機電傳動控制第1頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.1步進指令與狀態轉移圖表示方法

“經驗設計法”

是依據設計者經驗進行設計的方法，并無一定的章法可循。

“順序控制設計法”

基本思想：將控制系統的一個工作周期劃分為若干個順序相連的階段，從而作出順序功能圖(又稱功能表圖或狀態轉移圖)，再轉換成梯形圖及指令表。

特點：條理十分清楚，無需考慮狀態間的繁雜聯鎖關系。方便程序的閱讀理解，使程序的檢查與調試變得非常容易。是程序編制的重要方法及工具。

一、順序控制及狀態編程法第2頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.1步進指令與狀態轉移圖表示方法一、順序控制及狀態編程法控制要求：臺車原來處于靜止狀態；①按下啟動按鈕SB，電機M正轉，臺車第一次前進；②碰到限位開關SQ1時，電機M反轉，臺車第一次后退。③碰到SQ2時，臺車暫停5s；④延時時間到，臺車第二次前進；⑤碰到SQ3時，臺車第二次后退；⑥碰到SQ2時，臺車暫停5s；重復上述過程。

例：臺車往復運動控制第3頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.1步進指令與狀態轉移圖表示方法一、順序控制及狀態編程法前進后退延時前進后退

例：臺車往復運動控制延時第4頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.1步進指令與狀態轉移圖表示方法類別元件編號個數用途及特點初始狀態S0～S910用作SFC的初始狀態返回狀態S10～S1910多運行模式控制當中，用作返回原點的狀態一般狀態S20～S499480用作SFC的中間狀態掉電保持狀態S500～S899400具有掉電保持功能，停電恢復后需繼續執行的場合，可用這些狀態元件信號報警狀態S900～S999100用作報警元件FX2N共有1000個狀態元件，如下表所示。在不用步進指令時，狀態元件可作為輔助繼電器用于程序中。二、FX2N狀態元件及狀態轉移圖第5頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.1步進指令與狀態轉移圖表示方法二、FX2N狀態元件及狀態轉移圖狀態轉移圖

(局部)第6頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.1步進指令與狀態轉移圖表示方法三、FX2N步進指令及狀態梯形圖FX2N系列PLC的步進指令有兩條：

①步進接點指令STL

②步進返回指令RET

STL指令的意義為激活某個狀態，在梯形圖上體現為從主母線上引出的狀態接點。

STL指令有建立子母線的功能，以使該狀態的所有操作均在子母線上進行。

RET指令用于返回主母線，必須在狀態轉移程序的結尾使用。第7頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.1步進指令與狀態轉移圖表示方法三、FX2N步進指令及狀態梯形圖

梯形圖（采用基本指令和步進指令）

狀態轉移圖

狀態梯形圖步進梯形圖第8頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.1步進指令與狀態轉移圖表示方法三、FX2N步進指令及狀態梯形圖

梯形圖（采用基本指令和步進指令）

第9頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.1步進指令與狀態轉移圖表示方法狀態轉移圖

梯形圖（采用基本指令和步進指令）

第10頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.1步進指令與狀態轉移圖表示方法三、FX2N步進指令及狀態梯形圖

狀態轉移圖中，狀態的三個要素：

①驅動負載②指定轉移目標③指定轉移條件其中指定轉移目標和指定轉移條件是必不可少的，而驅動負載則視具體情況，也可能不進行實際的負載驅動。

狀態轉移圖

狀態梯形圖(步進梯形圖)指令表轉移目標負載轉移條件STLS20LDX1SETS21STLS21OUTY1LDX2SETS22步進接點指令STL內的母線轉移目標負載轉移條件主母線第11頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.1步進指令與狀態轉移圖表示方法

例：臺車往復運動控制狀態轉移圖

步進梯形圖前進后退延時前進后退前進后退延時前進后退指令表LDSETSTLLDSETSTLLDIOUTLDSETSTLLDIOUTLDSETSTLOUTM8002S0S0X0S20S20Y2Y1X1S21S21Y1Y2X2S22S22T0K50T0S23S23Y2Y1X3S24S24Y1Y2X2S25S25T1K50T1S0LDSETSTLLDIOUTLDSETSTLLDIOUTLDSETSTLOUTLDOUTRETEND延時延時第12頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.1步進指令與狀態轉移圖表示方法

例：臺車往復運動控制狀態轉移圖

步進梯形圖問題：①如何控制單個工作過程？②如何控制多個工作過程？③如何實現停止？X3采用按鈕X3采用開關有多種方法第13頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五前進后退延時啟動限位1限位2延時到9.3.2編制SFC圖的注意事項和規則狀態的轉移方法，有如下所示兩種。初始狀態用雙線框表示，

