第六章-顺序控制与S7-GRAPH-编程

Date:2020/2/14Page:12.顺序功能图分析信号灯的变化规律，可将工作过程分成4个依设定时间而顺序循环执行的状态：S2、S3、S4和S5，另设一个初始状态S1。由于控制比较简单，可用单流程实现，如图6-7所示。S2T1StartS3T2S4T3S5S1StopRS2RS3RS4RS5=S1T4=Q4.0=Q4.5T120s=Q4.0=Q4.4T25s=Q4.2=Q4.3T330s=Q4.1=Q4.3T45s编写程序时，可将顺序功能图放置在一个功能块（FB）中，而将停止作用的部分程序放置在另一个功能（FC）或功能块（FB）中。这样在系统启动运行期间，只要停止按钮（Stop）被按动，立即将所有状态S2～S5复位，并返回到待命状态S1。在待命状态下，只要按动起动按钮（Start），系统即开始按顺序功能图所描述的过程循环执行。返回上级Date:2020/2/14Page:22.顺序功能图设计由于“手动”和“自动”工作方式只能选择其一，因此使用选择性分支来实现，如图所示。S2T1ModeS3T2S4T3S8S1StopStartSM0.0M0.0T110s=Q4.2=Q4.1T220s=Q4.3T35sS5SB1ModeS6SB2S7SB3=Q4.2=Q4.1=Q4.3RM0.0RQ4.1RQ4.2RQ4.3RM0.0①待洗状态用S1表示。②洗车作业流程包括：泡沫清洗、清水冲洗、风干3个工序，因此在“自动”和“手动”方式下可分别用3个状态来表示：自动方式使用S2～S4；手动方式使用S5～S7。③洗车作业完成状态使用S8。返回上级Date:2020/2/14Page:3由于要求灯的状态能够保持，因此应使用置位指令点亮指示灯，用复位指令使指示灯熄灭。程序采用带有跳转的选择性分支设计，如图所示。S1T1StartS2T2S3StopS4T4SM0.0SQ4.0T120sSQ4.1T220sSQ4.2RQ4.2T420sM0.0S5T5RQ4.1T520sS6RQ4.0RM0.0StopStopRS6在S1（L0被点亮）被激活的情况下，若按动停止按钮Stop，则跳过S2～S5，直接激活S6（熄灭L0），然后自动复位S6；在S2（L0、L1被点亮）被激活的情况下，若按动停止按钮Stop，则跳过S3、S4，直接激活S5（熄灭L1）；在S3（L0、L1、L2被点亮）被激活的情况下，若按动停止按钮Stop，则激活S4（熄灭L2）。返回上级Date:2020/2/14Page:42.顺序功能图设计S2T1SE5S3S1StartM0.0T13sRM0.0=Q4.2=Q4.0SE1SE1S4SQ4.2SE2T2S5SE2T21sT3S6RQ4.2SE3SE4S7RM0.0S3S7StopRS1RS2RS3RS4RS5RS6RS7RM0.0T31sSM0.0=Q4.3SE3S1-传送带动作S2-电磁阀动作S3-等待S4-A缸推出S5-B缸压盖S6-B缸松开，A缸退回S7-等待返回上级Date:2020/2/14Page:5SE1S1Start预置C1T1S3=Q4.4T13sC1减1SE2S4=Q4.1SE1S5=Q4.0S2=Q4.0C1C1SE2S6=Q4.1SB1S8SQ4.2SB1S9RQ4.2SB2S10S7SB3S11SQ4.3S12RQ4.3SB4T4S14=Q4.4T35sT43sT3SB3S13RQ4.3SB4S15T6S16=Q4.5S17T63sRQ4.0RQ4.1RQ4.2RQ4.3RQ4.4RQ4.5StopSB3RS1RS2RS3RS4RS5RS6RS7RS8RS9RS10RS11RS12RS13RS14RS15RS16RS172.顺序功能图设计由于工件的补充、冲孔、测试及搬运要求同时进行，所以应采用并进分支与汇合流程设计顺序功能图。