第5章 顺序控制梯形图的编程

线的方向相反，称为逆向跳步。显然，跳步属于选择
序列的一种特殊情况。
第6节 功能表图中跳步与循环问题 PLC编程
2．循环
在设计梯形图程序时，经常遇到一些需要多次重
复的操作，如果一次一次地编程，显然是非常繁琐的
。我们常常采用循环的方式来设计功能表图和梯形图
，如图5-34所示，假设要求重复执行10次由步S33和步
则执行该置位指令时，不能自动复位上一状态S。对步进 式控制，下一状态的置位指令须放在STL驱动的电路块，
并且一般放在该电路块的最后。
9）STL触点驱动的电路块中不能使用MC和MCR指令，但可 使用CJP和EJP指令；在转换条件对应的电路中，不能使
用ANB、ORB、MPS、MRD、MPP指令，可以用转换条
通，转换条件 满足，将由步S34进展到步S35。
在循环程序执行之前或执行完后，应将控
制循环的计数器复位，才能保证下次循环时循环
计数。复位操作应放在循环之外，图5-34中计数 器复位在步S0和步S25显然比较方便。
循环次数的控制和跳步都属于选择系列的特殊
情况。
小车控制系统——使用STL指令的编程方式梯形图
般用顺序控制设计法。
1．跳步 如图5-34所示用状态器来代表各步，当步S31是 活动步，并且X5变为“1”时，将跳过步S32，由步
S31进展到步S33。这种跳步与S31、 S32、 S33等组
成的“主序列”中有向连线的方向相同，称为正向跳
步。当步S34是活动步，并且转换条件时，将从步
S34返回到步S33，这种跳步与“主序列”中有向连
具有掉电保持功能， 掉电保持状态 S500～S899 400 停电恢复后需继续执行的场 合，可用这些状态元件 信号报警状态 S900～S999 100 用作报警元件
使用STL指令的状态器的常开触点称为STL触点，STL触点 驱动的电路块具有三个功能：对负载的驱动处理、指定转换 条件和指定转换目标。 驱动处理
小车控制系统指令表
STL编程例二
东西方向是车道，南北方向是人行道
初始状态：人行道红灯亮，车道绿灯亮。
控制要求：
① 按下人行道按钮X1或X0，保持初态且车道绿灯由T0计时30s；
② T0延时到，车道黄灯亮且T1开始计时10s；T1延时到，车道红灯亮且T2 开始计时5s；
③ T2延时到，人行道绿灯亮且T3开始计时15s；T3延时时间到，T4开始延
第5章 顺序控制梯形图的
编程方法
顺序控制 定义：按照生产工艺预先规定的顺序，在各个输入信号的作用 下，根据内部状态和时间的顺序，在生产过程中各个执行机 构自动地有秩序地进行操作。 顺序控制设计法
基本思想：将控制系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连
的阶段，从而作出顺序功能图(又称功能表图或状态转移图)， 再转换成梯形图及指令表。
图示为小车一个周期内的运动路线，由4段组成，假设它们 分别对应于S31～S34所代表的4步，另设S0代表初始步。
顺序功能图
假设小车位于原点 ( 最左端 ) ，系统处于初 始步，S0为“1”状态。按 下起动按钮 X4 ，系统由 初始步 S0转换到步 S31 。 S31 的 STL 触点接通， Y0 的线 圈 “ 通 电” ， 小车 右行 ，行至 最 右 端 时 ， 限位开关 X3 接通，使S32 置位， S31 被系统程序自 动置为“0”状态，小车变 为左 行 ， 最 后 返 回 起始 点， 并 停 留 在 初 始 步 。
选择序列的编程
在设计梯形图
时，其实没有必要
特别留意选择序列
的合并如何处理，
只要正确地确定每
一步的转换条件和
转换目标即可。
并行序列的编程
如图所示为包含并行序列的功能表图，由S31、S32 和S34、S35组成的两个序列是并行工作的，设计梯形 图时应保证这两个序列同时开始和同时结束，即两个 序列的第一步S31和S34应同时变为活动步，两个序列 的最后一步S32和S35应同时变为不活动步。并行序列 的分支的处理是很简单的，当步S0是活动步，并且转 换条件X0＝1，步S31和S34同时变为活动步，两个序列 开始同时工作。当两个前级步S32和S35均为活动步且 转换条件满足，将实现并行序列的合并，即转换的后 续步S33变为活动步，转换的前级步S32和S35同时变为 不活动步。
4）CPU只执行活动步对应的程序，STL触点断开时，CPU不 执行它驱动的电路块。没有并行序列时，任何时候只有一 个活动步，可大大缩短程序执行时间。 5）STL指令只能用于状态寄存器，没有并行序列时，一个状态 寄存器的STL触点在梯形图中只能出现一次。
S20状态内
S21状态内
6）使用STL指令时允许双线圈输出，即同一元件的线圈可以分
LD X4 SET S32 RET
