順序功能圖設計

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1、順序功能圖設計SFC設計規則與要點1.順序功能圖的基本特點順序功能圖(SequentialFunctionChart，簡稱SFC)是一種新穎的、按照工藝流程圖進行編程的圖型編程語言。這是一種IEC標準推薦的首選編程語言，近年來在PLC編程中已經得到了普及與推廣。SFC的基本設計思想是：設計者按照生產工藝的要求，將機械動作的一個工作週期劃分成為若干個工作階段(簡稱為“步”)，並明確每一“步”所要執行的輸出；“步”與“步”之間通過指定的條件進行轉換；在過程中，只要通過正確連接進行“步”與“步”之間的轉換，

2、便可以完成機械的全部動作。SFC程序與其他PLC程序在執行過程中最大區別在於：SFC程序在執行過程中始終只有處於工作狀態的“步”(稱為“有效狀態”或“活動步”)，才能進行邏輯處理與狀態輸出，其餘部工作的“步”(稱為“無效狀態”或“非活動步”)的全部邏輯指令與輸出狀態均無效。正因為如此，SFC程序設計的最大優點在於：設計者在設計程序時，只需要分別考慮每一“步”所需要確定的輸出，以及“步”與“步”之間的轉換條件，只需要通過最簡單的邏輯運算指令(如讀入、與、或、輸出等)，即可完成全部程序的編制，而無須像階梯

3、圖編成那樣，考慮信號之間複雜的“互鎖”條件。作為SFC程序的設計者，原則上只需要熟悉實際機械的動作要求，以及掌握最簡單的編程指令，即可以完成程序的設計，對設計人員的要求相對較低，便於普及與推廣。SFC編程是一種基於機械控制流程的編程方法。為了保持傳統的階梯圖風格，且又能夠與SFC程序有簡單的對應與轉換關係，三菱公司FX系列採用一種利用步進指令(STL)表示的編程方法。採用這種編程方法的特點與SFC程序相同，程序的執行過程都是根據系統的“條件”按機械控制要求的“步進階梯圖。2.SFC程序的基本組成要素P

4、LC執行SFC程序的基本程序是：根據轉換條件選擇工作“步”，進行工作“步”的邏輯處理。構成SFC程序的基本要素是狀態、轉換條件與有向連線，如圖6-2.1所示。(1)狀態與狀態元件前述的“步”在SFC程序中稱為“’狀態”，它是指控制對象的某一特定的工作情況。為了在程序中區分不同的狀態，同時使得PLC能夠控制這些狀態，需要對每一個狀態賦予一定的標記，這一標記被稱為“狀態元件”。“狀態元件”一般可以由通用的編程元件(如內部繼電器等)來進行代表，但是三菱PLC中可以利用專門狀態元件S**進行標誌。程序執行時，

5、PLC將根據狀態元件的值(“0”或“1”)，決定是否使這一狀態成為當前執行的狀態(有效狀態)。程序設計時，只需對不同的狀態進行“置位”或“復位”，即可選擇PLC的實際執行狀態，參見圖6-2.2。(2)轉換條件所謂“轉換條件”，是只用於改變PLC狀態的控制信號。不同的狀態間的“轉換條件”可以不同也可以相同，當“轉換條件”14各不相同時，SFC程序每次只能選擇其中一種工作狀態(稱為選擇分支，見後述的圖6-2.11)；當若干個狀態的“轉換條件”完全相同時，SFC程序一次可以選擇多個狀態同時工作(稱為進行分支

6、，見圖6-2.3)。只有滿足條件的狀態，才能進行邏輯處理與輸出，因此“轉換條件”是SFC程序選擇工作狀態的“開關”圖6-2.1狀態、轉換條件與有向連線(a)(b)圖6-2.2PLC執行狀態條件14圖6-2.3並行分支的狀態同時有效(1)有向連線所謂“有向連線”，就是狀態間的連接線。“有向連線”決定了狀態的轉換方向與轉換途徑。SFC程序的狀態一般都需要2條以上的“有向連線”進行連接，其中一條為輸入線，它表示轉換到本狀態的上一級“源狀態”；1條輸出線，表示本狀態執行轉換時的下一級“目標狀態”。在SFC程序

7、的設計中對於自上而下的正常轉換方向，在SFC程序中的連線一般不標記箭頭，但是，對於自下向上的轉換或者是詳其他的轉換，必須以箭頭的標明轉換方向(見圖6-2.1)。3.SFC程序設計的一般規則與梯形圖設計一樣，SFC程序的製作也有一定的要求，這些要求根據PL生產廠家的不同而略有區別，具體應根據PLC類型參照說明書進行，對於三菱公司FX系列PLC產品般至SFC程序的一般規則如下。(1)狀態元件及其表示在三零FX系列PLC中，狀態元件採用的內部編程元件S**進行表示。對於不同類型的PLC允許使用的狀態數量與性

8、質有所不同，下表6-2.1為三菱公司FX系列PLC的狀態元件一覽表。FX系列PLC的狀態元件一覽表PLC型號初始化用ITS指令用一般用報警用停電保持用FXISS0~S9S10~S19S20~S127---S0~S127FX1N/2NCS0~S9S10~S19S20~S127S900~S999S10~S127FX2N/2NCS0~S9S10~S19S20~S127S900~S999S500~S899FX3U/3UCS0~S9S10~S19S20~S127