返回上级Date:2020/2/14Page:6S1StartRQ4.2RQ4.1RQ4.0S3LS4LS0SQ4.1S4LS3SQ4.2T12sS5T1RQ4.1S6LS4SQ4.0LS5S8LS1RQ4.2T22sT2S11SQ4.3LS5T33sS12RQ4.3LS2LS4T3S14StopRQ4.3RQ4.1RQ4.0S7SQ4.1LS3S9RQ4.1LS4S2S10S132.顺序功能图设计①当按动起动按钮Start以后，首先激活S2进行原点复位；复位结束（LS2和LS4动作），若D点有工件（LS0动作），则激活S3使手臂下降；下降到位后（LS3动作）激活S4，抓取工件并延时2s；延时2s后激活S5，手臂上升；上升到位后（LS4动作），若传送带E点无工件（LS5未动作），则激活S6，手臂向左伸出；伸出到位后（LS1动作），激活S7，手臂带动工件下降；下降到位后（LS3动作）激活S8，抓手松开并放下工件；工件放下后（延时2s为准）激活S9，手臂上升，到位后（LS4动作）返回原点待命。②当按下停止按钮Stop时，激活S14手臂返回原点，但为了防止机械损坏，工件不能松开。③当传送带上的E点有工件且机械手臂处于上方时，可激活S10、S11，起动传送带电机；延时3s后激活S12，使传送带电机停止并返回待命状态。由于机械手臂和传送带可以看作2个独立的系统，因此应采用并进分支流程设计。返回上级Date:2020/2/14Page:7§6.3S7GRAPH的应用S7-300除了支持前面介绍的梯形图、语句表及功能块图等基本编程语言之外，如果使用可选软件包（S7GRAPH）或STEP7专业版，还能进行顺序功能图的编写。§6.3.1创建S7GRAPH项目§6.3.2了解S7GRAPH编辑器§6.3.3编辑S7GRAPH功能块（FB）§6.3.4在OB1中调用S7GRAPH功能块（FB）返回本章Date:2020/2/14Page:8§6.3.1创建S7GRAPH项目利用S7GRAPH编程语言，可以清楚快速地组织和编写S7PLC系统的顺序控制程序。它根据功能将控制任务分解为若干步，其顺序用图形方式显示出来并且可形成图形和文本方式的文件。可非常方便地实现全局、单页或单步显示及互锁控制和监视条件的图形分离。在每一步中要执行相应的动作并且根据条件决定是否转换为下一步。它们的定义、互锁或监视功能用STEP7的编程语言LAD或FBD来实现。下面结合【例6-2-1】交通信号灯控制系统，介绍如何用S7GRAPH编辑顺序功能图。返回本节Date:2020/2/14Page:91.创建S7项目打开SIMATICManager，然后执行菜单命令【File】→【New】创建一个项目，并命名为“信号灯Graph”。2.硬件配置选择“信号灯Graph”项目下的“SIMATIC300Station”文件夹，进入硬件组态窗口按图完成硬件配置，最后编译保存并下载到CPU。返回上级Date:2020/2/14Page:103.编辑符号表返回上级Date:2020/2/14Page:114.插入S7GRAPH功能块（FB）返回上级Date:2020/2/14Page:12§6.3.2了解S7GRAPH编辑器工作区浮动的浏览窗口选项卡详细信息窗口标准工具栏浮动工具栏转换条件编辑指令视图工具栏返回本节Date:2020/2/14Page:131.视窗工具栏区域放大缩小放大显示/隐藏详细信息窗口显示/隐藏浏览窗口选择浏览窗口的停泊位置显示/隐藏步的条件和动作项显示/隐藏注释区域切换符号地址显示方式显示永久性指令单步显示方式顺控器显示方式缩放比例返回上级Date:2020/2/14Page:142.Sequencer浮动工具栏插入顺控器插入永久性FC/FB调用插入永久性条件插入动作插入监视时间U插入监视时间T并行分支汇合插入并行分支选择性分支汇合插入选择性分支分支终止预选和直接方式切换跳转插入步和转换选择对象返回上级Date:2020/2/14Page:153.转换条件编辑工具栏梯形图分支闭合插入梯形图分支插入比较指令插入常闭指令触点插入常开指令触点返回上级Date:2020/2/14Page:164.