三菱PLC技能人才培训 技能提高班

课 程 安 排 第一天（6课时理论） 第二天（6课时实训） 1、 1、回顾“27条基本指令”“软元件” 2、步进顺序控制 课 程 安 排 第一天（6课时理论） 1、回顾“27条基本指令”“软元件” 2、步进顺序控制 第二天（6课时实训） 1、 GX Developer绘制SFC 2、赛杰实训台的讲解 3、编程实训 1、

回顾： 1、 编程元件（软元件） 2、 基本指令

三菱FX2N编程元件 序号 元件名称 代号 备注 1 输入继电器 X 标号为8 进制 2 输出继电器 Y 3 辅助继电器 M 4 状态继电器 标号为8 进制 2 输出继电器 Y 3 辅助继电器 M 通用M0-M499，保持M500-M3071，特殊M8000-M8255 4 状态继电器 S 初始化S0-S9,回零S10-S19，通用S20-S499,断电保持S500-S899,报警S900-S999 5 定时器 T 100ms（T0-T199）,10ms（T200-T245),1ms积算T246-249,100ms积算T250-T255 6 计数器 C 16位通用C0-C99,16位保持C100-C199,32位通用C200-C219,32位保持C220-C234,高速C235-C255 7 数据寄存器 D 通用D0-D199,保持D200-D7999,特殊D8000-D8255,文件D1000-D7999 8 变址寄存器 V/Z V0-V7,Z0-Z7 9 指针 P/I 分支用P0-P127,中断用I00X-I500X(输入中断），I6XX-I8XX(定时器中断），I010-I060(计数器中断） 10 常数 K/H 十进制K,十六进制H

三菱27条基本指令 序号 助记符 名称 功能 操作元件 1 LD 取 常开触点与左母线连接 2 LDI 取反 常闭触点与左母线连接 3 X、Y、M、S、T、C 2 LDI 取反 常闭触点与左母线连接 3 LDP 取脉冲 上升沿取指令 4 LDF 下降沿取指令 5 OUT 输出 驱动线圈输出 Y、M、S、T、C 6 AND 与 常开触点串联指令 7 ANI 与非 常闭触点串联指令 8 ANDP 与脉冲 上升沿与指令 9 ANDF 下降沿与指令 10 OR 或 常开触点并联指令 11 ORI 或非 常闭触点并联指令 12 ORP 或脉冲 上升沿或指令 13 ORF 下降沿或指令

三菱27条基本指令 序号 助记符 名称 功能 操作元件 14 ANB 块与 块与块串联 无操作数 15 ORB 块或 块与块并联 16 SET 置位 线圈保持接通 Y、M、S 17 RST 复位 线圈保持断开 Y、M、S、T、C、D、V、Z 18 PLS 上升沿微分 线圈上升沿输出指令 Y、M 19 PLF 下降沿微分 线圈下降沿输出指令 20 MC 主控 公共串联触点的连接 M、Y 21 MCR 主控复位 公共串联触点的解除 N 22 MPS 进栈 运算存储 23 MRD 读栈 存储读出 24 MPP 出栈 存储读出和复位 25 INV 反（非） 运算结果取反 26 NOP 空操作 清除程序或留出空间 27 END 结束 程序结束

新课 步进顺序控制 一、步进控制系统 二、步进顺序编程方法 三、步进顺序类型 四、GX Develop绘制SFC 五、编程实训

一、步进控制系统 （一） 基本概念 如果一个控制系统可以分解成几个独立的控制动作，并且这些动作必须按照一定的先后次序执行,这样的控制系统称为顺序控制系统,也称为步进控制系统。其控制总是一步一步地按顺序进行，当条件满足时，系统能够从一“步”转移到另一“步”，或者说从一种状态转移到另一种状态。在工业控制中，步进控制系统应用很广。

（二）步进顺序控制编程思路 1)根据工艺流程画出顺序功能图(状态流程图）； 系统工艺过程 2)根据状态转移图画出步进梯形图; 3)根据步进梯形图编写出指令表。 系统工艺过程 顺序功能图SFC 梯形图

（三）顺序功能图（状态转换图） 针对顺序控制要求，PLC提供了顺序功能图（SFC），又称状态转移图，由一系列状态（用S、M表示）组成。系统提供S0—S999共1000个状态供编程使用，其中： S0—S9：初始状态专用 S10—S19：原点复位用 S20—S499：通用 S500—S899：停电保持用 S900—S999：报警用 以红绿灯控制为例，其对应的顺序功能图如右图所示。

