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在西门子 PLC（如 S7-300/400/1200/1500）的编程中，系统功能（SFC） 和系统功能块（SFB） 是集成在 CPU 操作系统中的预定义程序模块，用于实现 PLC 与外部设备的通讯、系统管理、数据处理等核心功能。二者均由西门子官方开发，可直接调用，无需用户编写底层代码，但适用场景和特性有所不同。

一、系统功能（SFC，System Function）

SFC 是无状态的系统函数，用于执行特定的系统操作（如数据传输、时钟控制、模块诊断等），调用时无需分配背景数据块，执行后不保留中间状态。

核心特性

1. 无背景数据块：调用时只需传入输入参数，无需为其分配专门的背景数据块（与用户自定义功能 FC 类似）。

2. 无状态性：每次调用的结果仅取决于当前输入参数，不依赖历史执行状态（执行后不保存数据）。

3. 功能固定：由西门子预设，实现 PLC 系统级功能，用户无法修改其内部逻辑。

常用 SFC 及应用场景

调用示例（S7-1200/1500 中调用 SFC1 "READ_CLK"）

awl

// 读取PLC实时时钟，存储到DB1中的时间结构体
CALL "READ_CLK"
RET_VAL => #RetVal       // 返回值（0=成功，非0=错误）
CDT     => "DB1".CurrentTime  // 存储当前时间的结构体（年月日时分秒）

二、系统功能块（SFB，System Function Block）

SFB 是有状态的系统功能块，用于实现复杂且需要保存状态的系统功能（如通讯协议、运动控制、脉冲输出等），调用时必须分配背景数据块（Instance DB） 以保存运行状态和参数。

核心特性

1. 需背景数据块：调用时必须为其分配专用的背景数据块（与用户自定义功能块 FB 类似），用于存储输入 / 输出参数、中间变量和状态信息。

2. 有状态性：执行结果不仅取决于当前输入，还依赖背景数据块中保存的历史状态（如累计值、运行标志）。

3. 功能复杂：通常用于实现时序性强、需持续跟踪状态的功能（如通讯协议解析、轴定位控制）。

常用 SFB 及应用场景

调用示例（S7-1200/1500 中调用 SFB4 "TON"）

1. 分配背景数据块：如 "DB_TON"（自动生成，与 SFB4 关联）。

2. 调用并设置参数：

awl

// 接通延时定时器：输入ON后，延时5秒输出ON
CALL "TON" , "DB_TON"
IN1     := "Start_Signal"  // 启动信号（ON时开始计时）
PT      := T#5S            // 延时时间5秒
Q       => "Delay_Output"  // 延时后输出（ON表示计时完成）
ET      => "Elapsed_Time"  // 已运行时间（当前计时值）

三、SFC 与 SFB 的核心区别

四、使用注意事项

1. 版本兼容性：不同 PLC 型号（如 S7-300 与 S7-1200）的 SFC/SFB 编号和功能可能不同，需参考对应型号的系统手册（如《S7-1200 系统手册》）。

2. 参数正确性：调用时需严格按手册要求设置参数（如数据类型、地址范围），错误参数可能导致功能异常（如 SFC14 读取 DP 数据时，地址超出范围会返回错误码）。

3. 背景数据块管理：SFB 的背景数据块由系统自动生成，用户不可修改其结构，但可读写其中的参数（如修改 SFB4 的 PT 延时时间）。

4. 错误处理：多数 SFC/SFB 会返回状态码（如 RET_VAL），需在程序中判断返回值，处理异常情况（如通讯失败时触发报警）。

总结

SFC 和 SFB 是西门子 PLC 系统提供的 “预制功能模块”，简化了复杂系统功能的实现：

• SFC适用于无状态的单次操作（如读时钟、数据填充），无需背景数据块，调用简单。

• SFB适用于有状态的持续操作（如定时器、通讯），需背景数据块保存状态，功能更复杂。

合理使用 SFC/SFB 可大幅减少用户编程工作量，提升程序的可靠性（官方预定义模块经过严格测试），是工业自动化编程的核心工具。