1、可編程控制器應用技術第5章,1,可編程控制器應用技術第5章,目錄,狀態編程思想及狀態元件 FX2N系列PLC步進順控指令應用規則 FX2N系列可編程控制器分支、匯合狀態轉移圖的程序編制 狀態編程思想在非狀態元件編程中的應用,1,可編程控制器應用技術第5章,內容提要,2,狀態法提供了將復雜的順控過程分解為小的“狀態”分別編程,再組合成整體程序的編程思想。可使編程工作程式化,規范化。是 PLC程序編制的重要方法。 狀態轉移圖是狀態編程的工具,圖中包含了程序所需用的全部狀態及狀態間的關聯。針對具體狀態來說,狀態轉移圖給出該狀態的任務及狀態轉移的條件及方向。采用狀態法編程時一般先繪出狀態轉移圖,再由狀

2、態轉移圖轉繪為梯形圖或編寫指令表。 本章在介紹狀態編程思想、狀態元件、狀態指令的基礎上,結合實例說明了狀態編程方法的應用。,可編程控制器應用技術第5章,第一節 狀態編程思想及狀態元件,一、狀態編程思想導引,3,可編程控制器應用技術第5章,第一節 狀態編程思想及狀態元件,狀態轉移圖,左圖特點:復雜的控制任務或工作過程分解成了若干個工序；各工序的任務明確而具體；各工序間的聯系清楚,工序間的轉換條件直觀；這種圖很容易理解,可讀性很強。,4,可編程控制器應用技術第5章,第一節 狀態編程思想及狀態元件,回到45頁,5,可編程控制器應用技術第5章,第一節 狀態編程思想及狀態元件,6,可編程控制器應用技術第

3、5章,第一節 狀態編程思想及狀態元件,二、狀態元件 FX2N系列PLC狀態元件的分類及編號見表5-1。 此外, FX2N系列PLC還為狀態編程安排了兩條專用的步進指令如表5-2所示。,7,可編程控制器應用技術第5章,表5-1 FX2N系列 PLC的狀態元件,注:1.狀態的編號必須在指定范圍內選擇。 2.各狀態元件的觸點 ,在 PLC內部可自由使用 ,次數不限。 3.在不用步進順控指令時 ,狀態元件可作為輔助繼電器在程序中使用。 4.通過參數設置 ,可改變一般狀態元件和掉電保持狀態元件的地址分配。,8,可編程控制器應用技術第5章,第一節 狀態編程思想及狀態元件,表5-2 步進順控指令功能及梯形圖

4、符號,9,可編程控制器應用技術第5章,第二節 FX2N系列 PLC指令應用規則,一、步進順控指令的意義,轉移圖中的一個狀態在梯形圖中用一條步進接點指令表示。,圖5-3 狀態轉移圖與狀態梯形圖對照,10,可編程控制器應用技術第5章,第二節 FX2N系列 PLC指令應用規則,二、狀態程序圖的三要素 負載驅動 轉移條件 轉移方向,11,可編程控制器應用技術第5章,第二節 FX2N系列 PLC指令應用規則,圖5-4 非連續狀態轉移圖,12,可編程控制器應用技術第5章,第二節 FX2N系列 PLC指令應用規則,三、使用狀態STL指令編繪梯形圖時的注意事項 (1)關于順序 狀態三要素的表達要按先任務再轉移

5、的方式編程,順序不得顛倒。 (2)關于母線 STL步進接點指令有建立子(新)母線的功能,其后進行的輸出及狀態轉移操作都在子母線上進行。這些操作可以有較復雜的條件。可在步進接點后使用的指令如表5-3所示。,13,可編程控制器應用技術第5章,第二節 FX2N系列 PLC指令應用規則,表5-3 可在狀態內處理的順控指令一覽表,14,可編程控制器應用技術第5章,第二節 FX2N系列 PLC指令應用規則,圖5-5 棧操作指令在狀態內的正確使用,棧操作指令MPS/MRD/MPP在狀態內不能直接與步進接點指令后的新母線連接,應接在LD或LDI指令之后。,15,可編程控制器應用技術第5章,第二節 FX2N系列

