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使用S7 Graph编程的例子

放大字体 缩小字体 发布时间:2016-09-05 17:16 浏览次数:703

    图5-47中的两条运输带顺序相连,为了避免运送的物料在1号运输带上堆积,起动时应先起动1号运输带,延时6s后自动起动2号运输带。

    停机时为了避免物料的堆积,应尽量将皮带上的余料清理干净,使下一次可以轻载起动,停机的顺序应与起动的顺序相反,即按了停止按钮后,先停2号运输带,5s后再停1号运输带。图5-47给出了输入输出信号的波形图和顺序功能图。控制1号运输带的Q1.0在步M0.1~M0.3中都应为1。为了简化顺序功能图和梯形图,在步M0.1将Q1.0置为1,在初始步将Q1.0复位为0。

运输带控制系统示意图与顺序功能图

    图5-47    运输带控制系统示意图与顺序功能图

    1.创建使用S7 Graph语言的功能块FB

    1)在STEP 7中生成名为“运输带GR”的项目(见随书光盘中的同名例程)。

    2)选中SIMATIC管理器中的“块”文件夹。用右键点击屏幕右边的窗口,在弹出的快捷菜单中执行命令“插入新对象”→“功能块”。

    3)在“功能块属性”对话框中选择编程语言为GRAPH,功能块的编号为FB 1。点击“确定”按钮确认后,自动打开刚生成的FB 1,FB 1中有自动生成的第1步Step1和第1个转换。

    2.S7 Graph的两种编辑模式

    可以用图5-45左边的“SequenCer”(顺序控制器)工具条中的按钮来放置步、转换、选择序列、并行序列和跳步等。该工具条默认的位置是垂直地放置在屏幕的左边,可以任意“拖放”到工作区窗口的其他位置水平放置(见图5-48),也可以放到窗口上部的工具条区内。

顺序控制器工具条与随光标移动的图形

    图5-48    顺序控制器工具条与随光标移动的图形

    (1)直接编辑模式

    点击工具条中最左边的(拖放/直接)按钮,可以在“拖放”( Drag-and-Drop)模式(该按钮被按下)和“直接”( Direct)模式之间切换。

    在直接编辑模式,如果希望在某一位置的下面插入新的元件,首先用鼠标选中该位置的元件,点击工具条中希望插入的元件对应的按钮,该元件将直接出现在指定的位置。

    (2)拖放编辑模式

    点击按钮,进入拖放编辑模式。在“拖放”模式点击“Sequencer”工具条中的按钮,鼠标将会带着与被点击的按钮相似的光标移动。如果随鼠标移动的光标图形中有(禁止放置)符号,即图5-48右边带红色边框的圆圈(中间有一条45°的红线),则表示该元件不能放置在鼠标当前的位置。在允许放置该元件的区域,“禁止”标志消失,点击鼠标便可以放置一个拖动的元件。

    放置完元件后,在禁止放置的区域点击鼠标的右键,再点击左键,跟随鼠标移动的图形将会消失。

    3.生成顺序控制器的基本框架

    在直接编辑模式,用鼠标选中刚打开的FB 1窗口的工作区内初始步下面的转换,该转换变为浅紫色。点击3次工具条中的步与转换按钮,将自上而下增加3个步和3个转换(见图5-45)。

    用鼠标选中最下面的转换,点击“Sequencer”工具条中的“跳步”按钮,输入跳步的目标步的编号1后按< Enter>(回车)键,在T4的下面出现一个标有S1的箭头。与此同时,在步S1上面的有向连线上,自动出现一个水平的箭头,它的右边标有转换T4,相当于生成了一条起于T4,止于步S1的有向连线(见图5-45)。至此步S1~S4形成了一个闭环。

    4.步与动作的编程

    表示步的方框内有步的编号(例如S2)和步的名称(例如Step2),点击后可以修改它们,不能用汉字作步和转换的名称。

    点击显示工具条中的按钮(见图5-46),可以显示或关闭各步的动作和转换条件。

    选中某一步的动作框后点击顺序控制器工具条中的鞍钮,或用鼠标右键点击动作框,执行快捷菜单中的命令“Insert New Object”(插入新对象)→“Action”(动作),将在指定的位置插入一个空的动作行。一个动作行由命令和地址组成,它左边的方框用来写入命令。

    用鼠标右键点击图5-45中第2步(S2)的动作框,生成新的动作行,输人命令S,地址为Q1.0(符号地址为“1号运输带”),即第2步为活动步时,将控制1号运输带的Q1.0置位。

    第2步需要延时6s,用右键点击第2步的动作框,生成新的动作行,输入命令D(延时),地址为M0.3(符号地址为“起动延时”),在地址下面的空格中输入时间常数“T#6S”(6s)。

    M0.3是步S2之后的转换条件。步S2变为活动步之后开始延时,6s后M0.3的常开触点闭合,使系统从步S2转换到步S3。用同样的方法生成其余各步的动作。

    步S3的动作的命令为N,当该步为活动步时,该步的动作Q1.1(2号运输带)为1状态;该步变为不活动步时,Q1.1变为0状态。

    5.对转换条件编程

    转换条件可以用梯形图或功能块图来表示,在“View”(视图)菜单中用“LAD”或“FBD”命令来切换两种表示方法,下面介绍用梯形图来生成转换条件的方法。

    用鼠标选中用虚线与转换相连接的转换条件中要放置元件的位置,然后点击图545的窗口最左边垂直放置的工具条中的按钮,或比较器按钮(相当于一个触点),用它们组成的串并联电路来对转换条件编程。生成触点后,点击触点上方的“??.?”,输入绝对地址或符号地址。

