功能图及步进控制指令共55页

图3-10 两层分支的流程图
程序中从第7行到第45行是选择 性分支，用S100作为虚拟作用状 态元件。满足选择性分支和并行 性分支的分支和会合原则。程序 中从第48行到第77行是并行性分 支。只有当三个分支同时到达最 后一个状态元件（S24、S34、 S44）并置1，才会合。满足并行 性分支的会合原则。
3)步进阶梯图与指令表 图3-3所对应的步进阶梯图和指令表如图3-4所示。
0 LD M8002 1 SET S0 3 STL S0 4 LD X000 5 SET S20 7 STL S20 8 OUT Y000 9 LD X001 10 SET S21 12 STL S21 13 OUT Y001 14 OUT T1 K30 17 LD T1 （b）指令表
1ET S22 STL S22 OUT Y002 LD X002 SET S23 STL S23 OUT Y003 OUT T2 K50 LD T2 OUT S0 RET END
4)步进顺控编程注意的问题 （1）初始状态元件用M8002或其他条件置位； （2）各状态元件被置位，其常开触点闭合，可驱动线圈 或在条件满足时进行状态转移； （3）与STL触点相连的触点应使用LD或LDI指令，即LD 点移到STL触点的右侧，该点成为STL内母线。下一条STL 指令的出现意味着当前STL程序区的结束和新的STL程序区 的开始。RET指令意味着整个STL程序区的结束，LD点返回 左母线。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； （4）SFC编程中，可允许“双线圈”。相同编号的线圈 可以出现在相邻或不相邻的状态上。但要慎用相邻状态出现 相同编号的定时器； （5）、在STL的状态子母线的输出，如连成图3-5（a）所 示的形式，则程序出错。必须连成如图（b）所示的形式。

第4章
4.1.2 顺序功能图的组成
顺序功能图主要由“状态”或称“步”、“转移”、“动作“及有向线段等元素组成。 1）状态（步）：状态是控制系统中一个相对不变的性质，对应于一个稳定的情形。状 态包括初始状态和工作状态。在状态方框中的编号是这一个状态的编号，状态的编号 采用顺序控制继电器S的一个位来表示，在S7-200中顺序控制继电器S从S0.0～S31.7 共256个位，使用时可以不按顺序。 2）动作 控制过程中的每一个状态，它可以对应一个或多个控制动作，也可以不做动 作只是等待。 3）转移： 转移由有向线段与转移条件组成。 有向线段：表示状态转移的方向。当转移的方向从上到下进行转移时,有向线段的箭头 省略不画。 转移条件：当转移条件成立且当前状态为动状态,控制系统就从当前状态转移到下一个 相邻的状态。
4.2 顺控继电器指令 4.2.1 顺控继电器指令介绍 1. 顺序状态开始指令：顺序状态开始指令（LSCR）标志着SCR段的 开始， 2. 顺序状态转移指令：顺序状态转移指令（SCRT）将程序控制权从 一个激活的SCR段传递到另一个SCR段。 3. 顺序状态结束指令:顺序状态结束指令（SCRE）标志着SCR段的 结束，。 4. 条件顺序状态结束指令:条件顺序状态结束指令（CSCRE）可以使 程序退出一个激活的程序段而不执行CSCRE与SCRE之间的指令。
4.4.3 3台电动机顺序起动逆序停止控制举例
4.4.3 3台电动机顺序起动逆序停止控制举例
4.3.2 选择性分支结构
选择性分支结构是一 个控制流可以转入多 个可能的控制流中的 某一个，不允许多路 分支同时执行。具体 进入哪个分支，取决 于控制流前面的转移 条件哪一个为真。
4.3.3 并发性分支结构 如果某一个工作步执行完 成后，需要同时转向若干 条分支，这种结构称为并 发性分支或并行分支结构。 当一个控制状态流必须分 成多个分支时，所有的分 支控制状态流必须同时激 活；当多个控制流汇集成 一个控制流，称之为合并。 当控制流合并时，所有的 并行分支必须都完成，才 能执行下一个状态。并发 性分支结构的分支开始和 汇合一般用双水平线表示。

