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1、第六章 步进顺控指令及其应用,第一节 状态转移图和步进顺控指令第二节 编程注意事项第三节 多分支状态转移图第四节 步进顺控指令的应用实例,第一节 状态转移图和步进顺控指令,分析：一个事件都是由不同的状态组合而成的，每个状态有对应的动作。将各种状态用方形的状态器表示，并以不同的编号加以区别。各种状态所对应的动作以梯形图的形式画在状态器的右边。状态之间的转换用设定的转移条件来决定。这种分析设计方法称为状态转移图设计法。,一、什么是状态转移图？状态转移图又称为顺序功能图(Sequential Function chart)，简称SFC图。它是用状态描述的方式进行控制的编程语言，专门针对复杂的顺序控制
2、程序而设计。,应用举例,二、状态转移图的组成,状态（步）：S0-S9 初始状态 S10-S63一般状态对应动作：（可直接连接一线圈）转移条件：（两种表示方法）有向线段：从上到下，箭头省略；从下到上，必须画出箭头表示方向。动作过程分析：注意事项：1.两个状态用有向线段和转移条件连接；2.两个状态间的转换，必须满足转移条件；3.当一个状态转移到另一状态，原状态中的T、M及用OUT指令驱动的元件复位，而C和用SET/RST驱动的元件保持原状态。4.一个流程图至少有一个初始步。5.状态器的用法。,返回,三、步进顺控指令,（一）步进顺控指令STL:步进开始指令（两种表示方法）RET:步进结束指令,动画演
3、示,（二）SFC中状态器的功能分析有三个功能:1.驱动对象 2.指定转移目标 3.指定转移条件,状态转移图(SFC图)步进梯形图 指令语句表,三、说明1.STL用 表示,与母线相连接;STL触点接通,相应回路动作；2.与STL相连的起始点,用LD、LDI指令；3.用STL指令后,母线右移,直到下一条STL出现或RET出现；RET使母线返回；4.使用STL使新状态置位，前一状态自动复位；5.STL仅对状态器S有效；6.不同状态间，可用相同输出线圈（在普通梯形图中不可以）；7.STL和RET指令是一对指令。在一系列步进开始指令后，加上RET指令，表示步进梯形指令功能结束，LD返回原来母线。,练习：
4、写出以下状态转移图(SFC图)对应的步进梯形图和语句表,状态转移图设计步骤：,1.在设计初，先按照系统工艺要求，分析功能，绘制控制流程图2.元件编号（I/O地址分配）3.设计出状态转移图（SFC图）4.将SFC图转换成步进梯形图和语句表5.用编程器输入指令语句表6.外部连线并运行程序，验证和修改。,例：简易红绿灯控制,题目说明:东西向：绿GL1、黄YL1、红RL1 绿色5s，黄色2s南北向：绿GL2、黄YL2、红RL21.功能分析:按照红绿灯变化的情况,将控制分析成四种依设定时间而顺序执行的状态。状态S0：GL1、RL2亮；状态S20：YL1、RL2亮；状态S21：GL2、RL1亮；状态S22
5、：YL2、RL1亮；四种状态的关系如下：,控制要求,2.元件编号:分析输入、输出元件，并进行I/O地址分配3.绘制状态转移图:4.步进梯形图转换5.输入程序6.硬件接线和执行,状态转移图(SFC图)步进梯形图 指令语句表,简易红绿灯控制硬接线图：,学生自行练习：设计控制程序,学生自行练习：设计控制程序,返回,第二节 SFC图和STL图编程注意事项,(1)没有接点的线圈支路应放在上面先编程，如S20状态步中的YO线圈。有接点的线圈支路应放在下面后编程。(2)同一个线圈可以用于不同的状态步中，如S20和S21状态步中的YO线圈(但是在同一个状态步中，同一个线圈不能重复使用)。(3)同一个定时器可以
6、在不相邻的状态步中使用，例如在S20状态步中使用定时器T1后，相邻S21状态步中就不能用了，而在S22状态步中可以使用定时器T1。(4)为了避免不能同时接通的两个输出同时动作（如正反转接触器），除了在程序中设置软件互锁外，还应该设置硬件互锁电路。,(5)在一个状态步中,当驱动负载用SET指令时，如S20状态步中的SETY0，当Y0置位后即使S20复位，S21状态步置位，Y0仍置位，到S22状态步时由RSTY0指令来复位Y0。(6)转移条件可以是单触点也可以是多触点。从一个状态步转移到多个状态步时可以用栈指令。(7)STL步进触点为常开接点，STL触点后的线为副母线，线圈可以直接接在副母线上，接
7、在副母线上的触点用起始触点指令(LD、LDI)。(8)从一个状态步转移到相邻状态步(连续步)时用SET指令，从一个状态步跳转到不相邻状态步(不连续步)时用OUT指令，也可用SET指令。(9)SFC图中不要用MCMCR指令。(10)MPS指令不要紧跟在STL触点后使用。,返回,练习：设计控制程序,返回,1.电动机循环正反转的PLC控制(P161)2.交通信号灯的PLC控制（P212）,电动机循环正反转控制的状态转移图,电动机循环正反转控制的状态转移图,例：行车循环正反转的控制（P179）,例：设计一个电镀槽生产线的控制程序（P182）,控制要求：具有手动和自动控制功能。手动时，各动作能分别操作；
