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第七章FX2N系列可编程控制器步进指令及状态编程法第一节步进指令与状态转移图表示方法一、FX2N系列步进指令及使用说明1．FX2N系列步进指令FX2N系列步进指令有两条。表7-1步进阶梯指令助记符与功能RETS指令助记符、名称功能步进梯形图的表示程序步STL步进接点指令步进接点驱动1RET步进返回指令步进程序结束返回1•FX2N系列PLC步进指令所使用的状态软元件有1000个。•步进接点指令只有常开接点，连接步进接点的其他继电器接点用指令LD或LDI开始。•步进返回指令(RET)用于状态(S)流程结束时，返回主程序(母线)。图7-1步进指令表示方法转移条件转移目标X001S20S21Y010Y011（a）状态转移图Y010SETS21X001S20Y011S21（b）状态梯形图0STLS201OUTY0102LDX0013SETS214STLS215OUTY011（c）指令表•每个状态的内母线上都将提供三种功能：①驱动负载(OUTYi)；②指定转移条件(LD/LDIXi)；③指定转移目标(SETSi)。称为状态的三要素。后两个功能是必不可少的。使用步进指令时应先设计状态转移图，再由状态转移图转换成状态梯形图。状态转移图中的每个状态表示顺序控制中每步工作的操作，因此常用步进指令实现时间或位移等顺序控制的操作过程。2．步进指令的使用说明(1)步进接点在状态梯形图中与左母线相连，具有主控制功能，STL右侧产生的新母线上的接点要用LD或LDI指令开始。RET指令可以在一系列的STL指令最后安排返回，也可以在一系列的STL指令中需要中断返回主程序逻辑时使用。(2)当步进接点接通时，其后面的电路才能按逻辑动作。如果步进接点断开，则后面的电路全部断开，相当于该段程序跳过。若需要保持输出结果，可用SET和RST指令。(3)可以在步进接点内处理的顺控指令如表7—2所示。指令状态LD/LDI/LDP/LDFAND/ANI/ANDP/ANDFOR/ORI/ORP/ORF/INV/OUTSET/RST,PLS/PLFANB/ORBMPS/MRD/MPPMC/MCR初始状态/一般状态可以使用可以使用不可使用分支,汇合状态输出处理可以使用可以使用不可使用转移处理可以使用不可使用不可使用表7-2可在状态内处理的顺控指令一览表表中的栈操作指令MPS／MRD／MPP在状态内不能直接与步进接点后的新母线连接，应接在LD或LDI指令之后，如图7—2所示。在STL指令内允许使用跳转指令，但其操作复杂，最好不要使用。Y001Y001Y001STL内母线S10X001X003X004X005MPSMRDMPPLDX001图7-2栈操作指令在状态内的正确使用(4)允许同一元件的线圈在不同的STL接点后面多次使用。但是应注意，定时器线圈不能在相邻的状态中出现。在同一个程序段中，同一状态继电器地址号只能使用一次。(5)在STL指令的内母线上将LD或LDI指令编程后，对图7—3(a)所示没有触点的线圈Y003将不能编程，应改成按图7—3(b)电路才能对Y003编程。或（a）（b）图7-3状态内没有触点线圈的编程(6)为了控制电机正反转时避免两个线圈同时接通短路，在状态内可实现输出线路互锁，方法如图7—4所示。S20X001S21Y001Y002Y001Y002正转反转状态地址号图7-4输出线圈的互锁二、状态转移图(SFC)的建立及其特点状态转移图是状态编程法的重要工具。状态编程的一般设计思想是：将一个复杂的控制过程分解为若干个工作状态，弄清各工作状态的工作细节(状态功能、转移条件和转移方向)。再依据总的控制顺序要求，将这些工作状态联系起来，就构成了状态转移图，简称为SFC图。根据SFC图进而可以编绘出状态梯形图。台车自动往返一个工作周期的控制工艺要求如下：（1）按下启动钮SB，电机M正转，台车前进，碰到限位开关SQ1后，电机M反转台车后退。