西门子CPU主机6ES7317-2EK14-0AB0
在三菱FX系列PLC程序设计中，方便指令旨在减轻三菱PLC编程负担。状态初始化指令IST就是一条方便指令，本文选三菱FX2N系列PLC，通过实例介绍该指令的应用。
1、三菱PLC IST指令简介
IST指令的功能是自动设定初始状态和特殊辅助继电器，其助记符、指令代码、操作数见表1，使用说明如图1所示。
源操作元件[S]指定操作方式输入的首元件，一共8个连号的元件。这些元件可以是X、 Y、M、S。图1中8个连号元件是:X20-手动;X21-回原点;X22-单步运行;X23-单周期运行(伴自动); X24-自动运行;X25-回原点启动;X26-自动运行启动;X27-停止。目标操作元件[D1]指定自动运行方式的*小状态号:[D2]指定自动运行方式的*大状态号。为了使X20~X27不同时导通，要求使用选择开关。
特殊辅助继电器M 8000为运行(RUN)监控(PLC运行时即自动接通)，当M8000由OFF-->ON时，下列元件自动受控;但M8000为OFF时，下列元件的状态保持不变。这些元件是: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;M8040-禁止转移;M8041-转移开始; M8042-启动脉冲;M8047-STL监控有效。
状态初始化指令的初始状态S0~S2，运行方式按照图2所示的形式进行切换。
状态初始化指令自动动作的特殊辅助继电器M8040~M8042和M8047的动作内容可用图3所示的梯形图来说明。
在图3梯形图程序段1中，转移开始辅助继电器M8041是从自动方式的初始状态S2向另一状态转移的转移条件辅助继电器。手动回原点时，M8041不动作;步进、单周期时，仅在按动启动按钮时动作；自动时，按动启动按钮后保持为ON，按停止按钮后为OFF.
程序段2中，启动脉冲辅助继电器M8042是在启动按钮按下的瞬时接通一个周期。
程序段3中，M8040是禁止转移的辅助继电器，当M8040为ON时，禁止所有状态转移。手动状态下，X20=ON时，M8040总是接通的。在回原点、单周期运行时，按动停止按钮后(X21或X23=ON, X27=ON)一直到再按启动按钮期间，M8040一直保持为ON。单步执行(X22=ON)时，M8040常通，但是在按动启动按钮(X26=ON)时，M8040为OFF，使状态可以按顺序转移一步。当PLC由STOP-->RUN切换时，M8040保持ON，按启动按钮后，M8040为OFF。
程序段4中，当M8047为ON时，状态s0~S899中正在动作的状态从*低号开始顺序存入特殊数据寄存器D8040~D8047，*多可存8个状态。
特殊辅助继电器M 8044是原点条件，M 8043是回原点结束，这两个元件应由用户程序控制。
若选择开关在回原点完成且辅助继电器M8043未置1之前改变运行方式，则所有输出将变为OFF.
2、在工件传送机构中的应用
为了更好的理解IST指令的工作原理，现引入实例工件传送机构来说明其应用。
2.1控制要求
PLC控制机械手传送工件运行模式如图4(a)所示，其操作按钮如图4(b)所示，本机械手的控制操作方式有下面五种:
a、手动:用单个按钮接通或切断各负载的模式;
b、回原点:按下回原点按钮时使机械手自动复归原点的模式;
c、单步运行:每次按启动按钮，前进一个工序;
d、单周期运行:在原点位置上按启动按钮时，进行一次循环的自动运行并在原点停止。途中按停止按钮，其工作停止，若再按起动按钮，在此继续动作至原点自动停止二
e、自动运行:在原点位置按起动按钮，开始连续运行。若按停止按钮，则运转至原点位置后停止。
机械手的传送机构见图4(c)，其左上方为原点。原点条件是:上限(X2 =ON)、左限(X4 =ON)及松开
(Yl=OFF)成立。按下降、夹紧、上升、右行、下降、松开、上升、左行的顺序从左向右传送。下降止升、左行右行使用的是双电磁阀玛区动非驱动2个输入)，夹紧使用的是单电磁阀识在通电时动作)。
2.2 PLC程序设计
2.2.1 PLC的输入点和输出点的分配见图4所示。
PLC接线如图5所示。
2.2.2初始化程序梯形图如图6所示。在M8000常开触点闭合时，IST指令使S0、Sl、S2、M8040、M8041、M8042、M8047等元件自动受控，同时IST指令还指定了(X20~X27)八种操作方式。
2.2.3状态流程图
a、手动操作方式初始状态已被指定由状态继电器S0控制。其流程图如图7(a)所示:
b、回原点也称回零，规定用状态继电器S10~S19控制回零动作。回原点初始状态流程图如图7(b)所示:
如果对状态流程图很熟悉，则能够直接写出指令语句表略)。
2.2.4系统工作方式的选择
该控制系统采用选择开关五种工作状态中任何一种工作方式。
a、选择开关拨到手动方式这一挡时，因IST指令置状态继电器S0为ON，由图7(a)可知，按下夹紧按钮586, X12闭合，SET指令使Y1接通，Y1输出信号使电磁阀线圈得电，机械手夹紧工件。同样，可完成机械手松开、上升、下降、右行、左行等动作:
b、当拨到回原点方式时，因IST指令置状态继电器S1为ON，由图7(b)可知，当按下回原点按钮SB7时，转移到状态S10，机械手上升，压合上限位行程开关SQ2，由S10转移到S1l状态，机械手左行，压合左限位行程开关SQ4，由S11转移到S12状态，返回原点结束继电器M8043置位，完成机械手回原点动作。如果选择开关在M8043接通前，企图改变运行方式，则由于IST指令的作用，使所有输出被关断；
