清华大学出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 第4章三菱FX2系列PLC的步进指令 本章要求 本章介绍步进顺控指令及其编程方法--状态 转移图法。要求掌握用SFC语言来描述步进顺 控过程的设计思路,掌握单流程结构、选择与 并行分支结构以及循环结构的状态编程;要求 能用结构化程序设计来分析与设计用SFC语言 编制的分支与汇合的组合状态流程;要求能熟 练的使用FXGP软件,设计步进梯形图、指令 表和SFC,并能将SFC转换成步进梯形图
第4章 三菱FX 2系列 PLC的步进指令 本章要求 – 本章介绍步进顺控指令及其编程方法－－状态 转移图法。要求掌握用SFC语言来描述步进顺 控过程的设计思路，掌握单流程结构、选择与 并行分支结构以及循环结构的状态编程；要求 能用结构化程序设计来分析与设计用SFC语言 编制的分支与汇合的组合状态流程；要求能熟 练的使用FXGP软件，设计步进梯形图、指令 表和SFC，并能将SFC转换成步进梯形图
清华大学出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 41状态转移图SFC 例32对图3.4动力头1的运动控制,分解为几个工步, 以流程图形式来表示其每个工步的动作,从而得到图 35动力头1的工作流程图。 x000x02Y003 Y001 X000 Ⅺ02前进 y001 S20 (Y01) X002004Y004 x002 —cY002) x004等待 x004x01y001 s21|-(m0n (Y003 X004 x01后退 Y003 S22 4(0 END z01 〔a)动力头1梯形图 〔b〕动力头1状态转移图 图41动力头1的状态编程
4.1 状态转移图SFC 例3.2对图3.4动力头1的运动控制，分解为几个工步， 以流程图形式来表示其每个工步的动作，从而得到图 3.5动力头1的工作流程图。 图4.1 动力头1的状态编程 16 8
清华大学出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 41状态转移图SFC2 比较图4.1(a)和图3.5,可看出,用SFC语言编制的流 程图,要比梯形图编制的程序来得形象、直观、以及 可读性好,清晰地反映了控制的全过程。而且,它将 个复杂的控制过程,分解成若干个工步,起到了化 难为简的作用,也符合结构化程序设计的特点 在图3.5中将工步1~工步3用状态S20~S22来代替,将 原位状态用S2表示;启动按钮SB2用X000来表示,彳 程开关输入SQ2、SQ4和SQl是工步间切换主令,正好 相应地用ⅹ002、X004和X001来表示各状态间的转换条 件;这样就可以得到动力头1状态转移图,如图4.1(b )所示
比较图4.1（a）和图3.5，可看出，用SFC语言编制的流 程图，要比梯形图编制的程序来得形象、直观、以及 可读性好，清晰地反映了控制的全过程。而且，它将 一个复杂的控制过程，分解成若干个工步，起到了化 难为简的作用，也符合结构化程序设计的特点。 在图3.5中将工步1～工步3用状态S20～S22来代替，将 原位状态用S2表示；启动按钮SB2用X000来表示，行 程开关输入SQ2、SQ4和SQ1是工步间切换主令，正好 相应地用X002、X004和X001来表示各状态间的转换条 件；这样就可以得到动力头1状态转移图，如图4.1（b ）所示。 4.1 状态转移图SFC 2
清华大学出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 412FX2的状态软组件3 表4.1FX2系列PLC1000个状态组件(状态寄存器),是 构成状态转移图的基本组件。状态S0~S9用作SFC的初 始状态,S10~S19用作多运行模式中返回原点状态; S20~S499用作SFC的中间状态;S500~S899是电池后 备,即使在掉电时也能保存其动作的状态;S900 S99用作报警组件。 表4.1FX2状态寄存器一览表 用途 组件编址 点数 说明 初始化用 S0~s9 10点 用于SFC的初始状态 一般用 S10~S499 490点 非电池后备区,通过参数设置可改为电池后备区。 锁存用 s500~s899 400点 电池后备区,通过参数设置可改为丰电池后备区。 报菩用 s900~s999 100点 电池后备固定区,区域特性不可改变
