應(yīng)用三菱GX+Developer編程軟件編寫SFC順序...

1、應(yīng)用三菱GX Developer編程軟件編寫SFC順序功能圖的方法孫友順序功能圖（Sequeential Function Chart ）是一種新穎、按工藝流程圖 進(jìn)行編程的圖形化編程語言，也是一種符合國際電工委員會（IEC）標(biāo)準(zhǔn)，被首 選推薦用于可編程控制器的通用編程語言，在PLC應(yīng)用領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛及推廣。采用SFC進(jìn)行PLC應(yīng)用編程的優(yōu)點是：SFC程序是按照設(shè)備（或工1、在程序中可以直觀地看到設(shè)備的動作順序。 藝）的動作順序而編寫，所以程序的規(guī)律性較強， 容易讀懂，具有一定的可視性。2、在設(shè)備發(fā)生故障時能很容易的找出故障所在位置。一一轉(zhuǎn)換條件3、不需要復(fù)雜的互鎖電路，更容易設(shè)計和維 護(hù)系統(tǒng)

2、。根據(jù)國際電工委員會（IEC）標(biāo)準(zhǔn)，SFC的標(biāo) 準(zhǔn)結(jié)構(gòu)是：步+該步工序中的動作或命令+有向連接+轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)換條件二SFC參見圖1:圖1SFC程序的運行規(guī)則是：從初始步開始執(zhí)行，當(dāng)每步的轉(zhuǎn)換條件成立，就由 當(dāng)前步轉(zhuǎn)為執(zhí)行下一步，在遇到 END時結(jié)束所有步的運行。現(xiàn)在大多PLC制造公司，都為自己的工控產(chǎn)品提供了相關(guān)的編程軟件，以便利用計算機實現(xiàn)在線編程。三菱公司提供的編程軟件GX Developer中，就提供了 SFC編程方法，但由于相關(guān)書籍和學(xué)習(xí)資料跟不上，致使很多初學(xué)者不知 道如果用該軟件來進(jìn)行SFC編程，這給廣大初學(xué)者學(xué)習(xí)PLC應(yīng)用編程帶來了不 便。這里，我根據(jù)自己學(xué)習(xí)和掌握的知識，依據(jù)三菱公

3、司提供的編程手冊，講 解如何利用GX Developer軟件來進(jìn)行SFC的編程，為初學(xué)者掌握 SFC編程方 法，提供一個入門的機會。一、單流程結(jié)構(gòu)編程方法單流程結(jié)構(gòu)是順序控制中最常見的一種流程結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)特點是程序順著 工序步，步步為序的向后執(zhí)行，中間沒有任何的分支。掌握了單流程SFC編程方法，也就是邁進(jìn)了 SFC大門。這里，我們以“雙燈自動閃爍信號生成”為例， 講解SFC編程的入門。例題1:雙燈自動閃爍信號生成。要求：在PLC上電后，其輸出丫0和Y1各以一秒鐘的時間間隔，周期交替 閃爍。本例梯形圖和指令表見圖 2。在GX Developer中，一個完整的SFC程序是由初始狀態(tài)、有向線段、轉(zhuǎn)

4、移條件和轉(zhuǎn)移方向等內(nèi)容組成（見圖 3）的，而PLC編程就是完整的獲得這幾個 組成部分。根據(jù)PLC教程規(guī)定，SFC程序主要由初始狀態(tài)、通用狀態(tài)、返回狀態(tài)等幾種 狀態(tài)來構(gòu)成，但在編程中，這幾個狀態(tài)的編寫方式不一樣，因此需要引起注意。 SFC程序從初始狀態(tài)開始，因而編程的第一步就是給初始狀態(tài)設(shè)置合適的啟動條 件。本例中，梯形圖的第一行就是表示如何啟動初始步，在SFC程序中，初始步的啟動采用梯形圖方式。下面開始軟件中的程序輸入。圖2閃爍信號梯形圖和指令表圖3閃爍信號SFC程序1、啟動GX Develop編程軟件，單擊“工程”菜單，點擊創(chuàng)建新工程菜單 項或點擊新建工程按鈕I口見圖4。圖4 GX Deve

5、lop編程軟件窗口2、彈出的創(chuàng)建新工程對話框見圖 5,要對三菱系列的CPU和PLC進(jìn)行選擇， 以符合對應(yīng)系列的編程代碼，否則容易出錯。這里講述的主要是三菱 FX2N系列 的PLC所以，需在如下幾個項目中做選擇和輸入：a. 在PLC系列下拉列表框中選擇FXCPUb. 在PLC類型下拉列表框中選擇 FX2N（ C）;在程序類型項中選擇SFCd.在工程設(shè)置項中設(shè)置好工程名和保存路徑 完成上述項目后之后點擊確定。PL1類型選.FX2N CC).選擇 FXCPU設(shè)置完成后單擊確I定按齟 丿幡畤>*咅T工逐底到圖5新工程創(chuàng)建3、完成上述工作后會彈出如圖6所示的塊列表窗口圖6塊列表窗口 按圖中所示，雙