6、 PLC指令應用規則,(3)關于元器件的使用 允許同一元件的線圈在不同的STL接點后多次使用。 注意：同一定時器不要用在相鄰的狀態中。在同一程序段中,同一狀態繼電器也只能使用一次。 (4)其他 在為程序安排狀態繼電器元件時,要注意狀態器的分類功用。,16,可編程控制器應用技術第5章,第二節 FX2N系列 PLC指令應用規則,圖5-6 小車自動往返狀態梯形圖及指令表,回到45頁,17,可編程控制器應用技術第5章,第三節 FX2N系列可編程控制器分支、匯合狀態轉移圖的程序編制,18,可編程控制器應用技術第5章,第三節 FX2N系列可編程控制器分支、匯合狀態轉移圖的程序編制,一、選擇性分支、匯合及其

7、編程,1.選擇性分支狀態轉移圖的特點, 該狀態轉移圖有三個分支流程順序。 S20為分支狀態。 S50為匯合狀態,可由S22、S32、S42任一狀態驅動。,19,可編程控制器應用技術第5章,第三節 FX2N系列可編程控、匯合狀態轉移圖的程序編制,編程原則是先集中處理分支狀態,然后再集中處理匯合狀態。,2.選擇性分支、匯合的編程,圖5-7 選擇性分支狀態轉移圖,20,可編程控制器應用技術第5章,第三節 FX2N系列可編程控制器分支、匯合狀態轉移圖的程序編制,圖5-8 分支狀態S20及其編程,21,可編程控制器應用技術第5章,圖5-9 匯合狀態S50及其編程,22,可編程控制器應用技術第5章,選擇性

8、分支SFC圖對應的狀態梯形圖,23,可編程控制器應用技術第5章,第三節 FX2N系列可編程控制器分支、匯合狀態轉移圖的程序編制,3.選擇性分支狀態轉移圖及編程實例,圖5-11為使用傳送帶將大、小球分類選擇傳送裝置的示意圖,大、小球分類選擇傳送裝置示意圖,24,可編程控制器應用技術第5章,圖5-12 大小球分類選擇傳送的狀態轉移圖,25,可編程控制器應用技術第5章,26,可編程控制器應用技術第5章,第三節 FX2N系列可編程控制器分支、匯合狀態轉移圖的程序編制,二、并行分支與匯合的編程,1.并行分支狀態轉移圖及其特點,圖5-13 并行分支流程結構,并行分支當滿足某個條件后使多個分支流程同時執行的

9、分支。,27,可編程控制器應用技術第5章,第三節 FX2N系列可編程控制器分支、匯合狀態轉移圖的程序編制,從圖5-13可以看出: S20為分支狀態。S20動作,若并行處理條件 X000接通,則 S21、S31和 S41同時動作,三個分支同時開始運行。 S30為匯合狀態。三個分支流程運行全部結束后,匯合條件 X002為 ON,則 S30動作, S22、S32和 S42同時復位。這種匯合,有時又叫做排隊匯合。,28,可編程控制器應用技術第5章,第三節 FX2N系列可編程控制器分支、匯合狀態轉移圖的程序編制,編程原則是先集中進行并行分支處理,再進行匯合處理。 (1)并行分支的編程 編程方法是先對分支

10、狀態進行驅動處理,然后按分支順序進行狀態轉移處理。 (2)并行匯合處理編程 編程方法是先進行匯合前狀態的驅動處理,然后按順序進行匯合狀態的轉移處理。,2.并行分支狀態轉移圖的編程,29,可編程控制器應用技術第5章,圖5-14 并行分支的編程,第三節 FX2N系列可編程控制器分支、匯合狀態轉移圖的程序編制,30,可編程控制器應用技術第5章,第三節 FX2N系列可編程控制器分支、匯合狀態轉移圖的程序編制,圖5-15 并行匯合的編程,31,可編程控制器應用技術第5章,第三節 FX2N系列可編程控制器分支、匯合狀態轉移圖的程序編制,圖5-16 并行分支SFC圖的狀態梯形圖,(3)并行分支狀態轉移圖對應

