PLC顺序功能图的组成

    顺序功能图(SFC)又称为状态转移图或功能流程图，它是专用于工业顺序控制程序设计的一种功能说明性语言，可完整地描述控制系统的工作过程、功能和特性，是设计顺序控制程序的有力工具。顺序功能图并不涉及所描述的控制功能的具体技术，它是一种通用的技术语言，可以供进一步设计和不同专业人员之间进行技术交流之用。不同品牌的PLC所提供的SFC语言均符合IEC标准，编制的程序易于相互转换。    顺序功能图主要由步、转换、转换条件和动作组成。    1．步    顺序控制设计法的基本思想是将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段，这些阶段称为步( STEP)，并用状态元件S来表示各步。下面通过一个具体的例子来说明：某组合机床动力头进给运动如图6-1所示，动力头有3种运动方式：向右快速进给（简称快进）、工作进给（简称工进）、快速退回（简称快退）。动力头的运动由3个电磁阀来来控制，分别接在PLC的Y0，Y1，Y2端口。快进时Y0，Y1接通，工进时只有Y1接通，快退时只有Y2接通。系统在左、中、右3个位置分别设置了限位开关SQ1、SQ2、SQ3，分别接在PLC的X1、X2、X3端口。初始状态时动力头停在左边，X1为“ON”状态，按下起动按钮X0后，动力头快进，碰到限位开关X2后变为工进，碰到X3后，快退，返回初始位置碰到X1后停止运动。输入输出信号的时序关系如图6-2所示。显然，动力头一个工作周期可以分为快进、工进和快退3步，用S20、S21、S22来表示；另外在按下启动按钮之前，系统处于初始步，用S0表示。采用PLC的特殊辅助继电器M8002提供的初始脉冲作为进入初始步的条件。M8002在PLC上电启动后的第一个扫描周期内保持接通，常用于程序的初始设定或初始状态的复位。系统的顺序控制功能如图6-3所示，图中的矩形方框表示步，框内是状态元件的编号，作为步的编号，如S20。初始步用双线框表示，如图中的S0，每一个顺序控制功能图至少应有一个初始步，初始步可以没有具体要完成的动作。
    图6-1    动力头进给运动
    图6-2    系统时序图
    图6-3    系统顺序控制功能图    状态元件为S0～S999，共有1000个，其中S0～S9共10个为初始状态器，是顺序功能图中的起始状态；S10～S19共10个点，为返回原点状态；S20～S499共480个为通用型状态器；S500～S899共400个点，为掉电保持状态器；S900--S999共100个点，为报警用状态器。各状态元件为软元件，其动合触点和动断触点在程序中可自由使用，次数不受限制。    2．转换、转换条件    步与步之间的垂直连线表示转换，线上为编程元件的动合触点或动断触点，表示从上一步转入下一步的条件，条件满足PLC才执行下一步的操作。正常顺序时可以省略箭头，否则必须加箭头。    3．动作    一个控制系统可划分为被控系统和施控系统。例如在数控车床系统中，数控装置是施控系统，而车床是被控系统。对于被控系统，在某一步中要完成某些“动作”，对于施控系统，在某一步中则要向被控系统发出某些“命令”，这里的动作或命令统称为动作。图6-3中，连在S20上的Y0，Y1表示这一步的动作就是Y0，Y1线圈输出为“ON”。    4．活动步    当系统正处于某一步时，该步处于活动状态，称该步为“活动步”。步处于活动状态时，相应的动作被执行。若为保持型动作则该步不活动时继续执行该动作，若为非保持型动作则该步不活动时，动作也停止执行。