第七章 步进梯形指令

步进电机梯形加减速算法
步进电机梯形加减速算法，是指在步进电机控制中，通过梯形加减速算法实现步进电机从静止到达目标位置，并且达到平稳加速和减速的目的。

具体的算法步骤如下：
1. 设置加速度值、减速度值、最大速度值以及目标位置。

2. 初始化步进电机的速度为0。

3. 计算步进电机加速度的时间常数，即在单位时间内速度增加的大小。

4. 根据加速度时间常数计算加速步数，即从0速度加速到最大速度所需要的步数。

5. 根据加速步数和加速度值计算出加速段每一步的速度值。

6. 将电机速度从0开始逐步增加，直至达到最大速度。

7. 当电机速度达到最大速度后，继续保持最大速度运动到距离目标位置一定的距离。

8. 计算减速度的时间常数，即在单位时间内速度减小的大小。

9. 根据减速度时间常数计算减速步数，即从最大速度减速到0速度所需要的步数。

10. 根据减速步数和减速度值计算出减速段每一步的速度值。

11. 逐步减小电机速度，直至达到0速度。

12. 完成以上步骤后，步进电机达到目标位置。

这样通过梯形加减速算法，可以保证步进电机在加速和减速过程中平稳运动，避免了突变或者震动，提高了步进电机的运动精度和稳定性。

步进梯形图指令使用STL指令应注意以下问题：(1) STL触点与母线相连，与STL触点相连的起始触点应使用LD或LDI指令。

即使用STL 指令后，LD点移至STL触点的右侧，一直到出现下一条STL指令或RET指令为止。

RET 指令表明整个STL程序区的结束，LD点返回原母线。

各STL触点驱动的电路一般放在一起，最后一个STL电路结束时一定要使用RET指令，否则将出现“程序错误”信息，PLC不能执行用户程序。

(2) STL触点可以直接驱动或通过别的触点驱动Y、M、S、T等元件的线圈和应用指令。

STL 触点右边不能使用入栈（MPS）指令。

(3) 由于CPU只执行活动步对应的电路块，使用STL指令时允许双线圈输出，即不同的STL触点可以分别驱动同一编程元件的一个线圈。

但是同一元件的线圈不能在可能同时为活动步的STL区内出现，在有并行序列的顺序功能图中，应特别注意这一问题。

(4) 在步的活动状态的转换过程中，相邻两步的状态继电器会同时ON一个扫描周期。

为了避免不能同时接通的两个输出（如控制异步电动机正反转的交流接触器线图）同时动作，除了在梯形图中设置软件互锁电路外，还应在PLC外部设置由常闭触点组成的硬件互锁电路。

