1、第2篇 可编程控制器应用技术 教学课件 红河学院 徐绍坤 ,7.1 状态编程思想及状态元件,7.2 状态编程法,7.3 分支、汇合状态图及编程,7.4 分支、汇合状态编程的应用,第七章 PLC步进指令及状态编程法,FX2的状态元件,状态编程思想,将复杂的控制任务分解成若干个工序（状态），有利于程序流程化、结构化设计；对一个具体的工序，减化了控制任务，编程方便；整体程序是具体任务的总和，各状态的工作细节（状态功能、转移条件、转移方向）是设计的基础；将全部状态联系起来，形成状态转移图，进而编制梯形图程序。,特点：清晰地反映全部控制工艺过程，直观、可读性强。,应用：用于顺序控制及顺序循环控制。,一、
2、状态编程思想及状态元件,FX2系列PLC的步进顺控指令 1、STL：步进接点指令功能：激活某一个状态，在左母线上引出一个状态接点建立新的子母线，使该状态的所有操作均在子母线上。,梯形图符号,S20,Y5,Y6,Y5,Y6,X3,X3,STL S20,主母线,子母线,步进接点指令STL的符号及含义,2、RET：步进返回指令功能：返回到左母线上。步进顺控状态结束时，使非状态程序的所有操作均在主母线上。状态转移程序结束必须使用RET指令。,RET,梯形图符号,单流程状态转移图的编程 单流程状态转移图：状态转移只有一种顺序叫单流程,S20,S21,S22,S23,S0,S0,状态转移图编程方法：先驱动
3、，后转移,S20,Y5,Y6,Y5,Y6,X3,X3,S21,S20,SET,STL,1、负载驱动,1、负载驱动,2、转移条件,2、转移条件,3、转移目标,3、转移目标,S21,STL S20 OUT Y5 OUT Y6 LD X3 SET S21,负载驱动,转移条件,转移目标,使用STL指令,除初始状态外，其他所有状态只有在前一状态被激活且具有转移条件时才能开启。同时一旦下一个状态被激活，上一状态会自动关闭。“激活”可视为该段程序被扫描执行，关闭则视为该段程序被跳过，不执行。,二、状态编程方法步骤,例：小车自动往返控制系统。按SB后小车第一次前进，至SQ1后退，至SQ2延时5S后第二次前进，
4、至SQ3后退，后退至SQ2停。反复循环。,SQ1（X1）,SB（X0）,SQ3（X3）,SQ2（X2）,M,前进（Y1）,后退（Y2）,I/O分配,电机M,SB X0,SQ2 X2,SQ1 X1,SQ3 X3,KM1 Y1,KM2 Y2,小车控制示意图,PLC接线图,SB X0,SQ1 X1,SQ2 X2,SQ3 X3,COM,COM,220V,Y2,Y1,KM1 KM2,KM2 KM1,S23,S22,S21,S20,S0,S24,SQ3,SQ2,SQ1,SQ2,T0,SB,Y2,Y2,Y1,Y1,T0,X1,X0,X2,X2,X3,状态功能,K50,起动,END,RET,上电，M8002初
5、始化,发出动作指令,前进：Y1动作,后退：Y2动作,后退：Y2动作,前进：Y1动作,延时5S：T0动作,条件返回，状态结束,后退,后退停,延时前进,后退,后退停,状态条件,状态,小车自动往返系统状态转移流程图,M8002,例：彩灯自动闪烁控制状态转移图。,M8002,X0,T0,T0,T0,T0,T0,T0,T1,T1,T1,T2,T2,T1,T1,T1,S0,S20,S21,S22,S23,S24,S25,S26,Y0,Y2,Y1,Y0,Y0,Y1,Y1,Y2,Y2,K5,K5,K5,K5,K5,K5,K5,T0,END,RET,0 LD M8002 SET S0 STL S0 LD X0
6、SET S20 STL S20 OUT Y0 OUT T0 K5 LD T0 SET S21 STL S21 OUT Y1 OUT T1 K5 LD T1 SET S22 STL S22 OUT T0 K5 OUT Y2 LD T0 SET S23 STL S23,OUT T1 K5 LD T1 SET S24 STL S24 OUT Y0 OUT Y1 OUT Y2 OUT T0 K5 LD T0 SET S25 STL S25 OUT T1 K5 LD T1 SET S26 STL S26 OUT Y0 OUT Y1 OUT Y2 OUT T2 K5 LD T2 OUT S20 RET E
