状态转移图的画法9-29PLC

软元件号 名称 功能和用途 可编程控制器在运行过程中，需要一直接通的继电器。 可作为驱动的程序的输入条件或作为可编程控制器运行 状态的显示来使用 在可编程控制器由STOP→RUN时，仅在瞬间（一个扫描 周期）接通的继电器，用于程序的初始设定或初始状态 的复位 驱动该继电器，则禁止在所有状态之间转移。然而，即 使在禁止状态转移下，由于状态内的程序仍然动作，因 此，输出线圈等不会自动断开。 任一状态接通时，M8046自动接通。用于避免与其他流 程同时启动或用作工序的动作标志。 驱动该继电器，则编程功能可自动读出正在动作中的状 态并加以显示。详细事项请参考各外围设备的手册。
解： 控制程序如图5.18 ，PLC由STOP→RUN时，初 始脉冲辅助继电器M8002令S0置位（S0＝ON） S0～S9用作初始状态
图5.18 台车运动的控制程序
5.4.2 跳转与重复状态编程
向下面的状态直接转移或向系列外的状态转移称为跳转， 向上面的状态转移则称为重复或循环，见图5.19所示
图5.6 MPS/MRD/MPP指令的位置
(3) 状态的转移方法
OUT指令与SET指令对于STL指令后的状态（S）具有同样的 功能，都将自动复位转移源（见图5.7），此外，还有自保持功 能。但是使用OUT指令时，在STL图中用于向分离的状态转移
图5.7 状态的转移方法
(4) 转移条件回路中不能使用的指令
步与步（状态与状态）之间用有向线段来连接，如果进行方向 是从上到下或从左到右，则线段上的箭头可以不画，状态转移图 中，会发生步的活动状态的进展，该进展按有向连续规定的线路 进行，这种进展是由转换条件的实现来完成的 转换的符号是一条短划线，它与步间的有向连接线段相垂直。 在短划线旁可用文字语言、布尔表达式或图形符号标注转换条件

动 画 演 示
S24
T5
T5
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பைடு நூலகம்
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可编程控制器及应用
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4.自动小车的步进梯形图 5.自动小车的指令程序表
图4 自动小车的步进梯形图
图5 自动小车的指令程序表
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二、研究与扩展： 单流程的步进顺控设计法
1.单流程顺控结构


一个控制过程可以分为若干个阶段，这些 阶段称为状态或者步。状态与状态之间由 转换条件分隔。当相邻两状态之间的转换 条件得到满足时，就实现状态转换。 所谓单流程，是指状态转移只可能有一种 顺序。像自动小车的控制过程就只有一种 顺序： S0→S20→S21→S22→S23→S0， 没有其他可能，所以叫单流程顺控结构
M8002
三、应用拓展
S0
X0启动开关
S20
T0
Y0 T0
“欢” K30
S21
Y1 T1 Y2 T2 T3
“迎” K30 “您” K30 K10
一组彩灯由“欢迎 您”三个字组成要 求 三个字依次各亮3 秒，全熄1秒再全 亮3秒，再全熄1 秒，重复循环上述 过程 。
T1
S22
T2
S23
T3
S24
T4
Y0 Y1 Y2 T4 K30 K10
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②RET：梯形图符号为

