S7-300 PLC編 程 與 應(yīng) 用 從 入 門 到 提 高 主 講 ： 陽 勝 峰 第 26講 S7 GRAPH的 編 程 與 應(yīng) 用一 、 順 序 控 制二 、 控 制 器 設(shè) 計(jì)三 、 S7 GRAPH編 程 順 序 功 能 圖 （ 簡 稱 SFC） 是 IEC標(biāo) 準(zhǔn) 編 程 語 言 ， 用 于 編 制復(fù) 雜 的 順 控 程 序 ， 很 容 易 被 初 學(xué) 者 接 受 ， 對 于 有 經(jīng) 驗(yàn) 的 電 氣程 師 ， 也 會 大 大 提 高 工 作 效 率 。一 、 順 序 控 制 例 : 交 通 信 號 燈 控 制 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 。 北 向 南 向 東 向 西 向 紅 紅 紅 紅 黃 黃 黃 黃 綠 綠 綠 綠 啟 動 停 止 東 西 向 南 北 向 黃 紅 綠 Q 4.0 Q 4.1 Q 4.2 Q 4.3 Q 4.4 Q 4.5 交 通 信 號 燈 控 制 盤 I0.0 I0.1 二 、 控 制 器 設(shè) 計(jì) 上 圖 所 示 為 雙 干 道 交 通 信 號 燈 設(shè) 置 示 意 圖 ， 元 件 分 配 表如 下 。 二 、 控 制 器 設(shè) 計(jì) 1.控 制 說 明 信 號 燈 的 動 作 受開 關(guān) 總 體 控 制 ， 按 一下 起 動 按 鈕 ， 信 號 燈系 統(tǒng) 開 始 工 作 ， 工 作流 程 如 圖 所 示 。 開 始 東 西 向 紅 燈 亮 、 南 北 向 綠 燈 亮 20s 時 間 到 否 ？ 東 西 向 紅 燈 亮 、 南 北 向 黃 燈 亮 5s 時 間 到 否 ？ 東 西 向 綠 燈 亮 、 南 北 向 紅 燈 亮 30s 時 間 到 否 ？ 東 西 向 黃 燈 亮 、 南 北 向 紅 燈 亮 5s 時 間 到 否 ？ Y Y Y Y N N N N 二 、 控 制 器 設(shè) 計(jì) 2.順 序 功 能 圖 分 析 信 號 燈 的 變化 規(guī) 律 ， 可 將 工 作 過程 分 成 4個 依 設(shè) 定 時間 而 順 序 循 環(huán) 執(zhí) 行 的狀 態(tài) ： S2、 S3、 S4和 S5， 另 設(shè) 一 個 初始 狀 態(tài) S1。 由 于 控制 比 較 簡 單 ， 可 用 單流 程 實(shí) 現(xiàn) ， 如 圖 6-7所 示 。 S2 T1 Start S3 T2 S4 T3 S5 S1 Stop R S2 R S3 R S4 R S5 = S1 T4 = Q4.0 = Q4.5 T1 20s = Q4.0 = Q4.4 T2 5s = Q4.2 = Q4.3 T3 30s = Q4.1 = Q4.3 T4 5s 編 寫 程 序 時 ， 可 將 順 序 功 能圖 放 置 在 一 個 功 能 塊 （ FB）中 ， 而 將 停 止 作 用 的 部 分 程 序放 置 在 另 一 個 功 能 （ FC） 或功 能 塊 （ FB） 中 。 這 樣 在 系統(tǒng) 啟 動 運(yùn) 行 期 間 ， 只 要 停 止 按鈕 （ Stop） 被 按 動 ， 立 即 將所 有 狀 態(tài) S2 S5復(fù) 位 ， 并 返回 到 待 命 狀 態(tài) S1。 在 待 命 狀 態(tài) 下 ， 只 要 按 動 起動 按 鈕 （ Start） ， 系 統(tǒng) 即 開始 按 順 序 功 能 圖 所 描 述 的 過 程循 環(huán) 執(zhí) 行 。二 、 控 制 器 設(shè) 計(jì) 三 、 S7 GRAPH編 程 利 用 S7 GRAPH編 程 語 言 ， 可 以 清 楚 快 速 地 組 織 和 編 寫 S7 PLC系 統(tǒng) 的 順 序 控 制 程 序 。 它 根 據(jù) 功 能 將 控 制 任 務(wù) 分 解 為 若干 步 ， 其 順 序 用 圖 形 方 式 顯 示 出 來 并 且 可 形 成 圖 形 和 文 本 方式 的 文 件 。 