PLC應(yīng)用技術(shù)項目教程課件：順序控制系統(tǒng)設(shè)計

PLCapplicationtechnologyPLC應(yīng)用技術(shù)項目教程順序控制系統(tǒng)設(shè)計CONTENTS01任務(wù)4.1機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)4.2交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計目

錄02任務(wù)4.1機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計知識點1順序控制設(shè)計法任務(wù)4.1機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計（1）PLC梯形圖程序設(shè)計一般有兩種方法。經(jīng)驗設(shè)計法順序設(shè)計法（2）所謂順序控制，就是按照生產(chǎn)工藝預(yù)先規(guī)定的順序，在各個輸入信號的作用下，根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時間的順序，在生產(chǎn)過程中各個執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動地有秩序地進(jìn)行操作。（3）順序功能圖（SequentialFunctionChart,SFC）是描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的一種圖形，也是設(shè)計PLC的順序控制程序的有力工具。知識點1順序控制設(shè)計法任務(wù)4.1機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計1.順序功能圖語言的基本元素1）步的基本概念2）初始步3）活動步4）有向連線5）轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)換條件2.順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)1）單序列2）選擇序列3）并行序列知識點1順序控制設(shè)計法任務(wù)4.1機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計

順序控制設(shè)計法最基本的思想是將系統(tǒng)的一個工作表周期劃分為若干個順序相連的階段，這些階段稱為步（Step），并用編程元件（例如位存儲器M）來代表各步。

與系統(tǒng)的初始狀態(tài)相對應(yīng)的步稱為初始步，初始狀態(tài)一般是系統(tǒng)等待起動命令的相對靜止的狀態(tài)。初始步用雙線方框表示，每一個順序功能圖至少應(yīng)該有一個初始步。如左圖的M4.0。

知識點1順序控制設(shè)計法任務(wù)4.1機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計

轉(zhuǎn)換用有向連線上與有向連線垂直的短劃線來表示，轉(zhuǎn)換將相鄰兩步分隔開。轉(zhuǎn)換條件可以用文字語言、布爾代數(shù)表達(dá)式或圖形符號標(biāo)注在表示轉(zhuǎn)換的短線旁，使用得最多的是布爾代數(shù)表達(dá)式知識點1順序控制設(shè)計法任務(wù)4.1機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計1）單序列

單序列由一系列相繼激活的步組成，每一步的后面僅有一個轉(zhuǎn)換，每一個轉(zhuǎn)換的后面只有一個步2）選擇序列

選擇序列的開始稱為分支,轉(zhuǎn)換符號只能標(biāo)在水平連線之下。如果步M4.0是活動步，并且轉(zhuǎn)換條件I0.0為1狀態(tài)，則發(fā)生由步M4.1----步M4.3的進(jìn)展。一般只允許同時選擇一個序列。選擇序列的結(jié)束稱為合并知識點1順序控制設(shè)計法任務(wù)4.1機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計3）并行序列

并行序列的開始稱為分支，當(dāng)轉(zhuǎn)換的實現(xiàn)導(dǎo)致幾個序列同時激活時，這些序列稱為并行序列。當(dāng)步M4.0是活動的，并且轉(zhuǎn)換條件I0.0為1狀態(tài)，步M4.1和步M5.1同時變?yōu)榛顒硬?，同時步M4.0變?yōu)椴换顒硬健榱藦?qiáng)調(diào)轉(zhuǎn)換的同步實現(xiàn)，水平連線用雙線表示。步M4.1和步M5.1被同時激活后，每個序列中活動步的進(jìn)展將是獨立的。在表示同步的水平雙線之上，只允許有一個轉(zhuǎn)換符號。并行序列用來表示系統(tǒng)的幾個同時工作的獨立部分的工作情況。并行序列的結(jié)束稱為合并，在表示同步的水平雙線之下，只允許有一個轉(zhuǎn)換符號。知識點1順序控制設(shè)計法任務(wù)4.1機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計2.編程方法應(yīng)用舉例

