顺序功能图语言SGraph的使用
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S7 Graph功能块的参数设置1.顺序控制系统的运行模式通过对S7 Graph FB的参数设置,可以选择顺序控制系统的4种运行模式(见“图2-1”),从而决定顺序控制器对步与步之间的转换的处理方式。
(1)自动(Automatic)模式在自动模式,当转换条件满足时,由当前步转换到下一步。
(2)手动(Manual)模式与自动模式相反,在手动模式时,转换条件满足并不能转换到后续步,步的活动或不活动状态的控制是用手动完成的。
(3)单步(Inching)模式单步模式与自动模式的区别在于它对步与步之间的转换有附加的条件,即只能在转换条件满足和输入参数T_PUSH的上升沿,才能转换到下一步。
(4)自动或切换到下一步(Automatic or step-by-step)模式在该模式,只要转换条件满足或在功能块的输入信号T_PUSH(见“表5-2”)的上升沿,都能转换到下一步。
在RUN模式下可以用功能块的输入参数来选择4种工作模式,在下列参数的上升沿激活相应的工作模式:SW_AUTO:自动模式;SW_MAN:手动模式;SW_TAP:单步(Inching)模式;SW_TOP:自动或切换到下一步(Automatic or Switch to next)模式。
2.S7 Graph FB的参数集S7 Graph FB有4种不同的参数集(见“表5-1”),“图5-1”是梯形图中最小参数集的S7 Graph FB符号,V5版的“Definable/Maximum”(可定义/最大)参数集使用“表5-2”和“表5-3”中所有的参数。
FB的参数集见“表5-1”,S7 Graph FB的输入参数见“表5-2”,S7 Graph FB的输出参数见“表5-3”,工作模式与S7 Graph FB的输入参数子关系见“表5-4”,4种工作模式都要使用的S7 Graph FB的输出参数见“表5-5”。
在S7 Graph程序编辑器中执行菜单命令“Options” “Block Settings”,在出现的对话框的“Compile/Save”选项卡(见“图4-1”)的“FB Parameters”区中,可以选择需要的参数集。
使用S7 Graph 编程的例子“图1-1”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6 s 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,5 s 后再停1号运输带。
“图1-1”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。
Y0Y12号运输带1号运输带I1.0I1.16s 5s复位 1号 运输带2号 运输带运行置位 1号 运输带延时 5s图1-1 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) 打开SIMATIC 管理器中的“Blocks ”文件夹。
(2) 用右键点击屏幕右边的窗口,在弹出的菜单中执行命令“Insert New Object→Function Block ”。
(3) 在“Properties →Function Block ”对话框中选择编程语言为GRAPH ,功能块的编号为FB 1。
单击【OK 】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Step 1和第1个转换Trans1。
2. S7 Graph 的两种编辑模式(1) “Direct ”(直接)编辑模式执行菜单命令“Insert ”→“Direct ”将进入“Direct ”编辑模式。
如果希望在某一元件的后面插入新的元件,首先用鼠标选择该元件,点击工具条上希望插入的元件对应的按钮,或从“Insert ”菜单中选择要插入的元件。
为了在同一位置增加同类型的元件,可以连续点击工具条上同一个按钮或执行“Insert ”菜单中相同的命令。
(2) “Drag and Drop ”编辑模式执行菜单命令“Insert ”→“Drag-and-Drop ”,将进入“Drag and Drop ”(拖放)编辑模式。
任务七S7-GRAPH选择性分支的顺序控制——正反转自动、手动控制任务书:一、控制要求有一台电动机控制系统,有自动正反转及手动正反转控制功能。
当切换到自动控制时,按下自动控制启动按钮后,电机先正转5秒、然后反转5秒,如此循环进行,直到按下停止按钮才停止运行。
当切换到手动控制时,按下手动正转按钮电机正转,按下手动反转按钮电机反转,按下停止按钮电机停止运行,正反转可以任意转换。
二、任务要求要求用西门子S7-300PLC的S7-GRAPH顺控指令编程控制,还要用WINCC进行监控。
除了自动、手动切换功能外,其它的控制功能在WINCC中要能控制。
S7-300PLC与计算机通过以太网通讯。
