使用STL指令的编程方法

一、STL/RET 指令
     STL 指令可以使编程者生成流程和工作与顺序功能图非常接近的程序。
STL 指令的意义为激活某个步（即状态），在梯形图上体现为从主母线上引出的状态接点。STL 指令有建立子母线的功能，从而使该状态的所有操作均在子母线上进行。
步进返回指令 RET 是指状态流程结束，用于返回主母线。
一般 FX 系列 PLC 采用状态器 S 编制顺控程序，并与 STL 指令一起使用。
1. 顺序功能图和步进梯形图之间的转换
使用步进梯形指令 STL 和步进返回指令 RET 可以将顺序功能图转换为步进梯形图，其对应关系如下图所示。

（ a ） 顺序功能图 （ b ） 梯形图 （ c ） 指令表

图　顺序功能图与梯形图的对应关系

     ST L 触点驱动的电路块有 3 个功能：①对负载的驱动处理，即 在这一步要做什么； ②指定转移条件， 即满足该条件则退出这一步； ③指定转移目标， 即下一步状态是什么 。
2. 　步进梯形图编程规则
（ 1 ）初始步可由其它步驱动，但运行开始时必须用其它方法预先作好驱动，否则状态流程不可能向下进行。
（ 2 ）步进梯形图编程顺序为：先进行驱动，后进行转移。二者的顺序不能颠倒。
（ 3 ）编程时必须使用 STL 指令对应于每一个顺序功能图上的步。
（ 4 ）各 STL 触点的驱动电路一般放在一起，最后一个 STL 电路结束时，一定要使用步进返回指令 RET 使其返回主母线。
（ 5 ） STL 触点可以直接驱动也可以通过别的触点驱动，如 Y 、 M 、 S 、 T 、 C 等元件的线圈和应用指令。
（ 6 ）驱动负载使用 OUT 指令，当同一负载需要连续多步驱动时可使用多重输出，也可使用 SET 指令将负载置位，等到负载不需要驱动时再用 RST 指令将其复位。
（ 7 ）由于 CPU 只执行活动步对应的电路块，因此使用 STL 指令时允许“双线圈”输出，即不同的 STL 触点可以分别驱动同一编程元件的一个线圈。
（ 8 ）与 STL 触点相连的触点使用 LD 或 LDI 指令。
（ 9 ）在步的活动状态的转移过程中，相邻两步的状态器会同时 ON 一个扫描周期，此时可能会引发瞬时的双线圈问题。为了避免不能同时接通的两个输出（如下图所示控制电动机正反转的接触器线圈）同时动作，除了在梯形图中设置软件互锁电路外，还应在 PLC 外部设置由常闭触点组成的硬件互锁电路。

图　正反转的软件互锁控制

     （ 10 ） SET 指令和 OUT 指令均可以用于步的活动状态的转移，可将原来活动步对应的状态器复位，将后续步置为活动步，此外还有自保持功能。
(11) 并行序列和选择序列中分支处的支路数不能超过 8 。
(12) 在转移条件对应的电路中，不能使用 ANB 、 ORB 、 MPS 、 MRD 、 MPP 指令。

二、单序列编程
     送料小车开始时停在右侧限位开关 X1 处，如下图所示。按下起动按钮 X3 ， Y2 为 ON ，打开料斗的闸门，开始装料，同时定时器 T0 定时， 8s 后关闭料斗的闸门， Y2 变为 OFF ， Y1 变为 ON ，开始左行。碰到限位开关 X2 后停下来卸料， Y1 变为 OFF ， Y3 变为 ON ，同时定时器 T1 开始定时。 10s 后 Y3 变为 OFF ， Y0 变为 ON ，开始右行，碰到限位开关 X1 后返回初始状态，此时 Y0 变为 OFF ，小车停止运行。