1）置位復(fù)位指令實現(xiàn)順序功能圖知識點1順序控制設(shè)計法任務(wù)4.1機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計2.編程方法應(yīng)用舉例

2）選擇序列的實現(xiàn)知識點1順序控制設(shè)計法任務(wù)4.1機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計2.編程方法應(yīng)用舉例

2）選擇序列的實現(xiàn)知識點1順序控制設(shè)計法任務(wù)4.1機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計2.編程方法應(yīng)用舉例

3）并行序列的分支和合并的設(shè)計方法知識點1順序控制設(shè)計法任務(wù)4.1機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計2.編程方法應(yīng)用舉例

3）并行序列的分支和合并的設(shè)計方法知識點1順序控制設(shè)計法任務(wù)4.1機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計2.編程方法應(yīng)用舉例

4）使用延時時間轉(zhuǎn)換條件的設(shè)計方法知識點1順序控制設(shè)計法任務(wù)4.1機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計5）啟保停設(shè)計法啟保停電路僅僅使用與觸點和線圈有關(guān)的指令，不需要編程元件作中間環(huán)節(jié)，各種型號PLC的指令系統(tǒng)都有這一類指令。

知識點1順序控制設(shè)計法任務(wù)4.1機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計6）.比較指令實現(xiàn)順序控制

用整形變量表示工步，在每個工步前放置一個比較指令，在工步結(jié)束前給變量賦值，跳轉(zhuǎn)到下一個工步，如圖4-15所示，Step為1時輸出Q0.0，當(dāng)I0.1為1時，Step被賦值為2，跳轉(zhuǎn)到下一步，Q0.1得電。謝謝觀看PLCapplicationtechnologyPLC應(yīng)用技術(shù)項目教程順序控制系統(tǒng)設(shè)計CONTENTS01任務(wù)4.1機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)4.2交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計目

錄02任務(wù)4.2交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計知識點1函數(shù)塊任務(wù)4.2交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計FB是帶存儲區(qū)的代碼塊。類似于子程序，僅在被其他程序調(diào)用時才執(zhí)行。調(diào)用FB時，必須為其指定背景數(shù)據(jù)塊。傳遞給FB的參數(shù)和靜態(tài)變量都永久的保存在背景數(shù)據(jù)塊中。即使在FB執(zhí)行完以后，這些值仍然有效。臨時變量里的數(shù)據(jù)將會丟失。FB-功能塊知識點1函數(shù)塊任務(wù)4.2交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計

打開項目視圖中的文件夾“\PLC_1\程序塊”，用鼠標(biāo)雙擊其中的“添加新塊”，打開“添加新塊”對話框，如右圖所示，單擊其中的“函數(shù)”按鈕，F(xiàn)C默認(rèn)編號方式為“自動”，編程語言為LAD（梯形圖）。知識點1函數(shù)塊任務(wù)4.2交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計

生成函數(shù)塊（FB）的局部變量

局部變量在函數(shù)塊的接口區(qū)（Interface）定義，分隔條上面是功能的接口區(qū)，如下圖所示，下面是程序編輯區(qū)。知識點1函數(shù)塊任務(wù)4.2交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計

編寫

FB中程序

在此任務(wù)中，F(xiàn)B的控制要求為：用輸入?yún)?shù)

“啟停開關(guān)”、靜態(tài)參數(shù)“定時器”、輸入輸出參數(shù)“定時器接通指示”控制“東西紅燈”等6個輸出參數(shù)。知識點1函數(shù)塊任務(wù)4.2交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計

在OB1中調(diào)用FB

在OB1程序編輯視窗中，將項目樹中的FB拖放到右邊的程序區(qū)的水平“導(dǎo)線”上，松開鼠標(biāo)左鍵時，在彈出的“調(diào)用選項”對話框中，輸入FB1背景數(shù)據(jù)塊名稱，在此采用默認(rèn)名稱知識點1函數(shù)塊任務(wù)4.2交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計

