第5章 状态转移图及其顺序控制梯形图设计

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(2)选择性分支、汇合的编程举例
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(3) 并行分支、汇合的编程
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(4) 分支、汇合的组合
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本节结束！谢谢观看！
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5.1.2 无分支顺序功能图（状态转移图）
顺序功能图（SFC）又叫做状态转移图或功能表图，它是 描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形，也是 设计可编程控制器的顺序控制程序的有力工具。
顺序功能图主要由步、有向连线、转换、转换条件和动 作（或命令）组成。
步
转换条件
动作或命令
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3）STL触点断开时，CPU不执行它驱动的电路块，即CPU 只执行活动步对应的程序。 4）由于CPU只执行活动步对应的电路块，使用STL指令时 允许双线圈输出。 5）STL指令只能用于状态寄存器。 6）STL触点驱动的电路块中不能使用MC和MCR指令，但 是可以使用CJP和EJP指令。当执行CJP指令跳入某一STL 触点驱动的电路块时，不管该STL触点是否为ON状态，均 执行对应的EJP指令之后的电路。 7）可以对状态寄存器使用LD、LDI、AND、OR、OUT等 指令。 8）使状态寄存器置位的指令如果不在STL触点驱动的电路 块内，执行置位指令时系统程序不会自动地将前级步对应 的状态寄存器复位。
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实例：小车控制系统
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5.1.4 顺序控制分支、汇合的编程
(1) 选择性分支、汇合的编程
选择序列的开始称为分支。转换符号只能标在水平连结之下。
选择性序列的结束称为合并，几个选择序列合并到一个公 共序列时，用需要重新组合的序列相同数量的转换符号和 水平连线来表示，转换符号只允许标在水平连线之上。

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5.1.2 选择序列与并行序列的编程方法
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5.1.2 选择序列与并行序列的编程方法
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5.1.2
例题2：
选择序列与并行序列的编程方法
工作过程：某专用钻床用两 只钻头同时钻两个孔。开始 时，两个钻头在最上面，上 限位开关为ON。操作人员 放好工件后，按下启动按钮， 工件被夹紧后两只钻头同时 开始工作，钻到由限位开关 I0.2和I0.4设定的深度时分 别上行，回到由限位开关 I0.3和I0.5设定的位置时分 别停止上行。两个都到位后， 工件被松开，松开到位后， 加工结束，系统返回初始状 态。
三.仅有两步的闭环的处理 按上述思路：
M 0 .2 (M 0 .3 •I0 .3 M 0 .2 )•M 0 .3 M 0 .3 (M 0 .2 • I 0 .2 M 0 .3 )• M 0 .2 • M 0 .4
解决方法： 1.用转换条件的常闭触点取代
2.增设一个受I0.2控制的中间元件
√
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1.为了便于将顺序功能图转 换为梯形图，采用代表各步 的编程元件的地址（如 M0.0）作为步的代号，并 用编程元件的地址来标注转 换条件和各步的动作和命令。 2.当某步对应的编程元件置 1，代表该步处于活动状态， 否则处于不活动状态。
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5.1 利用起保停电路的顺序控制设计方法
一、起保停电路对应的逻辑表达式
5.1.2 选择序列与并行序列的编程方法
例题1：
停止要求：按下停止按钮 后，当前工作周期的操作 结束后，才停止操作返回 并停留在初始状态。
工作过程：开始时，容器空， 各阀门关闭，各传感器为0 状态。按下启动按钮后，打 开阀门A，液体A流入容器， 至中限位开关变为ON时， 关闭阀门A，打开阀门B,液 体B流入容器，至液面升到 上限位开关时，关闭阀门B， 电动机开始运行，搅拌液体， 60s后停止搅拌，打开阀门 C，放出混合液。当液面降 至下限位开关之后再过5s， 容器放空，关闭阀门C,然后 又打开阀门A开始下一周期。

