应用三菱GX+Developer编程软件编写SFC顺序...

1、应用三菱GX Developer编程软件编写SFC顺序功能图的方法孙友顺序功能图（Sequeential Function Chart ）是一种新颖、按工艺流程图 进行编程的图形化编程语言，也是一种符合国际电工委员会（IEC）标准，被首 选推荐用于可编程控制器的通用编程语言，在PLC应用领域中应用广泛及推广。采用SFC进行PLC应用编程的优点是：SFC程序是按照设备（或工1、在程序中可以直观地看到设备的动作顺序。 艺）的动作顺序而编写，所以程序的规律性较强， 容易读懂，具有一定的可视性。2、在设备发生故障时能很容易的找出故障所在位置。一一转换条件3、不需要复杂的互锁电路，更容易设计和维 护系统

2、。根据国际电工委员会（IEC）标准，SFC的标 准结构是：步+该步工序中的动作或命令+有向连接+转换和转换条件二SFC参见图1:图1SFC程序的运行规则是：从初始步开始执行，当每步的转换条件成立，就由 当前步转为执行下一步，在遇到 END时结束所有步的运行。现在大多PLC制造公司，都为自己的工控产品提供了相关的编程软件，以便利用计算机实现在线编程。三菱公司提供的编程软件GX Developer中，就提供了 SFC编程方法，但由于相关书籍和学习资料跟不上，致使很多初学者不知 道如果用该软件来进行SFC编程，这给广大初学者学习PLC应用编程带来了不 便。这里，我根据自己学习和掌握的知识，依据三菱公

3、司提供的编程手册，讲 解如何利用GX Developer软件来进行SFC的编程，为初学者掌握 SFC编程方 法，提供一个入门的机会。一、单流程结构编程方法单流程结构是顺序控制中最常见的一种流程结构，其结构特点是程序顺着 工序步，步步为序的向后执行，中间没有任何的分支。掌握了单流程SFC编程方法，也就是迈进了 SFC大门。这里，我们以“双灯自动闪烁信号生成”为例， 讲解SFC编程的入门。例题1:双灯自动闪烁信号生成。要求：在PLC上电后，其输出丫0和Y1各以一秒钟的时间间隔，周期交替 闪烁。本例梯形图和指令表见图 2。在GX Developer中，一个完整的SFC程序是由初始状态、有向线段、转

4、移条件和转移方向等内容组成（见图 3）的，而PLC编程就是完整的获得这几个 组成部分。根据PLC教程规定，SFC程序主要由初始状态、通用状态、返回状态等几种 状态来构成，但在编程中，这几个状态的编写方式不一样，因此需要引起注意。 SFC程序从初始状态开始，因而编程的第一步就是给初始状态设置合适的启动条 件。本例中，梯形图的第一行就是表示如何启动初始步，在SFC程序中，初始步的启动采用梯形图方式。下面开始软件中的程序输入。图2闪烁信号梯形图和指令表图3闪烁信号SFC程序1、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I口见图4。图4 GX Deve

5、lop编程软件窗口2、弹出的创建新工程对话框见图 5,要对三菱系列的CPU和PLC进行选择， 以符合对应系列的编程代码，否则容易出错。这里讲述的主要是三菱 FX2N系列 的PLC所以，需在如下几个项目中做选择和输入：a. 在PLC系列下拉列表框中选择FXCPUb. 在PLC类型下拉列表框中选择 FX2N（ C）;在程序类型项中选择SFCd.在工程设置项中设置好工程名和保存路径 完成上述项目后之后点击确定。PL1类型选.FX2N CC).选择 FXCPU设置完成后单击确I定按齟 丿幡畤>*咅T工逐底到图5新工程创建3、完成上述工作后会弹出如图6所示的块列表窗口图6块列表窗口 按图中所示，双

6、击第零块。4、双击第零块或其它块后，会弹出块信息设置对话框见图7图7块信息设置对话框这里，是对块编辑进行类型进行选择的进入窗口，有两个选择：SFC块和梯形图块。在编程理论中我们学到，SFC程序由初始状态开始，故初始状态必须激活， 而激活的通用方法是利用一段梯形图程序，且这一段梯形图程序必须放在SFC程序的开头部分。同理，在以后的 SFC编程中，初始状态的激活都需由放在 SFC 程序的第一部分（即第一块）的一段梯形图程序来执行，这是需要注意的一点。 所以，在这里应点击梯形图块，在块标题栏中，填写该块的说明标题，也可以 不填。5、点击执行按钮弹出梯形图编辑窗口见图 8,在右边梯形图编辑窗口中输 入

