PLC SFC功能
基于三菱PLC的SFC图中停止方法探讨
- 114 -第11期2019年6月No.11June，2019随着我国高职教育的不断深入发展，社会对高职学生提出了越来越高的要求，不仅要求他们掌握扎实的理论知识，而且还要掌握过硬的职业技能。
职业资格证书是劳动者职业能力的一种体现，为了进一步提高高职毕业生的职业素质和就业竞争力，各高职院校在很多专业都推行了双证书制度，即在颁发毕业证书前，要求学生通过职业技能鉴定获得相应职业资格证书[1]。
江苏商贸职业学院电气自动化技术专业把维修电工中、高级职业资格证书作为学生毕业条件之一。
参照现行维修电工三级国家职业标准所规定的要求，结合江苏商贸职业学院实际，可编程控制器（Programmable Logic Controller ，PLC ）的应用是必考模块。
PLC 以其可靠性高、耐恶劣环境能力强、使用极为方便三大特点，迅速占领了工业生产自动化领域，成为工业自动化领域的强有力工具[2]。
目前，国内很多高职院校的实训室就采用日本三菱公司的FX2N 系列PLC 进行教学。
PLC 的编程方法有很多，如果被控对象的工作过程是按一定的顺序进行的，这种符合一定顺序的工作任务，通常有一种更简单通用的设计方法—顺序功能图（Sequential Function Chart ，SFC ）。
SFC 图在设计时就有严谨规则且方式简单。
对于较复杂的、具有一定循环的动作方式，既编写方便，又能增强程序的阅读性。
当每一个状态转移后，前一个状态中的执行情况将会立即失效（置为SET 指令除外），这样对于逻辑思维判断的要求可以大大减少，增加学生对PLC 软件编程的兴趣。
从近几年高级维修考工PLC 的考试题型看，学生经常会碰到一些停止的要求，比如急停、暂停以及循环完一周以后再停止，对于学生来说经常会混淆，而且在SFC 编程中停止的设置有别于梯形图，下面就从这3种停止方式进行阐述，旨在有效提高学生的考证通过率。
1 停止设置1.1 急停设置高级维修电工的考工题型中有些是关于PLC 改造电机控制类的题目。
PLC五种编程语言
PLC的五种标准编程语言PLC的用户程序是设计人员根据控制系统的工艺控制要求，通过PLC编程语言的编制设计的。
根据国际电工委员会制定的工业控制编程语言标准（IEC1131-3）。
PLC的编程语言包括以下五种：梯形图语言（LD）、指令表语言（IL）、功能模块图语言（FBD）、顺序功能流程图语言（SFC）及结构化文本语言（ST）。
1、梯形图语言（LD）梯形图语言是PLC程序设计中最常用的编程语言。
它是与继电器线路类似的一种编程语言。
由于电气设计人员对继电器控制较为熟悉，因此，梯形图编程语言得到了广泛的欢迎和应用。
梯形图编程语言的特点是：与电气操作原理图相对应，具有直观性和对应性；与原有继电器控制相一致，电气设计人员易于掌握。
梯形图编程语言与原有的继电器控制的不同点是，梯形图中的能流不是实际意义的电流，内部的继电器也不是实际存在的继电器，应用时，需要与原有继电器控制的概念区别对待。
图1是典型的交流异步电动机直接启动控制电路图。
图2是采用PLC控制的程序梯形图。
图1 交流异步电动机直接启动电路图图2 PLC梯形图2、指令表语言（IL）指令表编程语言是与汇编语言类似的一种助记符编程语言，和汇编语言一样由操作码和操作数组成。
在无计算机的情况下，适合采用PLC手持编程器对用户程序进行编制。
同时，指令表编程语言与梯形图编程语言图一一对应，在PLC编程软件下可以相互转换。
图3就是与图2PLC梯形图对应的指令表。
图3 指令表指令表表编程语言的特点是：采用助记符来表示操作功能，具有容易记忆，便于掌握；在手持编程器的键盘上采用助记符表示，便于操作，可在无计算机的场合进行编程设计；与梯形图有一一对应关系。
