PLC的选择性流程与并行性流程的程序编制

一、选择性流程及其编程
（一）选择性流程程序的特点
选择性流程程序：由两个及以上的分支程序组成的，但只能从中选择一个分支执行的程序，称为选择性流程程序。

选择性流程程序的结构形式
1.从3个流程中选择执行哪一个流程由转移条件X0、X10、X20决定；
2.分支转移条件X0、X10、X20不能同时接通，哪个接通，就执行哪条分支；
3.当S20已动作，一旦X0接通，程序就向S21转移，则S20就复位。因此，即使以后X10或X20接通，S31或S41也不会动作；
4.汇合状态S50，可由S22、S32、S42中任意一个驱动。
（二）选择性流程编程
选择性流程编程原则：先集中处理分支状态，然后再集中处理汇合状态。
1．选择性分支的编程
选择性分支的编程与一般状态的编程一样，先进行驱动处理，然后进行转移处理，所有的转移处理按顺序执行，简称先驱动后转移。因此，首先对S20进行驱动处理(OUT Y0)，然后按S21、S31、S41的顺序进行转移处理。选择性分支的程序如下：

2．选择性汇合的编程
选择性汇合的编程是先进行汇合前状态的驱动处理，然后按顺序向汇合状态进行转移处理。因此，首先对第一分支(S21、S22)、第二分支(S31、S32)、第三分支(S41、S42)进行驱动处理，然后按S22、S32、S42的顺序向S50转移。选择性汇合的程序如下：

（三）编程实例

例1 用步进指令设计电动机正反转的控制程序。
控制要求为：按正转起动按钮SBl，电动机正转，按停止按钮SB3，电动机停止；按反转起动按钮SB2，电动机反转，按停止按钮SB3，电动机停止；且热继电器具有保护功能。
（1）I／O分配
X0：停止按钮SB3(常开)，Xl：正转起动按钮SBl，X2：反转起动按 钮SB2，
X3：热继电器FR(常开)；Y1：正转接触器KMl， Y2：反转接触器KM2。
（2）状态转移图
根据控制要求，电动机的正反转控制是一个具有两个分支的选择性流程.
分支转移的条件是正转起动按钮SBl（Xl）和反转起动按钮SB2（X2）.
汇合的条件是热继电器FR（X3）或停止按钮SB3（X0）.
初始状态S0可由初始脉冲M8002来驱动，其状态转移图如图7-13（a）所示。
（3）指令表
根据下图（a）所示的状态转移图，其指令表如下图（b）所示。

电动机正反转控制的状态转移图和指令表
例2 用步进指令设计一个将大、小球分类选择传送装置的控制程序
控制要求如下：如下图(a)所示，左上为原点，机械臂下降（当碰铁压着的是大球时，机械臂未达到下限，限位开关SQ2不动作，而压着的是小球时，机械臂达到下限，SQ2动作，这样可判断是大球还是小球）。然后机械臂将球吸住，机械臂上升，上升至SQ3动作，再右行到SQ5（若是大球）或SQ4（若是小球）动作，机械臂下降，下降至SQ2动作，将球释放，再上升至SQ3动作，然后左移至SQ1动作到原点。
Y4：左移 Y3：右移 Y2：上升 Y0：下降 Y1：吸球
(1)I／O分配
X0：启动按钮，Xl：SQ1（左限位开关）， X2：SQ2（下限位开关），X3：SQ3（上限位开关），X4：SQ4（右限位开关），X5：SQ5（右限位开关）；
Y0：下降，Y1：吸球，Y2：上升，Y3：右移，Y4：左移
(2)状态转移图
根据工艺要求，该控制流程根据吸住的是大球还是小球有两个分支，且属于选择性分支。分支在机械臂下降之后根据下限开关SQ2的是否动作可判断是大球还是小球，分别将球吸住、上升、右行到SQ4（小球位置X004动作)或SQ5(大球位置X005动作)处下降，然后再释放、上升、左移到原点。
其状态转移图如下图(b)所示。在下图(b)中有两个分支，若吸住的是小球，则X002为ON，执行左侧流程；若为大球，X002为OFF，执行右侧流程。

