与普通西门子PLC不同，安全PLC不仅可提供普通西门子PLC的功能，更可实现安全控制功能，符合ENISO13849-1以及 IEC61508等控制系统安全相关部件标准的要求。安全西门子PLC中所有元器件采用的是冗余多样性结构，两个处理器处理时进行交叉检测，每个处理器的处理结果储存在各自内存中，只有处理结果完全一致时才会进行输出，如果处理期间出现任何不一致，系统立即停机。 此外，在软件方面，安全西门子PLC提供的相关安全功能块，如急停、安全门、安全光栅等均经过认证并加密，用户仅需调用功能块进行相关功能配置即可，保证了用户在设计时不会因为安全功能上的程序漏洞而导致安全功能丢失。 在设计安全西门子PLC时，要考虑到很多因素，需要很多的特殊设计。比如：一台TPC1162HI更强调内部诊断，结合硬件和软件，可以让设备随时检测自身工作状态的不适；一台安全西门子PLC具有的软件，要使用一系列的特殊技术，能确保软件的可靠性；一台安全西门子PLC具有冗余功能，即使一部分失效，也能够维持系统运行；一台安全西门子PLC还具有外加的安全机制，不允许通过数字通信接口随便读写内部的数据。 安全西门子PLC与常规西门子PLC的不同还在于：安全西门子PLC需要得到第三方专业机构的安全认证，满足苛刻的安全性和可靠性国际标准。必须彻底地采用系统方法，来设计和测试安全西门子PLC。德国的TUV专家和美国的FM 专家会提供对安全西门子PLC设计和测试过程的、第三方独立的确认和验证， 特殊的电子线路，细致的诊断软件分析，再加上对所有可能失效进行测试的完整性设计，确保了安全西门子PLC具有测定99％以上的内部元件潜在危险失效的能力。一种失效模式、影响和诊断分析（FMEDA）方法一直指导着设计，这种方法会指出每个元件是怎样引起系统失效。MT6100IV5的工程师会亲自执行失效测试，把它作为他们认证过程的一个部分。 严格的国际标准软件应用于安全西门子PLC。这些标准需要特殊技术，避免复杂性。更进一步的分析和测试，细致地检查操作系统的任务交互操作。这种测试包括实时的交互操作，比如多任务（当使用时）和中断。还需要进行一种特殊的诊断，被称为“程序流控制” 和“数据确认”。程序流检查能确保基本功能能按正确的顺序执行，数据确认使所有的关键数据在存储器里进行冗余存储，并且在使用前进行有效性测试。在软件开发过程中，一个安全西门子PLC需要附加的软件测试技术。 艾驰商城是国内最专业的MRO工业品网购平台，正品现货、优势价格、迅捷配送，是一站式采购的工业品商城！具有 10年工业用品电子商务领域研究，以
——顺序功能图语言S7 Graph的使用 S7 Graph语言是S7-300用于顺序控制程序设计的一种语言，遵从IEC 61131-3标准中的顺序控制语言的规定。下面给大家介绍一下该软件的使用。 1．S7 Graph的安装 S7 Graph软件属于可选的软件包，需要单独安装。安装步骤如下： （1）双击安装文件，安装开始。 （2）弹出“安装语言”对话框。选择“English”，如图所示。 图选择安装语言 后面弹出的对话框，点击“下一步”或“是”即可。 （3）安装过程，要求安装授权。如图所示。
图安装授权 （4）最后，弹出下面对话框，点击“Finish”，完成安装。 图完成安装 2．S7 Graph的结构： 用S7 Graph编写的顺序功能图程序以功能块（FB）的形式被主程序OB1调用。S7 Graph FB包含许多系统定义的参数，通过参数设置对整个系统进行控制，从而实现系统的初始化和工作方式的转换等功能。 对于一个顺序控制项目至少需要3个块： 1）一个调用S7 Graph FB的块，可以是组织块（OB）、功能（FC）和功能块（FB）。 2）一个S7 Graph FB块，用来描述顺序控制系统的任务及相互关系。 3）一个DB块，作为背景数据块，保存顺序控制的参数。
