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在三菱SFC编程中怎样编写多个初始状态!
发布时间:2025-12-24        浏览次数:1        返回列表

三菱 SFC 编程中多初始状态的实现方法

三菱 SFC(顺序功能图)的核心是 “状态” 与 “转移”,标准 SFC 规范中单个程序仅允许 1 个初始状态(S0/S8000 系列) ,但实际工程中需实现 “多分支启动 / 多模式初始化” 时,可通过初始状态分流、条件触发子初始状态、模式选择切换 三种思路实现 “多初始状态” 的等效效果。以下是具体实现方法、编程步骤及注意事项(以 GX Works2/GX Works3 为例)。

一、核心原理:SFC 初始状态的本质

三菱 PLC 的 SFC 初始状态有明确规定:

  • 基本初始状态:S0(手动模式初始)、S1(自动模式初始)、S2(回零模式初始)(FX 系列);

  • 扩展初始状态:S8000~S8999(通用型初始状态,Q/L 系列);

  • 所有初始状态需由M8002(PLC 上电首次扫描脉冲)触发置位,且单个扫描周期内仅能激活 1 个初始状态,多初始状态需通过 “条件判断” 分流激活。

二、三种实现多初始状态的方法

方法 1:主初始状态分流(最常用,适配多模式启动)

逻辑思路

  1. S0作为唯一 “总初始状态”,由M8002触发;

  2. S0的步内增加 “模式选择条件”(如手动 / 自动 / 回零),通过转移条件触发不同分支的子初始状态(如S10S20S30);

  3. 子初始状态作为各分支的 “实际初始状态”,独立运行各自的 SFC 流程。

编程步骤(FX 系列为例)

步骤 1:定义状态与变量
状态号功能触发条件
S0总初始状态M8002(上电脉冲)
S10自动模式初始X0(自动模式选择)
S20手动模式初始X1(手动模式选择)
S30回零模式初始X2(回零模式选择)
M0.0自动模式标志-
M0.1手动模式标志-
M0.2回零模式标志-
步骤 2:SFC 程序编写(GX Works2)
  1. 总初始状态(S0)激活

    ladder

  2. LD M8002
    SET S0  // 上电触发总初始状态
  3. SFC 图绘制

    plaintext

  4. [S0] ----|X0|----> [S10] (自动分支)
             |
             |X1|----> [S20] (手动分支)
             |
             |X2|----> [S30] (回零分支)
    • S0步内无需执行动作,仅作为 “模式选择枢纽”;

    • 转移条件(X0/X1/X2)为互锁(如增加ANI X1 ANI X2),避免多分支同时激活。

  5. 各分支独立流程

    • S10(自动模式):触发自动运行流程(如 S11→S12→S13...);

    • S20(手动模式):触发手动操作流程(如 S21→S22...);

    • S30(回零模式):触发机械回零流程(如 S31→S32...)。

示例梯形图(S0 分流逻辑)

ladder

// S0激活
LD M8002
SET S0

// S0→S10(自动模式)
LD S0
AND X0
ANI X1
ANI X2
SET S10
RST S0

// S0→S20(手动模式)
LD S0
AND X1
ANI X0
ANI X2
SET S20
RST S0

// S0→S30(回零模式)
LD S0
AND X2
ANI X0
ANI X1
SET S30
RST S0

方法 2:条件触发独立初始状态(适配不同启动场景)

逻辑思路

  1. 保留S0为默认初始状态,同时为特殊场景(如故障复位后重启、远程启动)配置独立初始状态(如S1);

  2. 通过不同触发信号(如M8002/X10(故障复位)/X11(远程启动))分别置位不同初始状态;

  3. 增加互锁逻辑,确保同一时间仅 1 个初始状态激活。

编程示例(Q 系列)

ladder

// 场景1:上电默认初始状态(S0)
LD M8002
ANI S1
SET S0

// 场景2:故障复位后启动(S1)
LD X10  // 故障复位按钮
ANI S0
SET S1
RST S0  // 复位原初始状态

// 场景3:远程启动(S2)
LD X11  // 远程启动信号
ANI S0
ANI S1
SET S2
RST S0
RST S1

方法 3:初始状态复用(适配循环流程)

