西門(mén)子S7-300 PLC項(xiàng)目化教程第2版 課件 項(xiàng)目9 液體混合裝置控制程序設(shè)計(jì)與調(diào)試

項(xiàng)目9液體混合裝置控制設(shè)計(jì)與調(diào)試主編：李莉王玉娟項(xiàng)目目錄任務(wù)9.1認(rèn)識(shí)用戶(hù)程序的基本結(jié)構(gòu)任務(wù)9.2學(xué)習(xí)功能的生成與調(diào)用任務(wù)9.3學(xué)習(xí)功能塊的生成與調(diào)用任務(wù)9.4應(yīng)用多重背景任務(wù)9.5應(yīng)用組織塊任務(wù)9.6設(shè)計(jì)與調(diào)試液體混合裝置控制程序[項(xiàng)目目標(biāo)]1.理解S7用戶(hù)程序結(jié)構(gòu)及各種塊的功能。2.理解塊的生成和調(diào)用的基本方法。3.能獨(dú)立完成液體混合裝置控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試。9.1.1用戶(hù)程序中的塊用戶(hù)程序和所需的數(shù)據(jù)放置在塊中，OB、FB、FC、SFB和SFC都是程序的塊，它們稱(chēng)為邏輯塊。程序運(yùn)行時(shí)所需的數(shù)據(jù)和變量存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)塊中。邏輯塊類(lèi)似于子程序，使程序部件標(biāo)準(zhǔn)化，用戶(hù)程序結(jié)構(gòu)化，可以簡(jiǎn)化程序組織，使程序易于修改、查錯(cuò)和調(diào)試。

任務(wù)9.1認(rèn)識(shí)用戶(hù)程序的基本結(jié)構(gòu)塊的類(lèi)型簡(jiǎn)要描述邏輯塊組織塊(OB)操作系統(tǒng)與用戶(hù)程序的接口，決定用戶(hù)程序的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)功能塊(SFB)集成在CPU模塊中，通過(guò)SFB調(diào)用一些重要的系統(tǒng)功能，有存儲(chǔ)區(qū)系統(tǒng)功能(SFC)集成在CPU模塊中，通過(guò)SFC調(diào)用一些重要的系統(tǒng)功能，無(wú)存儲(chǔ)區(qū)功能塊(FB)用戶(hù)編寫(xiě)的包含經(jīng)常使用的功能的子程序，有存儲(chǔ)區(qū)功能(FC)用戶(hù)編寫(xiě)的包含經(jīng)常使用的功能的子程序，無(wú)存儲(chǔ)區(qū)數(shù)據(jù)塊背景數(shù)據(jù)塊(DI)調(diào)用FB和SFB時(shí)用于傳遞參數(shù)的數(shù)據(jù)塊，在編譯過(guò)程中自動(dòng)生成數(shù)據(jù)共享數(shù)據(jù)塊(DB)存儲(chǔ)用戶(hù)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)域，供所有的塊共享表9-1用戶(hù)程序中的塊9.1.2用戶(hù)程序使用的堆棧圖9-2塊堆棧和局域數(shù)據(jù)堆棧

圖9-1堆棧操作9.1.3用戶(hù)程序結(jié)構(gòu)1．線性程序線性程序也稱(chēng)為線性編程。所謂線性程序結(jié)構(gòu)，就是將整個(gè)用戶(hù)程序連續(xù)放置在一個(gè)循環(huán)組織塊(OB1)中，塊中的程序按順序執(zhí)行，CPU通過(guò)反復(fù)執(zhí)行OB1來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制任務(wù)。

2．分部式程序分部式程序也稱(chēng)為分部編程或分塊編程。所謂分部式程序，就是將整個(gè)程序按任務(wù)分成若干個(gè)部分，并分別放置在不同的功能(FC)、功能塊(FB)及組織塊中，在一個(gè)塊中可以進(jìn)一步分解成段。在組織塊OB1中包含按順序調(diào)用其他塊的指令，并控制程序執(zhí)行。在分部式程序中，既無(wú)數(shù)據(jù)交換，也不存在重復(fù)利用的程序代碼。

3．結(jié)構(gòu)化程序結(jié)構(gòu)化程序又稱(chēng)為結(jié)構(gòu)化編程或模塊化編程。所謂結(jié)構(gòu)化程序，就是處理復(fù)雜自動(dòng)化控制任務(wù)的過(guò)程中，為了使任務(wù)更易于控制，常把過(guò)程要求類(lèi)似或相關(guān)的功能進(jìn)行分類(lèi)，分割為可用于幾個(gè)任務(wù)的通用解決方案的小任務(wù)，這些小任務(wù)以相應(yīng)的程序段表示，稱(chēng)為塊(FC或FB)。OB1通過(guò)調(diào)用這些程序塊來(lái)完成整個(gè)自動(dòng)化控制任務(wù)。結(jié)構(gòu)化程序的特點(diǎn)是每個(gè)塊(FC或FB)在OB1中可能會(huì)被多次調(diào)用，以完成具有相同過(guò)程工藝要求的不同控制對(duì)象。

圖9-3各種塊的調(diào)用關(guān)系用調(diào)用功能的方法實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)直接起動(dòng)單向旋轉(zhuǎn)(自鎖)的控制。

