教学材料《工业电气控制》-7.4

7.4.1顺序功能图顺序功能图（sequencefunctionchart）SFC是IEC标准规定的用于顺序控制首位标准化编程语言。具有条理清晰、表达准确、简洁规范、可读性强、容易理解等许多优点，成为PLC程序设计的主要方法。1顺序功能图的基本组成由步、动作输出、转移3部分（称为3要素）组成。如图7-94所示（1）按下启动按钮SB，电机M正转，台车前进，碰到限位开关SQ1后，电机M反转，台车后退。（2）后退碰到限位开关SQ2后，台车电机M停转，5s钟后第二次前进，碰到限位开关SQ3后，再次后退。（3）当后退再次碰到限位开关SQ2，台车停止。将上述控制工艺演示成用工作步序表示，如图3-2。将图3-2中“工步”更换为“状态”，“准备”更换为“初始状态”，即得到台车往返运行控制状态转移图。如图3-3。

7.4.1顺序功能图

（1）按下启动按钮SB，电机M正转，台车前进，碰到限位开关SQ1后，电机M反转，台车后退。（2）后退碰到限位开关SQ2后，台车电机M停转，5s钟后第二次前进，碰到限位开关SQ3后，再次后退。（3）当后退再次碰到限位开关SQ2，台车停止。将上述控制工艺演示成用工作步序表示，如图3-2。将图3-2中“工步”更换为“状态”，“准备”更换为“初始状态”，即得到台车往返运行控制状态转移图。如图3-3。

7.4.1顺序功能图

2顺序功能图的基本结构（1）单序列：是指顺序功能图只有一种流程顺序。其特点是：①每一个工步只有一个转移目标；②转移目标可不按顺序编号，其他流程的工步状态也可作为转移的目标状态。如图7-94的台车自动往返控制过程即单SFC流程：S0—S20—S21—S22—S23—S24—S0。

（1）按下启动按钮SB，电机M正转，台车前进，碰到限位开关SQ1后，电机M反转，台车后退。（2）后退碰到限位开关SQ2后，台车电机M停转，5s钟后第二次前进，碰到限位开关SQ3后，再次后退。（3）当后退再次碰到限位开关SQ2，台车停止。将上述控制工艺演示成用工作步序表示，如图3-2。将图3-2中“工步”更换为“状态”，“准备”更换为“初始状态”，即得到台车往返运行控制状态转移图。如图3-3。

7.4.1顺序功能图

（2）选择序列：序列的开始称为分支，序列的结束称为汇合。每次只满足一个分支转移条件（多选一）的分支、汇合方式称为选择序列，（1）按下启动按钮SB，电机M正转，台车前进，碰到限位开关SQ1后，电机M反转，台车后退。（2）后退碰到限位开关SQ2后，台车电机M停转，5s钟后第二次前进，碰到限位开关SQ3后，再次后退。（3）当后退再次碰到限位开关SQ2，台车停止。将上述控制工艺演示成用工作步序表示，如图3-2。将图3-2中“工步”更换为“状态”，“准备”更换为“初始状态”，即得到台车往返运行控制状态转移图。如图3-3。

7.4.1顺序功能图

（3）并行序列：当满足某转移条件后使多个分支流程同时执行的分支及汇合称为并行序列。（1）按下启动按钮SB，电机M正转，台车前进，碰到限位开关SQ1后，电机M反转，台车后退。（2）后退碰到限位开关SQ2后，台车电机M停转，5s钟后第二次前进，碰到限位开关SQ3后，再次后退。（3）当后退再次碰到限位开关SQ2，台车停止。将上述控制工艺演示成用工作步序表示，如图3-2。将图3-2中“工步”更换为“状态”，“准备”更换为“初始状态”，即得到台车往返运行控制状态转移图。如图3-3。

7.4.1顺序功能图

7.4.2三菱FX-2N的步进指令及状态编程法（1）按下启动按钮SB，电机M正转，台车前进，碰到限位开关SQ1后，电机M反转，台车后退。（2）后退碰到限位开关SQ2后，台车电机M停转，5s钟后第二次前进，碰到限位开关SQ3后，再次后退。（3）当后退再次碰到限位开关SQ2，台车停止。将上述控制工艺演示成用工作步序表示，如图3-2。将图3-2中“工步”更换为“状态”，“准备”更换为“初始状态”，即得到台车往返运行控制状态转移图。如图3-3。

7.4.2三菱FX-2N的步进指令及状态编程法

1，STL指令使用说明如图7-1022，自复位表示方法如图7-101

（1）按下启动按钮SB，电机M正转，台车前进，碰到限位开关SQ1后，电机M反转，台车后退。（2）后退碰到限位开关SQ2后，台车电机M停转，5s钟后第二次前进，碰到限位开关SQ3后，再次后退。（3）当后退再次碰到限位开关SQ2，台车停止。将上述控制工艺演示成用工作步序表示，如图3-2。将图3-2中“工步”更换为“状态”，“准备”更换为“初始状态”，即得到台车往返运行控制状态转移图。如图3-3。

