PLC順控指令SFC的編程方法.doc

PLC順控指令SFC的編程方法順序功能圖（Sequeential Function Chart）是一種新穎的、按照工藝流程圖進(jìn)行編程的圖形編程語(yǔ)言。這是一種IEC標(biāo)準(zhǔn)推薦的首選編程語(yǔ)言，近年來(lái)在PLC編程中已經(jīng)得到了普及和推廣，SFC編程的優(yōu)點(diǎn)：1、在程序中可以很直觀地看到設(shè)備的動(dòng)作順序。比較容易讀懂程序，因?yàn)槌绦虬凑赵O(shè)備的動(dòng)作順序進(jìn)行編寫(xiě)，規(guī)律性較強(qiáng)。2、在設(shè)備故障時(shí)能夠很容易的查找出故障所處在的位置。3、不需要復(fù)雜的互鎖電路，更容易設(shè)計(jì)和維護(hù)系統(tǒng)。SFC的結(jié)構(gòu)：步轉(zhuǎn)換條件有向連接+機(jī)器工序的各個(gè)運(yùn)行動(dòng)作SFC。SFC程序的運(yùn)行從初始步開(kāi)始，每次轉(zhuǎn)換條件成立時(shí)執(zhí)行下一步、在遇到END步時(shí)結(jié)束向下運(yùn)行。 第一章 單流程結(jié)構(gòu)的編程方法本教程主要介紹在三菱PLC編程軟件GX Developer中怎編制SFC順序功能圖。下面以例題1介紹SFC程序的編制法。例題1：自動(dòng)閃爍信號(hào)生成，PLC上電后Y0、Y1以一秒鐘為周期交替閃爍。本例的梯形圖和指令表（如圖11）。(A)(B) (C)圖11 閃爍信號(hào)（A梯形圖 B指令表 C SFC程序）下面我們開(kāi)始對(duì)圖11(c)所示的SFC程序進(jìn)行一下總體認(rèn)識(shí)一個(gè)完整的SFC程序包括初始狀態(tài)、方向線、轉(zhuǎn)移條件和轉(zhuǎn)移方向組成（如圖11（c）。在SFC程序中初始狀態(tài)必須是有效的，所以要有啟動(dòng)初始狀態(tài)的條件，本例中梯形圖的第一行表示啟動(dòng)初始步，在SFC程序中啟動(dòng)初始步要用梯形圖，現(xiàn)在開(kāi)始具體的程序輸入。啟動(dòng)GX Develop編程軟件，單擊“工程”菜單，點(diǎn)擊創(chuàng)建新工程菜單項(xiàng)或點(diǎn)擊新建工程按鈕 （如圖12）。圖12 GX Develop編程軟件窗口彈出創(chuàng)建新工程對(duì)話框（如圖13）。我們主要是講述三菱系列PLC，所以在PLC系列下拉列表框中選擇FXCPU，PLC類(lèi)型下拉列表框中選擇FX2N（C），在程序類(lèi)型項(xiàng)中選擇SFC，在工程設(shè)置項(xiàng)中設(shè)置好工程名和保存路徑之后點(diǎn)擊確定按鈕。圖13 新工程創(chuàng)建彈出塊列表窗口（圖14）。圖14 塊列表窗口雙擊第零塊或其它塊，彈出塊信息設(shè)置對(duì)話框（如圖15）。 圖15 塊信息設(shè)置對(duì)話框 在塊標(biāo)題文本框中可以填入相應(yīng)的塊標(biāo)題（也可以不填），在塊類(lèi)型中選擇梯形圖塊，為什么選擇梯形圖塊，我們不是在編輯SFC程序嗎？原因是在SFC程序中初始狀態(tài)必須是激活的，而我們激活的方法是利用一段梯形圖程序，而且這一段梯形圖程序必須是放在SFC程序的開(kāi)頭部分，在以后的SFC編程中，初始狀態(tài)的激活都是利用一段梯形圖程序，放在SFC程序的第一部分（也即第一塊），點(diǎn)擊執(zhí)行按鈕彈出梯形圖編輯窗口（如圖16），在右邊梯形圖編輯窗口中輸入啟動(dòng)初始狀態(tài)的梯形圖，本例中我們利用PLC的一個(gè)輔助繼電器M8002的上電脈沖使初始狀態(tài)生效。在梯形圖編輯窗口中單擊第零行輸入初始化梯形圖如（圖16）所示，輸入完成單擊“變換”菜單選擇“變換”項(xiàng)或按F4快捷鍵，完成梯形圖的變換。AB圖16 梯形圖編輯窗口圖16 梯形圖輸入完畢窗口注意：如果想使用其他方式啟動(dòng)初始狀態(tài)，只需要改動(dòng)上圖中的啟動(dòng)脈沖M8002即可，如果有多種方式啟動(dòng)初始化進(jìn)行觸點(diǎn)的并聯(lián)即可。