其中，一个S7 Graph FB最多包含250步和250个转换。 3．S7 Graph编辑器： 图中是S7 Graph的编辑器界面，左边的窗口是浏览窗口，右边的是程序编辑区。浏览窗口有三个选项：“Graphic”（图形）选项卡、“Sequencer”（顺序控制器）和“Variables”（变量选项卡）。“Graphic”（图形）选项卡的中间是顺序控制器，其上下是永久性指令；“Sequencer”（顺序控制器）可以方便的浏览总体结构；“Variables”（变量选项卡）中的变量是编程时可能用到的各种基本元素。 图S7 Graph编辑器 4．应用实例： 还是以锅炉的鼓风机和引风机的控制要求为例，其工作过程是：按下起动按钮后，引风机开始工作，5s后鼓风机开始工作，按下停止按钮后，鼓风机停止工作，5s后引风机再停止工作。根据要求，我们画出其顺序功能图，如图所示。
5.6 顺序功能图语言S7 Graph 的应用 5.6.1 S7 Graph 语言概述 S7 Graph 语言是S7-300/400的顺序功能图语言，遵从IEC 61131-3标准的规定。 1．顺序控制程序的结构 一个顺序控制项目至少需要一个调用S7 Graph FB 的块，一个S7 Graph FB 和它的背景数据块。 CALL FB1, DB1SQ_INIT := OB/FB/FC FB1 DB1 永久性指令 永久性指令 S7 Graph 功能块 FB1的背景数据块 图5-45 顺序控制系统中的块
图5-46 S7 Graph 编辑器 步与转换跳步 分支中止 选择序列的分支选择序列的合并并行序列的分支并行序列的合并选择对象 预选/直接插入监视时间T 插入监视时间U 插入永 久条件插入动作插入永久性 FB ，FC 调用 插入顺序 控制器 “Drag and Drop ” 模式时与鼠标一起 移动的图形 图5-49 顺序控制器工具条与移动的图形 3．S7 Graph 的显示模式 在View 菜单中选择显示顺序控制器（Sequencer ）、单步和永久性指令。 （1）在顺序控制器显示方式，执行菜单命令“View>Display with ”，可以选择： Symbols ：显示符号表中的符号地址； Comments ：显示块和步的注释；
Conditions and Actions：显示转换条件和动作； Symbol List：在输入地址时显示下拉式符号地址表。 （2）单步显示模式 只显示一个步和转换的组合，还可以显示Supervision：监控被显示的步的条件；Interlock：对被显示的步互锁的条件；执行命令“View>Display with> comments”显示和编辑步的注释。 用“↑”键或“↓”键可以显示上一个或下一个步与转换的组合。 （3）在“permanent instructions”（永久性指令）显示方式，可以对顺序控制器之前或之后的永久性指令编程。每个扫描循环执行一次永久性指令，可以调用块。 Y0 Y1 2号运输带 1号运输带 I1.0I1.1 Q1.0 Q1.1 1号运输带 2号运输带 图5-50 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 执行菜单命令“Insert → Direct”将进入“Direct”编辑模式。 执行菜单命令“Insert → Drag-and-Drop”，进入“Drag and Drop （拖放）”编辑模式。 执行菜单命令“View→Display with→Conditions and Actions”，显示或关闭各步的动作和转换条件。
图5-46 S7 Graph编辑器选择序列并行序列插入监视插入永久性
执行菜单命令“Insert → Drag-and-Drop”，进入“Drag and Drop（拖放）”编辑模式。 执行菜单命令“View→Display with→Conditions and Actions”，显示或关闭各步的动作和转换条件。 图5-51 运输带控制系统的顺序功能图 （1）命令S；当步为活动步时，使输出置位为1状态并保持。 （2）命令R：当步为活动步时，使输出复位为0状态并保持。 （3）命令N：当步为活动步时，输出被置为1；该步变为不活动步时，输出被复位为0。