其特点与梯形图语言基本一致。
3、功能模块图语言（FBD）功能模块图语言是与数字逻辑电路类似的一种PLC编程语言。
采用功能模块图的形式来表示模块所具有的功能，不同的功能模块有不同的功能。
图4是对应图1交流异步电动机直接启动的功能模块图编程语言的表达方式。
第7章SFC编程_功能图应用举例
大小球检测开关（大球OFF,小球ON ）左限位开关上限位开关小球右限位开关大球限位开关下限位开关1.选择和循环电路举例I/O地址分配名称符号地址名称符号地址启动按钮SF1I0.0原始位置指示灯PG Q0.0停止按钮SF2I0.1抓球电磁铁MB Q0.1上限位开关BG1I0.2下行接触器QA1Q0.2下限位开关BG2I0.3上行接触器QA2Q0.3左限位开关BG3I0.4右行接触器QA3Q0.4小球右限位开关BG4I0.5左行接触器QA4Q0.5大球右限位开关BG5I0.6大小球检测开关BG0I0.7过程分析1）下行控制逻辑出现2次，2）上行控制逻辑出现3次，3）右行控制逻辑出现2次，4）左行控制逻辑出现1次，如何处理多次输出的问题？如何处理在循环过程中，对停止信号的相应问题？初始条件满足，按下按钮，当上一步都完成，GP5工作●S7-200 PLC 顺序控制指令及应用1#GP1GP2GP6GP5GP3GP4加热器聚合物碱搅拌器产品池1#2#3#4#反应池当温度到，GP3，GP4工作，同时搅拌并启动定时。
2.并行分支和联接电路举例题目7.4 功能图应用举例2. 并行分支和连接电路电路举例I/O分配表名称符号地址名称符号地址手动启动按钮SF1I0.0GP1的接触器QA1Q0.0 1#容器满液位开关SF2I0.1GP2的接触器QA2Q0.1 1#容器空液位开关BG1I0.2GP3的接触器QA3Q0.2 2#容器空液位开关BG2I0.3GP4的接触器QA4Q0.3 2#容器空液位开关BG3I0.4GP5的接触器QA5Q0.4 3#容器空液位开关BG4I0.5GP6的接触器QA6Q0.5 3#容器空液位开关BG5I0.6加热器的接触器QA7Q0.6 4#容器空液位开关BG6I0.7搅拌器的接触器QA8Q0.7 4#容器空液位开关BG7I1.1温度继电器KF1I1.22. 并行分支和连接电路电路举例设计要点S0.0S0.1I0.0且满足初始条件SM0.1S0.2S2.0S2.1S0.3S0.4 S2.2S0.1S2.3S0.1S2.4S0.7S1.0I0.1,1#容器满I0.2,2#容器满2容器满，自动为真等待等待等待等待等待Q0.0Q0.1Q0.6Q0.2Q0.3Q0.4Q0.5I0.2orI0.5I0.4orI0.5T37I0.7orI0.6I1.0 4#容器空4#容器满或3#容器空自动为真1）按下按钮, GP1和GP2同时工作，2）当两个容器都满，2#容器加热，3）当温度到，GP3，GP4工作，同时搅拌并启动定时。
系统功能SFC14、SFC15
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only.
用于 I-从站（带 CPU315-2 DP 的 S7-300）的用户程序 本实例项目中的 I-从站具有大于 4 字节的连续的输入/输出区域。因此，正 如使用 S7 DP 主站一样，必须使用系统功能 SFC14 和 SFC15 来传送 I/O 数据。 切记，由 DP 主站用 SFC15 发送的输出数据被 I-从站用 SFC14 来读出并作为其 输入数据，反之也适用于从 I-从站来的作为 DP 主站的输入数据。图 4 对此作了 解释。
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software For evaluation only.