需要說(shuō)明的是在每一個(gè)SFC程序中至少有一個(gè)初始狀態(tài)，且初始狀態(tài)必須在SFC程序的最前面。在SFC程序的編制過(guò)程中每一個(gè)狀態(tài)中的梯形圖編制完成后必須進(jìn)行變換，才能進(jìn)行下一步工作，否則彈出出錯(cuò)信息。以上完成了程序的第一塊（梯形圖塊），雙擊工程數(shù)據(jù)列表窗口中的“程序”“MAIN”返回塊列表窗口（圖14）。雙擊第一塊，在彈出的塊信息設(shè)置對(duì)話框中塊類(lèi)型選擇SFC（如圖17），在塊標(biāo)題中可以填入相應(yīng)的標(biāo)題或什么也不填，點(diǎn)擊執(zhí)行按鈕，彈出SFC程序編輯窗口（如圖18）。在SFC程序編輯窗口中光標(biāo)變成空心矩形。圖17 塊信息設(shè)置圖18 SFC程序編輯窗口說(shuō)明：在SFC程序中每一個(gè)狀態(tài)或轉(zhuǎn)移條件都是以SFC符號(hào)的形式出現(xiàn)在程序中，每一種SFC符號(hào)都對(duì)應(yīng)有圖標(biāo)和圖標(biāo)號(hào)。下面我們輸入使?fàn)顟B(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)移的條件，在SFC程序編輯窗口將光標(biāo)移到第一個(gè)轉(zhuǎn)移條件符號(hào)處（如上圖標(biāo)注）。在右側(cè)梯形圖編輯窗口輸入使?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)移的梯形圖。細(xì)心的讀者從圖中可以看出，T0觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)的不是線圈，而是TRAN符號(hào)，意思是表示轉(zhuǎn)移（Transfer），在SFC程序中所有的轉(zhuǎn)移用TRAN表示，不可以用SET S 語(yǔ)句表示， 這一點(diǎn)請(qǐng)注意。在這里梯形圖的編輯不再贅述，編輯完一個(gè)條件后按F4快捷鍵轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后梯形圖由原來(lái)的灰色變成亮白色，再看SFC程序編輯窗口中1前面的問(wèn)號(hào)（？）不見(jiàn)了。下面我們輸入下一個(gè)工步，在左側(cè)的SFC程序編輯窗口中把光標(biāo)下移到方向線底端，按工具欄中的工具按鈕 或單擊F5快捷鍵彈出步輸入設(shè)置對(duì)話框（如圖19）。圖1-9 SFC符號(hào)輸入輸入圖標(biāo)號(hào)后點(diǎn)擊確定，這時(shí)光標(biāo)將自動(dòng)向下移動(dòng)，此時(shí)我們看到步圖標(biāo)號(hào)前面有一個(gè)問(wèn)號(hào)（？），這表示對(duì)此步我們還沒(méi)有進(jìn)行梯形圖編輯同樣右邊的梯形圖編輯窗口是灰色的不可編輯狀態(tài)（如圖110）。圖110 沒(méi)編輯的步下面我們對(duì)工步進(jìn)行梯形圖編程，將光標(biāo)移到步符號(hào)處（在步符號(hào)處單擊），此時(shí)再看右邊的窗口邊場(chǎng)合可編輯狀態(tài)，在右側(cè)的梯形圖編輯窗口中輸入梯形圖，此處的梯形圖是指程序運(yùn)行到此工步時(shí)要驅(qū)動(dòng)哪些輸出線圈，本例中我們要求工步20驅(qū)動(dòng)輸出線圈Y0以及T0線圈，程序（如圖111）。用相同的方法把控制系統(tǒng)的一個(gè)周期編輯完后，最后要求系統(tǒng)能周期性的工作，所以在SFC程序中要有返回原點(diǎn)的符號(hào)。在SFC程序中用 （JUMP）加目標(biāo)號(hào)進(jìn)行返回操作（如圖111所示）。輸入方法是把光標(biāo)移到方向線的最下端按F8快捷鍵或者點(diǎn)擊 按鈕，在彈出的對(duì)話框中填入跳轉(zhuǎn)的目的步號(hào)單擊確定按鈕（如圖111）。