引言
各位工控圈的朋友们,今天咱们来聊一个扎心的话题:
为什么同样是PLC编程语言,梯形图和ST语言就能稳坐C位,而SFC明明很好用却沦为"冷板凳选手"?这背后到底是编程习惯的惯性,还是技术发展的必然?
顺序功能图(SFC)明明是处理顺序控制的绝佳工具,为什么就火不起来呢?
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一、学习曲线和思维模式的转变
- 思维惯性
- :绝大多数PLC工程师入门时学的就是梯形图。梯形图的思维方式更贴近电气继电器电路,对于有电气背景的人来说非常直观。而SFC更像软件工程中的“状态机”,需要工程师从“电路思维”切换到“流程/状态思维”,这个转变对很多人来说并不容易。
- 学习成本
- :虽然SFC本身的概念(步、转移、动作)不复杂,但要熟练运用,特别是处理复杂的分支、汇合、并行流程,需要系统性的学习和实践。相比之下,梯形图“边学边用”的门槛更低。
二、对非顺序逻辑的表达力不足
- “一招鲜,吃遍天”的困境
- :现代自动化设备很少是纯粹的顺序控制。除了主流程,还有大量的并行任务中断处理连锁保护模拟量PID调节数据运算等。
- 实现复杂
- :用SFC来写一个复杂的PID算法或者数据处理程序,会非常别扭和繁琐。它天生就不是为这类任务设计的。因此,一个完整的SFC程序,几乎必然要内嵌大量的梯形图或ST代码块来实现每个“步”内部的动作。这就导致了一种“混合编程”模式,反而增加了复杂性。
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三、 软件支持和兼容性问题
- 品牌差异巨大
- :不同品牌的PLC对SFC的支持程度和实现方式差异很大。
- 西门子
- :在S7-300/400时代,SFC(在STEP 7中称为S7-Graph)是一个独立的、功能强大的可选包,需要额外购买授权,这本身就限制了它的普及。在博途平台中,SFC被整合进来,但依然不是主流推荐。
- 三菱
- :早期的GX Works2中,SFC(称为SFC块)功能相对独立,使用起来也比较繁琐。
- 罗克韦尔
- :Studio 5000中的SFC功能相对较弱,很多工程师更倾向于用梯形图和AOI(Add-On Instruction)自己构建状态机。
- 倍福、codesys
- :这类基于IEC 61131-3标准的平台,对SFC的支持非常标准和完整,是SFC应用相对较多的领域。
- “看起来”不直观
- :在一些编程软件中,SFC的图形化编辑体验并不好,缩放、拖拽、连线等操作可能不如梯形图流畅,影响了工程师的使用意愿。
四、编译和执行效率的误解(或现实)
- 代码臃肿
- :SFC在编译后,往往会转换成大量的底层代码。一个简单的SFC程序,其编译后的代码量可能远超一个功能等效的梯形图程序。在一些老旧或性能较差的PLC上,这可能会影响扫描周期。
- 执行黑盒
- :SFC的执行由编译器生成的“管理”代码控制,对于习惯了梯形图“从上到下、从左到右”精确执行顺序的工程师来说,SFC的内部调度机制像一个“黑盒”,让他们感觉对程序的控制力减弱了。
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五、行业习惯和项目传承
- “师傅带徒弟”
- :在很多工厂,PLC编程的传承方式是“师傅带徒弟”。师傅用什么,徒弟就学什么。如果师傅的主力语言是梯形图,那么SFC就很难在团队中推广开来。
- 设备维护
- :现场的维护电工、技术员,绝大多数只认识梯形图。如果你交出去一个全是SFC的程序,会给后续的维护带来巨大困难。为了项目的长期可维护性,工程师们往往会选择最“大众化”的梯形图。
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网友们怎么说?
@网友1评论
好用但不容易掌握,尤其是细节,大部分人掌握不了,导致程序意外。
@网友2评论
SFC并行控制流程太多,几个屏幕都装不下啊,看程序改都太痛苦了,我早就不用了。
@网友3评论
个人觉得这个可能跟工控厂家的软件设置有关。sfc在西门子的200smart 和 s7-1200里没有,在s7-1500中才有,而西门子在整个工控市场市场占有率比较高,在小型机械设备中200smart和s7-1200的占比高。导致受众少。工控人员为了方便移植,故lad或scl偏多。 再者sfc(西门子)封装了很多“富裕”的功能,本来用的几乎就少,功能多不容易吃透,自然也是望而却步的原因之一。 西门子的sfc因为功能封装多,资源占用也多,也是一个原因吧。 中国人脑子灵,人工费低,抵消了sfc是省时优势。 日系和codesys平台的就不太一样了。
@网友4评论
我干了20多年PLC, 一直是用梯形图。
@网友5评论
我用过,但不多,还挺好用的,允许双线圈。
@网友6评论
流程步跟CASE功能是一样的,没必要为了实现可以实现的功能去用SFC。
@网友7评论
SFC代码区占用太高,写不了太多程序,ST是真精简。
@网友8评论
用了10年松下的SFC,刚开始的时候觉得很难,只要上过几个项目了,就觉得不难了。
@网友9评论
在大厂博世呆过一段时间,倍福SFC是博世顺控的全球工厂标准。
@网友10评论
我也非常不喜欢SFC,现在都用ST,简单的用梯形图LD或模块FB。我在浙江中控干过7年DCS工程。
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