活动步的状态转移图绘制方法

1.状态转移图概述

顺序控制系统的工作过程，可以用状态转移图（状态转换图、状态图、流程图、顺序功能图）来描述。所谓状态转移图，就是用编程元件（如状态元件S、辅助继电器M）描述工步状态的工艺流程图，如图5-3所示的送料车和动力头，工作过程的状态转移图如图5-6所示。它主要由步（状态）、转移条件、有向连线和动作等组成。

图5-6 状态转移图

a）经验设计法 b）顺序控制设计法

a）送料车送料过程 b）动力头运行过程

从以上具体例子不难看出，一个顺序控制过程可以分为若干个状态（步）。状态与状态之间由转换分隔，相邻的状态具有不同的动作，当相邻两状态之间的转换条件得到满足时，就实现状态的转换，即上一个状态的动作结束而下一状态的动作开始。描述这一过程的方框图称为状态转移图（SFC）。状态转移图具有直观、简单的特点，是设计PLC顺序控制程序的一种重要语言和有力工具。

2.组成状态转移图的几个概念

顺序功能图又称为功能流程图或状态转移图，它是一种描述顺序控制系统的图形表示方法，是专用于工业顺序控制程序设计的一种功能性说明语言。它能完整地描述控制系统的工作过程、功能和特性，是分析、设计电气控制系统控制程序的重要工具。

功能图主要由步（状态）、转换、转换条件、有向线段、动作（命令）等元素组成。如果适当运用组成元素，就可得到控制系统的静态表示方法，再根据转移触发规则模拟系统的运行，就可以得到控制系统的动态过程。

（1）步（状态） 将系统的一个工作周期可划分为若干个顺序相连的阶段，这些阶段就称为步（状态）。

（2）初始步（S0） 与系统的初始状态相对应的步称为初始步，初始状态一般是系统等待启动命令的相对静止的状态。初始步用双线方框表示，每一个顺序功能图至少应该有一个初始步。(www.xing528.com)

（3）与步对应的动作或命令 对于被控系统，在某一步中要完成某些“动作”；对于施控系统，在某一步中则要向被控系统发出某些“命令”。动作或命令用矩形框中的文宇或符号表示，该矩形框应与相应的步的符号相连。如果某一步有几个动作，可以用图5-7中的两种画法来表示，但是并不隐含这些动作之间的任何顺序。

图5-7 动作的两种画法

注意：说明命令的语句应清楚地表明该命令是存储型的还是非存储型的。例如某步的存储型命令“打开1号阀并保持”，是指该步活动时1号阀打开，该步不活动时继续保持打开；而非存储型命令“打开1号阀”，是指该步活动时打开，不活动时关闭。

（4）活动步 当系统正处于某一步所在的阶段时，叫做该步处于活动状态，称该步为“活动步”。步处于活动状态时，相应的动作被执行；处于不活动状态时，相应的非存储型动作被停止执行。

（5）有向连线 在状态转移图中，随着时间的推移和转换条件的实现，将会发生步的活动状态的迸展，这种迸展按有向连线规定的路线和方向迸行。在画状态转移图时，将代表各步的方框按它们成为活动步的先后次序顺序排列，并用有向连线将它们连接起来。步的活动状态习惯的迸展方向是从上到下或从左至右，在这两个方向有向连线上的箭头可以省略。如果不是上述的方向，应在有向连线上用箭头注明迸展方向。在可以省略箭头的有向连线上，为了更易于理解也可以加箭头。

如果在画图时有向连线必须中断（例如在复杂的图中，或用几个图来表示一个顺序功能图时），应在有向连线中断之处标明下一步的标号和所在的页数。

（6）转换 转换用有向连线上与有向连线垂直的短画线来表示，如图5-8a所示。转换将相邻两步分隔开。状态的迸展是由转换的实现来完成的，并与控制过程的发展相对应。

图5-8 转换和转换条件

（7）转换条件 转换条件是与转换相对应的逻辑命题，转换条件可以用文宇语言、布尔代数表达式或图形符号标注在表示转换的短线的旁边。图5-8b中步12为活动步时，用高电平表示，反之，则用低电平表示。