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摘 要：以实例介绍了用SFC编程的方法，介绍了单一流程的SFC和多个流程的SFC。
关键词：可编程序控制器（PLC）；SFC PLC最初的出现是为了取代继电器控制系统，用软元件的逻辑运算来代替硬接线逻辑，以满足工业产品型号规格的不断变化及批量小、交货期短的市场需求。因此旱期PLC的软件功能比较简单，主要进行“与”、“或”等基本的逻辑运算。但随着微电子技术和计算机技术的发展，现在市场上出售的PLC除保留基本逻辑 运算。但随着微电子技术和计算机技术的发展，现在市场上出售的PLC除保留基本逻辑指令以外，还有大量的用于数据处理等的功能指令；除了可以用基本的梯形图编程以外，还可以用顺序功能图（SFC）和步进梯形图进行编程；除了进行顺序逻辑控制以外，还可以进行模拟量的运算与控制。 一、基本逻辑指令编程的困难 用PLC的基本逻辑指令进行编程，其基本的设计方法同继电器-接触器控制系统的设计方法是相似的，通常有经验设计法和逻辑设计法两种。经验设计法自然与设计者的经验有关，要求设计者有丰富的设计经验、熟悉比较多的控制线路等，尽管这样，在联锁比较复杂的情况下，也难免出现设计漏洞，理论上不能保证设计的完备性。逻辑设计法比较复杂，一般设计人员难以掌握，虽然从理论上讲是完备的，但实际在设计过程中同样要渗进不少经验和人为的因素，尤其在工序步进动作比较复杂的情况下更是如此。 二、用步进顺控指令编程 步进顺控指令的出现解决了以上困难，可以用符合IEC标准的SFC（Sequential Function Chart，顺序功能图，或状态转移图）对问题进行描述和编程。用SFC进行编程，不需对时刻变化的工序步进动作进行设计，工序之间的联锁或双重输出的处理SFC均能自动进行，只要对各个工序进行简单的顺序设计就能保证机械正确动作；使用者也可容易理解全部动作过程，能自动执行对各个工序的监视，试运行调整以及故障检查非常方便，维修保养也容易。 PLC的SFC程序设计方法： （1）用SFC进行顺序动作的编程是SFC最基本的用途， 也是相对简单的，只需写出机械动作的工序图，进行状态分配，然后根据转移条件的顺序、并行或选择画SFC图，再将SFC改画成梯形图就可以了。 （2）SFC不只是可以用于对顺序的机械动作进行编程，也可以用于一般的逻辑编程，尤其是在分支判断比较复杂的情况下，采用SFC编程可使问题大大减化。例如在电梯控制中，假如电梯正在上行，要判断下一层是否要停的流程，如图1示，其中的逻辑判断是比较复杂的，若采用基本逻辑 指令进行编程，则程序很复杂，包含很多跳转，程序的阅读、检查都很费劲，但若采用SFC编程则轻松多了，根据流程图可直接 写出图2所示的具有选择性分支的SFC流程。（图在QQ上（PLC1）） 图1 电梯运行图:（图在QQ上（PLC2）） 在图2中，在状态S33中判断下一站厢内有无下梯的， 在状态S22判断下一站厢外有无呼上，S24判断下一站厢外有无呼下，S26判断以下各站有无呼梯，根据具体情况转入相应处理，可以进一步很容易地写出步进梯形图，很方便进行调试与检查。 （3）在控制逻辑比较复杂的情况下，有时用一个SFC流程很难进行编程，这时可以在一个程序中使用多个独立的SFC流程，还可进行子程序调用等。例如图3给电梯控制的梯形图程序结构，图中子程序P0完成信号的采集与显示 ：以S0为起始状态的SFC流程进行上下行判断，判断的结果存放在M500和M502中，上行M500接通，下行M502接通；S1开始的SFC流程进行上 行处理；S2开始的SFC流程进行下行处理。（图在QQ上（PLC3）） （4）在具有多个独立的SFC流程的程序中，一个SFC结束后可能返回本SFC的初始状态，也可能退出该SFC进入别的流程。对于要返回本SFC初始状态的情况则比较简单，当最后一个状 态结束后置位（输出）其初始状态即可；对于要退出该SFC的情况，只须在最后一个状态结束后，清除该状态。以电梯控制系统的上行处理为例，在上行过程中，若下一站需要停，且停后上行过程结束，则退出该SFC流程；若下一站需要停，但停后上行过程并未结束，则返回S1；若下一站不需要停，则电梯继续上。SFC流程结束必须用RET指令返回主母线。 三、结束语 PLC作为工业自动化的首选控制工具已广泛应用于各种控制场合，PLC控制系统设计的主要问题是编程，在主流程中采用子程序调用、SFC编程等方法可以使程序结构清晰，易于阅读及维护，尤其是SFC的使用可以大大减轻编程的工作量，缩短系统设计时间。 |
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