顺序功能图是一种通用的技术语言。主要由步、有向连线、转换、转换条件和动作（命令）组成。 每一步所完成的工作 有向线段 转换 步 动作或命令 将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段 转换条件 使系统由前级步进入下一步的信号称为转换条件

1、步 将系统的一个工作周期，按输出量的状态变化，划分为若干个顺序相连的阶段，每个阶段叫做步。“步”用编程元件（如辅助存储器M和状态继电器S）表示。 与系统的初始状态对应的步叫“初始步”，用双线方框表示。当系统处于某一步的阶段时，该步处于活动状态，称该步处于“活动步”。 步处于活动状态时，相应的动作被执行；处于不活动状态时，相应的非存储型动作被停止执行。

2、步的划分 步是根据PLC输出量的状态划分的，只要系统的输出量状态发生变化，系统就从原来的步进入新的步。在每一步内PLC各输出量状态均保持不变，但是相邻两步输出量总的状态是不同的。 3、转换条件的确定 转换条件是使系统从当前步进入下一步的条件。常见的转换条件有按钮、行程开关、定时器和计数器的触点的动作（通/断）等。可以用文字语言、布尔代数表达式或图形符号标注在表示转换的短线的旁边。

4、有向线段 用来表示步的活动状态和进展方向，从上到下和从左到右这两个方向上的箭头可以省略。其他方向上必须加上箭头用来注明步的进展方向。 5、转换 用与有向连线垂直的短划线表示，用来将相邻两步分隔开。

6、动作（命令） 一个步表示控制过程中的稳定状态，它可以对应一个或多个动作。可以在步右边加一个矩形框，在框中用简明的文字说明该步对应的动作，如下图所示。 图中（a）表示一个步对应一个动作；图（b）和（c）表示一个步对应多个动作，两种方法任选一种。

二、步进顺序控制编程方法 1、起－保－停电路设计法 2、以转换为中心设计法 3、步进顺控指令设计法

（1）起-保-停电路的编程方法 M1 M2 M3 X1 X2 M1 X1 M2 M3

启保停设计法举例

（2）以转换为中心的编程方法 M1 X1 M2 X2 M3

以转换为中心设计法举例

（3）使用步进梯形指令的编程方法 FX系列PLC的步进梯形指令简称为STL指令，FX系列PLC还有一条使STL指令复位的RET指令。利用这两条指令，可以很方便地编制顺序控制梯形图程序。 步进梯形指令STL只有与状态继电器S配合才具有步进功能。S0~S9用于初始步，S10~S19用于自动返回原点。使用STL指令的状态继电器的常开触点称为STL触点，用符号 表示，没有常闭的STL触点。

步进顺序控制指令 STL是利用内部软元件（状态S）在顺控程序上进行步进控制的指令。 FX 系列 PLC 提供了下面一对步进指令： STL是利用内部软元件（状态S）在顺控程序上进行步进控制的指令。 RET是用于状态（S）流程的结束，实现返回主程序（母线）的指令。

步进顺序控制指令： 1. STL指令 功能：驱动S状态元件，使状态元件S置位，步进开始。 步进 STL 接点只有常开接点。用 表示。当转移条件满足，其状态被置位，STL接点闭合驱动本步所有负载。当状态转移，STL接点断开时，本步的所有操作都不能执行。

无论在什么条件下，一旦切换动作状态，则转移前的源状态自动变为断开状态，不再被激活。 步进顺序控制指令: 2. RET指令 功能：表示该步进控制结束，返回主程序（母线）。每个步进程序应在END指令前写入一次RET指令。 无论在什么条件下，一旦切换动作状态，则转移前的源状态自动变为断开状态，不再被激活。

步进指令的梯形图表示

步进指令的功能图表示 上述步进梯形图也可以用顺序功能图（状态转移图）表示： 转移条件 状态转移图中的每一步包含三个内容：本步驱动的内容、转移条件、指令的转换目标。

功能图和梯形图的转换 在将顺序功能图转换为步进梯形图时，应遵循从左到右、从上到下的原则。注意步进梯形图应以RET指令结束。 转移条件

例：

功能图和梯形图的转换

步进控制指令的使用 使用注意事项 1.状态的动作与输出的重复使用 用步进指令可以将顺序功能图转换为步进梯形图，也可以直接编写步进梯形图。对梯形图和顺序功能图应注意以下几点： 1.状态的动作与输出的重复使用 状态编号不可重复使用。 如果状态触点接通，则与其相连的电路动作；如果状态触点断开，则与其相连的电路停止工作。 在不同状态之间，允许对输出元件重复输出，但对同一状态内不允许双重输出。