可 非 常 方 便 地 實(shí) 現(xiàn) 全 局 、 單 頁 或 單 步 顯 示 及 互鎖 控 制 和 監(jiān) 視 條 件 的 圖 形 分 離 。 在 每 一 步 中 要 執(zhí) 行 相 應(yīng) 的 動 作 并 且 根 據(jù) 條 件 決 定 是 否 轉(zhuǎn)換 為 下 一 步 。 它 們 的 定 義 、 互 鎖 或 監(jiān) 視 功 能 用 STEP 7的 編 程語 言 LAD或 FBD來 實(shí) 現(xiàn) 。 下 面 結(jié) 合 交 通 信 號 燈 控 制 系 統(tǒng) ， 介 紹 如 何 用 S7 GRAPH編輯 順 序 功 能 圖 。 1.創(chuàng) 建 S7項(xiàng) 目 打 開 SIMATIC Manager， 然 后 執(zhí) 行 菜 單 命 令 【 File】 【 New】 創(chuàng) 建 一 個 項(xiàng) 目 ， 并 命 名 為 “ 信 號 燈 Graph” 。2.硬 件 配 置 選 擇 “ 信 號 燈 Graph” 項(xiàng) 目 下 的 “ SIMATIC 300 Station”文 件 夾 ， 進(jìn) 入 硬 件 組 態(tài) 窗 口 按 圖 完 成 硬 件 配 置 ， 最 后 編 譯 保存 并 下 載 到 CPU。三 、 S7 GRAPH編 程 3.編 輯 符 號 表三 、 S7 GRAPH編 程 4.插 入 S7 GRAPH功 能 塊 （ FB） 三 、 S7 GRAPH編 程 5、 了 解 S7 GRAPH編 輯 器 工 作 區(qū) 浮 動 的 瀏 覽 窗 口 選 項(xiàng) 卡 詳 細(xì) 信 息 窗 口 標(biāo) 準(zhǔn) 工 具 欄 浮 動 工 具 欄 轉(zhuǎn) 換 條 件 編 輯 指 令 視 圖 工 具 欄 三 、 S7 GRAPH編 程 （ 1） 視 窗 工 具 欄 區(qū) 域 放 大 縮 小 放 大 顯 示 /隱 藏 詳 細(xì) 信 息 窗 口 顯 示 /隱 藏 瀏 覽 窗 口 選 擇 瀏 覽 窗 口 的 停 泊 位 置 顯 示 /隱 藏 步 的 條 件 和 動 作 項(xiàng) 顯 示 /隱 藏 注 釋 區(qū) 域 切 換 符 號 地 址 顯 示 方 式 顯 示 永 久 性 指 令 單 步 顯 示 方 式 順 控 器 顯 示 方 式 縮 放 比 例 三 、 S7 GRAPH編 程 （ 2） Sequencer浮 動 工 具 欄 插 入 順 控 器 插 入 永 久 性 FC/FB調(diào) 用 插 入 永 久 性 條 件 插 入 動 作 插 入 監(jiān) 視 時 間 U 插 入 監(jiān) 視 時 間 T 并 行 分 支 匯 合 插 入 并 行 分 支 選 擇 性 分 支 匯 合 插 入 選 擇 性 分 支 分 支 終 止 預(yù) 選 和 直 接 方 式 切 換 跳 轉(zhuǎn) 插 入 步 和 轉(zhuǎn) 換 選 擇 對 象 三 、 S7 GRAPH編 程 （ 3） 轉(zhuǎn) 換 條 件 編 輯 工 具 欄 梯 形 圖 分 支 閉 合 插 入 梯 形 圖 分 支 插 入 比 較 指 令 插 入 常 閉 指 令 觸 點(diǎn) 插 入 常 開 指 令 觸 點(diǎn) 三 、 S7 GRAPH編 程 （ 4） 瀏 覽 窗 口 圖 形 選 項(xiàng) 卡 順 控 器 選 項(xiàng) 卡 變 量 選 項(xiàng) 卡 三 、 S7 GRAPH編 程 （ 5） 步 與 步 的 動 作 命 令 命 令 區(qū) 操 作 數(shù) 地 址 區(qū) 動 作 命 令 框 轉(zhuǎn) 換 條 件 梯 形 圖 步 序 步 名 轉(zhuǎn) 換 編 號 轉(zhuǎn) 換 名 三 、 S7 GRAPH編 程 標(biāo) 準(zhǔn) 動 作 對 標(biāo) 準(zhǔn) 動 作 可 以 設(shè) 置 互 鎖 （ 在 命 令 的 后 面 加 “ C” ） ， 僅在 步 處 于 活 動 狀 態(tài) 和 互 鎖 條 件 滿 足 時 ， 有 互 鎖 的 動 作 才 被 執(zhí)行 。 沒 有 互 鎖 的 動 作 在 步 處 于 活 動 狀 態(tài) 時 就 會 被 執(zhí) 行 。 