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第4章 状态转移图编程 4.4 实训项目 4.3 状态编程思想在非状态元件 编程中的应用 4.2 状态转移图的编程方法 4.1 状态元件、状态转移图 4.5 习题 4.1 状态元件、状态转移图 4.1.1 状态编程思想 梯形图由于其编程简单、使用方便等优点，受到了很多技术人员的青睐，但在一些工艺流程控制方面，还存在以下缺点： 1）自锁、互锁等连锁关系设计复杂、易出错、检查麻烦。 2）难以直接看出具体工艺控制流程及任务。 为此，人们经过不懈努力，开发了状态转移图，也称顺序功能图（SFC），它不仅具有流程图的直观，而且能够方便处理复杂控制中的逻辑关系。 下面通过一个例子来说明状态编程思想的优点，某台车自动往返示意图如图4-1所示。 图4-1 台车自动往返示意图 在图4-1某台车自动往返工作流程中，其在一个周期中的工艺控制要求如下： 1）按下启动按钮，台车前进。 2）台车前进过程中碰到行程开关SQ2时，停止前进并开始后退。 3）台车后退过程中碰到行程开关SQ1时，台车停止，10s后第二次前进。 4）台车前进过程中碰到行程开关SQ3时，停止前进并开始后退。 5）台车后退过程中碰到行程开关SQ1时，台车停止。 根据上述控制要求，该工艺控制可用如图4-2所示的工作步序图来表示，其具有的特点如下： 1）复杂的控制任务分解成了若干个工序，有利于程序的结构化设计。 2）工序任务明确且具体，方便局部编程。 3）可读性强，容易理解，能清晰反映整个工艺流程。 图4-2 台车往返运行步序图 4.1.2 状态元件 在图4-2中，可以将每个工序当作一种状态，该状态可以通过状态器S来表示。FX2N系列PLC中，状态器S共有1000点，其分配及用途如下： 1）S0~S9，状态转移图的初始状态。 2）S10~S19，多运行模式控制中用作原点返回状态。 3）S20~S499，状态转移图的中间状态。 4）S500~S899，停电保持作用。 5）S900~S999，报警元件作用。 4.1.3 状态转移图 在图4-2中，“准备”状态可以当作“初始状态”，用S0~S9中的一个来表示；工序1~工序5则相当于中间状态，用S20~S499中的元件来表示，行程开关即状态转换的条件，相当于输入继电器X，前进、后退等任务用输出继电器来表示，延时则用定时器来实现，因此图4-2可以转换成图4-3，即状态转移图SFC。 图4-3 台车往返运行状态转移图 4.1.4 步进顺序控制指令 FX2N系列PLC有两条步进顺序控制指令(简称“步进指令”)：步进接点指令和步进结束指令其指令助记符与功能表如表4-1所示。 指令名称 助记符 梯形图符号 功能 步进接点指令 STL 步进接点驱动 步进结束指令 RET 步进程序结束返回 表4-1 步进顺序控制指令说明 STL指令的意义为激活某个状态，首先它类似于主控触点，该触点后的所有操作均受该触点控制；其次，只有被激活的程序段才被扫描执行，而且在单流程状态转移图中，一次扫描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，因此，不必考虑状态之间的互锁，而且当某个状态被关闭后，该状态中所有以OUT指令的输出全部变为OFF。 STL S20 OUT Y1 LD X1 SET S21 STL S21 （a）状态图 （b）梯形图 （c）指令表 图4-4 STL指令使用说明 从图4-4中，可以总结出步进指令的使用要求如下： 1）步进接点指令在梯形图上体现为从主母线引出的状态接点，具有建立子母线的功能，以使该状态的操作均在子母线上进行，与该子母线连接的接点开始要用LD或LDI指令开始。 2）只有当步进接点处于激活状态时，其后面的电路才会动作；如果步进接点指令未激活，则该步进接点后的所有电路将被跳过不扫描。 3）允许同一元件的线圈在不同的STL接点后多次使用，但定时器线圈不能在相邻的状态中出现。 4）STL指令的新母线上可以有多个线圈同时输出，但经LD或LDI指令编程后，输出指令不得与新母线相连。 5）STL指令可以驱动Y