S7-1500PLC项目设计与实践-第10章

S7-1500PLC项目设计与实践,主编：刘长青2016.6,目录,第1章S7-1500PLC系统概述第2章S7-1500硬件及软件平台第3章S7-1500PLC项目设计第4章S7-1500PLC硬件系统设计第5章S7-1500PLC软件程序设计第6章上位监控系统设计第7章网络通信第8章工艺功能第9章系统诊断第10章S7-1500的其他功能,第10章S7-1500的其他功能,10.1SCL编程语言10.2GRAPH与顺序控制10.3基于Web服务器的网页访问,10.1SCL编程语言,SCL（StructuredControlLanguage，结构化控制语言）是一种基于PASCAL的高级编程语言，这种语言符合标准DINEN61131-3（国际标准为IEC1131-3）。SCL特别适用于数据管理、过程优化、配方管理、数学计算和统计任务等应用领域。10.1.1SCL程序编辑器10.1.2SCL指令及应用,10.1.1SCL程序编辑器,新建程序块，编程语言选择SCL，则打开该程序块，进入程序编辑器。,10.1.2SCL指令及应用,（1）赋值运算（2）程序控制（3）“指令”任务卡（4）SCL编程应用当输入SCL指令时需要遵守下列规则：指令可跨行；每个指令都以分号“；”结尾；不区分大小写；注释仅用于描述程序，而不会影响程序的执行。注释的表达方法有两种，一种是行注释，一种是段注释。行注释在指令结尾“；”后面，以“/”开始。段注释以“（*”开始，以“*）”结束。,（1）赋值运算,（2）程序控制,IF：条件执行,IF分支结构语法：IFTHEN;END_IF;IF和ELSE分支结构语法：IFTHEN;ELSE;END_IF;IF、ELSEIF和ELSE分支结构语法：IFTHEN;ELSIFTHEN;ELSE;END_IF;,例如：IFTag_1=1THENTag_Value:=10;ELSIFTag_2=1THENTag_Value:=20;ELSIFTag_3=1THENTag_Value:=30;ELSETag_Value:=0;END_IF;,CASE：创建多路分支,CASEOF:;:;:;/X=3ELSE;END_CASE;,例如：CASETag_ValueOF0:Tag_1:=1;1,3,5:Tag_2:=1;6.10:Tag_3:=1;16,17,20.25:Tag_4:=1;ELSETag_5:=1;END_CASE;,FOR：在计数循环中执行,FOR:=TOBYDO;END_FOR;例如：FORi:=2TO8BY2DOa_arrayi:=Tag_Value*b_arrayi;END_FOR;,WHILE：满足条件时执行,WHILEDO;END_WHILE;例如：WHILETag_Value1Tag_Value2DOTag_Result:=Tag_Input;END_WHILE;,REPEAT：不满足条件时执行,REPEATUNTILEND_REPEAT;例如：REPEATTag_Result:=Tag_Value;UNTILTag_ErrorEND_REPEAT;,CONTINUE：复查循环条件,通过指令“复查循环条件”（CONTINUE），可以中止当前运行的程序循环。例如：FORi:=1TO15BY2DOIF(i5)THENCONTINUE;END_IF;DB10.Testi:=1;END_FOR;,EXIT：立即退出循环,通过指令“立即退出循环”（EXIT）中止整个循环体的执行。例如：FORi:=15TO1BY-2DOIF(i5)THENEXIT;END_IF;DB10.Testi:=1;END_FOR;,GOTO：跳转,GOTO.:,例如：CASETag_ValueOF1:GOTOMyLABEL1;2:GOTOMyLABEL2;3:GOTOMyLABEL3;ELSEGOTOMyLABEL4;END_CASE;MyLABEL1:Tag_1:=1;MyLABEL2:Tag_2:=1;MyLABEL3:Tag_3:=1;MyLABEL4:Tag_4:=1;,RETURN：退出块,使用“退出块”指令，可以终止当前处理块中的程序执行，并在调用块中继续执行。例如：IFTag_Error0THENRETURN;END_IF;,（3）“指令”任务卡,前面所介绍的所有SCL程序控制指令均包含在“指令”任务卡的“编程控制操作”指令集中。此外，“指令”任务卡还提供大量可用于在SCL程序的标准指令，包括基本指令、扩展指令、工艺指令、通信指令和选件包指令。,（4）SCL编程应用,例如，应用SCL编程语言实现将自动灌装生产线的成品重量存储在全局数据块“重量”（DB2）中。,任务26自动灌装生产线项目成品重量存储,使用SCL编程语言对FC8编程，实现将自动灌装生产线的成品重量依次存储到全局数据块“重量”（DB2）中（成品的数量限100以内）。,10.2GRAPH与顺序控制,10.2.1顺序控制简介10.2.2顺序控制程序块10.2.3GRAPH函数块的程序编辑器10.2.4顺控器视图和单步视图10.2.5块接口及参数10.2.6GRAPH程序设计,10.2.1顺序控制简介,GRAPH是创建顺序控制系统的图形编程语言。顺序控制系统如果使用图形结构表示，则主要包括三个元素：步、动作和转移。根据顺序控制过程的流向，顺序控制图形结构类型主要有四种：单一顺序结构，分支结构、循环结构和复合结构。