序在不同的步可多次驱动同一线圈）；5）STL触点起到总控的作用，触点起到总控的作用，STL触点驱动的电路块中不能使用触点驱动的电路块中不能使用MC和和 MC
7、R指令，但可以用指令，但可以用CJ指令；指令；6)在中断程序和子程序内，不能使用在中断程序和子程序内，不能使用STL指令。指令。Date:2022/12/20 Page:7第四章第四章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程 Y1Y1S23S23Y2Y2Y3Y3X1X1Y1Y1S23S23Y3Y3Y2Y2X1X17）在）在STL指令的内母线上连接触点使用指令的内母线上连接触点使用LD或或LDI指令时，请将没有连接指令时，请将没有连接 触点的支路放在前，有触点的支路放在后面。触点的支路放在前，有触点的支路放在后面。“先驱动先驱动 再转移再转移”Date:2022/12/20 Page:8第四章第四
8、章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程 Y001Y001Y002Y0028）状态内实现的互锁）状态内实现的互锁S21S21S22S22X1X1Y002Y002Y001Y001Date:2022/12/20 Page:9第四章第四章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程 B.状态三要素状态三要素状态三要素状态三要素S21S21S22S22Y0Y0X1X1转移目标转移目标转移目标转移目标转移条件转移条件转移条件转移条件驱动负载驱动负载驱动负载驱动负载转移目标转移目标转移目标转移目标转移条件转移条件转移条件转移条件驱动负载驱动负载驱动负载驱动负载Y0Y0X1X1SET S22SET S22S21S
9、21Date:2022/12/20 Page:10第四章第四章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程 D.D.状态转移图状态转移图状态转移图状态转移图 将复杂的控制过程分解为若干个工作状态，每个工作状态对应一定将复杂的控制过程分解为若干个工作状态，每个工作状态对应一定的执行动作，据总的控制顺序将这些工作状态联系起来，就构成了状态的执行动作，据总的控制顺序将这些工作状态联系起来，就构成了状态转移图，状态转移图也叫顺序功能图（转移图，状态转移图也叫顺序功能图（SFC，Sequential Function Chart）S21S21S22S22Y0Y0X1X1S0S0X0X0Y1Y1初始状态、一系列
10、一般状态初始状态、一系列一般状态转移线、转移条件和驱动负载组成转移线、转移条件和驱动负载组成 Date:2022/12/20 Page:11第四章第四章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程 E.E.状态梯形图状态梯形图状态梯形图状态梯形图状态梯形图（状态梯形图（STL图）是用继电器表示控制流程的程序图）是用继电器表示控制流程的程序状态转移图是以机械控制的流程表示状态（工序）的流程状态转移图是以机械控制的流程表示状态（工序）的流程指令表程序指令表程序Date:2022/12/20 Page:12第四章第四章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程 状态编程法步骤状态编程法步骤状态编程法步骤状态编
11、程法步骤状态梯形图设计状态梯形图设计状态或步的划分状态或步的划分指令表程序指令表程序转换条件的确定转换条件的确定 状态转移图设计状态转移图设计 Date:2022/12/20 Page:13第四章第四章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程 F.F.编程实例编程实例编程实例编程实例（1）控制要求：台车启动后前进，碰到限位开关）控制要求：台车启动后前进，碰到限位开关SQ1后，台车后退，后退碰到后，台车后退，后退碰到限位开关限位开关SQ2后，停车后，停车5s后，第二次前进，碰到限位开关后，第二次前进，碰到限位开关SQ3，再次后退，再次后退当后退再次碰到限位开关当后退再次碰到限位开关SQ2时，停车。
12、时，停车。Date:2022/12/20 Page:14第四章第四章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程 台车自动往返一个工作周期控制过程：台车自动往返一个工作周期控制过程：1）按下启动按钮按下启动按钮SB，台车前进（电机，台车前进（电机M正转），碰到限位开关正转），碰到限位开关SQ1后，台后，台 车后退（电机车后退（电机M反转）；反转）；2）后退碰到限位开关）后退碰到限位开关SQ2后，停车（电机后，停车（电机M停转），停车停转），停车5s后，第二次前进，后，第二次前进，碰到碰到限位开关限位开关SQ3，再次后退；，再次后退；3)当后退再次碰到限位开关当后退再次碰到限位开关SQ2时，停车。时，
