步进顺控指令(讲义)

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1、第3章　三菱FX2N系列可编程控制器的步进指令3.1　顺序控制的概念及状态转移图　3.1.1顺序控制简介机械设备的动作过程大多数是按工艺要求预先设计的逻辑顺序或时间顺序的工作过程，即在现场开关信号的作用下，启动机械设备的某个机构动作后，该机构在执行任务中发出另一现场开关信号，继而启动另一机构动作，如此按步进行下去，直至全部工艺过程结束,这种由开关元件控制的按步控制方式，称为顺序控制。我们先看一个例子：三台电动机顺序控制系统。要求：按下按钮SB1，电动机1启动；当电动机1启动后，按下按钮SB2，电动机2启动；当电动机2启动后，按下按钮SB3，电动机3启动；当三台电动机

2、启动后，按下按钮SB4，电动机3停止；当电动机3停止后，按下按钮SB5，电动机2停止；当电动机2停止后，按下按钮SB6，电动机1停止。三台电动机的启动和停止分别由接触器KM1、KM2、KM3控制。图3-1为电动机控制流程图、PLC接线图及电气控制原理图。a）控制流程图b）PLC接线及电气控制原理图图3-1电动机控制流程图、PLC接线图及电气控制原理图使用基本指令编制的PLC梯形图程序如图3-2图3-2三台电动机顺序控制梯形图从图3-3中可以看出，为了达到本次的控制要求，图中又增加了三只辅助继电器，其功能读者可自行分析。用梯形图或指令表方式编程固然广为电气技术人员接受

3、，但对于一个复杂的控制系统，尤其是顺序控制程序，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，通常要由熟练的电气工程师才能编制出这样的程序。另外，如果在梯形图上不加上注释，则这种梯形图的可读性也会大大降低。3.1.2状态转移图基于经验法和基本指令编写复杂程序的缺点，人们一直寻求一种易于构思、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。为了说明状态转移图，现将三台电动机顺序控制的流程各个控制步骤用工序表示，并工作顺序将工序连接成如图3-3所示工序图，这就是状态转移图的雏形。从图3—3可看到，该

4、图有以下特点。（1）将复杂的任务或过程分解成若干个工序（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。给局部程序的编制带来了方便。（3）整体程序是局部程序的综合，只要弄清楚工序成立的条件、工序转移的条件和方向，就可进行这类图形的设计。（4）这种图很容易理解，可读性很强，能清晰地反映全部控制工艺过程。其实将图中的“工序”更换为“状态”，就得到了状态转移图——状态编程法的重要工具。状态编程的一般思想为：将一个复杂的控制过程分解为若干个工作状态，弄清楚个状态的工作细节（状态的功能、转移条件和转移方

5、向）再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，进面编绘梯形图程序。图3-3工序图图3-4状态转移图在状态转移图中，一个完整的状态包括以下3部分：（1）状态任务，即本状态做什么。（2）状态转移条件，即满足什么条件实现状态转移。（3）状态转移方向，即转移到什么状态去。3.1.3FX2N的状态元件SFX2N系列PLC中规定状态继电器S为控制元件，状态继电器有S0~S999共1000点，其分类、编号、数量及用途如表3-2。表3-1状态继电器S信息表类别元件编号个数用途及特点初始状态S0～S910用作初始状态返回原点状态S10～S1910多运行模式中，用作返

6、回原点的状态一般状态S20～S499480用作中间状态掉电保持状态S500～S899400用作停电恢复后需继续执行的场合信号报警转台S900～S999100用作报警元件试用注：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。3.2　步进指令及多流程步进顺序控制　3.2.1　步进指令　IECl131—3标准中定义的SFC（SequentialFunctionChart）语言是一种通用的状态转移图语

7、言，用于编制复杂的顺控程序，主要不同厂家生产的可编程控制器中用SFC语言编制的程序极易相互变换。利用这种先进的编程方法，初学者也很容易编出复杂的程序，熟练的电气工程师用这种方法后也能大大提高工作效率。另外，这种方法也为调试、试运行带来许多难以言传的方便。三菱的小型PLC在基本逻辑指令之外增加了两条简单步进顺控指令（STL，意为StepLadder），类似于SFC的语言的状态转移图方式编程。步进指令有两条：ＳＴＬ（步进接点指令）和ＲＥＴ（步进返回指令）。1．ＳＴＬ：步进接点指令ＳＴＬ指令的操作元件是状态继电器Ｓ，ＳＴＬ指令的意义为激活某个状态。在梯形图上体现为从主