6、擊第零塊。4、雙擊第零塊或其它塊后，會彈出塊信息設(shè)置對話框見圖7圖7塊信息設(shè)置對話框這里，是對塊編輯進(jìn)行類型進(jìn)行選擇的進(jìn)入窗口，有兩個選擇：SFC塊和梯形圖塊。在編程理論中我們學(xué)到，SFC程序由初始狀態(tài)開始，故初始狀態(tài)必須激活， 而激活的通用方法是利用一段梯形圖程序，且這一段梯形圖程序必須放在SFC程序的開頭部分。同理，在以后的 SFC編程中，初始狀態(tài)的激活都需由放在 SFC 程序的第一部分（即第一塊）的一段梯形圖程序來執(zhí)行，這是需要注意的一點。 所以，在這里應(yīng)點擊梯形圖塊，在塊標(biāo)題欄中，填寫該塊的說明標(biāo)題，也可以 不填。5、點擊執(zhí)行按鈕彈出梯形圖編輯窗口見圖 8,在右邊梯形圖編輯窗口中輸 入

7、啟動初始狀態(tài)的梯形圖。在編程理論中曾學(xué)到，初始狀態(tài)的激活一般采用輔助繼電器M8002來完成，也可以采用其它觸點方式來完成，這只需要在它們之間建立一個并聯(lián)電路就可 以實現(xiàn)。本例中我們利用PLC的輔助繼電器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9所示，輸入完成單擊“變換”菜單選擇“變換”項或按 F4快捷鍵，完成梯形圖的變換圖8梯形圖編輯窗口圖9梯形圖編輯窗口單擊變換菓單，選擇變 上毗雙擊程序返回新工程編輯 宙口圖10梯形圖輸入完畢窗口需注意，在SFC程序的編制過程中每一個狀態(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，否則彈出出錯信息。EL

8、SOET葢列 GK Developer! 含有未孌換梯形圖.放棄未變換梯形圖嗎*?圖11出錯信息6在完成了程序的第一塊（梯形圖塊）編輯以后，雙擊工程數(shù)據(jù)列表窗口中的“程序”“MAN見圖10,返回塊列表窗口見圖6。雙擊第一塊，在彈出的塊信息設(shè)置對話框中塊類型一欄中選擇SFC見圖12,在塊標(biāo)題中可以填入相應(yīng)的標(biāo)題或什么也不填，點擊執(zhí)行按鈕，彈出SFC程序編輯窗口見圖13。在SFC 程序編輯窗口中光標(biāo)變成空心矩形。.無 離比曲如！ 嗣«!五-« 圖12塊信息設(shè)置r|ELWT94 (1rfTillfX， GsrCCA諭呼 s p|n.*ld 4 > * J -聆能勺八 *i

9、A hj*”z)r-2 豆丙珂/ _i旺屁図空iM4u：mi劉刃洌;I Jkib bJiJ15f*£Ld Alii an:皿 £ili Jltfll *Uti|t| BlHI軻啊，”1打汕訂Ml訓(xùn)剤刑 MlzlJtLl 丨！ lAlalsUiAlHL、>此標(biāo)到擊光移世 丁單處將士 命圖13 SFC程序編輯窗口7、轉(zhuǎn)換條件的編輯。SFC程序中的每一個狀態(tài)或轉(zhuǎn)移條件都是以 SFC符號的形式出現(xiàn)在程序中， 每一種SFC符號都對應(yīng)有圖標(biāo)和圖標(biāo)號，現(xiàn)在輸入使?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)移到第一個轉(zhuǎn)移條件符號處（如圖13所標(biāo)注）并單擊，在右側(cè)將出現(xiàn)梯形圖編輯窗口

10、，在此中輸入使?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)移的梯形圖。讀 者從圖13中可以看出，TO觸點驅(qū)動的不是線圈，而是 TRANf號，意思是表示 轉(zhuǎn)移（Transfer），這一點提請注意。在 SFC程序中，所有的轉(zhuǎn)移都用 TRAN表 示，不可以采用SEH S語句表示，否則將告知出錯。對轉(zhuǎn)換條件梯形圖的編輯，可按 PLC編程的要求，按上面的敘述可以自己 完成，需注意的是，每編輯完一個條件后應(yīng)按F4快捷鍵轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后梯形圖則由原來的灰色變成亮白色，完成轉(zhuǎn)換后再看SFC程序編輯窗口中1前面的問號（?）會消失。8、通用狀態(tài)的編輯。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 具按鈕陰或單擊F5快捷鍵彈出步序輸入

