第五章 顺序功能图及编程方法综述
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顺序功能图的PLC程序设计简介顺序功能图(Sequential Function Chart,简称SFC)是控制系统中常用的一种图形化表达方式。
它是一种将时序控制方案表达为图形化模型的编程方式,具有直观性、简洁性、易维护性等优点。
PLC程序设计中,SFC也是最常用的编程方式之一。
本文将介绍如何使用SFC进行PLC程序的设计。
SFC原理SFC可以理解为PLC程序的另一种表达方式,它将PLC程序的执行过程分成了若干个步骤,从而使得程序的结构更加清晰,易于编写和维护。
SFC通常由以下几个部分组成:•起始步骤(Initial Step),标识SFC的开始。
•条件(Condition),用于描述在什么条件下执行该步骤。
常见的条件有:电机启动、传感器检测到信号等。
•过渡(Transition),用于描述当某个条件被满足时,进行步骤跳转。
常见的过渡有:满足条件跳转到下一个步骤、条件不满足跳转到上一个步骤等。
•动作(Action),用于描述当某个条件被满足时,需要执行的操作。
常见的动作有:下发指令、设置参数、控制设备等。
•结束步骤(Final Step),标识SFC的结束。
SFC设计步骤步骤一:确定程序流程在进行SFC程序设计之前,需要先确定程序的流程。
这个步骤需要结合实际情况,根据实际控制需求来决定程序的步骤和跳转条件。
例如,我们需要设计一个PLC程序实现螺杆机的自动化控制。
程序需要完成以下几个操作:1.检测到螺杆材料,启动送料机构,将螺杆送入加工区域。
2.启动加工机构,进行加工操作。
3.加工完成后,关闭加工机构。
4.将加工好的螺杆送出。
根据以上过程,我们可以分解成四个步骤,并确定它们的执行顺序。
步骤二:绘制程序SFC图绘制程序SFC图是进行SFC程序设计的关键一环。
在绘图时,需要将程序流程表达为一张有机结构的图。
以下是一个SFC图的示例。
START -> [检测信号] -> [启动送料机构] -> [启动加工机构] -> [检测信号] -> [关闭加工机构] -> [送出螺杆] -> END上图表示了一个PLC程序实现的过程。
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。
3.1PLC梯形图的三种顺序控制设计法PLC以其独特的优点,已经在当今各个领域中得到了广泛的应用,尤其是在组合机床的自动化改造中。
在改造的过程中,主要涉及到PLC硬件的设计和软件的设计,其中软件的设计主要是编程语言的设计。
PLC常用的编程语言有梯形图语言、助记符(指令表)语言、功能块图语言、顺序功能图语言、高级编程语言等。
但使用最广泛的是梯形图语言。
梯形图语言的设计方法很多,主要有经验设计法、翻译法和顺序控制设计法。
用经验设计法和翻译法设计梯形图时,没有一套固定的方法和步骤可以遵循,特别是在设计机床复杂控制系统的梯形图时,常要用大量的中间单元来完成记忆、连锁和互锁的功能,需要考虑的因素很多。
另外,用此方法设计的梯形图很难阅读,给系统的维修和改进带来很大困难。
而用顺序控制设计法设计梯形图,却有一定的规律可循,程序的阅读和改进也比较容易,可以大大提高设计的效率。
本文主要以西门子公司S7 - 200 PLC为例来介绍PLC梯形图的三种顺序控制设计法,并对其进行比较分析,总结其特点。
顺序控制与顺序功能图概述:顺序控制是按照生产工艺预先规定的顺序,在不同的输入信号作用下,根据内部状态和时间的顺序,使生产过程中的每个执行机构自动有步骤地进行操作。
在使用顺序控制设计法设计梯形图时,首先要根据系统的工艺过程,设计出顺序功能图,然后根据顺序功能图编写出梯形图。
顺序功能图( Sequential Function Chart简称SFC)是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形,是设计PLC的顺序控制程序的主要工具。
它主要由步、动作、转换、转换条件、有向连线组成(如图1所示)。
在顺序功能图中,步表示将一个工作周期划分的不同连续阶段,当转换实现时,步便变为活动步,同时该步对应的动作被执行。
转换实现的条件是前级步为活动步和转换条件得到满足,两者缺一不可。
我们在进行顺序功能图的具体设计时,必须要注意:顺序功能图中必须有初始步,如没有它系统将无法开始和返回;两个相邻步不能直接相连,必须用一个转换条件将它们分开;应根据不同的控制要求,合理选择功能图的单行序列、选择序列、并行序列三种不同结构(如图2所示) ;设计的顺序功能图必须要由步和有向连线组成闭合回路,使系统能够多次重复执行同一工艺过程,不出现中断的现象。