順序功能圖（sequeential function chart）是一種新穎的、按工藝流程圖進(jìn)行編程的圖形化編程語言，也是一種符合國際電工委員會（iec）標(biāo)準(zhǔn)，被首選推薦地用于可編程控制器的通用編程語言，現(xiàn)在，在plc的應(yīng)用領(lǐng)域中得到廣泛的推廣和應(yīng)用。
采用sfc進(jìn)行plc應(yīng)用編程的優(yōu)點(diǎn)是：
1、在程序中可以直觀地看到設(shè)備的動作順序。因?yàn)閟fc程序是按照設(shè)備（或工藝）的動作順序編寫的，所以程序的規(guī)律性較強(qiáng)，容易讀懂，具有一定的可視性。
2、在設(shè)備發(fā)生故障時(shí)能很容易的找出故障所在位置。
3、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)。
根據(jù)國際電工委員會（iec）標(biāo)準(zhǔn)，sfc的標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)是：
步+該步工序中的動作或命令＋有向連接＋轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)換條件＝sfc，參見圖1：
圖1
sfc程序的運(yùn)行規(guī)則是：從初始步開始執(zhí)行，當(dāng)每步的轉(zhuǎn)換條件成立時(shí)，就由當(dāng)前步轉(zhuǎn)為執(zhí)行下一步，在遇到end時(shí)結(jié)束所有步的運(yùn)行。
現(xiàn)在大多plc制造公司，都為自己的工控產(chǎn)品提供了相關(guān)的編程軟件，以便利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)在線編程。三菱公司提供的編程軟件gx developer（版本號8.34）中，就提供了sfc編程方法，但由于相關(guān)書籍和學(xué)習(xí)資料跟不上，致使很多初學(xué)者不知道如果用該軟件來進(jìn)行sfc編程，這給廣大的初學(xué)者學(xué)習(xí)plc應(yīng)用編程帶來了不便。這里，我們根據(jù)自己學(xué)習(xí)和掌握的知識，依據(jù)三菱公司提供的編程手冊，講解如何利用gx developer軟件來進(jìn)行sfc的編程，為初學(xué)者掌握sfc編程方法，提供一個(gè)入門的機(jī)會。
一、單流程結(jié)構(gòu)編程方法
單流程結(jié)構(gòu)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，中間沒有任何的分支。掌握了單流程的sfc編程方法，也就是邁進(jìn)了sfc的大門。這里，我們以“雙燈自動閃爍信號生成”為例，講解sfc編程的入門。
例題：雙燈自動閃爍信號生成。要求：在plc上電后，其輸出y0和y1各以一秒鐘的時(shí)間間隔，周期交替閃爍。本例梯形圖和指令表見圖2。
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)移條件和轉(zhuǎn)移方向等內(nèi)容組成（見圖3）的，所以，我們的編程就是完整的獲得這幾個(gè)組成部分。
根據(jù)plc的教程規(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)來構(gòu)成，但在編程中，這幾個(gè)狀態(tài)的編寫方式是不一樣的，這需要注意。sfc程序從初始狀態(tài)開始，所以，編程的第一步是給初始狀態(tài)設(shè)置合適的啟動條件。本例中，梯形圖的第一行表示的是如何啟動初始步，在sfc程序中，初始步的啟動采用梯形圖方式。
下面開始軟件中的程序輸入。
圖2閃爍信號梯形圖和指令表
圖3閃爍信號sfc程序
1、啟動gx develop編程軟件，單擊“工程”菜單，點(diǎn)擊創(chuàng)建新工程菜單項(xiàng)或點(diǎn)擊新建工程按鈕見圖4。
圖4 gx develop編程軟件窗口
