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1、可编程控制器应用技术,第五章 FX2N系列可编程控制器步进指令及状态编程法,目录,状态编程思想及状态元件 FX2N系列PLC步进顺控指令应用规则 FX2N系列可编程控制器分支、汇合状态转移图的程序编制 状态编程思想在非状态元件编程中的应用,1,内容提要,2,状态法提供了将复杂的顺控过程分解为小的“状态”分别编程,再组合成整体程序的编程思想。可使编程工作程式化,规范化。是 PLC程序编制的重要方法。状态转移图是状态编程的工具,图中包含了程序所需用的全部状态及状态间的关联。针对具体状态来说,状态转移图给出该状态的任务及状态转移的条件及方向。采用状态法编程时一般先绘出状态转移图,再由状态转移图转绘为
2、梯形图或编写指令表。本章在介绍状态编程思想、状态元件、状态指令的基础上,结合实例说明了状态编程方法的应用。,第一节 状态编程思想及状态元件,一、状态编程思想导引,3,第一节 状态编程思想及状态元件,状态转移图,左图特点:复杂的控制任务或工作过程分解成了若干个工序；各工序的任务明确而具体；各工序间的联系清楚,工序间的转换条件直观；这种图很容易理解,可读性很强。,4,第一节 状态编程思想及状态元件,回到45页,5,第一节 状态编程思想及状态元件,6,第一节 状态编程思想及状态元件,二、状态元件FX2N系列PLC状态元件的分类及编号见表5-1。此外,FX2N系列PLC还为状态编程安排了两条专用的步进
3、指令如表5-2所示。,7,表5-1 FX2N系列 PLC的状态元件,注:1.状态的编号必须在指定范围内选择。2.各状态元件的触点,在 PLC内部可自由使用,次数不限。3.在不用步进顺控指令时,状态元件可作为辅助继电器在程序中使用。4.通过参数设置,可改变一般状态元件和掉电保持状态元件的地址分配。,8,第一节 状态编程思想及状态元件,表5-2 步进顺控指令功能及梯形图符号,9,第二节 FX2N系列 PLC步进顺控指令应用规则,一、步进顺控指令的意义,转移图中的一个状态在梯形图中用一条步进接点指令表示。,图5-3 状态转移图与状态梯形图对照,10,第二节 FX2N系列 PLC步进顺控指令应用规则,
4、二、状态程序图的三要素 负载驱动 转移条件 转移方向,11,第二节 FX2N系列 PLC步进顺控指令应用规则,图5-4 非连续状态转移图,12,第二节 FX2N系列 PLC步进顺控指令应用规则,三、使用状态STL指令编绘梯形图时的注意事项(1)关于顺序 状态三要素的表达要按先任务再转移的方式编程,顺序不得颠倒。(2)关于母线 STL步进接点指令有建立子(新)母线的功能,其后进行的输出及状态转移操作都在子母线上进行。这些操作可以有较复杂的条件。可在步进接点后使用的指令如表5-3所示。,13,第二节 FX2N系列 PLC步进顺控指令应用规则,表5-3 可在状态内处理的顺控指令一览表,14,第二节
5、FX2N系列 PLC步进顺控指令应用规则,图5-5 栈操作指令在状态内的正确使用,栈操作指令MPS/MRD/MPP在状态内不能直接与步进接点指令后的新母线连接,应接在LD或LDI指令之后。,15,第二节 FX2N系列 PLC步进顺控指令应用规则,(3)关于元器件的使用 允许同一元件的线圈在不同的STL接点后多次使用。注意：同一定时器不要用在相邻的状态中。在同一程序段中,同一状态继电器也只能使用一次。(4)其他 在为程序安排状态继电器元件时,要注意状态器的分类功用。,16,第二节 FX2N系列 PLC步进顺控指令应用规则,图5-6 小车自动往返状态梯形图及指令表,回到45页,17,第三节 FX2
6、N系列可编程控制器分支、汇合状态转移图的程序编制,18,第三节 FX2N系列可编程控制器分支、汇合状态转移图的程序编制,一、选择性分支、汇合及其编程,1.选择性分支状态转移图的特点,该状态转移图有三个分支流程顺序。S20为分支状态。S50为汇合状态,可由S22、S32、S42任一状态驱动。,19,第三节 FX2N系列可编程控制器分支、汇合状态转移图的程序编制,编程原则是先集中处理分支状态,然后再集中处理汇合状态。,2.选择性分支、汇合的编程,图5-7 选择性分支状态转移图,20,第三节 FX2N系列可编程控制器分支、汇合状态转移图的程序编制,图5-8 分支状态S20及其编程,21,图5-9 汇
7、合状态S50及其编程,22,选择性分支SFC图对应的状态梯形图,23,第三节 FX2N系列可编程控制器分支、汇合状态转移图的程序编制,3.选择性分支状态转移图及编程实例,图5-11为使用传送带将大、小球分类选择传送装置的示意图,大、小球分类选择传送装置示意图,24,图5-12 大小球分类选择传送的状态转移图,25,26,第三节 FX2N系列可编程控制器分支、汇合状态转移图的程序编制,二、并行分支与汇合的编程,1.并行分支状态转移图及其特点,图5-13 并行分支流程结构,并行分支当满足某个条件后使多个分支流程同时执行的分支。,27,第三节 FX2N系列可编程控制器分支、汇合状态转移图的程序编制,