四、用 SFC14 DPRD_DAT 和 SFC15 DPWR_DAT 交换连续的数据 下面的实例项目解释 SFC14 和 SFC15 的使用。实例中所使用的硬件与前面 教程十的描述相同（S7-300/CPU315-2 DP 作为 I-从站），但此项目限于一个 S7 DP 主站（S7-400）和一个 I-从站（S7-300）。因此，必须去掉在前面实例中已 组态的 ET200B 和 ET200M 节点。 用合适的 PROFIBUS 电缆将 S7-300 的 DP 接口与 S7-400 控制器彼此连接， 并接通设备的电源。 此项目基于假定两个可编程控制器均已复位，即它们的工作 内存、装载内存和系统内存均被完全清零。两个 PLC 都处在 RUN 状态（开关位 置 RUN-P）。 I- 从站的两个连续的输入/输出数据区域每个都有 10 字节长，且参数 “Consistency”设置为“All”。这就是说，在 I-从站上和 DP 主站的输入/输出 数据通信必须使用系统功能 SFC14 和 SFC15。
SFC顺序功能图编程教案
SFC顺序功能图编程教案第一章：SFC顺序功能图概述1.1 SFC简介1.2 SFC与PLC编程1.3 SFC编程的基本概念1.4 SFC编程的应用范围第二章：SFC顺序功能图的基本元素2.1 状态(State)2.2 转换(Transition)2.3 活动(Activity)2.4 决策(Decision)2.5 并行与顺序执行第三章：SFC顺序功能图的绘制3.1 SFC图的符号表示3.2 状态的表示方法3.3 转换的表示方法3.4 活动的表示方法3.5 决策的表示方法第四章：SFC顺序功能图的编程实现4.1 SFC编程软件的选择与使用4.2 SFC编程的基本步骤4.3 状态编程4.4 转换编程4.5 活动编程4.6 决策编程第五章：SFC顺序功能图编程实例解析5.1 实例一：简单的机器控制系统5.2 实例二：复杂的生产线控制系统5.3 实例三：电梯控制系统5.4 实例四：自动化仓库控制系统5.5 实例五：智能交通控制系统第六章：SFC高级状态编码技术6.1 状态编码的基本概念6.2 高级状态编码技术6.3 状态编码的优化6.4 状态编码在SFC编程中的应用第七章：SFC中的数据处理与变量管理7.1 SFC中的数据类型与结构7.2 变量管理7.3 数据处理与运算7.4 数据在SFC编程中的应用实例第八章：SFC顺序功能图的调试与优化8.1 SFC编程的调试方法8.2 调试工具的使用8.3 SFC程序的性能分析8.4 SFC程序的优化技巧第九章：SFC在工业自动化中的应用案例分析9.1 工业自动化背景介绍9.2 SFC在典型工业自动化设备中的应用9.3 SFC在工业生产线上的应用案例9.4 SFC在其他工业领域中的应用案例第十章：SFC顺序功能图编程的未来发展趋势10.1 SFC编程技术的发展历程10.2 SFC编程技术的现状10.3 SFC编程技术的未来发展趋势10.4 行业对SFC编程技术的最新需求重点和难点解析一、SFC顺序功能图的基本概念和元素难点解析：理解SFC图中不同元素之间的逻辑关系和执行顺序。
SFC15和SFC14组态步骤
SFC15和SFC14组态步骤
一、准备方案：
1.确定控制对象，确定发送参数和接收参数。
2.根据SFC15的功能，选择合适的组态工具，明确步骤和层次结构。
3.明确发送端和接收端的I/O点，确定PLC节点地址或IP地址，分配合理的系统参数变量，布置合理的控制路径。
二、PLC组态：
1.创建“SFC15”程序块，定义相关的层次结构，设置发送参数和接收参数；
2.创建发送端I/O点，连接到SFC15程序块，并且设置相应的参数，如消息号，消息总长度等；
3.设置PLC节点地址或IP地址，并设置系统参数变量；
4.定义控制路径，将控制路径连接到SFC15程序块，使其能够正常工作；
三、编写程序：
1.打开编程软件，编写SFC15发送程序，将编程结果上传到PLC中；
2.在程序中定义相应的发送函数，以及发送参数，将发送参数与PLC 相连；
3.将控制路径和控制函数连接到SFC15程序块；