端口号 X00 X01 X03 X02
输出设备 端口号 电机正转 Y01 电机反转 Y02
步进指令
起-保-停梯形图顺序控制设计
步进指令
顺序控制设计法(步进控制设计发)
• 顺序功能图 • 由步,有向连线,转换,转换条件和动作(命令)五大要素
构成 • 用辅助继电器M来代表步, • 某一步为活动步,相应旳辅助继电器线圈”ON” • 某一转换实现时,该转换旳后续步变为活动步 • 步M(i)转换为活动步旳实现条件是: 它旳前续步是活
M4 5s到,迈进
M5 遇到SQ3, 后退
M0 X0
M1 X1
M2 X2
M3 T0 5S
M4 X3
M5
步进指令
冲床机械手旳控制
起动按钮
SQ3
SQ2
SQ1 SQ4
• 初始机械手在左边, 按下起动按钮, 机械手夹紧 工件,2s后机械手右行, 遇到SQ1,上行, 遇到SQ3 后, 下行, 遇到SQ2后, 左行, 遇到SQ4后, 停, 松 动工件. 1s后,系统返回初始状态
步进指令
表4.2 FX2旳状态元件
类别 初始状态 返回状态 一般状态
掉电保持状态
信号报警状态
元件编号 S0～S9 S10～S19 S20～S499
S500～S899
S900～S999
个数 10 10 480
400
100
用途及特点
用作 SFC 的初始状态 多运行模式控制中，用作返回原点的状态 用作 SFC 的中间状态 具有停电保持功能，停电恢复后需继续执行 的场合可用这些状态元件 用作报警元件使用
后，关KM1，4s后，开 KM2(离心选矿机同步打开） ,26s后，关KM2，4s后， 开KM3，22s后，关KM3 ，4s后，开KM1……

典型 顺序控制系统
Date: 2011-11-23
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第七章 步进指令
2.顺序功能图 针对顺序控制要求，PLC提供了顺序功能图（SFC）语言支 持。顺序功能图又称状态转移图，由一系列状态（用S表示）组 成。系统提供S0—S999共1000个状态供编程使用，其中：
S0—S9：初始状态专用 S 10—S S10 S19：原点复位用 20—S S20 S499：一般用 S500—S899：停电保持用 500 S 900—S S900 S999：报警用
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第七章 步进指令
(B)工作步 （使用S20~S499） 活动步 当前正在进行的步 静步 没有运行的步或已运行过的步
活动步 静步
转移条件
Date: 2011-11-23
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第七章 步进指令
(C)步对应的动作 该步右边的一个矩形框来
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a)顺序功能图 顺序功能图 状态转移图） （状态转移图）
b)步进梯形图 步进梯形图
c)指令表 指令表
Date: 2011-11-23
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第七章 步进指令
二、步进指令应用举例
1、选择性分支与汇合
例一 ： 用步进指令设计某小车循环正反 转自动控制的程序。 控制要求为： 控制要求为：送电等待信号显示→按起动 按钮→正转→正转限位→停5s→反转→ 反转限位→停7s→返回到送电显示状态。
2.步进指令的梯形图表示及其动作 步进指令的梯形图表示及其动作 梯形图
Date: 2011-11-23
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第七章 步进指令
第二节 顺序功能图的类型

步结束
条件1 步A
条件3
步C 条件2
条件4
(2) 选择分支类程序有几个分 支，每个分支可以有若干个步。 每个步要有执行条件。 在同一时刻只能执行其中的一 个分支。编写程序时各分支的 执行条件间要互锁。如条件1 和条件3。
步B
条件5 步E 条件7 步结束
步D
条件6
选 择 分支类
每个分支执行完毕都要去执行 同一个步，如图中步E。
步结束
步C程序
步进控制指令小结
1. 步进程序要设置控制位, 各步的控制位必须在同一 个区，前后步的控制位最好连续。 2. 步程序内不能使用以下几个指令： END、IL/ILC、JMP/JME、SBN。 3. 当SNXT（09）B 执行时，将结束步（B-1）的执行， 并复位前一步使用的定时器、数据区。 此时，前一步使用的定时器、数据区的状态为：IR、 HR、AR、LR为OFF，定时器复位，移位寄存器、 计数器及KEEP、SET、RESET指令的输出位保持。
选择分支步进程序
01002 步C
HR0000~ HR0004 是控制位
00004 SNXT(09) HR 0003 STEP(08) HR 0003 25313 01001 步D 00005 SNXT(09) HR0004 STEP(08) HR0004 25313 01000 步E 00006 SNXT(09) 00008 STEP(08)
并 行 分支类
三、步进控制程序的编程方法
步进控制程序的结构不同，编写出的程序 结构也有区别。
要根据实际控制的要求，确定程序的结构。 编写不同结构的步进控制程序的方法是有 章可循的，下面举例说明。
步进控制程序举例(1)
00000 00001 SNXT(09) 00001 00000 HR0000 SNXT(09) HR0002 STEP(08) HR0000 25313 01000 步A 00002 SNXT(09) HR0001 STEP(08) HR0001 25313 01001 步B 00003 SNXT(09) HR 0004 STEP(08) HR 0002 25313

