ABLogix5000處理器SFC順序功能圖編程應用

1、AB Logix5000處理器 SFC順序功能圖編程應用江蘇華電戚墅堰發(fā)電有限公司 貢文明前言：本文從應用角度講述了Logix5000系統(tǒng)的SFC功能和實際應用方法與技巧，當面對一個復雜的順序控制時，采用SFC來實現(xiàn)邏輯控制是一個非常好的選擇。使用SFC來編寫順控程序速度并不會比使用梯形圖快很多，但調(diào)試要比使用梯形圖簡單和方便許多。由于Logix5000的SFC資料全為英文，并且相關(guān)的資料非常之少，給初次使用帶來了許多不便，使用SFC最重要的是需要了解SFC的的工作原理和一些常用的操作命令，如S,N,P等在各種PLC上他們均基本一致，符合國際標準的定義。本文根據(jù)個人使用經(jīng)驗對SFC各語法定義和

2、功能進行了詳細描述，對SFC Action功能采用了Basic腳本語言進行了描述。1SFC語言概述IEC61131-3 SFC語言規(guī)定將復雜的程序分割為較小的可管理的單元，并描述在這些單元之間的控制流。使用SFC語言，可以設(shè)計順序和并行過程。執(zhí)行這些單元的時序取決于靜態(tài)條件和動態(tài)條件。一步接著一步地處理生產(chǎn)過程的行為特性特別適用于SFC語言。SFC用步和轉(zhuǎn)換條件構(gòu)成程序段，步中通過定義操作實現(xiàn)對流程的操縱。通過轉(zhuǎn)換實現(xiàn)流程的按順序前進。1.1 步 (Step)步是控制流程中相對獨立的一組操作的集合。在步中可以定義任意數(shù)目的各種類型的操作，通過操作實現(xiàn)對流程的控制。一個步可以是激活狀態(tài)或不激活狀

3、態(tài)。步在緊接在前的轉(zhuǎn)換條件滿足時激活。步在緊接在后的轉(zhuǎn)換條件滿足時退出激活狀態(tài)。每個SFC程序有一個起始步，該步在第一次執(zhí)行時默認為激活狀態(tài)，其余的非起始步默認為不激活狀態(tài)。步的上面只能接轉(zhuǎn)換、并行分支或選擇聚合。步的下面只能接轉(zhuǎn)換、并行聚合或選擇分支。步有兩種類型：起始步和普通步。起始步在程序剛啟動時就處于激活狀態(tài)，然后程序?qū)凑辙D(zhuǎn)換條件的變化按照順序依次執(zhí)行。1.2 轉(zhuǎn)換條件 轉(zhuǎn)換是控制從一個步轉(zhuǎn)移到其他步的條件。當轉(zhuǎn)換條件滿足時，緊接在前的步從激活態(tài)變成不激活態(tài)。然后緊接在后的步將從不激活態(tài)轉(zhuǎn)變成激活態(tài)。只有當所有緊接在前的步的狀態(tài)都在激活狀態(tài)時，轉(zhuǎn)換條件才被測試。轉(zhuǎn)換條件由一個變量或一

4、個表達式來定義。轉(zhuǎn)換的上面只能接步、選擇分支、并行接合；轉(zhuǎn)換的下面只能接步、選擇聚合、并行分支、或跳轉(zhuǎn)分支。1.3 選擇分支選擇分支提供了在SFC程序中實現(xiàn)條件控制的控制流程選擇執(zhí)行的方法。在選擇分支結(jié)構(gòu)中只能有一個分支被激活。分支跳轉(zhuǎn)的優(yōu)先級從左到右。選擇分支和選擇聚合必須一一對應。選擇分支必須結(jié)束于同一選擇聚合。1.4 并行分支并行分支使流程中的幾個子流程同時進行。各分支的執(zhí)行同時進行，不相互影響。只有當所有的分支的最后一步都激活時，才測試并行聚合緊接的轉(zhuǎn)換的條件是否滿足。并行分支和并行聚合必須一一對應。1.5 操作（Action）操作是對系統(tǒng)變量進行的操縱的描述。一個步中可以有0個或多個

