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顺序功能图SFC教学课件

顺序功能图SFC基本概念

顺序功能图SFC绘制方法

顺序功能图SFC在PLC编程中应用

顺序功能图SFC在工业自动化中应用

顺序功能图SFC优化与改进策略

总结与展望

目录

顺序功能图SFC基本概念

定义

顺序功能图（SequentialFunctionChart，简称SFC）是一种描述控制系统功能流程的图形化语言，用于表示系统或设备按照特定顺序执行的操作步骤。

作用

SFC提供了一种直观、易于理解的方式来描述复杂的控制过程，有助于分析、设计和维护控制系统。

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动作（Action）

在步骤中执行的具体操作或任务，用文字或符号表示。

01

步骤（Step）

表示控制过程中的一个特定状态或操作阶段，用矩形表示。

02

转换条件（Transition）

表示从一个步骤转移到另一个步骤所需满足的条件，用箭头表示。

联系

SFC和梯形图都是用于描述控制系统的图形化语言，可以相互转换。在某些情况下，SFC可以转换为等效的梯形图，反之亦然。

区别

SFC侧重于描述控制过程的顺序和逻辑，而梯形图则更侧重于描述控制系统的物理结构和电气连接。SFC更适合于分析和设计复杂的顺序控制系统，而梯形图则更适合于实现和调试控制系统。

顺序功能图SFC绘制方法

确定被控对象，如电机、阀门等。

明确控制对象

分析控制要求

设计控制流程

了解被控对象的动作顺序、条件及状态转换等要求。

根据控制要求，规划出合理的控制流程，包括各状态的转换条件及动作执行顺序。

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01

表示被控对象的状态，如运行、停止、故障等。

状态符号

表示状态转换的条件，如传感器信号、开关信号等。

转换条件符号

表示在某个状态下执行的动作，如电机启动、阀门打开等。

动作执行符号

顺序功能图SFC在PLC编程中应用

PLC定义及工作原理

可编程逻辑控制器（PLC）是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。

PLC编程语言及标准

PLC编程语言包括梯形图（LD）、指令表（IL）、功能块图（FBD）、顺序功能图（SFC）和结构化文本（ST）。国际电工委员会（IEC）制定了PLC编程语言的国际标准IEC61131-3。

顺序功能图（SFC）主要由步骤、转换条件、动作和路径组成。步骤表示一个稳定的状态，用矩形表示；转换条件表示从一个步骤到另一个步骤的转移条件，用短线连接两个步骤；动作表示在步骤中执行的操作，用椭圆形表示；路径表示步骤之间的连接关系。

SFC基本元素及表示方法

首先，将SFC图中的各个元素转换为PLC程序中的对应元素，如将步骤转换为状态寄存器，将转换条件转换为逻辑表达式，将动作转换为输出指令等。然后，根据SFC图的流程，编写相应的PLC程序，实现各个步骤之间的逻辑关系和动作执行。

SFC转换为PLC程序步骤

顺序功能图SFC在工业自动化中应用

工业自动化定义

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利用先进的控制理论、仪器仪表、计算机技术和其它技术，对工业生产过程实现检测、控制、优化、调度、管理和决策，达到增加产量、提高质量、降低消耗、确保安全等目的。

工业自动化发展历程

02

从机械化、电气化、自动化到信息化、智能化，工业自动化技术不断升级，推动工业生产效率和质量不断提升。

工业自动化应用领域

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包括流程工业（如化工、钢铁、石油等）和离散工业（如汽车、机械、电子等），涉及生产过程的各个环节，如原料处理、加工制造、装配调试、质量检测等。

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SFC定义

顺序功能图（SequentialFunctionChart，SFC）是一种描述控制系统功能和行为的图形化语言，用于表示系统或设备中各个状态之间的转换关系以及转换条件。

描述控制逻辑

SFC能够直观地表示控制系统的逻辑关系和状态转换过程，方便工程师理解和设计控制策略。

简化编程过程

通过SFC编程，可以将复杂的控制逻辑分解为一系列简单的状态转换，降低编程难度和出错率。

提高系统可靠性

SFC具有明确的状态转换条件和逻辑判断，能够减少系统的不确定性和模糊性，提高系统的可靠性和稳定性。

方便维护和调试

SFC图形化表示方式使得控制系统的维护和调试更加直观和便捷，有助于缩短故障排查和修复时间。

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生产线概述

状态转换条件设计

控制逻辑实现

人机界面设计

状态划分

生产线自动化控制系统设计需求

生产线是一种将原料或零部件按照一定工艺流程加工成产品的制造系统，具有连续性、高效性和灵活性等特点。生产线自动化控制系统是实现生产线自动化运行的关键。

根据生产线的工艺流程和设备配置，设计一套能够实现自动化生产、提高生产效率和质量、降低能耗和排放