浅析Studio 5000之SFC顺序功能图编程

前言：提到PLC编程语言，势必想到的就是IEC 61131-3，它是国际电工委员会(IEC)发布的针对可编程逻辑控制PLC的编程语言标准。其定义了五种编程语言，包括梯形图LD(Ladder Diagram)、功能块图FBD(Function Block Diagram)、结构化文本ST(Structured Text)、顺序功能图SFC(Sequntial Function Chart)和指令表IL(Instruction List)。罗克韦尔AB LOGIX 5000控制器编程软件Studio 5000提供前四种编程语言，工作室在之前的文章有分享过LD、FBD、ST编程方法，此次补充上SFC编程，集齐四大护法。

01 软件环境

1. 操作系统

Windows 10 专业版 64位

2. 编程软件

Studio 5000 V33.01.00中文版

3.仿真软件

FactoryTalk Logix EchoV2.01.00

4.上位机软件

FactoryTalk View Studio V12.00.00

02 SFC概述

1. 创建基于SFC编程语言的例程：打开Studio 5000软件，创建项目，新建一个程序，命名为SFC_Program，在其上面右键，添加一个例程，名称为SR01_FCX，类型选择Sequential Function Chart，详细操作步骤参考下图.

2. 双击打开创建好的例程SR01_FCX，进入到SFC编程环境，上边以ABCD等字母编号，称其列；左侧以12345等阿拉伯数字编号，称其行，该界面和FBD非常相似。由行列组成的单位格主要用于标注SFC元素所在的位置，方便识别，与Eplan图纸设计有异曲同工之妙.

3.在编程环境的上方，是SFC元素，包括步骤、转变、非布尔执行、布尔执行、停止、文本等，在后面的视频中将实操演示.

4. 工业生产过程往往从逻辑上划分为多个步骤，当满足某种条件时，生产过程就从一个步骤跳转到另一个步骤，这些步骤便构成了生产工艺，比如水处理砂滤反冲洗过程主要为：正常过滤->气洗->气水混洗->水洗等，这种顺序执行的生产工艺特别适合使用SFC顺序功能图编程实现.

5.如上图①②③④⑤所示，SFC顺序功能图是由不同元素组成的，下图列出了主要元素的名称和功能作用.

6. 对于Step(步骤)，它是SFC流程的一个主要功能，包含在特定的时间、阶段或工作站发生的操作，为了对步骤进行监控，Studio 5000为步骤规划了数据存储区，其据类型为SFC_STEP，编程时为了提供可读性，可自行为步骤标签命名。下图所示，包括步骤各个成员的名称、注释、数据类型等.

7. SFC另外一个重要的元素就是Action(执行或动作)，数据类型为SFC_ACTION，当步骤激活且条件满足时，动作就执行预设好的程序，相当于输出控制，编程语言使用ST结构化文本。如下图所示，包括动作各个成员的名称、注释、数据类型等.

8. SFC流程结束时，需要使用Stop(停止)元素，数据类型为SFC_STOP，其目的是为了SFC停止并等待命令重启启动。如下图所示，包括停止各个成员的名称、注释、数据类型等.

9.Qualifer，限定符，用于确定Action(动作)何时开始和停止，下图列出了动作的多种规划方式，根据实际情况，选择相应的限定符，就可以实现想要的效果.

 

03 SFC编程

1. 为了更好讲解SFC编程，本文设定一个应用场景，水处理滤池反冲洗工艺，为了减少录制视频时间，这里精简了工艺流程，实际项目中以具体工艺要求为准。本文场景主要设备有：水泵1台，风机1台，进水阀1台、出水阀1台，排污阀1台，液位计1个；工艺逻辑流程：正常过滤->等待反洗->反洗准备->气水混洗->反洗结束.

2. 正如前文所述，滤池反冲洗工艺逻辑流程属于顺序控制，使用SFC编程不仅效率更高，对流程的监控更顺畅，下图为本文应用场景SFC编程的部分代码.