PLC是以微處理器為核心的工業(yè)計(jì)算機(jī)控制裝置，用PLC構(gòu)成的控制系統(tǒng)與傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)相比,，具有可靠性高、安全性能高的特點(diǎn),，而且控制線路簡(jiǎn)單,，大大地減少了線路故障特點(diǎn)，因而,，在工業(yè)控制中得到廣泛的應(yīng)用,。但是，由于PLC是一種智能化產(chǎn)品,，是用一種軟元件的邏輯運(yùn)算來(lái)代替硬接線邏輯功能,，在應(yīng)用中要根據(jù)控制要求通過(guò)編寫程序的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)控制的目的。在PLC編程中常有以基本邏輯指令為基礎(chǔ)的梯形圖編程方法和以步進(jìn)指令為代表的SFC流程圖設(shè)計(jì)方法,，以基本邏輯指令為基礎(chǔ)的梯形圖編程方法通常有替代設(shè)計(jì)法和邏輯設(shè)計(jì)法兩種,。替代設(shè)計(jì)法就是把傳統(tǒng)繼電器-接觸器控制系統(tǒng)的控制原理、控制思路通過(guò)PLC所給的特定軟元件繪制出來(lái)的具有相同功能圖形,，這種編程方法與設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)有關(guān),，要求設(shè)計(jì)者有豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)、熟悉比較多的控制線路等,。這種設(shè)計(jì)方法在聯(lián)鎖比較復(fù)雜的情況下,，出現(xiàn)設(shè)計(jì)漏洞，不能保證設(shè)計(jì)的完整性 ,。邏輯代數(shù)設(shè)計(jì)方法是根據(jù)數(shù)字電子技術(shù)中的邏輯設(shè)計(jì)方法進(jìn)行PLC梯形圖程序設(shè)計(jì),。主要思路是：使用邏輯表達(dá)式描述實(shí)際問(wèn)題，在得出邏輯表達(dá)式后,，根據(jù)邏輯表達(dá)式畫出梯形圖,。邏輯設(shè)計(jì)法比較復(fù)雜,，一般設(shè)計(jì)人員難以掌握。
SFC流程圖編程方法是在工序圖的基礎(chǔ)上利用PLC特定的狀態(tài)繼電器來(lái)描述順序控制功能的圖形,，SFC狀態(tài)流程圖主要由狀態(tài)繼電器,、控制對(duì)象、有向連線和轉(zhuǎn)移條件組成,。用SFC進(jìn)行編程,，編程者不用考慮各工序步之間的邏輯關(guān)系，而只需要對(duì)各個(gè)工序步驟進(jìn)行簡(jiǎn)單的處理設(shè)計(jì)就能保證機(jī)械正確動(dòng)作,。因而具有結(jié)構(gòu)直觀,、編程簡(jiǎn)單、邏輯性不強(qiáng),、穩(wěn)定性高等特點(diǎn)而得到廣泛應(yīng)用,。本文以四層智能多功能電梯控制過(guò)程為例，介紹了基于SFC 的電梯PLC 編程方法,，供大家參考,。
1 智能多功能教學(xué)電梯簡(jiǎn)介
電梯是一種特殊的起重運(yùn)輸設(shè)備，智能多功能教學(xué)電梯由電梯門系統(tǒng),、轎廂懸掛及配重系統(tǒng),、曳引系統(tǒng)、電梯井道信號(hào)系統(tǒng),、電梯控制系統(tǒng)等組成,，是實(shí)際電梯縮小版。在電梯電氣控制上,，與目前電梯行業(yè)主流控制系統(tǒng)相一致,，采用PLC與變頻器開(kāi)關(guān)量控制模式，能夠?qū)崿F(xiàn)全集成電梯的基本功能,，包括層樓記憶功能,、層樓校正功能、須向截車功能,、遠(yuǎn)反方向截車功能,、鎖梯功能、檢修功能,、滿載功能,、防粘連保護(hù)功能、電梯端站保護(hù)功能,、連續(xù)運(yùn)行時(shí)間保護(hù)功能,、自檢平層功能、本層呼梯重開(kāi)門功能、遠(yuǎn)運(yùn)行時(shí)間保護(hù)功能,、檢修恢復(fù)正常開(kāi)門功能,。
2 智能多功能教學(xué)電梯的控制要求
（1） 開(kāi)始時(shí)，電梯處于任意一層,。
（2） 電梯應(yīng)能按照邏輯要求正確地響應(yīng)各種內(nèi)選,、外呼信號(hào)。
（3） 輸入按鈕帶有指示燈,。當(dāng)按外呼按鈕時(shí),，指示燈亮，到達(dá)外呼樓層后,，外呼信號(hào)解除,，指示燈滅。對(duì)同時(shí)有多個(gè)外呼信號(hào),，響應(yīng)原則為“先按定向,，同向響應(yīng)，順向截梯,，遠(yuǎn)端反向截梯”,。
（4） 電梯到達(dá)響應(yīng)樓層后,，電梯門應(yīng)能自動(dòng)打開(kāi),，5秒后，電梯門應(yīng)能自動(dòng)關(guān)閉,。
（5） 電梯超載時(shí),，電梯開(kāi)門等待。
（6） 電梯在本層處于關(guān)門狀態(tài),，外呼按鈕能開(kāi)門,。
（7） 電梯具有終端限位保護(hù)功能。
（8） 打開(kāi)電梯鎖（梯鎖有信號(hào)） 時(shí)電梯（從其他樓層返回） 停在一樓,，并開(kāi)門10秒后自動(dòng)關(guān)門,，此時(shí)不響應(yīng)所有內(nèi)呼和外呼信號(hào)，等關(guān)閉電梯鎖時(shí)電梯恢復(fù)正常工作,。
（9） 電梯運(yùn)行過(guò)程中如因停電等原因停在非平層區(qū)域情況下,，再次上電時(shí)電梯轎廂應(yīng)先自動(dòng)回到1樓平層位置，之后電梯正常工作,。
（10） 電梯具有檢修功能,，檢修狀態(tài)下能點(diǎn)動(dòng)控制電梯以檢修速度慢上或慢下運(yùn)行。
3 基于SFC的PLC編程方法
下面以智能教學(xué)電梯控制為例,，介紹利用SFC 圖編寫PLC程序的方法,。
（1） 明確控制對(duì)象和控制要求
由電梯工作原理可知電梯的控制對(duì)象主要為信號(hào)控制和動(dòng)力拖動(dòng)系統(tǒng)兩部分，信號(hào)控制主要有樓層顯示、呼梯信號(hào)指示,、運(yùn)行方向指示等,，動(dòng)力拖動(dòng)系統(tǒng)則有開(kāi)關(guān)門控制、曳引機(jī)控制,。而為了實(shí)現(xiàn)電梯的智能控制,，必須具有像內(nèi)呼、外呼,、平層檢測(cè),、開(kāi)關(guān)門檢測(cè)、安全檢測(cè)等輸入信號(hào),，采用PLC為核心的電梯控制系統(tǒng)框圖如圖1所示,。