7、启动初始状态的梯形图。在编程理论中曾学到，初始状态的激活一般采用辅助继电器M8002来完成，也可以采用其它触点方式来完成，这只需要在它们之间建立一个并联电路就可 以实现。本例中我们利用PLC的辅助继电器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9所示，输入完成单击“变换”菜单选择“变换”项或按 F4快捷键，完成梯形图的变换图8梯形图编辑窗口图9梯形图编辑窗口单击变换菓单，选择变 上毗双击程序返回新工程编辑 宙口图10梯形图输入完毕窗口需注意，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。EL

8、SOET葢列 GK Developer! 含有未娈换梯形图.放弃未变换梯形图吗*?图11出错信息6在完成了程序的第一块（梯形图块）编辑以后，双击工程数据列表窗口中的“程序”“MAN见图10,返回块列表窗口见图6。双击第一块，在弹出的块信息设置对话框中块类型一栏中选择SFC见图12,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程序编辑窗口见图13。在SFC 程序编辑窗口中光标变成空心矩形。.无 离比曲如！ 嗣«!五-« 图12块信息设置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刘刃洌;I Jkib bJiJ15f*£Ld Alii an:皿 £ili Jltfll *Uti|t| BlHI軻啊，”1打汕訂Ml訓剤刑 MlzlJtLl 丨！ lAlalsUiAlHL、>此标到击光移世 丁单处将士 命图13 SFC程序编辑窗口7、转换条件的编辑。SFC程序中的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，现在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（如图13所标注）并单击，在右侧将出现梯形图编辑窗口

10、，在此中输入使状态转移的梯形图。读 者从图13中可以看出，TO触点驱动的不是线圈，而是 TRANf号，意思是表示 转移（Transfer），这一点提请注意。在 SFC程序中，所有的转移都用 TRAN表 示，不可以采用SEH S语句表示，否则将告知出错。对转换条件梯形图的编辑，可按 PLC编程的要求，按上面的叙述可以自己 完成，需注意的是，每编辑完一个条件后应按F4快捷键转换，转换后梯形图则由原来的灰色变成亮白色，完成转换后再看SFC程序编辑窗口中1前面的问号（?）会消失。8、通用状态的编辑。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 具按钮阴或单击F5快捷键弹出步序输入

11、设置对话框见图14。图14 SFC符号输入输入步序标号后点击确定，这时光标将自动向下移动，此时，可看到步序 图标号前面有一个问号（？），这是表明此步现在还没进行梯形图编辑，同时右 边的梯形图编辑窗口呈现为灰色也表明为不可编辑状态，见图 15。下面对通用工序步进行梯形图编程。将光标移到步序号符号处，在步符号 上单击后右边的窗口将变成可编辑状态，现在，可在此梯形图编辑窗口中输入 梯形图。需注意，此处的梯形图是指程序运行到此工序步时所要驱动哪些输出 线圈，在本例中，现在所要获得的通用工图15还没有编辑的状态步序步20是驱动输出线圈丫0以及TO线圈，参见图2程序梯形图和指令表。 用相同的方法把控制系统

12、一个周期内所有的通用状态编辑完毕。需说明的 是，在这个编辑过程中，每编辑完一个通用步后，不需要再操作“程序” “ MAIN' 而返回到块列表窗口（见图6），再次执行块列表编辑，而是在一个初始状态下， 直接进行SFC图形编辑。9、系统循环或周期性的工作编辑。SFC程序在执行过程中，无一例外的会出现返回或跳转的编辑问题， 这是执 行周期性的循环所必须的。要在 SFC程序中出现跳转符号，需用 匚1或（JUMP 指令加目标号进行设计。现在进行返回初始状态编辑见图16所示。输入方法是：把光标移到方向线 的最下端，按F8快捷键或者点击凰按钮，在弹出的对话框中填入要跳转到的 目的地步序号，然后单击确

13、定按钮。图16跳转符号输入说明：如果在程序中有选择分支也要用 JUMP+“标号”来表示。当输入完跳转符号后，在SFC编辑窗口中我们将会看到，在有跳转返回指 向的步序符号方框图中多出一个小黑点儿，这说明此工序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，参见图18。10，程序变换。当所有SFC程序编辑完后，我们可点击变三 换按钮进行SFC程序的变换（编译），如果在变换时弹出了块信息设置对话框，可不用理会，直接点击执 行按钮即可。经过变换后的程序如果成功，就可以进行仿真实验或写入PLC进行调试了。如果想观看SFC程序所对应的顺序控制梯形图，我们可以这样操作：点击工程 编辑数据 改变程