7、ND,应用举例5：绕线式异步机串电阻器起动控制,1、电气原理图,3、梯形图设计,2、I/O分配：停止SB1X1，起动SB2X2，电源接入KM1Y1，R1切除KM2Y2，R2切除KM3Y3 ， R3切除KM4Y4,S50,S22,S21,S20,Y0,X1,X2,X0,Y1,Y2,S32,S31,X11,X10,S42,S41,X21,X20,X22,X12,Y11,Y12,Y21,Y22,STL,SET,SET,SET,SET,SET,SET,SET,SET,STL,STL,STL,STL,STL,STL,0 STL S20 OUT Y0 LD X0 SET S21 LD X10 SET S3
8、1 LD X20 SET S41,STL S21 OUT Y1 LD X1 SET S22 STL S22 OUT Y2 STL S31 OUT Y11 LD X11 SET S32 STL S32 OUT Y12 STL S41 OUT Y21 LD X21 SET S42 STL S42 OUT Y22 STL S22 LD X2 SET S50 STL S32 LD X12 SET S50 STL S42 LD X22 SET S50,选择性分支程序,分支支路程序,选择性分支的汇合程序,（一）、选择性分支与汇合及其编程,支路 1,支路 2,支路 3,汇1,汇2,汇3,分1,分2,分3,从
9、多个流程顺序中选择执行其中一个流程， 只执行一条路径。,选择一条符合条件的路径执行,执行结束后立即转移,三、PLC分支、汇合状态转移图的编程,0 STL S20 OUT Y0 LD X0 SET S21 LD X10 SET S31 LD X20 SET S41,STL S21 OUT Y1 LD X1 SET S22 STL S22 OUT Y2 STL S31 OUT Y11 LD X11 SET S32 STL S32 OUT Y12 STL S41 OUT Y21 LD X21 SET S42 STL S42 OUT Y22 STL S22 LD X2 SET S50 STL S32
10、LD X12 SET S50 STL S42 LD X22 SET S50,支路 1,支路 2,支路 3,汇1,汇2,汇3,分1,分2,分3,S20,SET,S21,X0,SET,S31,Y0,SET,S22,X1,S21,Y1,S22,Y2,S42,Y22,S22,SET,S41,SET,S50,X2,支路1,分支,支路1无出口,支路3无出口,X10,X20,S32,SET,S50,X12,S42,SET,S50,X22,SET,S42,X21,S41,Y21,S32,Y12,SET,S32,X11,S31,Y11,支路2无出口,支路2,支路3,X22,S50,SET,选择性分支与汇合及其编
11、程 （方法二）,X1,S20,X0,M8002,Y0,S21,S22,Y1,T1 K20,Y2,T2 K20,T2,T1,X2,S31,S32,Y3,T3 K20,Y4,T4 K20,T4,T3,X3,S41,S42,Y5,T5 K20,Y6,T6 K20,T6,T5,S50,Y7,T7,T7 K20,S0,RET,END,SET,S0,M8002,SET,S20,X0,S0,SET,S21,X1,S20,SET,S31,X2,SET,S41,X3,Y0,SET,S22,T1,S21,Y1,T1 K20,SET,S50,T2,S22,Y2,T2 K20,SET,S32,T3,S31,Y3,T3
