中职 可编程控制器PLC应用技术(三菱机型)NO-4-1电子课件

中职可编程控制器PLC应用技术(三菱机型)NO-4-1电子课件（高教版）中职可编程控制器PLC应用技术(三菱机型)NO-4-1电子课件（高教版）模块四：PLC状态编程及在控制中的应用任务一：在双作用气缸往返运动中状态编程方法的认知训练2023/3/244社1、理解步进顺控状态编程的概念，通过双作用气缸轮流往返控制任务及过程的状态分析，熟悉步进顺控梯形图的编程方法。2、了解FX2N系列PLC状态继电器的分类、用途；掌握反映状态特征的三要素并学会状态分析方法，初步了解和熟悉单流程状态梯形图程序设计方法。3、初步掌握步进梯形图指令STL、状态返回指令RET的功能及用法。熟悉应用指令ZRST、BIN的用法。任务目的：任务一：在双作用气缸往返运动中状态编程方法的认知训练2023/3/245社知识链接一：步进顺控状态编程的基本思路☆状态转移图相当于国家标准“电气制图”（GB6988.6-86）的功能表图(FunctionCharts)。基于状态转移图的编程方式是一种具有流程图的直观，又有利于复杂控制逻辑关系的分解与综合的图形语言的程序设计方法。☆步进梯形图编程采用一种符合IEC1131—3标准中定义的SFC图的通用流程图语言进行编程。步进顺控状态编程涵义☆基于三菱小型PLC基本指令基础上,增加了步进梯形图编程STL(StepLadder)和RET指令。SFC——SequentialFunctionChart中文涵义顺序功能图或状态转移图一、步进顺控状态编程2023/3/246社二、基于状态转移图程序设计的思路与特点

将一个复杂的控制任务或控制过程进行分解成为实现该控制任务的若干道工序（称状态步）。对于每一个独立的、具体的过程工序，使其控制条件、输出状态及停止控制均具独立性，剥离了复杂的关联性。

将各工序的输出驱动、工序间转换（状态转移）条件按顺序综合便完成整体工序的汇合，采用“积木”方式实现任务控制程序的设计。

对应顺序状态的状态元件可直观地展现出状态间的转换关系，控制流程清晰明朗，具有较强的可读性，易于理解，且便于实现状态编程的步进顺控梯形图转化。①②③2023/3/247社三、步进顺控状态编程的三要素

状态编程就是围绕反映工序任务的指定目标（状态步）、输出负载驱动及状态间转移的条件三个要素进行的。状态编程核心：状态元件直接驱动触点组合逻辑驱动状态负载驱动状态转移条件单一转换条件复合逻辑转移条件状态编程的状态三要素状态步转移条件负载驱动状态间转换条件是进行状态编程的关键2023/3/248社FX2N

系列PLC的状态继电器类别元件编号数量功能用途

初始状态S0~S910用作状态转移的初始状态一般状态

返回S10~S1910用于多运行模式控制中返回原点的状态

中间S20~S499480用作状态转移的中间状态掉电保护状态S500~S899400用于需要实施掉电保持功能，能恢复继续运行的状态元件信号报警状态S900~S999100用作报警元件使用四、状态继电器分类、编号及功能状态转移和状态编程的基本要素状态元件PLC内部状态继电器不使用状态编程指令时，状态元件可作为辅助继电器使用。状态继电器分类、编号及功能表2023/3/249社步进顺控指令链接：

步进顺控梯形图指令STL/RET当步进顺控程序执行完后必须从状态子程序即副母线返回到主母线，状态程序结束时必须使用RET指令。RET——步进返回指令STL——步进梯形图开始指令是将PLC内部状态继电器定义为顺控程序中对应于某工序的状态步的指令。执行STL指令在梯形图上反映出从母线出发实现该状态的开始，具有建立“副母线”的功用，该状态下的所有操作均于该“副母线”后进行。RET功能STL功能执行从副母线返回主母线操作，结束当前状态流程。2023/3/2410社知识链接二：步进顺控程序表示与用法SFC是反映状态编程“三要素”的最直观图形形式。用于初始状态的状态继电器编号S0～S9。1、状态转移图——SFC图：

程序开始处通过STL指令以外的触点驱动的状态称作初始状态。2、步进顺控梯形图：状态编程最常用的形式：S在转移条件满足时用SET驱动，状态的执行通过起始于母线的STLS×说明。初始状态状态编程始于初始状态2023/3/2411社3、步进顺控指令表形式

