(完整版)PLC步进顺序控制指令教案
PLC程序的顺序控制设计方法
六、讨论
（2）顺序功能图绘制
四、顺控设计法中梯形图的编程方式
梯形图的编程方式是指根据功能表图设计出梯形图的方法。 ➢ 使用通用指令的编程方式 ➢ 以转换为中心的编程方式 ➢ 使用STL指令的编程方式 为了便于分析，我们假设刚开始执行用户程序时，系统
已处于初始步（用初始化脉冲M8002将初始步置位），代表 其余各步的编程元件均为OFF，为转换的实现做好了准备。
变化，系统就从原来的状态步转入新的状态步。
二、顺序控制设计法基本步骤
2、状态转移条件的确定
转移条件的定义 转移条件是使系统从当前状态步进入下一状态步的条件。
常见的转移条件 ➢ 外部输入信号（按钮、行程开关、定时器和计数器 的触点动作等）； ➢ 外部输入信号的逻辑组合。
二、顺序控制设计法基本步骤
一、基本概念
4、顺序功能图的组成要素 （1）三要素 状态步、与状态有关的状态转移和动作。
（2）状态步转移的必备条件 前级状态步必须是活动的 对应的转移条件满足
二、顺序控制设计法基本步骤
1、状态步的划分 状态步的定义 根据被控对象的工作过程及控制要求，将系统的工作 过程划分成的若干个阶段。
划分的方法和依据 根据PLC的输出量的状态划分，只要输出量状态发生
线之下，只允许有一个转换符号。
三、顺序功能图的组成
4、顺序功能图的基本结构
子步
➢ 某一步可以包含一系列子步和 转换，通常这些序列表示整个 系统的一个完整的子功能。
➢ 使系统的设计者在总体设计时 容易抓住系统的主要矛盾，用 更加简洁的方式表示系统的整 体功能和概貌。
三、顺序功能图的组成
5、注意事项
时一定要使用RET指令。 ➢ STL触点断开时，CPU不执行它驱动的电路块。 ➢ CPU只执行活动步对应的电路块，因此允许双线圈输出。 ➢ STL触点驱动的电路块中不能使用MC和MCR指令。 ➢ 使状态器置位的指令如果不在STL触点驱动的电路块内，执
PLC基本顺序指令
• (1)编程简单，可在现场修改程序; • (2)维护方便，最好是插件式;
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• (3)可靠性高于继电器控制柜; • (4)体积小于继电器控制柜; • (5)可将数据直接送入管理计算机; • (6)在成本上可与继电器控制柜竞争; • (7)输入可以是交流115V(注:美国电网电压是110V) ; • (8)输出可以是交流115V、2A以上，可直接驱动电磁阀; • (9)在扩展时，原有系统只需要很小的变更; • (10)用户程序存储器容量至少能扩展到4 KB。 • 1969年，美国数字设备公司(GEC)首先研制成功第一台可编程序控制
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• 到了20世纪60年代以后，美国汽车制造业为适应市场需求不断更新汽 车型号，要求及时改变相应的加工生产线。而汽车生产流水线基本上 都是采用传统的继电器一接触器控制，所以整个系统就必须重新设计 和配置。汽车生产流水线的更换越来越频繁，原有的继电器一接触器 控制系统就经常需要重新设计安装，这不但造成极大的浪费，而且新 系统的接线也非常费时，从而延长了汽车的设计生产周期。在这种情 况下，采用传统的继电器一接触器控制就显出许多不足。
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• (2)运动控制:大多数PLC都有拖动步进电机或伺服电机的单轴或多轴 位置控制模块。
• (3)过程控制:大、中型PLC都具有多路模拟量I/O模块和PID控制功能， 有的小型PLC也具有模拟量输入输出。所以PLC可实现模拟量控制，而 且具有PID控制功能的PLC可构成闭环控制，用于过程控制。这一功能 已广泛用于锅炉、反应堆、水处理、酿酒以及闭环位置控制和速度控 制等方面。
第五章 PLC的步进顺控指令系统
OUT Y 3 STL S 24
OUT Y STL STL S S
OUT Y
OUT Y 4
连续用STL 表示并行会合
当转换条件X1接通时，由状态器521分两路同时 进入状态器522和S24，以后系统的两个分支并 行工作。图5-8中水平双线强调的是并行工作， 实际上与一般状态编程一样，先进行驱动处理， 然后进行转换处理，从左到右依次进行。当两 个分支都处理完毕后，S23、S25同时接通，转 换条件X4也接通时，S26接通，同时S23、S25自 动复位。多条文路汇合在一起，实际上是STL指 令连续使用(在梯形图上是STL接点串联)。STL 指令最多可连续使用8次，即最多允许8条并行 支路汇合在—起。
