机床电气控制与plc34938

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1、机床电气控制与PLC(第17讲)高安邦教授主讲顺序控制系统状态转移图(SFC)顺序控制系统的工作过程，可以用状态转移图(状态转换图、状态图、流程图)来描述。所谓状态转移图，就是用编程元件(如状态元件s、辅助继电器M)描述工步状态的工艺流程图，如下图所示。它是由步(状态)、转移条件、有向连线和动作组成。状态法也叫功能图表法，是程序编制的重要方法及工具。近年来不少PLC厂商结合此法开发了相关的指令。FX2N系列PLC的步进顺控指令及大量的状态软元件就是为状态编程法安排的。状态转移图(SFC)是状态编程的重要工具，包含了状态编程的全部要素。

2、进行状态编程时，一般先绘出状态转移图，再转换成状态梯形图(STL)或指令表。下面将介绍状态指令、状态元件、状态三要素、状态编程思想，状态转移图与状态梯形图对应关系；然后说明常见状态转移图的编程方法，并结合实例介绍状态编程思想在顺序控制中的应用。FX2N系列步进指令FX2N系列PLC步进指令所使用的状态软元件步进接点指令(STL)只有常开接点，连接步进接点的其他继电器接点用指令LD或LDI开始。步进返回指令(RET)用于状态(S)流程结束时，返回主程序(母线)。步进指令在状态转移图和状态梯形图中的表示如下图所示。图每个状态的内母线上都将

3、提供三种功能：①驱动负载(OUTYi)；②指定转移条件(LD/LDIXi)；③指定转移目标(SETSi)，称为状态的三要素。后两个功能是必不可少的。使用步进指令时应先设计状态转移图，再由状态转移图转换成状态梯形图。状态转移图中的每个状态表示顺序控制中每步工作的操作，因此常用步进指令实现时间或位移等顺序控制的操作过程。使用步进指令不仅可以简单、直观地表示顺序操作的流程图，而且可以非常容易地设计多流程顺序控制，并且能够减少程序条数．使程序易于理解。2）步进指令的使用①步进接点在状态梯形图中与左母线相连，具有主控制功能，STL右侧产生的新母

4、线上的接点要用LD或LDI指令开始。RST指令可以在一系列的STL指令最后安排返回，也可以在一系列的STL指令中需要中断返回主程序逻辑时使用。②当步进接点接通时，其后面的电路才能按逻辑动作。如果步进接点断开，则后面的电路全部断开，相当于该段程序跳过。若需要保持输出结果，可用SET和RST指令。③可以在步进接点内处理的顺控指令如下表所示。表中的栈操作指令MPS／MRD／MPP在状态内不能直接与步进接点后的新母线连接，应接在LD或LDI指令之后，如下图所示。为了控制电机正反转时避免两个线圈同时接通短路，在状态内可实现输出线路互锁，方法如图

5、:在STL指令的内母线上格LD或LDI指令编程后，对下图(a)所示没有触点的线圈Y003将不能编程，应改成按图(b)电路才能对Y003编程。状态转移图是状态编程法的重要工具。状态编程的一般设计思想是：将一个复杂的控制过程分解为若干个工作状态，弄清各工作状态的工作细节(状态功能、转移条件和转移方向),再依据总的控制顺序要求，将这些上作状态联系起来，就构成了状态转移图，简称为SFC图。SFC图可以在备有A7PHP／HGP等图示图像外围设备和与其对应编程软件。某台车自动往返控制的SFC建立:1)按下启动钮SB，电机M正转，台车前进，碰到限位

6、开关SQl后，电机M反转台车后退。2)台车后退碰到限位开关SQ2后，台车电机M停转，台车停车5s后，第二次前进碰到限位开关SQ3，再次后退。3)当后退再次碰到限位开关SQ2时，台车停止。建立SFC图的方法:1)将整个过程按工序要求分解2)对每个工序分配状态元件，说明每个状态的功能与作用，转移条件。如下表所示根据表可绘出状态转移图如图所示。图中初始状态so要用双框，驱功so的电路要在对应的状念梯形图中的开始处绘出。SFC图和状态梯形图结束时要使用RET和END。上图可以看出，状态转移图具有以下特点：①SFC将复杂的任务或过程分解成了若干

7、个工序(状态)。无论多么复杂的过程均能分化为小的工序，有利于程序的结构化设计。②相对某一个具体的工序来说，控制任务实现了简化，并给局部程序的编写带来了方便。③整体程序是局部程序的综合．只要弄清各工序成立的条件、工序转移的条件和转移的方向，就可以进行这类图形的设计。④SFC容易理解，可读性强，能清晰地反映全部控制工艺过程。（3）状态转移图(SFC)转换成状态梯形图(STL)、指令表程序（1）编制SFC图的注意事项1)对状态编程时必须使用步进接点指令STL。程序的最后必须使用步进返回指令RET，返回主母线。2)初始状态的软元件用S0～S9

8、，并用双框表示；中间状态软元件用S20～S899等状态，用单框表示。若需要在停电恢复后继续原状态运行时，可使用S500～S899停电保持状态元件。此外S10～S19在采用状态初始化指令FNC60(IST)时，可用于特殊目