三菱plc基本逻辑指令状态转移图

一、 状态编程思想引入使用经验法及基本指令编制的程序存在以下一些问题梯形图可读性差，很难从梯形图看出具体控制工艺过程。

思考：寻求一种易于构思，易于理解的图形程序设计工具。

它应有流程图的直观, 又有利于复杂控制逻辑关系的分解与综合，这种图就是状态转移图。

引出：状态编辑思想即将一个复杂的控制过程分解为若干个工作状态， 弄清各个 状态的工作细节（状态的功能、转移条件和转移方向）在依据总的控制顺序要求 将这些状态联系起来，形成状态转移图，进而编绘梯形程序，状态转移图是状态 编辑的重要工具，lo V 1(1) 工艺动作表达繁琐。

(2) 梯形图涉及的连锁关系较复杂，处理起来较麻烦。

SB* -启动《前逬、4态功能'I 前述1和动作501- H&ig I#二 |—502- -B 退俸ear ¥2动作吟三I —— 【0上£时前进工序 倆A ■后退両五］— 匕怎离R 停台车自动往返控制的流程图(3) SB台车自动往返控制的状态转移图二、 三菱FX2N 系列pic 的状态元件三菱pic 的状态元件即状态继电器，它是构成状态转移图的重要元件三、 FX2N 系列pic 的步进顺控指令PLC 的步进指令有两条：步进节点指令 STL 和步进返回指令RET1步进接点指令STL从下图不难看出，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。

STL 指令的意义为“激活”某个状态 ，在梯形图上体现为从主 母线上引出的状态接点，有建立子母线的功能，使该状态的所有操作均在子的第二层意思是采用STL 指令编辑的梯形图区间，只有被激活的程序段才被扫描执行，而且在状态转移图的一个单流程中, 一次只有一个状态被激活，被激活的状态有自动关闭激活它 的前个状态的能力。

这样就形成了状态间的隔离，是编程者在考虑某个 状态的工作任务时，不必考虑状态间的连锁--M8002SB-TCO［状态继削器〉〔状态继啣器〉 （状态堆电器〉［状态继电器＞〔状态筮电器＞ 审 |（2^）f 〈状态转移条件） 他"谁《态转榕条件:TO _ ＜［状态转移条用零「OUT 指©K60 <^OUT 4]______________ ＜S ） Voirr 指司 驚|二V 状态转移条件）S24 ----------------------------- 电J ＜0UT4&©523閃YW ” 也 i an^on. c 〔*tn母线上进行。

图 1 取指令与输出指令的使用取指令与输出指令的使用说明：1 ）LD 、LDI 指令既可用于输入左母线相连的触点，也可与ANB 、ORB 指令配合实现块逻辑运算；2 ）LDP 、LDF 指令仅在对应元件有效时维持一个扫描周期的接通。

图3-15 中，当M1 有一个下降沿时，则Y3 只有一个扫描周期为ON 。

3 ）LD 、LDI 、LDP 、LDF 指令的目标元件为X 、Y 、M 、T 、C 、S ；4 ）OUT 指令可以连续使用若干次（相当于线圈并联），对于定时器和计数器，在OUT 指令之后应设置常数K 或数据寄存器。

5 ）OUT 指令目标元件为Y 、M 、T 、C 和S ，但不能用于X 。

FX系列PLC —触点串联指令（AND/ANI/ANDP/ANDF）（ 1 ）AND （与指令）一个常开触点串联连接指令，完成逻辑“与”运算。

（ 2 ）ANI （与反指令）一个常闭触点串联连接指令，完成逻辑“与非”运算。

（ 3 ）ANDP 上升沿检测串联连接指令。

（ 4 ）ANDF 下降沿检测串联连接指令。

触点串联指令的使用如图 1 所示。

图 1 触点串联指令的使用触点串联指令的使用的使用说明：1 ）AND 、ANI 、ANDP 、ANDF 都指是单个触点串联连接的指令，串联次数没有限制，可反复使用。

2 ）AND 、ANI 、ANDP 、ANDF 的目标元元件为X 、Y 、M 、T 、C 和S 。

3 ）图1 中OUT M101 指令之后通过T1 的触点去驱动Y4 称为连续输出。

FX系列PLC —触点并联指令（OR/ORI/ORP/ORF）（ 1 ）OR （或指令）用于单个常开触点的并联，实现逻辑“或”运算。

（ 2 ）ORI （或非指令）用于单个常闭触点的并联，实现逻辑“或非”运算。

（ 3 ）ORP 上升沿检测并联连接指令。

（ 4 ）ORF 下降沿检测并联连接指令。

触点并联指令的使用如图 1 所示。

图 1 触点并联指令的使用触点并联指令的使用说明：1 ）OR 、ORI 、ORP 、ORF 指令都是指单个触点的并联，并联触点的左端接到LD 、LDI 、LDP 或LPF 处，右端与前一条指令对应触点的右端相连。

