实验三 三菱plc步进顺控指令实验
第三章三菱PLC步进顺控指令及其应用
《可编程控制器与变频器》教案编号：09教案续页《可编程控制器与变频器》教案编号：10教案续页(1)可编程控制器实训装置1台(2)PLC主机模块1个(3)开关、按钮板模块一个(4) 交流接触器模块1个(5) 交流接触器、热继电器模块1个(6) 三相电动机1台(7) 指示灯模块1个(8)计算机1台(9) 电工常用工具1条(10) 导线若干5、系统调试《可编程控制器与变频器》教案编号：11教案续页3.2步进顺控指令及其编程方法3.2.1步进顺控指令仅有两条步进顺控指令，其中STL ( Step Ladder)是步进开始指令，已是该状态的负载可以被驱动，RET是步进返回指令，也叫步进结束指令，使步进顺控程序执行完毕时，非步进顺控程序的操作在主母线上完成。
3.2.2状态转移图的编程方法对状态转移图进行编程，就是如何使用STL和RET指令的问题，编程原则是：先进行负载的驱动处理，然后进行状态的转移处理。
负载驱动及转移处理必须在STL指令之后进行，负载的驱动通常使用OUT指令；状态的转移必须使用SET指令。
但是若是向上转移，向非相邻的下游转移或向其他流程转移，一般不能使用SET指令，而用OUT指令。
3.2.3编程注意事项(1)与STL指令相连的触点使用LD或LDI指令，下一条STL指令的出现意味着当前STL程序区的结束和新的STL程序区的开始，最后一个STL程序区结束时，一定要使用RET指令，这就意味着整个STL程序区的结束，否则将出现“程序语法错误”信息，PLC不能执行用户程序。
(2)初始状态必须预先做好驱动，否则状态流程不可能向下进行。
一般用控制系统的初始条件，若无初始条件，可用M8002或M8000进行驱动。
M8002是一个初始脉冲辅助继电器，它只在PLC运行开关由STOP-》RUN时其动合触点闭合一个周期，股初始状态S0就只被它激活一次，初始状态S0就只有初始位置和复位功能。
(3)STL指令后可以直接驱动或通过别的触点来驱动Y、M、S、T、C等原件的线圈和功能指令。
三菱-PLC的基本指令、步进指令及编程
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4.1基本指令
八、MC、MCR
X0 MC N0 M100
N0 M100 X1
Y0
LD X0 MC N0
M100 LD X1
MCR N0
OUT Y0
MCR N0
若X0断开,则跳过主控指令控制的梯形图,
这时Y0又变为0状态。
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4.1基本指令
九、SET、RST
LD X1 OR X2 ORI M105 OUT Y1 LD X3 OR M100 ANI X4 ORI M100 OUT M100
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X0 X2 M0
X1 X3
X0 X1 M1
X2 X3
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LD X0 OR X1 LDI X2 OR X3 ANB OUT M0 LD X0 AND X1 LD X2 ANI X3
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4.1基本指令
双线圈输出不可用
如果在同一程序中同一元 件的线圈使用两次或多次,则 称为双线圈输出。这时前面 的输出无效,只有最后一次才 有效,一般不应出现双线圈输 出。
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4.1基本指令
输入信号的最高频率问题
