西门子模拟量模块6ES71346GB000BA1

来源：浔之漫智控技术（上海）有限公司 时间：2024-06-27 07:04:50 [举报]

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PLC功能图的产生及基本概念是什么

 功能图的产生

  应用第5章所介绍的基本指令和方法设计简单顺序控制问题的程序是可行的，但对于具有并发顺序和选择顺序的问题就显得力不从心了。因此，有必要进一步深入探讨解决更广泛的顺序控制问题的程序设计方法。

  20世纪80年代初，法国科技人员根据PETRINET理论，提出了可编程序控制器设计的Grafacet法。Grafacet 法是于工业顺序控制程序设计的一种功能性说明语言，即顺序功能图(SFC，Sequential Function Chart)语言，现在已成为法国国家标准(NFC03190)。IEC(国际电工)也于1988年公布了类似的“控制系统功能图准备”标准(IEC848)。

  顺序功能图(SFC)是一种真正的图形化的编程语言，对一个顺序控制问题，不管有多复杂，都可以用图形的方式把问题表达或叙述清楚。可想而知，这要比使用其他任何编程语言设计程序简单很多，而且设计出来的程序也清晰许多。现在大部分基于IEC61131-3编程的PLC都支持SFC，即可以使用SFC直接编程。但多数非IEC61131-3的PLC产品(包括S7-200系列PLC)都不接受SFC直接编制的程序。一般情况下，它们只是有专为使用功能图编程所设计的指令，使用功能图语言设计程序时，要根据控制要求设计功能流程图，然后根据功能图指令将其转化为梯形图程序，才能被PLC认可。即使这样，使用功能图也要比其他编程语言好很多。

  本章讲解顺序功能图的基本概念，以及它在S7-200 PLC中的具体使用方法。

  功能图的基本概念

  功能图又称做顺序功能图、功能流程图或状态转移图，它是一种描述顺序控制系统的图形表示方法，是于工业顺序控制程序设计的一种功能性说明语言。它能完整地描述控制系统的工作过程、功能和特性，是分析、设计电气控制系统控制程序的重要工具。

  功能图主要由“状态”、“转移”及有向线段等元素组成。如果适当运用组成元素，就可得到控制系统的静态表示方法，再根据转移触发规则模拟系统的运行，就可以得到控制系统的动态过程。

  1. 状 态

  状态是控制系统中一个相对不变的性质，对应于一个稳定的情形。状态的符号如图6-1(a)所示。矩形框中可写上该状态的编号或代码。

  (1)初始状态 初始状态是功能图运行的起点，一个控制系统至少要有一个初始状态。初始状态的图形符号为双线的矩形框，如图6-1(b)所示。在实际使用时，有时也有画单线矩形框的，有时画一条横线表示功能图的开始。

  (2)工作状态 工作状态是控制系统正常运行时的状态。根据控制系统是否运行，状态可分为动状态和静状态两种。动状态是指当前正在运行的状态，静状态是当前没有运行的状态。动状态和静状态的概念不在此深入讨论。

  (3)与状态对应的动作 在每个稳定的状态下，一般会有相应的动作。动作的表示方法如图6-2所示。

  2. 转 移

  为了说明从一个状态到另一个状态的变化，要用转移概念。转移的方向用一个有向线段来表示，两个状态之间的有向线段上再用一段横线表示这一转移。转移的符号如图6-3所示。

  转移是一种条件，当此条件成立时，称做转移使能。该转移如果能够使状态发生转移，则称做触发。一个转移能够触发满足状态为动状态及转移使能。转移条件是指使系统从一个状态向另一个状态转移的必要条件，通常用文字、逻辑方程及符号来表示。

可编程控制器(PLC)与微机（MC）控制的区别

简而言之，MC是通用的机。而PLC是的通用机。

微型计算机是在以往计算机与大规模集成电路的基础上发展起来的，其大特点是运算速度快，功能强，应用范围广，在科学计算，科学管理和工业控制中都得到广泛应用。所以说，MC是通用计算机。而PLC是一种为适应工业控制环境而设计的计算机。但人工业控制的角度来看，PLC又是一种通用机，只要选配对应的模块便可适用于各种工业控制系统，而用户只需改变用户程序即可满足工业控制系统的具体控制要求。而MC就根据实际需要考虑抗干扰问题及硬件软件的设计，以适应设备控制的需要。所以说MC是通用的机。

基于以上理解，便可以得出MC与PLC具有以下几点区别：

（1）PLC抗干扰性能为MC高

（2）PLC比MC编程简单

（3）PLC设计调试周期短

（4）PLC的I/0响应速度慢，有较大的滞后现象（MS），而MC的响应速度快（US）。

（5）PLC易于操作，人员培训时间短；而MC则较难人员培训时间长；

（6）PLC易于维修，MC则较困难

随着PLC技术的发展，其功能越来越强；同时MC也逐渐提高和改进两者之间将相互渗透，使PLC与MC的差距越来越小，但在今后很长一段时间内，两者将继续共存。在一个控制系统中，PLC将集中于功能于功能控制上，而MC将集中于信息处理上。

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