圖111 跳轉(zhuǎn)符號(hào)輸入如果在程序中有選擇分支也要用JUMP+“標(biāo)號(hào)”來(lái)表示，此用法在后續(xù)的課程中有介紹，在此我們只是編寫(xiě)了單序列的SFC功能圖（如圖112）。當(dāng)輸入完跳轉(zhuǎn)符號(hào)后，在SFC編輯窗口中中我們可以看到有跳轉(zhuǎn)返回的步符號(hào)的方框中多了一個(gè)小黑點(diǎn)兒，這說(shuō)明此工步是跳轉(zhuǎn)返回的目標(biāo)步，這為我們閱讀SFC程序也提供了方便。所有的SFC程序編輯完后，我們點(diǎn)擊變換按鈕 進(jìn)行SFC程序的變換（編譯）如果在變換時(shí)彈出塊信息設(shè)置對(duì)話框不用理會(huì)點(diǎn)擊執(zhí)行按鈕即可，變換后的程序我們就可以進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)或?qū)懭隤LC進(jìn)行調(diào)試了。如果想觀看SFC程序?qū)?yīng)的順序控制梯形圖我們可以這樣做：點(diǎn)擊工程編輯數(shù)據(jù)改變程序類(lèi)型，進(jìn)行數(shù)據(jù)改變（如圖113）。圖112 完整的SFC程序圖113 數(shù)據(jù)變換改變后我們可以看到由SFC程序變換成的梯形圖程序（如圖114）。圖114 轉(zhuǎn)化后的梯形圖小結(jié)：以上介紹了單序列的SFC程序的編制方法，通過(guò)學(xué)習(xí)我們基本了解了SFC程序中狀態(tài)符號(hào)的輸入方法。在SFC程序中仍然需要進(jìn)行梯形圖的設(shè)計(jì)，SFC程序中所有的狀態(tài)轉(zhuǎn)移用TRAN表示。這一點(diǎn)一定要注意區(qū)別，當(dāng)你明白了TRAN的用法后，你就會(huì)覺(jué)得SFC程序的設(shè)計(jì)是如此的簡(jiǎn)單。采納第二章 多流程結(jié)構(gòu)的編程方法上一章我們講述了單流程結(jié)構(gòu)的編程方法，本章深入講解多流程結(jié)構(gòu)的編程方法，多流程結(jié)構(gòu)是指狀態(tài)與狀態(tài)間有多個(gè)工作流程的SFC程序，多個(gè)流程之間是通過(guò)并聯(lián)方式進(jìn)行連接的，并聯(lián)連接的流程可以有選擇性分支、并行分支、選擇性匯合、并行匯合等幾種連接方式。下面以具體的實(shí)例介紹。例題1：某專(zhuān)用鉆床用來(lái)加工圓盤(pán)狀零件均勻分布的6個(gè)孔，操作人員放好工件后，按下起動(dòng)按鈕X0，Y0變?yōu)镺N，工件被夾緊，夾緊后壓力繼電器X1為ON，Y1和Y3使兩個(gè)鉆頭同時(shí)開(kāi)始工作，鉆到由限位開(kāi)關(guān)X2和X4設(shè)定的深度時(shí)，Y2和Y4使兩個(gè)鉆頭同時(shí)上行，升到由限位開(kāi)關(guān)X3和X5設(shè)定的起始位置時(shí)停止上行。兩個(gè)都到位后，Y5使工件旋轉(zhuǎn)600，旋轉(zhuǎn)到位時(shí)，X6為ON，同時(shí)設(shè)定值為3的計(jì)數(shù)器C0的當(dāng)前值加1，旋轉(zhuǎn)結(jié)束后，又開(kāi)始鉆第二對(duì)孔。3對(duì)孔都鉆完后，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值等于設(shè)定值3，Y6使工件松開(kāi)，松開(kāi)到位時(shí)，限位開(kāi)關(guān)X7為ON，系統(tǒng)返回初始狀態(tài)。根據(jù)例題要求寫(xiě)出I/O表：1、輸入2、 輸出啟動(dòng)按鈕X0工件加緊Y0壓力繼電器X1兩鉆頭下行Y1 Y兩鉆孔限位X2 X4 鉆頭上升Y2 Y4兩個(gè)鉆頭原始位X3 X5 工作旋轉(zhuǎn)Y5旋轉(zhuǎn)限位X6工作松開(kāi)Y6工作松開(kāi)限位X7功能示意圖：功能示意圖分析：由題目要求我們可以在練習(xí)紙上編輯出順序控制功能圖（如圖21）所示。打開(kāi)GX developer軟件，設(shè)置方法在第一章已經(jīng)講過(guò)，在此不再贅述。