7.4.2三菱FX-2N的步进指令及状态编程法

3，步进指令的使用说明如图7-97

（1）按下启动按钮SB，电机M正转，台车前进，碰到限位开关SQ1后，电机M反转，台车后退。（2）后退碰到限位开关SQ2后，台车电机M停转，5s钟后第二次前进，碰到限位开关SQ3后，再次后退。（3）当后退再次碰到限位开关SQ2，台车停止。将上述控制工艺演示成用工作步序表示，如图3-2。将图3-2中“工步”更换为“状态”，“准备”更换为“初始状态”，即得到台车往返运行控制状态转移图。如图3-3。

7.4.2三菱FX-2N的步进指令及状态编程法

4，状态内没有触点时线圈的编程如图7-98

（1）按下启动按钮SB，电机M正转，台车前进，碰到限位开关SQ1后，电机M反转，台车后退。（2）后退碰到限位开关SQ2后，台车电机M停转，5s钟后第二次前进，碰到限位开关SQ3后，再次后退。（3）当后退再次碰到限位开关SQ2，台车停止。将上述控制工艺演示成用工作步序表示，如图3-2。将图3-2中“工步”更换为“状态”，“准备”更换为“初始状态”，即得到台车往返运行控制状态转移图。如图3-3。

7.4.2三菱FX-2N的步进指令及状态编程法

5，转移指令SET和OUT的用法如图7-99

（1）按下启动按钮SB，电机M正转，台车前进，碰到限位开关SQ1后，电机M反转，台车后退。（2）后退碰到限位开关SQ2后，台车电机M停转，5s钟后第二次前进，碰到限位开关SQ3后，再次后退。（3）当后退再次碰到限位开关SQ2，台车停止。将上述控制工艺演示成用工作步序表示，如图3-2。将图3-2中“工步”更换为“状态”，“准备”更换为“初始状态”，即得到台车往返运行控制状态转移图。如图3-3。

7.4.2三菱FX-2N的步进指令及状态编程法

6复杂转移条件的处理如图7-100

（1）按下启动按钮SB，电机M正转，台车前进，碰到限位开关SQ1后，电机M反转，台车后退。（2）后退碰到限位开关SQ2后，台车电机M停转，5s钟后第二次前进，碰到限位开关SQ3后，再次后退。（3）当后退再次碰到限位开关SQ2，台车停止。将上述控制工艺演示成用工作步序表示，如图3-2。将图3-2中“工步”更换为“状态”，“准备”更换为“初始状态”，即得到台车往返运行控制状态转移图。如图3-3。

7.4.2三菱FX-2N的步进指令及状态编程法

7，可在状态内处理的顺控指令一览表，如表7-21

（1）按下启动按钮SB，电机M正转，台车前进，碰到限位开关SQ1后，电机M反转，台车后退。（2）后退碰到限位开关SQ2后，台车电机M停转，5s钟后第二次前进，碰到限位开关SQ3后，再次后退。（3）当后退再次碰到限位开关SQ2，台车停止。将上述控制工艺演示成用工作步序表示，如图3-2。将图3-2中“工步”更换为“状态”，“准备”更换为“初始状态”，即得到台车往返运行控制状态转移图。如图3-3。

7.4.2三菱FX-2N的步进指令及状态编程法

8，使用举例：【例1】设计一个彩灯的SFC图闪烁电路，要求灯亮1.5S，灭1S,不断闪烁。解：思路要点：1）利用初始化脉冲M8002激活初始状态S3。2）初始状态S3驱动Y0和T0,1S后向S20转移。3）状态S20驱动输出Y1和T1,Y1接负载灯输出，1.5S后返回初始状态S3。由此可设计出一个彩灯的SFC图闪烁电路，如图3-7所示。（1）按下启动按钮SB，电机M正转，台车前进，碰到限位开关SQ1后，电机M反转，台车后退。（2）后退碰到限位开关SQ2后，台车电机M停转，5s钟后第二次前进，碰到限位开关SQ3后，再次后退。（3）当后退再次碰到限位开关SQ2，台车停止。将上述控制工艺演示成用工作步序表示，如图3-2。将图3-2中“工步”更换为“状态”，“准备”更换为“初始状态”，即得到台车往返运行控制状态转移图。如图3-3。

7.4.2三菱FX-2N的步进指令及状态编程法

（1）按下启动按钮SB，电机M正转，台车前进，碰到限位开关SQ1后，电机M反转，台车后退。（2）后退碰到限位开关SQ2后，台车电机M停转，5s钟后第二次前进，碰到限位开关SQ3后，再次后退。（3）当后退再次碰到限位开关SQ2，台车停止。将上述控制工艺演示成用工作步序表示，如图3-2。将图3-2中“工步”更换为“状态”，“准备”更换为“初始状态”，即得到台车往返运行控制状态转移图。如图3-3。