12、 K20,SET,S50,T4,S32,Y4,T4 K20,SET,S42,T5,Y5,T5 K20,SET,S50,T6,S42,Y6,T6 K20,S41,SET,S0,T7,Y7,T7 K20,S50,RET,RET,例：用PLC控制传送带将大、小球分类选择传送。,原点指示Y5,上限位,左限位,左移Y3,右移Y4,上升Y0,下降Y2,吸球Y1,启动开关,PS0（X0）,SQ4,SQ5,SQ3,SQ1,X1,X3,X4,X5,大,小,SQ2,X2,吸大球时机械臂未到下限X2不动作 吸小球时机械臂到达下限X2动作,传送装置示意图,左上为原点， 机械臂下降后：,大球,SQ2断开,吸球,上升,S
13、Q3动作,右行到SQ5动作,吸球,上升,SQ3动作,右行到SQ4动作,小球,SQ2接通,下降SQ2动作、释放、上升SQ3动作、左移SQ1动作停原点。,例：用PLC控制传送带将大、小球分类选择传送。,左上为原点， 机械臂下降后：,大球,SQ2断开,吸球,上升,SQ3动作,右行到SQ5动作,吸球,上升,SQ3动作,右行到SQ4动作,小球,SQ2接通,下降SQ2动作、释放、上升SQ3动作、左移SQ1动作停原点。,S22,S23,S24,S28,S29,T1,K10,Y1,SET,Y2,Y3,X4,T0、X2,S25,S26,S27,T1,K10,Y1,SET,Y2,Y3,X5,T0、X2,X5,X4
14、,X3,X3,T1,T1,Y5,Y0,T0,K20,M8002,S0,S21,X0、X1,X3,Y0,T2,K10,RST,Y1,Y2,Y4,X1,T2,X3,X1,X2,RET,END,S30,S31,大、小球分类选择传送状态转移图,原点指示,启动、原点,下降,延时,小球,大球,吸球,吸球,上升,上升,右移,右移,右限,右限,下降,下限,释放,上升,上限,左限,左移,按工艺要求，该控制流程可根据SQ2的状态（大、小球）有两个选择性分支，其状态图设计如下：,(T),X1,X2,S21,S22,S23,Y1,Y2,Y3,X11,X12,S31,S32,S33,Y11,Y12,Y13,X21,X2
15、2,S41,S42,S43,Y21,Y22,Y23,X0,S20,Y0,SET,SET,SET,SET,SET,SET,SET,SET,SET,STL,STL,STL,STL,STL,STL,SET,STL,STL,S30,X3,各分支状态同时执行,分支1,分支2,分支3,汇合1,汇合2,汇合3,0 STL S20 OUT Y0 LD X0 SET S21 SET S31 SET S41 STL S21 OUT Y1 LD X1 SET S22 STL S22 OUT Y2 LD X2 SET S23 STL S23 OUT Y3 STL S31 OUT Y11 LD X11 SET S32
16、STL S32 OUT Y12 LD X12 SET S33 STL S33 OUT Y13,STL S41 OUT Y21 LD X21 SET S42 STL S42 OUT Y22 LD X22 SET S43 STL S43 OUT Y23 STL S23 STL S33 STL S43 LD X3 SET S30,分支,支路1,支路2,支路3,汇合,多个流程分支（最多8个）可同时执行的 称并行分支,各分支流程动作全部结束，且X3为ON时，S30才开启。（其中一个分支没执行完，S30就不能开启。故称排队汇合）,STL,STL,（二）、并行分支与汇合的编程,0 STL S20 OUT Y
17、0 LD X0 SET S21 SET S31 SET S41 STL S21 OUT Y1 LD X1 SET S22 STL S22 OUT Y2 LD X2 SET S23 STL S23 OUT Y3 STL S31 OUT Y11 LD X11 SET S32 STL S32 OUT Y12 LD X12 SET S33 STL S33 OUT Y13,STL S41 OUT Y21 LD X21 SET S42 STL S42 OUT Y22 LD X22 SET S43 STL S43 OUT Y23 STL S23 STL S33 STL S43 LD X3 SET S30,支