11、的狀態梯形圖,32,可編程控制器應用技術第5章,第三節 FX2N系列可編程控制器分支、匯合狀態轉移圖的程序編制,(4)并行分支、匯合編程應注意的問題 并行分支的匯合最多能實現8個分支的匯合,如圖5-17所示。,圖5-17 并行分支匯合數的限制,33,可編程控制器應用技術第5章,第三節 FX2N系列可編程控制器分支、匯合狀態轉移圖的程序編制,并行分支與匯合流程中,并聯分支后面不能使用選擇轉移條件,在轉移條件*后不允許并行匯合,如圖5-18(a)所示,應改成圖5-18(b)后,方可編程。,圖5-18 并行分支與匯合轉移條件的處理,34,可編程控制器應用技術第5章,第三節 FX2N系列可編程控制器分

12、支、匯合狀態轉移圖的程序編制,3.并行分支、匯合編程實例,圖5-19 人行橫道交通燈控制,35,可編程控制器應用技術第5章,按鈕式人行橫道交通燈控制狀態轉移圖及程序,36,可編程控制器應用技術第5章,第三節 FX2N系列可編程控制器分支、匯合狀態轉移圖的程序編制,三、分支、匯合的組合流程及虛設狀態 有些狀態轉移圖是若干個或若干類分支、匯合流程的組合。有的分支、匯合的組合流程不能直接編程,需要轉換后才能進行編程,如圖5-21 ,應將左圖轉換為可直接編程的右圖形式。,37,可編程控制器應用技術第5章,第三節 FX2N系列可編程控制器分支、匯合狀態轉移圖的程序編制,圖5-21 組合流程的轉移,38,

13、可編程控制器應用技術第5章,第三節 FX2N系列可編程控制器分支、匯合狀態轉移圖的程序編制,有一些分支、匯合組合的狀態轉圖如圖5-22所示,它們連續地直接從匯合線轉移到下一個分支線,而沒有中間狀態。這樣的流程組合既不能直接編程,又不能采用上述辦法先轉換后編程。這時需在匯合線到分支線之間插入一個狀態,以使狀態轉移圖與前邊所提到的標準圖形結構相同。,虛設狀態？,39,可編程控制器應用技術第5章,虛設狀態的設置,40,可編程控制器應用技術第5章,第三節 FX2N系列可編程控制器分支、匯合狀態轉移圖的程序編制,FX2N系列 PLC中一條并行分支或選擇性分支的電路數限定為8條以下;有多條并行分支與選擇性

14、分支時,每個初始狀態的電路總數應小于等于16條,如圖5-23所示。,圖5-23 分支數的限定,41,可編程控制器應用技術第5章,第三節 FX2N系列可編程控制器分支、匯合狀態轉移圖的程序編制,四、跳轉與循環結構 跳轉與循環是選擇性分支的一種特殊形式。 正向跳轉？逆向跳轉（循環）？,42,可編程控制器應用技術第5章,圖5-24 跳轉與循環控制的SFC圖和STL圖,43,可編程控制器應用技術第5章,第三節 FX2N系列可編程控制器分支、匯合狀態轉移圖的程序編制,44,可編程控制器應用技術第5章,第四節 狀態編程思想在非狀態 元件編程中的應用,一、用輔助繼電器實現狀態編程,采用狀態器編程的小車自動往

15、返狀態轉移圖和狀態梯形圖見圖5-2及圖5-6。,從兩圖比較中看到,狀態轉移圖的每一個狀態在狀態梯形中均對應一個程序單元塊,每個單元塊都包含了負載驅動、轉移條件及轉移方向等狀態三要素。狀態元件在狀態梯形圖中有兩個作用,一是提供STL接點形成針對某個狀態的專門處理區域,二是一旦某狀態被“激活”就會自動將其前一個狀態復位。,45,可編程控制器應用技術第5章,第四節 狀態編程思想在非狀態元件編程中的應用,如果解決了狀態復位及專門處理區的問題,也就實現了狀態編程。而這兩個問題可以借助于輔助繼電器 M及復、置位指令實現。,用M100、M101、M102、M103、M104及M105分別代替 S0、S20、S21、S22、S23、S24,采用復、置位指令實現的小車自動往返的步進程序如圖5-25所示。由于基本指令梯形圖中不允許出現雙重輸出,所以引入M111、M112、M113、M114,其中M111、M112與Y010為前進,M113、M114與Y011為后退