本例中我們還是利用M8002作為啟動(dòng)脈沖，程序的第一塊我們輸入梯形圖，按照上一章講解的單序列SFC程序輸入方法。本例中我們要求初始狀態(tài)時(shí)要做些工作就是復(fù)位C0計(jì)數(shù)器，因此對(duì)初始狀態(tài)我們做些處理，把光標(biāo)移到初始狀態(tài)符號(hào)處，在右邊窗口中輸入梯形圖（如圖22），接下來(lái)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移程序的輸入與第一章相同。程序運(yùn)行到X1為ON時(shí)（壓力繼電器敞開(kāi)觸點(diǎn)閉合）要求兩個(gè)鉆頭同時(shí)開(kāi)始工作，所以程序開(kāi)始分支（如圖22）。圖21 程序輸入接下來(lái)輸入并行分支，控制要求X1觸點(diǎn)接通狀態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)移，將光標(biāo)移到條件1方向線的下方，單擊工具欄中的并列分支寫(xiě)入按鈕 或者按ALT+F8快捷鍵，使并列分支寫(xiě)入按鈕處于按下?tīng)顟B(tài)，在光標(biāo)處按住鼠標(biāo)左鍵橫向拖動(dòng)，直到出現(xiàn)一條細(xì)藍(lán)線，放開(kāi)鼠標(biāo)，這樣一條并列分支線就被輸入（如圖23）。注意：在用鼠標(biāo)操作進(jìn)行劃線寫(xiě)入時(shí)，只有出現(xiàn)藍(lán)色細(xì)線時(shí)才可以放開(kāi)鼠標(biāo)，否則輸入失敗。圖23 并列并列分支線的輸入并列分支線的輸入也可以采用另一中發(fā)法輸入，雙擊轉(zhuǎn)移條件1彈出SFC符號(hào)輸入對(duì)話框（如圖24） 。圖24 并列分支線的輸入方法二在圖標(biāo)號(hào)下拉列表框中選擇第三行“=D”項(xiàng)，單擊確定按鈕返回，一條并列分支線被輸入。并行分支線輸入以后（如圖25）所示。圖25并列并列分支線輸入后利用第一章所學(xué)知識(shí)，分別在兩個(gè)分支下面輸入各自的狀態(tài)符號(hào)和轉(zhuǎn)移條件符號(hào)（如圖26）。圖中每條分支表示一個(gè)鉆頭的工作狀態(tài)。圖26 分支符號(hào)的輸入兩個(gè)分支輸入完成后要有分支匯合。將光標(biāo)移到步符號(hào)23的下面，雙擊鼠標(biāo)彈出SFC符號(hào)輸入對(duì)話框選擇“=C”項(xiàng)，單擊確定安扭返回（如圖27）。圖27 并行匯合符號(hào)的輸入繼續(xù)輸入程序，當(dāng)兩條并列分支匯合完畢后，此時(shí)鉆頭都已回到初始位置，接下來(lái)是工件旋轉(zhuǎn)60度，程序見(jiàn)圖27，輸入完成后程序又出現(xiàn)了選擇分支。將光標(biāo)移到步符號(hào)27的下端雙擊鼠標(biāo)，彈出的SFC符號(hào)輸入對(duì)話框，在圖標(biāo)號(hào)下拉列表框中選擇“-D”項(xiàng)，單擊確定按鈕返回SFC程序編輯區(qū)，這樣一個(gè)選擇分支被輸入，（如圖27）。如果利用鼠標(biāo)操作輸入選擇分支符號(hào)，單擊工具欄中的工具按鈕 或點(diǎn)擊快捷鍵ALT+F7此時(shí)選擇分支劃線寫(xiě)入按鈕呈按下?tīng)顟B(tài)，把光標(biāo)移到需要寫(xiě)入選擇分支的地方按住鼠標(biāo)左鍵并拖動(dòng)鼠標(biāo)，直到出現(xiàn)藍(lán)色細(xì)線時(shí)放開(kāi)鼠標(biāo)，一條選擇分支線寫(xiě)入完成。圖27 選擇分支符號(hào)的輸入繼續(xù)輸入程序（如圖28），在程序結(jié)尾處，我們看到本程序用到了兩個(gè)JUMP 符號(hào)，在SFC程序中狀態(tài)的返回或跳轉(zhuǎn)都用JUMP符號(hào)表示，因此在SFC程序中 符號(hào)可以多次使用，只須在JUMP符號(hào)后面加目的標(biāo)號(hào)即可達(dá)到返回或跳轉(zhuǎn)的目的。圖28 完整的程序以上我們完成了整個(gè)程序的輸入。如果我們雙擊JUMP符號(hào)彈出的SFC符號(hào)輸入對(duì)話框中，我們會(huì)看到步