18、路3,汇合,分支,支路2,支路1,S20,SET,S21,X0,SET,S31,Y0,SET,S22,X1,S21,Y1,S22,Y2,S23,Y3,S43,Y23,S23,SET,S41,SET,S23,X2,支路1,分支,S33,S43,X3,S30,SET,X3,S30,SET,X3,S30,SET,支路1无出口,汇合,支路3无出口,并行分支与汇合的编程（方法二）,M8002,S0,X0,S20,Y0,T0 K20,S21,Y1,T1 K20,T0,T1,S22,T2 K20,T2,Y2,S31,Y3,T3 K20,T3,S32,T4 K20,T4,Y4,S50,T5 K20,T5,Y5
19、,T2,T4,RET,END,SET,S0,M8002,SET,S20,X0,S0,S20,SET,S21,T0,SET,S31,Y0,SET,S22,T1,S21,Y1,T1 K20,SET,S50,T2,S22,Y2,T2 K20,SET,S32,T3,S31,Y3,T3 K20,SET,S50,S32,Y4,T4 K20,SET,S0,T5,Y5,T5 K20,S50,T0 K20,T4,T2,T4,RET,EDN,例：用PLC对按钮式人行道的控制进行编程设计,控制要求：人行道口设有通行呼叫按钮。当行人需通过路口时，按X0或X1，经30S后；车道绿灯灭，黄灯亮10S；10S后车道红灯亮；
20、红灯亮5S后，人行道绿灯亮，行人可通行。行人通行时间限制在18S，此后人行道红灯亮，禁止行人通行；红灯亮5S后恢复常态（车道绿灯亮，人行道红灯亮）。,例：用PLC对按钮式人行道的控制进行编程设计,控制要求：人行道口设有通行呼叫按钮。当行人需通过路口时，按X0或X1，经30S后；车道绿灯灭，黄灯亮10S；10S后车道红灯亮；红灯亮5S后，人行道绿灯亮，行人可通行。行人通行时间限制在18S，此后人行道红灯亮，禁止行人通行；红灯亮5S后恢复常态（车道绿灯亮，人行道红灯亮）。,M8002,X0,X1,人行道按钮,Y2,Y3,Y3,Y3,Y2,T0,T1,T2,Y1,Y0,Y4,Y4,C0,T5,T6,
21、T3,T4,K300,K100,K50,K150,K5,K5,K5,K50,T2,T3,T4,T5,T1,T0,T6,S20,S22,S23,S30,S31,S32,S33,S34,RST,RET,END,S0,C0,C0,C0,T5,OUT,OUT,车道：绿,车道：黄,车道：红,人行道：红,人行道：绿,人行道：绿,人行道：红,内循环,人行道按钮控制使用并行分支与汇合的状态编程进行设计，两分支同时执行程序，全部执行完后才汇合转移。,例：PLC实现交通红绿灯自动控制控制要求 ：按启动按钮后， 东西方向：绿灯亮4 s，接着闪2 s后熄灭，接着黄灯亮2 s后熄灭，红灯亮8 s后熄灭； 南北方向：红灯
22、亮8 s后熄灭，绿灯亮4 s，接着闪2 s后熄灭，接着黄灯亮2 s后熄灭；反复循环。按下停止按钮后，系统停止工作。I/O 分配：启动按钮 X0，停止按钮 X1；东西方向：红灯Y0，黄灯Y1，绿灯Y2；南北方向：红灯Y3，黄灯Y4，绿灯Y5；,交通灯工作示意图,交通灯控制方案（2）：并行分支控制,S20,Y2,T0,T0 K40,M8013,RET,MCR,END,N0,东西向,S0,N0/M0,X0,X0,绿,S21,Y2,T1,T1 K20,S22,Y1,T2,T2 K20,黄,S23,Y0,T3,T3 K80,红,S30,Y3,T10,T10 K80,M8013,南北向,红,S31,Y5,