逻辑思路

  1. 单个初始状态(如 S0)激活后,通过 “流程完成标志” 复位并重新触发不同分支的初始状态;

  2. 适用于 “单次流程完成后,切换不同模式重新启动” 的场景(如灌装线:瓶型 A→瓶型 B→瓶型 C 循环)。

编程示例

ladder

// 上电激活S0
LD M8002
SET S0

// S0→S10(瓶型A):M10=0(默认)
LD S0
AND M10
SET S10
RST S0

// S0→S20(瓶型B):M10=1
LD S0
AND M11
SET S20
RST S0

// 流程完成后复位,回到S0
LD S15  // 瓶型A流程结束
OR S25  // 瓶型B流程结束
SET S0
RST S10
RST S20

三、关键注意事项

1. 初始状态的硬性规则(三菱 PLC)

  • 初始状态(S0/S1/S2 或 S8000~S8999)必须由SET指令置位,禁止用 OUT 指令

  • 非初始状态(S10~S999)可混用 SET/OUT,但 SFC 流程中建议统一用 SET;

  • 多初始状态激活时,需增加RST指令复位前一个初始状态,避免状态冲突。

2. 互锁与防冲突

  • 所有初始状态的触发条件必须互锁(如ANI S1 ANI S2),防止多个初始状态同时激活导致流程混乱;

  • 建议增加 “模式选择锁存”(如 M0.0/M0.1),避免切换过程中状态抖动。

3. 故障处理

  • 增加 “紧急停止”(X0)逻辑,触发时复位所有初始状态:

    ladder

  • LD X0  // 急停按钮
    RST S0
    RST S10
    RST S20
    RST S30
  • 故障复位后,需重新触发对应初始状态,恢复流程。

4. GX Works3 操作要点

  • 新建 SFC 程序时,在 “程序类型” 中选择 “SFC + 梯形图”;

  • 初始状态需放在 “SFC 起始段”,右键 “设置初始状态”;

  • 转移条件可直接在 SFC 图中绘制,也可在梯形图中编写(推荐后者,便于复杂条件)。

四、典型应用场景示例

场景:机床自动 / 手动 / 回零三模式启动

  1. 总初始状态 S0 由 M8002 激活;

  2. X0 = 自动模式→S10(自动加工流程:夹紧→加工→松夹→复位);

  3. X1 = 手动模式→S20(手动操作流程:手动夹紧 / 松夹 / 主轴启停);

  4. X2 = 回零模式→S30(回零流程:X 轴回零→Y 轴回零→Z 轴回零);

  5. 各模式间增加 “模式切换确认”(X3),避免误操作。

sfc

[S0] 
  |
  |X0·ANI X1·ANI X2|----> [S10] → [S11] → [S12] → ... → [S19](自动流程结束)→ RST S10 → SET S0
  |
  |X1·ANI X0·ANI X2|----> [S20] → [S21] → [S22] → ... → [S29](手动流程结束)→ RST S20 → SET S0
  |
  |X2·ANI X0·ANI X1|----> [S30] → [S31] → [S32] → ... → [S39](回零流程结束)→ RST S30 → SET S0

五、常见错误及解决方法

错误现象原因解决方法
多初始状态同时激活转移条件无互锁增加 ANI 指令(如 ANI S10),确保仅 1 个分支触发
初始状态无法激活用 OUT 指令置位初始状态替换为 SET 指令,初始状态仅支持 SET
流程切换时卡顿未复位前一个状态在新状态 SET 前,RST 前一个初始状态
上电后初始状态不触发M8002 被屏蔽检查 M8002 是否被其他程序复位,确保仅上电触发一次

总结:三菱 SFC 无 “真正的多初始状态”,但通过 “总初始状态分流” 可实现等效效果,核心是单一入口、条件分流、互锁防冲突。实际编程中优先选择方法 1(主初始状态分流),适配 90% 以上的多模式启动场景;方法 2/3 根据特殊场景灵活调整。

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