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第4章 顺序功能图(SFC)及步进顺控指令 《西门子PLC系统综合应用技术》课件

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第四章 顺序控制指令及应用

第四章 顺序控制指令及应用


4.2
顺序控制指令
4.2.1 顺序控制指令介绍
S7-200 PLC提供了3条顺序控制指令。 （2）功能 顺序状态开始指令：从LSCR指令开始到SCRE指 令结束的所有指令组成一个顺序控制继电器（SCR） 段。LSCR指令标记一个SCR段的开始。顺序控制指 令的操作对象为顺序控制继电器S，S也称为状态器。
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S7PLC顺序控制指令及应用 第4章 S7-200 PLC顺序控制指令及应用
4.2
顺序控制指令
4.2.2 顺序控制指令的编程
用功能图编程： 画功能图 再转换成梯 形图 最后写出语句表。
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S7PLC顺序控制指令及应用 第4章 S7-200 PLC顺序控制指令及应用
4.2
4.2.3 使用说明
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S7PLC顺序控制指令及应用 第4章 S7-200 PLC顺序控制指令及应用
4.1 功能图的基本概念及构成规则
2. 功能图的主要元素 1）状态 （2）工作状态：它是控制系统正常 运行的状态。根据系统是否运行， 状态可分为动态和静态两种。 动状态是指当前正在运行的状态， 静状态是没有运行的状态。在每个 稳定的状态下，可能会有与状态对 应的动作。如图所示。
4.3
功能图多分支的分类处理
4.3.2 并行的分支与汇合
在实际中，把一个顺序控制状态流分成两个或多个 不同分支控制状态流，这就是并行分支。当一个控 制状态流分成多分支时，所有的分支控制状态流必 须同时激活。当多个控制流产生的结果相同时，可 以把这些控制流合并成一个控制流，即并行分支的 汇合。在合并控制流时，所有的分支控制流必须都 是完成了的。在转移条件满足时才能转移到下一个 状态。并发顺序一般用双水平线表示，同时结束若 干个顺序也用双水平线表示。
SFC顺序功能图PPT文档资料

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•24
顺序功能图(SFC)编程语言
溶液混合控制要求： 液体混合是按一定比例将两种液体进行混合的一种装置，设备启动前混合器 的容器是空的，搅拌器也没有工作，排放阀Y3也是关闭的，系统有自动和手 动两种运行模式。自动运行时，当按下启动按钮时，接通电磁阀Y1，向容器 内注入第一种溶液A，当液位到达L2时，断开电磁阀Y1，接通电磁阀Y2，停止 注入第一种液体A并向容器注入第二种液体B，当液面位置到达L1时，停止注 入第二种液体B，接通搅拌器搅拌，当达到定时器预置的时间后，搅拌机停止 搅拌，同时接通排放电磁阀Y3，当液面位置到达L3时，关闭排放电磁阀，一 个工作循环结束，即再次接通电磁阀Y1，注入液体A,依次循环。
5. 激活步 在调用顺序功能图的POU 后，初始化步的动作
（被一个双边线包围）将首先执行。动作正在执行 的步称为激活步。在线模式下，活动步以蓝色显示
在一个控制循环中激活步的所有动作都将执行。 所以，当激活步之后的转换条件是TRUE时，它之 后的步被激活。当前激活的步将在下个循环中再 执行。
6. 限定符 为了关联动作和步，用到下面的限定词。限定词
•3
SFC内的处理顺序 在线模式下，一些类型的动作，可以根据定义的序列 来执行，参见下表。 首先注意下述名词： 活动步： 一步，它的步动作正在被执行，被叫做“活 动”。在线模式下，活动步显示为蓝色。 初始步：在一个SFC POU被调用后的第一个周期内， 初始步自动被激活，并且其相关联的“步动作”被执行。 IEC动作：被至少执行两次：第一次执行是当它们被 激活时，第二次执行是在下个周期，他们被禁止时。
•7
元素处理顺序（同CoDeSysV2.3的处理顺序）：
3. 步入口动作 所有的步按照流程图中定义的顺序被测试，用来判 断步的入口动作执行条件是否满足，如果满足，则其 将被执行。如果步前的转移条件为TRUE并且步也已 被激活，则一个入口动作将会被执行。
PLC第4章 步进顺控指令

