状态转移图的研究及单流程编程训练实验

一、实验目的

1、了解状态的三要素

2、认识状态转移图（SFC）的特点

 3、理解状态转移图的执行情况。

 4、掌握单流程状态转移图的编程原则和编程方法。

 5、掌握状态转移程序的调试手段。

二、实验内容及指导

（一）状态三要素

  状态元件（又称状态继电器），是构成状态转移图的基本元素。其作用是从主母线上提供一个状态接点，形成子母线。状态元件具有负载驱动、状态转移条件和状态转移方向三个要素。

  下图6-1是某控制系统的状态转移图和指令表，其中有三个状态：S0、S20和S21（S20为初始状态），其中三要素组成如下表所示。

           图6-1 状态转移图和指令表

              表6-1   状态三要素表

  实验要求：将指令程序输入PLC并运行。观察程序的执行结果，体会上表，进一步理解每个状态的三要素组成。

（二）状态转移图的特点及程序执行过程

  理论教材中，小车自动往返控制的实例，其状态转移图如下图6-2所示。

     图6-2小车自动往返控制的实例的状态转移图

1）将程序写入PLC并运行，观察运行结果，并体会控制要求。

2）通过反复运行，并借助于编程器的监控和测试手段，观察各状态元件（S）、输入元件（X）、输出元件（Y）和定时元件（T）的状态变化，以及状态与状态成立条件、状态转移方向、状态转移条件、状态所驱动的负载之间的关系，并体会状态转移图及其执行的特点。

（1）状态转移图是严格按照预定的顺序，进行的顺序控制流程。

（2）每个状态均有其成立（激活）的条件，一旦后一个状态被激活，其前一个状态就会自动关闭。

（3）状态具有三要素。

（4）从程序的执行结果和动作顺序，很容易理解其控制过程。

三、实验训练

1、状态三要素及状态转移图训练

1）控制要求

（1）PLC为RUN时，通过S0使Y20得到驱动。

（2）若S0为ON时，等到X10为ON时，通过S20使Y0、Y4、Y7得到驱动。

（3）S20为ON时，等到X11为ON时，通过S21使Y3、Y7、Y10得到驱动。

（4）S21为ON时，等到X12为ON时，重复上述动作。

2）训练内容

（1）找出各状态的三要素，并填入下表6-2：

                 表6-2  状态的三要素表

（2）完成其状态转移图

状态转移图：

　（3）写出指令程序，输入PLC并运行，分析运行结果是否符合控制要求。

2、状态转移图特点的体会与研究训练

某控制的状态转移图所对应的指令程序如下（X0为启动信号， Y0表示准备好，Y1控制红灯，Y2控制绿灯，Y3控制黄灯）。

训练要求如下：

（1）将以上指令程序输入PLC并运行，分析其控制过程（状态个数、三要素和动作顺序）。

（2）画出其状态转移图。

状态转移图

　3、单流程状态转移图的编程与调试训练

训练题一：电动机按顺序起停，其控制的状态转移图6-3如下图6-3所示：

      图6-3 电动机顺序起停控制的状态转移

训练题二：物料搬运示意图6-4及控制要求，如下图6-4所示，其控制的状态转移图，如下图6-5所示。

               图6-4  物料搬运示意图

         图6-5  物料搬运控制的状态转移图

训练内容如下：

对训练题一、二进行编程，体会编程的原则和方法。

训练题一指令程序：

训练题二指令程序：