處理調(diào)用錯誤

若在OB1中已經(jīng)調(diào)用FB1后，在FB1中增加或刪減某個參數(shù)，或修改了某個參數(shù)名稱或其默認(rèn)值，在OB1中被調(diào)用的FB1的方框、或字符或背景數(shù)據(jù)塊將變?yōu)榧t色。知識點2函數(shù)任務(wù)4.2交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計FC-功能FC是不帶“存儲區(qū)”的代碼塊，類似于子程序，僅在被其他程序調(diào)用時才執(zhí)行。調(diào)用FC時，需要用實際參數(shù)代替形式參數(shù)。當(dāng)FC執(zhí)行結(jié)束后，臨時變量里的數(shù)據(jù)會丟失。如果要永久保存數(shù)據(jù)，F(xiàn)C可以使用全局?jǐn)?shù)據(jù)塊。知識點2函數(shù)任務(wù)4.2交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計

生成函數(shù)

在博途軟件的項目視圖中，打開項目視圖中的文件夾“\PLC_1\程序塊”，用鼠標(biāo)雙擊其中的“添加新塊”，打開“添加新塊”對話框，如右圖所示，單擊其中的“函數(shù)”按鈕，F(xiàn)C默認(rèn)編號方式為“自動”，編程語言為LAD（梯形圖）。知識點2函數(shù)任務(wù)4.2交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計

生成

FC的局部數(shù)據(jù)

將鼠標(biāo)的光標(biāo)放在FC1的程序區(qū)最上面的分隔條上，按住鼠標(biāo)的左鍵，往下拉動分隔條，分隔條上面的函數(shù)的接口（Interface）區(qū)知識點2函數(shù)任務(wù)4.2交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計編寫FC中程序知識點2函數(shù)任務(wù)4.2交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計在OB1中調(diào)用FC知識點2函數(shù)任務(wù)4.2交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計

使用形參編程比較靈活，使用比較方便，特別對于功能相同或相近的程序來說，只需要在調(diào)用的邏輯塊中改變FC的實參即可，便于用戶閱讀及程序的維護(hù)，而且能做到模塊化和結(jié)構(gòu)化的編程，比線性化方式編程更易理解控制系統(tǒng)的各種功能及各功能之間的相互關(guān)系。知識點3數(shù)據(jù)塊任務(wù)4.2交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計數(shù)據(jù)塊DB的使用在項目中添加了S7-1200設(shè)備之后，在項目樹中此PLC的“程序塊”下即可以添加新的數(shù)據(jù)塊。知識點3數(shù)據(jù)塊任務(wù)4.2交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計雙擊打開數(shù)據(jù)塊即可逐行添加變量，如下圖所示?？梢詾樽兞慷x基本數(shù)據(jù)類型，復(fù)雜數(shù)據(jù)類型（時間與日期，字符串，結(jié)構(gòu)體，數(shù)組等），PLC數(shù)據(jù)類型（如用戶自定義數(shù)據(jù)類型），系統(tǒng)數(shù)據(jù)類型和硬件數(shù)據(jù)類型。可以直接鍵入數(shù)據(jù)類型標(biāo)識符（例如：使用高速計數(shù)器功能時，調(diào)用指令CTRL_HSC_EXT指令，其中CTRL引腳填寫的數(shù)據(jù)類型為“HSC_Count”，需要手動直接輸入），或者通過該列中的選擇按鈕選擇。知識點3數(shù)據(jù)塊任務(wù)4.2交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計在程序中添加DB塊中的變量，可以采用拖拽的方式，鼠標(biāo)左鍵單擊DB塊，在“詳細(xì)視圖”中顯示DB塊中的所有變量，選中相應(yīng)的變量（例如：變量D），按住鼠標(biāo)左鍵，將變量D直接拖動到MOVE指令的OUT1引腳即可，如下圖示：知識點3數(shù)據(jù)塊任務(wù)4.2交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計為了避免背景數(shù)據(jù)塊碎片的生成，在函數(shù)塊中使用定時器、計數(shù)器等指令時，可以在函數(shù)塊的接口區(qū)定義數(shù)據(jù)類型為

