第6章步进顺空案例.ppt

流程图与状态转移图 学习情境引入：根据控制要求，我们可以很容易地画出控制系统的工作流程图（如图6-1所示），那么,如何让PLC来识别工作流程图呢？这就要将流程图转化为PLC能够识别的状态转移图。 ① 将整个控制过程按任务要求分解成若干个工序，其中的每一个工序对应一个状态（即步），并分配状态继电器。 ② 搞清楚每个状态的功能。状态的功能是通过状态元件驱动各种负载（即线圈或功能指令）来完成的，负载可由状态元件直接驱动，也可由其他软触点的逻辑组合驱动。 ③ 找出每个状态的转移条件和方向，即在什么条件下将下一个状态“激活”。状态的转移条件可以是单一的触点，也可以是多个触点串、并联电路的组合。 ④ 根据控制要求或工艺要求，画出状态转移图。 状态转移图中的状态有驱动负载、指定转移方向和转移条件三个要素。其中指定转移方向和转移条件是必不可少的，驱动负载则要视具体情况，也可能不进行实际负载的驱动。 ① 可以将复杂的控制任务或控制过程分解成若干个状态。无论多么复杂的过程都能分解为若干个状态，有利于程序的结构化设计。 ② 相对某一个具体的状态来说，控制任务简单了，给局部程序的编制带来了方便。 ③ 整体程序是局部程序的综合，只要搞清楚各状态需要完成的动作、状态转移的条件和转移的方向，就可以进行状态转移图的设计。 ④ 这种图形很容易理解，可读性很强，能清楚地反映整个控制的工艺过程。 若对应状态“有电”（即“激活”），则状态的负载驱动和转移处理才有可能执行；若对应状态“无电”（即“未激活”），则状态的负载驱动和转移处理就不可能执行。因此，除初始状态外，其他所有状态只有在其前一个状态处于“激活”且转移条件成立时才可能被“激活”；同时，一旦下一个状态被“激活”，上一个状态就自动变成“无电”。从PLC程序的循环扫描角度来分析，在状态转移图中，所谓的“有电”或“激活”可以理解为该段程序被扫描执行；而“无电”或“未激活”则可以理解为该段程序被跳过，未能扫描执行。这样，状态转移图的分析就变得条理清楚，无需考虑状态间繁杂的联锁关系。也可以将状态转移图理解为“接力赛跑”，只要跑完自己这一棒，接力棒传给下一个人，就由下一个人去跑，自己就可以不跑了。或者理解为“只干自己需要干的事，无需考虑其他”。 对状态转移图进行编程，就是如何使用STL和RET指令的问题。状态转移图的编程原则为：先进行负载的驱动处理，然后进行状态的转移处理。图6-2所示的指令表程序见表6-1，其状态梯形图如图6-3所示。 单流程控制的编程比较简单，其编程方法和步骤如下。 ① 根据控制要求，列出PLC的I/O分配表，画出I/O分配图。 ② 将整个工作过程按工作步序进行分解，每个工作步序对应一个状态，将其分为若干个状态。 ③ 理解每个状态的功能和作用，即设计驱动程序。 ④ 找出每个状态的转移条件和转移方向。 ⑤ 根据以上分析，画出控制系统的状态转移图。 ⑥ 根据状态转移图写出指令表。 例2 电动机循环正反转的PLC控制 设计一个电动机循环正反转的控制系统。其控制要求如下：按下起动按钮，电动机正转3s，暂停2s，反转3s，暂停2s，如此循环5个周期，然后自动停止；运行中，可按停止按钮停止，热继电器动作也应停止。 1．I/O分配 根据控制要求，其I/O分配为X0：停止按钮，X1：起动按钮，X2：热继电器动合点；Y1：电动机正转接触器，Y2：电动机反转接触器。 2．状态转移图 根据控制要求可知，这是一个单流程控制程序，其工作流程图如图4-10所示； 再根据其工作流程图可以画出其状态转移图，如图4-11所示。 3．系统接线图 根据系统控制要求，其系统接线图如图4-12所示。 ① 从3个流程中选择执行哪一个流程由转移条件X0、X10、X20决定。 ② 分支转移条件X0、X10、X20不能同时接通，哪个先接通，就执行哪条分支。 ③ 当S20已动作时，一旦X0接通，程序就向S21转移，则S20就复位。因此，即使以后X10或X20接通，S31或S41也不会动作。 ④ 汇合状态S50可由S22、S32、S42中任意一个驱动。 选择性分支的编程与一般状态的编程一样，先进行驱动处理，然后进行转移处理，所有的转移处理按顺序执行，简称先驱动后转移。因此，首先对S20进行驱动处理