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

PLCapplicationtechnologyPLC應(yīng)用技術(shù)項(xiàng)目教程順序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)CONTENTS01任務(wù)4.1機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)4.2交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)目

錄02任務(wù)4.1機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)知識(shí)點(diǎn)1順序控制設(shè)計(jì)法任務(wù)4.1機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（1）PLC梯形圖程序設(shè)計(jì)一般有兩種方法。經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法順序設(shè)計(jì)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(gè)輸入信號(hào)的作用下，根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時(shí)間的順序，在生產(chǎn)過(guò)程中各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)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(guò)程、功能和特性的一種圖形，也是設(shè)計(jì)PLC的順序控制程序的有力工具。知識(shí)點(diǎn)1順序控制設(shè)計(jì)法任務(wù)4.1機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)1.順序功能圖語(yǔ)言的基本元素1）步的基本概念2）初始步3）活動(dòng)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(shí)點(diǎn)1順序控制設(shè)計(jì)法任務(wù)4.1機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

順序控制設(shè)計(jì)法最基本的思想是將系統(tǒng)的一個(gè)工作表周期劃分為若干個(gè)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(chǔ)器M）來(lái)代表各步。

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

知識(shí)點(diǎn)1順序控制設(shè)計(jì)法任務(wù)4.1機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

轉(zhuǎn)換用有向連線上與有向連線垂直的短劃線來(lái)表示，轉(zhuǎn)換將相鄰兩步分隔開(kāi)。轉(zhuǎn)換條件可以用文字語(yǔ)言、布爾代數(shù)表達(dá)式或圖形符號(hào)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(shí)點(diǎn)1順序控制設(shè)計(jì)法任務(wù)4.1機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(gè)轉(zhuǎn)換，每一個(gè)轉(zhuǎn)換的后面只有一個(gè)步2）選擇序列

選擇序列的開(kāi)始稱為分支,轉(zhuǎn)換符號(hào)只能標(biāo)在水平連線之下。如果步M4.0是活動(dòng)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(shí)選擇一個(gè)序列。選擇序列的結(jié)束稱為合并知識(shí)點(diǎn)1順序控制設(shè)計(jì)法任務(wù)4.1機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)3）并行序列

并行序列的開(kāi)始稱為分支，當(dāng)轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)導(dǎo)致幾個(gè)序列同時(shí)激活時(shí)，這些序列稱為并行序列。當(dāng)步M4.0是活動(dòng)的，并且轉(zhuǎn)換條件I0.0為1狀態(tài)，步M4.1和步M5.1同時(shí)變?yōu)榛顒?dòng)步，同時(shí)步M4.0變?yōu)椴换顒?dòng)步。為了強(qiáng)調(diào)轉(zhuǎn)換的同步實(shí)現(xiàn)，水平連線用雙線表示。步M4.1和步M5.1被同時(shí)激活后，每個(gè)序列中活動(dòng)步的進(jìn)展將是獨(dú)立的。在表示同步的水平雙線之上，只允許有一個(gè)轉(zhuǎn)換符號(hào)。并行序列用來(lái)表示系統(tǒng)的幾個(gè)同時(shí)工作的獨(dú)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(gè)轉(zhuǎn)換符號(hào)。知識(shí)點(diǎn)1順序控制設(shè)計(jì)法任務(wù)4.1機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)2.編程方法應(yīng)用舉例

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

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

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

4）使用延時(shí)時(shí)間轉(zhuǎn)換條件的設(shè)計(jì)方法知識(shí)點(diǎn)1順序控制設(shè)計(jì)法任務(wù)4.1機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)5）啟保停設(shè)計(jì)法啟保停電路僅僅使用與觸點(diǎn)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(hào)PLC的指令系統(tǒng)都有這一類指令。

知識(shí)點(diǎn)1順序控制設(shè)計(jì)法任務(wù)4.1機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)6）.比較指令實(shí)現(xiàn)順序控制

用整形變量表示工步，在每個(gè)工步前放置一個(gè)比較指令，在工步結(jié)束前給變量賦值，跳轉(zhuǎn)到下一個(gè)工步，如圖4-15所示，Step為1時(shí)輸出Q0.0，當(dāng)I0.1為1時(shí)，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(xiàng)目教程順序控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)CONTENTS01任務(wù)4.1機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)4.2交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)目