4.根据实际情况，编写相应的模块函数，组合成控制参数，以便达到发送的目的。
四、测试调试：
1.将发送程序上传到PLC，并确认程序正常运行；
2.进行在线调试，检查发送参数是否设置正确；
3.根据实际情况。
三菱PLC Q系列 编程手册(SFC)
2. 系统配置
2-1 至 2-2
3. 规格
3-1 至 3-10
3.1 与 SFC 程序有关的性能规格......................................................................................................................3-1 3.2 软元件列表..................................................................................................................................................3-3 3.3 SFC 程序的处理时间..................................................................................................................................3-5 3.4 计算 SFC 程序容量.....................................................................................................................................3-9
QCPU/QnACPU 编程手册 编程参考手册
SFC 控制指令篇
MITSUBISHI
可编程控制器
• 安全注意事项 •
使用本产品前请阅读本说明
当使用三菱可编程控制器 MELSEC-Q/QnA 系列时 请仔细阅读本手册及本手册提到的相关资料 还要注 意安全并正确拷贝件发给最终使用者
SFC顺序功能图编程教案讲解
2015-201学年度学期教案授课班级：科目（课题）：顺序功能图编程方式授课教师：部门：电气工程系通过GX Developer编程软件创建一个1）SFC功能图。
（（2）通过案例练习熟悉每一个SCF 编程的快捷键。
（3）通过指定工作任务用SFC编程、调试。
三、教学重点与难点1、教学重点：（2）SFC功能图的识读。
（2）GX Developer编程软件SFC功能的快捷键的使用。
（3）十字路口交通灯SFC顺序功能图的设计与编程调试。
（4）使学生锻炼自己的编程思路。
2、教学难点：（1）十字路口交通灯SFC顺序功能图的设计与编程调试。
四、教学过程Ⅰ、讲授指导（一）组织教学；（2分钟）（二）安全教育；（4分钟）（三）复习提问；（6分钟）（四）导入新课；（4分钟）（五）讲授新课。
（20分钟）Ⅱ、示范指导（一）示范操作；（40分钟）（二）组织学生分组练习及注意事项。
（12分钟）Ⅲ、学生练习与巡回指导（60分钟）Ⅳ、结束指导（一）任务评分（8分钟）（二）课后总结（4分钟）（三）布置作业。
Ⅴ、板书板画设计Ⅵ、教学反思。
Ⅰ讲授指导：分钟）2一：组织教学（．分钟集合点名，记录学生考勤；检查学生是否整齐着装（工8（1）组织学生提前求；鞋），仪容仪表是否符合课题一体化教学或安全操作规程的要作服、分钟进入实习课堂准备上课。
进行课堂纪律及安全教育。
由班长组织提前3“老“同学们好！”，生：“上课！）上课，师生问候：师：”，班长：“起立！”，师：（2 ”，师“请坐！”师好！分钟）二：安全教育（4、学生安全1）学生必须按规定的时间上课，不得迟到早退或无故缺课。
（1）实习前必须认真预习实习内容，明确实验目的、原理、方法和步骤，准备接2（受指导教师提问，没有预习或提问不合格者，须重新预习，方可进行实习。
