順序功能圖(Sequeential Function Chart)是一種新穎、按工藝流程圖進(jìn)行編程的圖形化編程語(yǔ)言，也是一種符合國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)標(biāo)準(zhǔn)，被首選推薦用于可編程控制器的通用編程語(yǔ)言，在PLC 應(yīng)用領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用并被大力推廣。采用SFC進(jìn)行 PLC應(yīng)用編程的優(yōu)點(diǎn)包括：SFC程序是按照設(shè)備(或工藝)的動(dòng)作順序而編寫，所以程序的規(guī)律性較強(qiáng)，容易讀懂，具有一定的可視性;在設(shè)備發(fā)生故障時(shí)能很容易的找出故障所在位置;不需要復(fù)雜的互鎖電路，更容易設(shè)計(jì)和維護(hù)系統(tǒng)。下面以液體罐系統(tǒng)為例，分別用三菱和西門子PLC各自的步進(jìn)編程方法進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)控制功能。通過(guò)兩者之間的對(duì)比，分析出三菱和西門子PLC各自運(yùn)用步進(jìn)進(jìn)行編程時(shí)，在程序設(shè)計(jì)上的差異。

　　1 任務(wù)提出與分析

　　1.1 設(shè)計(jì)液體罐控制程序試設(shè)計(jì)一液體罐控制程序，液罐如圖 1 所示。具體要求如下：(1)初始狀態(tài)。在液體罐投入運(yùn)行前，液體控制閥門VE、VA 為關(guān)閉狀態(tài)，液體罐Qmin傳感器有信號(hào)，液體罐處于低液位狀態(tài)。(2)啟動(dòng)與運(yùn)行。按下起動(dòng)按鈕SB1后, 液體罐按照工藝要求工作。閥門VE打開,液體流入液體罐。當(dāng)液位到達(dá)Qmax時(shí), Qmax接通，閥門VE關(guān)閉。啟動(dòng)攪拌電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，將罐內(nèi)液體攪拌均勻，攪拌電動(dòng)機(jī)5秒鐘后停止工作。隨后液體閥門VA打開, 排放液體。當(dāng)液面降到Qmin以下時(shí), Qmin斷開，再經(jīng)過(guò)5秒延時(shí)后，液體罐排空，液體閥門VA關(guān)閉，開始下一個(gè)生產(chǎn)周期。(3)停機(jī)。按下停止按鈕 SB2 后，液體混合工藝過(guò)程全部停止。

　　1.2 畫出狀態(tài)流程圖根據(jù)任務(wù)要求畫出狀態(tài)流程圖，如圖2所示。

　　1.3 列出I/O分配表根據(jù)任務(wù)要求列出I/O分配表，如表1所示。

　　2 以三菱PLC的步進(jìn)編程方法實(shí)現(xiàn)控制功能

　　根據(jù)任務(wù)要求，打開三菱PLC編程軟件。在新建項(xiàng)目時(shí)，程序類型選為 SFC，這樣打開的編程環(huán)境即是順序功能圖編程環(huán)境。本實(shí)例為單流程結(jié)構(gòu)，它是順序控制中最常見的一種流程結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是程序順著工序步，步步為序的向后執(zhí)行，中間沒有任何分支。在GX Developer中，一個(gè)完整的SFC程序是由初始狀態(tài)、有向線段、轉(zhuǎn)移條件等內(nèi)容組成的，而PLC編程就是完整地獲得這幾個(gè)組成部分。根據(jù)PLC編程規(guī)定，SFC程序主要由初始狀態(tài)、通用狀態(tài)、返回狀態(tài)等幾種狀態(tài)構(gòu)成，但在編程中，這幾個(gè)狀態(tài)的編寫方式不一樣，因此需要引起注意。步進(jìn)程序從初始狀態(tài)開始，因而編程的第一步就是給初始狀態(tài)設(shè)置合適的啟動(dòng)條件。本例中，梯形圖的第一行就是表示如何啟動(dòng)初始步，在步進(jìn)程序中，初始步的啟動(dòng)采用梯形圖編程方式。