步序号 助记符 操作数

1 LD M8002 2 SET S0 3 STL S0 4 LD X000 5 ANI X002 6 SET S20 7 STL S20 8 OUT Y000 9 LD X001 10 SET S21

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④结束状态执行时要用步进状态返回RET指令返回主母线；⑤在STL与RET指令间不能使用主控指令MC及主控返回指令MCR编程。①用于状态步线圈驱动SET指令与步进梯形图开始指令STL指令配对使用；②步进状态触点STL后始于右母线触点用法指令；③STL后可直接驱动负载的用法与“母线”不能直接对负载进行驱动的不同；步进顺控程序的注意事项：状态负载驱动方法2023/3/2412社应用指令链接一：区间全部复位指令ZRST练一练：分别编辑图（a)、(b)所示梯形图；运行比较，结论？2023/3/2413社区间全部复位指令ZRST指令格式与用法：目的元件类型包含有：①字软元件：T（定时器）、C（计数器）、D（数据寄存器）②位软元件Y（输出继电器）、M（辅助继电器）、S（状态继电器）。指令功能：对指定编号范围内同一类目的元件（D1.）~（D2.）进行全部复位或清零处理。2023/3/2414社专业技能培养与训练：双作用气缸往返运动的步进顺控状态编程的训练一、状态编程的方法及步骤1、任务分解与状态分析：结合控制任务的工作过程，按状态编程的思路与要求，将任务过程按独立工序进行分解，每一独立工序对应于一个状态步：初始状态：S0开机状态，用于进行设备初始化，等待设备启动指令状态一、S20M1活塞杆伸出运动，通过YA1(Y000)输出实现状态二、S21M1活塞杆伸出后停留1S时间状态三、S22M2活塞杆伸出运动，通过YA2(Y001)输出实现状态四、S23M2活塞杆伸出后停留2S时间状态五、S24M1活塞杆缩回运动，通过YA3(Y002)输出实现状态六、S25M1活塞杆缩回后停留1S时间状态七、S26M2活塞杆缩回运动，通过YA4(Y003)输出实现2023/3/2415社2、结合任务及状态分析，确定控制任务中I/O端口I端口O端口SB1X000YA1Y000SB2X001YA2Y001SQ1X002YA3Y002SQ2X003YA4Y003SQ3X004SQ4X0053、状态负载驱动与状态转换条件各状态输出驱动如下：S20：驱动输出继电器Y000S21：驱动定时器T0定时1SS22：驱动输出继电器Y001S23：驱动定时器T1定时2SS24：驱动输出继电器Y002S25：驱动定时器T2定时1SS26：驱动输出继电器Y003。2023/3/2416社采用M8002驱动外，利用X001实现驱动，通过对一般状态的批复位处理，满足适时停车的控制要求。一般状态的转移条件（转移进入条件）分别如下：状态转换条件分析：☆初始状态S0的驱动：S20：启动按钮SB（X000）按下S21：电磁开关SQ3（X004）闭合S22：定时器T0定时1S到S23：电磁开关SQ4（X005）闭合S24：定时器T1定时2S时间到S25：电磁开关SQ1（X002）闭合S26：定时器T2定时1S末状态S26返回S20条件：S26中检测到SQ2（X003）闭合。实现工作循环返回注意状态转移的进入与转出条件区别2023/3/2417社4、状态转移图（SFC）的实现：状态转移图程序组成：状态转移图首部——初始梯形图块LAD0尾部——梯形图块LAD1中部——状态流程的SFC块用于对初始状态S0进行驱动，驱动条件由状态外部提供，必须采用梯形图形式。梯形图实现返回母线操作及表明SFC块程序的结束。LAD0LAD12023/3/2418社负载的驱动：建立在执行STL指令状态激活运行的前提下，负载直接驱动、非直接驱动逻辑均以STL子母线开始，允许多重输出负载驱动。先进行负载驱动，后进行状态转移处理。状态转移及步进顺控的编程规则状态的转移方法顺序下移或相连流程转移用SET命令向上移或非相连的转移不能用SET而需用OUT进行转移

单流程顺序控制，除初始状态外其他的所有状态只有当一个状态处于运行“激活”且转移条件成立，才能向另一状态转出。一旦转移至另一状态即下一状态被“激活”成当前状态，则前一状态被自动关闭。步进顺控程序在执行特点：SFC块的编程要领2023/3/2419社5、步进顺控的梯形图

步进顺控指令的梯形图形式与SFC状态转移图是步进状态编程的两种基本形式，两者形式上不同但实质相同。

梯形图以继电器风格展现，SFC以工作流程形式表现，编译转换指令表形式一致。2023/3/2420社二、设备安装与调试训练：（1）参照模块三任务二中实训步骤完成本任务的设备安装、线路及气路的检查。（2）步进顺控梯形图的程序编辑，注意点：①步进梯形图开始指令STL表示；②状态中多输出形式的梯形图编辑；③直接输出的方法直接从副母线上引出。（3）梯形图编辑后，结合任务设计合理调试方案，练习GX—Simulator模拟仿真；在仿真基础上进行空载及带负载设备调试，调试过程中结合运行监控观察步进程序运行过程中的转移条件、状态关系，注意比较被激活状态与非激活状态触点、线圈等软元件的工作状态。（4）试结合实训设备完成“练习与训练”中习题。（5）结合步进顺控梯形图与模块三中该任务的顺控程序进行比较，主要从程序结构清晰程序、逻辑设计的难度等方面进行比较。2023/3/2421社教学评价：1、步进顺控梯形图指令STL/RET、区间全部复位指令ZRST功能、格式及用法。2、步进顺控状态编程的基本思路与特点、状态继电器分类、用途。3、SFC状态编程的三要素：状态执行特点、负载驱动方法及状态转移方法。4、SFC状态程序的组成及各部分特点、功能。SFC程序与梯形图、指令表的关系。5、状态编程的方法、