第三节 选择性分支与汇合及其编程
一、选择性分支与汇合的特点
从多个分支流程 中选择某一个单 支流程，图。
分支选择条件X1和X4不能同时接通。在状态器 S2l时，根据X1和X4的状态决定执行哪一条分 支。当状态器S22或S24接通时，S2l自动复位。 状态器S26由S23或S25置位，同时，前一状态 器S23或S25自动复位。
下面以图5-2所示的机械手为例，进一步说 明状态转移图。机械手将工件从A点向B点移 送。机械手的上升、下降与左移、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、夹紧是由一个单线圈两位 电磁阀驱动气缸完成，只有在电磁阀通电时 抓手才能夹紧。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。它有手动，自 动等几种操作方式。
图5-l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。
(完整word)PLC步进顺序控制指令教案
PLC步进顺序控制指令应用：工作过程按照一定的顺序动作或动作的重复较多即可使用步进顺控指令。
特点：程序的可读性强。
一、状态流程图1、对于比较复杂的顺序控制进行编程：首先,要根据控制过程画出状态流程图；然后，用步进指令实现。
2、状态流程图的三要素（1）状态的任务，即该状态要做什么。
(2）状态转移条件，即满足什么条件实现状态转移。
（3）状态转移的方向，即转移到什么状态去。
二、状态元件状态继电器：S0-S899,其中：S0—S499（非保持型）；S500-S899（非保持型）；分类：1、S0-S9初始状态继电器2、S10-S19回零状态继电器3、S20-S899通用状态继电器三、步进指令（STL RET）STL 步进接点指令，操作元件是状态继电器S，功能：将步进接点接在左母线上。
RET 步进返回指令，没有操作元件。
功能：使副母线返回到原来左母线的位置。
四、常用辅助继电器M8000 运行监视，运行时接通.M8002 初始脉冲，仅在瞬间（1个扫描周期)接通。
M8013 1秒钟脉冲，M8012 0.1秒钟脉冲,M8014 1分钟脉冲M8015 1小时脉冲M8040 禁止转移M8031、M8032清除数据M8034 暂停五、状态流程图与梯形图的相互转化练习：六、步进指令编程步骤1、分配PLC 的输入输出点，画PLC 接线图2、根据控制要求,画出状态流程图3、根据状态流程图，画出相应的梯形图七、应用举例：1、有三台电动机，当按下按钮SB1后，第一台电动机启动；按下按钮SB2后，S0 M8002 (ZRST S0 S22）S20 （Y1)X1S21 （Y2）X2X3S22 （Y3)X4S0状态流程图 梯形图（程序）S20 X0（ZRST S20S22）S20 (Y1)X1 S21 （Y2)T1 T2 S22 （Y3)T3 S21(T2 K20)(T3 K20)第二台电动机启动；按下按钮SB3后,第三台电动机启动；当按下按钮SB4后，第三台电动机停止;当按下按钮SB5后,第二台电动机停止;当按下按钮SB6后,第一台电动机停止；当再次按下按钮SB1，重复以上动作.（1)、输入输出点分配输入点：SB1—X1 SB4—X4 输出点：KM1-Y1(指示灯1）SB2—X2 SB5-X5 KM2—Y2(指示灯2)SB3—X3 SB6—X6 KM3—Y3(指示灯3) (2）、状态流程图 (3）梯形图2、有三个指示灯，控制要求为：按启动按钮后，三个指示灯依次亮1秒，并不断循环，按下停止按钮后，指示灯停止工作。
PLC步进指令使用
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。
写出状态转移初始状态器图。
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。
PLC步进指令及顺控程序设计
4、分支、汇合的组合流程 有些状态转移图是若干个或若干类分支、汇合流程的组合。有的分支、汇合的组合流程不能直接编程,需要转换后才能进行编程,如图,应将左图转换为可直接编程的右图形式。如图所示。
