【正文】 第七章 FX2N系列 PLC步進指令 及狀態(tài)編程法 狀態(tài)法也叫功能表圖法 ， 是程序編制的重要方法及工具 。 近年來不少 PLC廠商結(jié)合此法開發(fā)了相關(guān)的指令 。 FX2N系列 PLC的步進順控指令及大量的狀態(tài)軟元件就是為狀態(tài)編程法安排的 。 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 （ SFC） 是狀態(tài)編程的重要工具 ， 包含了狀態(tài)編程的全部要素 。 進行狀態(tài)編程時 ， 一般先繪出狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖 ， 再轉(zhuǎn)換成狀態(tài)梯形圖 （ STL） 或指令表 。 本章介紹狀態(tài)指令 、 狀態(tài)元件 、 狀態(tài)三要素 、 狀態(tài)編程思想 ， 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖與狀態(tài)梯形圖對應(yīng)關(guān)系 。 然后說明常見狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的編程方法 ， 并結(jié)合實例介紹狀態(tài)編程思想在順序控制中的應(yīng)用 。 一 、 FX2N系列步進指令及使用說明 1． FX2N系列步進指令 FX2N系列 步進指令有兩條 ， 其指令助記符與功能如表 71所示 。 第一節(jié) 步進指令與狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖表示方法 表 71 步進階梯指令助記符與功能 SR E T指令助記符、名稱 功能 步進梯形圖的表示 程序步 STL 步進接點指令 步進接點驅(qū)動 1 RET 步進返回指令 步進程序結(jié)束返回 1 FX2N系列 PLC步進指令所使用的狀態(tài)軟元件 S有 1000個 ， 其分類 、 編號 、 數(shù)量和用途見表 611。 步進接點指令只有 常開接點 ， 連接步進接點的其它繼電器接點用 指令 LD或 LDI開始 。 步進返回指令 (RET)用于狀態(tài) (S)流程結(jié)束時 ， 返回主程序(母線 )。 步進指令在狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖和狀態(tài)梯形圖中的表示如圖 71所示 。 圖 71 步進指令表示方法 圖 71(b)中每個狀態(tài)的內(nèi)母線上都將提供三種功能： ① 驅(qū)動負載 (OUT Yi)。 ② 指定轉(zhuǎn)移條件 (LD/LDI Xi)。 ③ 指定轉(zhuǎn)移目標 (SET Si)。 稱為狀態(tài)的三要素 。 后兩個功能是必不可少的 。 轉(zhuǎn) 移 條 件轉(zhuǎn) 移 目 標X 0 0 1S 2 0S 2 1Y 0 1 0Y 0 1 1（ a ） 狀 態(tài) 轉(zhuǎn) 移 圖Y 0 1 0S E TS 2 1X 0 0 1S 2 0Y 0 1 1S 2 1（ b ） 狀 態(tài) 梯 形 圖 0 S T L S 2 0 1 O U T Y 0 1 0 2 L D X 0 0 1 3 S E T S 2 1 4 S T L S 2 1 5 O U T Y 0 1 1（ c ） 指 令 表 使用步進指令時應(yīng) 先設(shè)計狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖(SFC),再由狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖轉(zhuǎn)換成狀態(tài)梯形圖(STL)。 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖中的每個狀態(tài)表示順序控制的每步工作的操作 ,因此 常用步進指令實現(xiàn)時間或位移等順序控制的操作過程 。 使用步進指令不僅可以簡單 、 直觀地表示順序操作的流程圖 ， 而且可以非常容易地設(shè)計多流程順序控制 ， 并且能夠減少程序條數(shù) ， 程序易于理解 。 2． 步進指令的使用說明 （ 1） 步進接點在狀態(tài)梯形圖中與 左母線相連 ，具有主控制功能 ， STL右側(cè)產(chǎn)生的新母線上的接點要用 LD或 LDI指令開始 。 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指令中需要中斷返回主程序邏輯時使用 。 （ 2） 當步進接點接通時 ， 其后面的電路才能按邏輯動作 。 如果步進接點斷開 ， 則后面的電路則全部斷開 ， 相當于該段程序跳過 。 若需要保持輸出結(jié)果 ， 可用 SET和 RST指令 。 （ 3） 可以在步進接點內(nèi)處理的順控指令如表 72所示 。 表 72 可在狀態(tài)內(nèi)處理的順控指令一覽表 指令 狀態(tài) LD/LDI/LDP/LDF AND/ANI/ANDP/ANDF OR/ORI/ORP/ORF/INV/OUT SET/RST,PLS/PLF ANB/ORB MPS/MRD/MPP MC/MCR 初始狀態(tài) /一般狀態(tài) 可以使用 可以使用 不可使用 分支 ,匯合狀 態(tài) 輸出 處理 可以使用 可以使用 不可使用 轉(zhuǎn)移 處理 可以使用 不可使用 不可使用 表中的棧操作指令 MPS/MRD/MPP在狀態(tài)內(nèi)不能直接與步進接點后的內(nèi)母線連接 ， 應(yīng)接在 LD或LDI指令之后 ， 如圖 72所示 。 