※当S0执行后，若X2先有效， 则跳到S22执行，此后即使X1有效， S21也无法执行。
第5章步进指令
二、选择分支与汇合流程（续）
选择分支流程 不能交叉，对 左图所示的流 程必须按右边 所示的流程进 行修改。
第5章步进指令
三、并行分支与汇合流程 (P65)
若有多条路径，且必须同时执行，这种分支的方式称 为并进分支流程。在各条路径都执行后，才会继续往下指 令，像这种有等待功能的方式称之为并进汇合。
典型
顺序控制系统
第5章步进指令
2.顺序功能图
针对顺序控制要求，PLC提供了顺序功能图（SFC） 语言支持。顺序功能图又称状态转移图，由一系列状 态（用S表示）组成。系统提供S0—S999共1000个 状态供编程使用，其中：
S0—S9：初始状态专用 S10—S19：原点复位用 S20—S499：一般用 S500—S899：停电保持 用 S900—S999：报警用
STL是利用内部软元件（状态S）在顺控程序上进 行工序步进式控制的指令。
RET是用于状态（S）流程的结束，实现返回主程 序（母线）的指令。
第5章步进指令
三、步进梯形图
用步进指令可以将顺序功能图转换为步进梯形图，
也可以直接编写步进梯形图。对梯形图和顺序功能图应 注意以下几点:(P57)
1.状态的动作与输出的重复使用
1.步进指令的顺序功能图、梯形图表示及指令语句表
步进梯形指令STL只有与状态继电器S配合才具有步进功能。
S0~S9用于初始步，S10~S19用于自动返回原点。使用STL指令
的状态继电器的常开触点称为STL触点，用
表示；
第5章步进指令
2.步进指令的顺序功能图表示及其动作
注：每个状态器可驱动负载、指定转移目标和指定转移条件。

3 程序的调试
在编写步进顺控指令 时，需要进行程序的 调试和优化，以确保 电机的精度和速度达 到要求。
实例演示及实践
机器人臂的控制
电路板的设计
通过编写步进顺控指令，可 以控制机器人臂的精确运动， 将它们应用于工业，医疗和 其他领域。
通过编写步进顺控指令，可 以设计一些复杂的电路板， 用于机器人设备和其他电子 仪器设备。
受众对象
本课程适合有一定编程和电子电路基础知识的人，希望进一步学习如何控制机器人设备的人 员。
步进顺控基础知识
步进电机
控制电路基础
步进电机是一种能够将脉冲 信号转化为位移运动的电机。 它包括一个转子和一个定子， 并且可以通过控制脉冲的频 率和方向来控制转子的位置。
控制电路是连接电机和处理 器的器件。它可以将输入信 号转化为脉冲信号，并将其 传递给电机。通过控制输入 信号的频率和方向，可以控 制电机的位置和速度。
实际应用
步进顺控技术被广泛应用于 机器人、打印机、电子仪器 和其他自动化设备中。它可 以准确控制运动精度，使这 些设备运行更加稳定和可靠。
步进顺控指令的概述
1
运动指令
运动指令用于控制电机运动的方向和距离。它由两个参数组成，分别是方向和距 离，可以通过控制脉冲的频率和方向来实现。
2
控制指令
控制指令用于开始或停止电机的运行。它由一个参数组成，即开始或停止。控制 指令可以通过控制输入信号的状态来实现。
打印机喷头的控制
通过编写步进顺控指令，可 以控制打印机喷头的运动， 从而实现高质量的打印效果。
常见问题解答
1.
2.
步进顺控指令可以用于哪些应用场景？
步进顺控指令可以用于机器人设备、打印 机、电子仪器和其他自动化设备中。

