在西门子TIA Portal中使用CFC语言实现电机控制的全流程

来源：工控老炮儿

介绍

西门子 CFC（Continuous Function Chart）是一种图形化的编程语言，主要用于西门子自动化系统（如 SIMATIC PCS 7、TIA Portal 等）中的过程控制和逻辑设计。它基于功能块和数据流的概念，适合连续过程控制、复杂逻辑和信号处理任务。

核心特点：

图形化编程：通过拖放预定义功能块（如 PID、数学运算、逻辑控制等）并通过连线连接输入/输出，直观高效。

数据流驱动：执行顺序由功能块间的数据依赖关系自动决定，无需手动排序。

模块化设计：支持功能块复用，适合大型工业项目。

无缝集成：可与梯形图（LAD）、结构化文本（SCL）等混合编程。

典型应用：

过程控制（化工、能源）

闭环调节（PID控制）

信号处理与报警管理

总之，CFC 是西门子自动化系统中高效、直观的图形化控制语言，尤其适合流程工业。

下面将通过一个电机启停控制示例对 TIA Portal CFC 编程实际操作进行简要介绍。

安装 CFC 软件

请使用 TIA Portal CFC 独立安装包进行安装。

对 CFC 进行授权，否则使用时会出现以下提示。

添加 PLC 设备

添加 CPU 1511-1 PN，安装了 CFC 软件后，在左侧项目树中会出现“图表”内容。

CFC 图表编程界面介绍

可以在其中创建和管理 CFC 图表。双击“添加新图表”。

CFC 编程界面由五个部分组成：

输入区：程序的所有输入信号将放置于此区域，可从此处将输入信号连接至其它功能块。

工作区：用于放置和连接功能块的核心区域。

输出区：程序的所有输出信号将放置于此区域，可从此处将输出信号连接至其它功能块。

图表接口：用于定义图表接口（输入、输出等参数）的配置区域。

指令集：列出 CFC 语言支持的所有可用指令列表。

与 TIA Portal 中的其它编程语言类似，指令列表包含编程所需的所有工具。CFC 中的指令集与 FBD（功能块图）的指令集基本相同。

开始 CFC 图表编程示例

在编写 CFC 图表程序之前，首先创建一个将在其中使用的电机控制功能块（FB）。

请按以下步骤操作：

在项目树中定位至“程序块”目录

单击“添加新块”选项

使用 LAD 构建一个简易的电机控制逻辑，该功能块将被重复使用来控制三台电机。

接下来为三台电机定义 PLC 变量。

返回 CFC 图表，在项目树中选择在以上步骤中创建的 FB “Motor”并将其拖动到工作区。该块出现在图表内，具有两个输入和一个输出（motorstart、motorStop 和 motorQ），并自动创建一个实例数据块。

右键选择“与操作数互联”添加 I/O 变量。

从弹出的选择列表中选择“motorStart1”。

“motorStart1”出现在输入区，并连接到“motor_1”的输入“motorStart”。

重复相同的步骤，将“motorStop1”标签添加到“motor_1”的输入“motorStop”。

然后对 “motor_1” 输出重复这些作。现在，变量“motor1”出现在输出区域中。

复制两次 FB，然后，像之前一样将所有输入添加到所有 FB 块中。

对输出执行相同的操作。

程序已完成完。点击 “Compile”按钮生成图表的组织块，这些块将包含 CFC 图表中的程序，并将在此处执行。

测试

启动仿真并下载程序。

在线监视运行结果。

总结

本示例介绍了在西门子 TIA Portal 中使用 CFC 语言实现电机控制的全流程，包括项目创建、功能块设计、变量连接及仿真测试。CFC 的图形化编程简化了复杂逻辑，提升开发效率和代码可维护性，是工业自动化领域的高效工具。其核心优势在于直观性、模块化设计以及对工程生产力的全面提升。