PLC狀態轉移圖在電動機正反轉控制中的應用

黃永程，楊 斌，王鵬程，李 俏，胡羽沫

0 引言

PLC是一種數字運算操作的電子裝置，是直接應用于工業環境，用程序來改變控制功能，易于與工業控制系統連成一體的工業計算機。PLC之所以能夠迅速發展，是因為它具有許多適合工業控制的優點，較好地解決了工業控制領域中普遍關心的可靠、安全、靈活、方便、經濟的問題[1]。

在PLC的編程學習當中，梯形圖是一種最基本的編程方法。在掌握了梯形圖編程的基礎上，狀態圖編程具有更好的可讀性，便于理解，易于被沒有工作經驗的學生所掌握。在狀態圖的編程中，抓住幾個關鍵點、掌握基本的編程原則，是保證程序編制成功的重要保證[2-3]。

1 實例

1.1 設計要求

設計一個三相電動機循環正反轉控制系統，其控制要求如下：按下啟動按鈕，電動機正轉3 s，暫停2 s，反轉3 s，暫停2 s，如此循環5個周期，然后自動停止；運行中可按停止按鈕停止，熱繼電器動作也應停止。其I/O分配如表1所示，I/O接線圖如圖1所示。

表1 I/O分配表

1.2 梯形圖程序

圖1 I/O接線圖

由于設計要求需要完成5個周期，采用計數器C1對循環次數進行計數，此外還采用通用型輔助繼電器M0，其梯形圖程序如圖2所示。

圖2 梯形圖程序圖

其對應的語句表如表2所示。

表2 指令表1

1.3 狀態轉移圖程序

狀態轉移圖指令有兩條：步進開始指令STL和步進結束指令RET。在步進梯形圖程序中，每個STL指令都要與SET指令共同使用，即每個狀態都要先用SET指令置位，再用STL指令去驅動狀態的執行。狀態轉移使用SET指令，但是如果非連續轉移不能使用SET指令，而用OUT指令[4]。根據控制要求可知，這是一個單流程控制程序，其工作流程圖如圖3所示，再根據其工作流程圖可以寫出其狀態轉移圖，如圖4所示。

圖3 工作流程圖

圖4 狀態轉移圖

其對應的指令表如表3所示。

2 結論

把分別采用梯形圖和狀態轉移圖編寫的程序下載到SX-805電動機正反轉模塊上，最終得出相同的結果。通過實例，對比這兩種編程方法不難發現，對于順序控制要求來說采用狀態轉移圖要比梯形圖更容易理解、更直觀、更適合初學者、更簡單明了。總之，在三菱PLC指令系統中，對順序控制根據要求很容易寫出其工作流程圖，再根據工作流程圖很容易寫出狀態轉移圖，狀態轉移圖中的每一步表示設備運行的每一個工序，程序按順序控制要求一步步地執行，使設備按工序順序一個個地完成，這種編程方法使程序控制邏輯簡化、程序直觀、易懂、程序設計簡單方便。

表3 指令表2

參考文獻：

［1］常斗南，翟津.三菱PLC控制系統綜合應用技術［M］.北京：機械工業出版社，2013.

［2］阮友德.電氣控制與PLC實訓教程［M］.北京：人民郵電出版社，2008.

［3］張玉清.談PLC中的狀態轉移圖編程［J］.牡丹江大學學報，2008（03）：105-107.

［4］劉一凡.基于仿真對象的PLC課程項目教學新探［J］.肇慶學院學報，2016（05）：33-37.

［5］王曼，戴晨玉，崔守娟.傳輸帶PLC控制程序的優化［J］.機電工程技術，2017（12）：40-41.