13、停车。时序图时序图时序图时序图Date:2022/12/20 Page:15第四章第四章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程（2）状态划分、转移条件、驱动负载）状态划分、转移条件、驱动负载工序工序分配的状态元件分配的状态元件功能与作用功能与作用转移条件转移条件0 初始状态初始状态1第一次前进第一次前进S0S202第一次后退第一次后退3 暂停暂停5S4 第二次前进第二次前进5第二次后退第二次后退S21S22S23S24PLC上电做好准备工作上电做好准备工作驱动输出线圈驱动输出线圈Y021，M正转正转驱动输出线圈驱动输出线圈Y023，M反转反转驱动定时器驱动定时器T0延时延时5S驱动输出线圈驱动
14、输出线圈Y021，M正转正转驱动输出线圈驱动输出线圈Y023，M反转反转M8002X013（SQ3）X000(SB)X011(SQ1)X012(SQ2)T0Date:2022/12/20 Page:16第四章第四章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程（3）状态转移图）状态转移图Date:2022/12/20 Page:17第四章第四章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程（4）状态梯形图及指令程序）状态梯形图及指令程序Date:2022/12/20 Page:18第四章第四章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程 u步进顺序控制的流程结构步进顺序控制的流程结构l 单流程单流程l 选择性分支与
15、汇合选择性分支与汇合l 并行分支与汇合并行分支与汇合l 组合流程结构组合流程结构l 跳转与循环结构跳转与循环结构Date:2022/12/20 Page:19第四章第四章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程 1.单流程单流程 特点：特点：1)每个状态后只能有一个转移条件，转向目标状每个状态后只能有一个转移条件，转向目标状态也只有一个态也只有一个 2)状态不必按顺序编号，其他流程的状态也可以作状态不必按顺序编号，其他流程的状态也可以作为状态转移的条件为状态转移的条件Date:2022/12/20 Page:20第四章第四章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程 复杂转移条件复杂转移条件 转移条
16、件不能用转移条件不能用ANB、ORB、MPS、MRD、MPPDate:2022/12/20 Page:21第四章第四章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程 Date:2022/12/20 Page:22第四章第四章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程 状态转移图状态转移图Date:2022/12/20 Page:23第四章第四章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程 2.2.选择性分支与汇合选择性分支与汇合选择性分支与汇合选择性分支与汇合 特点：从多个分支流程中根据条件选择某一分支，且每次只满足特点：从多个分支流程中根据条件选择某一分支，且每次只满足一个分支转移条件一个分支转移条件Date
17、:2022/12/20 Page:24第四章第四章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程 编程方法：先集中处理分支状态，再集中处理汇合状态编程方法：先集中处理分支状态，再集中处理汇合状态分支状态分支状态Date:2022/12/20 Page:25第四章第四章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程 汇合状态汇合状态Date:2022/12/20 Page:26第四章第四章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程 汇合状态汇合状态Date:2022/12/20 Page:27第四章第四章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程 状态梯形图状态梯形图Date:2022/12/20 Page:28第四章
18、第四章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程 大、小球分类选择装置大、小球分类选择装置Date:2022/12/20 Page:29第四章第四章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程 过程图示过程图示LS2LS3LS1LS4LS5Date:2022/12/20 Page:30第四章第四章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程 Date:2022/12/20 Page:31第四章第四章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程 Date:2022/12/20 Page:32第四章第四章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程 指令说明指令说明Date:2022/12/20 Page:33第四章第四章