11、設(shè)置對話框見圖14。圖14 SFC符號輸入輸入步序標(biāo)號后點擊確定，這時光標(biāo)將自動向下移動，此時，可看到步序 圖標(biāo)號前面有一個問號（？），這是表明此步現(xiàn)在還沒進(jìn)行梯形圖編輯，同時右 邊的梯形圖編輯窗口呈現(xiàn)為灰色也表明為不可編輯狀態(tài)，見圖 15。下面對通用工序步進(jìn)行梯形圖編程。將光標(biāo)移到步序號符號處，在步符號 上單擊后右邊的窗口將變成可編輯狀態(tài)，現(xiàn)在，可在此梯形圖編輯窗口中輸入 梯形圖。需注意，此處的梯形圖是指程序運行到此工序步時所要驅(qū)動哪些輸出 線圈，在本例中，現(xiàn)在所要獲得的通用工圖15還沒有編輯的狀態(tài)步序步20是驅(qū)動輸出線圈丫0以及TO線圈，參見圖2程序梯形圖和指令表。 用相同的方法把控制系統(tǒng)

12、一個周期內(nèi)所有的通用狀態(tài)編輯完畢。需說明的 是，在這個編輯過程中，每編輯完一個通用步后，不需要再操作“程序” “ MAIN' 而返回到塊列表窗口（見圖6），再次執(zhí)行塊列表編輯，而是在一個初始狀態(tài)下， 直接進(jìn)行SFC圖形編輯。9、系統(tǒng)循環(huán)或周期性的工作編輯。SFC程序在執(zhí)行過程中，無一例外的會出現(xiàn)返回或跳轉(zhuǎn)的編輯問題， 這是執(zhí) 行周期性的循環(huán)所必須的。要在 SFC程序中出現(xiàn)跳轉(zhuǎn)符號，需用 匚1或（JUMP 指令加目標(biāo)號進(jìn)行設(shè)計?，F(xiàn)在進(jìn)行返回初始狀態(tài)編輯見圖16所示。輸入方法是：把光標(biāo)移到方向線 的最下端，按F8快捷鍵或者點擊凰按鈕，在彈出的對話框中填入要跳轉(zhuǎn)到的 目的地步序號，然后單擊確

13、定按鈕。圖16跳轉(zhuǎn)符號輸入說明：如果在程序中有選擇分支也要用 JUMP+“標(biāo)號”來表示。當(dāng)輸入完跳轉(zhuǎn)符號后，在SFC編輯窗口中我們將會看到，在有跳轉(zhuǎn)返回指 向的步序符號方框圖中多出一個小黑點兒，這說明此工序步是跳轉(zhuǎn)返回的目標(biāo) 步，這為我們閱讀SFC程序也提供了方便，參見圖18。10，程序變換。當(dāng)所有SFC程序編輯完后，我們可點擊變?nèi)?換按鈕進(jìn)行SFC程序的變換（編譯），如果在變換時彈出了塊信息設(shè)置對話框，可不用理會，直接點擊執(zhí) 行按鈕即可。經(jīng)過變換后的程序如果成功，就可以進(jìn)行仿真實驗或?qū)懭隤LC進(jìn)行調(diào)試了。如果想觀看SFC程序所對應(yīng)的順序控制梯形圖，我們可以這樣操作：點擊工程 編輯數(shù)據(jù) 改變程

14、序類型，進(jìn)行數(shù)據(jù)改變（見圖 19）此處小黑 點表示有 、跳轉(zhuǎn)返回圖18完整的SFC程序圖19數(shù)據(jù)變換執(zhí)行改變數(shù)據(jù)類型后，可以看到由 SFC程序變換成的梯形圖程序見圖 20。圖20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，通過學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)基 本了解了 SFC程序中狀態(tài)符號的輸入方法。需要強調(diào)的是兩點：（1）在SFC程序中仍然需要進(jìn)行梯形圖的設(shè)計；（2）SFC程序中所有的狀態(tài)轉(zhuǎn)移需用 TRAN表 示。二、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)間有多個工作流程的SFC程序。多個工作流程之間通過并聯(lián)方式進(jìn)行連接，而并聯(lián)連接的流程又可以分為選擇性分支、并行 分支、選擇性匯合、并