三菱PLC循环与移位类指令 - 三菱plc 1．循环移位指令右、左循环移位指令(D)ROR(P)和(D)ROL(P)编号分别为FNC30和FNC31。

执行这两条指令时，各位数据向右（或向左）循环移动n位，最终一次移出来的那一位同时存入进位标志M8022中，如图1所示。

图1 右、左循环移位指令的使用2．带进位的循环移位指令带进位的循环右、左移位指令(D) RCR(P)和(D) RCL(P)编号分别为FNC32和FNC33。

执行这两条指令时，各位数据连同进位（M8022）向右（或向左）循环移动n位，如图2所示。

图2 带进位右、左循环移位指令的使用使用ROR/ROL/RCR/RCL指令时应当留意：1）目标操作数可取KnY，KnM，KnS，T，C，D，V和Z，目标元件中指定位元件的组合只有在K4（16位）和K8（32位指令）时有效。

2）16位指令占5个程序步，32位指令占9个程序步。

3）用连续指令执行时，循环移位操作每个周期执行一次。

3．位右移和位左移指令位右、左移指令SFTR(P)和SFTL(P)的编号分别为FNC34和FNC35。

它们使位元件中的状态成组地向右（或向左）移动。

n1指定位元件的长度，n2指定移位位数，n1和n2的关系及范围因机型不同而有差异，一般为n2≤n1≤1024。

位右移指令使用如图3所示。

图3 位右移指令的使用使用位右移和位左移指令时应留意：1）源操作数可取Ｘ、Ｙ、Ｍ、Ｓ，目标操作数可取Ｙ、Ｍ、Ｓ。

2）只有１６位操作，占９个程序步。

4．字右移和字左移指令字右移和字左移指令WSFR(P)和WSFL(P)指令编号分别为FNC36和FNC37。

字右移和字左移指令以字为单位，其工作的过程与位移位相像，是将n1个字右移或左移n2个字。

使用字右移和字左移指令时应留意：1）源操作数可取KnX、KnY、KnM、KnS、T、C和D，目标操作数可取KnY、KnM、KnS、T、C和D。

2）字移位指令只有１６位操作，占用９个程序步．3）n1和n2的关系为n2≤n1≤512。

电气控制与PLC应用（三菱FX系列）
图8-1 十字路口交通灯示意图图8-2 十字路口交通灯时序图
二、相关知识
（一）状态转移图（SFC）
1．状态转移图
状态转移图也称功能图。

一个控制过程可以分为若干个阶
段，这些阶段称为状态。

状态与状态之间由转换分隔。

相邻的
状态具有不同的动作。

当相邻两状态之间的转换条件得到满足
时，就实现转换，即上面状态的动作结束而下一状态的动作开
始，可用状态转移图描述控制系统的控制过程，状态转移图具
有直观、简单的特点，是设计PLC顺序控制程序的一种有力工
具。

状态器软元件是构成状态转移图的基本元件。

FX2N系列
PLC有状态器1000点（S0～S999）。

FX2N系列PLC内部的状态
继电器从S0～S999共1000点，都用十进制表示。

（1）初始状态器：S0～S9，10点。

（2）通用状态器：S20～S499，480点。

（3）保持状态器：S500～S899，400点。

（4）诊断、报警用状态继电器：S900～S999，100点。

图8-4是一个简单状态转移图实例。

状态器用框图表示。

框内是状态器元件号，状态器之间用有向线段连接。

其中从
上到下、从左到右的箭头可以省去不画，有向线段上的垂直
短线和它旁边标注的文字符号或逻辑表达式表示状态转移
条件。

旁边的线圈等是输出信号。

图8-3 十字路口交通灯工作流程图。

第6章状态转移图及编程方法教学目的及要求：通过教学，使学生明确状态的功能和状态转移图所表示的顺序控制过程，熟练掌握选择性分支与汇合、并行性分支与汇合的应用，掌握顺控系统设计的方法和技能。

教学方式：理论讲解、例题讲解。

演示操作：利用FX2N-64MR PLC实现对自动送料小车的控制。

重点难点：掌握单流程状态图的编程、选择性及并行性分支与汇合的编程。

问题的提出：状态转移图是使用什么语言编程，它与梯形图语言有什么区别。

6.1 状态转移图及状态的功能6.1.1 状态转移图用梯形图或指令表方式编程固然广为电气技术人员接受，但对于一个复杂的控制系统，尤其是顺序控制系统，由于内部的联锁、互动关系极其复杂，其梯形图往往长达数百行。

另外，在梯形图上如果不加注释，这种梯形图的可读性也会大大降低。

为了解决这个问题，近年来，许多新生产的PLC在梯形图语言之外加上了符合IEC1131—3标准的SFC（Sequential Function Chart）语言，用于编制复杂的顺控程序。

IEC1131—3中定义的SFC语言是一种通用的流程图语言。

三菱的小型PLC在基本逻辑指令之外增加了两条简单的步进顺控指令（STL，意为Step Ladder；RET，意为返回），同时辅之以大量状态元件，就可以使用状态转移图方式编程。