学生进入实习室必须工作服，保持安静，遵守实习室各项规章制度，严禁高声(3) 喧哗、吸烟、随地吐痰或吃零食，不得随意动用与本实习无关的仪器。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1
PL SFC的编程方法
顺序功能图（Sequeential Function Chart）是一种新颖的、按照工艺流程图
进行编程的图形编程语言。这是一种IEC标准推荐的首选编程语言，近年来在
PLC编程中已经得到了普及和推广，
SFC编程的优点：
1、在程序中可以很直观地看到设备的动作顺序。比较容易读懂程序，因为
程序按照设备的动作顺序进行编写，规律性较强。
2、在设备故障时能够很容易的查找出故障所处在的位置。
3、不需要复杂的互锁电路，更容易设计和维护系统。
SFC的结构：
步＋转换条件＋有向连接+机器工序的各个运行动作＝SFC。
SFC程序的运行从初始步开始，每次转换条件成立时执行下一步、在遇到
END步时结束向下运行。
第一章 单流程结构的编程方法
本教程主要介绍在三菱PLC编程软件GX Developer中怎编制SFC顺序功
能图。下面以例题1介绍SFC程序的编制法。
例题1：自动闪烁信号生成，PLC上电后Y0、Y1以一秒钟为周期交替闪
烁。本例的梯形图和指令表（如图1－1）。
(A) (B)
启动初
始步
2
(C)
图1－1 闪烁信号（A梯形图 B指令表 C SFC程序）
下面我们开始对图1－1(c)所示的SFC程序进行一下总体认识一个完整的SFC
程序包括初始状态、方向线、转移条件和转移方向组成（如图1－1（c））。在
SFC程序中初始状态必须是有效的，所以要有启动初始状态的条件，本例中梯
形图的第一行表示启动初始步，在SFC程序中启动初始步要用梯形图，现在开
始具体的程序输入。
启动GX Develop编程软件，单击“工程”菜单，点击创建新工程菜单项
或点击新建工程按钮（如图1－2）。
图1－2 GX Develop编程软件窗口
弹出创建新工程对话框（如图1－3）。我们主要是讲述三菱系列PLC，所以在
PLC系列下拉列表框中选择FXCPU，PLC类型下拉列表框中选择FX2N（C），
在程序类型项中选择SFC，在工程设置项中设置好工程名和保存路径之后点击
确定按钮。
单击工程
菜单
初始状态符号
转移符号＋目标号
方向线符号
转移条件符号
3
图1－3 新工程创建
弹出块列表窗口（图1－4）。
图1－4 块列表窗口
双击第零块或其它块，弹出块信息设置对话框（如图1－5）。
图1－5 块信息设置对话框
在块标题文本框中可以填入相应的块标题（也可以不填），在块类型中选择梯形
图块，为什么选择梯形图块，我们不是在编辑SFC程序吗？原因是在SFC程
双击第零块
在此选择梯形
图块
设置完成
后单击确
定按钮
选择
FXCPU
PLC类型选
FX2N（C）
4
序中初始状态必须是激活的，而我们激活的方法是利用一段梯形图程序，而且
这一段梯形图程序必须是放在SFC程序的开头部分，在以后的SFC编程中，
初始状态的激活都是利用一段梯形图程序，放在SFC程序的第一部分（也即第
一块），点击执行按钮弹出梯形图编辑窗口（如图1－6），在右边梯形图编辑窗
口中输入启动初始状态的梯形图，本例中我们利用PLC的一个辅助继电器
M8002的上电脉冲使初始状态生效。在梯形图编辑窗口中单击第零行输入初始
化梯形图如（图1－6）所示，输入完成单击“变换”菜单选择“变换”项或按
F4快捷键，完成梯形图的变换。
A
B
图1－6 梯形图编辑窗口
5
图1－6 梯形图输入完毕窗口
注意：如果想使用其他方式启动初始状态，只需要改动上图中的启动脉冲
M8002即可，如果有多种方式启动初始化进行触点的并联即可。需要说明的是
在每一个SFC程序中至少有一个初始状态，且初始状态必须在SFC程序的最
前面。在SFC程序的编制过程中每一个状态中的梯形图编制完成后必须进行变
换，才能进行下一步工作，否则弹出出错信息。
以上完成了程序的第一块（梯形图块），双击工程数据列表窗口中的“程
序”\“MAIN”返回块列表窗口（图1－4）。双击第一块，在弹出的块信息设
置对话框中块类型选择SFC（如图1－7），在块标题中可以填入相应的标题或