步进控制指令的使用 2.定时器的重复使用 定时器线圈与输出线圈一样，也可对在不同状态的同一软元件编程，但在相邻的状态中不能编程。如果在相邻状态下编程，则工序转移时定时器线圈不能断开，定时器当前值不能复位。

步进控制指令的使用 3. 输出的互锁 在状态转移过程中，由于在瞬间（1个扫描周期），两个相邻的状态几乎会同时接通，因此为了避免不能同时接通的一对输出同时接通，必须设置外部硬接线互锁或软件互锁。

步进控制指令的使用 4. 输出的驱动方法 如右图所示，在状态内的母线将LD或LDI指令写入后，对不需要触点的驱动就不能再编程，需要按下图方式进行变换。 或

步进控制指令的使用 5. 状态的转移方法 OUT指令与SET指令对于STL指令后的状态具有同样的功能，都将原来的状态自动复位。此外，还有自保持功能。但是，在使用OUT指令时，用于向状态转移图中的分离状态转移。

步进控制指令的使用 6、栈指令的位置 不能在STL内的母线处直接使用栈指令（MPS/MRD/MPP），须在LD或LDI指令后使用栈指令。

步进控制指令的使用 通常用特殊辅助继电器M8002的常开触点提供初始信号。其作用是为启动作好准备，防止运行中的误操作引起的再次启动。 7、 初始状态用双线框表示 通常用特殊辅助继电器M8002的常开触点提供初始信号。其作用是为启动作好准备，防止运行中的误操作引起的再次启动。 8、在步进控制中，不能用MC指令。 9、S要有步进功能，必须要用置位指令（SET），才能提供步进接点，同时还可提供普通接点。 10、 采用应用指令ZRST进行状态的区间复位。

三、顺序功能图的类型 一、单流程结构 二、选择分支流程结构 三、并行分支流程结构 四、跳转流程结构 五、重复流程结构

（一）、单流程结构 从头到尾只有一条路可走，称为单流程结构。 如红绿灯控制程序，虽然是循环控制，但都以一定顺序逐步执行且没有分支，所以属于单一顺序流程。 图中在S21执行完后即结束。 在步进阶梯图中，以复位（RST）正在执行的步阶来结束步进动作。

编程实例一：液压进给装置运动控制 X3 M1 Y0 M2 Y1 液压油缸 X1 M3 Y0 X2 M4 Y1 Y1 Y0 X0 X1 X2 停 Y1 Y0 X0 X1 X2 OFF OFF NO X3

进给装置顺序动作要求 初始状态：活塞杆置右端，开关X2为ON, 辅助继电器M0为ON。 X3 M1 Y0 1.按下启动按钮X3 ， Y0、M1为ON，左行。 M2 Y1 X1 2.碰到限位开关X1时，M2、Y1为ON，右行。 M3 Y0 X2 3.碰到限位开关X2时，M3、Y0为ON，左行。 X2 停 M4 Y1 4.碰到限位开关X0时，M4、Y1为ON，右行。 5.碰到限位开关X2时，停止。

左行1示意 输出点Y0有效，活塞杆向左运行到限位开关X1 Y0 X0 X1 X2 OFF ON OFF X3

右行1示意 输出点Y1有效，活塞杆向右运行到限位开关X2 Y1 X0 X1 X2 OFF OFF ON X3

左行2示意 输出点Y0有效，活塞杆向左运行到限位开关X0 ` Y0 X0 X1 X2 ON OFF OFF X3

右行2示意 输出点Y1有效，活塞杆向右运行到限位开关X2 Y1 X0 X1 X2 OFF OFF ON X3

设计步骤： （一）启-保-停设计法： 1、画SFC M8002 M0 初始步 起动 进给装置顺序动作要求 X3 M1 左行1 Y0 X3 M1 Y0 X1 M2 Y1 X1 M2 右行1 X0 Y1 M3 Y0 X2 X2 X2 停 M3 左行2 M4 Y1 Y0 X0 M4 右行2 Y1 X2

2、SFC转为梯形图 M0 初始 M8002 M1 M2 M3 M4 X3 X1 X2 X0 Y0 Y1 左行 右行 M0 初始步 起动 左行1 M1 M1 X1 M3 M2 右行1 M2 M2 X2 M4 M3 左行2 M3 M3 X0 M0 M4 右行2 M4 M1 Y0 左行 M3 M2 Y1 右行 M4