浏览窗口图形选项卡顺控器选项卡变量选项卡返回上级Date:2020/2/14Page:175.步与步的动作命令命令区操作数地址区动作命令框转换条件梯形图步序步名转换编号转换名返回上级Date:2020/2/14Page:18标准动作对标准动作可以设置互锁（在命令的后面加“C”），仅在步处于活动状态和互锁条件满足时，有互锁的动作才被执行。没有互锁的动作在步处于活动状态时就会被执行。返回上级Date:2020/2/14Page:19与事件有关的动作动作可以与事件结合，事件是指步、监控信号、互锁信号的状态变化、信息（Message）的确认（Acknowledgment）或记录（Registration）信号被置位，事件的意义见下表。命令只能在事件发生的那个循环周期执行。返回上级Date:2020/2/14Page:20ON命令与OFF命令用ON命令或OFF命令可以使命令所在步之外的其他步变为活动步或非活动步。指定的事件发生时，可以将指定的步变为活动步或非活动步。如果命令OFF的地址标识符为S_ALL，将除了命令“S1（V1，L1）OFF”所在的步之外其他的步变为非活动步。返回上级Date:2020/2/14Page:21动作中的计数器动作中的计数器的执行与指定的事件有关。互锁功能可以用于计数器，对于有互锁功能的计数器，只有在互锁条件满足和指定的事件出现时，动作中的计数器才会计数。计数值为0时计数器位为“0”，计数值非0时计数器位为“1”。事件发生时，计数器指令CS将初值装入计数器。CS指令下面一行是要装入的计数器的初值，它可以由IW、QW、MW、LW、DBW、BIW来提供，或用常数C#0～C#999的形式给出。事件发生时，CU、CD、CR指令使计数值分别加1、减1或将计数值复位为0。计数器命令与互锁组合时，命令后面要加上“C”。返回上级Date:2020/2/14Page:22动作中的定时器动作中的定时器与计数器的使用方法类似，事件出现时定时器被执行。互锁功能也可以用于定时器。①TL命令为扩展的脉冲定时器命令，该命令的下面一行是定时器的定时时间“time”，定时器位没有闭锁功能。②TD命令用来实现定时器位有闭锁功能的延迟。③TR是复位定时器命令，一旦事件发生定时器立即停止定时，定时器位与定时值被复位为“0”。返回上级Date:2020/2/14Page:236.设置S7GRAPH功能块的参数集返回上级Date:2020/2/14Page:24§6.3.3编辑S7GRAPH功能块（FB）规划顺序功能图编辑步的名称动作的编辑编程转换条件返回本节Date:2020/2/14Page:251.规划顺序功能图输入目标步的编号光标指向目标步的框线自动添加跳转起始步的转换①插入“步及步的转换”；②插入“跳转”。返回上级Date:2020/2/14Page:262.编辑步的名称表示步的方框内有步的编号（如S1）和步的名称（如Step1），点击相应项可以进行修改，不能用汉字作步和转换的名称。将步S1～S5的名称依次改为“Initial（初始化）”、“ER_SG（东西向红灯-南北向绿灯）”“ER_SY（东西向红灯-南北向黄灯）”、“EG_SR（东西向绿灯-南北向红灯）”、“EY_SR（东西向黄灯-南北向红灯）”。返回上级Date:2020/2/14Page:273.动作的编辑①用鼠标点击S2的动作框线，然后点击动作行工具，插入3个动作行；在第3个动作行中输入命令“D”回车，第2行的右栏自动变为2行，在第1行内输入位地址，如M0.0，然后回车；在第2行内输入输入时间常数，如T#20S（表示延时20s），然后回车。②按照同样的方法，完成S3～S5的命令输入。返回上级Date:2020/2/14Page:284.编程转换条件点击转换名右边与虚线相连的转换条件，在窗口最左边的工具条中点击常开触点、常闭触点或方框形的比较器（相当于一个触点），可对转