4.1.2 FX2的状态软组件 3 表4.1FX2系列PLC1000个状态组件（状态寄存器），是 构成状态转移图的基本组件。状态S0～S9用作SFC的初 始状态，S10～S19用作多运行模式中返回原点状态； S20～S499用作SFC的中间状态；S500～S899是电池后 备，即使在掉电时也能保存其动作的状态；S900～ S999用作报警组件。 表4.1 FX2状态寄存器一览表
清华大学出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 41.2FX2的状态软组件4 目标组件Y、M、S、T、C和F均可由状态S的接点来驱 动,也可由各种接点的组合来驱动。当前状态可由单 独接点作为转移条件,也可由各种接点的组合作转移 条件。当CPU执行步进顺控程序时,扫描与某状态相 连的梯形图,同扫描与主控接点相连的梯形图是一样 的。若该状态为1,相当于主控触点闭合;若该状态为 0,相当于主控触点断开 图41(b)中,S2作为动力头运动的初始状态。当按下 SB2,即常开ⅹ000接通时,S2转移条件满足,状态S20 投入工作。对应动力头1进入第1工步,电动机M正转 动力头1向前移动。当动力头1压下终点限位开关SQ时 常开Ⅹ002接通,常闭ⅹ002断开,状态从S20转移到 S21,对应动力头1进入第2工步。在S21状态,因常闭
4.1.2 FX2的状态软组件 4 目标组件Y、M、S、T、C和F均可由状态S的接点来驱 动，也可由各种接点的组合来驱动。当前状态可由单 独接点作为转移条件，也可由各种接点的组合作转移 条件。当CPU执行步进顺控程序时，扫描与某状态相 连的梯形图，同扫描与主控接点相连的梯形图是一样 的。若该状态为1，相当于主控触点闭合；若该状态为 0，相当于主控触点断开。 图4.1（b）中，S2作为动力头运动的初始状态。当按下 SB2，即常开X000接通时，S2转移条件满足，状态S20 投入工作。对应动力头1进入第1工步，电动机M正转， 动力头1向前移动。当动力头1压下终点限位开关SQ2时 ，常开X002接通，常闭X002断开，状态从S20转移到 S21，对应动力头1进入第2工步。在S21状态，因常闭
清华大学出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 412FX2的状态软组件5 X002断开,输出线圈Y001失电,电机停转,动力头1 处在等待状态。同时,因常开ⅹ002闭合,将同时起动 动力头2前进。(图34中没有画出动力头2,完整的图 请看第3章习题中的图3.52)。当动力头2压下终点限 位开关SQ4时,常开Ⅹ004接通,状态从S21转移到S22 ,动力头1进入第3工步。在S22状态,常开X004接通, 输出线圈Y003得电,电机M反转,动力头1后退(常开 Ⅹ004接通,也将同时使动力头2后退但在梯形图中未 画)。当动力头1到达原位后压下原位行程开关SQ1, 使常闭X001断开,电动机M停转,动力头停在原位, 完成一次工作循环
4.1.2 FX2的状态软组件 5 X002断开，输出线圈 Y001失电，电机停转，动力头1 处在等待状态。同时，因常开X002闭合，将同时起动 动力头2前进。（图3.4中没有画出动力头2，完整的图 请看第3章习题中的图3.52）。 当动力头2压下终点限 位开关SQ4时，常开X004接通，状态从S21转移到S22 ，动力头1进入第3工步。在S22状态，常开X004接通， 输出线圈 Y003得电，电机M反转，动力头1后退（常开 X004接通，也将同时使动力头2后退,但在梯形图中未 画）。当动力头1到达原位后压下原位行程开关SQ1， 使常闭X001断开，电动机M停转，动力头停在原位， 完成一次工作循环
清华大学出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 413状态转移图的编制方法1 例41画出例32动力头1的状态转移图。 解:(1)状态分配 工作过程按工步分解,工步对应状态,状态分配如第1、2列。 (2)状态输出 状态输出是要明确每个状态的负载驱动与功能,如第3列 (3)状态转移 状态转移是要明确状态转移条件和方向,如第4列。转移条件 X000成立时,将从状态S2到S20,即动力头1前进;转移条件 表42动力头1的状态分配 工步号 状态号 状态输出 状态转移 原位 S2 PLC初始化 X000:S2→S20 第1工步 S20 Y001输出,M正转,前进 X002:S20s21 第2工步 S21 Y001失电,M停转,等待 X004:S21→s22 第3工步 S22 Y003输出,M反转,后退 x001:S22→s2