定时器在下一次运行之前，首先应将它复位。

同一定时器的线圈可以在不同的步使用，但是如果用于相邻的两步，在步的活动状态转换时，该定时器的线圈不能断开，当前值不能复位，将导致定时器的非正常运行。

(5) OUT指令与SET指令均可用于步的活动状态的转换，使新的状态继电器置位，原状态继电器自动复位，此外还有自保持功能。

SET指令一般用于驱动目标步比当前步元件号大的状态继电器。

在STL区内的OUT指令用于顺序功能图中的闭环和跳步，如果想跳回已经处理过的步，或向前跳过若干步，可对状态继电器使用OUT指令。

OUT指令还可以用于远程跳步，即从顺序功能图中的一个序列跳到另一个序列。

以上情况虽然可以使用SET指令，但最好使用OUT指令。

基本指令步进梯形图指令一、简介梯形图指令是计算机语言中一种深度嵌入式指令，它通过提供行走路径，来完成复杂的控制结构和计算。

它与其他编程语言的最大不同在于，它将控制结构与计算指令归入平台独立的逻辑模块，因而可以移植和管理大型计算机系统的结构。

因此，梯形图指令使软件开发更加方便和简单。

二、基本指令步进梯形图1、基本指令步进梯形图(BASIC)基本指令步进梯形图（BASIC）是一种用于编程的模板，可以按步骤执行梯形图指令。

它首先由克劳德·哈特（Clod Hart）于1962年发明。

基本指令步进梯形图可用于快速的概念验证，对初学者来说也是一种理解梯形图指令的有效方法。

它提供了明确的控制结构，有利于清晰地实现复杂的程序逻辑。

2、基本梯形图指令基本梯形图指令包括串，数值变量，决策框，复合模块，循环模块，输入模块，输出模块，结束模块等。

（1）串是梯形图指令中的一种基本控制结构，用来定义程序的行走路径。

它指定在执行完当前指令后，将控制转移到的指令的位置。

串可以表示后续指令相对于当前指令的位置，也可以用数字表示。

（2）数值变量是梯形图指令中的一种简单数据类型，可以用来保存数字和特定程序操作的数据。

它提供了一种简便的方式来调整程序参数，增加程序的灵活性和可编程性。

（3）决策框是梯形图指令中的一种用于决策控制的特殊控制结构，可以根据特定条件来决定下一步执行哪一条指令。

（4）复合模块是一种宏指令，它可以将梯形图指令的一系列步骤封装成一个独立的模块，使程序可复用性和易维护性提高很多。

（5）循环模块是梯形图指令中用于按指定条件重复执行一段程序的特殊控制模块，可以重复计算和执行程序逻辑，使程序能够正确地处理大量数据和复杂计算。

（6）输入模块是梯形图指令中用于从系统中获取所需数据的特殊控制模块，它可以实现数据的实时更新和操作。

（7）输出模块是梯形图指令中用于将处理完的结果输出给相应系统的特殊控制模块，它可以使结果显示在屏幕上，也可以保存到文件中。

第七章FX系列可编程控制器步进梯形指令内容提要：本章阐述了状态编程思想、步进梯形指令及其应用。

课程重点：步进梯形指令及其应用。

课程难点：步进指令的执行过程和有关主意事项。

教学目标：重点掌握步进梯形指令定义及功能；了解状态编程思想；能用步进梯形指令结合状态编程思想设计相对复杂的控制系统程序。

步进指令常用于时间和位移等顺序控制的操作过程。

FX系列可编程控制器的步进指令编程元件是状态继电器S0~S899共900点, 步进指令均由后备电池提供支持。

使用步进指令时,先设计状态转移图, 状态转移图中的每个状态表示顺序工作的一个操作，再将状态转移图翻译成步进梯形图。

状态转移图和步进梯形图可以直观地表示顺序操作的流程,而且可以减少指令程序的条数和容易被人们所理解。

第一节状态编程思想前面章节中所介绍的PLC基本指令，各种型号的PLC大体上都具备，指令符号虽有所不同，但功能大同小异。

应用上述指令，设计一般控制要求的梯形图程序非常方便，但对复杂控制系统来说，系统输入输出点数较多，工艺复杂、相互连锁关系也复杂，设计人员在设计中需根据工艺要求，周密地考虑各执行机构的动作及相互关系，保证必要的连锁保护、自锁及一些特殊控制要求。

因为需要考虑的因素很多，设计较为困难。

在设计过程中，往往要经过多次反复的修改和试验，才能使设计符合要求。

如何简化设计步骤，并使程序容易理解又便于维护呢？在分析生产工艺过程对控制的要求后，我们发现不少生产过程都可以划分为若干个工序，每个工序对应一定的机构动作。

在满足某些条件后，它又从一个工序转为另一个工序，通常这种控制被称为顺序控制。

对于顺序控制的梯形图，许多PLC都设置了专门用于顺序控制或称为步进控制的指令。

如三菱公司FX2N系列PLC中的 STL指令和RET(Return)指令。

顺序控制是按顺序一步一步来进行控制的，进入下一步决定于转换条件是否满足。

转换条件可以是时间条件，也可以是被控过程中的反馈信号，实际生产中往往是两者的紧密结合。

《可编程控制器应用》课程电子教案
教师：郝杰序号：03 教学节点名称步进梯形指令所属教学单元名称步进梯形指令学习目标了解步进控制系统的编程步骤；掌握步进指令的格式和编程特点。

教学环境要求多媒体教室与实训室
教学内容
●步进梯形指令（STL）是设计顺序控制程序的
专用指令，该指令易于理解，使用方便，是
使用三菱被复位
●状态Sn被置位
2．STL指令
专用于步进控制，方便地编制顺序控制梯形图程序。

指令有两条：
STL指令：用于步进接点
RET指令：用于步进返回
状态转移图和梯形图
三、步进梯形指令的应用特点
1．状态继电器（S）
2．初始化脉冲M8002
8002的常开触点闭合一个扫描周期，梯形图中第一行的SET指令将初始步S0置为活动步。

3．STL触点
（1）常开触点，与左侧母线相连；
（2）STL触点闭合后，该步的负载线圈被驱动；
（3）某步后面的转换条件满足时，后续步的状态被SET指令置位，变为活动步，同时原活动步自动复位，对应的STL触点断开。

4．返回初始步
需要从某步返回时，可以对初始状态使用OUT指令或SET指令。

归纳总结
指令格式，包括STL指令，是与左侧母线相连的常开触点，RET指令，用于步进返回。

2使用步进指令将顺序功能图转化为步进梯形图的方法。

三菱PLC状态编程思想及步进梯形指令
一、状态编程思想以小车运动控制为例介绍状态编程思想。

二、步进梯形指令（STL、RET）
系列PLC 的步进梯形指令是采用步进梯形图编制顺序控制状态转移图程序的指令，它包括STL 和RET 两条指令。

其中步进梯形指令STL 是利用内部状态软元件，在顺控程序上进行工序步进控制的指令；返回RET 指令是表示状态流程结束，用于返回主程序的指令。

三、步进梯形指令的特点
步进梯形指令仅对状态器S 有效，但是对于用作一般辅助继电器的状态器S，则不能采用STL 指令，而只能采用基本指令。

其特点为：
1）转移源自动复位
2）允许双重输出：
3）主控功能：使用STL 指令，取指令（LD、LDI）点移至右边。

使用RET 指令后，取指令（LD、LDI）点返回到原来的母线上。

四、步进梯形指令应用注意事项
1）状态器编号不能重复使用。

2）STL 触点断开时，与其相连的回路不动作，一个扫描周期后不再执行STL 指令。

3）状态转移过程中，在一个扫描周期内两种状态同时接通，因此为了避免不能同时接通的一对输出同时接通，除了在PLC 外部设置互锁外，在相应的程序上也应设置互锁。

4）定时器线圈与输出线圈一样，也可在不同状态间对同一定时器软元件编。