15、行匯合等幾種連接方式。下面以具體實例來介紹。例題2:某專用鉆床用來加工圓盤狀零件均勻分布的 6個孔，操作人員放好 工件后，按下起動按鈕 XO, Y0變?yōu)镺N工件被夾緊，夾緊后壓力繼電器 X1為ONY1和丫3使兩個鉆頭同時開始工作，鉆到由限位開關(guān)X2和X4設(shè)定的深度時, Y2和Y4使兩個鉆頭同時上行，升到由限位開關(guān)X3和X5設(shè)定的起始位置時停止 上行。兩個都到位后，丫5使工件旋轉(zhuǎn)600,旋轉(zhuǎn)到位時，X6為ON同時設(shè)定值 為3的計數(shù)器C0的當(dāng)前值加1，旋轉(zhuǎn)結(jié)束后，又開始鉆第二對孔。3對孔都鉆 完后，計數(shù)器的當(dāng)前值等于設(shè)定值 3，Y6使工件松開，松開到位時，限位開關(guān) X7為ON系統(tǒng)返回初始狀態(tài)。根據(jù)

16、例題要求寫出 I/O表：1、輸入2、 輸出啟動按鈕X0壓力繼電器X1兩鉆孔限位X2、X4兩個鉆頭原始位X3 X5旋轉(zhuǎn)限位X6工作松開限位X7功能示意圖：工件加緊Y0兩鉆頭下行丫1、Y3兩鉆頭上升丫2、Y4 工作旋轉(zhuǎn)丫5 工作松開Y6(M8002)S20 (OUT工件夾緊開始_x工件以夾緊S21(OUT)二X鉆孔鉆開始3S22(OU2)鉆遂升X鉆遂升到位S24(OUT鉆2開始X鉆2鉆完S2寸(OY鉆2上升一X鉆2上升到位易6(等待寺一C0駅(OUK工件旋數(shù)器加一(轉(zhuǎn) 到20)MX6*Ct件旋轉(zhuǎn)極限 X6*C0 I8(O丫丫工件松開X工件已松開俄到0)分析：由題目要求我們可在練習(xí)紙上編輯出順序控制

17、功能圖（如圖2- 1）所示。打開GXdeveloper軟件，設(shè)置方法同第一部分的單序列結(jié)構(gòu)， 在此不贅述。 本例中還是利用 M8002作為啟動脈沖，在程序的第一塊輸入梯形圖，請參照單 序列SFC程序輸入方法。本例中我們要求初始狀態(tài)時要做工作，復(fù)位 C0計數(shù)器，因此對初始狀態(tài)我 們做些處理，把光標(biāo)移到初始狀態(tài)符號處，在右邊窗口中輸入梯形圖（如圖2-2），接下來的狀態(tài)轉(zhuǎn)移程序輸入與第一部分相同。程序運行到X1為ON時（壓力繼電器敞開觸點閉合）要求兩個鉆頭同時開始工作，程序開始分支（如圖22）圖2- 1程序輸入接下來輸入并行分支，控制要求 X1觸點接通狀態(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)移，將光標(biāo)移到條件1方向線的下方，單擊

18、工具欄中的并列分支寫入按鈕或者按ALT+F8快捷鍵，使并列分支寫入按鈕處于按下狀態(tài)，在光標(biāo)處按住鼠標(biāo)左鍵橫向拖動，直 到出現(xiàn)一條細(xì)藍(lán)線，放開鼠標(biāo)，這樣一條并列分支線就被輸入（如圖2-3）注意：在用鼠標(biāo)操作進(jìn)行劃線寫入時，只有出現(xiàn)藍(lán)色細(xì)線時才可以放開鼠 標(biāo)，否則輸入失敗。SOFTS：列 GX工:程未 盂 一 ISFCt寫人AIR燒號1二）問甄圖2-3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種方法輸入，雙擊轉(zhuǎn)移條件1彈出SFC符號輸入對話框（如圖2-4）。圖2-4并列分支線的輸入方法二在圖標(biāo)號下拉列表框中選擇第三行“ =D項，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（

19、如圖 2-5）所示。圖2- 5并列并列分支線輸入后利用第一部分所學(xué)知識，分別在兩個分支下面輸入各自的狀態(tài)符號和轉(zhuǎn)移條件 符號（如圖2-6）。圖中每條分支表示一個鉆頭的工作狀態(tài)。圖2-6分支符號的輸入兩個分支輸入完成后要有分支匯合。將光標(biāo)移到步符號23的下面，雙擊鼠標(biāo)彈出SFC符號輸入對話框選擇“ =C'項，單擊確定安扭返回（如圖 2-7）。* EEL SO打系列GI DcffdfiptE ；八佶馬歳甲1站樂柱護(hù)-宙FCTf聶出U.1N承!號11 口戸岡圖2-7并行匯合符號的輸入繼續(xù)輸入程序，當(dāng)兩條并列分支匯合完畢后，此時鉆頭都已回到初始位置，接 下來是工件旋轉(zhuǎn)60度，程序見圖2- 7,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27的下端雙擊鼠標(biāo)，彈出的