功能圖的畫法

功能圖(SFC)是描述控制系統(tǒng)的控制過(guò)程、功能和特征的一種圖解表示方法。它具有簡(jiǎn)單、直觀等特點(diǎn)，不涉及控制功能的具體技術(shù)，是一種通用的語(yǔ)言，是IEC(國(guó)際電工委員會(huì))首選的編程語(yǔ)言，近年來(lái)在PLC的編程中已經(jīng)得到了普及與推廣。在IEC60848中稱順序功能圖，在我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB 6988-2008中稱功能表圖。西門子稱為圖形編程語(yǔ)言S7-Graph。

順序功能圖是設(shè)計(jì)PLC順序控制程序的一種工具，適合于系統(tǒng)規(guī)模較大，程序關(guān)系較復(fù)雜的場(chǎng)合，特別適合于對(duì)順序操作的控制。在編寫復(fù)雜的順序控制程序時(shí)，采用S7-Graph比梯形圖更加直觀。

功能圖的基本思想是：設(shè)計(jì)者按照生產(chǎn)要求，將被控設(shè)備的一個(gè)工作周期劃分成若干個(gè)工作階段(簡(jiǎn)稱“步”)，并明確表示每一步要執(zhí)行的輸出，“步”與“步”之間通過(guò)制定的條件進(jìn)行轉(zhuǎn)換，在程序中，只要通過(guò)正確連接進(jìn)行“步”與“步”之間的轉(zhuǎn)換，就可以完成被控設(shè)備的全部動(dòng)作。

PLC執(zhí)行功能圖程序的基本過(guò)程是：根據(jù)轉(zhuǎn)換條件選擇工作“步”，進(jìn)行“步”的邏輯處理。組成功能圖程序的基本要素是步、轉(zhuǎn)換條件和有向連線，如圖1所示。

圖1

（1)步

一個(gè)順序控制過(guò)程可分為若干個(gè)階段，也稱為步或狀態(tài)。系統(tǒng)初始狀態(tài)對(duì)應(yīng)的步稱為初始步，初始步一般用雙線框表示。在每一步中施控系統(tǒng)。要發(fā)出某些“命令”，而被控系統(tǒng)要完成某些“動(dòng)作”，“命令”和“動(dòng)作”都稱為動(dòng)作。當(dāng)系統(tǒng)處于某一工作階段時(shí)，則該步處于激活狀態(tài)，稱為活動(dòng)步。

（2）轉(zhuǎn)換條件

使系統(tǒng)由當(dāng)前步進(jìn)入下一步的信號(hào)稱為轉(zhuǎn)換條件。順序控制設(shè)計(jì)法用轉(zhuǎn)換條件控制代表各步的編程元件，讓它們的狀態(tài)按一定的順序變化，然后用代表各步的編程元件去控制輸出。不同狀態(tài)的“轉(zhuǎn)換條件”可以不同，也可以相同。當(dāng)“轉(zhuǎn)換條件”各不相同時(shí)，在功能圖程序中每次只能選擇其中一種工作狀態(tài)(稱為“選擇分支”)，當(dāng)“轉(zhuǎn)換條件”都相同時(shí)，在功能圖程序中每次可以選擇多個(gè)工作狀態(tài)(稱為“選擇并行分支”)。只有滿足條件狀態(tài)，才能進(jìn)行邏輯處理與輸出。因此，“轉(zhuǎn)換條件”是功能圖程序選擇工作狀態(tài)(步)的“開(kāi)關(guān)”。

(3)有向連線

步與步之間的連接線稱為“有向連線”，“有向連線”決定了狀態(tài)的轉(zhuǎn)換方向與轉(zhuǎn)換途徑。在有向連線上有短線，表示轉(zhuǎn)換條件。當(dāng)條件滿足時(shí)，轉(zhuǎn)換得以實(shí)現(xiàn)，即上一步的動(dòng)作結(jié)束而下一步的動(dòng)作開(kāi)始，因而不會(huì)出現(xiàn)動(dòng)作重疊。步與步之間必須要有轉(zhuǎn)換條件。

圖1中的雙框?yàn)槌跏疾剑琈0.0和M0.1是步名，10.0、10.1為轉(zhuǎn)換條件，Q0.0、Q0.1為動(dòng)作。當(dāng)M0.0有效時(shí)，輸出指令驅(qū)動(dòng)Q0.0。步與步之間的連線稱為有向連線，它的箭頭省略未畫。