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第4章 电工测量与工厂输配电和安全用电
7.4.1 顺序功能图
（2）选择序列 ： 序列的开始称为分支，序列的结束 称为汇合。每次只满足一个分支转移条件（多选一）
的分支、汇合方式称为选择序列，
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第4章 电工测量与工厂输配电和安全用电
7.4.1 顺序功能图
与三菱相似，S7-200 PLC有3条顺控指令 （SCR指令）LSCR、SCRT、SCRE指令， 三条指令组成一个程序段。操作对象为状态继电器S，
每个S的位都表示功能图中的一个步。 S的范围为：S0.0-S31.7共32个字节256位。
指令功能及表示如表7-22。
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Байду номын сангаас4章 电工测量与工厂输配电和安全用电
准规定的用于顺序控制首位标准化编程语言。具有条 理清晰、表达准确、简洁规范、可读性强、容易理解
等许多优点，成为PLC程序设计的主要方法。 1 顺序功能图的基本组成
由步、动作输出、转移3部分 （称为3要素）组成。如图7-94所示
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第4章 电工测量与工厂输配电和安全用电
7.4.1 顺序功能图
循环重复Y2-Y4的动作。 4）步进运行：（X2=ON）每按一次启动按钮X0,
步进启动一个状态运行。
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第4章 电工测量与工厂输配电和安全用电
7.4.2 三菱FX-2N的步进指令及状态编程法
由此作出街心花园喷水池控制SFC图，如图3-8，其中 M8040为禁止转移，当M8040=1时，禁止任何转移发生。 故图中，X2=1，X0=0为禁止转移的条件。此时，每短暂

状态转移图和步进顺控图表达的都是同一个程序 ， 它的优点 是可以让编程者每次只考虑一个状态 ， 而不用考虑其他的状态 ， 使编程更容易。 另外 ， 状态的顺序可自由选择 ， 不一定非按 S 编号的顺序选用 。
注： ① ST L 电路不能用 M C 指令 。 ② M PS指令也不能紧接着 ST L 触点后使用 。
通过分析得出选择性分支定义：从 多个分支流程中选择某一个单支流 程 ， 称之为选择性分支。
例1：三台电机的循环启停运转控制 要求：
三台电机接于Y001、Y002、Y003。要求它们相 隔5s启动，各运行10s停止。并循环。
Y001
Y002
Y003
5S
5S
5S
5S
X001
C0
C1
C2
C3
二、选择分支与汇合流程
小结：可用步进顺序图，程序指令表和状态转移 图三种方法进行编程。若用状态转移图编程时必 须首先进行初始状态编程，然后进行选择性分支 与汇合、并行分支/汇合等电路的编写，下面进行 具体讲解。
二、 初始状态编程
初始状态编程例如图4-10 所示。在状态转移图起始位置的状态即是初 始状态 ， S 0 ～ S 9 可用作初始状态。
动画
一、单流程结构程序
所谓单流程结构，就是由一系列相继执行的工 步组成的单条流程。其特点是:
①每一工步的后面只能有一个转移的条件， 且转向仅有一个工步。
②状态不必按顺序编号，其它流程的状态也 可以作为状态转移的条件。
案例： 如下图 所示机械手的工作 ， 是将工件从 A 点向 B 点移送， 以此
为例说明状态转移图设计编程。 例中 ，上升桙下降、左行/右行等分别使用了双螺线管的电磁阀
汇合转移。 这是为了自动生成 SFC 画面而追加的规则。 注意 ： 分支、汇合的转移处理程序中 ， 不能用 M PS 、 M R D 、 M PP 、 A

Date: 2019/5/3
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B向
Date: 2019/5/3
A向
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A向 红灯 B向 绿灯 A向 红灯 B向 黄灯 A向 绿灯 B向 红灯 A向 黄灯 B向 红灯
Date: 2019/5/3
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Date: 2019/5/3
Page: 35
Date: 2019/5/3
当S22及S23都已执行后，若X4 有效，则脱离S22及S23而跳到S24执 行，程序结束。
当左边路径已执行到S22，而 右边路径尚停留在S21时，此时即 使X4有效，也不会跳到S24执行。
Date: 2019/5/3
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三、并进分支与汇合流程
如在并进 分支与汇合点 处不允许符号 *或符号 的转 移条件，应按 右图修改。
再延伸：绿灯带倒计时。
Date: 2019/5/3
Page: 41
二、选择分支与汇合流程设计
【应用范例】洗车流程控制
Date: 2019/5/3
Page: 42
项目说明：
①若方式选择开关（COS）置于手动方式，当按下START启动后， 则按下列程序动作：
执行泡沫清洗（用MC1驱动）； 按PB1则执行清水冲洗（用MC2驱动）； 按PB2则执行风干（用MC3驱动）； 按PB3则结束洗车。
在不同状态之间，允许对输出元件
重复输出，但对同一状态内不允许双 重输出。
Date: 2019/5/3
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2.定时器的重复使用
定时器线圈与输出线圈一样，也可对在不同状
态的同一软元件编程，但在相邻的状态中不能编程。 如果在相邻状态下编程，则工序转移时定时器线圈 不能断开，定时器当前值不能复位。