9.2.1編輯功能FC11．生成功能任務(wù)9.2學(xué)習(xí)功能的生成與調(diào)用2．變量聲明表中定義局部變量表9-2FC1的變量聲明表變量符號(hào)名稱(chēng)數(shù)據(jù)類(lèi)型聲明變量類(lèi)型注釋STARTBoolIN起動(dòng)按鈕STOPBoolIN停止按鈕MOTORBoolOUT電動(dòng)機(jī)3．編寫(xiě)功能FC1中的程序9.2.2調(diào)用FC1和程序仿真1．OB1中調(diào)用功能FC12．程序仿真系統(tǒng)有3個(gè)儲(chǔ)水箱，每個(gè)水箱有2個(gè)液位傳感器，UH1、UH2、UH3為高液位傳感器，“1”有效；UL1、UL2、UL3為低液位傳感器，“0”有效。Y1、Y3、Y5分別為3個(gè)儲(chǔ)水水箱進(jìn)水電磁閥；Y2、Y4、Y6分別為3個(gè)儲(chǔ)水水箱放水電磁閥。SB1、SB3、SB5分別為3個(gè)儲(chǔ)水水箱放水電磁閥手動(dòng)開(kāi)啟按鈕；SB2、SB4、SB6分別為3個(gè)儲(chǔ)水箱放水電磁閥手動(dòng)關(guān)閉按鈕?？刂埔螅篠B1、SB3、SB5在PLC外部操作設(shè)定，通過(guò)人工的方式，按隨機(jī)的順序?qū)⑺浞趴?。只要檢測(cè)到水箱“空”的信號(hào)，系統(tǒng)就自動(dòng)地向水箱注水，直到檢測(cè)到水箱“滿(mǎn)”信號(hào)為止。每次只能對(duì)一個(gè)水箱進(jìn)行注水操作。任務(wù)9.3學(xué)習(xí)功能塊的生成與調(diào)用9.3.1編輯功能塊1．創(chuàng)建項(xiàng)目、硬件組態(tài)及編寫(xiě)符號(hào)表2．規(guī)劃程序結(jié)構(gòu)3．編輯功能塊FB1的LAD程序

4．建立背景數(shù)據(jù)塊5．編輯起動(dòng)組織塊OB1009.3.2OB1中調(diào)用功能塊及仿真1．創(chuàng)建項(xiàng)目、硬件組態(tài)及編寫(xiě)符號(hào)表2．規(guī)劃程序結(jié)構(gòu)任務(wù)9.4應(yīng)用多重背景3．編輯功能塊FB1和FB104．OB1中調(diào)用FB105．仿真用循環(huán)中斷實(shí)現(xiàn)8位彩燈循環(huán)點(diǎn)亮控制。要求彩燈每一秒變化一次，可以通過(guò)開(kāi)關(guān)控制左移一位或右移一位。通過(guò)開(kāi)關(guān)可以控制循環(huán)移動(dòng)暫停，也可以通過(guò)開(kāi)關(guān)控制彩燈重新移動(dòng)。9.5.1組織塊組織塊是操作系統(tǒng)與用戶(hù)程序的接口，由操作系統(tǒng)調(diào)用，組織塊中的程序是用戶(hù)編寫(xiě)的。

任務(wù)9.5應(yīng)用組織塊9.5.2使用循環(huán)中斷的彩燈控制程序1．建立項(xiàng)目與硬件組態(tài)2．OB100程序3．OB35程序圖9-29MB0循環(huán)左移圖9-30MB0循環(huán)右移4．OB1中禁止和激活硬件中斷5．仿真任務(wù)一：液體混合裝置控制程序設(shè)計(jì)——使用開(kāi)關(guān)量。由3個(gè)開(kāi)關(guān)量液位傳感器，分別檢測(cè)液位的高、中和低?，F(xiàn)要求對(duì)A、B兩種液體原料按等比例混合，請(qǐng)編寫(xiě)控制程序。任務(wù)9.6設(shè)計(jì)與調(diào)試液體混合裝置控制程序任務(wù)二：液體混合裝置控制程序設(shè)計(jì)——使用模擬量。系統(tǒng)由一個(gè)模擬量液位傳感器-變送器來(lái)檢測(cè)液位的高低，并進(jìn)行液位顯示?，F(xiàn)要求對(duì)A、B兩種液體原料按等比例混合，請(qǐng)編寫(xiě)控制程序。9.6.1液體混合裝置控制程序設(shè)計(jì)——使用開(kāi)關(guān)量1．建立項(xiàng)目與硬件組態(tài)2．編輯符號(hào)表3．規(guī)劃程序結(jié)構(gòu)4．編輯功能FC和組織塊OB1005．在OB1中調(diào)用功能9.6.2液體混合裝置控制程序設(shè)計(jì)——使用模擬量1．建立項(xiàng)目與硬件組態(tài)2．編輯符號(hào)表3．規(guī)劃程序結(jié)構(gòu)4．編輯功能FC5．創(chuàng)建功能塊FB6．建立背景數(shù)據(jù)塊DB在SIMATIC管理器中，雙擊本項(xiàng)目的“塊”文件夾