称为“状态”的软元件是构成状态转移图的基本元素。

FX2N共有1000个状态元件，其分类、编号、数量及用途如表6-1所示。

表6-1 FX2N的状态元件a状态的编号必须在指定范围选择。

b各状态元件的触点，在PLC内部可自由使用，次数不限。

c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。

d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。

6.1.2 FX2N系列PLC的步进顺控指令FX2N系列PLC的步进指令有两条：步进接点指令STL和步进返回指令RET。

1、STL：步进接点指令（梯形图符号为）STL指令的意义为激活某个状态。

三菱 FX 系列PLC的基本逻辑指令取指令与输出指令（LD/LDI/LDP/LDF/OUT）（1）LD（取指令）一个常开触点与左母线连接的指令，每一个以常开触点开始的逻辑行都用此指令。

（2）LDI（取反指令）一个常闭触点与左母线连接指令，每一个以常闭触点开始的逻辑行都用此指令。

（3）LDP（取上升沿指令）与左母线连接的常开触点的上升沿检测指令，仅在指定位元件的上升沿（由OFF→ON）时接通一个扫描周期。

（4）LDF（取下降沿指令）与左母线连接的常闭触点的下降沿检测指令。

（5）OUT（输出指令）对线圈进行驱动的指令，也称为输出指令。

取指令与输出指令的使用说明：（1）LD、LDI指令既可用于输入左母线相连的触点，也可与ANB、ORB指令配合实现块逻辑运算；（2）LDP、LDF指令仅在对应元件有效时维持一个扫描周期的接通。

（3）LD、LDI、LDP、LDF指令的目标元件为X 、Y 、M 、T、C、S；（4）OUT指令可以连续使用若干次（相当于线圈并联），对于定时器和计数器，在OUT指令之后应设置常数K或数据寄存器。

（5）OUT指令目标元件为Y、M、T、C和S，但不能用于X。

触点串联指令（AND/ANI/ANDP/ANDF）（1）AND（与指令）一个常开触点串联连接指令，完成逻辑“与”运算。

（2）ANI（与反指令）一个常闭触点串联连接指令，完成逻辑“与非”运算。

（3）ANDP 上升沿检测串联连接指令。

（4）ANDF 下降沿检测串联连接指令。

触点串联指令的使用的使用说明：（1）AND、ANI、ANDP、ANDF都指是单个触点串联连接的指令，串联次数没有限制，可反复使用。

（2）AND、ANI、ANDP、ANDF的目标元元件为X、Y、M、T、C和S。

（3）OUT M101指令之后通过T1的触点去驱动Y4称为连续输出。

触点并联指令（OR/ORI/ORP/ORF）（1）OR（或指令）用于单个常开触点的并联，实现逻辑“或”运算。

第4章 步进指令各大公司生产的PLC 都开发有步进指令，主要是用来完成顺序控制，三菱FX 系列的PLC 有两条步进指令，STL （步进开始）和RET （步进结束）。

4.1 状态转移（SFC ）图在顺序控制中，我们把每一个工序叫做一个状态，当一道工序完成做下一道工序，可以表达成从一个状态转移到另一个状态。

如有四个广告灯，每个灯亮1秒，循环进行。

则状态转移图如图4-1所示。

每个灯亮表示一个状态，用一个状态器S ，相应的负载和定时器连在状态器上，相邻两个状态器之间有一条短线，表示转移条件。

当转移条件满足时，则会从上一个状态转移到下一个状态，而上一个状态自动复位，如要使输出负载能保持，则应用SET 来驱动负载。

每一个状态转移图应有一个初始状态器（S0～S9）在最前面。

初始状态器要通过外部条件或其他状态器来驱动，如图中是通过M8002驱动。

而对于一般的状态器一定要通过来自其他状态的STL 指令驱动，不能从状态以外驱动。

下面通过一个具体例子来说明状态转移图的画法。

例4-1 有一送料小车，初始位置在A 点，按下启动按钮，在A 点装料，装料时间5s,装完料后驶向B 点卸料，卸料时间是7s ，卸完后又返回A 点装料，装完后驶向C 点卸料，按如此规律分别给B 、C 两点送料，循环进行。

当按下停止按钮时，一定要送完一个周期后停在A 点。

写出状态转移图。

分析：从状态转移图中可以看出以下几点: (1) 同一个负载可以在不同的状态器中多次输出。

(2) 按下起动按钮X4，M0接通，状态可以向下转移，按下停止按钮，M0断开，当状态转移到S0时，由于M0是断开的，不能往下转移，所以小车停在原点位置。

(3) 要在步进控制程序前添加一段梯形图（见图4-3b ）（b ） 梯形图（a ） 状态转移图图4-3 控制送料小车状态转移图M0 启动辅助继电器X1 原点条件M8002T3X1S23S22X3S23T2S21S24X1X2T1S22S21T0S20S0打开卸料阀小车左行Y4A点Y2T3C点K70小车左行Y4小车右行打开装料阀原点指示Y1Y3T2K50Y0A点打开卸料阀小车右行B点Y2T1K70Y3打开装料阀Y1T0 K504.2 步进指令4.2.1步进指令步进指令有两条：STL 和RET 。