PLC第4章 步进顺控指令

第4章 步进顺控指令
第4章
步进顺控指令
4.1 状态转移图 4.2 4.3 4.4 4.5 编程方法 状态的详细动作 操作方式 程序设计方法与实例
第4章 步进顺控指令
本章主要内容： 本章主要内容：
– 步进顺控指令的基本知识 – 几种常用的状态转移图 – 程序设计，比较详细地介绍在程序设计时顺 程序设计， 序功能图的使用 – 应用实例 本章要求对SFC的方法和步骤掌握会用，重点是 的方法和步骤掌握会用， 本章要求对 的方法和步骤掌握会用 掌握程序设计方法中的顺序功能图法。 掌握程序设计方法中的顺序功能图法。
图4.7 循环结构
第4章 步进顺控指令
（4）复合结构 ）
图4.8
顺序功能图举例
返回本节
第4章 步进顺控指令
4.状态的功能 4.状态的功能
下图中状态S30有效时输出 有效时输出Y10，Y11动作，程序等待转移条件 动作， 下图中状态 有效时输出 ， 动作 X20动作；X20接通瞬间，动作状态就从 动作； 接通瞬间， 转移； 动作 接通瞬间 动作状态就从S30向S31转移；S30转 向 转移 转 驱动的Y11保持导通。 保持导通。 到S31，使Y10 OFF，Y12 ON。SET驱动的 ， ， 。 驱动的 保持导通 注意： 注意： 状态转移图中，当前步有且仅有一个； ①状态转移图中，当前步有且仅有一个； 虽然通常用单独触点作为转移条件，但实际上， 、 、 、 、 ②虽然通常用单独触点作为转移条件，但实际上，X、Y、M、S、 T、C等各种元件触点的逻辑组合（复杂的串、并联）连接时也 等各种元件触点的逻辑组合（ 、 等各种元件触点的逻辑组合 复杂的串、并联） 可以作为转移条件； 可以作为转移条件； 各种负载（ 、 、 、 、 ）和功能指令可由“状态” ③各种负载（Y、M、S、T、C）和功能指令可由“状态”的触 点驱动，也可由各种元件触点的逻辑组合驱动。 点驱动，也可由各种元件触点的逻辑组合驱动。
SFC顺序功能图教程

SFC顺序功能图教程

PLC顺控指令SFC的编程方法顺序功能图（Sequeential Function Chart）是一种新颖的、按照工艺流程图进行编程的图形编程语言。

这是一种IEC标准推荐的首选编程语言，近年来在PLC编程中已经得到了普及和推广，SFC编程的优点：1、在程序中可以很直观地看到设备的动作顺序。

比较容易读懂程序，因为程序按照设备的动作顺序进行编写，规律性较强。

2、在设备故障时能够很容易的查找出故障所处在的位置.3、不需要复杂的互锁电路，更容易设计和维护系统.SFC的结构：步＋转换条件＋有向连接+机器工序的各个运行动作＝SFC。

SFC程序的运行从初始步开始，每次转换条件成立时执行下一步、在遇到END步时结束向下运行.第一章单流程结构的编程方法本教程主要介绍在三菱PLC编程软件GX Developer中怎编制SFC顺序功能图。

下面以例题1介绍SFC程序的编制法。

例题1：自动闪烁信号生成，PLC上电后Y0、Y1以一秒钟为周期交替闪烁.本例的梯形图和指令表（如图1－1）。

(A) (B) 启动初始步初始状态符号转移条件符号方向线符号转移符号＋目标号（C）图1－1 闪烁信号（A梯形图B指令表 C SFC程序）下面我们开始对图1－1(c）所示的SFC程序进行一下总体认识一个完整的SFC 程序包括初始状态、方向线、转移条件和转移方向组成（如图1－1（c）)。

在SFC程序中初始状态必须是有效的，所以要有启动初始状态的条件，本例中梯形图的第一行表示启动初始步，在SFC程序中启动初始步要用梯形图，现在开始具体的程序输入.启动GX Develop编程软件，单击“工程"菜单，点击创建新工程菜单项或点击新建工程按钮（如图1－2）。

单击工程菜单图1－2 GX Develop编程软件窗口弹出创建新工程对话框（如图1－3）。

我们主要是讲述三菱系列PLC,所以在PLC 系列下拉列表框中选择FXCPU，PLC类型下拉列表框中选择FX2N（C），在程序类型项中选择SFC，在工程设置项中设置好工程名和保存路径之后点击确定按钮。

顺序功能图(sfc)

顺序功能图(sfc)

