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PLC程序的順序控制設(shè)計功能表圖（又稱狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖）的繪制
(1)步與動作
1)步。在功能表圖中用矩形框表示步，方框內(nèi)是該步的編號。圖5-5所示各步的編號為n-1、n、n+1。編程時一般用PLC內(nèi)部編程元件來代表各步，因此經(jīng)常直接用代表該步的編程元件的元件號作為步的編號，如M300等，這樣在根據(jù)功能表圖設(shè)計梯形圖時較為方便。
2)初始步。與系統(tǒng)的初始狀態(tài)相對應(yīng)的步稱為初始步。初始狀態(tài)一般是系統(tǒng)等待起動命令的相對靜止的狀態(tài)。初始步用雙線方框表示，每一個功能表圖至少應(yīng)該有一個初始步。
3)動作。一個控制系統(tǒng)可以劃分為被控系統(tǒng)和施控系統(tǒng)，例如在數(shù)控車床系統(tǒng)中，數(shù)控裝置是施控系統(tǒng)，而車床是被控系統(tǒng)。對于被控系統(tǒng)，在某一步中要完成某些“動作”，對于施控系統(tǒng)，在某一步中則要向被控系統(tǒng)發(fā)出某些“命令”，將動作或命令簡稱為動作，并用矩形框中的文字或符號表示，該矩形框應(yīng)與相應(yīng)的步的符號相連。如果某一步有幾個動作．可以用圖5-6所示的兩種畫法來表示，但是圖中并不隱含這些動作之間的任何順序。
圖5-6 多個動作的表示
4)活動步。當系統(tǒng)正處于某一步時，該步處于活動狀態(tài)，稱該步為“活動步”。步處于活動狀態(tài)時，相應(yīng)的動作被執(zhí)行。若為保持型動作則該步不活動時繼續(xù)執(zhí)行該動作，若為非保持型動作則指該步不活動時，動作也停止執(zhí)行。一般在功能表圖中保持型的動作應(yīng)該用文字或助記符標注，而非保持型動作不要標注。
(2)有向連線、轉(zhuǎn)換與轉(zhuǎn)換條件
1)有向連線。在功能表圖中，隨著時間的推移和轉(zhuǎn)換條件的實現(xiàn)，將會發(fā)生步的活動狀態(tài)的順序進展，這種進展按有向連線規(guī)定的路線和方向進行。在畫功能表圖時，將代表各步的方框按它們成為活動步的先后次序順序排列，并用有向連線將它們連接起來?；顒訝顟B(tài)的進展方向習慣上是從上到下或從左至右，在這兩個方向有向連線上的箭頭可以省略。如果不是上述的方向，應(yīng)在有向連線上用箭頭注明進展方向。
2)轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換是用有向連線上與有向連線垂直的短劃線來表示，轉(zhuǎn)換將相鄰兩步分隔開。步的活動狀態(tài)的進展是由轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)來完成的，并與控制過程的發(fā)展相對應(yīng)。
3)轉(zhuǎn)換條件。轉(zhuǎn)換條件是與轉(zhuǎn)換相關(guān)的邏輯條件，轉(zhuǎn)換條件可以用文字語言、布爾代數(shù)表達式或圖形符號標注在表示轉(zhuǎn)換的短線的旁邊。轉(zhuǎn)換條件X和X分別表示在邏輯信號X為1狀態(tài)和0狀態(tài)時轉(zhuǎn)換實現(xiàn)。符號x↑和X↓分別表示當X從0到1狀態(tài)和從1到0狀態(tài)時轉(zhuǎn)換實現(xiàn)。使用zui多的轉(zhuǎn)換條件表示方法是布爾代數(shù)表達式，如轉(zhuǎn)換條件(X0+X3)·CO。
(3)功能表圖的基本結(jié)構(gòu)
1)單序列。單序列由一系列相繼激活的步組成，每一步的后面僅接有一個轉(zhuǎn)換，每一個轉(zhuǎn)換的后面只有一個步，如圖5-7a所示。
圖5-7 單序列與選擇序列
a)單序列b）選擇序列開始c）選擇序列結(jié)束
2)選擇序列。選擇序列的開始稱為分支，如圖5-7b所示，轉(zhuǎn)換符號只能標在水平連線之下。如果步6是活動的，并且轉(zhuǎn)換條件e=1，則發(fā)生由步5到步6的進展；如果步9是活動的，并且f=1，則發(fā)生由步5到步9的進展。在某一時刻一般只允許選擇一個序列。
選擇序列的結(jié)束稱為合并，如圖5-7c所示。如果步5是活動步，并且轉(zhuǎn)換條件m=1，則發(fā)生由步5到步12的進展；如果步8是活動步，并且n=1，則發(fā)生由步8到步12的進展。
3)并行序列。并行序列的開始稱為分支，如圖5-8a所示，當轉(zhuǎn)換條件的實現(xiàn)導(dǎo)致幾個序列同時激活時，這些序列稱為并行序列。當步4是活動步，并且轉(zhuǎn)換條件a=1，則3、7、9這三步同時變?yōu)榛顒硬?，同時步4變?yōu)椴换顒硬?。為了強調(diào)轉(zhuǎn)換的同步實現(xiàn)，水平連線用雙線表示。步3、7、9被同時激活后，每個序列中活動步的進展將是獨立的。在表示同步的水平雙線之上，只允許有一個轉(zhuǎn)換符號。
