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

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。