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第十章 顺序功能图及步进控制指令 顺序功能图SFC（Sequential Function Chart）是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种通用技术语言，是设计PLC的顺序控制程序的有力工具。用顺序功能图设计顺序控制程序比直接用指令编程更简单，结构更清晰。 SFC的3个基本要素：步、路径、转换。 1 步 步是SFC中最基本的组成部分，是将一个工作周期分成若干个顺序相连接而清晰的阶段，对应一个相对稳定的状态。步并用编程元件（标志位存储器M或S顺序控制继电器）代表，步的划分依据是PLC输出量的变化。在任何一步内，输出量的状态保持不变，但两步间的转换条件满足时，系统就由原来的步进入到新的步。一个步可以使动作的开始、持续或结束。 步的两种状态：活动状态、非活动状态。同一个步，有可能处于活动状态，也有可能出于非活动状态。处于活动状态的步称为活动步，与之相对应的动作或命令被执行；与初始状态相对应的活动步称为初始步，每个顺序功能图中至少有一个初始步；当步处于非活动状态时，称为静止步。相应非存储型动作被停止执行，如M或Q。步的状态可以用二值逻辑来表示，1为活动步，0为静止步。 步用矩形框表示，可以连接一个或多个动作或命令，这些动作或命令可以水平布置也可以垂直布置。当一个步成为活动步时，这些动作或命令被执行，当一个步由活动步变成静止步时，非存储型动作或命令回到该步活动前的状态，存储型动作或命令仍保持该步为活动步时的状态。执行这些动作或命令是同时的没有先后之分。 2 有向连线 表示步与步之间的进展路线和方向，也表示步与步之间的连接顺序关系，有向连线也成为路径。如果按照从上到下，从左到右的方向，有向连线的箭头可以省略，否则需要加箭头表明方向。 3 转换 步与步之间用有向连线连接，但两个步之间不能直接连接，必须用一个转换隔开。转换时结束某一步的操作而启动下一步操作的条件，这种条件是各种控制信号的综合结果。 转换条件可以是外部输入信号，也可以是PLC内部产生的信号，还可以使若干个信号“与”、“或”、“非”的逻辑组合。 转换的前级步为活动步，且转换条件满足，则转换可以进行，转换前面的步变成静止步，后面的步变成活动步。 初始步采用PLC的SM0.1常开触点做转换条件，这样，系统进入工作模式后，初始步为活动步，后边的程序才可能执行。初始步相当于一串鞭炮的第一个。 4 结构形式 单序列 选择序列 并行序列 跳步、重复、循环 举例 车床电动头给进 系统的一个周期分为快进、工进和快退3步，另外还设置一个等待启动初始步。车床动力头初始状态停留在车床最左边，限位开关I0.1状态为1。启动按钮为I0.0，Q0.0~Q0.2控制三个电磁阀，这个三个电磁阀依次控制快进、工进和快退。按下启动按钮，动力头工作一个循环后退回到原位。快进开Q0.0和Q0.1两个电磁阀，工进开Q0.1一个电磁阀，快退开Q0.2一个电磁阀。 功能图与梯形图 上述方法使用的是辅助继电器M来完成顺序功能图步与步之间的转换，还可以使用置位、复位指令实现这种转换。 步进控制指令SCR 使用步进控制指令可以使功能图编程更加简洁，S7-200系列PLC有三条步进控制指令：LSCR、SCRT、SCRE。梯形图见课本表10-1. 使用步进控制指令编程时，必须使用状态元件S，S元件只针对SCR语句，与SCR语句配合使用。 步进控制指令实现 步进控制指令语句表 初始块程序的写法 LD SM0.1 S S0.0 , 1 LSCR S0.0 LD I0.1 A I0.0 SCRT S0.1 SCRE 后续“步”的写法和初始步类似，只是多了每一步具体的动作。 功能图类型 单支流程，图10-2； 选择分支和联接，图10-3； 并行分支和联接，图10-4； 跳转和循环，图10-5. 功能图及步进控制指令应用实例 小车运动控制 工艺 ：图10-6 输入/输出点分配表： 表10-2 程序结构：图10-7 手动程序：图10-8 自动运行程序：图10-9 * LOGO