8、从图5-13可以看出:S20为分支状态。S20动作,若并行处理条件 X000接通,则 S21、S31和 S41同时动作,三个分支同时开始运行。S30为汇合状态。三个分支流程运行全部结束后,汇合条件 X002为 ON,则 S30动作,S22、S32和 S42同时复位。这种汇合,有时又叫做排队汇合。,28,第三节 FX2N系列可编程控制器分支、汇合状态转移图的程序编制,编程原则是先集中进行并行分支处理,再进行汇合处理。(1)并行分支的编程 编程方法是先对分支状态进行驱动处理,然后按分支顺序进行状态转移处理。(2)并行汇合处理编程 编程方法是先进行汇合前状态的驱动处理,然后按顺序进行汇合状态的转移处
9、理。,2.并行分支状态转移图的编程,29,图5-14 并行分支的编程,第三节 FX2N系列可编程控制器分支、汇合状态转移图的程序编制,30,第三节 FX2N系列可编程控制器分支、汇合状态转移图的程序编制,图5-15 并行汇合的编程,31,第三节 FX2N系列可编程控制器分支、汇合状态转移图的程序编制,图5-16 并行分支SFC图的状态梯形图,(3)并行分支状态转移图对应的状态梯形图,32,第三节 FX2N系列可编程控制器分支、汇合状态转移图的程序编制,(4)并行分支、汇合编程应注意的问题 并行分支的汇合最多能实现8个分支的汇合,如图5-17所示。,图5-17 并行分支汇合数的限制,33,第三节
10、 FX2N系列可编程控制器分支、汇合状态转移图的程序编制,并行分支与汇合流程中,并联分支后面不能使用选择转移条件,在转移条件*后不允许并行汇合,如图5-18(a)所示,应改成图5-18(b)后,方可编程。,图5-18 并行分支与汇合转移条件的处理,34,第三节 FX2N系列可编程控制器分支、汇合状态转移图的程序编制,3.并行分支、汇合编程实例,图5-19 人行横道交通灯控制,35,按钮式人行横道交通灯控制状态转移图及程序,36,第三节 FX2N系列可编程控制器分支、汇合状态转移图的程序编制,三、分支、汇合的组合流程及虚设状态 有些状态转移图是若干个或若干类分支、汇合流程的组合。有的分支、汇合的
11、组合流程不能直接编程,需要转换后才能进行编程,如图5-21,应将左图转换为可直接编程的右图形式。,37,第三节 FX2N系列可编程控制器分支、汇合状态转移图的程序编制,图5-21 组合流程的转移,38,第三节 FX2N系列可编程控制器分支、汇合状态转移图的程序编制,有一些分支、汇合组合的状态转图如图5-22所示,它们连续地直接从汇合线转移到下一个分支线,而没有中间状态。这样的流程组合既不能直接编程,又不能采用上述办法先转换后编程。这时需在汇合线到分支线之间插入一个状态,以使状态转移图与前边所提到的标准图形结构相同。,虚设状态？,39,虚设状态的设置,40,第三节 FX2N系列可编程控制器分支、
12、汇合状态转移图的程序编制,FX2N系列 PLC中一条并行分支或选择性分支的电路数限定为8条以下;有多条并行分支与选择性分支时,每个初始状态的电路总数应小于等于16条,如图5-23所示。,图5-23 分支数的限定,41,第三节 FX2N系列可编程控制器分支、汇合状态转移图的程序编制,四、跳转与循环结构跳转与循环是选择性分支的一种特殊形式。正向跳转？逆向跳转（循环）？,42,图5-24 跳转与循环控制的SFC图和STL图,43,第三节 FX2N系列可编程控制器分支、汇合状态转移图的程序编制,44,第四节 状态编程思想在非状态元件编程中的应用,一、用辅助继电器实现状态编程,采用状态器编程的小车自动往
13、返状态转移图和状态梯形图见图5-2及图5-6。,从两图比较中看到,状态转移图的每一个状态在状态梯形中均对应一个程序单元块,每个单元块都包含了负载驱动、转移条件及转移方向等状态三要素。状态元件在状态梯形图中有两个作用,一是提供STL接点形成针对某个状态的专门处理区域,二是一旦某状态被“激活”就会自动将其前一个状态复位。,45,第四节 状态编程思想在非状态元件编程中的应用,如果解决了状态复位及专门处理区的问题,也就实现了状态编程。而这两个问题可以借助于辅助继电器 M及复、置位指令实现。,用M100、M101、M102、M103、M104及M105分别代替 S0、S20、S21、S22、S23、S2
14、4,采用复、置位指令实现的小车自动往返的步进程序如图5-25所示。由于基本指令梯形图中不允许出现双重输出,所以引入M111、M112、M113、M114,其中M111、M112与Y010为前进,M113、M114与Y011为后退。,46,图5-25 小车往返辅助继电器状态编程梯形图,47,第四节 状态编程思想在非状态元件编程中的应用,辅助继电器实现的状态编程方法,同基本指令梯形图的编程完全相同。,48,第四节 状态编程思想在非状态元件编程中的应用,二、用移位寄存器实现状态编程 移位寄存器可以由许多位辅助继电器顺序排列组成。移位寄存器各位的数据可在移位脉冲的作用下依一定的方向移动。,49,END,
