图的跳转与分支

3.3.2　SFC图的跳转与分支

1）SFC图的跳转

SFC图的跳转如图3-61所示，有以下几种形式：

（1）向下跳：跳过相邻的状态步，到下面的状态步，如图3-61（a）所示，当转移条件X0＝1时，从S0状态步跳到S22状态步。

（2）向上跳：跳回到上面的状态步（也叫重复），如图3-61（a）所示，当转移条件X4＝1时，从S22状态步跳回到S0状态步，当转移条件X4＝0时，从S22跳回到S20状态步。

（3）跳向另一条分支：如图3-61（c）所示，当转移条件X 11＝1时，从S20状态步跳到另一条分支的S31状态步。

（4）复位：如图3-61（c）所示，当转移条件X 15＝1时，使本状态步S32复位。

在编程软件中，SFC图的跳转用箭头表示，如图3-61（b）、（d）所示。

图3-61　跳转的形式

2）SFC图的分支

状态转移图（SFC图）可分为单分支、选择分支、并行分支和混合分支。

单分支是最常用的一种形式，前面所讲的实例用的都是单分支状态转移图。

选择分支如图3-62（a）所示，在选择分支状态转移图中，有多个分支，只能选择其中的一条分支。如X2＝1时，选择左分支S23；如X2＝0时，选择右分支S26。

图3-62　选择分支

并行分支如图3-63（a）所示，在并行分支状态转移图中，有多个分支，当满足转移条件X2时，所有并行分支S23、S26同时置位，在并行合并处所有并行分支S24、S27同时置位时，当转移条件X5＝1时转移到S28状态步。

图3-63　并行分支

【例3-7】　一个传送机械手装置用于分拣大球和小球，如图3-64所示。机械臂原始位置在左限位，电磁铁在上限位。接近开关SQ₀用于检测是否有球。SQ₁～SQ₅分别用于传送机械手上下左右运动的定位。

图3-64　大小球分拣传送机械手装置示意图

启动后，当接近开关检测到有球时电磁杆下降，如果电磁铁碰到大球时下限位开关不动作，碰到小球时下限位开关动作。电磁杆下降2s后电磁铁吸球，吸球1s后上升，到上限位后机械臂右移。如果吸的是小球，机械臂到小球位，电磁杆下降2s，电磁铁失电释放小球；如果吸的是大球，机械臂就到大球位，电磁杆下降2s，电磁铁失电释放大球；停留1s上升，到上限位后机械臂左移到左限位，并重复上述动作。

如果要停止，必须在完成一次上述动作后到左限位停止。

用PLC控制传送机械手装置的梯形图程序如图3-65所示。图中的状态转移图采用选择分支，选择的转移条件是下限位开关X2是否动作。

图3-65　大小球分拣传送SFC图

状态转移图适合于步进顺序控制，对于随机变量的控制一般可单独编制梯形图。例3-7中，手动控制就是随机变量对机械手的控制，在本例中，将手动控制梯形图放在初始状态步S0，手动控制梯形图如图3-66所示。

手动控制一般可以采用按钮点动控制，手动控制应考虑控制条件，如右移控制时，应保证电磁铁在上限位（X3＝1），当移到最右端时碰到限位开关X5应停止右移，右移和左移应互锁。电磁铁吸球控制应有自锁功能，为了节约输入接点，可采用单按钮启动停止控制梯形图，其工作原理请自行分析。

图3-66　手动控制梯形图

图3-65和图3-66不能同时执行，一般要用条件跳转功能指令将其分开。

【例3-8】　按钮人行道。

按钮人行道如图3-67所示，道路上的交通灯由行人控制，在人行道的两旁各设一个按钮，当行人要过按钮人行道时按下路边的按钮，交通灯按图3-68的时间顺序变化，在交通灯已经进入运行状态时，再按按钮将不起作用。

图3-67　按钮人行道示意图

图3-68　按钮人行道交通灯通行时间图

本例采用并行分支比较方便，根据控制的通行时间关系，将时间按照车道和人行道分别标定，如图3-69所示，在并行分支中，车道按定时器T0、T1、T2设定的时间工作，人行道按定时器T3、T4、T5设定的时间工作。

图3-69　按钮人行道状态转移图

图3-69是按钮人行道状态转移图。在图中，路边的两个按钮采用并联接线方式，同接在一个输入接点X0上，这样可以节省一个输入接点，还可以减少一根导线。

当PLC运行时，初始状态S0动作，车道绿灯亮，人行道红灯亮。

当按下路边的其中一个按钮时，X0＝1，并行分支中的S20和S23同时动作，分别按车道和人行道的时间顺序动作。在人行道，S25经过T5的延时首先结束，转为红灯Y3亮，等待S22状态步中T2的延时，当T2到达延时时间，S22和S25同时复位，跳转到S0状态步，恢复到原始状态。