任务目标:1、会组态硬件;2、掌握S7-300PLC的S7-GRAPH选择性分支编程;3、会设计相应的控制程序。
任务分析:(1)I/O点确定表7-1:(2表7-2任务准备:一、软件准备1、操作系统WINDOWS XP SP3;2、S7-300PLC编程软件STEP7 V5.5 SP3中文版(安装S7-GRAPH编程插件);3、组态监控软件WINCC V7.0 SP3中文版;二、硬件准备1、计算机一台,安装以上软件。
2、PLC硬件:电源模块:PS 307 2ACPU模块:6ES7 315-2EH14-0AB0数字量输入模块:6ES7 321-1BH02-0AA0数字量输出模块:6ES7 322-1BH01-0AA0模拟量输入模块:6ES7 331-7KF02-0AB0模拟量输出模块:6ES7 332-5HD01-0AB03、其它网络配件交换机H3C S1016超五类网线PROFIBUS-DP现场总线电缆6XV1 830-0EH10PROFIBUS-DP总线接头6ES7 972-0BA50-0XA0任务实施:一、实施步骤1、安装PLC线路。
2、设置计算机与西门子PLC的通讯接口。
3、组态西门子S7-300PLC的硬件。
4、设计S7-GRAPH控制程序。
知识拓展—— 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I0.0后,引风机开始工作,5s后鼓风机开始工作,按下停止按钮I0.1后,鼓风机停止工作,5s后引风机再停止工作。
顺序功能图SFC顺序功能图(Sequential Function Chart,简称SFC)是一种用来描述控制程序的图形化编程语言。
它是根据电气工程师国际协会(International Electrotechnical Commission)标准IEC 61131-3定义的一种流程图。
SFC能够非常清晰地显示控制系统的逻辑和流程,并方便工程师进行调试和维护。
SFC的组成顺序功能图由若干不同的元素组成,这些元素可以按照特定的规则组合在一起,构成一个完整的控制程序。
以下是SFC中常见的元素:1.步骤(Step):步骤是顺序功能图的最基本的组成单位,表示一个操作、功能或者动作。
步骤一般使用矩形来表示。
2.转变(Transition):转变表示步骤之间的条件或者触发条件,用来决定程序是否继续执行或跳转到下一个步骤。
转变一般使用带箭头的线段来表示,箭头指向下一个步骤。
3.分支(Branch):分支用来根据条件决定程序的执行路径。
分支可以有多个选择,每个选择都可以引导程序到不同的步骤。
分支一般使用菱形来表示。
4.迭代(Iteration):迭代用来循环执行一组步骤。
迭代一般使用一个圆圈包含一组步骤的表示。
5.并行(Parallel):并行表示多个步骤可以同时执行。
并行一般使用平行线段表示。
6.联结(Connect):联结用来将多个SFC图连接起来,实现跨图的控制逻辑。
联结一般使用箭头和标签来表示。
SFC的编程规则为了能够正确地描述控制程序的逻辑,SFC遵循一定的编程规则:1.SFC程序从Step 0开始执行,然后按照转变的条件逐步执行。
转变可以是条件触发,也可以是时间触发。
2.每个步骤必须包含至少一个转变,否则程序将无法执行或者被卡死。
3.分支必须包含一个默认的转变,用来处理除了定义条件以外的情况。
4.迭代必须包含一个退出条件,否则程序将陷入死循环。
5.并行步骤中的每个步骤必须同时完成,否则将导致程序执行错误。
顺序功能图语言S G r a p h的使用公司内部档案编码:[OPPTR-OPPT28-OPPTL98-OPPNN08]——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。
1、创建FB块1) 打开SIMATIC管理器,找到目录中的“块”并选中,在右边的区域内点击右键,在弹出的快捷菜单中执行命令“插入新对象”→“功能块”,如图所示。
图插入功能块2)在弹出的“功能块属性”对话框中,选择语言为S7-GRAPH图功能块属性3)点击确定后,出现下面的对话框。
可以看出在右侧区域多了一个FB1块。
图块的画面4)双击打开,进入S7 GRAPH编辑环境,如图所示。
FB1自动生成第1步(STEP)和第1个转换(TRANS)。
图打开S7-GRAPH2、S7 Graph的两种编辑模式上图中,左侧的“Sequencer”(顺序控制器)工具条上的按钮用来放置步、转换、选择序列、并行序列和跳步等等。
该工具条可以任意的拖放到工作区的其他位置。
如图所示。
图顺序控制器工具栏编写时有两种模式:(1)直接编辑模式:执行菜单命令“Insert”→“Direct”,进入直接编辑模式。
另外可以点击上图中第一个图标,未按下时为直接编辑模式。
在直接编辑模式下,如果希望在某一位置下面插入新的元件,首先用鼠标选中该位置,然后在工具条中选择相应的按钮,元件即可放置到相应的位置。
如果想连续插入相同的元件,可以连续点击,可插入多个。
(2)拖放编辑模式:执行菜单命令“Insert”→“Drag-and-Drop”,进入直接编辑模式。
