PLC步进指令使用.doc

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F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 初始状态器 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4，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4.2 步进指令 4.2.1步进指令 步进指令有两条：STL和RETSTL是步进开始指令，后面的操作数只能是状态器S；在梯形图中直接与母线相连，表示每一步的开始RET步进结束指令，后面没有操作数，是指状态流程结束，用于返回主程序（母线）的指令如下图4-4说明STL和RET的用法。

STLLDSTLLD步进结束LD 图4-4 STL、RET指令使用说明4.2.2 状态转移图与梯形图的转换用步进指令进行编程时，先画出状态转移图，再把状态转移图转换成梯形图和指令表，状态转移图、梯形图、和指令存在一定的对应关系如图4-5所示 （a） 状态转移图 （b） 梯形图 (c) 指令表图4-5 状态图、梯形图、指令表的对应关系 4.2.3 程序的分支1、可选则性的分支在应用步进指令进行编程时，通常会出现有多种情况供选择，就构成一个可选择的分支，在程序执行时，多个分支只进行其中的一个分支，如图4-5(a)所示构成两路分支，1、4是选择条件，当程序执行到S21时，1和4谁先接通就执行相应的分支，则另一个分支就不能执行F系列的PLC最多可以有8个分支1接通选择S22，4接通选择S24，即出现程序分支。

2、并行性的分支如图4-7(a)是一个并行分支的状态转移图当程序执行到S21时，如果1接通，则把状态同时传给S22和S24，两个分支同时执行，当两个分支都执行完以后，S23、S25接通，当4接通后，则把状态传给S26所以并行性的分支要把所有的分支都执行完以后才可以往下执行F系列的PLC可以同时有8路并行的分支1接通，同时对S22和S24置位，出现并行分支当S23、S25、4同时接通才能把状态传给S26a）状态转移图 (b) 梯形图 (c) 指令表4.3 步进指令的应用在解决顺序控制之类的问题时，可以采用步进指令，用步进指令编程时，可以分如下几步进行：1、 根据控制要求，分配I/O地址，并画出状态流程图。

2、 把状态流程图转换成梯形图3、 对梯形图进行运行调试下面我们通过一些例子，说明用步进指令编程的方法例4-2 两种液体混合装置如图4-8所示：YV1、YV2电磁阀控制流入液体A、B，YV3电磁阀控制流出液体CH、M、L为高、中、低液位感应器，M为搅拌电机，控制要求：（1）、初始状态要求容器内是空的，各电磁阀关闭，电机M停转；按下启动，YV1打开，流入液体A，满至M时，YV1关闭；YV2打开，流入液体B，液体满置H时，YV2关闭；此时，搅拌电机M开始搅拌20秒；然后YV3打开，流出混合液体C；当液体减置L时，开始计时，20秒后容器内液体全部流出电磁阀YV3关闭，完成一个周期，下一个周期自动开始运行2）、当按下停机按钮时，一直要到一个周期完成才能停止，中途不能停止3）、各工序能单独手动控制写出PLC的控制程序 (一)、分析控制要求，分配I/O地址输入信号：0—启动按钮1—停止按钮2—低位传感器L3—中位传感器M4—高位传感器H10—手动/自动选择 10=ON自动 10=OFF手动11—手动流入液体A12—手动流入液体B13—手动流出液体C14—手动启动搅拌机M输出信号：Y1—电磁阀YV1 Y2—电磁阀YV Y3—电磁阀YV3 Y4—搅拌机M（二） 写出状态转移图。

自动运行时，要求容器内是空的，也即三个液位传感器是断开的，另外各电磁阀是关闭的，搅拌电动机是停止的，即Y1、Y2、Y3、Y4都是OFF状态所以原点条件程序是：当M0为ON，表示符合自动运行的初始状态状态转移图如图4-9 图4-9 液体混合装置的状态转移图 （三） 根据状态转移图写出梯形图(图4-10) 图4-10 液体混合装置梯形图例4－3： 简易机械手的控制机械手的动作示意图如图4-11所示，要求机械手将工件从A点送到B点，机械手的上升、下降、左移、右移都是由双线圈两位电磁阀驱动气缸来实现的，抓手对物件的松开、夹紧是由单线圈两位电磁阀驱动气缸完成，只要在电磁阀通电时手爪夹紧，断电时手爪松开该机械手工作原点在左上方，按下降、夹紧、上升、右移、下降、松开、上升、左移的顺序依次运行要求有手动、回原点、单步、单周期、自动等五种工作方式图4-11 简易机械手动作示意图（一）、分析：1、下面就几种工作方式说明如下：操作面板如图4－12 手动：选择开关打在“手动”档，其动作通过操作各自的按钮完成相应的动作 回原点：选择开关在“回原点”档，按下“原点（25）”按钮，机械手自动回到原点。

单步：选择开关在“单步”档，每次按下“启动（26）”按钮，机械手按顺序工作一个工步 单周期：选择开关在“单周期”档，机械手处于原点位置，按下“启动（26）”按钮，自动运行一周在原点停止若在中途按“停止（27）”按钮，则停止运行；再按启动按钮，从断点处继续运行，回到原点处自动停止 自动：选择开关在“自动“档，机械手处于原点位置，按下”启动（26）”按钮，连续反复运行若中途按停止按钮，运行到原点后停止图4－12 机械手操作面板面板上的启动和急停按钮和PLC的运行程序无关这两个按钮是用来接通或断开PLC外部负载的电源2、应用步进指令编程，当有多种工作方式时，可以考虑使用功能指令FNC60（IST），该指令能自动设定与各运行方式相应的初始状态指令格式如下指令中有三个操作数，第一个操作数20连续定义了8个元件20～27，这8个元件的功能是固定的，其功能定义如下表4－1S20是自动方式的最小状态器的编号，S29是自动方式的最大状态器的编号表4－1 20～27功能对照表输入继电器 功 能 输入继电器 功 能 20 手动 24 自动 21 回原点 25 回原点启动 22 单步 26 自动启动 23 单周期 27 停止当指令FNC60(IST)满足条件时，下面的初始状态器及相应的辅助继电器自动被指定如下功能：S0—手动操作初始状态S1—回原点初始状态S2—自动操作初始状态M8048—禁止转移M8041—开始转移M8042—启动脉冲M8047—STL监控有效（二）、程序编写。

1、初始化程序简易机械手控制系统的初始化程序是设置初始状态和原点位置条件，图4-11是初始化程序的梯形图特殊辅助继电器M8044作为原点位置条件使用，当原点位置条件满足时，M8044接通其它初始状态是由IST指令自动设定图4－13 初始化程序梯形图 2、手动控制程序 手动方式梯形图程序如图4-14所示，S0为手动方式的初始状态手动方式的上升、下降、左移、右移、放松、夹紧是由相应的按钮来控制 3、回原点控制程序 回原点控制的状态转移图如图4-15所示,S1是回原点的初始状态回原点结束后，M8043置1图4-14 手动控制程序梯形图4、自动控制程序自动控制程序如图4－16所示，其中S2是自动方式的初始状态状态转移开始辅助继电器M8041、原点位置条件辅助继电器M8044的状态都在初始化程序中设定，在程序运行中不再改变由于使用了IST指令，因此单步和单周期控制的程序是包含在自动控制程序中。