錄02任務(wù)4.2交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)知識(shí)點(diǎn)1函數(shù)塊任務(wù)4.2交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)FB是帶存儲(chǔ)區(qū)的代碼塊。類似于子程序，僅在被其他程序調(diào)用時(shí)才執(zhí)行。調(diào)用FB時(shí)，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(shí)變量里的數(shù)據(jù)將會(huì)丟失。FB-功能塊知識(shí)點(diǎn)1函數(shù)塊任務(wù)4.2交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

打開(kāi)項(xiàng)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(kāi)“添加新塊”對(duì)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(hào)方式為“自動(dòng)”，編程語(yǔ)言為L(zhǎng)AD（梯形圖）。知識(shí)點(diǎn)1函數(shù)塊任務(wù)4.2交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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(shí)點(diǎn)1函數(shù)塊任務(wù)4.2交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

編寫(xiě)

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(kāi)關(guān)”、靜態(tài)參數(shù)“定時(shí)器”、輸入輸出參數(shù)“定時(shí)器接通指示”控制“東西紅燈”等6個(gè)輸出參數(shù)。知識(shí)點(diǎn)1函數(shù)塊任務(wù)4.2交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

在OB1中調(diào)用FB

在OB1程序編輯視窗中，將項(xiàng)目樹(shù)中的FB拖放到右邊的程序區(qū)的水平“導(dǎo)線”上，松開(kāi)鼠標(biāo)左鍵時(shí)，在彈出的“調(diào)用選項(xiàng)”對(duì)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(shí)點(diǎn)1函數(shù)塊任務(wù)4.2交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

處理調(diào)用錯(cuò)誤

若在OB1中已經(jīng)調(diào)用FB1后，在FB1中增加或刪減某個(gè)參數(shù)，或修改了某個(gè)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(shí)點(diǎn)2函數(shù)任務(wù)4.2交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)FC-功能FC是不帶“存儲(chǔ)區(qū)”的代碼塊，類似于子程序，僅在被其他程序調(diào)用時(shí)才執(zhí)行。調(diào)用FC時(shí)，需要用實(shí)際參數(shù)代替形式參數(shù)。當(dāng)FC執(zhí)行結(jié)束后，臨時(shí)變量里的數(shù)據(jù)會(huì)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(shí)點(diǎn)2函數(shù)任務(wù)4.2交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

生成函數(shù)

在博途軟件的項(xiàng)目視圖中，打開(kāi)項(xiàng)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(kāi)“添加新塊”對(duì)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(hào)方式為“自動(dòng)”，編程語(yǔ)言為L(zhǎng)AD（梯形圖）。知識(shí)點(diǎn)2函數(shù)任務(wù)4.2交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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(dòng)分隔條，分隔條上面的函數(shù)的接口（Interface）區(qū)知識(shí)點(diǎn)2函數(shù)任務(wù)4.2交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)編寫(xiě)FC中程序知識(shí)點(diǎn)2函數(shù)任務(wù)4.2交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)在OB1中調(diào)用FC知識(shí)點(diǎn)2函數(shù)任務(wù)4.2交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

使用形參編程比較靈活，使用比較方便，特別對(duì)于功能相同或相近的程序來(lái)說(shuō)，只需要在調(diào)用的邏輯塊中改變FC的實(shí)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(shí)點(diǎn)3數(shù)據(jù)塊任務(wù)4.2交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)塊DB的使用在項(xiàng)目中添加了S7-1200設(shè)備之后，在項(xiàng)目樹(shù)中此PLC的“程序塊”下即可以添加新的數(shù)據(jù)塊。知識(shí)點(diǎn)3數(shù)據(jù)塊任務(wù)4.2交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)雙擊打開(kāi)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(shí)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?？梢灾苯渔I入數(shù)據(jù)類型標(biāo)識(shí)符（例如：使用高速計(jì)數(shù)器功能時(shí)，調(diào)用指令CTRL_HSC_EXT指令，其中CTRL引腳填寫(xiě)的數(shù)據(jù)類型為“HSC_Count”，需要手動(dòng)直接輸入），或者通過(guò)該列中的選擇按鈕選擇。知識(shí)點(diǎn)3數(shù)據(jù)塊任務(wù)4.2交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(dòng)到MOVE指令的OUT1引腳即可，如下圖示：知識(shí)點(diǎn)3數(shù)據(jù)塊任務(wù)4.2交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(shí)器、計(jì)數(shù)器等指令時(shí)，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(lái)提供定時(shí)器和計(jì)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(shí)點(diǎn)4組織塊任務(wù)4.2交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)塊概述知識(shí)點(diǎn)4組織塊任務(wù)4.2交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(shí)點(diǎn)4組織塊任務(wù)4.2交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)某些組織塊在啟動(dòng)時(shí)，操作系統(tǒng)將輸出啟動(dòng)信息。用戶編寫(xiě)組織塊程序時(shí)，可根據(jù)這些啟動(dòng)信息進(jìn)行相應(yīng)處理。知識(shí)點(diǎn)4組織塊任務(wù)4.2交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)啟動(dòng)組織塊