    6.对监控功能编程

    双击步S3,切换到单步视图(见图5-49),选中Supervision(监控)线圈左边的水平线的缺口处,点击图5-45最左边的工具条中用方框表示的比较器按钮,在比较器左边中间的引脚输入“Belt2.T”,Belt2(2号运输带)是第3步的名称,在比较器左边下面的引脚输入时间设定值“T#2H”,设置的监视时间为2h。如果该步的执行时间超过2h,该步被认为出错,监控时出错的步用红色显示。可以修改比较器中间的比较条件“>”符号。

单步显示模式中的监控与互锁条件

    图5-49    单步显示模式中的监控与互锁条件

    7.保存和关闭顺序控制器编辑窗口

    用菜单命令“File”(文件)→“Save”(保存)保存顺序控制器时,它将被自动编译。如果程序有错误,下面的“Details”(详细)窗口将给出错误提示和警告,改正错误后才能保存。执行菜单命令“File”→“Close”,关闭顺序控制器编辑窗口。

    8.设置用S7 Graph编写的功能块的参数集

    在S7 Graph编辑器中,执行菜单命令“Options”(选项)→“Block Settings”(块设置),在出现的对话框的“Compile/Save”(编译/保存)选项卡的“FB Parameters”(FB参数)区,将FB 1的参数集设为Minimum(最小),它只有一个输入参数INIT_SQ(初始化顺序控制器)。

    9.在主程序中调用S7 Graph FB

    完成了对S7 Graph功能块FB 1的编程后,在主程序OB1中调用FB 1。选中SIMATIC管理器左边窗口中的“块”文件夹,双击右边块工作区中的OB1图标,打开程序编辑器,设置编程语言为梯形图。

    打开编辑器左侧浏览窗口中的“FB块”文件夹,将其中的FB 1图标“拖放”到程序段1的水平“导线”上(见图5-50),输入INIT_SQ的实参M0.0。在FB 1的上方输入它的背景功能块的名称DB 1。如果DB 1尚未生成,确认后将会自动生成它。运行时可以用M0.0将顺序控制器初始化,即复位当前的活动步后令初始步为活动步。最后用文件菜单中的命令保存OB1和关闭梯形图编辑器。

OB1

    图5-50    OB1

    10.用S7-PLCSIM仿真软件调试S7 Graph程序

    使用S7-PLCSIM仿真软件调试S7 Graph程序的步骤如下:

    1)在STEP 7中生成和编写前述的名为“运输带控制”的项目。

    2)点击SIMATIC管理器工具条中的按钮,打开S7-PLCSIM窗口。在PLCSIM窗口创建IB1和OB1的视图对象。

    3)选中SIMATIC管理器左边窗口中的“块”对象,点击工具条中的下载按钮,将所有的块下载到仿真PLC。

    4)在S7-PLCSIM窗口创建IB1和QB1的视图对象。图5-51是在RUN模式时监控顺序控制器的画面。

    5)点击CPU视图对象中标有RUN或RUN-P的小框,将仿真PLC的CPU置于运行模式。在S7 Graph编辑器中点击工具条内的监控按钮,对顺序控制器的工作进程进行监控。刚开始监控时只有初始步为绿色,表示它为活动步。点击PLCSIM中I1.0对应的方框(按下起动按钮),接着再点击一次,使方框内的“√”消失,模拟放开起动按钮。可以看到步S1变为白色,步S2变为绿色,表示由步S1转换到了步S2。

    进入步S2后,它的动作方框上方的两个监控定时器开始定时。它们用来记录当前步被激活的时间,其中定时器U不包括干扰出现的时间。定时时间达到设定值6s时,步S2下面的转换条件满足,将自动转换到步S3。在PLCSIM中用I1.1模拟停止按钮的操作,将会观察到由步3转换到步4的过程,延时5s后自动返回初始步。

    各个动作右边的小方框显示该动作的0、1状态。只显示活动步后面的转换条件中的能流。

RUN模式下的顺序控制器

    图5-51    RUN模式下的顺序控制器

    11.生成选择序列

    画复杂的顺序功能图时,为了突出重点,便于观察,可以点击工具条中的按钮(见图5-46),关闭动作和转换条件,只显示步和有向连线(见图5-52)。

选择序列

    图5-52    选择序列

    在项目“运输带控制”的FB 1中,用右键点击S7 Graph编辑器右边的窗口,执行出现的快捷菜单中的“Insert New Element”(插入新元件)→“Sequencer”(顺序控制器)命令,生成新的顺序控制器,开始时只有步S5和转换T5的组合体。用右键点击步S5没有字符的地方,执行出现的快捷菜单中的“Object Properties,三(对象属性)命令,在出现的步属性对话框中,选中多选框“Initial Step”(初始步),将该步设置为初始步。

    在直接编辑模式(没有按下图5-48中的“Sequencer”工具条中的按钮),选中转换T5,点击“Sequencer”工具条中的按钮,生成步S6、S7和转换T6、T7。

    用鼠标左键选中初始步S5,点击“Sequencer”工具条中的按钮,生成一个选择序列的分支,新生成的转换的编号为T8(见图5-52)。选中转换T8,点击“Sequencer”工具条中的按钮,生成步S8、S9和转换T9、T10。

    生成选择序列、并行序列的合并时,将“Sequencer工具条垂直放置在窗口的最左边(见图5-45),选中转换T10,点击“Sequencer”工具条中的选择序列合并按钮,用鼠标拖动T10下端出现的细线,与该按钮中图形相同的光标随鼠标一起移动。鼠标移动到另一条分支结束处的转换T7时,表示禁止放置的图标消失。点击T7,T10和T7被连接到一起。

    并行序列的画法与选择序列的画法基本上相同。



使用S7 Graph编程的例子
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