什么也不填，点击执行按钮，弹出SFC程序编辑窗口（如图1－8）。在SFC程
序编辑窗口中光标变成空心矩形。
图1－7 块信息设置
编辑启动初
始状态的梯
形图
单击变换菜
单，选择变
换项。
双击程序
\MAIN返回
新工程编辑
窗口
6
图1－8 SFC程序编辑窗口
说明：在SFC程序中每一个状态或转移条件都是以SFC符号的形式出现
在程序中，每一种SFC符号都对应有图标和图标号。下面我们输入使状态发生
转移的条件，在SFC程序编辑窗口将光标移到第一个转移条件符号处（如上图
标注）。在右侧梯形图编辑窗口输入使状态转移的梯形图。细心的读者从图中可
以看出，T0触点驱动的不是线圈，而是TRAN符号，意思是表示转移（Transfer），
在SFC程序中所有的转移用TRAN表示，不可以用SET ＋ S□ 语句表示， 这
一点请注意。在这里梯形图的编辑不再赘述，编辑完一个条件后按F4快捷键
转换，转换后梯形图由原来的灰色变成亮白色，再看SFC程序编辑窗口中1前
面的问号（？）不见了。下面我们输入下一个工步，在左侧的SFC程序编辑窗
口中把光标下移到方向线底端，按工具栏中的工具按钮或单击F5快捷键弹
出步输入设置对话框（如图1－9）。
图1-9 SFC符号输入
输入图标号后点击确定，这时光标将自动向下移动，此时我们看到步图标号前
面有一个问号（？），这表示对此步我们还没有进行梯形图编辑同样右边的梯形
图编辑窗口是灰色的不可编辑状态（如图1－10）。
单击此处光
标将移到此
处
这里只能输
入TRAN，
不可以用
SET S0
7
图1－10 没编辑的步
下面我们对工步进行梯形图编程，将光标移到步符号处（在步符号处单击），此
时再看右边的窗口边场合可编辑状态，在右侧的梯形图编辑窗口中输入梯形图，
此处的梯形图是指程序运行到此工步时要驱动哪些输出线圈，本例中我们要求
工步20驱动输出线圈Y0以及T0线圈，程序（如图1－11）。用相同的方法把
控制系统的一个周期编辑完后，最后要求系统能周期性的工作，所以在SFC程
序中要有返回原点的符号。在SFC程序中用（JUMP）加目标号进行返回操
作（如图1－11所示）。输入方法是把光标移到方向线的最下端按F8快捷键或
者点击按钮，在弹出的对话框中填入跳转的目的步号单击确定按钮（如图
1
－11）。
图1－11 跳转符号输入
如果在程序中有选择分支也要用JUMP+“标号”来表示，此用法在后续的课程
中有介绍，在此我们只是编写了单序列的SFC功能图（如图1－12）。
当输入完跳转符号后，在SFC编辑窗口中中我们可以看到有跳转返回的步
符号的方框中多了一个小黑点儿，这说明此工步是跳转返回的目标步，这为我
们阅读SFC程序也提供了方便。
所有的SFC程序编辑完后，我们点击变换按钮进行SFC程序的变换（编
没编辑时图标号
前有问号（？）
右边窗口呈灰色
8
译）如果在变换时弹出块信息设置对话框不用理会点击执行按钮即可，变换后
的程序我们就可以进行仿真实验或写入PLC进行调试了。如果想观看SFC程
序对应的顺序控制梯形图我们可以这样做：点击工程\编辑数据\改变程序类型，
进行数据改变（如图1－13）。
图1－12 完整的SFC程序
此处小黑
点表示有
跳转返回
此处用JUMP
加标号0表示
返回初始状态
9
图1－13 数据变换
改变后我们可以看到由SFC程序变换成的梯形图程序（如图1－14）。
图1－14 转化后的梯形图
小结：以上介绍了单序列的SFC程序的编制方法，通过学习我们基本了解
了SFC程序中状态符号的输入方法。在SFC程序中仍然需要进行梯形图的设
计，SFC程序中所有的状态转移用TRAN表示。这一点一定要注意区别，当你
明白了TRAN的用法后，你就会觉得SFC程序的设计是如此的简单。
选择改变数据
类型
10
本例中要用到
计数器所以初
始状态我们要
对计数器C0进
行复位
以下输入并列分
支结构，将光标
移到此处
下拉列表框中
选择“＝＝D”
并行分支线
是双实线 各个分支的输入方法同单序列输入方法相同 在此选择“==C”后单
击确定按钮
在此选择
“--D ”项，
单击确定按钮
出现蓝色细线
时松开鼠标
件旋转