并行序列的結(jié)束稱為合并．如圖5-8b所示，在表示同步的水平雙線之下，只允許有一個轉(zhuǎn)換符號。當直接連在雙線上的所有前級步都處于活動狀態(tài)，并且轉(zhuǎn)換條件b=1時，才會發(fā)生步3、6、9到步10的進展，即步3、6、9同時變?yōu)椴换顒硬剑?/span>10變?yōu)榛顒硬?。并行序列表示系統(tǒng)的幾個同時工作的獨立部分的工作情況。
4)子步。如圖5-9所示，某一步可以包含一系列子步和轉(zhuǎn)換，通常這些序列表示整個系統(tǒng)的一個完整的子功能。子步的使用使系統(tǒng)的設(shè)計者在總體設(shè)計時容易抓住系統(tǒng)的主要矛盾，用更加簡潔的方式表示系統(tǒng)的整體功能和概貌，而不是一開始就陷入某些細節(jié)之中。設(shè)計者可以從zui簡單的對整個系統(tǒng)的全面描述開始，然后畫出更詳細的功能表圖，子步中還可以包含更詳細的子步，這使設(shè)計方法的邏輯性很強，可以減少設(shè)計中的錯誤，縮短總體設(shè)計和查錯所需要的時間。
圖5-8 并行序列
a)并行序列開始b）并行序列結(jié)束
圖5-9 子步
(4)轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的基本規(guī)則
1)轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的條件。在功能表圖中，步的活動狀態(tài)的進展是由轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)來完成的。轉(zhuǎn)換實現(xiàn)必須同時滿足兩個條件：
①該轉(zhuǎn)換所有的前級步都是活動步；
②相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件得到滿足。
如果轉(zhuǎn)換的前級步或后續(xù)步不止一個，轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)稱為同步實現(xiàn)，如圖5-10所示。
圖5-10 轉(zhuǎn)換的同步實現(xiàn)
2)轉(zhuǎn)換實現(xiàn)應(yīng)完成的操作。轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)應(yīng)完成兩個操作：
①使所有由有向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號相連的后續(xù)步都變?yōu)榛顒硬剑?/span>
②使所有由有向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號相連的前級步都變?yōu)椴换顒硬健?/span>
(5)繪制功能表圖應(yīng)注意的問題
1)兩個步不能直接相連，必須用一個轉(zhuǎn)換將它們隔開。
2)兩個轉(zhuǎn)換也不能直接相連，必須用一個步將它們隔開。
3)功能表圖中初始步是*的，它一般對應(yīng)于系統(tǒng)等待起動的初始狀態(tài)，這一步可能沒有什么動作執(zhí)行，因此很容易遺漏這一步。如果沒有該步，無法表示初始狀態(tài)，系統(tǒng)也無法返回停止狀態(tài)。
4)只有當某一步所有的前級步都是活動步時，該步才有可能變成活動步。如果用無斷電保持功能的編程元件代表各步，則PLC開始進入RUN方式時各步均處于0狀態(tài)，因此必須要有初始化信號，將初始步預(yù)置為活動步，否則功能表圖中永遠不會出現(xiàn)活動步，系統(tǒng)將無法工作。
(6)繪制功能表圖舉例
某組合機床液壓滑臺進給運動示意圖如圖5-11a所示，其工作過程分成原位、快進、工進、快退四步，相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件為SB、SQ1、s02、SQ3。液壓滑臺系統(tǒng)各液壓元件動作情況如表5-2所示。根據(jù)上述功能表圖的繪制方法，液壓滑臺系統(tǒng)的功能表圖如圖5-11b所示。
表5-2 液壓元件動作情況
如果PLC已經(jīng)確定，可直接用編程元件M300~M303（FX系列）來代表這四步，設(shè)輸入／輸出設(shè)備與PLC的I/O點對應(yīng)關(guān)系如表5-3所示，則可直接畫出圖5-11b所示的功能表圖，其中M8002為FX系列PLC的產(chǎn)生初始化脈沖的特殊輔助繼電器。
圖5-11 液壓滑臺系統(tǒng)
a)液壓滑臺進給運動示意圖b）液壓滑臺系統(tǒng)的功能表圖
表5-3 輸入/輸出設(shè)備與PLC的I/O點對應(yīng)關(guān)系
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