通常用特殊輔助繼電器M8002

的常開觸點提供初始信號。采用應用指令

FNC40（ZRST）（區間復位指令）進行狀態的復位。當X10有脈沖信號，S0～S22同時復位實現全部工作停止向下一狀態轉移向分離狀態轉移第14頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.2編制SFC圖的注意事項和規則可在狀態內處理的基本指令（即步進接點指令STL內的母線所包含的內容）如下表所示：S20狀態內S21狀態內第15頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.2編制SFC圖的注意事項和規則輸出的驅動方法（b）對應的指令表：STLS20OUTY20OUTY22LDX5OUTY21Y22不能編程Y22可以編程第16頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.2編制SFC圖的注意事項和規則棧指令的位置指令表：STLS20LDX2MPSANDX3OUTY21MRDANDX4OUTY22MPPANDX5OUTY23第17頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.2編制SFC圖的注意事項和規則在不同的步進段，允許有重號的輸出。

（注意：狀態號不能重復使用）在不相鄰的步進段，允許使用同一地址編號的定時器。注意：在相鄰的步進段不能使用狀態轉移時，若需保持某一個輸出，可采用置位指令SET，當該輸出不需要再保持時，可采用復位指令RST。第18頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.2編制SFC圖的注意事項和規則例：十字路口交通燈控制

時序圖

梯形圖（采用基本指令）

T0T2T3T4T1T5T6T7●●●●●●●●●●●●●●●●●●第19頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.2編制SFC圖的注意事項和規則狀態轉移圖

例：十字路口交通燈控制

時序圖T6T7●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●S0●●OS20T0●●①S21T1●●②S22T2●●③S23T3●●④S24T4●●⑤S25T5●●⑥第20頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.2編制SFC圖的注意事項和規則例：十字路口交通燈控制

●●●●●●●●●●●●●●步進梯形圖狀態轉移圖

第21頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.2編制SFC圖的注意事項和規則狀態轉移圖

●●●●●●●●●●●●●●步進梯形圖

梯形圖●●●●●●第22頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.2編制SFC圖的注意事項和規則工藝流程示意圖

PLC的I/O配置圖

例：搬運機械手的控制狀態轉移圖

梯形圖（采用基本、步進指令、應用指令）指令表第23頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.2編制SFC圖的注意事項和規則狀態轉移圖

例：搬運機械手的控制第24頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.2編制SFC圖的注意事項和規則例：搬運機械手的控制狀態轉移圖

PLC的I/O配置圖

第25頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.2編制SFC圖的注意事項和規則梯形圖（采用基本、步進、應用指令）

狀態轉移圖

例：搬運機械手的控制第26頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.2編制SFC圖的注意事項和規則梯形圖（采用基本、步進、應用指令）

指令表LDX5ZRSTS0S27LDM8002SETS0STLS0LDIY2ANDX2ANDX4OUTY0LDX6RSTY2RSTY1OUTY3LDX7……STLS27OUTY5LDX4OUTS0RETEND例：搬運機械手的控制第27頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.2編制SFC圖的注意事項和規則具有多種工作方式的系統的編程方式

例：搬運機械手的控制第28頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.2編制SFC圖的注意事項和規則例：搬運機械手的控制第29頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.2編制SFC圖的注意事項和規則

狀態梯形圖(步進梯形圖)例：搬運機械手的控制第30頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.3多流程步進順序控制一、選擇分支與匯合狀態轉移圖

狀態梯形圖(步進梯形圖)指令表STLS20OUTY0LDX0SETS21LDX10SETS31STLS21……LDX2SETS40STLS31……LDX12SETS40STLS40……第31頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.3多流程步進順序控制二、并聯分支與匯合狀態轉移圖

狀態梯形圖(步進梯形圖)指令表STLS20OUTY0LDX0SETS21SETS31……STLS22……STLS32OUTY11STLS22STLS32LDX10SETS40STLS40……第32頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.3多流程步進順序控制一、選擇分支與匯合狀態轉移圖

狀態梯形圖(步進梯形圖)二、并聯分支與匯合

狀態梯形圖(步進梯形圖)第33頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.3多流程步進順序控制一、選擇分支與匯合狀態轉移圖

二、并聯分支與匯合狀態梯形圖(步進梯形圖)??第34頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.3多流程步進順序控制(b)跳轉三、跳轉與循環(a)循環(c)向流程外跳轉(d)自復位……LDX0OUTS21…………LDX1OUTS33…………LDX2OUTS52…………LDX3RSTS62……第35頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.3多流程步進順序控制例：多臺電機順序啟停控制LDSETSTLLDSETSTLSETOUTLDOUTLDANISETSTLSETOUTLDOUTLDANIM8002S0S0X0S20S20Y1T1K20X1S25T1X1S21S21Y2T2K30X1S24T2X1S22S22Y3X1S23S23Y3T3K30T3S24S24Y2T4K20T4S25S25Y1Y1S0SETSTLSETLDSETSTLRSTOUTLDSETSTLRSTOUTLDSETSTLRSTLDIOUTRETEND狀態轉移圖

