步進順控指令(講義)

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1、第3章　三菱FX2N系列可編程控制器的步進指令3.1　順序控制的概念及狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖　3.1.1順序控制簡介機械設(shè)備的動作過程大多數(shù)是按工藝要求預(yù)先設(shè)計的邏輯順序或時間順序的工作過程，即在現(xiàn)場開關(guān)信號的作用下，啟動機械設(shè)備的某個機構(gòu)動作后，該機構(gòu)在執(zhí)行任務(wù)中發(fā)出另一現(xiàn)場開關(guān)信號，繼而啟動另一機構(gòu)動作，如此按步進行下去，直至全部工藝過程結(jié)束,這種由開關(guān)元件控制的按步控制方式，稱為順序控制。我們先看一個例子：三臺電動機順序控制系統(tǒng)。要求：按下按鈕SB1，電動機1啟動；當(dāng)電動機1啟動后，按下按鈕SB2，電動機2啟動；當(dāng)電動機2啟動后，按下按鈕SB3，電動機3啟動；當(dāng)三臺電動機啟動后，按下按鈕SB4，電動

2、機3停止；當(dāng)電動機3停止后，按下按鈕SB5，電動機2停止；當(dāng)電動機2停止后，按下按鈕SB6，電動機1停止。三臺電動機的啟動和停止分別由接觸器KM1、KM2、KM3控制。圖3-1為電動機控制流程圖、PLC接線圖及電氣控制原理圖。a）控制流程圖b）PLC接線及電氣控制原理圖圖3-1電動機控制流程圖、PLC接線圖及電氣控制原理圖使用基本指令編制的PLC梯形圖程序如圖3-2圖3-2三臺電動機順序控制梯形圖從圖3-3中可以看出，為了達到本次的控制要求，圖中又增加了三只輔助繼電器，其功能讀者可自行分析。用梯形圖或指令表方式編程固然廣為電氣技術(shù)人員接受，但對于一個復(fù)雜的控制系統(tǒng)，尤其是順序控制程序，由于內(nèi)部

3、的聯(lián)鎖、互動關(guān)系極其復(fù)雜，其梯形圖往往長達數(shù)百行，通常要由熟練的電氣工程師才能編制出這樣的程序。另外，如果在梯形圖上不加上注釋，則這種梯形圖的可讀性也會大大降低。3.1.2狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖基于經(jīng)驗法和基本指令編寫復(fù)雜程序的缺點，人們一直尋求一種易于構(gòu)思、易于理解的圖形程序設(shè)計工具。它應(yīng)有流程圖的直觀，又有利于復(fù)雜控制邏輯關(guān)系的分解與綜合，這種圖就是狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。為了說明狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，現(xiàn)將三臺電動機順序控制的流程各個控制步驟用工序表示，并工作順序?qū)⒐ば蜻B接成如圖3-3所示工序圖，這就是狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的雛形。從圖3—3可看到，該圖有以下特點。（1）將復(fù)雜的任務(wù)或過程分解成若干個工序（狀態(tài)）。無論多么復(fù)雜的過程均

4、能分化為小的工序，有利于程序的結(jié)構(gòu)化設(shè)計。（2）相對某一個具體的工序來說，控制任務(wù)實現(xiàn)了簡化。給局部程序的編制帶來了方便。（3）整體程序是局部程序的綜合，只要弄清楚工序成立的條件、工序轉(zhuǎn)移的條件和方向，就可進行這類圖形的設(shè)計。（4）這種圖很容易理解，可讀性很強，能清晰地反映全部控制工藝過程。其實將圖中的“工序”更換為“狀態(tài)”，就得到了狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖——狀態(tài)編程法的重要工具。狀態(tài)編程的一般思想為：將一個復(fù)雜的控制過程分解為若干個工作狀態(tài)，弄清楚個狀態(tài)的工作細節(jié)（狀態(tài)的功能、轉(zhuǎn)移條件和轉(zhuǎn)移方向）再依據(jù)總的控制順序要求。將這些狀態(tài)聯(lián)系起來，形成狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，進面編繪梯形圖程序。圖3-3工序圖圖3-4狀態(tài)轉(zhuǎn)

5、移圖在狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖中，一個完整的狀態(tài)包括以下3部分：（1）狀態(tài)任務(wù)，即本狀態(tài)做什么。（2）狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件，即滿足什么條件實現(xiàn)狀態(tài)轉(zhuǎn)移。（3）狀態(tài)轉(zhuǎn)移方向，即轉(zhuǎn)移到什么狀態(tài)去。3.1.3FX2N的狀態(tài)元件SFX2N系列PLC中規(guī)定狀態(tài)繼電器S為控制元件，狀態(tài)繼電器有S0~S999共1000點，其分類、編號、數(shù)量及用途如表3-2。表3-1狀態(tài)繼電器S信息表類別元件編號個數(shù)用途及特點初始狀態(tài)S0～S910用作初始狀態(tài)返回原點狀態(tài)S10～S1910多運行模式中，用作返回原點的狀態(tài)一般狀態(tài)S20～S499480用作中間狀態(tài)掉電保持狀態(tài)S500～S899400用作停電恢復(fù)后需繼續(xù)執(zhí)行的場合信號報警轉(zhuǎn)臺S900

6、～S999100用作報警元件試用注：1．狀態(tài)的編號必須在指定范圍內(nèi)選擇。2．各狀態(tài)元件的觸點，在PLC內(nèi)部可自由使用，次數(shù)不限。3．在不用步進順控指令時，狀態(tài)元件可作為輔助繼電器在程序中使用。4．通過參數(shù)設(shè)置，可改變一般狀態(tài)元件和掉電保持狀態(tài)元件的地址分配。3.2　步進指令及多流程步進順序控制　3.2.1　步進指令　IECl131—3標(biāo)準(zhǔn)中定義的SFC（SequentialFunctionChart）語言是一種通用的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖語言，用于編制復(fù)雜的順控程序，主要不同廠家生產(chǎn)的可編程控制器中用SFC語言編制的程序極易相互變換。利用這種先進的編程方法，初學(xué)者也很容易編出復(fù)雜的程序，熟練的電氣工程師用

7、這種方法后也能大大提高工作效率。另外，這種方法也為調(diào)試、試運行帶來許多難以言傳的方便。三菱的小型PLC在基本邏輯指令之外增加了兩條簡單步進順控指令（STL，意為StepLadder），類似于SFC的語言的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖方式編程。步進指令有兩條：ＳＴＬ（步進接點指令）和ＲＥＴ（步進返回指令）。1．ＳＴＬ：步進接點指令ＳＴＬ指令的操作元件是狀態(tài)繼電器Ｓ，ＳＴＬ指令的意義為激活某個狀態(tài)。在梯形圖上體現(xiàn)為從主