输入信号的状态是在PLC输入处理时间内被检测的。如果 输入信号的ON时间或OFF时间过窄,有可能检测不到。也 就是说,PLC输入信号的ON时间或OFF时间,必须比PLC的 扫描周期长。若考虑输入滤波器的响应延迟为10ms,扫描 周期为10ms,则输入的ON时间或OFF时间至少为20ms。 因此,要求输入脉冲的频率低于1000Hz/（20＋20）=25Hz。
21
4.1基本指令
十、PLS、PLF
PLC项目四 三菱FX3U系列PLC的步进顺控指令及其应用
功能要求为：
①使用一个运行按钮SB2，每按一次，咖啡机运行一个加糖周期。
②咖啡机能发放三种不同量的糖：不加、1份、2份。
在其操作面板上设置三个按钮：NONE、1Sugar、2Sugar分别来选
择上述三种放糖量，见图4-22。
任务4.3 公路交通信号灯控制
一 项目任务 二 项目分析 三 相关知识点 四 项目实施 五 技能训练 六 知识进阶
3．选择性分支与汇合状态转移图的指令编程 方法
编程原则: 先集中处理分支状态，然后再集 中处理汇合状态。
（1）分支状态的编程方法是先进行分支状态的驱动处理， 再依顺序进行转移处理。
（2）汇合状态的编程方法是先进行汇合前状态的驱动处 理，再依顺序进行向汇合状态的转移处理。
四 项目实施
1．状态转移图的编制
每个状态器都有各自的置位和复位信号（如S21
由X1置位，X2复位），并有各自要做的操作（驱
动Y0、Y1、Y2）。
（3）状态转移图的设计步骤
1）任务分解 2）理解每个状态的功能 3）找出每个状态的转移条件和转移方向 4）设置初始状态
1） 任务分解
将小车的整个工作过程按工作步序进行分解， 每个工序对应一个状态。
每个阶段又分别完成如下的工作：初始 复位、停止复位、热保护复位，正转、延时， 暂停、延时，反转、延时，暂停、延时，计 数；各个阶段之间只要条件成立就可以过渡 到下一阶段。
工作流程图
将整个控制过程按任务要求分解，其中的 每一个工序都对应一个状态（即步），并分配 状继电器。
电动机循环正反转控制的状态继电器的分 配如下：
（2）FX3U的状态软元件分类
类别 初始状态
一般用
三菱FX系列PLC的步进指令2016
转换条件
初始步
工作步 活动状态时 称为活动步
与步对应的 动作或命令
功能图的说明
（1） 步用矩形方框表示。 初始步：双线框 工作步：单线框 方框中标出步的元件号
（2）有向连线表示步与步之 间动作顺序。
从上到下，从左到右的 箭头可省略不画。
（3）转换条件用小短线表示。
3、步进顺控功能图结构
根据步与步之间进展的不同情况，分三种结构。
（2）有向连线
步与步之间用“有向连线”连接→表示下一步走向。 为确保控制严格按照顺序执行
步与步之间必须用转换条件分隔。
（3）转换条件
转换 条件
当前步进入下一步的信号
外部信号、PLC内部信号
（1）有向连线上用小短线表示转换条件。 （2）多个条件可以用多条小短线表示。
结论：
（1）转换条件控制代表各步的编程元件。 （2）当转换条件得到满足时，转换实现，各步状态 按给定顺序变化。 （上一步动作结束，下一步动作开始，不会出现步 的动作重叠） （3）代表各步的编程元件控制PLC各输出位。
循环序列： 在序列结束后，用重复的方式直接回到初始步， 形成序列的循环。
（3）并行序列（并行分支）
多个分支流程可以同时执行的分支流程。
FX2N系列PLC 并行分支支路数: 不能超过8条
初始状态的 并行支路总数: 不能超过16条。
多流程步进控制： 在顺序控制系统中，选择序列、并行序列和
跳转、重复、循环序列以及他们的组合。
顺序控制功能图的绘制
功能图就是一种用于描述顺序控制系统过
程的一种图形。
三菱PLC步进顺控指令
并行汇合
机Байду номын сангаас手
控制面板材
输入
功能指令
二、状态转移图
状态转移图
三、编程方法
练习
• 注意问题： • S0—S19，S20—S499，S500—S899 • 转移条件 • 负载 • SET 、OUT区别 • RET • M8002、S0
(一)选择性分支、汇合编程
例
选择性分支
选择性汇合
（二）并行分支 与汇合
例
并行分支
在基本指令的基础上增加了两条步进顺控指令stlret配合使用的是状态元件