（二）步进顺控指令设计法

单流程循环练习 某机械手的动作如下：

I/O分配 输入I 输出O X0 启动 Y1 下降 X1 下限位 Y2 上升 X2 上限位 Y3 右移 X3 右限位 Y4 左移 X4 左限位 Y5 夹紧/松开 X5 复位 X6 循环

步进梯形图

指令表

（二）、选择分支与汇合流程 当转移条件满足时，同时执行几个分支，当所有分支都执行结束后，若转移条件满足，再转向汇合状态。 若有多条路径，而只能选择其中一条路径来执行，这种分支方式称为选择分支。 当S0之行后，若X1先有效，则跳到S21执行，此后即使X2有效，S22也无法执行。之后若X3有效，则脱离S21而跳到S23执行，当X5有效后，则结束流程。 当S0之行后，若X2先有效，则跳到S22执行，此后即使X1有效，S21也无法执行。

例： 选择分支与汇合SFC、梯形图、指令表

编程实例二：自动门控制系统 X0 人靠近自动门时，感应器X0为ON，Y0驱动电动机高速开门；碰到开门减速开关X1时，变为低速开门；碰到开门极限开关X2时电动机停转，开始延时。 若在0.5s内感应器检测到无人，Y2起动电动机高速关门；碰到关门减速开关X4时，改为低速关门；碰到关门极限开关X5时电动机停转。 在关门期间若感应器检测到有人，停止关门，T1延时0.5s后自动转换为高速开门。 X2 X1 X4 X5 X5 X4 X1 X2

解：（1）SFC M8002 M0 初始步 X0 有人 M1 高速开门 Y0 X1 减速位置 M2 减速开门 Y1 T1 0.5s后 高速关门 X4 减速位置 M5 Y3 减速关门

方法1. 起保停电路设计法

方法2. 以转换为中心的编程方法

方法3. 步进顺控指令设计法

选择分支与汇合练习 1、大小球分捡传送装置

大小球的选择传送控制—— 选择分支与汇合 2、I/O接线图

3、状态转移图与指令表

（三）、并行分支与汇合流程 若有多条路径，且必须同时执行，这种分支的方式称为并进分支流程。 当S0执行后，若X1有效，则S20及S21同时执行。 当S22及S23都已执行后，若X4有效，则脱离S22及S23而跳到S24执行，程序结束。 当左边路径已执行到S22，而右边尚停留在S21时，即使X4有效，也不会跳到S24执行。

例： 并行分支与汇合SFC、梯形图、指令表 STL S20 OUT Y0 LD X0 SET S21 SET S31 STL S21 OUT Y1 LD X1 SET S22 STL S22 OUT Y2 STL S31 OUT Y10 LD X10 SET S40 STL S40 OUT Y20 LD X11 例： 并行分支与汇合SFC、梯形图、指令表

编程实例三 人行道交通灯控制 一、动作流程： 二、控制要求： 1、当按下按钮X0时，信号灯按图示流程动作； 编程实例三 人行道交通灯控制 一、动作流程： 二、控制要求： 1、当按下按钮X0时，信号灯按图示流程动作； 2、当按下停止按钮X1时，停止输出。

交通灯按双流程步进控制编程（并行分支与汇合）

并行分支与汇合顺序练习 十字路口交通灯 北 东 西 南 一个周期120S，南北和东西同时工作。 0——50S， 南北绿、东西红； 南北信号灯 东西信号灯 绿 黄 红 50S 10S Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 输入 输出 输入继电器 输入元件 功能作用 输出继电器 输出元件 控制对象 X0 SB1 运行开关 Y0 HL0 南北绿 Y1 HL1 南北黄 Y2 HL2 南北红 Y3 HL3 东西红 Y4 HL4 东西绿 Y5 HL5 东西黄

东 西 南 北 1、顺序状态转移用置位指令SET，不连续 转移时，可用OUT指令进行状态转移； 2、用SET Y指令，则Y的结果就要保持。 STL S20 S30 K500 Y0 S21 T0 Y3 S31 T3 Y1 S22 T1 Y4 S32 T4 K600 K100 Y2 T2 Y5 T5 RET END M8002 X0 初始化 并行分支 南北绿灯 东西红灯 南北黄灯 东西绿灯 南北红灯 东西黄灯 并行汇合 返回 结束 3 9 14 17 22 25 30 33 38 41 46 51 57 58 SB1 ～220V FU1 N L COM X0 FU2 COM Y5 Y4 Y3 Y2 Y1 Y0 HL5 HL4 HL3 HL2 HL1 HL0 黄 绿 红 红 黄 绿 东 西 南 北 S0 S20 Y0 T0 K500 S21 Y1 T1 K100 S22 Y2 T2 K600 S30 Y3 T3 S31 Y4 T4 S32 Y5 T5 M8002 绿 黄 红 X0 1、顺序状态转移用置位指令SET，不连续 转移时，可用OUT指令进行状态转移； 2、用SET Y指令，则Y的结果就要保持。 因此Y用OUT指令。

