顺序功能图中的转换规则实现方法优化

1.转换实现的条件

在顺序功能图中，步的活动状态的进展是由转换的实现来完成的。转换实现必须同时满足两个条件：

1）该转换所有的前级步都是活动步。

2）相应的转换条件得到满足。

这两个条件是缺一不可的。以剪板机床为例，如果取消了第—个条件，假设在板料被压住时因误操作按了启动按钮，也会使步M0.1变为活动步，欲使板料右行，因此造成了设备的误动作。

如果转换的前级步或后续步不止一个，转换的实现称为同步实现，如图3-54所示。为了强调同步实现，有向连线的水平部分用双线表示。

2.转换实现应完成的操作

转换实现时应完成以下两个操作：

1）使所有由有向连线与相应转换符号相连的后续步都变为活动步。

2）使所有由有向连线与相应转换符号相连的前级步都变为不活动步。

转换实现的基本规则是根据顺序功能图设计梯形图的基础，它适用于顺序功能图中的各种基本结构和各种顺序控制梯形图的编程方法。

在梯形图中，用编程元件（例如M和S）代表步，当某步为活动步时，该步对应的编程元件为ON。当该步之后的转换条件满足时，转换条件对应的触点或电路接通，因此可以将该触点或电路与代表所有前级步的编程元件的常开触点串联，作为与转换实现的两个条件同时满足所对应的电路。

图3-54 转换的同步实现(www.xing528.com)

图3-54中的转换条件为I0.1.I0.0，步M0.2和步M0.4是该转换的前级步，应将I0.1、M0.2、M0.4的常开触点和I0.0的常闭触点串联，作为转换实现的两个条件同时满足所对应的电路。在梯形图中，该电路接通时，应使所有代表前级步的编程元件（步M0.2和步M0.4）复位（变为OFF并保持），同时使所有代表后续步的编程元件（步M0.5和步M0.7）置位（变为ON并保持）。

以上规则可以用于任意结构中的转换，其区别如下：在单序列中，一个转换仅有一个前级步和一个后续步；在并行序列的分支处，转换有几个后续步（见图3-54），在转换实现时应同时将它们对应的编程元件置位；在并行序列的合并处，转换有几个前级步，它们均为活动步时才有可能实现转换，在转换实现时应将它们对应的编程元件全部复位；在选择序列的分支与合并处，一个转换实际上只有一个前级步和一个后续步，但是一个步可能有多个前级步或多个后续步。

3.绘制顺序功能图时的注意事项

针对绘制顺序功能图时常见的错误应注意以下事项。

1）两个步绝对不能直接相连，必须用一个转换将它们分隔开。

2）两个转换也不能直接相连，必须用一个步将它们分隔开。第1条和第2条可以作为检查顺序功能图是否正确的依据。

3）顺序功能图中的初始步一般对应于系统等待启动的初始状态，这一步可能没有什么输出处于ON状态，因此有的初学者在画顺序功能图时很容易遗漏这一步。初始步是必不可少的，一方面因为该步与它的相邻步相比，从总体上说输出变量的状态各不相同；另一方面如果没有该步，无法表示初始状态，系统也无法返回等待启动的停止状态。

4）自动控制系统应能多次重复执行同一工艺过程，因此在顺序功能图中一般应有由步和有向连线组成的闭环，即在完成一次工艺过程的全部操作之后，应从最后一步返回初始步，系统停留在初始状态（即单周期操作，见图3-43），在连续循环工作方式时，应从最后一步返回下一工作周期开始运行的第一步（见图3-49）。换句话说，在顺序功能图中不能有“到此为止”的死胡同。

4.顺序控制设计法的本质

经验设计法实际上是试图用输入信号I直接控制输出信号Q（见图3-55a），如果无法直接控制，或者为了实现记忆、联锁、互锁等功能，只好被动地增加一些辅助元件和辅助触点。由于不同系统的输出量Q与输入量I之间的关系各不相同，以及它们对联锁、互锁的要求千变万化，不可能找出一种简单通用的设计方法。

图3-55 信号关系图

顺序控制设计法则是用输入量I控制代表各步的编程元件（例如内部位存储器M和状态器S），再用它们控制输出量Q（见图3-55b）。步是根据输出量Q的状态划分的，M与Q之间具有很简单的“与”或相等的逻辑关系，输出电路的设计极为简单。任何复杂系统的代表步的位存储器M的控制电路，其设计方法都是相同的，并且很容易掌握，所以顺序控制设计法具有简单、规范、通用的优点。由于M是依次顺序变为ON/OFF状态的，所以实际上已经基本解决了经验设计法中的记忆、联锁等问题。