2、彈出的創(chuàng)建新工程對話框見圖5中，要對三菱系列的cpu和plc進(jìn)行選擇，以符合對應(yīng)系列的編程代碼，否則容易出錯(cuò)。這里講述的主要是三菱fx2n系列的plc，所以，需做如下幾個(gè)項(xiàng)目的選擇和輸入：
a.在plc系列下拉列表框中選擇fxcpu；
b.在plc類型下拉列表框中選擇fx2n（c）；
c.在程序類型項(xiàng)中選擇sfc；
d.在工程設(shè)置項(xiàng)中設(shè)置好工程名和保存路徑
完成上述項(xiàng)目后之后點(diǎn)擊確定。
圖5新工程創(chuàng)建
3、完成上述工作后會彈出如圖6所示的塊列表窗口。
圖6塊列表窗口
按圖中所示，雙擊第零塊。
4、雙擊第零塊或其它塊后，會彈出塊信息設(shè)置對話框見圖7。
圖7塊信息設(shè)置對話框
這里，是對塊編輯進(jìn)行類型進(jìn)行選擇的進(jìn)入窗口，有兩個(gè)選擇：sfc塊和梯形圖塊。
在編程理論中我們學(xué)到，sfc程序由初始狀態(tài)開始，故初始狀態(tài)必須激活，而激活的通用方法是利用一段梯形圖程序，且這一段梯形圖程序必須放在sfc程序的開頭部分。同理，在以后的sfc編程中，初始狀態(tài)的激活都需由放在sfc程序的第一部分（即第一塊）的一段梯形圖程序來執(zhí)行，這是需要注意的一點(diǎn)。所以，在這里應(yīng)點(diǎn)擊梯形圖塊，在塊標(biāo)題欄中，填寫該塊的說明標(biāo)題，也可以不填。
5、點(diǎn)擊執(zhí)行按鈕彈出梯形圖編輯窗口見圖8，在右邊梯形圖編輯窗口中輸入啟動初始狀態(tài)的梯形圖。
在編程理論中曾學(xué)到，初始狀態(tài)的激活一般采用輔助繼電器m8002來完成，也可以采用其它觸點(diǎn)方式來完成，這只需要在它們之間建立一個(gè)并聯(lián)電路就可以實(shí)現(xiàn)。本例中我們利用plc的輔助繼電器m8002的上電脈沖使初始狀態(tài)生效。
在梯形圖編輯窗口中單擊第零行輸入初始化梯形圖如圖9所示，輸入完成單擊“變換”菜單選擇“變換”項(xiàng)或按f4快捷鍵，完成梯形圖的變換。
圖8梯形圖編輯窗口
圖9梯形圖編輯窗口
圖10梯形圖輸入完畢窗口
需注意，在sfc程序的編制過程中每一個(gè)狀態(tài)中的梯形圖編制完成后必須進(jìn)行變換，才能進(jìn)行下一步工作，否則彈出出錯(cuò)信息。
圖11出錯(cuò)信息
6、在完成了程序的第一塊（梯形圖塊）編輯以后，雙擊工程數(shù)據(jù)列表窗口中的“程序”\“main”見圖10，返回塊列表窗口見圖6。雙擊第一塊，在彈出的塊信息設(shè)置對話框中塊類型一欄中選擇sfc見圖12，在塊標(biāo)題中可以填入相應(yīng)的標(biāo)題或什么也不填，點(diǎn)擊執(zhí)行按鈕，彈出sfc程序編輯窗口見圖13。在sfc程序編輯窗口中光標(biāo)變成空心矩形。
圖12 塊信息設(shè)置
圖13 sfc程序編輯窗口
7、轉(zhuǎn)換條件的編輯。
sfc程序中的每一個(gè)狀態(tài)或轉(zhuǎn)移條件都是以sfc符號的形式出現(xiàn)在程序中，每一種sfc符號都對應(yīng)有圖標(biāo)和圖標(biāo)號，現(xiàn)在輸入使?fàn)顟B(tài)發(fā)生轉(zhuǎn)移的條件。
在sfc程序編輯窗口將光標(biāo)移到第一個(gè)轉(zhuǎn)移條件符號處（如圖13所標(biāo)注）并單擊，在右側(cè)將出現(xiàn)梯形圖編輯窗口，在此中輸入使?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)移的梯形圖。讀者從圖13中可以看出，t0觸點(diǎn)驅(qū)動的不是線圈，而是tran符號，意思是表示轉(zhuǎn)移（transfer），這一點(diǎn)提請注意。在sfc程序中，所有的轉(zhuǎn)移都用tran表示，不可以采用set＋s□語句表示，否則將告知出錯(cuò)。（）
對轉(zhuǎn)換條件梯形圖的編輯，可按plc編程的要求，按上面的敘述可以自己完成，需注意的是，每編輯完一個(gè)條件后應(yīng)按f4快捷鍵轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換后梯形圖則由原來的灰色變成亮白色，完成轉(zhuǎn)換后再看sfc程序編輯窗口中1前面的問號（？）會消失。