四、GX Developer 编写SFC的方法

1、启动GX Develop编程软件 单击“工程”菜单，点击创建新工程菜单项或点击新建工程按钮

2、设置PLC系列、PLC类型、程序类型等参数 a.在PLC系列下拉列表框中选择FXCPU； b.在PLC类型下拉列表框中选择FX2N； c.在程序类型项中选择SFC； d.在工程设置项中设置好工程名和保存路径

3、双击第0块

4、设置初始状态 SFC程序由初始状态开始，故初始状态必须激活，而激活的通用方法是利用一段梯形图程序，且这一段梯形图程序必须放在SFC程序的开头部分。

注意：在SFC程序的编制过程中每一个状态中的梯形图编制完成后必须进行变换，才能进行下一步工作，否则弹出出错信息

在完成了程序的第一块（梯形图块）编辑以后，双击工程数据列表窗口中的“程序”\“MAIN”，返回块列表窗口。双击第一块，在弹出的块信息设置对话框中块类型一栏中选择SFC，在块标题中可以填入相应的标题或什么也不填，点击执行按钮，弹出SFC程序编辑窗口。在SFC程序编辑窗口中光标变成空心矩形。

5、转换条件的编辑 在SFC程序编辑窗口将光标移到第一个转移条件符号处，并单击，在右侧将出现梯形图编辑窗口，在此中输入使状态转移的梯形图。在SFC程序中，所有的转移都用TRAN表示，不可以采用SET＋S□语句表示，否则将告知出错。注意：每编辑完一个条件后应按F4快捷键转换，完成转换后再看SFC程序编辑窗口中1前面的问号（？）会消失。

6、通用状态的编辑 在左侧的SFC程序编辑窗口中把光标下移到方向线底端，按工具栏中的工具按钮 或单击F5快捷键弹出步序输入设置对话框。

输入步序标号后点击确定，这时光标将自动向下移动，此时，可看到步序图标号前面有一个问号（？），这是表明此步现在还没进行梯形图编辑，同时右边的梯形图编辑窗口呈现为灰色也表明为不可编辑状态。下面对通用工序步进行梯形图编程。将光标移到步序号符号处，在步符号上单击后右边的窗口将变成可编辑状态，现在，可在此梯形图编辑窗口中输入梯形图。 注意：此处的梯形图是指程序运行到此工序步时所要驱动哪些输出线圈。

7、系统循环或周期性的工作编辑 把光标移到方向线的最下端，按F8快捷键或者点击按钮，在弹出的对话框中填入要跳转到的目的地步序号，然后单击“确定”按钮 。

注意：如果在程序中有选择分支也要用JUMP+“标号”来表示。 当输入完跳转符号后，在SFC编辑窗口中我们将会看到，在有跳转返回指向的步序符号方框图中多出一个小黑点儿，这说明此工序步是跳转返回的目标步，这为我们阅读SFC程序也提供了方便。

观看SFC程序所对应的顺序控制梯形图的方法 8、程序变换 当所有SFC程序编辑完后，我们可点击变换按钮 进行SFC程序的变换（编译），如果在变换时弹出了块信息设置对话框，可不用理会，直接点击执行按钮即可。经过变换后的程序如果成功，就可以进行仿真实验或写入PLC进行调试了。 观看SFC程序所对应的顺序控制梯形图的方法

五、赛杰综合实训考核设备简介

赛杰综合实训考核设备简介

（一）圆形容器送料模块

（二）变频器调速输送带及检测模块

（三）挡料模块

（四）吸盘式龙门机械手模块

（五）翻转机械手模块

（六）双容水箱模块

双容水箱模块实训意义

PLC主站的I/O分配

PLC从站I/O分配

六、编程实训

实训一：工料传送系统

实训二：吸盘式机械手 控制要求： 1、当末端位置传感器检测到工件时，机械手启动。 2、吸盘将工件吸起并放入1#工位。

实训三、工料传送分拣系统