　　3 以西門子PLC的Graph編程方法實(shí)現(xiàn)控制功能

　　西門子PLC中順序功能圖的編程方法稱之為S7-Graph。在西門子S7-300PLC中才具有該項(xiàng)功能。目前技工院校設(shè)立西門子實(shí)訓(xùn)室的，大多采用的是S7-200的居多。所以在學(xué)習(xí)西門子 PLC 的過(guò)程中大多只講授如何運(yùn)用梯形圖進(jìn)行編程，雖然 S7- 200PLC也可以采用順序控制，只是用起來(lái)比起三菱PLC的步進(jìn)指令繁瑣了很多。所以同學(xué)們比較直觀的感受，是西門子編程沒有三菱方便。在這里還要進(jìn)行一下說(shuō)明，西門子 S7-200 與 S7-300PLC 對(duì)應(yīng)的編程軟件是不相同的，是完全不相同的兩個(gè)編程平臺(tái)。而三菱PLC軟件開發(fā)平臺(tái)只有一個(gè)，其所有型號(hào)的 PLC都只能使用GX Developer這個(gè)開發(fā)平臺(tái)。因西門子S7-300 的順序功能圖S7-Graph編程方法與三菱步進(jìn)編程方法類似，且 S7-300編程軟件STEP7大家接觸的并不多�；�于以上這兩點(diǎn)原因，所以對(duì)兩者的應(yīng)用做比較研究，希望對(duì)學(xué)習(xí)兩個(gè)品牌的PLC 編程帶來(lái)幫助。

　　4 三菱和西門子SFC編程方法的區(qū)別

　　4.1 編程理念不同三菱PLC是日系品牌，編程直觀易懂，學(xué)習(xí)起來(lái)比較輕松，而西門子PLC是德國(guó)品牌，指令比較抽象，學(xué)習(xí)難度較大，但指令較少，而三菱的指令較多。

　　4.2 編程環(huán)境不同兩家不同的公司，雖然SFC核心的原理是一樣，但是兩個(gè)軟件所呈現(xiàn)的編程環(huán)境相差很大。三菱的看上去非常的簡(jiǎn)單明了，學(xué)生學(xué)起來(lái)上手會(huì)很快。西門子的看上去比較豐富，較三菱的復(fù)雜。它的每一個(gè)轉(zhuǎn)換條件都能看到，同時(shí)每一步的動(dòng)作也能夠直接看到。它還額外設(shè)置有聯(lián)鎖條件和監(jiān)控條件，對(duì)于系統(tǒng)的安全和故障的排除都非常有幫助。

　　4.3 調(diào)試方式不同三菱 GX Developer 軟件模擬調(diào)試沒有西門子 Step7 軟件方便。Step7 中仿真軟件 S7-PLCSIM 功能很強(qiáng)大，調(diào)試起來(lái)很直觀，方便。所有的輸入信號(hào)，都可以給定和監(jiān)控。這給程序的調(diào)試帶來(lái)了極大的方便。

　　5 總結(jié)

　　通過(guò)分別運(yùn)用三菱和西門子PLC中的步進(jìn)編程方法進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，對(duì)步進(jìn)編程方法有了進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。在步進(jìn)編程方法上，兩個(gè)品牌的PLC都有各自的特點(diǎn)。三菱PLC運(yùn)用場(chǎng)合更適合于小型的自動(dòng)化系統(tǒng)，而西門子PLC更適合應(yīng)用在大中型復(fù)雜的系統(tǒng)中。

　　參考文獻(xiàn)

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　　[3]GX Developer Ver8操作手冊(cè)(SFC)[S].上海.三菱電機(jī)自動(dòng)化(上海)有限公司.

　　《不同品牌PLC步進(jìn)編程方法的差異性研究》來(lái)源：《輕工科技》，作者：韋 俊

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