8、通用狀態(tài)的編輯。
在左側(cè)的sfc程序編輯窗口中把光標(biāo)下移到方向線底端，按工具欄中的工具按鈕或單擊f5快捷鍵彈出步序輸入設(shè)置對話框見圖14。
圖14 sfc符號輸入
輸入步序標(biāo)號后點(diǎn)擊確定，這時(shí)光標(biāo)將自動向下移動，此時(shí)，可看到步序圖標(biāo)號前面有一個(gè)問號（？），這是表明此步現(xiàn)在還沒進(jìn)行梯形圖編輯，同時(shí)右邊的梯形圖編輯窗口呈現(xiàn)為灰色也表明為不可編輯狀態(tài)，見圖15。
下面對通用工序步進(jìn)行梯形圖編程。將光標(biāo)移到步序號符號處，在步符號上單擊后右邊的窗口將變成可編輯狀態(tài)，現(xiàn)在，可在此梯形圖編輯窗口中輸入梯形圖。需注意，此處的梯形圖是指程序運(yùn)行到此工序步時(shí)所要驅(qū)動哪些輸出線圈，在本例中，現(xiàn)在所要獲得的通用工#p#分頁標(biāo)題#e#
圖15 還沒有編輯的狀態(tài)步
序步20是驅(qū)動輸出線圈y0以及t0線圈，參見圖2程序梯形圖和指令表。
用相同的方法把控制系統(tǒng)一個(gè)周期內(nèi)所有的通用狀態(tài)編輯完畢。需說明的是，在這個(gè)編輯過程中，每編輯完一個(gè)通用步后，不需要再操作“程序”\“main”而返回到塊列表窗口（見圖6），再次執(zhí)行塊列表編輯，而是在一個(gè)初始狀態(tài)下，直接進(jìn)行sfc圖形編輯。
9、系統(tǒng)循環(huán)或周期性的工作編輯。
sfc程序在執(zhí)行過程中，無一例外的會出現(xiàn)返回或跳轉(zhuǎn)的編輯問題，這是執(zhí)行周期性的循環(huán)所必須的。要在sfc程序中出現(xiàn)跳轉(zhuǎn)符號，需用或（jump）指令加目標(biāo)號進(jìn)行設(shè)計(jì)。
現(xiàn)在進(jìn)行返回初始狀態(tài)編輯見圖16所示。輸入方法是：把光標(biāo)移到方向線的最下端，按f8快捷鍵或者點(diǎn)擊按鈕，在彈出的對話框中填入要跳轉(zhuǎn)到的目的地步序號，然后單擊確定按鈕。
圖16 跳轉(zhuǎn)符號輸入
說明：如果在程序中有選擇分支也要用jump+“標(biāo)號”來表示。
當(dāng)輸入完跳轉(zhuǎn)符號后，在sfc編輯窗口中我們將會看到，在有跳轉(zhuǎn)返回指向的步序符號方框圖中多出一個(gè)小黑點(diǎn)兒，這說明此工序步是跳轉(zhuǎn)返回的目標(biāo)步，這為我們閱讀sfc程序也提供了方便，參見圖18。（信息來源）
10，程序變換。
當(dāng)所有sfc程序編輯完后，我們可點(diǎn)擊變換按鈕進(jìn)行sfc程序的變換（編譯），如果在變換時(shí)彈出了塊信息設(shè)置對話框，可不用理會，直接點(diǎn)擊執(zhí)行按鈕即可。經(jīng)過變換后的程序如果成功，就可以進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)或?qū)懭雙lc進(jìn)行調(diào)試了。
如果想觀看sfc程序所對應(yīng)的順序控制梯形圖，我們可以這樣操作：點(diǎn)擊工程\編輯數(shù)據(jù)\改變程序類型，進(jìn)行數(shù)據(jù)改變（見圖19）。
圖18 完整的sfc程序
圖19數(shù)據(jù)變換
執(zhí)行改變數(shù)據(jù)類型后，可以看到由sfc程序變換成的梯形圖程序見圖20。
圖20 轉(zhuǎn)化后的梯形圖
小結(jié)：以上介紹了單序列的sfc程序的編制方法，通過學(xué)習(xí)，我們已經(jīng)基本了解了sfc程序中狀態(tài)符號的輸入方法。需要強(qiáng)調(diào)的是兩點(diǎn)：（1）在sfc程序中仍然需要進(jìn)行梯形圖的設(shè)計(jì)；（2）sfc程序中所有的狀態(tài)轉(zhuǎn)移需用tran表示。