啟動(dòng)組織塊在CPU從STOP模式切換到RUN模式期間執(zhí)行一次；啟動(dòng)組織塊一般用于編寫(xiě)初始化程序，如賦初始值等；可以使用多個(gè)啟動(dòng)組織塊；啟動(dòng)組織塊包含啟動(dòng)信息。知識(shí)點(diǎn)4組織塊任務(wù)4.2交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)程序循環(huán)組織塊要啟動(dòng)用戶程序，執(zhí)行項(xiàng)目中至少要有一個(gè)程序循環(huán)組織塊，如OB1；操作系統(tǒng)在每個(gè)掃描周期調(diào)用程序循環(huán)組織塊一次；可以使用多個(gè)程序循環(huán)組織快；程序循環(huán)組織快的優(yōu)先等級(jí)為1，這對(duì)應(yīng)于所有組織塊中的最低優(yōu)先等級(jí)，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(méi)有啟動(dòng)信息。知識(shí)點(diǎn)4組織塊任務(wù)4.2交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)處于較高優(yōu)先級(jí)的組織塊可以中斷處于較低優(yōu)先級(jí)組中組織塊的處理過(guò)程；相同優(yōu)先級(jí)組的組織塊不會(huì)對(duì)他們自己產(chǎn)生中斷。這些中斷會(huì)按照他們的優(yōu)先級(jí)增加到隊(duì)列中，然后按照優(yōu)先級(jí)由高到低的順序來(lái)執(zhí)行。循環(huán)組織塊在每個(gè)掃描周期都會(huì)被執(zhí)行，直到另外事件的組織塊對(duì)他產(chǎn)生中斷。知識(shí)點(diǎn)4組織塊任務(wù)4.2交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)各組織塊的優(yōu)先級(jí)時(shí)間分類編號(hào)優(yōu)先級(jí)組循環(huán)程序1，>=12311啟動(dòng)100，>=1231延時(shí)中斷20~23>=12332循環(huán)中斷>=1237硬件中斷40~47>=12356診斷錯(cuò)誤中斷829時(shí)間錯(cuò)誤80263知識(shí)點(diǎn)4組織塊任務(wù)4.2交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)延時(shí)中斷組織塊延時(shí)中斷組織塊在操作系統(tǒng)經(jīng)過(guò)一段用戶定義的延遲時(shí)間后啟動(dòng)，在調(diào)用啟動(dòng)延時(shí)中斷指令后開(kāi)始計(jì)時(shí)；最多可使用四個(gè)延時(shí)中斷（延時(shí)中斷+循環(huán)中斷）；延時(shí)中斷組織塊沒(méi)有啟動(dòng)信息。知識(shí)點(diǎn)4組織塊任務(wù)4.2交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(guò)程中，以周期性的時(shí)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(gè)循環(huán)中斷（延時(shí)中斷+循環(huán)中斷）;通過(guò)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(méi)有啟動(dòng)信息。知識(shí)點(diǎn)4組織塊任務(wù)4.2交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)診斷錯(cuò)誤中斷組織塊如果具有診斷功能的模塊檢測(cè)到了錯(cuò)誤，那么這個(gè)模塊會(huì)觸發(fā)一個(gè)診斷錯(cuò)誤中斷；在錯(cuò)誤發(fā)生和錯(cuò)誤解決的兩種情況下，操作系統(tǒng)可以調(diào)用診斷錯(cuò)誤中斷組織塊；診斷錯(cuò)誤中斷組織塊有啟動(dòng)信息；只能使用一個(gè)診斷錯(cuò)誤中斷組織塊OB82。知識(shí)點(diǎn)4組織塊