（4）命令L：用来产生宽度受限的脉冲，相当于脉冲定时器。 （5）命令CALL：用来调用块，当该步为活动步时，调用命令中指定的块。 （6）命令D：使某一动作的执行延时，延时时间在该命令右下方的方框中设置。 在“直接”模式用鼠标右键点击动作框，在弹出的菜单中选择插入动作行。 6．对监控功能编程 双击步S3后，切换到单步视图，选中Supervision（监控）线圈左边的水平线的缺口处，插入比较器图标，设置的监视时间为2小时。 8．在主程序中调用S7 Graph FB 9．用S7-PLCSIM仿真软件调试S7 Graph程序
图5-52 单步显示模式中的监控与互锁条件 5.6.3 顺序控制器的运行模式与监控操作 执行菜单命令“Debug→Control Sequencer”，对顺序控制器进行各种监控操作。 图5-54 顺序控制器监控对话框 1．自动模式 “Acknowledge”按钮确认被挂起的错误信息。 点击“初始化（Initialize）”按钮，将重新起动顺序控制器，使之返回初始步。 点击“禁止（Disable）”按钮，使顺序控制器中所有的步变为不活动步。 2．手动模式
5.6 顺序功能图语言S7 Graph 的使用 5.6.1 S7 Graph 语言概述 S7 Graph 语言是S7-300/400的顺序功能图语言，遵从IEC 61131-3标准的规定。 1．顺序控制程序的结构 一个顺序控制项目至少需要一个调用S7 Graph FB 的块，一个S7 Graph FB 和它的背景数据块。 CALL FB1, DB1SQ_INIT := OB/FB/FC FB1 DB1 S1 T1S2T2 顺序控制器 永久性指令 永久性指令 S7 Graph 功能块 FB1的背景数据块 … 图5-45 顺序控制系统中的块
图5-46 S7 Graph 编辑器 步与转换跳步 分支中止 选择序列的分支选择序列的合并并行序列的分支并行序列的合并选择对象 预选/直接插入监视时间T 插入监视时间U 插入永 久条件插入动作插入永久性 FB ，FC 调用 插入顺序 控制器 “Drag and Drop ” 模式时与鼠标一起 移动的图形 图5-49 顺序控制器工具条和移动的图形 3．S7 Graph 的显示模式 在View 菜单中选择显示顺序控制器（Sequencer ）、单步和永久性指令。 （1）在顺序控制器显示方式，执行菜单命令“View>Display with ”，可以选择： Symbols ：显示符号表中的符号地址； Comments ：显示块和步的注释；
Conditions and Actions ：显示转换条件和动作； Symbol List ：在输入地址时显示下拉式符号地址表。 （2）单步显示模式 只显示一个步和转换的组合，还可以显示Supervision ：监控被显示 的步的条件；Interlock ：对被显示的步互锁的条件；执行命令“View>Display with> comments ”显示和编辑步的注释。 用“↑”键或“↓”键可以显示上一个或下一个步和转换的组合。 （3）在“permanent instructions ”（永久性指令）显示方式，可以对顺序控制器之前或之后的永久性指令编程。每个扫描循环执行一次永久性指令，可以调用块。 停车R Q1.0 Y0 Y1 2号运输带 1号运输带 复位1号运输带2号运输带运行 置位1号运输带 延时5s M0.0 M0.1 M0.2 M0.3 S Q1.0 Q1.1 T0 I1.1T1 I1.0 起动 5s 6s I1.0I1.1 Q1.0Q1.1 T0 T1 1号运输带2号运输带 图5-50 运输带控制系统示意图和顺序功能图 1．创建使用S7 Graph 语言的功能块FB 执行菜单命令“Insert → Direct ”将进入“Direct ”编辑模式。 执行菜单命令“Insert → Drag -and-Drop ”，进入“Drag and Drop （拖放）”编辑模式。 执行菜单命令“View →Display with →Conditions and Actions ”，显示或关闭各步的动作和转换条件。