,10.2.2顺序控制程序块,在顺序控制系统中，至少包含三个块：背景数据块、GRAPH函数块和调用块。,10.2.3GRAPH函数块的程序编辑器,GRAPH函数块的报警属性视图,GRAPH函数块属性,10.2.4顺控器视图和单步视图,（1）单步视图单步视图允许对步的互锁条件、监控条件、动作和转换条件进行编程，此外，还可以指定步的标题及注释。单步视图显示指定步的编程界面。（2）顺控器视图顺控器视图（也称顺序视图）以轻松易读的格式显示顺控程序的结构，并允许添加以下元素：步、转换条件、跳转、分支和顺序结尾。此外，可以通过单击鼠标展开步和转换条件，以显示或编辑步的动作和转换条件。,（1）单步视图,A互锁条件,只有在满足互锁条件时，才执行与互锁相关联的步中的动作。如果不满足互锁条件，则将发生错误。但该错误不会影响切换到下一步。当步变为不活动状态后，互锁条件将自动取消。如果不对互锁条件编程，则认为该互锁条件始终满足。,B监控条件,监控条件监控整个步，如果满足该条件，则将发生错误，但该步仍然处于活动状态，即此时顺控程序不切换到下一步，直到错误消除。,C动作,动作编程区域为一个表格，表格的列中包括Interlock、事件、限定符（也称标识符）和动作等。在“Interlock”列中为当前步指定互锁条件，也可以不指定，即该列为可选项。在“事件”列中指定与动作与相关联的事件，该列也为可选项。“限定符”和“动作”列为必需项，“限定符”列中将定义待执行动作的类型（如置位或复位操作数），“动作”列中将确定执行该动作的操作数。动作可分为标准动作和事件型动作。当顺控中的某步被激活后（该步称为活动的步），将执行标准动作。事件型动作是指与事件相关联的动作。,标准动作的限定符及含义,与动作相关联的事件,定时器限定符及说明,计数器限定符及说明,具有事件型动作的步示例,D转换条件,转换条件用于设置切换到下一步的条件，即顺控程序在满足转换条件时会禁止当前步并切换到后续步，否则当前步仍将处于活动状态。每个转换条件都必须分配一个唯一的名称和编号。在单步视图中，可以使用LAD或FBD对转换条件进行编程。不含任何条件的转换条件为空转换条件。在这种情况下，顺控程序将直接切换到后续步。,（2）顺控器视图,GRAPH结构指令,顺控器的基本结构,单一顺序结构并行分支结构选择分支结构循环结构复合结构,单一顺序结构并发分支结构,选择分支结构循环结构,10.2.5块接口及参数,创建GRAPH块时，可以选择：（1）最小接口参数集（2）标准接口参数集（3）最大接口参数集每个参数集都包含一组不同的输入和输出参数。最小接口参数集仅包含输入参数“INIT_SQ”，而不包含输出参数。标准接口参数集可用于执行各种操作模式下的顺控程序，并包含有确认报警。最大接口参数集则用于执行其它诊断。可以手动在所有参数集中删除或插入单个参数。,为所有新GRAPH函数块全局指定接口参数集,为一个打开的GRAPH函数块本地指定接口参数集,10.2.6GRAPH程序设计,（1）新建GRAPH函数块（2）设置接口参数集类型（3）GRAPH函数块编程（4）调用GRAPH函数块,（1）新建GRAPH函数块,（2）设置接口参数集类型,打开GRAPH函数块，并选择“编辑”菜单中“接口参数”选项下的“默认的接口设置”命令，将GRAPH函数块（FB2）的块接口设置为标准接口参数集。,（3）GRAPH函数块编程,前固定指令顺控器互锁条件及监控条件顺控结构及步的动作每一步的转换条件后固定指令报警,前固定指令,顺控器互锁条件及监控条件,步S3的互锁条件,顺控器顺控结构及步的动作,顺控器每一步的转换条件,（4）调用GRAPH函数块,任务27自动灌装生产线项目顺序控制,修改自动灌装生产线项目自动运行功能的控制要求：当生产线进入运行状态后，每次只允许一个瓶子进行灌装和称重，称重完毕后传送带才传送下一个瓶子。可以在空瓶传感器之前增加一个电动挡块（断电为缩回状态），当一个瓶子进入传送带后，挡块伸出，阻止下一个瓶子的传输；待当前瓶子灌装完毕并称重后，挡块缩回，允许传送下一个瓶子进行灌装和称重。在原有项目基础上，使用GRAPH编程语言创建FB2实现上述功能。,10.3基于Web服务器的网页访问,SIMATIC系列的CPU上集成有一个Web服务器，可通过PROFINET显示系统诊断信息。任何一种Web客户端，都可以通过Internet浏览器而无需安装Portal软件（STEP7），以只读方式访问CPU上的模块数据、用户程序数据和诊断数据。10.3.1Web服务器功能的参数设置10.3.2Web服务器的信息显示,10.3.1Web服务器功能的参数设置,（1）激活Web服务器（2）启用接口访问Web服务器（3）为Web服务器功能设置用户管理,（1）激活Web服务器,（2）启用接口访问Web服务器,（3）为Web服务器功能设置用户管理,10.3.2Web服务器的信息显示,（1）常规CPU信息（2）标识信息（3）诊断缓冲区中的内容（4）模块信息（5）消息（无确认选项）（6）通信的相关信息（7）拓扑（8）变量状态（9）变量表（10）客户页面（11）文件浏览器,当客户端与该建立连接后，打开Web浏览器，在Web浏览器的“地址”域中输入CPU的IP地址（如：），打开欢迎页面,Web服务器的起始页面,Web服务器的诊断缓冲区视图,Web服务器的模块信息视图,任务28自动灌装生产线项目的网页访问,激活自动灌装生产线项目的Web服务器