如何用GX Developer编程软件编写SFC顺序功能图？

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应用三菱GX Developer编程软件编写SFC顺序功能图的方法

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：

1、在程序中可以直观地看到设备的动作顺序。SFC程序是按照设备（或工艺）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。

3、不需要复杂的互锁电路，更容易设计和维护系统。

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＝SFC，参见图1：

图1

SFC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 生成”为例，讲解SFC编程的入门。

例题1：双灯自动闪烁信 生成。

要求：在PLC上电后，其输出Y0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 梯形图和指令表

图3 闪烁信 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见图4。

图4 GX Develop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FXCPU；

b.在PLC类型下拉列表框中选择FX2N（C）；

c.在程序类型项中选择SFC；

d.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。

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

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。

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。

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。

图11 出错信息

图12 块信息设置

SFC程序中的每一个状态或转移条件都是以SFC符 的形式出现在程序中，每一种SFC符 都对应有图标和图标 ，现在输入使状态发生转移的条件。

图14 SFC符 输入

序步20是驱动输出线圈Y0以及T0线圈，参见图2程序梯形图和指令表。

图16 跳转符 输入

说明：如果在程序中有选择分支也要用JUMP+“标 ”来表示。

10，程序变换。

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 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X0，Y0变为ON，工件被夹紧，夹紧后压力继电器X1为ON，Y1和Y3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，Y5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。

根据例题要求写出I/O表：

1、输入

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

2、 输出

工件加紧Y0

两钻头下行Y1、 Y3

两钻头上升Y2、 Y4

工作旋转Y5

工作松开Y6

功能示意图：

图2－1

打开GX developer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 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2－2）。

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。

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 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 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（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 和转移条件符 （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 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 23的下面，双击鼠标弹出SFC符 输入对话框选择“==C”项，单击确定安扭返回（如图2－7）。

图2－7 并行汇合符 的输入

图2－7 选择分支符 的输入

继续输入程序（如图2－8），在程序结尾处，我们看到本程序用到了两个JUMP符 ，在SFC程序中状态的返回或跳转都用JUMP符 表示，因此在SFC程序中符 可以多次使用，只须在JUMP符 后面加目的标 即可达到返回或跳转的目的。

图2－8 完整的程序

以上我们完成了整个程序的输入。

如果我们双击JUMP符 弹出的SFC符 输入对话框中，我们会看到步属性下拉框处于激活

状态而且两个选项分别是[无]和[R]，当我们选择[R]时，跳转符 由变为，[R]表示复位操作，意思是复位目的标 处的状态继电器。利用[R]的复位作用我们可以在系统中增加暂停或急停等操作。

小结：以上我们对多流程结构的编程方法做了介绍，结合第一部分的学习的方法，在右边输入梯形图也非常简单。本部分主要是对选择分支、并列分支、并行汇合符 的输入方法做了详细介绍，几种输入方法都要掌握，在编程操作时我们可以利用输入最快的方法来提高效率，为了快速高效的编制SFC程序，可尽量使用键盘操作。

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