Éditeur Sequential Function Chart (SFC)
Vue d’ensemble
Sequential Function Chart (SFC) est le troisième langage graphique IEC 61131-3 et décrit des séquences orientées état via un modèle étape-transition — formellement apparenté aux réseaux de Petri. Un diagramme SFC est constitué d’une séquence d’étapes connectées par des transitions avec conditions. À tout moment, un sous-ensemble des étapes est actif ; une étape est quittée lorsque sa transition sortante devient TRUE.
SFC est le langage naturel pour le contrôle séquentiel, les machines à modes et les processus par lots — tout ce que vous décririez comme « d’abord ceci, puis cela, sauf quand … ».
Disposition de l’éditeur
L’éditeur SFC suit le même schéma en trois parties que FBD et LD : barre d’outils en haut, QGraphicsView avec grille + zoom + panoramique, tableau de variables à droite. La barre d’outils propose des outils pour chaque type d’élément SFC.
Types d’éléments
Étape
Une étape est une boîte rectangulaire avec un nom. Tant qu’elle est active, les actions qui lui sont associées s’exécutent.
- Étape initiale : le point d’entrée du POU. Devient active au démarrage du programme. Dessinée avec une double bordure dans l’éditeur.
- Étapes suivantes : dessinées avec une bordure simple. Deviennent actives lorsque la transition précédente se déclenche.
Ports : haut (IN, depuis la transition précédente), bas (OUT, vers la transition suivante), droite (connexion vers les blocs d’action).
Transition
Une transition est une courte barre horizontale sur la ligne de
connexion verticale entre deux étapes. À droite de la barre se trouve
la condition — soit une expression ST (par ex. tmr.Q AND xReady),
soit la sortie d’un bloc fonctionnel.
Lorsque la condition devient TRUE, l’étape précédente est désactivée et l’étape suivante devient active.
Bloc d’action
Un bloc d’action décrit ce qui se passe pendant qu’une étape est active. Il est constitué de deux cellules : le qualificateur à gauche et le nom de l’action à droite (une référence à une action ST ou à une variable de sortie).
| Qualificateur | Signification |
|---|---|
N | Non-stocké — s’exécute tant que l’étape est active (par défaut). |
P | Pulse — se déclenche une fois pendant un cycle à l’activation de l’étape. |
S | Set — défini et reste actif à travers les transitions d’étape. |
R | Reset — efface une action préalablement définie avec S. |
L | Limited — s’exécute pendant la durée donnée au maximum. |
D | Delayed — démarre seulement après le délai donné. |
Plusieurs blocs d’action peuvent être attachés à une étape.
Divergence et convergence
Une divergence ramifie la séquence en plusieurs chemins, une convergence les rejoint à nouveau. SFC en a deux types :
- Sélection (divergence OR) : exactement un des chemins est emprunté, selon quelle condition de transition devient TRUE en premier. Dessinée comme une barre horizontale simple.
- Parallèle (divergence AND) : tous les chemins deviennent actifs simultanément et s’exécutent indépendamment. Ce n’est que lorsque chacun atteint le point de convergence que la séquence avance. Dessinée comme une barre horizontale double.
Saut
Un élément de saut est une flèche vers le bas portant le nom de
l’étape cible. Il transfère le contrôle du chemin courant vers une
étape nommée — typiquement utilisé pour « retour au début » à la fin
d’une séquence, ou pour la gestion d’erreur (« sauter à
Step_Error »).
Application
SFC convient chaque fois qu’un programme a une séquence temporelle claire :
- Modes de machine — Init → Idle → Running → Cleanup → Idle.
- Processus par lots — Remplissage → Chauffage → Mélange → Vidange.
- Séquences de sécurité — exécuter des séquences d’arrêt dans un ordre défini (« d’abord chauffage off, puis pompe off, puis contacteur principal »).
- Génie des procédés — étapes de réaction avec délais et conditions.
Comparée à une implémentation ST de la même fonction, la version SFC
est sensiblement plus lisible — l’ordre des étapes et les conditions
de branchement sont graphiquement évidents, alors qu’en ST une
construction CASE state OF ne transmet la même information
qu’indirectement.
Sujets liés
- Function Block Diagram — pour la logique à l’intérieur d’une action ou d’une condition de transition.
- Ladder Diagram — langage graphique alternatif pour des circuits de verrouillage plus simples.
- Bibliothèque — les temporisateurs (
TON,TP) sont des composants courants des conditions de transition.