指令表跳轉第36頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.3多流程步進順序控制例：大小球分檢裝置控制①下降②1吸小球②2吸大球③1上

升③2上

升④1右行到小球箱④2右行到大球箱原位⑤下降⑥放球⑦上升⑧左行工藝流程示意圖

選擇第37頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.3多流程步進順序控制例：大小球分檢裝置控制狀態轉移圖

①下降②1吸小球②2吸大球③1上

升③2上

升④1右行到

小球箱④2右行到

大球箱原位⑤下降⑥放球⑦上升⑧左行選擇第38頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.3多流程步進順序控制例：大小球分檢裝置控制狀態轉移圖

指令表LDSETSTLLDANDANIOUTLDANDSETSTLOUTOUTLDANDSETLDANISETM8002S0S0X1X3Y0Y7X0Y7S20S20Y1T1K20T1X2S21T1X2S24S21Y0……X4S27S24Y0……X5S27S27Y1……S30S30Y4X1S0STLSET……LDSETSTLSET……LDSETSTLOUT……SETSTLOUTLDOUTRETEND選擇第39頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五●●●●●●●●●●●●●●9.3.3多流程步進順序控制例：十字路口交通燈控制

單流程控制T6T7●●●●●●S0●●OS20T0●●①S21T1●●②S22T2●●③S23T3●●④S24T4●●⑤S25T5●●⑥狀態轉移圖

時序圖第40頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五選擇9.3.3多流程步進順序控制●●●●●●S31T4●S34T7●S0●●●T0S20C0●T2S22T1S21●T3S23●S24●S30S32T5S33T6●C1例：十字路口交通燈控制

狀態轉移圖（并行流程）

雙流程控制東西方向南北方向60s60s時序圖并行東西方向南北方向循環第41頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.3多流程步進順序控制狀態轉移圖

（并行流程）

●●●●●●●●●●例：十字路口交通燈控制

選擇并行循環第42頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.3多流程步進順序控制指令表狀態轉移圖LDSETSTLOUTOUTLDSETSETSTLOUTOUTLDSETSTLOUTLDSETSTLOUTOUTOUTLDM8002S0S0Y6Y0X0S20S30S20Y0T0K250T0S21S21T1K5T1S22S22Y0T2K5C0K3T2C0S21T2C0S23S23Y0T3K20T3S24S24Y2C0S30……C1S24S34T7S0ANIOUTLDANDSETSTLOUTOUTLDSETSTLOUTRSTSTL……RSTSTLSTLLDOUTRETEND第43頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五●●●●●●●●●●9.3.3多流程步進順序控制例：十字路口交通燈控制狀態轉移圖

（并行流程）

●●●●●●●●●●●●●●狀態轉移圖（單流程）

S21·T1S22·T2S32·T5S33·T6T6T7脈沖發生器方法2方法1（每種方法適用各種流程）第44頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.3多流程步進順序控制①某壓力機的沖壓頭初始時停在上面，限位開關X2接通，②按下起動按鈕X0，Y1控制的電磁閥線圈通電，沖壓頭下行。③壓到工件后壓力升高，使壓力繼電器接點X1接通，用T0保壓5秒，④延時到，Y1斷電，而Y2控制的電磁閥線圈通電，沖壓頭上行。⑤返回初始位置時碰到限位開關X2，

Y2斷電，沖壓頭停止上行，然后延時10秒。至此完成一次工作過程。⑥自動循環完成上述工作過程。重復5次后，使Y3控制的報警信號燈發出亮1秒、滅0.5秒的閃光信號，30s后停止報警。例：壓力機的控制選擇循環第45頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.3多流程步進順序控制狀態轉移圖(2)

狀態轉移圖(1)

例：壓力機的控制選擇循環第46頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.3多流程步進順序控制有三臺電動機M1、M2、M3動作時序如下圖所示。啟動后，各電動機循環工作，同時循環340秒時，各電動機停止工作，并立即使報警信號燈HL發出亮1秒、滅0.5秒的閃光信號，20秒后停止報警。再自動重復上述工作，并要求從啟動后每工作一小時，電動機停止工作，等待重新啟動。