三 、 S7 GRAPH編 程 與 事 件 有 關(guān) 的 動 作 動 作 可 以 與 事 件 結(jié) 合 ， 事 件 是 指 步 、 監(jiān) 控 信 號 、 互 鎖 信號 的 狀 態(tài) 變 化 、 信 息 （ Message） 的 確 認(rèn) （ Acknowledgment）或 記 錄 （ Registration） 信 號 被 置 位 ， 事 件 的 意 義 見 下 表 。命 令 只 能 在 事 件 發(fā) 生 的 那 個 循 環(huán) 周 期 執(zhí) 行 。 三 、 S7 GRAPH編 程 ON命 令 與 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 變 為活 動 步 或 非 活 動 步 。 指 定 的 事 件 發(fā) 生 時 ， 可 以 將 指 定 的 步 變 為 活 動 步 或 非 活動 步 。 如 果 命 令 OFF的 地 址 標(biāo) 識 符 為 S_ALL， 將 除 了 命 令 “ S1（ V1， L1） OFF” 所 在 的 步 之 外 其 他 的 步 變 為 非 活 動 步 。三 、 S7 GRAPH編 程 動 作 中 的 計(jì) 數(shù) 器 動 作 中 的 計(jì) 數(shù) 器 的 執(zhí) 行 與 指 定 的 事 件 有 關(guān) 。 互 鎖 功 能 可以 用 于 計(jì) 數(shù) 器 ， 對 于 有 互 鎖 功 能 的 計(jì) 數(shù) 器 ， 只 有 在 互 鎖 條 件滿 足 和 指 定 的 事 件 出 現(xiàn) 時 ， 動 作 中 的 計(jì) 數(shù) 器 才 會 計(jì) 數(shù) 。 計(jì) 數(shù)值 為 0時 計(jì) 數(shù) 器 位 為 “ 0” ， 計(jì) 數(shù) 值 非 0時 計(jì) 數(shù) 器 位 為 “ 1” 。 事 件 發(fā) 生 時 ， 計(jì) 數(shù) 器 指 令 CS將 初 值 裝 入 計(jì) 數(shù) 器 。 CS指 令下 面 一 行 是 要 裝 入 的 計(jì) 數(shù) 器 的 初 值 ， 它 可 以 由 IW、 QW、 MW、LW、 DBW、 BIW來 提 供 ， 或 用 常 數(shù) C#0 C#999的 形 式 給 出 。 事 件 發(fā) 生 時 ， CU、 CD、 CR指 令 使 計(jì) 數(shù) 值 分 別 加 1、 減 1或?qū)?計(jì) 數(shù) 值 復(fù) 位 為 0。 計(jì) 數(shù) 器 命 令 與 互 鎖 組 合 時 ， 命 令 后 面 要 加上 “ C” 。三 、 S7 GRAPH編 程 動 作 中 的 定 時 器 動 作 中 的 定 時 器 與 計(jì) 數(shù) 器 的 使 用 方 法 類 似 ， 事 件 出 現(xiàn) 時定 時 器 被 執(zhí) 行 。 互 鎖 功 能 也 可 以 用 于 定 時 器 。 TL命 令 為 擴(kuò) 展 的 脈 沖 定 時 器 命 令 ， 該 命 令 的 下 面 一 行是 定 時 器 的 定 時 時 間 “ time” ， 定 時 器 位 沒 有 閉 鎖 功 能 。 TD命 令 用 來 實(shí) 現(xiàn) 定 時 器 位 有 閉 鎖 功 能 的 延 遲 。 TR是 復(fù) 位 定 時 器 命 令 ， 一 旦 事 件 發(fā) 生 定 時 器 立 即 停 止定 時 ， 定 時 器 位 與 定 時 值 被 復(fù) 位 為 “ 0” 。三 、 S7 GRAPH編 程 （ 6） 設(shè) 置 S7 GRAPH功 能 塊 的 參 數(shù) 集 三 、 S7 GRAPH編 程 6、 編 輯 S7 GRAPH功 能 塊 （ FB） 規(guī) 劃 順 序 功 能 圖 編 輯 步 的 名 稱 動 作 的 編 輯 編 程 轉(zhuǎn) 換 條 件 三 、 S7 GRAPH編 程 （ 1） 規(guī) 劃 順 序 功 能 圖 輸 入 目 標(biāo) 步 的 編 號 光 標(biāo) 指 向 目 標(biāo) 步 的 框 線 自 動 添 加 跳 轉(zhuǎn) 起 始 步 的 轉(zhuǎn) 換 插 入 “ 步 及 步 的 轉(zhuǎn) 換 ” ； 插 入 “ 跳 轉(zhuǎn) ” 。 