第五章 步进顺控指令
• 一、特点 • 能够把复杂的控制转化为按顺序逐步
（状态）完成。在基本指令的基础上， 增加了两条步进顺控指令，STL、RET， 配合使用的是状态元件。
处理方法
• 控制过程分为不同的状态，在一个 状态下，要完成一个或几个操作， 当满足状态转移条件时，就跳转到 下一个工作状态，执行下面的不同 操作。
三菱PLC步进指令SFC编程方法.功能指令表
52 53
54
MTR HSCS
HSCR
矩阵输入 高速计数器置位
高速计数器复位
55 56 57
58 59
HSZ SPD PLSY
PWM PLSR
高速计数器区间比较 速度检测 脉冲输出
脉宽调制 带加减速的脉冲输出
功能指令简表
方 便 指 令
60 61 62 63 64 65 66 IST SER ABSD INCD TTMR STMR ALT 置初始状态 数据搜索 绝对值式凸轮顺控 增量值式凸轮顺控 示教定时器 特殊定时器 交替输出
(2)定时器中断用指针 定时器中断用指针用于需要指定中断时间执行中断子程 序或需要不受PLC扫描周期影响的循环中断处理控制程序。 例如I625表示每隔25ms就执行标号为1625后面的中断程序一 次．在中断返回指令IRET处返回。 (3)计数器中断用指针 计数器中断用指针根据可编程控制器内部的高速计数器 的比较结果，执行中断子程序。用于优先控制利用高速计数 器的计数结果。该指针的中断动作要与高速计数比较置位指 令HSCS组合使用。
梯形图
STL指令的特点: 1. 与STL触点相连的触点应使用LD/LDI指令。
2. STL触点可以直接驱动或通过别的触点驱动 Y、M、S、 T等元件的线圈，STL触点也可以使Y、M、S等元件置 位或复位。
3. CPU只执行活动步对应的程序。 4. 使用STL指令时允许双线圈输出。即不同STL触点可以 分别驱动同一编程元件的一个线圈。但是同一元件的线圈不 能在可能同时为活动步的STL区内出现，在有并行序列的顺 序功能图中，应特别注意这一问题。
130
131 132 147
SIN
COS TAN
正弦函数
《可编程控制器》实验教案
X001T0实验一 PLC 认识及基本指令实验一、实验目的1．熟悉和掌握常用基本指令的使用方法 2．熟悉编程器的使用方法3．学会PLC-2型实验台的使用方法二、实验类型、分组及实验器材1． 实验类型和方式：本实验属验证实验，采用原理讲解和独自实验的方式； 2． 学时数和分组人数：学时为2学时，每小组5人； 3． 每组PLC-2型可编程控制器实验台1套、PC 机1台； 4． 编程电缆1根、连接导线若干；三、实验原理与实验步骤1．基本指令实验（LD 、LDI 、OUT 、AND 、ANI 、OR 、ORI 、ORB ） ⑴ ————|/|———————（——（ ——| |———————（ ——————————［指令表0 LD 1 OUT 2 LDI 3 OUT 4 OUT T0 驱动定时器指令 （SP ） K19 设定常数7 LD T0 8 OUT Y0019END输入上面程序，运行观察结果X006X004X005X002 X000X004 ORBORB X003 X001 X005 AND⑵ 触点的串联连接(Y001)—————| |——|/|—————(Y002)—————(Y003)———END ］—— 输入以上程序，运行观察结果0 LD X000 1 AND X001 2 OUT Y001 3 LD X002 4 ANI X003 5 OUT Y002 6 OUT Y0037 END⑵ 触点并联连接梯形图——| |———————（Y005）—— ——| |—— ——|/|—— ——————————［END ］——0 LD X0041 OR X0062 ORI X0053 OUT Y0054END输入上面程序，运行观察结果⑶ 串联电路的并联连接——| |——| |————（）————| |——| |————|/|——| |————————————［END ］——输入上面程序，运行观察结果0 LD X000 1 AND X001 2 LD X002 3 AND X003 4 ORB 5 LDI X004 6 AND X005 7 ORB 8 OUT Y0069ENDX003X002X5 X6 X0 X2X4X3 X2 X5 X4 X3 X0⑷ 并联电路块的串联连接 ——）— ——————————————［END ］——输入上面程序，运行观察结果0 LD X000 1 OR X0012 LD X0023 AND X0034 LDI X0045 AND X0056 ORB 并联块结束 7OR 8ANB 与前面电路块串联连接9 ORX003 10 OUT Y00611 END2．实现下列组合电路的编程 ⑴Y0=[X0·X2·(X5+X6)]+(X3·X4)——| |——| |——|/|——（Y000）———| |———| |——| |——————————————[END]——⑵Y0=X0·（X2+X5）·(X3+X4)——| |———| |——| |—（Y000）———|/|— —|/|————————————[END]—0 LD X5 1 OR X6 2 AND X0 3 ANI X2 4 LD X3 5 AND X4 6 ORB 7 OUT Y08END0 LD X2 1 ORI X5 2 LD X3 3 ORI X44ANB 5 AND X06 OUT Y07 END以上实验中，输入信号接实验台上的开关或按钮，输出LED 接发光管。
三菱FX3U系列PLC步进顺控指令及编程 第四章
§4.2 简单流程的程序设计 4.2.2 应用实例：PLC控制剪板机
第四章 步进顺控指令及编程
Date:
2020-1-15
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PLC控制剪板机的示意图如图4-9所示。 其控制要求如下：
开始时压钳和剪刀在上限位置，限位开关 SQ1和SQ2闭合。按下启动按钮后，板料右行至 限位开关SQ3处，然后压钳下行，压紧板料后压 力继电器吸合，压钳保持压紧，剪刀开始下行。 剪断板料后，压钳和剪刀同时上行，分别碰到 限位开关SQ1和SQ2后，停止上行。压钳和剪刀 都停止后，又开始下一周期的工作。
§4.1 状态元件与步进顺控指令
第四章 步进顺控指令及编程
Date:
2020-1-15
Page: 4
状态元件是用于步进顺控编程的重要软元件，随状态动作的转移，原状态元件自动复位。 状态元件的常开/常闭触点使用次数无限制。
状态元件通常分为以下几种类型： （1）S0～S9 初始状态元件 （2）S10～S19 回零状态元件 （3）S20～S499 通用状态元件 （4）S500～S899 保持状态元件 （5）S900～S999 报警状态元件
状态转移图，其中状态元件用方框表示，状态元件之间用有箭头的线段连接，表 示状态转移的方向。垂直与状态转移方向的短线表示状态转移的条件，而状态元件方 框右边连出的部分表示该状态下驱动的元件。
§4.1 状态元件与步进顺控指令
第四章 步进顺控指令及编程
Date:
2020-1-15
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状态转移图具有以下特点：
第四章 步进顺控指令及编程
Date:
2020-1-15
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由于在一个扫描周期内，可能会出现两 个状态同时动作，因此在相邻两个状态中不 能出现同一个定时器，否则指令相互影响， 可能使定时器无法正常工作
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实验步骤：
1）输入程序检查使其正确。
2）X1~X5 分别接试验台上的按钮 P1~P5，Y0~Y4 分别接 LED 灯 L0~L4。
3）运行程序，闭合 X1，观察 Y2 和 Y4 有无输出。