顺序功能图(SFC)
目录
• SFC基本概念 • SFC的组成元素 • SFC的绘制方法 • SFC的编程实现 • SFC的优化与改进 • SFC的未来发展与展望
01
SFC基本概念
SFC定义
顺序功能图是一种用于描述控制系统或工业过程的流程 图，它以图形化的方式展示系统或过程的顺序行为。
顺序功能图使用一系列的矩形、圆圈和箭头来表示系统 或过程中的不同状态、条件和转换。
01 工业自动化
顺序功能图广泛应用于工业自动化领域，用于描 述和控制生产线的流程和逻辑。
02 控制系统设计
在控制系统设计中，顺序功能图常被用于描述控 制系统的行为和逻辑，帮助工程师进行系统设计 和优化。
03 过程控制
在过程控制领域，顺序功能图可以用于描述化工、 制药等行业的生产过程，帮助企业实现高效的过 程控制和管理。
总结词
优化动作序列可以提高SFC的效率和可维护性。
详细描述
动作序列是SFC中控制流程执行的步骤，优化这些序列可以减少不必要的步骤和 冗余操作。具体方法包括合并相似的动作，简化复杂的动作流程，以及使用标 准的、易于理解的符号和语言描述动作。
优化状态管理
总结词
优化状态管理是提高SFC可维护性和可扩 展性的重要手段。
05
SFC的优化与改进
优化转换条件
总结词
优化转换条件是提高顺序功能图(SFC)可读性和可靠性的关键 步骤。
详细描述
转换条件是SFC中控制流程顺序的关键因素，优化这些条件 可以减少冗余和潜在的错误。具体方法包括简化复杂的条件 表达式，使用更具体的条件描述，以及确保所有转换条件都 是清晰和准确的。
优化动作序列
04
SFC的编程实现
第4章 顺序功能图(SFC)及步进顺控指令 《西门子PLC系统综合应用技术》课件

第4章 顺序功能图(SFC)及步进顺控指令 《西门子PLC系统综合应用技术》课件


第4章
4.1.2 顺序功能图的组成
顺序功能图主要由“状态”或称“步”、“转移”、“动作“及有向线段等元素组成。 1）状态（步）：状态是控制系统中一个相对不变的性质，对应于一个稳定的情形。状 态包括初始状态和工作状态。在状态方框中的编号是这一个状态的编号，状态的编号 采用顺序控制继电器S的一个位来表示，在S7-200中顺序控制继电器S从S0.0～S31.7 共256个位，使用时可以不按顺序。 2）动作 控制过程中的每一个状态，它可以对应一个或多个控制动作，也可以不做动 作只是等待。 3）转移： 转移由有向线段与转移条件组成。 有向线段：表示状态转移的方向。当转移的方向从上到下进行转移时,有向线段的箭头 省略不画。 转移条件：当转移条件成立且当前状态为动状态,控制系统就从当前状态转移到下一个 相邻的状态。
4.2 顺控继电器指令 4.2.1 顺控继电器指令介绍 1. 顺序状态开始指令：顺序状态开始指令（LSCR）标志着SCR段的 开始， 2. 顺序状态转移指令：顺序状态转移指令（SCRT）将程序控制权从 一个激活的SCR段传递到另一个SCR段。 3. 顺序状态结束指令:顺序状态结束指令（SCRE）标志着SCR段的 结束，。 4. 条件顺序状态结束指令:条件顺序状态结束指令（CSCRE）可以使 程序退出一个激活的程序段而不执行CSCRE与SCRE之间的指令。
4.4.3 3台电动机顺序起动逆序停止控制举例
4.4.3 3台电动机顺序起动逆序停止控制举例
4.3.2 选择性分支结构
选择性分支结构是一 个控制流可以转入多 个可能的控制流中的 某一个，不允许多路 分支同时执行。具体 进入哪个分支，取决 于控制流前面的转移 条件哪一个为真。
4.3.3 并发性分支结构 如果某一个工作步执行完 成后，需要同时转向若干 条分支，这种结构称为并 发性分支或并行分支结构。 当一个控制状态流必须分 成多个分支时，所有的分 支控制状态流必须同时激 活；当多个控制流汇集成 一个控制流，称之为合并。 当控制流合并时，所有的 并行分支必须都完成，才 能执行下一个状态。并发 性分支结构的分支开始和 汇合一般用双水平线表示。
SFC顺序功能图教程

SFC顺序功能图教程

PLC顺控指令SFC的编程方法顺序功能图（Sequeential Function Chart）是一种新颖的、按照工艺流程图进行编程的图形编程语言。

这是一种IEC标准推荐的首选编程语言，近年来在PLC编程中已经得到了普及和推广，SFC编程的优点：1、在程序中可以很直观地看到设备的动作顺序。

比较容易读懂程序，因为程序按照设备的动作顺序进行编写，规律性较强。

2、在设备故障时能够很容易的查找出故障所处在的位置.3、不需要复杂的互锁电路，更容易设计和维护系统.SFC的结构：步＋转换条件＋有向连接+机器工序的各个运行动作＝SFC。