5.3 基于起保停电路的设计方法
一、 启动与停止条件 某步变为活动步的条件为前级步为 活动步并且转换条件满足得到满足, 因此 某步的启动条件=前级步状态 and 转换条件 即某步的启动回路应为前级步常 开触点和转换条件的常开触点串联, 并与自身常开点并联实现自保持 当某步的下一步变为活动步时, 该步就由活动变为不活动步,因此可 以用后续步的常闭触点作为该步的 停止条件.
S:FS
Step0 SB1
Step1
SQ2
SV1 SV2
Step2
SQ3
SV1
Step3
SQ1
SV2
二、按起保停电路设计梯形图的一般方法：
如果工步S（i）的前级步是活动步，即S（i-1）=1， 并且他们之间的转换条件成立，即X（i）=1，则工步S （i）变为活动步（由“0”变为“1”） 所以，S（i）的启动回路是由S（i-1）和S（i）的常 开触点串联而成，并与S（i）的常开触点并联，实现自保 持。当后续步S（i+1）变为活动步时，S（i）应该断开， 所以将S（i+1）的常闭触点与S（I）的线圈串联。
S(i-1) S(i)
X(i)
S(i+1)
S(i)
三、输出电路的编程方法

仅在一步中为ON的输出量，可以直接与代表 步的输出线圈并联

若某输出在多个步中都为1状态，应将各步的 常开触点并联后，去驱动该输出的线圈。
四、单序列编程-机床液压动力滑台
快进 快退
SQ1 SQ2 SQ3
工进
滑台控制过程：SQ1、SQ2、SQ3分别为左限位、中限位、 右限位开关，滑台运动由三个电磁阀SV1、SV2、SV3控制, 初始时，滑台停在最左侧（SQ1被压下），按下启动按钮 SB1，电磁阀SV1、SV2线圈同时通电打开，滑台向右快速 进给（快进）；碰到中限位开关SQ2时变为工作进给（称工 进）此时SV1断电关闭，SV2仍通电打开，碰到右限位开关 SQ3时暂停8s，SV2线圈断电，滑台停止运行，时间到滑台 快速退回（快退），此时SV3线圈通电打开；返回到初始位 置时SQ1动作，SV3线圈断电，停止运动。

M0.0
M0.1
M0.5 ( )
M0.0 M0.5 M0.1
I0.3 M1.0 T38
M0.2
M0.1 ( )
Q0.0 ( ) 进液体A Q0.1 ( ) Q0.2 ( ) IN 进液体B 搅拌 T37 TON 100ms T38 TON 100ms 放混合液
M0.2 M0.3
M0.1 I0.0 M0.2 M0.2 I0.1 M0.3
M0.7 I0.7 Q0.5
I0.6 M0.6 M0.0
• 在顺序功能图中仅由两步组成的小闭环,用启保停电路 设计的梯形图不能正常工作。 • 如M0.2和I0.2均为1时，M0.3的起动电路接通，但 M0.2的常闭触点却断开， M0.3的线圈无法通电。 • 可将M0.2的常闭触点改为I0.3的常闭触点来解决此问 题。
T37
搅拌
M0.2 M0.2
M0.1T38
放混合液
I0.2 下限位
M Q0.2
T38
放混合液
I0.3 M1.0 M0.5 SM0.1 M0.0
I0.4
M1.0 ( )
连续
M0.3 T37 M0.4
M0.5
M0.4 ( )
T38 M1.0
M0.1 M0.0 ( )
M0.4 I0.2 M0.5 M0.1
M0.4
I0.0
M0.6
I0.1
Q0.2 ( ) Q0.3 ( ) Q0.4 ( )
以转换为中心编程法总结
• 电路是以转换为单位; • 电路的输入部分为该转换的所有前级步 与转换条件串联; ; • 电路的置位输出为该转换的所有后继步; • 电路的复位输出为该转换的所有前级步.
5.3使用SCR指令的顺序控制梯形图设计方法