大、小球分类选择传送装置的示意图和状态转移图
二、 并行性流程及其编程
（一）并行性流程程序的特点
由两个及以上的分支程序组成的，但必须同时执行各分支的程序，称为并行性流程程序。下图是具有3个支路的并行性流程程序，其特点如下：

并行性流程程序的结构形式
（二）并行性流程编程
编程原则：先集中进行并行分支处理，然后再集中进行汇合处理。
1.并行性分支的编程
并行性分支的编程与选择性分支的编程一样，先进行驱动处理，然后进行转移处理，所有的转移处理按顺序执行。根据并行性分支的编程方法，首先对S20进行驱动处理 (OUT Y0)，然后按第一分支、第二分支、第三分支的顺序进行转移处理。如图（a）所示，并行性分支的程序如下：

（a） 分支状态

（b）并行分支状态程 序
并行性分支的编程
2．并行性汇合的编程
并行性汇合的编程与选择性汇合的编程一样，也是先进行汇合前状态的驱动处理，然后按顺序向汇合状态进行转移处理。根据并行性汇合的编程方法，首先对S21、S22、S31、S32、S41、S42进行驱动处理，然后按S22、S32、S42的顺序向S50转移。如下图所示，并行性汇合的程序如下：

(a) 汇合状态

(b) 并行汇合状态程序
并行汇合的编程
3.并行性流程编程注意事项
（1）并行性流程的汇合最多能实现8个流程的汇合。
（2）在并行分支、汇合流程中，不允许有下图（a）的转移条件，而必须将其转化为图6-19（b）后，再进行编程。

(a)不正确的转移条件       (b) 正确的转移条件
并行性分支、汇合流程的转化

（三）编程实例
用步进指令设计一个按钮式人行横道交通灯控制的控制程序。
控制要求：如 下图所示人行横道交通灯控制，按下按钮SB1或SB2，人行道和车道指示灯按如 下图所示的示意图亮灯。
人行横道交通灯控制

（1）I／O分配
X0：SB1（左起动），Xl：SB2（右起动），Y1：车道红灯，Y2：车道黄灯，Y3：车道绿灯，Y5：人行道红灯，Y6：人行道绿灯。
（2）PLC的外部接线图(如下图所示)

按钮式人行横道指示灯的示意图

PLC的外部接线图
（3）状态转移图
根据控制要求，当未按下按钮SB1或SB2时，人行道红灯和车道绿灯亮：当按下按钮SB1或SB2时，人行道指示灯和车道指示灯同时开始运行，是具有两个分支的并行流程。其状态转移图如 下图所示。

按钮式人行横道交通灯控制的状态转移图
说明：
①PLC从STOP→RUN时，初始状态S0动作，车道信号为绿灯，人行道信号为红灯，
②按人行横道按钮SB1或SB2，则状态转移到S20和S30，车道为绿灯，人行道为红灯，
③30s后车道为黄灯，人行道仍为红灯。
④再过l0s后车道变为红灯，人行道仍为红灯，同时定时器T2起动，5s后T2触点接通，人行道变为绿灯。
⑤15s后人行道绿灯开始闪烁(S32人行道绿灯灭，S33人行道绿灯亮)。
⑥闪烁中S32、S33反复循环动作，计数器C0设定值为5，当循环达到5次时，C0常开触点就接通，动作状态向S34转移，人行道变为红灯，期间车道仍为红灯，5s后初始状态，完成一个周期的动作。
⑦在状态转移过程中，即使按动人行横道按钮SB1或SB2也无效。
（4）指令表程序
根据并行分支的编程方法，其指令表程序如下：

三、分支、汇合的组合流程及虚设状态
有些分支、汇合的组合流程不能直接编程，需要转换后才能进行编程，如下图，应将左图转换为可直接编程的右图形式。

组合流程的转移
有一些分支、汇合组合的状态转图如下图所示，它们连续地直接从汇合线转移到下一个分支线，而没有中间状态。这样的流程组合既不能直接编程，又不能采用上述办法先转换后编程。这时需在汇合线到分支线之间插入一个状态，以使状态转移图与前边所提到的标准图形结构相同。但在实际工艺中这个状态并不存在，所以只能虚设，这种状态称为虚设状态。加入虚设状态之后的状态转换图就可以进行编程了 。

虚设状态的设置