SFC程序的运行从初始步开始，每次转换条件成立时执行下一步、在遇到END步时结束向下运行.第一章单流程结构的编程方法本教程主要介绍在三菱PLC编程软件GX Developer中怎编制SFC顺序功能图。

下面以例题1介绍SFC程序的编制法。

例题1：自动闪烁信号生成，PLC上电后Y0、Y1以一秒钟为周期交替闪烁.本例的梯形图和指令表（如图1－1）。

(A) (B) 启动初始步初始状态符号转移条件符号方向线符号转移符号＋目标号（C）图1－1 闪烁信号（A梯形图B指令表 C SFC程序）下面我们开始对图1－1(c）所示的SFC程序进行一下总体认识一个完整的SFC 程序包括初始状态、方向线、转移条件和转移方向组成（如图1－1（c）)。

在SFC程序中初始状态必须是有效的，所以要有启动初始状态的条件，本例中梯形图的第一行表示启动初始步，在SFC程序中启动初始步要用梯形图，现在开始具体的程序输入.启动GX Develop编程软件，单击“工程"菜单，点击创建新工程菜单项或点击新建工程按钮（如图1－2）。

单击工程菜单图1－2 GX Develop编程软件窗口弹出创建新工程对话框（如图1－3）。

我们主要是讲述三菱系列PLC,所以在PLC 系列下拉列表框中选择FXCPU，PLC类型下拉列表框中选择FX2N（C），在程序类型项中选择SFC，在工程设置项中设置好工程名和保存路径之后点击确定按钮。

顺序功能图(SFC)

顺序功能图(SFC)


自动化生产线控制系统的SFC设计
总结词
通过SFC设计，自动化生产线控制系统能 够实现高效、准确的自动化生产流程控 制，提高生产效率和产品质量。
VS
详细描述
自动化生产线控制系统是现代工业生产中 不可或缺的一部分。通过SFC设计，自动 化生产线控制系统可以实现高效、准确的 自动化生产流程控制。SFC设计可以将生 产流程按照顺序进行分解，形成一系列的 顺序功能块，从而实现对生产流程的精确 控制。这种设计方法可以提高生产效率和 产品质量，降低生产成本和人工干预，为 企业创造更大的经济效益。
SFC编程的实现步骤
绘制SFC图
根据控制需求，绘制顺序功能 图，将系统划分为适当的功能 块。
编写程序
根据转换后的指令或函数，编 写PLC程序。
转换到PLC编程语言
将SFC图中的功能块和有向线转 换为PLC编程语言中的指令或函 数，并按照执行顺序进行排列。
调试与优化
通过实际测试和调试，对程序 进行优化和调整，确保控制系 统的动作流程符合预期。
05
SFC的优化与改进
SFC的优化策略
减少冗余
避免不必要的步骤和活动，简化流程，提高 效率。
优化路径
寻找最短或最快完成任务的路径，减少时间 和资源消耗。
并行处理
在允许的情况下，利用并行处理技术提高 SFC的执行速度。
动态调整
根据实际情况动态调整SFC，使其更加适应 变化的需求和环境。
SFC的改进方向
04
SFC的应用实例
机械手控制系统的SFC设计
总结词
通过SFC设计，实现对机械手控制系统的逻辑流程进行清晰描述，提高系统的可读性和可维护性。
详细描述
机械手控制系统通常由多个输入信号和输出信号组成，通过SFC设计，可以将这些信号按照逻辑顺序 进行排列，形成一系列的顺序功能块，从而清晰地描述出机械手控制系统的逻辑流程。这种设计方法 有助于提高系统的可读性和可维护性，方便对系统进行调试和修改。
顺序功能图SFC

顺序功能图SFC

SET M5 RST M4 SET M7 RST M6 SET M8 RST M5 RST M7 SET M0 RST M8
3) 应用实例
使用STL指令的编程方法
STL指令