8、自动时，按下启动按钮后，从原点开始按图所示的流程运行一周回到原点；图中SQ1SQ4为行车进退限位开关，SQ5、SQ6为吊钩上、下限位开关。,X0：自动/手动转换X1：右限位X2：第二槽限位X3：第三槽限位X4：左限位X5：上限位X6：下限位X7：停止X10：自动位起动X11：手动向上X12：手动向下X13：手动向右X14：手动向左,Y0：吊钩上Y1：吊钩下Y2：行车右行Y3：行车左行Y4：原点指示,PLC的I/O地址分配：,电镀槽生产线的PLC外部接线图,SASQ1SQ2SQ3SQ4SQ5SQ6SB1SB2SB3SB4SB5SB6,电镀槽生产线的状态转移图控制程序,第三节 多分支状态转移图,一
9、、状态转移图的基本形式1.单一顺序：从头到尾只有一条路可走，这种称为单一顺序流程图。2.选择顺序：若有多条路径，而只能选择其中的一条路径来走，这种方式称为选择顺序流程图。3.并行顺序：若有多条路径，且必须同时执行，这种方式称为并行顺序流程图。在各条路径都执行后，才能继续往下执行。具有等待功能。4.跳跃顺序：跨越某些步而直接跳到另一步序的动作，称为状态跳跃。,单一顺序,说明：虽然是循环控制，但只能从头到尾依一定的顺序逐步执行。,返回,选择顺序,说明：（1）当S0执行后，若条件X1先接通，则跳到S21执行，此时即使再接通X2，S22也不能执行，因为程序已执行到S21。之后，当X3接通时，则跳到S2
10、3执行。（2）当S0执行后，若条件X2先接通，则跳到S22执行，此时即使再接通X1，S21也不能执行，因为程序已执行到S22。之后，当X4接通时，则跳到S23执行。,返回,并行顺序,说明：（1）当S0执行后，若条件X1接通，则S20、S21同时执行。当X2接通，则跳到S22执行；当X3接通，则跳到S23执行；（2）当S22、S23都已执行后，若条件X4接通，则跳到S24执行。（3）假定左边路径已执行到当S22，而右边路径还停留在S21时，就算X4接通，也不会跳到S24执行，必须等到S23执行后，才会继续往下执行。此处具有等待功能的方式，称为并行汇合。,返回,跳跃顺序,说明：当S0执行后，分支成
11、两条路径：（1）若X1先接通，则跳到S20执行；此时就算X2接通，S21也无法执行。因为程序已到S20。之后若X3接通，则由S20跳到S21执行。（2）当X2先接通，则直接由S0跳到S21执行。称为状态跳跃。（3）状态跳跃的目的地，一般均无限制，只要条件符合，就可以跳离原来步而进入另一步。,举例:将下面并行性SFC程序转换成步进梯形图和指令语句表,返回,控制要求：按正转起动按钮SB1，电动机正转，按停止按钮SB0，电动机停止；按反转起动按钮SB2，电动机反转，按停止按钮SB0，电动机停止；且热继电器具有保护功能。设计：（1）I/O分配 X0：SB0（停止）；Y1：正转接触器KM1;X1：SB1
12、(正转启动);Y2：反转接触器KM2;X2：SB2(反转启动);X3：热继电器FR（常开）;,实例1:用步进指令设计电动机正反转的控制程序,第四节 步进顺控指令的应用实例,实例2：按钮人行道式交通信号灯控制,实例1：按钮人行道式交通信号灯控制程序,LS0：D点有无工件检测用限位开关LS1：A缸前行限位开关（左极限）LS2：A缸退回限位开关（右极限）LS3：B缸下降限位开关（下极限）LS4：B缸上升限位开关（上极限）LS5：E点有无工件检测用限位开关,实例3：设计一使用机械手臂来搬运工件的控制程序,电机M E点 D点,动画演示,1.工件的补充使用人工控制，亦即可直接将工件放在D点（LS0动作）。
13、2.只要D点一有工件，机械手臂即先下降（B缸动作）将之抓取（C缸动作）后上升（B 缸复位），再将它搬运（A缸动作）到E点上方，机械手臂再次下降（B缸动作）后放开（C 缸复位）工件，机械手臂上升（B 缸复位），最后机械手臂再回到原点（A缸复位）。3.A、B、C缸均为单作用气缸，使用电磁控制的方式。4.C缸在抓取或放开工件后，都须有1秒的间隔，机械手臂才能动作。5.当E点有工件且B缸已上升到LS4时，输送带马达驱动以运走工件，经2秒后输送带马达自动停止。工件若未完全运走（计时未到）时，则应等待输送带马达停止后才能将工件下移。,机械手的工作流程,机械手的控制流程 机械手的控制程序SFC图,完善程序:,回到原点且D点已有工件则往下执行,1.考虑机械手原点复位:,2.传送带的控制流程,E点有工件且B缸在上极限位置,驱动输送带电机 并延时2秒,机械手输送工件控制程序:,机械手控制程序执行过程动画演示,本章内容结束！,返回主页,
