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順序功能圖是描述控制系統的控制過程、功能和特性的一種圖形,同時也是設計PLC順序控制程序的一種有力工具。

1 順序功能圖 -簡介

順序功能圖(Sequential Function Chart,SFC)又叫做狀態轉移圖,它是描述控制系統的控制過程、功能和特性的一種圖形,同時也是設計PLC順序控制程序的一種有力工具。

2 順序功能圖 -設計方法

順序功能圖順序功能圖
順序控制功能圖設計法是指用轉換條件控制代表各步的編程元件,讓它們的狀態按一定的順序變化,然後用代表各步的編程元件去控制PLC的各輸出繼電器。

1、步
將系統的一個周期劃分為若干個順序相連的階段,這些階段稱為步。「步」是控制過程中的一個特定狀態。步又分為初始步和工作步,在每一步中要完成一個或多個特定的動作。初始步表示一個控制系統的初始狀態,所以,一個控制系統必須有一個初始步,初始步可以沒有具體要完成的動作。

2、轉換條件   
步與步之間用「有向連線」連接,在有向連線上用一個或多個小短線表示一個或多個轉換條件。當條件得到滿足時,轉換得以實現。即上一步的動作結束而下一步的動作開始,因此不會出現步的動作重疊。當系統正處於某一步時,把該步稱為「活動步」。為了確保控制嚴格地按照順序執行,步與步之間必須要有轉換條件分隔。

狀態繼電器是構成功能圖的重要元件。三菱系列PLC的狀態繼電器元件有900點(S0~S899)。其中S0~S9為初始狀態繼電器,用於功能圖的初始步。

步用方框表示,方框內是步的元件號或步的名稱,步與步之間要用有向線段連接。其中從上到下和從左到右的箭頭可以省去不畫,有向線段上的垂直短線和它旁邊的圓圈或方框是該步期間的輸出信號,如需要也可以對輸出元件進行置位或複位。當步S030有效時,輸出Y010、Y011接通(在這裡Y010是用OUT指令驅動,Y011是用SET指令置位,未複位前Y011一直保持接通),程序等待轉換條件X020動作。當X020滿足時,步就由S030轉到S031,這時Y010斷開,Y012接通,Y011仍保持接通。

轉換條件是指與轉換相關的邏輯命令,可用文字語言、布爾代數表達式或圖形符號在短劃線旁邊,使用最多的是布爾代數表達式。

3 順序功能圖 -注意事項

順序功能圖順序功能圖
繪製順序功能圖應注意: 
1、兩個步絕對不能直接相連,必須用一個轉換將它們隔開。 
2、兩個轉換絕對不能直接相連,必須用一個步將它們隔開。 
3、初始步必不可少,否則無法表示初始狀態,系統也無法返回停止狀態。 
4、自動控制系統應能多次重複執行同一工藝過程,應組成閉環,即最後一步返回初始步,(單周期)或下一周期開始運行的第一步(連續循環)。
5、只有當前一步是活動步,該步才可能變成活動步。一般採用無斷電保持功能的編程元件代表個步時,進入RUN工作方式時,它們均處於斷開狀態,系統無法工作。必須使用初始化脈衝M8002的常開作為轉換條件,將初始步預置為活動步。

4 順序功能圖 -結構

順序功能圖順序功能圖
根據步與步之間進展的不同情況,功能圖有三種結構:

1)單序列
反映按順序排列的步相繼激活這樣一種基本的進展情況,如圖8--69所示。
2)選擇序列
一個活動步之後,緊接著有幾個後續步可供選擇的結構形式稱為選擇序列。如圖8--69所示,選擇序列的各個分支都有各自的轉換條件。
3)并行序列
當轉換的實現導致幾個分支同時激活時,採用并行序列。其有向連線的水平部分用雙線表示。如圖8--66所示。
4)跳步、重複和循環序列
在實際系統中經常使用跳步、重複和循環序列。這些序列實際上都是選擇序列的特殊形式。

如圖6--67a所示為跳步序列。當步3為活動步時,若轉換條件X005成立,則跳過步4和步5直接進入步6。        
圖6--67b所示為重複序列。當步6為活動步時,若轉換條件X004不成立而X005成立,則重新返回步5,重複執行步5和步6。直到轉換條件X004成立,重複結束,轉入步7。 
圖6--67c所示為循環序列,即在序列結束后,用重複的方式直接返回初始步0,形成序列的循環。

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