与图5-8对应的语句表如下
STL S 21 LD X 2 LD X 3 LD X 4
OUT
LD SET
Y
X S
1
1 22
SET
STL
S 23
S 23
SET
STL
S
S
25
25 5
SET
STL
S
S
26
26 6
OUT Y 3
OUT Y
OUT Y
SET
STL
S
S
24
22
STL
S 24
STL
STL
S
S
23
25
(二)手动方式程序 手动方式梯形图程序 如图5-12所示。S0为 手动方式的初始状态。 手动方式的夹紧、放 松及上升、下降、左 移、右移是由相应按 钮来控制的。
三)回原点方式程序 回原点方式状态图程 序如图5—l 3所示。 S1是回原点的初始状 态。回原点结束后， M8043置1。
(四)自动方式自动方式的状态图已在图53列出、其中S2是自动方式的初始状态。 状态转移开始辅助继电器M8041、原点 位置条件辅助继电器M8044的状态都是 在初始化程序中设定的，在程序运行中 不再改变。图5-3
该机械手工作方式有手 动、单步、一个周期和 连续工作(自动)四种形式。 简易机械手的操作面板 如图5-l0所示。工作方式 选样开关分四档与四种 方式对应。上升、下降面板上标明 的几种工作方式说明如 下：
手动方式是指用各自的按钮使各个负载单独接 通或断开。 回原点：按下此按钮，机械手自动回到原点。 单步：按动一次启动按钮，前进一个工步。 单周期:在原点位置按动启动按钮，自动运行一 遍后再在原点停止。若在中途按动停止按钮， 则停止运行；再按启动按钮，从断点处继续运 行，回到原点处自动停止。 连续工作(自动状态)：在原点位置按动启动按 钮，连续反复运行。若中途按动停止按钮，运 行到原点后停止。
面板上的启动和急停按钮与PLC运行程序无关。 这两个按钮是用来接通或断开PLC外部负载的 电源。有多种运行方式的控制系统，应能根据 所设置的运行方式自动进入，这就要求系统应 能自动设定与各个运行方式相应的初始状态。 后述的FNC60(IST)功能指令就具有这种功能。 为了使用这个指令，必须指定具有连续编号的 输人点。此例中指定的输入点如表5-1所示。
表5-1 对照表
输入继电器X 功能 X20 手动 输入继电器X X24 功能 连续运行
X21
X22
回原点
单步运行
X25
X26
回原点启动
自动启动
X23
单周期运行
X27
停止
二、初始状态设定
利用后述的功能指令 FNC60(IST)自动设定与 各个运行方式相应的初 始状态。后述的 FNC60(IST)功能指令形 式，如右图所示。 X20是输入的首元件编号； S20是自动方式的最小状 态器编号；S29是自动方 式的最大状态器编号。
二、状态转移图与梯形图的转 换
状态转移图编程时可以将其转换成梯形 图，再写出语句表。状态图、梯形图、 语句表三者对应关系如图5-6所示。
初始状态的编程要特别注意。初始状态可由其 它状态器件驱动，如图5-6中的S23。最开始运 行时，初始状态必须用其它方法预先驱动，使 之处于工作状态。在图5-6中，初始状态是由 PLC从停目一启动运行切换瞬间使特殊辅助继 电器M8002接通，从而使状态器S0置1。 除初始状态器之外的一般状态器元件必须在其 它状态后加入STL指令才能驱动，不能脱离状 态器用其它方式驱动。编程时必须将初始状态 器放在其它状态之前。
下面以图5-2所示的机械手为例，进一步说明状 态转移图。机械手将工件从A点向B点移送。 机械手的上升、下降与左移、右移都是由双线 圈两位电磁阀驱动气缸来实现的。抓手对物件 的松开、夹紧是由一个单线圈两位电磁阀驱动 气缸完成，只有在电磁阀通电时抓手才能夹紧。 该机械手工作原点在左上方，按下降、夹紧、 上升、右移、下降、松开、上升、左移的顺序 依次运行。它有手动，自动等几种操作方式。
与图5-11、图5-12、图5-13和图5-3对应的 语句表如下：
( )中的指令不是必需的
习题及思考题 5-1 FX系列比C有多少 状态器S?是否可以随便 用? 5-2 用状态转移图和用 步进指令，设计一个交 通灯管理控制程序? 5-3 写出与图5-14所示状 态图对应的语句表?
