第八课题　使用流程图完成自动送料装车的设计与实现

实训设计题：自动送料装车◆ 实训设计题： 自动送料装车系统由三级传送带、料箱、料位检测与送料、车位和吨位检测等环节组成，如图所示，其控制要求如下。

● 初始状态 : 红灯 L8 灭，绿灯 L7 亮，表明允许汽车开进装料。料斗出料口关闭，电动机 M1 、 M2 和 M3 皆为停止状态。● 进料 : 如料箱中料不满（料位传感器 S1 为 OFF ）， 5s 后进料电磁阀开启进料；当料满（ S1 为 ON ）时，中止进料。● 装车 : 当汽车开进到装车位置（车位传感器 S2 为 ON ）时，红灯 L1 亮，绿灯 L2 灭；同时启动 M3 ，经 5s 后启动 M2 ，再经 5s 后启动 M1 ，再经 5s 后打开料箱（ L3 为 ON ）出料。当车装满（称重传感器 S3 为 ON ）时，料箱关闭（ L3 为 OFF ），经 5s 后 M1 停止，再经 5s 后 M2 停止，再经 5s 后M3 停止，同时红灯 L8 灭，绿灯 L7 亮，表明汽车可以开走。● 停机 : 按下停止按钮 SB2 ，整个系统中止运行。

◆ 实训目的通过相关内容的讲解和学生的练习，使学生熟悉状态转移图的编程规则，掌握单流程、选择性分支、并行性分支的编程方法，学会使用状态转移图编写分支程序。

◆ 讲授内容的相关知识点● 状态转移图介绍状态转移图的编程思想状态转移元件 S 符号： 状态元件自身也有常开、常闭触点，动作的原理与元件 Y 、 M 的触点动作原理相同。

S0

状态转移元件的分类初始状态：回零状态：通用状态：保持状态：报警状态：

S0 ～ S9 符号S10 ～ S19 符号S20 ～ S499 符号S500 ～ S899 符号S900 ～ S999 符号

状态转移图的三要素第一要素：第二要素：第三要素：

状态转移的条件

状态元件驱动的负载状态转移的方向

步进顺控指令 FX2N 系列 PLC 的步进指令有两条：步进接点指令 STL 和步进返回指令 RET 。 STL ：步进接点指令 , 梯形图符号为

步进返回指令 梯形图符号为 RET 指令用于返回主母线。使步进顺控程序执行完毕时，非状态程序的操作在主母线上完成，防止出现逻辑错误。状态转移程序的结尾必须使用 RET 指令。

状态转移图编程注意事项 在状态转移图中，尽量少用梯形图的编程方法； 在状态转移图中，元件的线圈可以重复使用； 在状态转移图中，状态元件不能重复使用； 在状态转移图中，状态元件可以不按顺序使用； 在状态元件之后，不能紧跟着使用多重输出指令。

单流程状态转移图所谓单流程，是指状态转移只可能有一种顺序，没有其他可能，所以叫单流程。实例讲解 使用状态转移图编制下面程序： 按启动按钮，灯 L1 、 L2 间隔 0.5S 交替闪烁 5 次停止。

使用状态转移图编程

使用状态转移图编程

使用状态转移图编程

使用状态转移图编程

使用状态转移图编程

使用状态转移图编程

步进顺控梯形图和指令

编程练习使用单流程状态转移图的设计方法设计下面程序： 当按下启动按钮后，三台电动机 M1 、 M

2 、 M3 按先后顺序间隔 5 秒依次启动运行，当 M3 运行 10 秒后， M1 、 M2 、 M3 再按相反的顺序间隔 5 秒依次停止运行，当M1 停止 5 秒后，程序重新循环一遍停止。

程序要有停止按钮，三台电动机使用同一个输入信号作过载保护。

选择性、并行性分支状态转移图讲解存在多种工作顺序的状态流程图为分支、汇合流程图。分支流程可分为 : 选择性分支和并行性分支两种。

选择性分支状态转移图的特点 从多个流程顺序中选择执行一个流程，称为选择性分支。

选择性分支、汇合的编程 编程原则是先集中处理分支状态，然后再集中处理汇合状态。

选择性分支例题讲解大小球的分拣控制系统设计 控制要求 在生产过程中，经常要对流水线上的产品进行分捡，下图是用于分拣小球大球的机械装置。工作顺序是向系下，抓住球，向上，向右运行，向下，释放，向上和向左运行至左上点（原点）抓球和释放球的时间均为 1 秒。

机械装置动作顺序如下 ： 左上为原点，机械臂下降（当碰铁压着的是大球时，限位开 SQ 2 断开，而压

着的是小球时 SQ 2 接通，以此判断是大球还是小球）。

左、右移分别由 Y4 、 Y3 控制，上升、下降分别由 Y2 、 Y0 控制， 将球吸住由 Y1 控制。

I/O 分配 输 入（ I） 输 出（ O）

元件 功能 信号地址 元件 功能 信号地址开关 SQ1 左限位开关 X1 机械臂 下降 Y0

开关 SQ2 下限位开关 X2 机械臂 上升 Y2

开关 SQ3 上限位开关 X3 机械臂 右移 Y3

开关 SQ4 判断小球的限位开关 X4 机械臂 左移 Y4

开关 SQ5 判断大球的限位开关 X5 机械臂 停留原点指示灯 Y5

开关 PS0 程序运行开关 X0 电磁吸盘 吸住铁球 Y1

按钮 SB1 将机械臂手动上移 X6

按钮 SB2 将机械臂手动上移 X7

3．状态转移图如图 8-12

对应状态转移图

外部接线图

并行性分支、汇合的编程 多个流程分支可同时执行的分支流程称为并行性分支。

选择性分支、汇合的编程 并行性分支的编程原则是先集中进行并行性分支的转移处理，然后处理每条分支的内容，最后再集中进行汇合处理。

并行性分支例题讲解按钮人行道控制的系统设计

I/O 分配 输 入（ I） 输 出（ O）

元件 功能 信号地址 元件 功能 信号地址按钮 SB1 程序启动开关 X2 LD1 马路东西绿灯 Y0

按钮 SB2 程序停止开关 I/O 分配 X3 LD2 马路东西黄灯 Y1

按钮 SB3 马路北边行人按钮 X0 LD3 马路东西红灯 Y2

按钮 SB4 马路南边行人按钮 X1 LD4 人行道南北绿灯 Y3

LD5 人行道南北绿灯 Y4

LD6 人行道南北绿灯 Y5

状态转移图如图所示

程序外部接线图如图所示