（2）台车后退碰到限位开关SQ2后，台车电机M停转，台车停车5s后，第二次前进碰到限位开关SQ3，再次后退。（3）当后退再次碰到限位开关SQ2时，台车停止。前进(Y021)后退(Y023)SQ2(X012)SQ1(X011)SQ3(X013)图7-5台车自动往返示意图*MSB(X000)启动下面运用状态编程思想说明建立SFC图的方法。(1)将整个过程按工序要求分解由PLC的输出点Y021控制电机M正转驱动台车(前进)，反转(后退)由Y023控制。为了解决延时5s，选用定时器T0。将启动按钮SB及限位开关SQ1、SQ2、SQ3分别接于X000、X011、X012、X013。分析其一个工作周期的控制要求，有五个工序要顺序控制，如图7—6所示。(2)对每个工序分配状态元件，说明每个状态的功能与作用，转移条件。工序分配的状态元件功能与作用转移条件0初始状态S0PLC上电作好工作准备RUN后M8002产生1个脉冲1第一次前进S20驱动输出线圈Y021，M正转X000（SB）2第一次后退S21驱动输出线圈Y023，M反转X011（SQ1）3暂停5秒S22驱动定时器T0延时5SX012（SQ2）4第二次前进S23驱动输出线圈Y021，M正转T05第二次后退S24驱动输出线圈Y023，M反转X013（SQ3）根据表7—3可绘出状态转移图如图7-7所示。图中初始状态S0要用双框，驱动S0的电路要在对应的状态梯形图中的开始处绘出。SFC图和状态梯形图结束时要使用RET和END指令。S0X000启动按钮S22T0K50X011前进(小)X012后退T0暂停定时器S20Y021Y023S23Y021Y023前进前进S21Y023Y021后退S24Y023Y021后退X013前进(大)X012后退S0LAD1RETEND状态转移图结束程序结束LAD0SETS0M8002M8002在STL的电路一开头要采用这样的指令状态转移图具有以下特点。(1)SFC将复杂的任务或过程分解成了若干个工序(状态)。无论多么复杂的过程均能分化为小的工序，有利于程序的结构化设计。(2)相对某一个具体的工序来说，控制任务实现了简化，并给局部程序的编写带来了方便。(3)整体程序是局部程序的综合．只要弄清各工序成立的条件、工序转移的条件和转移的方向，就可以进行这类图形的设计。(4)SFC容易理解，可读性强，能清晰地反映全部控制工艺过程。三、状态转移图(SFC)转换成状态梯形图(STL)、指令表程序SFC图基本上是以机械控制的流程表示状态(工序)的流程，而STL图全部是由继电器来表示控制流程的程序。图7-8台车自动往返控制的状态梯形图（STL图）和指令表STLS21LDIY021OUTY023驱动M第一次后退LDX012SETS22STLS22OUTT0暂停5秒K50LDT0SETS23STLS23LDIY023OUTY021驱动M第二次前进LDX013SETS24STLS24LDIY021OUTY023驱动M第二次后退LDX012OUTS0RET步进程序结束返回S0ENDLDM8002运行开始对状态S0驱动SETS0STLS0激活初始状态S0，PLC运行LDX000SETS20STLS20LDIY023OUTY021驱动M第一次前进LDX011SETS21第二节编制SFC图的注意事项和规则一、编制SFC图的注意事项(1)对状态编程时必须使用步进接点指令STL。程序的最后必须使用步进返问指令RET，返回主母线。(2)初始状态的软元件用S0-S9，并用双框表示；中间状态软元件用S20-S899等状态，用单框表示。若需要在停电恢复后继续原状态运行时，可使用S500-S899停电保持状态元件。此外S10-S19在采用状态初始化指令FNC60(IST)时，可用于特殊目的。(3)状态编程顺序为：先进行驱动，再进行转移，不能颠倒。(4)当同一负载需要连续多个状态驱动时，可使用多重输出，在状态程序中，不同时“激活”“双线圈”是允许的。另外，相邻状态使用的T、C元件，编号不能相同。