当应用指令FNC60满足条件时，下面的初始 状态器及相应特殊辅助继电器自动被指定如下 功能： S0-手动操作初始状态 S1-回原点初始状态 S2-自动操作初始状态 M8048-禁止转移 M8041-开始转移 M8042-启动脉冲 M8047-STL监控有效
三、简易机械手顺控程序编写
(一)初始化程序 任 何一个完整的控制程 序都要初始化。所谓 程序初始化就是设置 控制程序的初始化参 数。简易机械手控制 系统的初始化程序是 设置初始状态和原点 位置条件。图5-11是 初始化程序的梯形图。
STL接点与母线连接。与STL相连的起始接点 要使用LD、LDI指令。使用STL指令后，LD点 移至STL接点的右侧，一直到出现下一条STL 指令或者出现RET指令止。RET指令使LD点返 回母线。使用STL指令使新的状态置位，前一 状态自动复位。STL接点接通后，与此相连的 电路就可执行。当STL接点断开时，与此相连 的电路停止执行。但要注意在STL接点接通转 为断开后，还要执行一个扫描周期。
三、多分支状态转移图的处理
(一)可选择的分支与 汇合 图5—7是可选择的分 文与汇合的状态转移 图和梯形图。
分支选择条件X1和X4不能同时接通。 在状态器S2l时，根据X1和X4的状态决定 执行哪一条分支。当状态器S22或S24接 通时，S2l自动复位。状态器S26由S23或 S25置位，同时，前一状态器S23或S25自 动复位。
SET S 23 OUT Y 4 STL S 23 LD OUT Y 3 SET X 5 S
25 OUT Y 6
(二)并行的分文与汇 合 图5—8是并行的分支 与汇合的状态图和梯 形图。
当转换条件X1接通时，由状态器521分两路同 时进入状态器522和S24，以后系统的两个分支 并行工作。图5-8中水平双线强调的是并行工作， 实际上与一般状态编程一样，先进行驱动处理， 然后进行转换处理，从左到右依次进行。当两 个分支都处理完毕后，S23、S25同时接通，转 换条件X4也接通时，S26接通，同时S23、S25 自动复位。多条文路汇合在一起，实际上是 STL指令连续使用(在梯形图上是STL接点串联)。 STL指令最多可连续使用8次，即最多允许8条 并行支路汇合在—起。
图5-l是一个简单状态转 移图实例。状态器用框 图表示。框内是状态器 元件号，状态器之间用 有向线段连接。其中从 上到下、从左到右的箭 头可以省去不画，有向 线段上的垂直短线和它 旁边标注的文字符号或 逻辑表达式表示状态转 移条件。旁边的线圈等 是输出信号。
在图5—1中，状态器S20有效时，输出Y1、 Y2接通(在这里Y1是用OUT指令驱动， Y2是用SET指令置位，末复位前Y2一直 保持接通)，程序等待转换条件X1动作。 当X1一接通，状态就由S20转到S2l，这 时Y1断开，Y3接通，Y2仍保持接通。
图5-3示出了自动运 行方式的状态转移图。 状态图的特点是由某 一状态转移到下一状 态后，前一状态自动 复位。
S2为初始状态，用双线框表示。当辅助 继电器M8041、M8044接通时，状态从 S2向S20转移，下降输出Y0动作。当下 限位开关X1接通时，状态S20向S21转移， 下降输出Y0切断，夹紧输出Y1接通并保 持。同时启动定时器To。1s后定时器To 的接点动作，转至状态S22，上升输出Y2 动作。当上升限位开关X2动作时，状态 转移到S23，右移输出Y3动作。
STL步进指令仅对状态器有效。但状态 器也可以是LD、LDI、AND等指令的目 标元件。也就是说，状态器不作为步进 指令的目标元件时，就具有一般辅助继 电器的功能。STI指令和RET指令是一对 步进(开始和结束)指令。在—系列步进指 令STL后，加上RET指令，表明步进梯形 指令功能的结束。LD点返回到原来母线。 详见图5-5。
第二节 步进指令简介
一、步进指令
步进指令有两条：STL和RET。STL是步 进开始指令，RET是步进结束指令，图 5—4是步进指令STL的使用说明，a)图是 状态转移图，b)图是相应的梯形图，c)图 是语句表。STL常用符号photo表示。状 态转移图与梯形图有严格的对应关系。 每个状态器有三个功能：驱动有关负载、 指定转移目标和指定转移条件。
特殊辅助继电器M8044作为原点位置条 件用。当在原点位置条件满足时， M8044接通。其它初始状态是由IST指令 自动设定。需要指出的是初始化程序是 在开始时执行一次，其结果存在元件映 像寄存器中，这些元件的状态在程序执 行过程中大部分都不再变化。有些则不 然，像S2状态器就是随程序运行改变其 状态的。
右移限位开关X3接通，转到S24状态， 下降输出Y0再次动作。当下降限位开关 X1又接通时，状态转移至S25，使输出 Y1复位，即夹钳松开，同时启动定时器 T1。1s之后状态转移到S26，上升输出 Y2动作。到上限位开关X2接通，状态转 移至S27，左移输出Y4动作，到达左限 位开关X4接通，状态返回S2，又进入下 一个循环。
OUT Y 4
连续用STL 表示并行会合
OUT
Y
2
第三节 步进指令的应用
步进指令是专为J顺序控制而设立的，当 然在顺控系统，使用步进指令是相当方 便的。下面以一个具有多种工作方式的 顺控系统简易机械手为例，介绍顺控程 序的设计方法。
一、工艺要求与工作方式
简易机械手的工作示 意图在图5-2中已有 说明。工件工作原点 在左上方，机械手运 动示意如图5-9所示。
第五章 步进指令