西门子PLC实现顺序控制的应用方法 阜阳职业技术学院程阔 摘要：顺序控制是广泛应用于工业控制技术，利用PLC是实现顺序控制的最佳方法，通过使用顺序功能图可以实现复杂顺序PLC控制，此方法具有简单、直观、高效和不易出错等特点。本文将以送料小车的控制为例，以PLC通用指令实现顺序功能图步进的思想，提高编程的效率。 关键词：顺序控制；通用指令； 顺序功能流程图（Sequential Function Chart，SFC）是PLC中非常好的一种解决复杂顺序控制的语言，它的出现使顺序控制类问题设计变得简单明了。国际电工委员会(IEC)于1988年公布了“控制系统功能图准备”标准(IEC848)，我国在1986年颁布了功能图的国家标准(GB6988．6—86)。目前国际电工委员会正在实施并发展这种语言的编程标准，1994年5月公布的IEC可编程序控制器标准(IEC1131)中，顺序功能流程图被确定为PLC位居首位的编程语言。本文是以西门子公司S7-200型PLC为例来阐述用顺序功能流程图实现复杂顺序PLC控制的。 1 顺序功能图 顺序功能图编程是图形化编程方法，用流程图来描述某个顺序控制过程，步、转换、有向连线及动作几部分构成。顺序功能图最基本的思想是将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的步(Step)，一般用编程元件（M或S表示）来代表各步。步是根据输出量的状态变化来划分的。初始步是步开始的标示，每工作步内将要完成特定的动作，使相应的输出量保持正确的逻辑输出状态，并保持不变，但相邻步输出量的状态是不同的。顺序功能图中，步用方框表示，方框内是步的元件号或步的名称，步与步之间是通过有向线段连接。其中从上到下和从左到右的箭头可以省去不画，有向线段上的垂直短线和它旁边的圆圈或方框是该步期间的输出信号。步与步之间用“有向连线”连接，在有向连线上小短线表示转换条件，当条件得到满足时，步发生转换，本步动作结束，进入接下步进行工作。当系统正处于某一步时，称该步为“活动步”。步与步之间有转换条件，完全是为了确保控制严格地按照顺序执行。 2 顺序功能图编程过程 顺序控制有多种方式，其中常用的有通用的起保停格式指令来完成，也可能使用不具有通用性的步进来实现。使用通用的起保停格式，即为起动、保持和停止。起动即激活此一步，使这步进入工作状态；保持即保持这步始终处于ON状态，并使这步的所有输出保持不变，直到进入下一步；停止即激活其它步时，本步工作停止。 顺序功能图实现某一个复杂的顺序控制，关键是步的划分，若步划分完成，编程可按固定格式进行。步的划分，重要的依据参考就是根据所有输出量的状态动作进行划分，而且相邻两步输出量的状态一般是不同的。 对于多数没有掌握步进思想的编程者来说，不太理解同一控制系统中，有些输出量在多步中始终保持接通，却分在几步进行？对于此问题，应从以下两个方面来理解。第一，对一个复杂的顺序控制过程分解成多步后，这将容易实现编程，它能把全局应考虑的复杂编程问题转变成对步进行的编程，步的划分实质上是对控制过程进行最小化的处理分析。步的编程决定了整个系统编程，减小编程出错的可能；第二，实现的过程中，复杂的顺序控制过程分解成多步控制后，保持的输出量状态，不会因为步的划分产生差异。 顺序功能图中，步的转换应该具备两个条件，即激活某步时，该步的前级步为“活动步”与相应的转换条件成立时。转换实现应完成的操作有两个，后续步都变为“活动步”，前级
5.6 顺序功能图语言S7 Graph 的应用 5.6.1 S7 Graph 语言概述 S7 Graph 语言是S7-300/400的顺序功能图语言，遵从IEC 61131-3标准的规定。 1．顺序控制程序的结构 一个顺序控制项目至少需要一个调用S7 Graph FB 的块，一个S7 Graph FB 和它的背景数据块。 CALL FB1, DB1SQ_INIT := OB/FB/FC FB1 DB1 永久性指令 永久性指令 S7 Graph 功能块 FB1的背景数据块 图5-45 顺序控制系统中的块