三 、 S7 GRAPH編 程 （ 2） 編 輯 步 的 名 稱 表 示 步 的 方 框 內(nèi) 有 步 的 編號 （ 如 S1） 和 步 的 名 稱 （ 如Step1） ， 點(diǎn) 擊 相 應(yīng) 項(xiàng) 可 以 進(jìn) 行修 改 ， 不 能 用 漢 字 作 步 和 轉(zhuǎn) 換的 名 稱 。 將 步 S1 S5的 名 稱 依 次 改為 “ Initial（ 初 始 化 ） ” 、“ ER_SG（ 東 西 向 紅 燈 -南 北 向綠 燈 ） ” “ ER_SY（ 東 西 向 紅 燈-南 北 向 黃 燈 ） ” 、 “ EG_SR（ 東 西 向 綠 燈 -南 北 向 紅 燈 ） ” 、“ EY_SR（ 東 西 向 黃 燈 -南 北 向紅燈 ） ” 。 三 、 S7 GRAPH編 程 （ 3） 動 作 的 編 輯 用 鼠 標(biāo) 點(diǎn) 擊 S2的 動 作 框線 ， 然 后 點(diǎn) 擊 動 作 行 工 具 ， 插入 3個 動 作 行 ； 在 第 3個 動 作 行中 輸 入 命 令 “ D” 回 車 ， 第 2行的 右 欄 自 動 變 為 2行 ， 在 第 1行內(nèi) 輸 入 位 地 址 ， 如 M0.0， 然 后回 車 ； 在 第 2行 內(nèi) 輸 入 輸 入 時 間常 數(shù) ， 如 T#20S（ 表 示 延 時20s） ， 然 后 回 車 。 按 照 同 樣 的 方 法 ， 完 成S3 S5的 命 令 輸 入 。 三 、 S7 GRAPH編 程 4.編 程 轉(zhuǎn) 換 條 件 點(diǎn) 擊 轉(zhuǎn) 換 名 右 邊與 虛 線 相 連 的 轉(zhuǎn) 換 條件 ， 在 窗 口 最 左 邊 的工 具 條 中 點(diǎn) 擊 常 開 觸點(diǎn) 、 常 閉 觸 點(diǎn) 或 方 框形 的 比 較 器 （ 相 當(dāng) 于一 個 觸 點(diǎn) ） ， 可 對 轉(zhuǎn)換 條 件 進(jìn) 行 編 程 ， 編輯 方 法 同 梯 形圖 語 言 。 三 、 S7 GRAPH編 程 7、 在 OB1中 調(diào) 用 S7 GRAPH功 能 塊 （ FB） 設(shè) 置 S7 GRAPH功 能 塊 的 參 數(shù) 集調(diào) 用 S7 GRAPH功 能 塊 用 S7-PLCSIM仿 真 軟 件 調(diào) 試 S7 GRAPH程 序 三 、 S7 GRAPH編 程 （ 1） 設(shè) 置 S7 GRAPH功 能 塊 的 參 數(shù) 集 在 S7 GRAPH編 輯器 中 執(zhí) 行 菜 單 命 令【 Option】 【 Block Setting】 ， 打 開 S7 GRAPH功 能 塊 參 數(shù) 設(shè) 置對 話 框 ， 本 例 將 FB設(shè)置 為 標(biāo) 準(zhǔn) 參 數(shù) 集 。 其他 采 用 默 認(rèn) 值 ， 設(shè) 置完 畢 保 存 FB1。 三 、 S7 GRAPH編 程 （ 2） 調(diào) 用 S7 GRAPH功 能 塊 打 開 編 輯 器 左 側(cè) 瀏 覽 窗 口 中 的 “ FB Blocks” 文 件 夾 ，雙 擊 其 中 的 FB1圖 標(biāo) ， 在 OB1的 Nework 1中 調(diào) 用 順 序 功 能 圖 程序FB1， 在 模 塊 的 上 方 輸 入 FB1的 背 景 功 能 塊 DB1的 名 稱 。 在 “ INIT_SQ” 端 口 上 輸 入 “ Start” ， 也 就 是 用 起 動 按鈕 激 活 順 控 器 的 初 始 部 S1； 在 “ OFF_SQ” 端 口 上 輸 入“ Stop” ， 也 就 是 用 停 止 按 鈕 關(guān) 閉 順 控 器 。 最 后 用 菜 單 命 令【 F i l e 】 【 save】 保 存 OB1。三 、 S7 GRAPH編 程 （ 3） 用 S7-PLCSIM仿 真 軟 件 調(diào) 試 S7 GRAPH程 序 三 、 S7 GRAPH編 程 END