PLC的状态编程思想及步进顺控指令

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一、状态编程思想引入
使用经验法及基本指令编制的程序存在以下一些问题。
（1）工艺动作表达繁琐。
（2）梯形图涉及的联锁关系较复杂，处理起来较麻烦。
（3）梯形图可读性差，很难从梯形图看出具体控制工艺过程。
思考：寻求一种易于构思，易于理解的图形程序设计工具。它应有流程图的直观，又有利于复杂控制逻辑关系的分解与综合，这种图就是状态转移图。
引出：状态编程思想即将一个复杂的控制过程分解为若干个工作状态，弄清各个状态的工作细节（状态的功能、转移条件和转移方向），再依据总的控制顺序要求，将这些状态联系起来，形成状态转移图，进而编绘梯形程序。状态转移图是状态编程的重要工具，图中以“S□□”标志的方框表示“状态”，方框间的连线表示状态间的联系，方框间连线上的短横线表示状态转移的条件，方框上横向引出的类似于梯形图支路的符号组合表示该状态的任务。

台车自动往返控制的流程图

台车自动往返控制的状态转移图
二、三菱FX_2N系列PLC的状态元件
三菱PLC的状态元件即状态继电器，它是构成状态转移图的重要元件。
三、FX_2N系列PLC的步进顺控指令
PLC的步进顺控指令有两条：步进接点指令STL和步进返回指令RET。
1.步进接点指令STL
从下图不难看出，转移图中的一个状态在梯形图中用一条步进接点指令表示。STL指令的意义为“激活”某个状态，在梯形图上体现为从主母线上引出的状态接点，有建立子母线的功能，使该状态的所有操作均在子母线上进行。其梯形图符号也可用空心粗线绘出，以与普通常开触点区别。“激活”的第二层意思是采用STL指令编程的梯形图区间，只有被激活的程序段才被扫描执行，而且在状态转移图的一个单流程中，一次只有一个状态被激活，被激活的状态有自动关闭激活它的前个状态的能力。这样就形成了状态间的隔离，使编程者在考虑某个状态的工作任务时，不必考虑状态间的联锁。

图7-3状态转移图与状态梯形图对照
2.步进返回指令RET
RET的意义用于返回主母线。梯形图符号为，使步进顺控程序执行完毕后，非状态程序的操作在主母线上完成，防止出现逻辑错误。状态转移程序的结尾必须使用RET指令。
四、运用状态编程思想解决顺控问题的方法步骤
运用状态编程思想设计状态转移图的方法和步骤：
步骤1：状态分解，分配状态元件
步骤2：标明状态的功能
步骤3：标明状态的转移条件
台车自动往返控制状态转移图
步骤1：状态分解，分配状态元件。即将整个过程按任务要求分解，其中的每个工序均对应一个状态，并分配状态元件。
每个工序（或称步）用一矩形方框表示，方框中用文字表示该工序的动作内容或用数字表示该工序的标号。与控制过程的初始状态相对应的步称为初始步，用双线框表示。方框之间用线段连接表示状态间的联系。
例如台车自动往返控制实例中：
（1）初始状态S0
（2）第一次前进S20
（3）第一次后退S21
（4）延时S22
（5）第二次前进S23
（6）第二次后退S24

步骤1：状态分解，分配状态元件
步骤2：弄清每个状态的功能、作用
在状态转移图中标明状态功能，例如在台车自动往返控制实例中：
S0PLC上电作好工作准备
S20第一次前进（输出Y1，驱动电动机正转）
S21第一次后退（输出Y2，驱动电动机反转）
S22延时(定时器T0延时到T0动作）
S23第二次前进（输出Y1，驱动电动机正转）
S24第二次后退（输出Y2，驱动电动机反转）
各状态的功能是通过PLC驱动其各种负载来完成的。负载可由状态元件直接驱动，也可由其他软元件触点的逻辑组合驱动。

步骤2：标明状态功能
步骤3：找出每个状态的转移条件
在状态转移图中标明每个状态的转移条件，方框之间线段上的短横线表示状态转移条件。例如台车自动往返控制实例中：
S20转移条件SB
S21转移条件SQ1
S22转移条件SQ2
S23转移条件T0
S24转移条件SQ3
状态的转移条件可以是单一的，也可以是多个元件的串、并联组合。