(2) 自动复位功能 用STL指令时，新的状态器S被置位，前一个状态 器S将自动复位 OUT指令和SET指令都能使转移源自动复位，另 外还具有停电自保持功能 OUT指令在状态转移图中只用于向分离的状态转 移，而不是向相邻的状态转移 状态转移源自动复位须将状态转移电路设置在STL 回路中，否则原状态不会自动复位 (3) 驱动功能 (4) 步进复位指令RET功能
SET S24 OUT S0 STL S24 OUT Y004 OUT T3 K 100 LD T3 SET S2 图5.4 运料小车控制编程 (a)步进梯形图 (b)指令程序 （b）
5.2.2 步进指令 1. 指令定义及应用对象
表5.1 步进指令的定义与应用对象
【例5-1】运料小车的控制
控制要求： 图5.2中料车处于原点，下限位开关LS1被压合，料斗 门关上，原点指示灯亮 当选择开关SA闭合，按下启动按钮SB1料斗门打开， 时间为8s，给料车装料 装料结束，料斗门关上，延时1s后料车上升，直至压 合上限位开关LS2后停止，延时1s之后卸料10s，料车复 位并下降至原点，压合LS1后停止 当开关SA断开，料车工作一个循环后停止在原位，指 示灯亮 按下停车按钮SB2后则立即停止运行
在M0接通S50之后（见图5.13）,转移条件M1（B触点） 即刻开路，在S50接通的同时，不向S51 图5.13 利用同 一种信号的状态转移转移。在M0再次接通的情况下， 向S51转移
构成转移条件的限位开关X030在转动之后使工序进 行一次转移，转移到下一工序，见图5.14。这种场合， 将转移条件脉冲化，见图5.15所示。S30首次动作，虽 然X030动作，M101动作，但通过自锁脉冲Ｍ100使不 产生转移，当X030再次动作，则M100不动作，M101 动作，则状态从S30转到S31

1．程序设计前的准备工作
• 程序设计前的准备工作大致可分为3个方面： • 1）了解系统概况，形成整体概念这一步的工作主要是通过系统设 计方案和软件规格说明书了解控制系统的全部功能、控制规模、 控制方式、输入输出信号种类和数量、是否有特殊功能接口、与 其他设备的关系、通信内容与方式等。没有对整个控制系统的全 面了解，就不能对各种控制设备之间的关联有真正的理解，闭门 造车和想当然地编程序，编出的程序到现场去运行，肯定问题百 出，不能使用。
流程图
5.1 状态转移图及状态功能
引例: 如图所示
SB(X0)
启动
前进(Y1) 后退(Y2)
M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M MM M MM
SQ2(X意图
5.1 状态转移图及状态功能
第5章 状态转移图及编程方法
5.1 状态转移图及状态功能 5.2 单流程状态转移图的编程 5.3 选择性分支与汇合的编程 5.4 并行分支与汇合的编程 5.5 编程实例 5.6 逻辑设计法
PLC程序设计步骤
• 根据可编程序控制器系统硬件结构和生产工艺要求，在软件规格说 明书的基础上，用相应的编程语言指令，编制实际应用程序并形成 程序说明书的过程就是程序设计。 • PLC程序设计一般分为以下几个步骤： • 程序设计前的准备工作。 • 程序框图设计。 • 程序测试。 • 编写程序说明书。
某生产过程的控制工艺要求如下：
(1) 按下启动按钮SB，台车电机M正转，台车前进，碰
到限位开关SQ1后，台车电机M反转，台车后退。
(2) 台车后退碰到限位开关SQ2后，台车电机M停转，台车停 车，停5 s，第二次前进，碰到限位开关SQ3，再次后退。 (3) 当后退再次碰到限位开关SQ2时，台车停止(或者 继续下一个循环)。

Date: 3/12/2012
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功能分析：
① 系统由5个流程组成：复位流程，清除残余工件；工件补充流 程，根据有无工件控制传送带的启停；冲孔流程，根据冲孔位置有无 工件控制冲孔机是否实施冲孔加工；测孔流程，检测孔加工是否合格， 由此判断工件的处理方式；搬运流程，将合格工件送入包装箱。 ②因为只有一个放在工件补充位置的PH0来侦测工件的有无，而另 PH0 外的钻孔、测孔及搬运位置并没有其他传感装置，那么应如何得知相 应位置有无工件呢？本题所使用的方式是为工件补充、钻孔、测孔及 搬运设置4个标志，即M10-M13。当PH0侦测到传送带送来的工件时，则设 10PH0 定 M10 为1，当转盘转动后，用左移指令将 M10-M13 左移一个位元，亦即 10M11 为1,钻孔机因此标志为1而动作。其他依此类推，测孔机依标志 M12 动作、包装搬运依M13动作。
Date: 3/12/2012
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或
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四、步进指令的表示及其动作
1.步进指令的顺序功能图表示及其动作
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2.步进指令的梯形图表示及其动作
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第二节 顺序功能图的类型
本节讲解… 本节讲解 一、单流程结构 二、选择分支流程结构 三、并进分支流程结构 四、跳转流程结构 五、重复流程结构
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一、单流程结构
从头到尾只有一条路可走，称为单流程结构。
如 红 绿 灯 控制程序，虽然是
循环控制，但都以一定顺序 逐步执行且没有分支，所以 属于单一顺序流程。 图中在S21执行完后即结束。 在步进阶梯图中，以复位 RST） （RST）正在执行的步阶来结束 步进动作。

