状态转移图及编程方法.doc

《状态转移图及编程方法.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、第6章状态转移图及编程方法教学目的及要求：通过教学，使学生明确状态的功能和状态转移图所表示的顺序控制过程，熟练掌握选择性分支与汇合、并行性分支与汇合的应用，掌握顺控系统设计的方法和技能。教学方式：理论讲解、例题讲解。演示操作：利用FX2N-64MRPLC实现对自动送料小车的控制。重点难点：掌握单流程状态图的编程、选择性及并行性分支与汇合的编程。问题的提出：状态转移图是使用什么语言编程，它与梯形图语言有什么区别。6.1状态转移图及状态的功能6.1.1状态转移图用梯形图或指令表方式编程固然广为电气技术人员接受，但对于一个复杂的控制系统，尤其是顺序控制系统，由于内部的联锁、

2、互动关系极其复杂，其梯形图往往长达数百行。另外，在梯形图上如果不加注释，这种梯形图的可读性也会大大降低。为了解决这个问题，近年来，许多新生产的PLC在梯形图语言之外加上了符合IEC1131—3标准的SFC（SequentialFunctionChart）语言，用于编制复杂的顺控程序。IEC1131—3中定义的SFC语言是一种通用的流程图语言。三菱的小型PLC在基本逻辑指令之外增加了两条简单的步进顺控指令（STL，意为StepLadder；RET，意为返回），同时辅之以大量状态元件，就可以使用状态转移图方式编程。称为“状态”的软元件是构成状态转移图的基本元素。FX2N共

3、有1000个状态元件，其分类、编号、数量及用途如表6-1所示。表6-1FX2N的状态元件类别元件编号个数用途及特点初始状态S0～S910用作状态转移图的起始状态返回状态S10～S1910用IST指令时，用作返回原点的状态通用状态S20～S499480用作SFC的中间状态掉电保持状态S500～S899400具有停电保持功能，停电恢复后需继续执行的场合，可用这些状态元件信号报警状态S900～S999100用作故障诊断或报警元的状态注：a状态的编号必须在指定范围选择。b各状态元件的触点，在PLC内部可自由使用，次数不限。c在不用步进顺控指令时，状态元件可作为辅助继电器在程序

4、中使用。d通过参数设置，可改变一般状态元件和掉电保持状态元件的地址分配。6.1.2FX2N系列PLC的步进顺控指令FX2N系列PLC的步进指令有两条：步进接点指令STL和步进返回指令RET。1、STL：步进接点指令（梯形图符号为）STL指令的意义为激活某个状态。在梯形图上体现为从母线上引出的状态接点。STL指令有建立子母线的功能，以使该状态的所有操作均在子母线上进行。步进接点指令在梯形图中的情况见图6-2所示。图6-2步进接点指令STL的符号及含义2、步进返回指令（梯形图为）RET指令用于返回主母线。使步进顺控程序执行完毕时，非状态程序的操作在主母线上完成，防止出现逻

5、辑错误。状态转移程序的结尾必须使用RET指令。6.1.3运用状态编程思想解决顺控问题的方法步骤为了说明状态编程思想，我们先看一个实例：某自动台车在启动前位于导轨的中部，如图6-3所示。某一个工作周期的控制工艺要求如下：a按下启动按钮SB，台车电机M正转，台车前进，碰到限位开关SQ1后，台车电机反转，台车后退。b台车后退碰到限位开关SQ2后，台车电机M停转，台车停车，停5s，第二次前进，碰到限位开关SQ3，再次后退。c当后退再次碰到限位开关SQ2时，台车停止。图6-3自动台车示意图为设计本控制系统的梯形图，先安排输入、输出口及机内器件。台车由电机M驱动，正转（前进）由P

6、LC的输出点Y1控制，反转（后退）由Y2控制。为了解决延时5s，选用定时器T0。将起动按钮SB及限位开关SQ1、SQ2、SQ3分别接于X0、X1、X2、X3。下面我们以台车往返控制为例，说明运用状态编程思想设计状态转移图（SFC）的方法和步骤：1、将整个过程按任务要求分解，其中的每个工序均对应一个状态，并分配状态元件如下。a初始状态S0d延时5sS22b前进S20e再前进S23c后退S21f再后退S24注意：虽然S20与S23，S21与S24，功能相同，但它们是状态转移图中的不同工序，也就是不同状态，故编号也不同。2、弄清每个状态的功能、作用。S0PLC上电作好工作准

7、备S20前进（输出Y1，驱动电动机M正转）S21后退（输出Y2，驱动电动机M反转）S22延时5s（定时器T0，设定为5s，延时到T0动作）S23同S20S24同S21各状态的功能是通过PLC驱动其各种负载来完成的。负载可由状态元件直接驱动，也可由其他软元件触点的逻辑组合驱动，如图6-4。 （a）直接驱动 （b）软元件组合驱动图6-4负载的驱动3、找出每个状态的转移条件，即在什么条件将下将某个状态“激活”。状态转移图就是状态和状态转移条件及转移方向构成的流程图，弄清转移条件当然是必要的。经分析可知，本例中各状态的转移条件如下。S20转移条件SBS21转