图　运料小车工作示意图

由运料小车的工艺要求可知，这是一个顺序流程控制过程，设计其顺序功能图的步骤如下：
（ 1 ）将整个工作过程按工序进行分解，每个工序对应一个步（即状态），步的分配如下所示。
初始状态： S0 。
装料： S20 。
左行： S21 。
卸料： S22 。
右行： S23 。
从以上工作过程的分解可以看出，该控制系统一共有 5 步。
（ 2 ）对应于每一个步的动作。
S0 ：无动作。
S20 ：驱动 Y2 为 ON ，小车装料，同时起动定时器 T0 定时 8s 。
S21 ：驱动 Y1 为 ON ，小车开始左行。
S22 ：驱动 Y3 为 ON ，小车卸料，同时起动定时器 T1 定时 10s 。
S23 ：驱动 Y0 为 ON ，小车右行。
（ 3 ）找出每个步的转移条件。
由工作过程可知，每一步的转移条件为：
S0 ： PLC 上电之初由初始化脉冲 M8002 （只闭合一个扫描周期）对其置位为 ON ，为以后活动步的转移作准备，在工作过程中，由右限位对其置位为 ON 。
S20 ：小车在右限位 X1 处并且按起动按钮 X3 ，即 。
S21 ： T0 的常开触点。
S22 ：左限位 X2 。
S23 ： T1 的常开触点。
经过上述 3 个步骤，得到的小车控制系统的顺序功能图如下图所示。下图（ b ）和图（ c ）分别为相应的梯形图和指令表。

（ a ）顺序功能图

（ b ）梯形图

（ c ）指令表

图　单序列编程

三、选择序列编程
     从多个分支流程中选择某一个单支流程，称之为选择性分支。
选择序列的顺序功能图与步进梯形图之间的转换下图（ a ）、（ b ）和（ｃ）所示。

（ａ）顺序功能图

（ｂ） 梯形图

（c） 指令表

图 选择序列对应的梯形图和指令表

     下图为使用传送带将大、小球分类选择传送的装置示意图。其动作顺序为下降、吸工件、上升、右移、下降、释放工件、上升、左移。左上为原点，当机械臂下降且电磁铁吸住大球时，限位开关 SQ2 断开，而吸住小球时 SQ2 接通，以此判断大球或小球。
左移、右移分别由 Y4 、 Y3 控制，上升、下降分别由 Y2 、 Y0 控制，将工件吸住由 Y1 控制。当机械臂移到上限位、左限位并松开时为原点位置，即 ， Y5 为原点指示。
上限位： SQ3 ― X3
下限位： SQ2 － X2
左限位： SQ1 ― X1
右移小球限位： SQ4 ― X4
右移大球限位： SQ5 ― X5

图　大、小球分拣示意图

    根据工艺要求，该控制流程可依据 SQ2 的状态（即对应大、小球）分成两个分支，如下图所示。

图　大、小球分拣顺序功能图

    根据上图，得到大、小球分拣控制系统的步进梯形图和指令表如下图（ a ）和（ b ）所示。

(a) 梯形图

（ b ）指令表

图　大、小球分拣系统步进梯形图和指令表

四、并行序列编程
    下图所示为并行分支的顺序功能图，并行分支是指同时处理的程序流程。

图 并行序列的顺序功能图

    其梯形图和指令表见下图中的（ a ）图和（ b ）图。

（ a ） 梯形图

（ b ） 指令表

图 并行序列对应的梯形图和指令表

    下图所示为按钮式人行道红、绿灯交通管理器，它是一个并行分支与汇合序列。

图 按钮式人行道交通灯示意图

   正常情况下，汽车通行，即 Y3 绿灯亮、 Y5 红灯亮；当行人需要过马路时，则按下按钮 X0 （或 X1 ）， 30s 后主干道交通灯的变化为绿→黄→红（其中黄灯亮 10s ），当主干道红灯亮时，人行道从红灯转成绿灯亮， 15s 后人行道绿灯开始闪耀，闪耀 5 次后转入主干道绿灯亮，人行道红灯亮。

    下图是人行道交通灯的顺序功能图，该图既有并行分支，又有选择分支。

图 人行道交通灯顺序功能图

    其步进梯形图和指令表分别见下图（ a ）和（ b ）。

（ a ）梯形图

（ b ）指令表

图 人行道交通灯的步进梯形图和指令表