Y001Y001Y001S22S21S20STL(a)T1K20K10S40T1S42T1S43T1不能编程(b)图7-9同一负载需要多个状态驱动可使用多重输出，但相邻状态定时器编号不能相同(5)负载的驱动、状态转移条件可能为多个元件的逻辑组合，视具体情况，按串、并联关系处理，不能遗漏。如图7—10(a)所示。(6)顺序状态转移用置位指令SET。若顺序不连续转移，不能使用SET指令进行状态转移，应改用OUT指令进行状态转移。如图7—10(b)所示。图7-10负载组合驱动、状态向不连续状态转移的处理STLS41LDX001SETS42LDX002OUTS50(b)用OUT指令向不连续状态转移(a)软元件组合驱动X001M8002LDM8002SETS0STLS0LDX000SETS20STLS20LDX001ANDY000ORT0OUTY001LDY001S20Y001X000Y000T0S0Y001SETS42S41X001S50X002向下一段状态转移转移条件向不连续状态转移(7)在STL与RET指令之间不能使用MC、MCR指令。(8)初始状态可由其他状态驱动，但运行开始必须用其他方法预先做好驱动，否则状态流程不可能向下进行。一般用系统的初始条件，若无初始条件，可用M8002进行驱动。•二、编制SFC图的规则(1)若向上转移（称重复）、向非相连的下面转移或向其他流程状态转移(称跳转)，称为顺序不连续转移，顺序不连续转移的状态不能使用SET指令，要用OUT指令进行状态转移，并要在SFC图中用“↓”符号表示转移目标。(a)向上面状态转移的表示(b)向下面状态转移的表示(c)向其它流程状态转移的表示OUTOUTOUT(2)在流程中要表示状态的自复位处理时，要用“”符号表示，自复位状态在程序中用RST指令表示。如图7—12所示。(3)SPC图中的转移条件不能使用ANB、ORB、MPS、MRD、MPP指令。应按图7—13(b)所示确定转移条件。X005S80S80图7-12自复位表示方法STLS80LDX000OUTY000LDX005RSTS80Y000X000（a）（b）图7-13复杂转移条件的处理图7-14SFC图中交叉流程的处理（4）状态转移图中和流程不能交叉，应按图7—14处理。（a）（b）图7-13复杂转移条件的处理图7-14SFC图中交叉流程的处理（5）若要对某个区间状态进行复位，可用区间复位指令ZRST按图7—15(a)处理；若要使某个状态中的输出禁止，可按图7—15(b)所示方法处理，若要使PLC的全部输出继电器[Y]断开，可用特殊辅助继电器M8034接成图7—15(c)电路，当M8034为ON时，PLC继续进行程序运算，但所有输出继电器[Y]都断开了。（a）状态区间的成批复位（c）使PLC全部输出继电器都断开（b）禁止状态运行中有任何输出SETM10X000禁止Y001Y005M30T3S10M10输出断开X010复位复位FNC48ZRSTS0S0S10S50S0～S50的51个状态元件成批复位S50M8034X001禁止在特殊辅助继电器M8034=ON期间,继续进行程序的运算,但是输出继电器(Y)都断开.第三节多流程步进顺序控制在顺序控制中，经常需要按不同的条件转向不同的分支，或者在同一条件下转向多路分支。当然还可能需要跳过某些操作或重复某种操作。也就是说，在控制过程中可能具有两个以上的顺序动作过程，其状态转移流程图也具有两个以上的状态转移分支，这样的SFC图称为多流程顺序控制。常用的状态转移图的基本结构有单流程、选择性分支、并联性分支和跳步与循环四种结构。一、单流程结构程序所谓单流程结构，就是由一系列相继执行的工步组成的单条流程。其特点是：①每一个工步的后面只能有一个转移的条件，且转向仅有一个工步；②状态不必按顺序编号，其他流程的状态也可以作为状态转移的条件。例：转轴旋转控制示意图如图(a)所示。在正转的两个位置(一个为小角度，一个为大角度)上设有限位开关X013、X011，在反转的两个位置(一个为小角度