只可以利用其触点。
● 线圈型特殊辅助继电器的线圈由用户控制，其线圈得电
后，PLC作出特定动作。
辅助继电器（M） ③特殊辅助继电器（触点型1）
M8000 （M8001） ----运行监视用特殊辅助继电器
PLC运行时M8000得电（M8001断电），PLC停止时M8000失 电（M8001得电）
辅助继电器（M） ③特殊辅助继电器（触点型2）
M8022 ---- 进位标志
M8029 ---- 指令执行完毕标志 M8046 ---- STL状态置1
辅助继电器（M） ③特殊辅助继电器（触点型6）
M8246 ---- C246 减计数监视 M8247 ---- C247 减计数监视 M8249 ---- C249 减计数监视 M8251 ---- C251 减计数监视 M8252 ---- C252 减计数监视 M8254 ---- C254 减计数监视
最大负载
开路漏电流 响应时间 电路隔离 输出状态显示
感性负载 12W/DC24V 灯负载 15W/DC24V 0.1mA以下 <0.2ms 大电流OFF时<0.4ms 光电耦合器隔离 输出ON时LED亮
FX0N、FX1N系列PLC（输出性能指标③）
------晶闸管输出 (S) 外部电源 AC85~240V
M496～
M511
M384～
M511
M384～ M384～
M500～
M3071
注：也可通过程序设定，将它们变为通用辅助继电器
辅助继电器（M） ③特殊辅助继电器（M8000～M8255）
●特殊辅助继电器是具有某项特定功能的辅助继电器 通常可分为两类：触点型 和 线圈型
● 触点型 特殊辅助继电器的线圈由PLC自动驱动，用户

(2) MPS/MRD/MPP指令的位置 在状态内，不能直接从STL内母线中直接使用 MPS/MRD/MPP指令（见图5.6），而应在LD或LDI 指令以后编制程序
图5.6 MPS/MRD/MPP指令的位置
(3) 状态的转移方法
OUT指令与SET指令对于STL指令后的状态（S）具有同样的 功能，都将自动复位转移源（见图5.7），此外，还有自保持功 能。但是使用OUT指令时，在STL图中用于向分离的状态转移
OUT T1 K 10 LD T1 SET S22 LD X001 OUT S0 STL S22 LDI Y002 OUT Y001
LD X004 SET S23 LD X001 OUT S0
（a）
STL S23 OUT T2 K 10 LD T2 SET S24 LD X001 OUT S0 STL S24 OUT Y004 OUT T3
第四章 状态转移图及步进指令
5.1 状态转移图 5.2 步进梯形图及步进指令
5.2.1 步进梯形图 5.2.2 步进指令
5.3 步进梯形图指令编程基本方法 5.4 状态转移图常见流程状态得编程
5.4.1 单流程状态编程 5.4.2 跳转与重复状态编程 5.4.3 选择分支与汇合状态编程 5.4.4 并行分支与汇合状态 5.4.5 分支与汇合得组合
(3) 驱动功能
(4) 步进复位指令RET功能
5.3 步进梯形图指令编程基本方法
(1) 输出的驱动方法
如图5.5所示，从状态内的母线，一旦写入LD或 LDI指令后，对不需要触点的指令就不能再编程。 需要按下图的方法改变这样的回路
（a）
（b）
（c）
图5.5 输出的驱动
（a）错误的驱动方法；（b）正确的驱动方法；（c）正确的驱动方法

