4_工业控制网络第一篇第三章(2).ppt

6 顺序控制程序设计法 OB1是循环执行的组织块 其优先级为最低 PLC在运行时将反复循环执行OB1中的程序 当有优先级较高的事件发生时 CPU将中断当前的任务 去执行优先级较高的组织块 执行完成以后 CPU将回到断点处继续执行OB1中的程序 并反复循环下去 直到停机或者是下一个中断发生 一般用户主程序写在OB1中 一 在OB1中创建程序 在项目已建立 硬件已组态后 也可在硬件组态之前 在SIMATICManager 项目管理器 中 点击CPU S7program Block 在窗口中双击OB1图标 弹出程序编辑界面 LAD STL FBD 在下拉式菜单 VIEW 下选择 LAD 命令 选择梯形图编辑界面 程序指令部分 右下部分窗口 以块标题和块注释开始 下面的程序指令代码区 被划分为多个网络 Network 每个网络就是梯形图中的一个梯级 光标选中网络中的直线处 点击工具条上的触点图标或方框指令图标 或从左边窗口的 指令树 中选择并双击触点或线圈 就会在网络中光标处加上触点或线圈 在编程元件上方或旁边的 处输入地址或参数 回车即可 输入完一条指令或一个图形元素后 STEP7会自动检查 发现错误会立即以红色斜体字符显示 点击带箭头的转折线图标 可以生成分支电路或并联电路 一个梯级输入完后 点击工具条上 NewNetwork 图标 可以在光标下方插入一个新的网络 可继续输入程序 可以用剪贴板在块内部或块之间复制和粘贴网络 程序输入完成后 点击 保存 并下载到CPU后 就可执行程序 二 顺序控制程序的设计方法 1 顺序控制设计法与顺序功能图顺序控制就是按照生产工艺预先规定的顺序 在各个输入信号的作用下 根据内部状态和时间的顺序 各个执行机构自动地进行操作 顺序控制设计法最基本的设计思想是将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段 步 Step 用编程元件 例如M 来代表各步 在任何一步内输出量的状态不变 而在各步中可执行相应的输出 使系统由当前步进入下一步的信号称为转换条件 顺序控制设计法用转换条件控制代表各步的编程元件 让它们的状态按一定的顺序变化 然后用代表各步的编程元件去控制输出 使用顺序控制设计法时 应首先根据工艺过程画出顺序功能图 然后根据顺序功能图画出梯形图 顺序功能图的基本结构 顺序功能图举例 I0 0 启动 2 设计顺序控制梯形图的几个问题 1 自动控制系统的初始状态开始执行自动控制程序之前 应使系统处于初始状态 然后将初始步对应的编程元件置为有效 使初始步变为活动步 为启动自动运行作好准备 同时要使其余各步对应的编程元件无效 使程序在没有启动之前 只有1个活动步 2 双线圈问题在自动和手动程序中 或自动程序的各步中 都需要控制PLC的输出Q 因此同一个输出位的线圈可能会出现2次或多次被激励 造成双线圈输出 解决双线圈输出的办法是在各步中执行输出时 不直接输出Q 而是用位存储区中不同的位 M 来代替输出Q 在所有的步全部编程完成后 在程序末尾再集中编制1段输出程序 将各步中要求同1位输出Q的各个M位相 或 后驱动该位Q输出 3 实现转换的方法 1 转换实现的条件在顺序功能图中 步的活动状态的进展是由转换的实现来完成的 转换实现必须同时满足两个条件 1 该转换所有的前级步是活动步 2 相应的转换条件得到满足 如果转换的前级步或后续步不止一个 转换的实现称为同步实现 为了强调同步实现 有向连线的水平部分用双线表示 2 转换实现应完成的操作转换实现时应完成以下两个操作 1 使所有由有向连线与相应转换符号相连的后续步都变为活动步 2 使所有由有向连线与相应转换符号相连的前级步都变为不活动步 顺序控制梯形图中实现转换的方法 实现转换的方法有多种 如起停保电路 