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PLC的SFC程序設(shè)計方法
PLC的SFC程序設(shè)計方法
PLC最初的出現(xiàn)是為了取代繼電器控制系統(tǒng)，用軟元件的邏輯運算來代替硬接線邏輯，以滿足工業(yè)產(chǎn)品型號規(guī)格的不斷變化及批量小、交貨期短的市場需求。因此旱期PLC的軟件功能比較簡單，主要進行“與"、“或"等基本的邏輯運算。但隨著微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在市場上出售的PLC除保留基本邏輯 運算。但隨著微電子技術(shù)和計算機技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)在市場上出售的PLC除保留基本邏輯指令以外，還有大量的用于數(shù)據(jù)處理等的功能指令；除了可以用基本的梯形圖編程以外，還可以用順序功能圖（SFC）和步進梯形圖進行編程；除了進行順序邏輯控制以外，還可以進行模擬量的運算與控制。
一、基本邏輯指令編程的困難
用PLC的基本邏輯指令進行編程，其基本的設(shè)計方法同繼電器-接觸器控制系統(tǒng)的設(shè)計方法是相似的，通常有經(jīng)驗設(shè)計法和邏輯設(shè)計法兩種。經(jīng)驗設(shè)計法自然與設(shè)計者的經(jīng)驗有關(guān)，要求設(shè)計者有豐富的設(shè)計經(jīng)驗、熟悉比較多的控制線路等，盡管這樣，在聯(lián)鎖比較復(fù)雜的情況下，也難免出現(xiàn)設(shè)計漏洞，理論上不能保證設(shè)計的完備性。邏輯設(shè)計法比較復(fù)雜，一般設(shè)計人員難以掌握，雖然從理論上講是完備的，但實際在設(shè)計過程中同樣要滲進不少經(jīng)驗和人為的因素，尤其在工序步進動作比較復(fù)雜的情況下更是如此。
二、用步進順控指令編程
步進順控指令的出現(xiàn)解決了以上困難，可以用符合IEC標準的SFC（Sequential Function Chart，順序功能圖，或狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖）對問題進行描述和編程。用SFC進行編程，不需對時刻變化的工序步進動作進行設(shè)計，工序之間的聯(lián)鎖或雙重輸出的處理SFC均能自動進行，只要對各個工序進行簡單的順序設(shè)計就能保證機械正確動作；使用者也可容易理解全部動作過程，能自動執(zhí)行對各個工序的監(jiān)視，試運行調(diào)整以及故障檢查非常方便，維修保養(yǎng)也容易。
PLC的SFC程序設(shè)計方法：
（1）用SFC進行順序動作的編程是SFC最基本的用途， 也是相對簡單的，只需寫出機械動作的工序圖，進行狀態(tài)分配，然后根據(jù)轉(zhuǎn)移條件的順序、并行或選擇畫SFC圖，再將SFC改畫成梯形圖就可以了。
（2）SFC不只是可以用于對順序的機械動作進行編程，也可以用于一般的邏輯編程，尤其是在分支判斷比較復(fù)雜的情況下，采用SFC編程可使問題大大減化。例如在電梯控制中，假如電梯正在上行，要判斷下一層是否要停的流程，如圖1示，其中的邏輯判斷是比較復(fù)雜的，若采用基本邏輯 指令進行編程，則程序很復(fù)雜，包含很多跳轉(zhuǎn)，程序的閱讀、檢查都很費勁，但若采用SFC編程則輕松多了，根據(jù)流程圖可直接 寫出圖2所示的具有選擇性分支的SFC流程。
在圖2中，在狀態(tài)S33中判斷下一站廂內(nèi)有無下梯的， 在狀態(tài)S22判斷下一站廂外有無呼上，S24判斷下一站廂外有無呼下，S26判斷以下各站有無呼梯，根據(jù)具體情況轉(zhuǎn)入相應(yīng)處理，可以進一步很容易地寫出步進梯形圖，很方便進行調(diào)試與檢查。
（3）在控制邏輯比較復(fù)雜的情況下，有時用一個SFC流程很難進行編程，這時可以在一個程序中使用多個獨立的SFC流程，還可進行子程序調(diào)用等。例如圖3給電梯控制的梯形圖程序結(jié)構(gòu)，圖中子程序P0完成信號的采集與顯示 ：以S0為起始狀態(tài)的SFC流程進行上下行判斷，判斷的結(jié)果存放在M500和M502中，上行M500接通，下行M502接通；S1開始的SFC流程進行上 行處理；S2開始的SFC流程進行下行處理。
（4）在具有多個獨立的SFC流程的程序中，一個SFC結(jié)束后可能返回本SFC的初始狀態(tài)，也可能退出該SFC進入別的流程。對于要返回本SFC初始狀態(tài)的情況則比較簡單，當最后一個狀 態(tài)結(jié)束后置位（輸出）其初始狀態(tài)即可；對于要退出該SFC的情況，只須在最后一個狀態(tài)結(jié)束后，清除該狀態(tài)。以電梯控制系統(tǒng)的上行處理為例，在上行過程中，若下一站需要停，且停后上行過程結(jié)束，則退出該SFC流程；若下一站需要停，但停后上行過程并未結(jié)束，則返回S1；若下一站不需要停，則電梯繼續(xù)上。SFC流程結(jié)束必須用RET指令返回主母線。