在 STL指令內(nèi)允許使用跳轉(zhuǎn)指令 ， 但其操作復雜 ， 廠家建議最好不使用 。 Y001Y001Y001S T L 內(nèi)母線S10X001 X003X004X005MPSMRDMPPLD X001圖 72 棧操作指令在狀態(tài)內(nèi)的正確使用 （ 4） 允許同一編號元件的線圈在不同的 STL接點后面多次使用 。 但是應(yīng)注意 ， 同一編號定時器線圈不能在相鄰的狀態(tài)中出現(xiàn) 。 在同一個程序段中 ，同一狀態(tài)繼電器地址號只能使用一次 。 （ 5）在 STL指令的內(nèi)母線上將 LD或 LDI指令編程后，對圖 73（ a） 所示沒有觸點的線圈 Y003將不能編程，應(yīng)改成按圖 73（ b） 電路才能對 Y003編程。 或（ a ） （ b ）圖 73 狀態(tài)內(nèi)沒有觸點線圈的編程 （ 6）為了控制電機正反轉(zhuǎn)時避免兩個線圈同時接通短路， 在狀態(tài)內(nèi)可實現(xiàn)輸出線圈互鎖 ，方法如圖 74所示。 S20X001S21Y001Y002Y001Y002正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)狀態(tài)地址號圖 74 輸出線圈的互鎖 二、狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖（ SFC） 的建立及其特點 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖是狀態(tài)編程法的重要工具。 狀態(tài)編程的一般設(shè)計思想是 ： 將一個復雜的控制過程分解為若干個工作狀態(tài)，弄清各工作狀態(tài)的工作細節(jié)（如狀態(tài)功能、轉(zhuǎn)移條件和 轉(zhuǎn)移方向），再依據(jù)總的控制順序要求，將這些工作狀態(tài)聯(lián)系起來，就構(gòu)成了狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，簡稱為 SFC圖 。 SFC圖可以在備有 A7PHP/HGP等圖示圖像外圍設(shè)備和與其對應(yīng)編程軟件的個人計算機上編程。根據(jù)SFC圖進而可以編繪出狀態(tài)梯形圖 STL。下面介紹圖 75中某臺車自動往返控制的 SFC建立。 前 進 ( Y 0 2 1 )后 退 ( Y 0 2 3 )S Q 2 ( X 0 1 2 ) S Q 1 ( X 0 1 1 ) S Q 3 ( X 0 1 3 )圖 7 5 臺 車 自 動 往 返 示 意 圖 *MS B ( X 0 0 0 )啟 動 臺車自動往返一個工作周期的控制工藝要求如下 。 （ 1） 按下啟動鈕 SB， 電機 M正轉(zhuǎn) ， 臺車前進 ，碰到限位開關(guān) SQ1后 ， 電機 M反轉(zhuǎn) ， 臺車后退 。 （ 2） 臺車后退碰到限位開關(guān) SQ2后 ， 臺車電機 M停轉(zhuǎn) ， 臺車停車 5s后 ， 第二次前進 ， 碰到限位開關(guān) XSQ3， 再次后退 。 （ 3） 當后退再次碰到限位開關(guān) SQ2時 ， 臺車停止 。 下面運用狀態(tài)編程思想說明建立 SFC圖的方法 。 （ 1） 將整個過程按工序要求分解 。 由 PLC的輸出點 Y021控制電機 M正轉(zhuǎn)驅(qū)動臺車 （ 前進 ） ， 由 Y023控制 M反轉(zhuǎn) （ 后退 ） 。 為了解決延時 5S， 選用定時器 T0。 將啟動按鈕 SB及限位開關(guān) SQ SQ SQ3分別接于 X000、 X01 X01 X013。 分析其一個工作周期的控制要求 ， 有五個工序要順序控制 ， 如圖 76所示 。 （ 2）對每個工序分配狀態(tài)元件，說明每個狀態(tài)的功能與作用，轉(zhuǎn)移條件。如表 73所示。 表 73 工序狀態(tài)元件分配、功能與作用、轉(zhuǎn)移條件 工 序 分配的 狀態(tài)元件 功能與作用 轉(zhuǎn)移條件 0 初始狀態(tài) S0 PLC上電作好工作準備 RUN后 M8002 產(chǎn)生 1個脈沖 1 第一次前進 S20 驅(qū)動輸出線圈 Y021， M正轉(zhuǎn) X000（ SB） 2 第一次后退 S21 驅(qū)動輸出線圈 Y023， M反轉(zhuǎn) X011（ SQ1） 3 暫停 5秒 S22 驅(qū)動定時器 T0延時 5S X012（ SQ2） 4 第二次前進 S23 驅(qū)動輸出線圈 Y021， M正轉(zhuǎn) T0 5 第二次后退 S24 驅(qū)動輸出線圈 Y023， M反轉(zhuǎn) X013（ SQ3） 根據(jù)表 7 3可繪出狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖如圖 77所示 。 圖中初始狀態(tài) S0 要用雙框 ， 驅(qū)動 S0 的電路要在對應(yīng)的狀態(tài)梯形圖中的開始處繪出 。 SFC圖和狀態(tài)梯形圖結(jié)束時要使用 RET和END指令 。 S 0X 0 0 0 啟 動 按 鈕S 2