6.3.1 SFC语言简介

6.3.1.1 SFC基础知识

• SFC提供了一种手段，通过有向连线相互链接一组步（steps）和转换(transitions),实现按照顺控程序的格式编写程序。每个步与一组操作（Actions）相关，而每个转换与转换条件相关。

• SFC要求储存步等元素的状态信息，天行IDE只支持FB可以用SFC进行编程。 PRG和FC不可以用SFC进行编程

• 一个SFC结构的网络分为一系列步和转换。它们要循环地进行求值和执行。一个步总是处于激活状态或者不激活状态。每一次循环对所有转换的求值，其结果不是TRUE就是FALSE。待处理循环的活动步清单取决于这些步所依赖的转换的计算值。

注意

• 步骤（Step）的合理划分
  清晰定义每个步骤：每个步骤应该代表一个明确的控制状态或操作。确保步骤划分得当，避免过于复杂或模糊不清的步骤。
  避免步骤过多或过少：步骤过多会使得程序变得冗长、难以管理，而步骤过少则可能导致程序逻辑不清晰。因此，在设计SFC图时，要平衡步骤的数量，确保逻辑清晰简洁。
  
• 转移条件（Transition）设置
  明确转移条件：转移是步骤之间的桥梁，每个转移必须有明确的条件。这些条件应当是可测量和可验证的，避免模糊不清的条件导致逻辑错误。
  条件判断的优先级：如果多个转移条件同时满足，SFC程序应该清晰地定义哪个转移条件优先触发，以防出现优先级冲突。
  避免不必要的复杂条件：过于复杂的转移条件可能导致调试困难和程序运行时的错误，条件应尽量简洁和直观。
  
• 步骤的激活与去激活
  正确控制步骤的激活：确保步骤在合适的时间被激活。例如，当步骤执行完毕后，应适时去激活该步骤，以避免它继续占用系统资源。
  避免不必要的重复激活：如果一个步骤不需要重新激活，应当确保它不会被重复激活，防止不必要的系统开销。
  
• 并行步骤的使用
  适当使用并行步骤：SFC允许在同一时间并行执行多个步骤，但要注意并行步骤之间的交互和依赖关系，避免出现资源冲突或死锁的情况。
  并行执行的同步问题：在并行执行的步骤之间，如果它们依赖于相同的输入或输出，必须确保它们的同步，以防止竞争条件和冲突。
  
• 避免过度复杂的步骤与转移
  模块化设计：避免每个步骤过于复杂，步骤中的操作应简化为独立的小任务。复杂的逻辑可以分拆成多个子步骤或模块，以提高可读性和可维护性。
  简洁的流程设计：尽量避免过多的嵌套步骤和转移，复杂的逻辑可能使得调试和维护变得更加困难。
  
• 死锁和无限循环的预防
  避免死锁：SFC中可能出现“死锁”情况，尤其是在步骤之间的转移条件设置不当时。确保每个步骤都有明确的转移条件，并且不会因条件冲突而无法进入下一个步骤。
  防止无限循环：确保在每个步骤或转移中有合适的出口条件，防止程序进入无限循环。每个步骤都应该有明确的结束条件。
  
• 事件驱动与时间延迟的处理
  合理使用时间延迟：SFC允许使用定时器（Timer）等来控制时间延迟，但要避免过度依赖时间延迟。过长的延迟可能导致控制响应不及时，而过短的延迟可能导致控制不稳定。
  事件触发控制：尽量使用事件驱动的控制方式，而不是固定的时间间隔，这样可以提高程序的灵活性和实时性。
  
• 错误处理机制
  实现故障处理：在每个步骤或转移中，设计适当的错误处理机制。例如，使用错误标志位、故障安全步骤（Fallback Steps）等来确保系统在出现故障时能正确响应。
  异常流程设计：确保在发生异常时，系统能够有序地从错误状态恢复，而不是进入不确定状态。
  
• 测试与验证
  逐步验证：在完成SFC程序的设计后，进行单步和逐步调试，验证每个步骤和转移条件是否按预期工作。
  模拟测试：通过仿真工具或者在实际硬件上进行测试，检查程序的逻辑是否正确，确保没有遗漏或错误。
  
• 文档与注释
  注释步骤与转移：SFC图的图形化设计虽然直观，但仍然建议对关键步骤、转移条件、输入输出等进行详细的注释，以便于将来的修改和维护。
  文档化设计：对于较复杂的SFC图，最好配合详细的设计文档，描述系统的工作原理、逻辑流程以及每个步骤的功能，方便团队成员之间的协作。