SFC顺序功能图多流程结构的编程方法
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SFC顺序功能图编程教案第一章:SFC顺序功能图概述1.1 SFC简介1.2 SFC与PLC编程1.3 SFC编程的基本概念1.4 SFC编程的应用范围第二章:SFC顺序功能图的基本元素2.1 状态(State)2.2 转换(Transition)2.3 活动(Activity)2.4 决策(Decision)2.5 并行与顺序执行第三章:SFC顺序功能图的绘制3.1 SFC图的符号表示3.2 状态的表示方法3.3 转换的表示方法3.4 活动的表示方法3.5 决策的表示方法第四章:SFC顺序功能图的编程实现4.1 SFC编程软件的选择与使用4.2 SFC编程的基本步骤4.3 状态编程4.4 转换编程4.5 活动编程4.6 决策编程第五章:SFC顺序功能图编程实例解析5.1 实例一:简单的机器控制系统5.2 实例二:复杂的生产线控制系统5.3 实例三:电梯控制系统5.4 实例四:自动化仓库控制系统5.5 实例五:智能交通控制系统第六章:SFC高级状态编码技术6.1 状态编码的基本概念6.2 高级状态编码技术6.3 状态编码的优化6.4 状态编码在SFC编程中的应用第七章:SFC中的数据处理与变量管理7.1 SFC中的数据类型与结构7.2 变量管理7.3 数据处理与运算7.4 数据在SFC编程中的应用实例第八章:SFC顺序功能图的调试与优化8.1 SFC编程的调试方法8.2 调试工具的使用8.3 SFC程序的性能分析8.4 SFC程序的优化技巧第九章:SFC在工业自动化中的应用案例分析9.1 工业自动化背景介绍9.2 SFC在典型工业自动化设备中的应用9.3 SFC在工业生产线上的应用案例9.4 SFC在其他工业领域中的应用案例第十章:SFC顺序功能图编程的未来发展趋势10.1 SFC编程技术的发展历程10.2 SFC编程技术的现状10.3 SFC编程技术的未来发展趋势10.4 行业对SFC编程技术的最新需求重点和难点解析一、SFC顺序功能图的基本概念和元素难点解析:理解SFC图中不同元素之间的逻辑关系和执行顺序。
sfc流程图怎么画_如何使⽤gxworks2创建简单的顺序功能图sfc如何使⽤gxworks2(与gxdeveloper基本通⽤)创建简单的sfc(顺序功能图)指令。
下⾯以做⼀个案例来介绍。
1打开编程软件gxworks2创建⼀个新⽂件,plc选择fx2n(plc类型随意),程序语⾔选择sfc。
最后点击确定。
确定后会出现下图,其中块类型⼀定要选择梯形图块。
然后点击执⾏.继续执⾏,如下图2编写初始化指令。
在软件右侧输⼊程序,如图。
最后在转换/编译m8002为plc运⾏初始化,s0-s9为初始化专⽤的状态继电器,(详情参照⽤户⼿册)4.新建数据右击图中位置,并选择新建数据,如图新建数据出现下图,直接确定就可以。
之后出现选择项,块类型选择sfc,在执⾏。
的图⼆5编写程序框架。
执⾏后出现下图,然后编写程序。
图中左侧,数字为1的地⽅,就是刚才编写的第⼀个指令,s0。
基本不需要理会他的。
将⿏标放在2上,按键盘上的enter键出现下图按照默认直接确定,接着按键盘上的enter键出现下图.下图中的2有问号,它代表转换条件,即当条件满⾜时执⾏下⼀条指令。
图中的10及状态继电器的编号,可以修改,⽐如改成22然后确定。
如下图。
这样来回确定,就组成如下图的⽂件。
在上图中的8完成后,按下确定时,选择项改为jump,如下图,此时程序框架基本完成。
在上图中jump后⾯填写的数字表⽰返回哪个状态,⼀般情况是选择返回初始状态。
6编写最后的程序如上图中,2、5、8是转换条件,4、7是执⾏步骤,下⾯做出2、4来介绍。
点击2处编写指令,然后转换编译,如图点击4处,编写指令,然后转换编译,如图其他的以此类推。
当所有指令编写后,在转换所有程序,程序写完,最后保存。
其他的以此类推。
当所有指令编写后,在转换所有程序,程序写完,最后保存。
这样⼀个案例做好了。
2015-2016学年度第一学期教案授课班级:科目(课题):顺序功能图编程方式授课教师:部门:电气工程系一:组织教学(2分钟)(1)组织学生提前8分钟集合点名,记录学生考勤;检查学生是否整齐着装(工作服、鞋),仪容仪表是否符合课题一体化教学或安全操作规程的要求;进行课堂纪律及安全教育。
由班长组织提前3分钟进入实习课堂准备上课。
(2)上课,师生问候:师:“上课!”,班长:“起立!”,师:“同学们好!”,生:“老师好!”,师“请坐!”二:安全教育(4分钟)1、学生安全(1)学生必须按规定的时间上课,不得迟到早退或无故缺课。