步进梯形指令(Step Ladder Instruction)简称为STL指令，
如图所示。FX系列PLC还有一条使STL指令复位的RET指令。利用
（MPS/MRD/MPP），须在LD或LDI指令后使用栈指令，图a所示。
4. 状态的转移方法。对于STL指令后的状态（S），OUT指令和 SET指令具有同样的功能，都将自动复位转移源和置位转移目 标。但OUT指令用于向分离状态转移，而SET指令用于向下一个 状态转移。如图b所示。
(a)
(b)
使用步进指令需要说明的问题
M202 M203
Y0
T0 K40 T1 K60 Y2 T2 K50 Y2
2) 选择、并行序列的编程方式
选择序列的分支、合并编程方式 并行序列的分支、合并编程方式
M8002
M0
Y0
X0
M1
Y1
X1
M3
Y3
X4
M4
Y4
X5
M5
X7
M8
Y10
X10
X2
M2
Y2
X3
M6
Y6
X6 M7
M8002
M0
Y0
顺序功能图（SFC）
STL指令的编程方式 使用启保停电路的编程方式 以转换为中心的编程方式 几种编程方式比较
各种编程方式比较
；；
① 编程方式的通用性;起保停通用性最强
② 不同编程方式设计程序长度比较;用STL指令程序最短。
③ 电路结构及其其他方面的比较
步进顺控指令的应用-讲义

步进顺控指令的应用-讲义


5
(1)手动操作 这是初次运行时将机械复归左上 原点位置的程序．状态S5是在PC从停 机转为运行的瞬间．用特殊辅助继电 器M8002置位的． (2)半自动单循环运行 1)用手动操作将机械移至原点位置，然后按动起动按钮X26， 动作状态从S5向S20转移，下降电磁阀的输出Y0动作，接着下限开 关X1接通。 2)动作状态S20向S21转移，下降输出Y0切断，夹钳输出Y1， 保持接通状态。 3)1秒后定时器T0动作，转至状态S22使上升输出Y2动作不久 到达上限，X2接通状态转移。 4)状态S23为右行，输出Y3动作到达右限位置X3接通，转为 S24状态。 5)转至状态S24，下降输出Y0再次动作，到达下限位置X1立即 接通，接着动作状态由S24向S25转移． 6）在S25状态允将保持夹钳输出Y1复位，·并启动定时器T1。 7)夹钳输出复位1秒后，状态转移到S26上升输出Y2动作． 8)到达上限位置x2接通，动作状态向S2转移，左行输出Y4动 作．一碰到左限位置X4接通，动作状态返回S5，成为等待再起动 的状态。
12
设计步进（顺控）梯形图须知
5. 流程分离：步进阶梯图允许写入多个流程。 6. 分支流程的限制： (1).一个分支流程所使用的分支步进点最多8 个。 (2).复数个分歧流程或并进流程合在同一个流程里最多可使 用 16 个回路。 (3).流程中的某一步进点可指定跳到别流程的任一个步进点。 7. 步进点的复归及输出禁止： 利用ZRST 指令可将一段步进点 RESET 为 OFF。 利用PLC 的输出Y 禁止 (M1034=ON)。
S0
SET
28
状态转换图（SFC）
步进梯形图允许在一个程序中写入多个流程，最多可有10个(S0~S9) 。
SET
S0 S21
顺序功能图(SFC)教学课件

顺序功能图(SFC)教学课件


03
学员C
通过学习，我不仅掌握了SFC的基本概念和组成要素，还学会了如何根
据实际控制要求绘制顺序功能图，并成功将其转化为PLC程序，实现了
自动化控制。
未来发展趋势预测
SFC在工业自动化领域的应用将更加广泛
随着工业自动化程度的不断提高，顺序功能图将在更多领域得到应用，如智能制造、智能 家居等。
SFC的绘制和编程工具将更加智能化
介绍了如何将顺序功能图转化为PLC程序， 实现自动化控制。
学员心得体会分享
01
学员A
通过学习，我深刻理解了顺序功能图在工业自动化领域的重要性，掌握
了SFC的绘制方法和编程实现技巧，对今后的工作有很大的帮助。
02
学员B
这次学习让我对SFC有了更深入的了解，特别是在绘制方法和编程实现
方面，我收获了很多实用的经验和技巧。
步骤与动作
01
02
03
步骤
表示过程中的一个阶段或 状态，通常用一个矩形框 表示。
动作
在步骤中执行的具体操作 或任务，用文字或符号描 述。
步骤与动作的关系
一个步骤可以包含一个或 多个动作，动作是步骤的 具体化。
转换条件与路径
转换条件
从一个步骤转移到另一个步骤所需满 足的条件或事件，用箭头和条件文字 表示。
应用领域及意义
应用领域
顺序功能图主要应用于工业自动化、过程控制、机械制造等领域，如生产线控 制、机器人控制、物料搬运系统等。
意义
通过使用顺序功能图，工程师能够更加清晰地理解和描述控制系统的逻辑顺序 ，提高设计效率和可靠性。同时，SFC的图形化表示方式也使得非专业人员更容 易理解和操作控制系统。
02 顺序功能图基本 元素

