基于西门子PLCSFC程序设计摘要：以西门子S7200型号的PLC为例，用一个具体的实例介绍了基于PLC的SFC图的两种顺序控制设计方法。通过比较分析，归纳总结了这两种设计方法的不同编程思想和特点。关键词：PLC；顺序控制;SFC；梯形图:TP312文献标识码:A：16727800(2012)007002601作者简介：刘景东(1980-),男，山东荷泽人，鄂东职业技术学院机电工程系教师，研究方向为计算机控制技术、电气自动化生产线安装与调试；张莲花(1982-),女，山东荷泽人，鄂东职业技术学院机电工程系教师，研究方向为计算机控制技术、PLC教学；孙宝兰(1982-),男，山东荷泽人，鄂东职业技术学院机械工程系教师，研究方向为数控加工技术。0引言PLC编程语言很多，其中梯形图是PLC的一种主要编程语言，设计好梯形图程序是用好PLC的关键。对于一些简单的程序，许多人采用经验法，这种方法没有普遍的规律可循,具有很大的试探性和随意性。对于复杂的控制系统，需要大量的中间单元来完成记忆、互锁、联锁等功能。由于要考虑的因素很多，它们往往又交织在一起，分析起来非常困难,并且容易遗漏掉一些应加以考虑的问题。修改某一局部电路时，可能对系统产生意想不到的影响。另外，用经验法设计程序较为复杂，同行也难以读懂，更不用说维修人员了，这给PLC控制系统的维护和改进带来了很大的困难。本文采用SFC图进行PLC编程来解决以上问题。1顺序功能图的基本约定顺序功能图简称SFC图。所谓顺序控制设计就是按照生产工艺预先规定的顺序，在各个输入信号的作用下，根据内部状态和时间顺序，在生产过程中各个执行机构自动有顺序地进行操作。SFC图主要包含3要素：状态、动作和切换。在画SFC图时，一定体现出这3个要素，这样才是一个完整的系统流程图，如图1所示。说明：①SFC图的初始步用双方框来表示；②在SFC图中，步0状态SO.0转换步1状态SO.1时，必须保证T100成立，才能转移SO.1,同时必须保证SO.0状态复位，也就是说对下步状态转换时，不仅保证它们之间的切换条件成立，而且必须保证上一步的状态为开启状态，才允许切换；③每步的动作必须有当前步作为驱动条件，即SO.1—Q0.1、T101动作的输入条件。2基于SFC图的二种编程方法2.1S/R切换编程法案例一：设计3盏灯的依次循环闪烁控制，要求每盏灯亮1秒。根据控制要求，绘出本程序的SFC图，并用“切换编程法”编写梯形图程序。设计思路是建立子程序的设计方法，把单独具有某一功能的程序块放在一起，作为一个子程序来处理，分别建立SBR_O初始化、SBR_1步切换〃定时、SBR_3步定时3个子程序，如图2所示。2.2步进编程法利用步进开始指令SCR、步进转移指令SCRT和步进结束指令SCRE,让每一步的负载驱动、转换条件和转换目标均在一步之内完成。针对案例一的控制要求，采用步进编程，如图3所示。在使用顺序控制指令时应注意：①步进控制指令SCR只对状态元件S有效，为了保证程序的可靠运行，驱动状态元件S的信号应采用短脉冲；②当输出需要保持时，可使用S/R指令；③不能把同一编号的状态元件用在不同的程序中，例如，如果在主程序中使用了SO.1,则不能在子程序中再使用SO.1；④在SCR段中不能使用JMP和LBL指令，即不允许跳入或跳出SCR段，也不允许在SCR段内跳转，可以使用跳转和标号指令在SCR段周围跳转；⑤不能在SCR段中使用FOR、NEXT和END指令。3结语PLC作为工业自动化的首选控制工具已广泛应用于各种场合。PLC控制设计的主要问题是编程，采用子程序设计思路，在主程序完成调用后，SFC流程图使程序结构清晰，易于阅读与维护，尤其是SFC的使用可以大大减轻编程的工作量，缩短系统设计时间。总之，我们在熟练掌握以上两种方法的基础上，应根据不同的顺序控制系统，并结合PLC的响应速度，系统的复杂程度以及设计的效率等因素，来选择合适的设计方法。参考文献：\[1\]胡汉文，丁如春.电气控制与PLC应用[M].北京:人民邮电出版社，2009.\[2\]吕景泉.自动化生产线安装与调试[M].北京：中国铁道出版社，2011.\[3\]冀建平.PLC原理与应用[M].北京：清华大学出版社，2010.\[4\]周万珍，高鸿斌.PLC分析与设计应用[M].北京:电子工业出版社，2004.\[5\]廖常初.PLC基础及应用[M].北京：机械工业出版社，2006.（责任编辑：孙娟）