(2)实习前必须认真预习实习内容,明确实验目的、原理、方法和步骤,准备接受指导教师提问,没有预习或提问不合格者,须重新预习,方可进行实习。
(3)学生进入实习室必须工作服,保持安静,遵守实习室各项规章制度,严禁高声喧哗、吸烟、随地吐痰或吃零食,不得随意动用与本实习无关的仪器。
2、设备安全(1)PLC实训室中的实训台采用的晶体管模拟电路,在实训工程中要注意对试验台模拟电路的安全防护。
(2)实训台上的PLC的主体设备,在使用时要注意用电安全,通电前要由教师检查无误后方可通电。
(3)使用编程电缆时,注意接头位置的安装,不能用力过猛,损坏设备。
3、用电安全(1)进入实习室后,未经老师允许不得使用电气设备及各种电子仪器。
完成实习准备后,未经老师允许不得接通电源。
(2)电路装配好后,由实习教师检查后方可通电运行。
(3)在实习过程中,不允许带电操作电路,如电路需改动,应及时切断电源。
(4)实习过程中,严禁学生打闹嬉戏,以防止触电事故。
(5)实习结束后,需切断所有电源,将工具和设备摆放到初始位置。
三:复习提问(6分钟)1、回顾上一节课说讲的内容进行提问(1)状态流程图的三要素?(状态任务、状态转移条件、状态转移方向)(2)状态指令?(STL步进开始指令、RET步进返回指令)(3)多流程顺序控制的概论?(多流程顺序控制是指具有两个以上的分支的顺序动作的控制过程,其状态流程图也具有两条以上的状态转移支路,常见的多流程顺序控制有选择性分支、并行性分支。
顺序功能图SFC顺序功能图(Sequential Function Chart,简称SFC)是一种用来描述控制程序的图形化编程语言。
它是根据电气工程师国际协会(International Electrotechnical Commission)标准IEC 61131-3定义的一种流程图。
SFC能够非常清晰地显示控制系统的逻辑和流程,并方便工程师进行调试和维护。
SFC的组成顺序功能图由若干不同的元素组成,这些元素可以按照特定的规则组合在一起,构成一个完整的控制程序。
以下是SFC中常见的元素:1.步骤(Step):步骤是顺序功能图的最基本的组成单位,表示一个操作、功能或者动作。
步骤一般使用矩形来表示。
2.转变(Transition):转变表示步骤之间的条件或者触发条件,用来决定程序是否继续执行或跳转到下一个步骤。
转变一般使用带箭头的线段来表示,箭头指向下一个步骤。
3.分支(Branch):分支用来根据条件决定程序的执行路径。
分支可以有多个选择,每个选择都可以引导程序到不同的步骤。
分支一般使用菱形来表示。
4.迭代(Iteration):迭代用来循环执行一组步骤。
迭代一般使用一个圆圈包含一组步骤的表示。
5.并行(Parallel):并行表示多个步骤可以同时执行。
并行一般使用平行线段表示。
6.联结(Connect):联结用来将多个SFC图连接起来,实现跨图的控制逻辑。
联结一般使用箭头和标签来表示。
SFC的编程规则为了能够正确地描述控制程序的逻辑,SFC遵循一定的编程规则:1.SFC程序从Step 0开始执行,然后按照转变的条件逐步执行。
转变可以是条件触发,也可以是时间触发。
2.每个步骤必须包含至少一个转变,否则程序将无法执行或者被卡死。
3.分支必须包含一个默认的转变,用来处理除了定义条件以外的情况。
4.迭代必须包含一个退出条件,否则程序将陷入死循环。
5.并行步骤中的每个步骤必须同时完成,否则将导致程序执行错误。
第二章多流程结构的编程方法
上一章我们讲述了单流程结构的编程方法,本章深入讲解多流程结构的编程方法,多流程结构是指状态与状态间有多个工作流程的SFC程序,多个流程之间是通过并联方式进行连接的,并联连接的流程可以有选择性分支、并行分支、选择性汇合、并行汇合等几种连接方式。
下面以具体的实例介绍。
例题1:某专用钻床用来加工圆盘状零件均匀分布的6个孔,操作人员放好工件后,按下起动按钮X0,Y0变为ON,工件被夹紧,夹紧后压力继电器X1为ON,Y1和Y3使两个钻头同时开始工作,钻到由限位开关X2和X4设定的深度时,Y2和Y4使两个钻头同时上行,升到由限位开关X3和X5设定的起始位置时停止上行。
两个都到位后,Y5使工件旋转600,旋转到位时,X6为ON,同时设定值为3的计数器C0的当前值加1,旋转结束后,又开始钻第二对孔。
3对孔都钻完后,计数器的当前值等于设定值3,Y6使工件松开,松开到位时,限位开关X7为ON,系统返回初始状态。
根据例题要求写出I/O表:1、输入2、输出
启动按钮X0 工件加紧Y0
压力继电器X1 两钻头下行Y1 Y