4）然后闭合 X2、X3 和 X4，观察 Y3、Y5 和 Y6 的输出情况。
结果记录：
1）运行程序，闭合 X1，
况。
M8002
STL 梯形图：
指令表：
S3
Y0
T0
T0 K10
S22
Y1
T1
S23
T1 K10 Y2
T2
T2 K10
S3
RET
END
顺序功能图
结果记录： 1）运行程序，观察 Y0、Y1、Y2 的输出是否和波形一致？ 答： 2）若将 T0、T1、T2 的定时值分别改为 1s、2s、3s，再次运行程序，观察结果，绘制输出
LD X2 …
a)顺序功能图
b)步进顺控梯形图
c)指令表
顺序功能图中的每一步包含三个内容：本步驱动的内容，转移条件及指令的转换目标。
顺序功能图和步进顺控图表达的都是同一个程序，它的优点是可以让编程者每次只考虑一个状 态，而不用考虑其它的状态，使编程更容易。另外，状态的顺序可自由选择，不一定非按 S 编号的 顺序选用。但是在一系列指令的最后，必须写入 RET 指令。
波形图。
2、选择性分支及汇合指令实验
M8002
S3 Y1
STL 梯形图：
指令表：
X1
S22 Y2
X2
X3
S23 Y3
X4
S24 Y4
X5
S3
RET
END
顺序功能图
实验步骤：
1）输入程序检查使其正确。
2）X1~X5 分别接试验台上的按钮 P1~P5，Y0~Y4 分别接 LED 灯 L0~L4。
3）运行程序，先闭合 X1，然后闭合 X3，观察 Y2、Y3 有无输出。
三、实验原理 1、指令助记符及说明
指导教师 实验室
时间
步进梯形图指令(STL)是利用内部软元件状态(S)，在顺控程序上进行工序步进形控制的指令。
返回(RET)是表示状态(S)流程的结束，用于返回主程序(母线)的指令。
2、编程与动作
STL S20
OUT Y0
LD X1
SET S21
STL S21
OUT Y1
四、实验内容及步骤
1、用步进顺控指令实现下图所示波形，使 Y0、Y1、Y2 每隔 1s 顺序输出，并循环。根据顺序功
能图绘制步进梯形图和 STL 指令表。
1s
Y0 Y1 Y2
输出波形图
Байду номын сангаас
实验步骤： 1）输入程序检查使其正确。 2）Y0~Y2 分别接实验台上的 L0~L2。 3）运行程序，观察 Y0、Y1、Y2 的输出是否和波形一致。 4）改变定时器的定时时间常数，再次运行程序，观察输出情
4）改变 X1 和 X3 的闭合顺序，观察 Y2 和 Y3 的输出情况。
结果记录：
1）当 PLC 由 Stop 进入 Run 状态，
有输出。
2）先闭合 X1，然后闭合 X3，
有输出。若改变 X1 和 X3 的闭合顺序，
有
输出。
3）若现在 Y2 有输出，要使 Y4 有输出，应闭合
。
3、并行分支及汇合指令实验
实验报告
姓名 组别 实验名称
学号
班级
同组人
实验三 步进顺控指令实验
一、实验目的 1、熟悉和掌握步进顺控指令 STL 的使用方法； 2、理解和掌握状态元件 S 在步进顺控程序中的应用； 3、进一步熟悉以上介绍的各个指令的编程使用方法； 4、理解步进顺控指令的几种编程结构。
二、实验设备 1、每组 PLC-2 型可编程控制器实验台 1 套、PC 机 1 台； 2、编程电缆 1 根、连接导线若干。
有输出。
2）闭合 X2，
有输出，闭合 X3，
有输出。
3）在
均有输出时，闭合
，Y6 有输出。
M8002
S3 Y1
X1
S22 Y2
X2
S23 Y3
S24 Y4
X3
S25 Y5
STL 梯形图：
X4
S26 Y6
X5
S3
RET
END
顺序功能图
指令表：
结
论
年
月日
1、实验态度（含预习）：（认真、 较认真、 一般、 较差、 很差 ）；占 30%
教 2、实验操作能力及完成情况：（好、 较好、 一般、 较差、 很差 ）；占 30%
师 3、实验结果记录及分析：（正确、 比较正确、 一般、 较差、 很差）；占 30%
批 4、报告工整度：（好、 较好、 一般、 较差、 很差）；占 10%
阅 评定等级（或分数）：[
]
年
月日