IEC_TIMER或IEC_COUNTER的靜態(tài)變量，用這些靜態(tài)變量來提供定時器和計數(shù)器的背景數(shù)據(jù)。這種函數(shù)塊的背景數(shù)據(jù)塊被稱為多重背景數(shù)據(jù)塊。知識點4組織塊任務(wù)4.2交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計塊概述知識點4組織塊任務(wù)4.2交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計按照組織塊控制操作的不同，S7-1200具有以下七種組織塊。知識點4組織塊任務(wù)4.2交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計某些組織塊在啟動時，操作系統(tǒng)將輸出啟動信息。用戶編寫組織塊程序時，可根據(jù)這些啟動信息進(jìn)行相應(yīng)處理。知識點4組織塊任務(wù)4.2交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計啟動組織塊

啟動組織塊在CPU從STOP模式切換到RUN模式期間執(zhí)行一次；啟動組織塊一般用于編寫初始化程序，如賦初始值等；可以使用多個啟動組織塊；啟動組織塊包含啟動信息。知識點4組織塊任務(wù)4.2交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計程序循環(huán)組織塊要啟動用戶程序，執(zhí)行項目中至少要有一個程序循環(huán)組織塊，如OB1；操作系統(tǒng)在每個掃描周期調(diào)用程序循環(huán)組織塊一次；可以使用多個程序循環(huán)組織快；程序循環(huán)組織快的優(yōu)先等級為1，這對應(yīng)于所有組織塊中的最低優(yōu)先等級，其他任何類型的事件都可以中斷循環(huán)程序的執(zhí)行；程序循環(huán)組織塊沒有啟動信息。知識點4組織塊任務(wù)4.2交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計處于較高優(yōu)先級的組織塊可以中斷處于較低優(yōu)先級組中組織塊的處理過程；相同優(yōu)先級組的組織塊不會對他們自己產(chǎn)生中斷。這些中斷會按照他們的優(yōu)先級增加到隊列中，然后按照優(yōu)先級由高到低的順序來執(zhí)行。循環(huán)組織塊在每個掃描周期都會被執(zhí)行，直到另外事件的組織塊對他產(chǎn)生中斷。知識點4組織塊任務(wù)4.2交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計各組織塊的優(yōu)先級時間分類編號優(yōu)先級組循環(huán)程序1，>=12311啟動100，>=1231延時中斷20~23>=12332循環(huán)中斷>=1237硬件中斷40~47>=12356診斷錯誤中斷829時間錯誤80263知識點4組織塊任務(wù)4.2交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計延時中斷組織塊延時中斷組織塊在操作系統(tǒng)經(jīng)過一段用戶定義的延遲時間后啟動，在調(diào)用啟動延時中斷指令后開始計時；最多可使用四個延時中斷（延時中斷+循環(huán)中斷）；延時中斷組織塊沒有啟動信息。知識點4組織塊任務(wù)4.2交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計循環(huán)中斷組織塊循環(huán)中斷組織塊用于在循環(huán)程序執(zhí)行過程中，以周期性的時間間隔執(zhí)行相應(yīng)的中斷組織塊中的程序；最多可使用四個循環(huán)中斷（延時中斷+循環(huán)中斷）;通過利用相位偏移量，循環(huán)中斷組織塊可以延期執(zhí)行;循環(huán)中斷組織塊沒有啟動信息。知識點4組織塊任務(wù)4.2交通信號燈控制系統(tǒng)設(shè)計診斷錯誤中斷組織塊如果具有診斷功能的模塊檢測到了錯誤，那么這個模塊會觸發(fā)一個診斷錯誤中斷；在錯誤發(fā)生和錯誤解決的兩種情況下，操作系統(tǒng)可以調(diào)用診斷錯誤中斷組織塊；診斷錯誤中斷組織塊有啟動信息；只能使用一個診斷錯誤中斷組織塊OB82。知識點4組織塊