PLC状态转移图、步进指令和基本方法
OUT T1 K 10 LD T1 SET S22 LD X001 OUT S0 STL S22 LDI Y002 OUT Y001
LD X004 SET S23 LD X001 OUT S0
（a）
STL S23 OUT T2 K 10 LD T2 SET S24 LD X001 OUT S0 STL S24 OUT Y004 OUT T3
LD X001 OUT S0 RET END
（b）
5.2.2 步进指令
1. 指令定义及应用对象
表5.1 步进指令的定义与应用对象
指令符
名称
指令意义
STL
步进指令
在顺控程序上面进行工序步进型控制的指令
RET
步进复位指令 表示状态流程的结束，返回主程序（母线）的指令
2. 指令功能及说明 (1)主控功能
PLC状态转移图、步进指令和基本方法
状态转移图表示法
图5.1 状态转移图表示法
PLC状态转移图、步进指令和基本方法
状态转移图的画法
➢在状态转移图中，用矩形框来表示“步”或“状态”，方框中用状 态器S及其编号表示
➢与控制过程的初始情况相对应的状态称为初始状态，每个状态 的转移图应有一个初始状态，初始状态用双线框来表示 。与步相 关的动作或命令用与步相连的梯形图符来表示 。当某步激活时， 相应动作或命令被执行 。一个活动步可以有一个或几个动作或命 令被执行
➢步与步（状态与状态）之间用有向线段来连接，如果进行方向 是从上到下或从左到右，则线段上的箭头可以不画，状态转移图 中，会发生步的活动状态的进展，该进展按有向连续规定的线路 进行，这种进展是由转换条件的实现来完成的
➢转换的符号是一条短划线，它与步间的有向连接线段相垂直。 在短划线旁可用文字语言、布尔表达式或图形符号标注转换条件

5)负载的驱动、状态转移条件可能为多个元件的逻辑组合， 视具体情况，按串、并联关系处理，不能遗漏。如下图 (a)所示。 6)顺序状态转移用置位指令SET。若顺序不连续转移，不 能使用SET指令进行状态转移，应改用OUT指令进行状态 转移。如下图 (b)所示。
7)在STL与RET指令之间不能使用 MC、MCR指令。 8)初始状态可由其他状态驱动， 但运行开始必须用其他方法预先 做好驱动，否则状态流程不可能 向下进行。一般用系统的初始条 件，若无初始条件，可用 M8002(PLC从STOP→RUN切换时的 初始脉冲)进行驱动。
2)对每个工序分配状态元件，说明每个状态的功
能与作用，转移条件。如下表所示
根据表可绘出状态转移图如图所示。图中初始状态so要 用双框，驱功so的电路要在对应的状念梯形图中的开始 处绘出。SFC图和状态梯形图结束时要使用RET和END。
上图可以看出，状态转移图具有以下特点： ①SFC将复杂的任务或过程分解成了若干个工 序(状态)。无论多么复杂的过程均能分化 为小的工序，有利于程序的结构化设计。 ②相对某一个具体的工序来说，控制任务实 现了简化，并给局部程序的编写带来了方 便。 ③整体程序是局部程序的综合．只要弄清各 工序成立的条件、工序转移的条件和转移 的方向，就可以进行这类图形的设计。 ④SFC容易理解，可读性强，能清晰地反映全 部控制工艺过程。
2）步进指令的使用 ①步进接点在状态梯形图中与左母线相连，具有 主控制功能，STL右侧产生的新母线上的接点要 用LD或LDI指令开始。RST指令可以在一系列的 STL指令最后安排返回，也可以在一系列的STL指 令中需要中断返回主程序逻辑时使用。 ②当步进接点接通时，其后面的电路才能按逻辑 动作。如果步进接点断开，则后面的电路全部断 开，相当于该段程序跳过。若需要保持输出结果， 可用SET和RST指令。 ③可以在步进接点内处理的顺控指令如下表所示。