例：三臺電動機的控制時序圖PLC的I/O配置圖

第47頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.3多流程步進順序控制狀態轉移圖

時序圖PLC的I/O配置圖

例：三臺電動機的控制20秒

閃光亮1秒滅0.5秒34秒×10次＝340秒啟動/停止(340＋20)×10

＝3600秒34秒T0

T1T2T3T4T534秒選擇循環并行第48頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五

順序控制設計法中，順序功能圖(又稱功能表圖或狀態轉移圖)中的“步”，可以采用兩種元件：狀態S、輔助繼電器M，從而使梯形圖有多種編程方式。

順序控制梯形圖的編程方式使用STL指令的編程方式使用SFTL指令的編程方式

使用起保停電路的編程方式

以轉換為中心的編程方式9.3.4實現順序控制的其它方法“步”采用輔助繼電器M“步”采用狀態S下面主要介紹“步用M”

方式一：使用SFTL指令的編程方式

前面已經介紹適用于各種PLC第49頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.4實現順序控制的其它方法編程方法總結經驗設計法順序控制設計法方法一梯形圖采用基本指令狀態轉移圖：步進梯形圖狀態梯形圖采用基本指令和步進指令方法二梯形圖采用基本指令和SFTL指令方法三“步”采用輔助繼電器M“步”采用狀態S第50頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.4實現順序控制的其它方法

位右移指令

FNC34SFTR

（SFTRP）的應用舉例應用指令的通則操作數執行條件目標操作數功能號和助記符源操作數其他操作數FNC34SFTR無“P”為連續執行方式即每個掃描周期執行一次有“P”為脈沖執行方式即每個輸入脈沖執行一次“步用M”

方式一第51頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.4實現順序控制的其它方法

位右移指令FNC34SFTR的應用舉例⑴連續執行方式⑵脈沖執行方式“步用M”

方式一第52頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.4實現順序控制的其它方法

位左移指令FNC35SFTL的應用舉例⑴連續執行方式⑵脈沖執行方式“步用M”

方式一第53頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.4實現順序控制的其它方法

比較：F1

系列的SFT

指令、FX系列的SFTL指令F1系列16位的移位寄存器八進制編號：M100～M107M110～M117FX系列的移位寄存器，根據需要來組合位數“步用M”

方式一（F系列的移位寄存器參見P200）第54頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.4實現順序控制的其它方法“步用M”

方式一使用STL指令的編程方式

“步”采用狀態S使用SFTL指令的編程方式

“步”采用輔助繼電器M例：搬運機械手的控制順序功能圖狀態轉移圖

第55頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.4實現順序控制的其它方法“步用M”

方式一順序功能圖例：搬運機械手的控制使用SFTL指令目標操作數其他操作數源操作數移位輸入：從上而下各支路依次接通，對應相鄰兩個工序的轉移條件，每接通一次，進行一次移位，表示完成上工序、開始下工序。K1表示移一位表示M1～M9對應8個工序＋1個復位M0表示工序原位位左移指令步序條件梯形圖初始復位移位負載第56頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.4實現順序控制的其它方法“步用M”

方式一順序功能圖例：搬運機械手的控制使用SFTL指令

原點①下降②夾緊③上升梯形圖初始復位移位負載第57頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.4實現順序控制的其它方法?“步用M”

方式一順序功能圖例：搬運機械手的控制使用SFTL指令按鈕＝單周啟動開關＝多周啟動初始條件成批復位左移一位梯形圖初始復位移位負載單周停止多周停止按鈕＝立即停止每周結束時復位送電時復位第58頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五⑧M8

左行⑦M7

上升⑤M5

下降9.3.4實現順序控制的其它方法?“步用M”

方式一順序功能圖例：搬運機械手的控制使用SFTL指令M0

原位①M1

下降②M2

夾緊④M4

右行⑥M6

放松驅動負載③M3

上升梯形圖初始復位移位負載第59頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.4實現順序控制的其它方法??使用SFTL指令“步用M”

方式一梯形圖（采用基本指令和應用指令）

例：搬運機械手的控制㈠㈡㈣㈢初始條件㈠㈡成批復位㈢左移一位㈣驅動負載第60頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.4實現順序控制的其它方法“步用M”

方式一順序功能圖梯形圖指令表LDX2ANDX4……OUTM0LDM8002ORM9ORX5ZRSTM0M9LDM0ANDX0LDM1ANDX1ORBLDM2……SFTLM0M1K9K1……例：搬運機械手的控制梯形圖初始復位移位負載初始復位移位負載第61頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五9.3.4實現順序控制的其它方法“步用M”

方式一順序流程圖初始條件成批復位左移一位梯形圖例：臺車往復運動控制I/O配置圖

單周復位單周啟動單周停止⑤①②④⑥③復位M7原位M5M0M1M2M4M6M3單周運行第62頁，共68頁，2023年，2月20日，星期五⑤①②④⑥③復位M7原位M5M0M1M2M4M6M3啟停服務初始條