5、操作。操作有多種類型，操作類型由操作限定詞來描述。操作可以是一個位號變量，也可以是調(diào)用一個子程序。一個操作塊包含一個操作連同其執(zhí)行的條件（稱為動作限定詞）系統(tǒng)對步的激活和解除激活期間所有步的動作塊的執(zhí)行條件進行監(jiān)視。1.6 執(zhí)行順序一個SFC結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)分為一系列步和轉(zhuǎn)換。它們要循環(huán)地進行求值和執(zhí)行。一個步總是處于激活狀態(tài)或者不激活狀態(tài)。每一次循環(huán)對所有轉(zhuǎn)換的求值，其結(jié)果不是TRUE就是FALSE。待處理循環(huán)的活動步清單取決于這些步所依賴的轉(zhuǎn)換的計算值。在一個SFC網(wǎng)絡(luò)中所有指令的執(zhí)行依照以下算法進行調(diào)度。1.6.1 激活初始步（僅在第一次調(diào)用時），否則對其后繼轉(zhuǎn)換為TRUE的所有步解除激活，并

6、激活緊接這些轉(zhuǎn)換后的所有步。1.6.2 檢查所有動作控制的輸出。若剛檢測到一個TRUEFALSE邊沿，則最后一次執(zhí)行所關(guān)聯(lián)的動作。1.6.3 執(zhí)行其動作控制所求值為TRUE的所有操作。1.6.4 對轉(zhuǎn)換進行求值，并從步1開始繼續(xù)循環(huán)執(zhí)行。在SFC網(wǎng)絡(luò)中沒有顯性的終點。如果沒有后繼的轉(zhuǎn)換，則程序不會自動地返回到初始步，SFC程序?qū)⑼Ａ粼谧詈笠粋€活動步。2Logix5000的SFC功能描述2.1 步（STEP）在RsLogix5000中的屬性狀態(tài)表示如下圖所示步變量是一個結(jié)構(gòu)體,結(jié)構(gòu)類型如下:x ：激活指示,活動步的x為1 （True）dn：完成指示,步完成后為1（True）t ：步運行的時間，單

7、位ms(在LOGIX5000系統(tǒng)中所有的時間單位均為ms)2.2 RSLOGIX5000提供以下幾個符合IEC1131-3標準的限定詞,即Action類型2.2.1 N：操作在步的整個激活期間激活，隨著步退出激活狀態(tài)恢復成不激活狀態(tài)。它在步激活期間執(zhí)行,我通常用它來指示畫面步運行時間其工作原理用 Basic語言描述如下:if (step.x) then/執(zhí)行你的代碼end_if;2.2.2 S：操作在步激活后將一直保持激活，與步的失去激活無關(guān)。用Basic語言描述就如下：if (step.x or step.dn) then/執(zhí)行你的代碼end_if;當然你如果僅僅需要在步活動期間執(zhí)行就可以在

8、S命令里面輸入if (step.x) then/執(zhí)行你的代碼end_if;如果僅僅需要在步完成以后執(zhí)行就可以在S命令里面輸入if (step.DN) then/執(zhí)行你的代碼end_if;由于SFC邏輯同樣是循環(huán)掃描原理工作，代碼會一直反復執(zhí)行。2.2.3 R：操作在步激活后將一直保持在不激活狀態(tài)。 此操作的作用是用于在當前步停止其它正在執(zhí)行的操作，如某步有個S操作，由于步退出后該操作仍然繼續(xù)在執(zhí)行，如果要讓它停止執(zhí)行，就可以使用R操作。2.2.4 L：操作在步激活后在限定的時間內(nèi)保持激活，超出時間恢復成不激活狀態(tài)，若在此期間步失去激活，則該動作也變?yōu)椴患せ顮顟B(tài)。 該操作需要設(shè)置一個限制時間，單

