IEC 61131-3标准中,顺序功能表图(Sequential Function Chart,SFC)是作为编程语言的公用元素定义的。它是采用文字叙述和图形符号相结合的方法描述顺序控制系统的过程、功能和特性的一种编程方法。它既可作为文本类编程语言,也可作为图形类编程语言,但通常将它归为图形类编程语言。因此,通常讲IEC61131-3有三种图形类编程语言。
顺序功能表图最早由法国国家自动化促进会(ADEPA,法文为GRADCET:Graphe de Commande Etape-Transistion)提出。它是针对顺序控制系统的控制条件和过程,提出的一套表示逻辑控制功能的方法。由于该方法精确严密,简单易学,有利于设计人员和其他专业人员设计意图的沟通和交流,因此,该方法公布不久,就被许多国家和国际电工委员会所接受,并制定了相应的国家标准和国际标准。IEC 60848《用于顺序功能表图的GRAFCET规范语言》、GB/T 21654—2008《顺序功能表图用GRAFCET规范语言》的颁布为我国应用顺序功能表图编程语言提供了坚实理论基础。
绘制一个控制系统功能表图的基础是要确定该控制系统的边界和顺序功能表图的范围。通常,把一个控制系统分为施控系统和被控系统两个相互依赖的部分。图4-1表示施控系统和被控系统之间的关系。
图4-1 控制系统的划分和功能
施控系统接受来自操作员、过程等信息,并向被控系统发出操作命令。
被控系统包括执行实际过程的操作设备,它接受来自施控系统的命令,并为施控系统提供反馈信息。图4-1中表示了这些系统顺序功能表图的界限。
施控系统的输入是操作员和可能的前级施控系统的命令及被控系统的反馈信息,它的输出包括送到操作员的反馈信息,前级施控系统的输出命令和送到被控系统的命令。
被控系统的输入是施控系统的输出命令和输入过程流程的参数,它的输出包括反馈到施控系统的信息、过程流程中执行的动作,它使该流程具有所需的特性。
施控系统的顺序功能表图描述控制设备的功能,由设计人员根据其对过程的了解来绘制,并作为详细设计控制设备的基础。(www.xing528.com)
被控系统的顺序功能表图描述操作设备的功能,由工程设计人员绘制,作为操作设备工程设计的基础,它也用于绘制施控系统顺序功能表图。
顺序功能表图只提供描述系统功能的原则和方法,不涉及系统所采用的具体技术,因此,用顺序功能表图可以描述控制系统的控制工程、功能和特性,可描述控制系统组成部分的技术特性而不必考虑具体的执行过程。它适用于绘制电气控制系统的顺序功能表图,也适用于绘制非电气控制系统(如气动、液动和机械的)的顺序功能表图。
【例4-1】被控系统和施控系统的示例。
图4-2显示了数控机床的被控系统和施控系统。图中,被控系统是机床,施控系统是数控装置。控制系统用于将材料进行加工成为零件。
图4-2 数控机床的被控和施控系统
表4-1是顺序功能表图编程语言的有关术语。
表4-1 顺序功能表图编程语言的术语
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