两钻孔限位X2 X4 钻头上升Y2 Y4
两个钻头原始位X3 X5 工作旋转Y5
旋转限位X6 工作松开Y6
工作松开限位X7
功能示意图:
图1 新建SFC块
图2 双击黑色块0
图3 点击“梯形图”和“执行”
图4 点击右边梯形图输入
图5 按“F4”转换
图6 双击“程序-MAIN”
图7双击黑色块1
图8 点击“SFC块”和“执行”
图9 对步号0右边梯形图输入“RST C0”并按F4转换
这里只能输入
TRAN,不可以用SET
S0。
直接敲“Enter”
键输入“TRAN”(大
小写均可),不能按
F8输入
图10 对转换条件0右边梯形图输入X0转换条件分析:由题目要求我们可以在练习纸上编辑出顺序控制功能图(如图2-1)所示。
打开GX developer软件,设置方法在第一章已经讲过,在此不再赘述。
本例中我们还是利用M8002作为启动脉冲,程序的第一块我们输入梯形图,按照上一章讲解的单序列SFC程序输入方法。
本例中我们要求初始状态时要做些工作就是复位C0计数器,因此对初始状态我们做些处理,把光标移到初始状态符号处,在右边窗口中输入梯形图(如图2-2),接下来的状态转移程序的输入与第一章相同。
程序运行到X1为ON 时(压力继电器敞开触点闭合)要求两个钻头同时开始工作,所以程序开始分支(如图2-2)。
图2-1 程序输入
接下来输入并行分支,控制要求X1触点接通状态发生转移,将光标移到条件1方向线的下方,单击工具栏中的并列分支写入按钮
或者按ALT+F8
快捷键,使并列分支写入按钮处于按下状态,在光标处按住鼠标左键横向拖动,直到出现一条细蓝线,放开鼠标,这样一条并列分支线就被输入(如图2-3)。
注意:在用鼠标操作进行划线写入时,只有出现蓝色细线时才可以放开鼠标,否则输入失败。
图2-3 并列并列分支线的输入
并列分支线的输入也可以采用另一中发法输入,双击转移条件1弹出SFC 符号
本例中要用到计数器所以初始状态我们要对计数器C0进行复位
以下输入并列分支结构,将光标移到此处
出现蓝色细线
时松开鼠标
输入对话框(如图2-4)。
下拉列表框中
选择“==D”
图2-4 并列分支线的输入方法二
在图标号下拉列表框中选择第三行“==D”项,单击确定按钮返回,一条并列分支线被输入。
并行分支线输入以后(如图2-5)所示。
并行分支线
是双实线
图2-5并列并列分支线输入后
利用第一章所学知识,分别在两个分支下面输入各自的状态符号和转移条件符号(如图2-6)。
图中每条分支表示一个钻头的工作状态。
各个分支的输入
方法同单序列输
入方法相同
图2-6 分支符号的输入
两个分支输入完成后要有分支汇合。
将光标移到步符号23的下面,双击鼠标弹出SFC符号输入对话框选择“==C”项,单击确定安扭返回(如图2-7)。
在此选择
“==C”后单
击确定按钮
图2-7 并行汇合符号的输入
继续输入程序,当两条并列分支汇合完毕后,此时钻头都已回到初始位置,接下来是工件旋转60度,程序见图2-7,输入完成后程序又出现了选择分支。
将光标移到步符号27的下端双击鼠标,弹出的SFC符号输入对话框,在图标号下拉列表框中选择“--D”项,单击确定按钮返回SFC程序编辑区,这样一个选择分支被输入,(如图2-7)。
如果利用鼠标操作输入选择分支符号,单击工具栏中的工具按钮或点击快捷键ALT+F7此时选择分支划线写入按钮呈
按下状态,把光标移到需要写入选择分支的地方按住鼠标左键并拖动鼠标,直到出现蓝色细线时放开鼠标,一条选择分支线写入完成。
在此选择
“--D ”项,
单击确定按钮
工件旋转
60度的
SFC程序
图2-7 选择分支符号的输入
继续输入程序(如图2-8),在程序结尾处,我们看到本程序用到了两个JUMP
符号,在SFC程序中状态的返回或跳转都用JUMP符号表示,因此在SFC程序中符号可以多次使用,只须在JUMP符号后面加目的标号即可达到返回或跳转的目的。
图2-8 完整的程序
以上我们完成了整个程序的输入。
如果我们双击JUMP符号弹出的SFC符号输入对话框中,我们会看到步属性下拉框处于激活
状态而且两个选项分别是[无]和[R],当我们选择[R]时,跳转符号由变为,[R]表示复位操作,意思是复位目的标号处的状态继电器。
利用[R]的复位作用我们可以在系统中增加暂停或急停等操作。
小节:以上我们对多流程结构的编程方法做了介绍,结合第一章的学习的方法,在右边输入梯形图也非常简单。
本章主要是对选择分支、并列分支、并行汇合符号的输入方法做了详细介绍,几种输入方法都要掌握,在编程操作时我们可以利用输入最快的方法来提高效率,为了快速高效的编SFC程序,我们尽量使用键盘操作。
第二章完。