19、步进指令及状态编程步进指令及状态编程 3.3.并行分支与汇合并行分支与汇合并行分支与汇合并行分支与汇合 特点：当满足某个条件后使多个流程分支同时执行。特点：当满足某个条件后使多个流程分支同时执行。Date:2022/12/20 Page:34第四章第四章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程 并行分支状态转移图：先集中进行并行分支处理，再集中进行汇合处理。并行分支状态转移图：先集中进行并行分支处理，再集中进行汇合处理。Date:2022/12/20 Page:35第四章第四章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程 流程汇合特点：先执行完的流程保持动作，直到全部流程执行完成，汇流程汇合特点：先执
20、行完的流程保持动作，直到全部流程执行完成，汇合才结束（排队汇合）。合才结束（排队汇合）。汇合处理：先进行汇合前状态的驱动处理，再按顺序进行汇合状态的转汇合处理：先进行汇合前状态的驱动处理，再按顺序进行汇合状态的转移处理。移处理。Date:2022/12/20 Page:36第四章第四章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程 状态梯形图状态梯形图Date:2022/12/20 Page:37第四章第四章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程 注意事项：注意事项：（）并行分支的汇合最多能实现个分支的汇合（）并行分支的汇合最多能实现个分支的汇合Date:2022/12/20 Page:38第四章第四
21、章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程（）并行分支与汇合流程中，并行分支后不能使用选择条件转移，（）并行分支与汇合流程中，并行分支后不能使用选择条件转移，转移条件后不允许并行汇合。转移条件后不允许并行汇合。Date:2022/12/20 Page:39第四章第四章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程 应用实例应用实例Date:2022/12/20 Page:40第四章第四章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程 分支流程包括：车道灯、人行道灯，如车道绿灯与人行道红灯同时亮，在分支流程包括：车道灯、人行道灯，如车道绿灯与人行道红灯同时亮，在执行完一个周期后重新回到初始状态（汇合），满足并行分
22、支与汇合编程执行完一个周期后重新回到初始状态（汇合），满足并行分支与汇合编程X0，X1Y3,Y5Y230s10sY15sY615sY60.5s,5次次Y55s车道灯：绿（车道灯：绿（Y3）,黄（黄（Y5），红），红（Y1）人行道：红（人行道：红（Y5），绿（），绿（Y6）Date:2022/12/20 Page:41第四章第四章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程 图图Date:2022/12/20 Page:42第四章第四章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程.组合流程组合流程组合流程组合流程选择分支、并行分支的组合与汇合选择分支、并行分支的组合与汇合Date:2022/12/20 Pa
23、ge:43第四章第四章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程 虚设状态：编程状态的过渡，对于不能通过转换调整方法虚设状态：编程状态的过渡，对于不能通过转换调整方法编程的流程，可以在流程中插入一个状态，以改变流程的编程的流程，可以在流程中插入一个状态，以改变流程的中间状态，进而实现步进程序的程序设计。中间状态，进而实现步进程序的程序设计。Date:2022/12/20 Page:44第四章第四章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程 Date:2022/12/20 Page:45第四章第四章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程.跳转与循环结构跳转与循环结构跳转与循环结构跳转与循环结构跳转跳转正向跳转正向跳转逆向跳转逆向跳转跳过几个状态往下继续执行跳过几个状态往下继续执行返回上面某个状态再开始往下继续执行返回上面某个状态再开始往下继续执行逆向跳转也叫循环逆向跳转也叫循环Date:2022/12/20 Page:46第四章第四章 步进指令及状态编程步进指令及状态编程 Date:2022/12/20 Page:47小结小结 u 单流程单流程u 选择性分支与汇合选择性分支与汇合u 并行分支与汇合并行分支与汇合u 组合流程组合流程u 跳转与循环结构跳转与循环结构状态转移图类型：状态转移图类型：P189 7-2，7-7，7-8