9、位為ms。該功能的Basic語言描述如下：If (step.x and step.t<settime) then/工作代碼end_if;2.2.5 D：操作在步激活后經(jīng)過限定的時間后，變?yōu)榧せ顮顟B(tài)，隨著步變成不激活狀態(tài)，操作恢復成不激活。 該操作需要設(shè)置一個限制時間，單位為ms，如果在限定的時間內(nèi)步已經(jīng)變成不激活狀態(tài)，則操作無效。該功能的Basic語言描述如下：If (step.x and step.t>settime) then/工作代碼end_if;2.2.6 P：操作在步激活后只激活執(zhí)行一次,失去激活后執(zhí)行一次，然后恢復成不激活狀態(tài)。 在步的狀態(tài)發(fā)生變化后執(zhí)行一。2.2.7

10、P0：操作在步從激活變成不激活的一個程序掃描周期激活，然后恢復成不激活狀態(tài)。2.2.8 P1：操作在步從不激活變成激活的一個程序掃描周期內(nèi)激活，然后恢復成不激活狀態(tài)。很有用,經(jīng)常被用來產(chǎn)生設(shè)備控制命令脈沖通常可以用來發(fā)送設(shè)備控制命令的脈沖該功能的Basic語言描述如下：if (step.x and step.t=0) then/你的代碼end_if;在N，S，L操作的命令內(nèi)輸入上面的程序可以實現(xiàn)P1相同的功能。2.2.9 DS：操作在步激活后維持限定的時間后，變?yōu)榧せ顮顟B(tài)，并一直維持。如果步在維持限定時間內(nèi)變成不激活，則操作不激活。該功能的Basic語言描述如下：If (step.x and

11、step.t>settime) then Start = trueend_if;if (start) then/工作代碼end_if;2.2.10 SD：操作在步激活后經(jīng)過限定時間后，變?yōu)榧せ顮顟B(tài)，并一直維持，與步的失去激活無關(guān)。If step.x then start=true該功能的Basic語言描述如下：If (start and step.t > settime) then/工作代碼end_if;2.2.11 SL：操作在步激活后在限定的時間內(nèi)保持激活，超出時間恢復成不激活狀態(tài)，與步的失去激活無關(guān)。該功能的Basic語言描述如下：If step.x then start=t

12、rueIf (start and step.t < settime) then/工作代碼end_if;2.3 RsLogix5000中的步類型2.3.1 初始步 初始步時每個SFC邏輯必須的第一個步。 通常在初始中執(zhí)行順序流程的初始化操作。 初始步一但被執(zhí)行，該SFC邏輯便處于掃描執(zhí)行狀態(tài)。2.3.2 工作步 除初始步時以外的步均為工作步。2.3.3 結(jié)束標志 作為SFC邏輯的運行結(jié)束標志。 無任何操作功能，處理器執(zhí)行到該位置停止該SFC功能塊的繼續(xù)執(zhí)行。2.4 RsLogix5000 SFC邏輯控制方法2.4.1 掃描調(diào)用 采用JSR功能塊調(diào)用SFC子程序。2.4.2 重頭開始運行 使用SFR功能塊停止當前任何執(zhí)行工作，初始化SFC子程序，從初始步開始執(zhí)行。2.4.3 暫停運行 使用SFP的PAUSE功能暫停SFC子程序運行2.4.4 恢復運行 使用SFP的Execute（Continue）恢復暫停的SFC子程序繼續(xù)運行3SFC使用心得 SFC一般需要梯形圖或FDB邏輯的配合才能完成整個控制功能，通常使用梯形圖實現(xiàn)設(shè)備控制操作等邏輯處理功能，使用SFC實現(xiàn)順序控制功能，SFC最適合用來設(shè)計流程處理類邏輯（如化水程控系統(tǒng)中的反洗、再生等過程）。在處理復雜流程的時候，適當?shù)姆纸鈴碗s的操作步可以為調(diào)試工作減少時間。在可能需