顺序功能图（SFC）在西门子S7-200SMART 上的编程实现方法及比较

科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·172·2021年第14期文章编号：2095－6835（2021）14－0172－02顺序功能图（SFC）在西门子S7-200SMART上的编程实现方法及比较＊刘海洋，王峰（江苏省宿迁学院机电工程学院，江苏宿迁223800）摘要：采用顺序功能图法可以实现复杂顺序控制PLC程序的编制，具有简单、直观、高效等优点。

对于S7-200SMARTPLC，还要使用其编程指令对顺序功能图进行转换。

转换有三种方法，分别是基于起保停的转换方法、基于置位复位指令的转换方法、基于SCR指令的转换方法。

以一个实例，介绍这三种转换方法，并对这三种方法进行比较。

关键词：顺序功能图；S7-200SMART；编程；实现方法中图分类号：TH39；TM571.61文献标志码：A DOI：10.15913/ki.kjycx.2021.14.070顺序功能图是PLC中一种解决复杂顺序控制的语言，它的出现使顺序控制类编程变得简单明了。

国际电工委员会（IEC）于1988年公布了“控制系统功能图准备”标准（IEC848），中国在1986年颁布了功能图的国家标准（GB6988-6-86）。

目前国际电工委员会正在实施并发展这种语言的编程标准，1994-05公布的IEC可编程序控制器标准（IEC1131）中，顺序功能图被确定为PLC位居首位的编程语言。

S7-200SMARTPLC是西门子近年来主推的小型PLC，是S7-200的升级换代产品。

对于S7-200SMART，顺序功能图还要使用其编程指令进行转换，转换有三种方法，分别是基于起保停的转换方法、基于置位复位指令的转换方法、基于SCR指令的转换方法。

下面通过一个实例介绍这三种转换方法，并对三种方法进行比较。

1顺序功能图顺序功能图是一种图形化编程语言，它是用流程图来表达一个顺序控制过程，由步、转换条件及有向连线组成。

2024版第4讲sfc指令与顺序控制ppt课件

步骤之间的转换。
指令实现
使用SFC指令中的“步进”指令 和“转移”指令来实现单一顺序 程序设计，步进指令用于指定程 序的当前步骤，转移指令用于实
现步骤之间的转换。
选择性分支程序设计方法
分支结构 在程序执行过程中，根据条件判断的结果，选择不同的分 支路径执行。
条件判断
使用条件判断语句（如IF语句）来实现选择性分支程序设 计，根据条件判断的结果，执行相应的分支路径。
号输入到控制器。
被控对象
被控制的设备或系统， 其状态受到控制器的调
节。
顺序控制流程图表示方法
01
02
03
04
流程图符号
使用标准的流程图符号表示不 同的操作、判断、等待等步骤。
流程线
使用箭头表示控制流程的走向， 连接各个步骤。
注释与说明
在流程图中添加必要的注释和 说明，帮助理解流程的含义和
逻辑。
示例与案例
评估程序响应速度和执行效率，确保满足实 时控制要求。
可扩展性
分析程序结构和设计思路，评估其在未来功 能扩展和升级改造方面的潜力。
05
SFC指令在工业自动化领域应 用前景探讨
工业自动化发展趋势分析
智能化
随着人工智能技术的发展，工业 自动化将越来越智能化，实现自 适应、自学习、自优化等功能。
Hale Waihona Puke 网络化工业互联网的普及将使得工业自动 化系统更加开放、互联、协同，实 现设备与系统之间的无缝对接。
SFC指令执行过程剖析
SFC指令的执行过程包括初始化、条件判 断、步骤执行和状态更新等阶段。
在状态更新阶段，SFC指令更新内部状态 和执行结果，为下一步的执行做好准备。
在步骤执行阶段，SFC指令按照设定的逻 辑执行相应的操作，如输出信号、启动定 时器等。

顺序功能图(SFC)PPT课件


智能家居系统中SFC应用前景
01
02
03
04
家庭自动化控制
通过SFC实现家居设备的自动 化控制和状态监测，提高家居
生活的便捷性和舒适度。
智能安防系统
利用SFC对安防系统中的各个 设备进行联动控制和状态监测
，提高家庭安全性。
智能照明系统
通过SFC实现照明设备的自动 化控制和场景切换，打造舒适
、节能的家居光环境。
使用标准符号
为了保持图表的一致性和 易读性，应使用标准的 SFC符号，如圆圈表示状 态，箭头表示转换等。
添加必要的注释
在图表中添加简短的文字 说明，有助于读者更好地 理解系统的行为。
实例演示：简单电路SFC绘制
电路状态定义
首先定义电路的各个状态，如“ 电源开启”、“灯泡亮起”等。
状态转换分析
分析在何种条件下电路会从一个状 态转换到另一个状态，例如按下开 关时，电路从“电源关闭”状态转 换到“电源开启”状态。
意义
通过SFC，可以更加直观地了解系统的行为，有助于发现潜在的问题和优化系统 的性能。同时，SFC也为工程师提供了一种通用的交流语言，方便不同领域之间 的沟通和协作。
02
顺序功能图(SFC)组成要素
步骤与动作
01
02
03
步骤
表示控制过程中某一阶段 的特定状态，用矩形表示 。
动作
在步骤内执行的具体操作 或任务，用文字或符号标 注在步骤内。
进行信号灯配时调整，提高交通效率。
03
多路口协同控制
利用SFC对多个路口的信号灯进行协同控制，实现区域交通的整体优化
。
电梯群控系统优化方案探讨
基于SFC的电梯群控策略

