4. 过程对象与CFC/SFC编程

在PCS 7中，CFC（Continuous Function Chart，连续功能图）和SFC（Sequential Function Chart，顺序功能图）是两种互补的编程语言。CFC负责连续调节与联锁逻辑，SFC负责按步骤推进的顺序控制。理解两者的分工，是创建简单控制回路的前提。

一、CFC与SFC的分工

CFC基于功能块图，每个功能块有输入、输出和内部参数，块与块之间用信号线连接。它适合表达模拟量处理、PID调节、设备联锁等连续执行的任务。SFC则把控制过程拆成若干步（Step）和转换条件（Transition），只有当前步激活且转换条件满足时，才进入下一步。它适合表达启停顺序、阀门开关序列、批次投运等离散过程。

一个典型的简单控制回路往往同时用到两者：CFC实现液位PID调节，SFC实现该回路的投运与停车顺序。两者通过共享的CFC块输出或SFC步标志位交换信息。

二、创建CFC控制回路

在SIMATIC Manager中打开CFC编辑器，从主数据库中拖入所需功能块。以液位控制为例，典型信号链为：LT-101模拟量输入→量程转换块→PID控制块→输出限幅→FV-101模拟量输出。每个块需要设置参数，例如PID块的SP（设定值）设为60%，Kp=1.8，Ti=25 s，Td=0 s，作用方向为反作用（液位升高时开阀）。采样周期应与OB35中断周期一致，示例中设为100 ms。

块与块之间的连接通过拖拽输出引脚到输入引脚完成。连接完成后，CFC会自动生成对应的CFC运行组，并编译下载到CPU。需要注意：模拟量输入块要设置正确的量程上下限，输出块要设置限幅范围，否则PID输出可能超出阀门可接受范围。

三、创建SFC顺序控制

SFC编辑器以步和转换条件为基本元素。示例顺序为：S1初始步（阀关、PID手动）→T1启动按钮→S2开阀、PID投自动→T2液位稳定（|PV-SP|<5%）→S3稳定运行→T3停车按钮→S4停车（PID手动、阀关）。每个步可以关联CFC中的块参数，例如在S2中把PID的自动/手动位写为自动，在S4中写回手动。

转换条件可以是布尔变量、比较表达式或CFC块输出。T2使用比较块判断液位偏差，只有偏差小于5%时才允许进入S3。SFC支持单步、连续和步进模式，调试时可先用手动步进观察每一步的动作是否正确。

四、联锁与安全

高液位联锁LSHH-101独立于SFC顺序，直接作用于FV-101的关阀回路。在CFC中，联锁信号通过OR块或选择块叠加到输出上，确保无论SFC处于哪一步，只要联锁触发，阀门立即关闭。联锁逻辑应放在独立的CFC运行组中，并设置较高的执行优先级。

五、编译下载与在线观察

CFC和SFC都需要编译生成OB块，下载到CPU后通过在线/离线比较确认版本一致。在CFC在线模式下可以观察每个块的输入输出值，在SFC在线模式下可以看到当前激活步和转换条件状态。若PID输出不变化，先检查采样周期是否与OB35匹配，再检查PV是否正常更新。

完成以上步骤后，一个包含CFC连续调节和SFC顺序投运的简单控制回路即可运行。实际工程中还需根据工艺要求调整PID参数、增加报警和趋势记录，但基本编程方法一致。