c、当拨到单步这一挡时，因IST指令使M8040接通，禁止所有状态转移。但是，每次按下启动按钮时，M8040=OFF，可以使状态按顺序转移一步，即按图7(c)所示状态流程图完成一步动作;
d、当拨到单周期这一挡时，因IST指令使转移开始辅助继电器M8041仅在按启动按钮时接通，然后M8041=OFF。由图7(c)可知，当完成一个循环工作后，因转移条件M8041 =OFF，状态S2不能再转移到状态S21，只能完成单周期运行;
e、当拨到自动循环挡时，因IST指令使转移开始辅助继电器M 8041一直保持ON，机械手回原点后，由图6可知，M8044 =ON，因此，自动循环工作一直能按图7(c)所示流程图连续进行。
由上面实例可知，该控制系统编程时因用了一条初始状态功能指令(IST指令)，使控制程序变得非常简单。
Modbus主机设置
Modbus从机站的Modbus主机通信设置和请求表可使用WindLDR“功能设置”进行设置。 进行从机站通信与用户程序执行同步，并且按照请求表中指定的请求编号顺序在END处理中处理通信数据。 当指定了请求执行内部继电器时，只有当相应的请求执行内部继电器打开时才执行请求。 当没有指定请求执行内部继电器时，连续执行所有请求。
使用WindLDR设置Modbus主机通信用于Modbus ASCII或Modbus RTU。 由于这些设置与用户程序相关，所以必须在更改设置后将用户程序下载到MicroSmart。
1. 在WindLDR菜单栏中选择设置>功能设置>通信端口。此时出现通信端口的“功能设置”对话。
2. 在“端口2”的“通信模式”下拉列表中，选择Modbus ASCII主机或Modbus RTU主机。
3. 单击端口2的设置按钮。显示“Modbus ASCII/RTU主机请求表”对话框。
4. 单击通信设置按钮。出现“通信参数”对话框。若有必要，请更改设置。
注释 1: 仅当端口 3 至端口7 上使用 Modbus 主机时才可使用115200 bps的速度。
注释 2: 当端口 3 至端口 7 上使用 Modbus 主机时可指定传输等待时间。
5. 单击确定按钮返回Modbus ASCII或RTU主机请求表。 在“功能代码”下指定请求。 一个请求表中*多可输入255个或2040个(在系统程序版本110或更高的CPU模块上时)请求。
“功能代码”为进行Modbus通信时，主机对从机进行的读取或写入的操作代码。FC5A支持如下功能代码：
当使用“请求执行内部继电器”和“错误状态”数据寄存器时，输入设备的第一个编号。
请求执行内部继电器和错误状态数据寄存器按照请求编号顺序分配。 当删除一个请求或更改请求的顺序时，更改了请求与请求执行内部继电器和错误状态数据寄存器的关系。 如果在用户程序中使用了内部继电器或数据寄存器，必须相应地更改设备编号。在完成更改后，重新下载用户程序。
6. 当完成编辑“主机请求表”时，单击确认按钮保存更改。
7. 在关闭“主机请求表”后，编辑一个用于特殊数据寄存器D8054 (传输等待时间)和错误检测的用户程序。
8. 将用户程序下载到CPU模块。
现在，设置Modbus主机完成。
Modbus从机设置
在 WindLDR 功能域设置中为端口 1 至端口 7 选择Modbus ASCII 从机或 Modbus RTU（远程终端设备）从机，则可使用 Modbus 从机通信。 当Modbus从机从Modbus主机接收请求时，Modbus从机根据请求读取或写入数据。 在用户程序的END处理时处理请求。
使用WindLDR设置Modbus从机通信用于Modbus ASCII或Modbus RTU。 由于这些设置与用户程序相关，所以必须在更改设置后将用户程序下载到MicroSmart。
1. 在WindLDR菜单栏中选择设置>功能设置>通信端口。此时出现通信端口的“功能设置”对话框。
2. 在“端口2”的“通信模式”下拉列表中，选择Modbus ASCII从机或Modbus RTU从机
3. 单击设置按钮。出现“通信参数”对话框。若有必要，请更改设置。
4. 单击确定按钮保存更改。
5. 在关闭“功能设置”屏幕后，编辑一个用于特殊数据寄存器D8054(传输等待时间)和错误检测的用户程序。
6. 将用户程序下载到CPU模块。
现在，设置Modbus从机完成。
*a:地址通常用于Modbus通信。 MicroSmart设备的Modbus地址计算方法如下。
*b: 这些 4 位数地址用于通信帧。要计算通信帧中使用的地址，提取 Modbus 地址的低 5 位数，从该值中减去1，并将结果转换为十六进制。一般MicroSmart从机支持十进制的地址通信。但若需要使用十六进制进行通信的话，勾选Modbus主机设置页中的：
，即可采用对从机地址表示为十六进制。
*c: 这些设备编号表示超薄型 CPU 模块。
错误检测程序示例
图中，D0200~D0202是上图设置的错误状态寄存器。当出现通信错误时，在其中保存从机号（高字节）和错误代码（低字节）。
错误代码表，如下所示：
00h:正常完成
01h:功能错误
02h:访问目标错误(地址超出范围，地址+设备量超出范围)
03h:设备量错误，1位写入数据错误
11h:ASCII代码错误(仅ASCII模式)
12h:帧长度错误
13h:BCC错误
14h:从机编号错误
16h:超时错误
DTDV（W）将错误状态S1分割为高低字节存放在D1,D1+1。例如，上图程序中第一行表示为D0200的高字节被存放在D0210，低字节被存放在D0211中。
之后，分别读取分割存放后的寄存器的值就可知。