另外,可以选中上图中第一个按钮。
(按钮按下)在拖放模式下,如果选中工具条上的按钮,则鼠标将带着与被点击的按钮相类似的光标移动。
在需要放置的位置,点击一下左键,即可完成放置。
如果拖动鼠标时,带有“”标示,表示在该位置不能放置;若该图标消失,则表示可以放置。
放置完毕,可按下“ESC”键,取消放置。
3、基本框架1)在拖动模式下,选中“”,然后在编辑区“Trans1”处点击,添加“Step2”和“Trans2”;继续点击,可连续添加步。
本例中,共四步,点击三次。
2)在工具栏中选中“”,拖动到在最后一转换T4,点击左键。
此时,出现下面的画面,如图左图所示。
输入编号1,回车。
在T4下方出现一个标有S1的箭头,如图右图所示。
图添加跳步与此同时,在步S1上方的有向连线上,自动出现一个水平的箭头,右侧标有转换T4。
相当于在S4到S1形成了一条有向连线。
至此,S1~S4形成了一个闭环。
4、步与动作表示步的方框内有步的编号(S1、S2、S3、S4)和步的名称(Step1、Step2、Step3、Step4),点击可以修改名称,但不能用汉字名称。
通过下图中所示的两种方式,可以显示或关闭各步的动作和转换条件。
图显示和关闭动作和转换条件在直接编辑模式下,选中某一步后面的动作框后,点击“Sequencer”(顺序控制器)上的动作按钮“”,此时在动作框下面会插入一个动作行,连续点击,会不断添加。
在拖动编辑模式下,选中“”后,“Sequencer”(顺序控制器)上的动作按钮“”,此时动作随鼠标进行放置。
当鼠标指向到“Step1”处时,“”消失时,表示该处可以放置动作,点击左键,即可放置一个动作;若连续点击,可连续放置多个动作。
下面介绍几个常用的动作命令:1)命令S:置位,当步为活动步时,使得输出为1并保持;2)命令R:复位,当步为活动步时,使得输出为0并保持;3)命令N:当该步为活动步时,输出为1;当该步为不活动步时,输出为0;4)命令D:延时指令,延时时间在右下方的方框中设置,例如,T#5S;上方的方框设置的一个位变量,该位反映的是延时时间到或没到的标志。
延时时间到,若该步为活动步,则动作输出为1;若为不活动步,则输出为0。
5)命令CALL:该步为活动步时,调用命令中的逻辑块。
根据上面的介绍,我们将例子中的顺序功能图写入该软件,因为在第2、3和4步都出现,所示用了“S”(置位)指令;而在初始步(S1)将复位。
对于第2步和第4步,需要延时5s,输入命令D(延时),地址输入和,在地址下面的空格中输入时间常数“T#5s”;其中,和作为转换的条件,作为延时时间到的标志。
图顺序控制图的步和动作5、转换条件转换条件采用梯形图和功能块图来表示,在“VIEW”(视图)菜单中用“LAD”或“FBD”命令切换两种表示方法。
选中“LAD”来生成转换条件。
如图所示,点击图示的虚线框,添加触点;然后点击窗口最左边垂直放置的工具条中的“”“”和比较器按钮“”(相当一个触点),用它们的串并联电路作为转换的条件。
生成触点后,点击触点上方的“”,输入绝对地址。
例如在步S1到步S2的转换条件,插入一个常开触点,点击“”并输入“”。
右键点击该地址,选择“编辑符号”,在出现的对话框中输入地址对应的符号、数据类型和注释等。
如图所示。
点击“确定”后,在图中显示的是符号地址“start”。
如图所示。
按同样的方法,添加后几步的转换条件。
图对转换条件编程图插入符号图显示符号地址图添加转换条件6、保存和关闭编辑窗口编辑完成后,对块进行保存,保存时自动编译。
如果程序有误,则在下面的对话框中显示错误提示和报警,改正后保存。
保存后,可以关闭该块。
7、设置参数集在S7 Graph编辑器中,执行菜单命令“Option”(选项)→“Block Setting”(块设置),在出现的对话框中“Compile/Save”(编译/保存)选项卡的“FB Parameters”(FB 参数)区,将FB1的参数设置为“Minimum”(最小),仅有一个输入参数INIT_SQ(初始化顺序控制器)。
图功能块参数设置8、主程序中调用S7 Graph FB块完成了对S7 Graph功能块FB的编程后,在主程序中调用FB1。
打开OB1,设置为梯形图语言。
打开左侧的“FB块”文件夹,将其中的FB1拖放到程序编辑区,如图所示。
图 OB1中调用FB1块输入INIT-SQ的实参,并在FB1上方的“”处,填入一个背景数据块,比如说“DB1”。
如果DB1尚未生成,确认后则自动生成它。
9、用S7-PLCSIM仿真调试S7-Graph程序打开仿真器,将块的所有内容进行下载,将仿真器的状态开关打到“Run”,则程序开始运行。
图中分别是运行时FB1块的监控画面。
上电后,第一步为初始步,处于活动状态;当按下启动“start”后,第二步成为活动步。
同时启动定时器,定时时间到,则为置位,第三步成为活动步。
当按下停止按钮,第四步变为活动步。
定时时间到,则返回到初始步,初始步有变为活动步。
图初始步为活动步图第二步为活动步图第三步为活动步图第四步成为活动步。