步进顺序控制及顺序功能图


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第4章 电工测量与工厂输配电和安全用电
7.4.1 顺序功能图
（2）选择序列 ： 序列的开始称为分支，序列的结束 称为汇合。每次只满足一个分支转移条件（多选一）
的分支、汇合方式称为选择序列，
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第4章 电工测量与工厂输配电和安全用电
7.4.1 顺序功能图
与三菱相似，S7-200 PLC有3条顺控指令 （SCR指令）LSCR、SCRT、SCRE指令， 三条指令组成一个程序段。操作对象为状态继电器S，
每个S的位都表示功能图中的一个步。 S的范围为：S0.0-S31.7共32个字节256位。
指令功能及表示如表7-22。
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Байду номын сангаас4章 电工测量与工厂输配电和安全用电
准规定的用于顺序控制首位标准化编程语言。具有条 理清晰、表达准确、简洁规范、可读性强、容易理解
等许多优点，成为PLC程序设计的主要方法。 1 顺序功能图的基本组成
由步、动作输出、转移3部分 （称为3要素）组成。如图7-94所示
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第4章 电工测量与工厂输配电和安全用电
7.4.1 顺序功能图
循环重复Y2-Y4的动作。 4）步进运行：（X2=ON）每按一次启动按钮X0,
步进启动一个状态运行。
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第4章 电工测量与工厂输配电和安全用电
7.4.2 三菱FX-2N的步进指令及状态编程法
由此作出街心花园喷水池控制SFC图，如图3-8，其中 M8040为禁止转移，当M8040=1时，禁止任何转移发生。 故图中，X2=1，X0=0为禁止转移的条件。此时，每短暂
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4.1.4 顺序功能图的绘制举例
下面举例说明顺序功能图的 绘制。某一冲压机的初始位 置是冲头在高位，压着高位 行程开关；按下起动按钮， 冲头冲下冲压工件，触动低 位行程开关；然后冲头抬起， 回到高位触动高位行程开关； 停止运行，等待下一次按起 动按钮。冲压机动作顺序流 程图如图所示。从例子可见， 顺序功能图就是由许多的状 态和转移及转移条件构成的， 它可以用图形化的语言描述 系统的工艺流程，使编程的 质量和效率有很大的提高。
第4章
4.1.2 顺序功能图的组成
顺序功能图主要由“状态”或称“步”、“转移”、“动作“及有向线段等元素组成。 1）状态（步）：状态是控制系统中一个相对不变的性质，对应于一个稳定的情形。状 态包括初始状态和工作状态。在状态方框中的编号是这一个状态的编号，状态的编号 采用顺序控制继电器S的一个位来表示，在S7-200中顺序控制继电器S从S0.0～S31.7 共256个位，使用时可以不按顺序。 2）动作 控制过程中的每一个状态，它可以对应一个或多个控制动作，也可以不做动 作只是等待。 3）转移： 转移由有向线段与转移条件组成。 有向线段：表示状态转移的方向。当转移的方向从上到下进行转移时,有向线段的箭头 省略不画。 转移条件：当转移条件成立且当前状态为动状态,控制系统就从当前状态转移到下一个 相邻的状态。
4.2 顺控继电器指令 4.2.1 顺控继电器指令介绍 1. 顺序状态开始指令：顺序状态开始指令（LSCR）标志着SCR段的 开始， 2. 顺序状态转移指令：顺序状态转移指令（SCRT）将程序控制权从 一个激活的SCR段传递到另一个SCR段。 3. 顺序状态结束指令:顺序状态结束指令（SCRE）标志着SCR段的 结束，。 4. 条件顺序状态结束指令:条件顺序状态结束指令（CSCRE）可以使 程序退出一个激活的程序段而不执行CSCRE与SCRE之间的指令。