7.4.2三菱FX-2N的步进指令及状态编程法

【例2】设计一个城市街心花园喷水池的SFC图，要求中央喷头喷水20S后改为内环形管喷水；20S后又改为外环形管喷水；20S后停止喷水。周期时间为1分钟。要求可以控制单周喷水、循环喷水、步进喷水。又喷水过程中中央指示灯全亮。解：思路要点:1）先作出I/O地址表，如表3-2,。（1）按下启动按钮SB，电机M正转，台车前进，碰到限位开关SQ1后，电机M反转，台车后退。（2）后退碰到限位开关SQ2后，台车电机M停转，5s钟后第二次前进，碰到限位开关SQ3后，再次后退。（3）当后退再次碰到限位开关SQ2，台车停止。将上述控制工艺演示成用工作步序表示，如图3-2。将图3-2中“工步”更换为“状态”，“准备”更换为“初始状态”，即得到台车往返运行控制状态转移图。如图3-3。

7.4.2三菱FX-2N的步进指令及状态编程法

2）单周期运行（X1=OFF，X2=OFF）：按下X0，按照Y0→Y1→Y2→Y3→Y4→Y0顺序动作，并返回待机状态，用20S定时器依次进行各状态转移。3）连续运行：（X1=ON，X2=OFF）启动X0后，循环重复Y2-Y4的动作。4）步进运行：（X2=ON）每按一次启动按钮X0,步进启动一个状态运行。

（1）按下启动按钮SB，电机M正转，台车前进，碰到限位开关SQ1后，电机M反转，台车后退。（2）后退碰到限位开关SQ2后，台车电机M停转，5s钟后第二次前进，碰到限位开关SQ3后，再次后退。（3）当后退再次碰到限位开关SQ2，台车停止。将上述控制工艺演示成用工作步序表示，如图3-2。将图3-2中“工步”更换为“状态”，“准备”更换为“初始状态”，即得到台车往返运行控制状态转移图。如图3-3。

7.4.2三菱FX-2N的步进指令及状态编程法

由此作出街心花园喷水池控制SFC图，如图3-8，其中M8040为禁止转移，当M8040=1时，禁止任何转移发生。故图中，X2=1，X0=0为禁止转移的条件。此时，每短暂按一次X0，解禁一次，状态发生一次转移。称为步进运行。而在X2=ON时，即为解禁状态，若X1=1,为S21、S22、S27循环运行；若X1=0,状态S3由X0开始，经S20、S21、S22、S27至S3结束，运行一个周期。

（1）按下启动按钮SB，电机M正转，台车前进，碰到限位开关SQ1后，电机M反转，台车后退。（2）后退碰到限位开关SQ2后，台车电机M停转，5s钟后第二次前进，碰到限位开关SQ3后，再次后退。（3）当后退再次碰到限位开关SQ2，台车停止。将上述控制工艺演示成用工作步序表示，如图3-2。将图3-2中“工步”更换为“状态”，“准备”更换为“初始状态”，即得到台车往返运行控制状态转移图。如图3-3。

7.4.2三菱FX-2N的步进指令及状态编程法

（1）按下启动按钮SB，电机M正转，台车前进，碰到限位开关SQ1后，电机M反转，台车后退。（2）后退碰到限位开关SQ2后，台车电机M停转，5s钟后第二次前进，碰到限位开关SQ3后，再次后退。（3）当后退再次碰到限位开关SQ2，台车停止。将上述控制工艺演示成用工作步序表示，如图3-2。将图3-2中“工步”更换为“状态”，“准备”更换为“初始状态”，即得到台车往返运行控制状态转移图。如图3-3。

7.4.2三菱FX-2N的步进指令及状态编程法

图7-103是某应用程序的顺序功能图及其状态梯形图的对照使用实例。（1）按下启动按钮SB，电机M正转，台车前进，碰到限位开关SQ1后，电机M反转，台车后退。（2）后退碰到限位开关SQ2后，台车电机M停转，5s钟后第二次前进，碰到限位开关SQ3后，再次后退。（3）当后退再次碰到限位开关SQ2，台车停止。将上述控制工艺演示成用工作步序表示，如图3-2。将图3-2中“工步”更换为“状态”，“准备”更换为“初始状态”，即得到台车往返运行控制状态转移图。如图3-3。

7.4.2三菱FX-2N的步进指令及状态编程法

与三菱相似，S7-200PLC有3条顺控指令（SCR指令）LSCR、SCRT、SCRE指令，三条指令组成一个程序段。操作对象为状态继电器S，每个S的位都表示功能图中的一个步。S的范围为：S0.0-S31.7共32个字节256位。指令功能及表示如表7-22。（1）按下启动按钮SB，电机M正转，台车前进，碰到限位开关SQ1后，电机M反转，台车后退。（2）后退碰到限位开关SQ2后，台车电机M停转，5s钟后第二次前进，碰到限位开关SQ3后，再次后退。（3）当后退再次碰到限位开关SQ2，台车停止。将上述控制工