5、虚设状态 有一些分支、汇合组合的状态转图如图所示,它们连续地直接从汇合线转移到下一个分支线,而没有中间状态。这样的流程组合既不能直接编程,又不能采用上述办法先转换后编程。这时需在汇合线到分支线之间插入一个状态,以使状态转移图与前边所提到的标准图形结构相同。如图所示。
操作步骤
（1）连接3台电动机顺序启动控制电路。 （2）将编好的步进指令程序写入PLC。 （3）使PLC处于运行状态，并进入程序监控状态。 （4）PLC上输入继电器X0指示灯应点亮，表示热继电器和停止按钮连接正常。 （5）按下启动按钮SB2，第1台电动机启动；运行5s后，第2台电动机启动；M2运行15s后，第3台电动机启动。 （6）按下停止按钮SB1，3台电动机全部停机。
6、分支数的限定 FX2N系列 PLC中一条并行分支或选择性分支的电路数限定为8条以下;有多条并行分支与选择性分支时,每个初始状态的电路总数应小于等于16条,如图所示。
例：实现运料小车控制
任务引入
在多分支结构中，根据不同的转移条件来选择其中的某一个分支，就是选择流程模式。运料小车在左边装料处（X2限位）从a、b两种原料中选择一种装入，然后右行，自动将原料对应卸在A（X3限位）、B（X4限位）处，然后返回装料处，卸料时间20s。用开关X0的状态选择在何处卸料，当X0=1时，选择卸在A处；当X0=0时，选择卸在B处。
相关知识
将固定电压和频率的交流电变换为可变电压和频率的交流电的装置称为“变频器”。变频器首先将交流电变换为直流电，然后再将直流电变换为电压和频率可变的三相交流电去驱动三相异步电动机，由于异步电动机的转速与电源频率成正比，所以电动机可以平滑调速。 在变频器上通常都有主电路接线端和控制电路接线端。控制电路的功能可分为正反转方向控制以及低速、中速、高速控制等。例如，三菱FR-E540通用变频器的低速、中速、高速频率出厂设定值分别为10 Hz、30 Hz、50Hz。
PLC步进指令
用步进指令编程步进顺序控制:状态寄存器、步进顺控指令。
一、状态寄存器FX2N共有1000个状态寄存器，其编号及用途见下表。
类 别 元件编号 个 数 用 途 及 特 点初始状态 S0 ～S9 10 用作SFC的初始状态返回状态 S10 ～S19 10 多运行模式控制当中，用作返回原点的状态 一般状态 S20～S499 480 用作SFC的中间状态掉电保持状态 S50～S899 400 具有停电保持功能，用于停电恢复后需继续执行的场合信号报警状态 S900～S999 100 用作报警元件使用说明：1）状态的编号必须在规定的范围内选用。
2）各状态元件的触点，在PLC内部可以无数次使用。
3）不使用步进指令时，状态元件可以作为辅助继电器使用。
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。
二、步进顺控指令FX2N系列PLC的步进指令：步进接点指令STL步进返回指令RET。
1、步进接点指令STL说明：1）梯形图符号： 。
2）功能：激活某个状态或称某一步，在梯形图上表现为从主母线上引出的状态接点。
STL指令具有建立子母线的功能，以使该状态的所有操作均在子母线上进行。
3）STL指令在梯形图中的表示：2、步进返回指令RET说明：1）梯形图符号：2）功能：返回主母线。
步进顺序控制程序的结尾必须使用RET指令。
三、状态转移图的梯形图和写指令表1、状态的三要素状态转移图中的状态有驱动负载、指定转移目标和指定转移条件三个要素。
图中Y5：驱动的负载S21：转移目标X3：转移条件。
2、状态转移图的编程方法步进顺控的编程原则：先进行负载驱动处理，然后进行状态转移处理。
3、注意事项1)程序执行完某一步要进入到下一步时，要用SET指令进行状态转移，激活下一步，并把前一步复位。
2)状态不连续转移时，用OUT指令，如图为非连续状态流程图：非连续状态流程图例：液压工作台的步进指令编程，状态转移图、梯形图、指令表如图所示。
PLC顺序控制实验
实验六 顺序控制实验一、实验目的1、掌握步进顺序控制的编程方法。
2、通过程序的调试，进一步牢固掌握步进顺序控制的特点。
3.、学习用步进顺序控制编程的方法。
二、实验设备电脑一台，编程与仿真软件CX-One 。
三、实验步骤1、启动CP —X 软件，新建工程，进入CP —X 软件编程环境。
2、根据实验内容在CP —X 软件编程环境里进行编程，然后进行相关的操作。
3、程序运行调试并修改。
