流程图法编程应用实例

1.流程图法设计要点

流程图由一系列框图、圆圈及其连线等几何图形组成，以表示各种不同性质的操作。方框代表动作；圆圈代表动作起始位与动作终了；连线代工作表流向；连线中间短线代表一个动作到另一个动作转换的条件。此外，有时也可用菱形表示流程的分支，不同条件有不同的工作流向。这种图，可以把控制对象的工作过程清楚地表示出来，是一种传统的计算机算法表示与程序设计的方法。

图2-47 顺序起、逆序停梯形图程序

流程图算法的方便实现可用步（进）指令，PLC多有这个步指令。如实在无步指令，也可用移位、或基本的逻辑指令处理。只是效率较低，也稍麻烦些。此外，用顺序流程图语言也适合于它的编程。

常见流程图如图2-48所示。

（1）顺序流程

图2-48a为顺序流程序。其进程是确定的，只有前一步骤进行后，建立了相应条件，其后续才可继而进行。

（2）条件分支流程

图2-48b为条件分支程序。它依条件不同而改变程序流程。这对应于随机电路。

（3）平行分支流程

图2-48c为平行分支程序。它依条件可进入平行的两个程序流程。

图2-48 三种流程图

此外，还可能有循环流程。它的进程达到终点时，又返回到起点。

流程图法适合于动作步骤清晰的系统的控制逻辑设计。它的每一步对应一个动作，而步的转换，则看条件是否满足。所以，流程图画出来了，要求有多少步也就清楚了，而步的转换，有了条件也好设计。

2.流程图法设计步骤

1）依控制对象的工作过程，划分动作步，画动作顺序图。这是动作顺序的图形表示。

2）分配与动作对应的输出地址。分配与步转换条件对应的输入地址。

3）根据动作顺序图设计流程图。要把方框，即动作与O（输出）联系，而条件，即短横线与I（输入）联系。这个图应尽可能详尽，以便于进一步设计。

图2-49 机械手工作简图

4）建立步进逻辑程序。如果PLC有步进指令，可用它建立这个程序。若没有，可用移位指令，或直接用逻辑控制指令建立。

5）建立各个的步输出与输入逻辑，以实现控制输出与反馈输入。

3.流程图算法程序实现

以下以图2-49所示机械手工作控制为例，介绍这个算法的程序实现。

图2-49所示为机械手工作简图。其工作过程为：机械手向下，直到A点→夹取工件→上升→右进→下降，直到在B点→松开工件→上升→左退到原位、停止工作。若夹取不到工件，则从A点上升后，不右进，并报警，提示无工件。其设计过程如下：

（1）划分动作步

根据设计要求，本例的动作步简图如图2-50a所示。

图2-50 机械手动作过程简图

弄清了设计要求，完成这一步是不难的。只是在这个图上，还要标上进入该步要用的继电器地址。即如图所示LR000、LR001等。

（2）分配输入输出地址(www.xing528.com)

本例的动作（输出）分配如下：

下降——00500ON，下降；OFF，下降停止。

上升——00502ON，上升；OFF，上升停止。

夹紧是用弹簧实现的。0501ON弹簧松开，机械手松工件；0501OFF弹簧夹紧工件。

右移——00503 ON右移；OFF，右移停止。

左移——00504 ON左移；OFF，左移停止。

本例的条件（输入）分配如下：

下限位开关——00401 ON，达下位；OFF离开下位。

上限位开关——00402 ON，达上位；OFF离开上位。

有工件——00405 ON，有工件夹住；OFF，无工件。

右限位——00403 ON，达右位；OFF，离右位。

左限位——00404 ON，达左位；OFF，离左位。

起动——00000 ON起动。

（3）根据动作顺序图设计流程图

图2-50b所示为本例的流程图。与动作简图相比，该图要标注控制输出及反馈输入。从该图可知；

起动后（00000 ON），即进入第一步。这时00500 ON、00501 ON，可使机械手松开，并下降，准备抓取工件。

达到下位（00401 ON）后，使00500、00501 OFF，下降停止，并夹紧工件。为可靠计，应令其延时2s，可以保证夹住工件。为此，此时起动定时器TIM000。定时器定时到，使机械手上升，即0502 ON。

到达上限，即00402 ON后，上升停。判断机械手是否夹到工件。若无工件，00405OFF，它的常闭触点，即00405的非为 ON，这时产生报警，机械手不再工作。此时，如使00001 ON，可停止报警，并使步进程序结束；若有工件，00405 ON，则机械手右移（00503 ON）。

右移到右位，00403 ON，右移停止，并开始下降，即00504 ON。

下降到下限位，00401 ON，00501 ON，松开。为可靠松开，也延时2s。为此起动定时器TIM001。

TIM001时间到，则00501 OFF，并使00502 ON。前者机械手又夹紧，但已无工件，无关紧要。后者使机械手上升。

到上限位，00402 ON，上升停，并00504 ON，左移。

到左限位，00404 ON，左移到，步进程序结束。又等待00000新命令，再起动新的过程。

（4）建立步进逻辑程序

本例用欧姆龙PLC控制。用它的STEP及SNEX两条步进指令建立步进逻辑程序，如图2-51所示。

从图2-51知，它共有9步。即STEPLR0000～LR0008。另外还有两个停止步，即不带标号的STEP，分划处在SNXTLR0011及SNXTLR0010之后。这意味着，只要执行这两条SNXT，步进程序即行结束。

再者，这里的第4步，即STEPLR0003，有2个分支，用00405的 ON或OFF区分。 ON则转为STEP LR0005，机械手右移。而00405OFF则转为STEPLR0004，报警。若此时使00001 ON，报警停，也使步进程序结束。

（5）用梯形图建立各个的步输出与输入逻辑

具体如图2-51所示。

用步进指令和流程图法进行程序设计是很方便的。而且，为未起动的步，或已复位的步，程序是不扫描的，可减少程序扫描时间，提高程序运行效率。这而且，如在相关的步中，需进行其它控制也容易实现。

图2-51 步进逻辑程序