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梯形图和状态图
梯形图又叫梯形逻辑图,它继承了传统继电器控制图的形式,使用户易理解、易接受。但是这种梯形图法同继电器控制图一样,设计起来复杂、费工费时,而且要求设计人员有一定的经验,维修时读图也不方便。状态图也叫状态迁移图,或叫顺序控制图,它是在梯形图的基础上发展而来的,避免了梯形图的诸多缺陷,在设计图和读图时都很方便,但是,PLC状态图的使用有一定的条件,限制了它的应用范围。本文以日本三菱生产的FX2系列PLC为例阐述。

PLC作为工业自动化的控制工具已广泛应用于各种控制场合,PLC控制系统设计的主要问题是编程,在主流程中采用子程序调用、SFC编程等方法可以使程序结构清晰,易于阅读及维护,尤其是SFC的使用可以大大减轻编程的工作量,缩短系统设计时间。

PLC的SFC程序设计方法:
(1)用SFC进行顺序动作的编程是SFC基本的用途, 也是相对简单的,只需写出机械动作的工序图,进行状态分配,然后根据转移条件的顺序、并行或选择画SFC图,再将SFC改画成梯形图就可以了。
(2)SFC不只是可以用于对顺序的机械动作进行编程,也可以用于一般的逻辑编程,尤其是在分支判断比较复杂的情况下,采用SFC编程可使问题大大减化。例如在电梯控制中,假如电梯正在上行,要判断下一层是否要停的流程,如图1示,其中的逻辑判断是比较复杂的,若采用基本逻辑 指令进行编程,则程序很复杂,包含很多跳转,程序的阅读、检查都很费劲,但若采用SFC编程则轻松多了,根据流程图可直接 写出图2所示的具有选择性分支的SFC流程。

在实际应用中,程控系统往往采用模拟屏上的设备灯来实时反映各设备状态,而模拟屏上各设备灯的亮、灭、闪等状态通常由PLC输出点直接控制,虽然PLC处理点灯问题也比较方便。但在设备灯很多(尤其是在百只以上)的情况下,如果仍由PLC直接控制点灯,一方面需占很LC输出点,即需很多输出模板和较多的投资。另一方面也占用了主机很多处理时间。当主机负荷较高,则会影响实时性。如果能设计出一种PLC扩展控制器,通过串行通信接受主机指令,点灯、熄灯、闪烁等工作由它自行完成,则一方面可以节省较多费用,另一方面可以简化PLC的编程,提高控制的实时性。
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