23、T11,T12 K20,S32,Y5,T12,T11 K40,绿,S33,Y4,T13 K20,黄,T13,SET,S0,M0,SET,S20,X0,S0,S20,SET,S21,T0,Y2,SET,S22,T1,S21,T1 K20,K20,M10,M10,M10,X0,X1,MC,N0,M0,N0,X0,T0,Y2,M8013,S23,T2,Y1,K20,T2,S20,T3,Y0,K80,T3,S22,S23,SET,SET,T13,S30,T3,Y4,K20,T13,SET,T13,S33,RET,END,MCR,N0,东西向绿,东西向黄,东西向红,南北向黄,SET,S30,S0,N0/
24、M0,X0,X0,S20,Y2,Y3,T0 K40,T0,S21,Y2,Y3,T1 K20,M8013,T1,S22,Y1,Y3,T0 K20,T0,S23,Y0,Y5,T1 K40,T1,S24,Y5,Y0,T0 K20,M8013,T0,S25,Y0,Y4,T1 K20,T1,RET,MCR,END,N0,东西绿,南北红,东西黄,南北红,南北绿,东西红,东西红,南北黄,SET,S0,M0,SET,S20,X0,S0,S20,SET,S21,T0,Y2,SET,S22,T1,S21,Y3,K20,M10,M10,M10,X0,X1,MC,N0,M0,N0,X0,Y3,T0,Y2,M8013,
25、S23,T0,Y1,K20,Y3,T0,S24,T1,Y0,K40,Y5,T1,S22,S23,SET,S25,T0,S24,Y0,T0 K20,Y5,M8013,RET,END,SET,S0,T1,Y0,K20,Y4,T1,S25,MCR,N0,交通灯控制方（1）状态流程控制,SET,SET,T1 K20,（三）、分支、汇合的组合流程及虚拟状态,X3,X6,X13,X16,X17,X7,X0,X1,X4,X2,X5,X10,X11,X14,X15,X12,S20,S23,S21,S22,S24,S25,S26,S27,S28,S29,X3,X6,X13,X16,X17,X7,X0,X1,X4
26、,X2,X5,X10,X11,X14,X15,X12,S20,S23,S21,S22,S24,S25,S26,S27,S28,S29,X0,X10,X17,X7,等效,组合流程的转换,有些状态图可能是若干个分支、流程的组合，不能直接编程，需要转换后才能进行编程。如：组合流程的转换。另一些状态转移图，它们的连续地直接从汇合线转移到下一分支线而没有中间状态，不能直接编程，必须插入一个虚拟状态（实际工艺不存在，虚设，易于编程）,S20,S30,S40,S60,S50,S50,S50,S50,S20,S20,S20,S30,S30,S30,S40,S60,S40,S40,X1,X1,X1,X0,X0,
27、X0,X0,X2,X2,X3,X4,S20,S30,S40,X1,X2,X0,S100,S60,S50,X3,X4,S100,S100,S100,S20,S30,S40,X0,S50,S60,S100,S20,S30,X1,X0,S50,S40,S100,S20,S30,X0,S50,S40,X1,X2,虚拟状态,虚拟状态,虚拟状态,虚拟状态,虚拟状态的设置,在氯碱生产中，碱液的蒸发、浓缩过程往往伴有盐的结晶，因此，要采取措施对盐碱进行分离。分离过程为一个顺序循环工作过程，共分6个工序，靠进料阀、洗盐阀、化盐阀、升刀阀、母液阀、熟盐水阀6个电磁阀完成上述过程，各阀的动作如表所示。当系统启动时，
28、首先进料，5S后甩料，延时5S后洗盐，5S后升刀，再延时5S后间歇，间歇时间为5S，之后重复进料、甩盐、洗盐、升刀、间歇工序，重复8次后进行洗盐，20S后再进料，这样为一个周期。试设计其控制的状态转移图。,T1,X0,Y1,C0,K50,T1,Y5,K50,K8,T1,T0,T6,S20,S21,S22,RET,END,S0,OUT,M8002,K50,S23,K50,S24,Y5,T0,Y2,Y5,T0,Y3,Y4,Y5,T0,T0,Y5,K50,T1,S25,RST,C0,X0,S26,C0,C0,Y2,Y6,T1,K200,交通灯控制方案（3）：其它并行分支控制,（景观喷泉中的喷泉、彩灯可组并行分支控制）,