圖1 PLC為核心的電梯控制系統(tǒng)框圖
（2） I/O 地址分配
根據(jù)電梯的控制要求，選用三菱FX3U－80MR PLC,，此PLC輸入40點(diǎn),，輸出40點(diǎn)，繼電器輸出,，I/O 地址分配表如表1所示,。

表1 智能電梯PLC控制I/O 地址分配表
（3） SFC 編程設(shè)計(jì)
SFC是英文Sequential Function Chart（順序功能圖） 的縮寫，是PLC的一種編程語(yǔ)言,。在PLC編程中,，是用PLC特定的軟元件在工序圖的基礎(chǔ)上來(lái)描述順序控制功能的圖形，是一種圖形編程語(yǔ)言,，它克服了指令表理論性強(qiáng),、梯形圖編程邏輯性強(qiáng)的缺點(diǎn)，具有直觀,、條理清楚等特點(diǎn),。
SFC圖主要由步、有向連線,、轉(zhuǎn)換條件和控制對(duì)象組成,，有順序結(jié)構(gòu)、選擇分支(選擇)結(jié)構(gòu)和并行分支結(jié)構(gòu)三種基本結(jié)構(gòu)類型[4],。通過(guò)三種結(jié)構(gòu)的有機(jī)組合,，可實(shí)現(xiàn)任意復(fù)雜的工藝控制要求。根據(jù)圖1所示的智能電梯控制要求,，電梯要完成外呼內(nèi)行登記,、上下行登記、開(kāi)關(guān)門控制,、上下行控制,、指示控制和功能選擇等,。因此在用SFC圖編程時(shí)可根據(jù)控制要求建立6個(gè)功能模塊，如圖2所示,。其中0#和5#模塊采用傳統(tǒng)的梯形圖編程,，1#~4#為SFC圖編程。
在SFC圖的類型上根據(jù)控制的邏輯性,，外呼內(nèi)選只用了一個(gè)初始步圖1 PLC為核心的電梯控制系統(tǒng)框圖 ,，完成1、2,、3,、4層的外呼登記和內(nèi)選登記功能，如圖3所示,。開(kāi)門關(guān)門控制狀態(tài)流程圖如圖4所示,，通過(guò)分支實(shí)現(xiàn)重開(kāi)門的功能。上下行登記是電梯控制的核心,，關(guān)系到電梯的穩(wěn)定性問(wèn)題,，本程序運(yùn)用SFC圖選擇分支流程結(jié)構(gòu)，一條分支為上行登記,，另一條分支為下行登記,，如圖5所示。鎖梯控制則采用單流程結(jié)構(gòu),，如圖6所示,，當(dāng)PLC收到鎖梯信號(hào)時(shí)，發(fā)出電梯下行信號(hào),，讓電梯下行,，到達(dá)一層后鎖梯完成,，任何樓層外呼不起作用,，達(dá)到鎖梯的目的。

圖2 智能教學(xué)電梯PLC控制SFC功能模塊

圖3 外呼登記和內(nèi)選登記SFC圖

圖4 開(kāi)門關(guān)門控制狀態(tài)流程圖SFC圖

圖5 上下行登記控制SFC圖

圖6 鎖梯控制SFC圖

4 總結(jié)
該SFC電梯程序經(jīng)在現(xiàn)場(chǎng)教學(xué)電梯模型中反復(fù)調(diào)試運(yùn)行,，所有功能都能實(shí)現(xiàn),、運(yùn)行平穩(wěn)、性能穩(wěn)定,。使用SFC流程圖語(yǔ)言來(lái)設(shè)計(jì)PLC 控制程序,，與傳統(tǒng)的梯形圖編程方法相比，編程者不用考慮各工序步之間的邏輯關(guān)系,，而只需要對(duì)各個(gè)工序步驟進(jìn)行簡(jiǎn)單的處理設(shè)計(jì)就能保證機(jī)械正確動(dòng)作,，具有結(jié)構(gòu)直觀、編程簡(jiǎn)單,、邏輯性不強(qiáng),、穩(wěn)定性高等特點(diǎn)。SFC狀態(tài)流程圖編程方法應(yīng)是所有PLC編程者在編程時(shí)方法。