图5-46 S7 Graph 编辑器 步与转换跳步 分支中止 选择序列的分支选择序列的合并并行序列的分支并行序列的合并选择对象 预选/直接插入监视时间T 插入监视时间U 插入永 久条件插入动作插入永久性 FB ，FC 调用 插入顺序 控制器 “Drag and Drop ” 模式时与鼠标一起 移动的图形 图5-49 顺序控制器工具条与移动的图形 3．S7 Graph 的显示模式 在View 菜单中选择显示顺序控制器（Sequencer ）、单步和永久性指令。 （1）在顺序控制器显示方式，执行菜单命令“View>Display with ”，可以选择： Symbols ：显示符号表中的符号地址； Comments ：显示块和步的注释；
Conditions and Actions：显示转换条件和动作； Symbol List：在输入地址时显示下拉式符号地址表。 （2）单步显示模式 只显示一个步和转换的组合，还可以显示Supervision：监控被显示的步的条件；Interlock：对被显示的步互锁的条件；执行命令“View>Display with> comments”显示和编辑步的注释。 用“↑”键或“↓”键可以显示上一个或下一个步与转换的组合。 （3）在“permanent instructions”（永久性指令）显示方式，可以对顺序控制器之前或之后的永久性指令编程。每个扫描循环执行一次永久性指令，可以调用块。 Y0 Y1 2号运输带 1号运输带 I1.0I1.1 Q1.0 Q1.1 1号运输带 2号运输带 图5-50 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 执行菜单命令“Insert → Direct”将进入“Direct”编辑模式。 执行菜单命令“Insert → Drag-and-Drop”，进入“Drag and Drop （拖放）”编辑模式。 执行菜单命令“View→Display with→Conditions and Actions”，显示或关闭各步的动作和转换条件。
顺序功能图语言S7-Graph的使用
——顺序功能图语言S7 Graph的使用 S7 Graph语言是S7-300用于顺序控制程序设计的一种语言，遵从IEC 61131-3标准中的顺序控制语言的规定。下面给大家介绍一下该软件的使用。 1．S7 Graph的安装 S7 Graph软件属于可选的软件包，需要单独安装。安装步骤如下： （1）双击setup.exe安装文件，安装开始。（2）弹出“安装语言”对话框。选择“English”，如图？？所示。 图选择安装语言
后面弹出的对话框，点击“下一步”或“是”即可。 （3）安装过程，要求安装授权。如图？？所示。 图安装授权 （4）最后，弹出下面对话框，点击“Finish”，完成安装。
图完成安装 2．S7 Graph的结构： 用S7 Graph编写的顺序功能图程序以功能块（FB）的形式被主程序OB1调用。S7 Graph FB包含许多系统定义的参数，通过参数设置对整个系统进行控制，从而实现系统的初始化和工作方式的转换等功能。 对于一个顺序控制项目至少需要3个块：1）一个调用S7 Graph FB的块，可以是组 织块（OB）、功能（FC）和功能块（FB）。2）一个S7 Graph FB块，用来描述顺序控 制系统的任务及相互关系。 3）一个DB块，作为背景数据块，保存顺序 控制的参数。 其中，一个S7 Graph FB最多包含250步和250个转换。 3．S7 Graph编辑器： 图？？中是S7 Graph的编辑器界面，左边的窗口是浏览窗口，右边的是程序编辑区。浏览窗口有三个选项：“Graphic”（图形）选项卡、“Sequencer”（顺序控制器）和“Variables”（变