14、序类型，进行数据改变（见图 19）此处小黑 点表示有 、跳转返回图18完整的SFC程序图19数据变换执行改变数据类型后，可以看到由 SFC程序变换成的梯形图程序见图 20。图20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，我们已经基 本了解了 SFC程序中状态符号的输入方法。需要强调的是两点：（1）在SFC程序中仍然需要进行梯形图的设计；（2）SFC程序中所有的状态转移需用 TRAN表 示。二、多流程结构的编程方法多流程结构是指状态与状态间有多个工作流程的SFC程序。多个工作流程之间通过并联方式进行连接，而并联连接的流程又可以分为选择性分支、并行 分支、选择性汇合、并

15、行汇合等几种连接方式。下面以具体实例来介绍。例题2:某专用钻床用来加工圆盘状零件均匀分布的 6个孔，操作人员放好 工件后，按下起动按钮 XO, Y0变为ON工件被夹紧，夹紧后压力继电器 X1为ONY1和丫3使两个钻头同时开始工作，钻到由限位开关X2和X4设定的深度时, Y2和Y4使两个钻头同时上行，升到由限位开关X3和X5设定的起始位置时停止 上行。两个都到位后，丫5使工件旋转600,旋转到位时，X6为ON同时设定值 为3的计数器C0的当前值加1，旋转结束后，又开始钻第二对孔。3对孔都钻 完后，计数器的当前值等于设定值 3，Y6使工件松开，松开到位时，限位开关 X7为ON系统返回初始状态。根据

16、例题要求写出 I/O表：1、输入2、 输出启动按钮X0压力继电器X1两钻孔限位X2、X4两个钻头原始位X3 X5旋转限位X6工作松开限位X7功能示意图：工件加紧Y0两钻头下行丫1、Y3两钻头上升丫2、Y4 工作旋转丫5 工作松开Y6(M8002)S20 (OUT工件夹紧开始_x工件以夹紧S21(OUT)二X钻孔钻开始3S22(OU2)钻遂升X钻遂升到位S24(OUT钻2开始X钻2钻完S2寸(OY钻2上升一X钻2上升到位易6(等待寺一C0駅(OUK工件旋数器加一(转 到20)MX6*Ct件旋转极限 X6*C0 I8(O丫丫工件松开X工件已松开俄到0)分析：由题目要求我们可在练习纸上编辑出顺序控制

17、功能图（如图2- 1）所示。打开GXdeveloper软件，设置方法同第一部分的单序列结构， 在此不赘述。 本例中还是利用 M8002作为启动脉冲，在程序的第一块输入梯形图，请参照单 序列SFC程序输入方法。本例中我们要求初始状态时要做工作，复位 C0计数器，因此对初始状态我 们做些处理，把光标移到初始状态符号处，在右边窗口中输入梯形图（如图2-2），接下来的状态转移程序输入与第一部分相同。程序运行到X1为ON时（压力继电器敞开触点闭合）要求两个钻头同时开始工作，程序开始分支（如图22）图2- 1程序输入接下来输入并行分支，控制要求 X1触点接通状态发生转移，将光标移到条件1方向线的下方，单击

18、工具栏中的并列分支写入按钮或者按ALT+F8快捷键，使并列分支写入按钮处于按下状态，在光标处按住鼠标左键横向拖动，直 到出现一条细蓝线，放开鼠标，这样一条并列分支线就被输入（如图2-3）注意：在用鼠标操作进行划线写入时，只有出现蓝色细线时才可以放开鼠 标，否则输入失败。SOFTS：列 GX工:程未 盂 一 ISFCt写人AIR烧号1二）问甄图2-3并列并列分支线的输入并列分支线的输入也可以采用另一种方法输入，双击转移条件1弹出SFC符号输入对话框（如图2-4）。图2-4并列分支线的输入方法二在图标号下拉列表框中选择第三行“ =D项，单击确定按钮返回，一条并列分 支线被输入。并行分支线输入以后（

19、如图 2-5）所示。图2- 5并列并列分支线输入后利用第一部分所学知识，分别在两个分支下面输入各自的状态符号和转移条件 符号（如图2-6）。图中每条分支表示一个钻头的工作状态。图2-6分支符号的输入两个分支输入完成后要有分支汇合。将光标移到步符号23的下面，双击鼠标弹出SFC符号输入对话框选择“ =C'项，单击确定安扭返回（如图 2-7）。* EEL SO打系列GI DcffdfiptE ；八佶馬歳甲1站乐柱护-宙FCTf聂出U.1N承!号11 口戸冈图2-7并行汇合符号的输入继续输入程序，当两条并列分支汇合完毕后，此时钻头都已回到初始位置，接 下来是工件旋转60度，程序见图2- 7,输入完成后程序又出现了选择分支。将 光标移到步符号27的下端双击鼠标，弹出的