4.1.3 顺序功能图的构成规则 1. 顺序功能图的绘制必须满足下列规则 1）状态与状态不能直接相连，必须用转移分开。 2）转移与转移不能直接相连，必须用状态分开。 3）状态与转移、转移与状态之间的连线采用有向线段，当转移的方向 从上到下进行转移时,可以省略箭头，否则必须加箭头。 4）一个顺序功能图至少应有一个初始状态。如果没有初始步，无法表 示初始状态，系统也无法返回等待其动作的停止状态。 5）顺序功能图一般来说是由状态和有向线段组成的闭环，即在完成一 次工艺过程的全部操作之后，应从最后一步返回到初始步，系统停作周期 开始运行的第一步。但也可以在顺控继电器指令的前面用置位、复位 及数据传送等指令激活要进入的状态步。 2. 顺序控制继电器段的功能 1）驱动处理：即在该段状态有效（该段的S位为1）时，要做什么工 作，有时也可能不做任何工作。 2）指定转移条件和目标：即满足什么条件后状态转移到何处。 3）转移源自动复位功能：状态发生转移后，置位下一个状态的同时， 自动复位原状态。
4.3.2 选择性分支结构
选择性分支结构是一 个控制流可以转入多 个可能的控制流中的 某一个，不允许多路 分支同时执行。具体 进入哪个分支，取决 于控制流前面的转移 条件哪一个为真。
4.3.3 并发性分支结构 如果某一个工作步执行完 成后，需要同时转向若干 条分支，这种结构称为并 发性分支或并行分支结构。 当一个控制状态流必须分 成多个分支时，所有的分 支控制状态流必须同时激 活；当多个控制流汇集成 一个控制流，称之为合并。 当控制流合并时，所有的 并行分支必须都完成，才 能执行下一个状态。并发 性分支结构的分支开始和 汇合一般用双水平线表示。
西门子PLC系统综合应用技术
第四章
刘文芳
方强 编著
顺序功能图（SFC）及步进顺控指令 4.1 顺序功能图的基本概念 4.1.1 顺序功能图的产生 顺序功能图（SFC）又称为流程图或状态转移图，它是一 种真正的图形化的编程语言，是专用于工业顺序程序控制 设计的一种功能性说明语言，它能完整地描述控制系统的 工作过程、功能和特性，是分析、设计电气控制系统控制 程序的重要工具。对于一个顺序控制问题，不管控制逻辑 多么复杂，都可以用图形的方式把问题表达清楚。 西门子S7-200 PLC不支持SFC编程语言，不能使用SFC 直接编程。所以当需要使用顺序功能图时，要手工画出 SFC流程图，然后手工转换成用顺控继电器指令表示的梯 形图，才可以通过编程软件下载到PLC中。虽然使用起来 比较繁琐，编出的程序也比采用其他方法编写的程序较长， 但是对于那些控制逻辑比较复杂的情况如选择分支、并行 分支和跳转循环的环节较多时，使用顺序功能图编程，仍 是最可靠和有效的编程方法。
4.2.2 顺控继电器指令使用说明
当使用SCR时，应注意下面的限定： 1）顺控继电器指令操作数（或编程元件）只能是顺控继 电器S。 2）SCR段程序能否执行，取决于该顺控继电器S是否被 置位，SCRE与下一个LSCR之间的指令逻辑不影响下一 个SCR段程序的执行。 3）不能在一个以上例行程序中使用相同的S位。例如：如 果在主程序中用了S0.1，在子程序中就不能再使用它。 4）在SCR段之间不能使用JMP和LBL指令，就是说不允 许跳入、跳出或在内部跳转，但可以在SCR段附近使用跳 转和标号指令。 5）在SCR段中不能使用FOR、NEXT和END指令。 6）在状态发生转移后，所有的SCR段的元器件一般也要 复位，如果希望继续保持输出，可使用置位/复位指令。 7）在使用功能图时，顺控继电器的编号可以不按顺序安 排。 8）同一功能图不允许有双线圈输出。
4.3 顺序功能图的主要结构类型 4.3.1 顺序结构
顺序结构是最简单的一种结构， 其动作是一个接一个地完成, 各 个工步按顺序执行，上一工步 执行结束，转换条件成立，开 通下一工步，同时关断上一工 步。该结构的特点是状态与状 态之间只有一个转移，转移与 转移之间只有一个状态。 顺序结构SFC使用举例如图所 示，用顺序功能图控制3台电动 机的顺序起动，按下起动按钮 先起动第1台电动机；延迟20s 自动起动第2台电动机；再延迟 20s自动起动第3台电动机。按 下停止按钮3台电动机同时停止。