4、保存好的文件，做好各项记录。
5、写实验报告。
四、实验内容1、采用CP1H-XA40DR-D 型号的PLC 控制三台电机M1（100.00）、M2（100.01）、M3（100.02）启/停。
控制任务：按下SB1按钮（0.00）开始启动，M1、M2、M3按图6－1时序循环工作。
运行中任何时刻按下停止按钮，则三台电机都停止工作。
要求：（1）、画出I/O 分配表 （2）、画出PLC 控制电路图（即接线图，假设三台电机线圈的工作电压是AC220V ） （3）、画出SFC 图 （4）、画出相应的梯形图，并进行仿真调试。
Q:100.00Q:100.01 Q:100.025S8S10S15S图6-1 M1、M2、M3一个周期时序图I:0.001.2.图3.SFC图如下：2、小车在初始位置时，限位开关1.00接通，按下启动按钮0.00，小车接照图6－2所示的顺序运动，最后返回初始位置。
假设小车前进线圈与100.00点连接，后退线圈与100.01点连接。
注：图中1.01和1.02为限位开关。
图6－2 小车运动示意图要求：（1）、画出SFC图（2）、画出相应的梯形图，并进行仿真调试。
SFC图如下：程序仿真运行图如下：五、实验报告本次实验报告的内容主要是：1、实验目的。
2、实验设备。
3、实验具体步骤。
4、实验内容（完成四1和四2中的要求）6、心得体会：本次实验中遇到的问题、解决方法及收获。
通过了这次的实验。
我懂得了SFC图的画法，掌握了这次实验的精义，能通过SFC图，画出程序图。
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PLC步进顺序控制指令
应用：工作过程按照一定的顺序动作或动作的重复较多即可使用步进顺控指令。
特点：程序的可读性强。
一、状态流程图
1、对于比较复杂的顺序控制进行编程：
首先，要根据控制过程画出状态流程图；
然后，用步进指令实现。
2、状态流程图的三要素
（1）状态的任务，即该状态要做什么。
（2）状态转移条件，即满足什么条件实现状态转移。
（3）状态转移的方向，即转移到什么状态去。
二、状态元件
状态继电器：S0-S899，其中：S0-S499（非保持型）；
S500-S899（非保持型）；
分类：1、S0-S9初始状态继电器
2、S10-S19回零状态继电器
3、S20-S899通用状态继电器
三、步进指令（STL RET）
STL 步进接点指令，操作元件是状态继电器S，
功能：将步进接点接在左母线上。
RET 步进返回指令，没有操作元件。
功能：使副母线返回到原来左母线的位置。
四、常用辅助继电器
M8000 运行监视，运行时接通。
M8002 初始脉冲，仅在瞬间（1个扫描周期）接通。
M8013 1秒钟脉冲，M8012 0.1秒钟脉冲，M8014 1分
钟脉冲
M8015 1小时脉冲
M8040 禁止转移
M8031、M8032清除数据
M8034 暂停
五、状态流程图与梯形图的相互转化
练习：
S0
M8002
(ZRST S0 S22)
S20 (Y1)
X1
S21
(Y2)
(Y1)
X2
X3
S22 (Y3)
X4
S0
状态流程图梯形图（程序）S20
X0
(ZRST S20 S22)
S20 (Y1)
X1
S21 (Y2)
T1
T2
S22 (Y3)
T3
S21
(T2 K20)
(T3 K20)
六、步进指令编程步骤
1、分配PLC的输入输出点，画PLC接线图
2、根据控制要求，画出状态流程图
3、根据状态流程图，画出相应的梯形图
七、应用举例：
1、有三台电动机，当按下按钮SB1后，第一台电动机启动；按下按钮SB2后，第二台电动机启动；按下按钮SB3后，第三台电动机启动；当按下按钮SB4后，第三台电动机停止；当按下按钮SB5后，第二台电动机停止；当按下按钮SB6后，第一台电动机停止；当再次按下按钮SB1，重复以上动作。
(1)、输入输出点分配
输入点：SB1—X1 SB4—X4 输出点：KM1—Y1(指示灯1)
SB2—X2 SB5—X5 KM2—Y2(指示灯2)
SB3—X3 SB6—X6 KM3—Y3(指示灯3)
(2)、状态流程图(3)梯形图
S0 M8002
(ZRST S20 S25)
S20 (SET Y1) X1
S21 (SET Y2) X2
X3
S22 (SET Y3) X4
S23 (RST Y3) S24 (RST Y2) X5
S25 (RST Y1) X6
S0。