SIMATIC S7-1500 PLC功能图的画法（2）

电工知识—SIMATIC S7-1500 PLC功能图的画法（2）

功能图的画法

功能图(SFC)是描述控制系统的控制过程、功能和特征的一种图解表示方法。它具有简单、直观等特点，不涉及控制功能的具体技术，是一种通用的语言，是IEC(国际电工委员会)首选的编程语言，近年来在PLC的编程中已经得到了普及与推广。在IEC60848中称顺序功能图，在我国国家标准GB 6988-2008中称功能表图。西门子称为图形编程语言S7-Graph。

顺序功能图是设计PLC顺序控制程序的一种工具，适合于系统规模较大，程序关系较复杂的场合，特别适合于对顺序操作的控制。在编写复杂的顺序控制程序时，采用S7-Graph比梯形图更加直观。

功能图的基本思想是：设计者按照生产要求，将被控设备的一个工作周期划分成若干个工作阶段(简称“步”)，并明确表示每一步要执行的输出，“步”与“步”之间通过制定的条件进行转换，在程序中，只要通过正确连接进行“步”与“步”之间的转换，就可以完成被控设备的全部动作。

PLC执行功能图程序的基本过程是：根据转换条件选择工作“步”，进行“步”的逻辑处理。组成功能图程序的基本要素是步、转换条件和有向连线，如图1所示。

图1

（4）功能图的结构分类

根据步与步之间的进展情况，功能图分为以下几种结构。

1）单一顺序 单一顺序动作是一个接一个地完成，完成每步只连接一个转移，每个转移至连接一个步，下图3和图4所示的功能图和梯形图是一一对应的。一下用“起跑停电路”来讲解功能和梯形图的对应关系。

为了便于将顺序功能图转换为梯形图，采用代表各步的编程元件的地址(比如M0.2)作为步的代号，并用编程元件的地址来标注转换条件和各步的动作和命令，当某步对应的编程元件置1，代表该步处于活动状态。

①启保停电路对应的布尔代数式 标准的启保停梯形图如图2所示：

图2

图中I0.0为M0.2的启动条件，当10.0置1时，M0.2得电；10.1为M0.2的停止条件，当I0.1置1时，M0.2断电：M0.2的辅助触点为M0.2的保持条件。该梯形图对应的布尔代数式为

M0.2=(I0.0+M0.2)·I0.1

②顺序控制梯形图储存位对应的布尔代数式 如图3（a）所示的功能图，M0.1转换为活动步的条件是M0.1步的前一步是活动步，相应的转换条件(I0.0)得到满足，即M0.1的启动条件为M0.0·I0.0。当M0.2转换为活动步后，M0.1转换为不活动步，因此，M0.2可以看成M0.1的停止条件。由于大部分转换条件都是瞬时信号，即信号持续的时间比他激活的后续步的时间短，因此应当使用有记忆功能的电路控制代表步的储存位。

在这种情况下，启动条件、停止条件和保持条件全部具备，就可以采用“启保停”方法设计顺序功能图的布尔代数式和梯形图。顺序控制功能图中储存位对应的布尔代数式如图3(b)所示，参照图2所示的标准“启保停”梯形图，就可以轻松地将图3所示的顺序功能图转换为图4所示的梯形图。

图3

图4

2）选择顺序 选择顺序是指某一步后有若干个单一顺序等待选择，称为分支，一般只允许选择进入一个顺序，转换条件只能标在水平线之下。选择顺序的结束称为合并，用一条水平线表示，水平线以下不允许有转换条件，如图5所示。

图5

3)并行顺序 并行顺序是指在某一转换条件下同时启动若干个顺序，也就是说转换条件实现导致几个分支同时激活。并行顺序的开始和结束都用双水平线表示，如图6所示。

图6

审核编辑：刘清