置位复位电路等 使用起停保电路实现转换 使用置位复位电路实现转换 在STEP7V5 3以上的版本均带有S7Graph编程语言 可以图形的方式 快速准确地编写PLC系统的顺序控制程序 此处介绍1种以控制字实现转换的方法 设定某个位存储区的字作为转换的控制字 设为MW4 在初始化时将MW4置为1 MW4 1代表初始步 以后在每一步中将MW4 1 MW4 MW4的不同值分别代表不同的步 在每一步中都对MW4的值进行比较 根据比较结果执行相应的步 三 顺序控制编程实例 运料小车控制车床拖板控制深孔钻削控制 编程实例1运料控制小车 控制要求 启动按钮S01用来开启运料小车 停止按钮S02用来手动停止运料小车 按S07选择工作方式按钮 程序每次只读小车到达SQ2前的值 工作方式见下表 按S01小车从原点起动 KM1接触器吸合使小车向前运行直到碰SQ2开关 此后 第一方式 小车停 KM2接触器吸合使甲料斗装料5秒 然后小车继续向前运行直到碰SQ3开关停 此时KM3接触器吸合使乙料斗装料3秒 第二方式 小车停 KM2接触器吸合使甲料斗装料3秒 然后小车继续向前运行直到碰SQ3开关停 此时KM3接触器吸合使乙料斗装料5秒 完成以上任何一种方式后 KM4接触器吸合小车返回原点直到碰SQ1开关停止 KM5接触器吸合使小车卸料5秒后完成一次循环 在此循环过程中按下S02按钮 小车完成一次循环后停止运行 不然小车完成3次循环后自动停止 输入输出端口配置 工艺流程分析 顺序控制流程图参见工控网流程图 pdf顺序控制梯形图参见3 1 1运料小车 pdf 编程实例2车床拖板控制 上图为自动装加料仪表车床 操纵台上有启动按钮 停止按钮 急停按钮 在自动车削前 大拖板位于床身原位A点 中拖板位于G点 棒料装夹完毕 即检测仪ST发出信号ST 1 当按下启动按钮后 气动加紧送料装置动作 送料3秒钟后 停止送料 进给电机正转 大拖板以速度V1快速左移 碰到限位开关C后 以慢速V2到达D点定位 此时离合器吸合 时间为1秒 进给电机换成带动中拖板运动 进给电机正转 中拖板以V3的速度快速接近工件 同时主轴电机转动 当碰到限位开关E时 中拖板以V4速度切削进给 到达F点 零件加工结束 自动落料 进给电机反转 中拖板以V5速度快速退回 碰到G点停止 控制要求 离合器吸合电机带动中拖板 离合器释放电机带动大拖板 这时 气动夹紧装置再次动作 送料3秒后 停止送料 在送料的过程中主轴仍然转动 送料结束后中拖板再重复切削加工动作 一直到ST检测出没有棒料时 再加工3个零件后 离合器释放 0 5秒 进给电机反转 大拖板以V1速度快速右移返回 碰到B点以慢速V2到达A点停止 在任何时候 按下停止按钮后 主轴停转 同时按照中拖板先回原点 G点 大拖板再回原点的顺序归零 当按下急停按钮时 主轴停转 拖板立即在原处停止 输入输出端口配置 工艺流程分析初始位置 大拖板A点 中拖板G点进給电机大 中拖板共用 离合器吸合驱动中拖板 离合器释放驱动大拖板 按下停止按钮后 主轴停转 同时按照中拖板先回原点 G点 大拖板再回原点的顺序归零 按下急停按钮时 主轴停转 拖板立即在原处停止 速度组合表 顺序控制流程图参见工控网流程图 pdf顺序控制梯形图参见3 1 2车床加工 pdf 编程实例3深孔钻削控制 当深孔钻头在原点SQ1时 按下启动按钮 钻头以V1的速度正向快进 启动斜率为1秒 制动斜率为1秒 当深孔钻头快进到A点 SQ2 时 钻头以V2的速度正向工进钻削 同时钻头旋转 作3秒钟的钻削 当3秒钟的钻削时间到后 钻头以V3的速度反向快退 直到SQ2为止 以便出屑 随后深孔钻头再次正向工进 比上一次增加3秒钟的钻削时间 然后仍快速退回A点 如此反复 直到在B点碰到SQ3 则表示钻削结束 这时 钻头以速度V3快速退回到A点 钻头停转 停留10秒 然后钻头