4.1.3 状态转移图的编制方法 1 例4.1 画出例3.2动力头1的状态转移图。 解：（1）状态分配 工作过程按工步分解，工步对应状态，状态分配如第1、2列。 （2）状态输出 状态输出是要明确每个状态的负载驱动与功能，如第3列。 （3）状态转移 状态转移是要明确状态转移条件和方向，如第4列。转移条件 X000成立时，将从状态S2到S20，即动力头1前进；转移条件 表4.2 动力头1的状态分配
清华大学出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 42步进指令与状态编程1 X002成立时,将从S20转移到S21,即动力头1等待;转移条件 X004成立时,将从S21转移到S22,即动力头1后退;转移条件 X001成立时,将从S22回到初始状态S2。由此可给出动力头1状 态转移图,如图4.1(b)。 42.1步进指令STL、RET 1.指令用法 STL和RET是一对步进指令,表示步进开始和结束 表43步进指令 助记符名称 操作功能 梯形图与目标组件 程序步数 STL 步进阶梯 步进阶梯 开始 RET 步进阶梯 返回 结束
4.2 步进指令与状态编程 1 X002成立时，将从S20转移到S21，即动力头1等待；转移条件 X004成立时，将从S21转移到S22，即动力头1后退；转移条件 X001成立时，将从S22回到初始状态S2。由此可给出动力头1状 态转移图，如图4.1（b）。 4.2.1 步进指令STL、RET 1．指令用法 STL和RET是一对步进指令，表示步进开始和结束。 2 表4.3 步进指令
清华大学出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 42步进指令与状态编程2 2.指令说明 (1)STL(步进阶梯):与主母线连接常开接点指令 STL接点是用两个小矩形组成的常开接点来表示的: (2)RET(返回):返回主母线指令。 3.由实例初识步进指令 图42(a)~(c)为动力头1的部分状态转移图、步进 梯形图和指令表。 (1)STL接点(步进接点)左端总是与左母线相连,而 与其右端相连的接点要用LD或LD指令,如图4.2(c)中 16LDX004和20LD!X001等。STL有建立子母线功能 ,当某状态被激活时,母线就移到子母线上,所有操作 均在子母线上进行。步进指令具有主控功能
4.2 步进指令与状态编程 2 2．指令说明 （1）STL（步进阶梯）：与主母线连接常开接点指令 STL接点是用两个小矩形组成的常开接点来表示的： （2）RET（返回）：返回主母线指令。 3．由实例初识步进指令 图4.2（a）～（c）为动力头1的部分状态转移图、步进 梯形图和指令表。 （1）STL接点（步进接点）左端总是与左母线相连，而 与其右端相连的接点要用LD或LDI指令，如图4.2（c）中 :16 LD X004和20 LDI X001等。STL有建立子母线功能 ，当某状态被激活时，母线就移到子母线上，所有操作 均在子母线上进行。步进指令具有主控功能
清华大学出版社 TSINGHUA UNIVERSITY PRESS 42步进指令与状态编程3 (2)STL指令仅对状态组件S有效,不能用于非状态组 件,只有步进接点才能驱动状态组件S,如图中的sTL 步序指令 13 STL S21 14 LDI X004 15 OUT Y002 S21 STL XD04 H+(m)16 LD X004 SET S22 X①04 LDI_ X04 19 STL S22 S21 1(Y002 ETS S22 01 20 LDI X001 X04 x001 14-(Y00 21 OUT Y003 S22 -(Y003 X01 22LDX001 SETS2 SET S2 x001 RET RET 〔a)部分状态转移图 〔b〕部分步进梯形图 〔c)部分指令表 图42动力头1部分状态的编程
4.2 步进指令与状态编程 3 （2）STL指令仅对状态组件S有效，不能用于非状态组 件，只有步进接点才能驱动状态组件S，如图中的STL 图4.2 动力头1部分状态的编程