状态转移图的研究及单流程编程训练实验
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：
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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。
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