区 别 之 一
RET指令
SET S32
2）在内母线上，一旦写入LD或LDI指令后，对没有触点控制
的线圈就不能再编程，改正的方法是将该线圈放在STL指 令所控制的电路块的最上面。
3）STL触点可以直接或通过别的触点驱动Y、M、S、T等元件，
STL触点也可以使Y、M、S等元件置位或复位。
对应编 程元件
S0
车道绿灯Y2；车道黄灯Y1；车道红灯Y0 人行道绿灯Y4；人行道红灯Y3 人行道红灯亮，车道绿灯亮 转换条件
X0或X1 T0
S21 S22 对 应 S23 的 S30 状 S31 态 S32 S33 S34
车道绿灯亮，保持初始状态，T0计时30s 车道黄灯亮，T1计时10s 车道红灯亮，T2计时5s 人行道红灯亮，保持初始状态(并行序列) 人行道绿灯亮，T3计时15s 人行道绿灯灭，T4计时0.5s 人行道绿灯亮，T5计时0.5s，计数器C0加1 人行道红灯亮，T6计时5s，计数器C0复位
S34组成的工艺过程，用C0控制循环次数，它的设定
值等于循环次数10。每执行一次循环，在步S34中使
C0的当前值加1，这一操作是将S34的常开触点接在C0
的计数脉冲输入端来实现的，当步S34变为活动步时，
2．循环
S34的常开触点由断开变为接通，使C0的当前值加1。 每次执行循环的最后一步，都根据C0的当前值是否 等于设定值来判别是否应结束循环，图中用步S34之 后选择序列的分支来实现的。假设X4为“1”，如果 循环未结束，C0的常闭触点闭合，转换条件满足并 返回步S33；当C0的当前值等于10，其常开触点接
并行序列的编程
选择、并行序列的编程方式
功能表图中跳步与循环问题
复杂的控制系统不仅I／O点数多，功能表图 也相当复杂，除包括前面介绍的功能表图的基本 结构外，还包括跳步与循环控制，而且系统往往
还要求设置多种工作方式，如手动和自动（包括
连续、单周期、单步等）工作方式。手动程序比
较简单，一般用经验法设计，自动程序的设计一
T1
T2
T6
T3
T4 T5*CO
T5*CO
车道绿灯 Y2
车道黄灯 Y1
车道红灯 Y0
人行道绿灯 Y4
人行道红灯 Y3
并行 序列 合并
程
序
列 表
LD M8002 SET S0 STL S0 OUT Y2 OUT Y3 LD X0 OR X1 SET S20 SET S30 STL S21 OUT Y2 OUT T0 K 300 LD T0 SET S22 STL S22 OUT Y1 OUT T1 K 100 LD T1 SET S23 STL S23 OUT Y0 OUT T2 K 50
选择序列的编程
如图所示，步S0之后有一个选择序列的分支，当步 S0是活动步，且转换条件X0为“1”时，将执行左边的 序列，如果转换条件X3为“1”状态，将执行右边的序 列。步S32之前有一个由两条支路组成的选择序列的合
并，当S31为活动步，转换条件X1得到满足，或者S33
为活动步，转换条件X4得到满足，都将使步S32变为活
S21
驱动处理 Y0
S21 X1 S22
Y0
转换条件
转换目标
X1 SET
转换条件
S22
转换目标
SFC
S21 X1 S22 Y0
Ladder Diagram
IL
STL
OUT
S21 Y0
S21
Y0 X1
X1
SET S22
LD
SET
S22
FX2N状态元件及状态转移图
转换条件
状态转移图
使用STL指令时应该注意的一些问题：
并行序列的编程
并行序列的编程
如图所示是采用STL指令编写的梯形图。对于并行 序列的分支，当S0的STL触点和X0的常开触点均接通时， S31和S34被同时置位，系统程序将前级步S0变为不活 动步；对于并行序列的合并，用S32、S35的STL触点和 X2的常开触点组成的串联电路使S33置位。在图5-41中， S32和S35的STL触点出现了两次，如果不涉及并行序列 的合并，同一状态器的STL触点只能在梯形图中使用一 次，当梯形图中再次使用该状态器时，只能使用该状 态器的一般的常开触点和LD指令。另外，FX系列PLC规 定串联的STL触点的个数不能超过8个，换句话说，一 个并行序列中的序列数不能超过8个。
时0.5s； T4延时到，计数器CO加“1”，T5开始定时0.5s； ④ 若T5定时时间到但计数没有到5次则返回定时器T4处重新延时0.5s并往
下执行；（T4和T5维持人行道绿灯闪烁5s！）
⑤ 若T5定时时间到且计数达5次则人行道红灯亮，T6开始延时5s，并将计 数器复位，T6延时时间到返回初始状态； ⑥ 直至下次有人再按下按钮，重复上述过程。
特点：
条理十分清楚，无需考虑状态间的繁杂联锁关系。 方便程序的阅读理解，程序的检查与调试变得非常容易。
是程序编制的重要方法设计出梯形图的方法。