结合具体实例详细分析顺序功能图的设计法和设计步骤

Date:2022-10-30 Page:1Date:2022-10-30 Page:2 本章介绍顺序控制的概念、顺控系统的结构及顺序功能本章介绍顺序控制的概念、顺控系统的结构及顺序功能图的分类，结合具体实例详细分析顺序功能图的设计方法和图的分类，结合具体实例详细分析顺序功能图的设计方法和设计步骤，最后介绍了如何在设计步骤，最后介绍了如何在S7 GRAPHS7 GRAPH环境下完成顺控器的环境下完成顺控器的设计及调试。设计及调试。6.1 6.1 顺序功能图顺序功能图6.2 6.2 顺控器设计举例顺控器设计举例 6.3 S7 GRAPH6.3 S7 GRAPH的应用的应用 6.4 6.4 思考与练习思考与练习 第第6 6章章 顺序控制与顺序控制与S7 GRAPHS7 GRAPH编程编程 返回首页返回首页Date:2022-10-30 Page:3 顺序功能图（简称顺序功能图（简称SFCSFC）是）是IECIEC标准编程语言，用于编制标准编程语言，用于编制复杂的顺控程序，很容易被初学者接受，对于有经验的电气复杂的顺控程序，很容易被初学者接受，对于有经验的电气程师，也会大大提高工作效率。程师，也会大大提高工作效率。6.1.1 顺序控制顺序控制 6.1.2 顺序功能图顺序功能图 6.1 顺序功能图顺序功能图 返回本章返回本章Date:2022-10-30 Page:46.1.1 顺序控制顺序控制返回本节返回本节Date:2022-10-30 Page:56.1.2 顺序功能图顺序功能图（1）（2）（3）返回本节返回本节Date:2022-10-30 Page:66.2 6.2 顺控器设计举例顺控器设计举例 6.2.1 6.2.1 单流程设计单流程设计 6.2.2 6.2.2 选择性分支流程设计选择性分支流程设计 6.2.3 6.2.3 并进分支流程设计并进分支流程设计 返回本章返回本章Date:2022-10-30 Page:76.2.1 6.2.1 单流程设计单流程设计【6-2-16-2-1】交通信号灯控制系统设计。交通信号灯控制系统设计。北向 南向 东向 西向 红 红 红 红 黄 黄 黄 黄 绿 绿 绿 绿 启动 停止 东西向 南北向 黄黄 红红 绿绿 Q4.0 Q4.1 Q4.2 Q4.3 Q4.4 Q4.5 交通信号灯控制盘 I0.0 I0.1 返回本节返回本节Date:2022-10-30 Page:8 上图所示为双干道交通信号灯设置示意图，元件分配表上图所示为双干道交通信号灯设置示意图，元件分配表如下。如下。返回上级返回上级Date:2022-10-30 Page:91.1.控制说明控制说明 信号灯的动作受信号灯的动作受开关总体控制，按一开关总体控制，按一下起动按钮，信号灯下起动按钮，信号灯系统开始工作，工作系统开始工作，工作流程如图所示。流程如图所示。开 始 东西向红灯亮、南北向绿灯亮 20s 时间到否？东西向红灯亮、南北向黄灯亮 5s 时间到否？东西向绿灯亮、南北向红灯亮 30s 时间到否？东西向黄灯亮、南北向红灯亮 5s 时间到否？Y Y Y Y N N N N 返回上级返回上级Date:2022-10-30 Page:102.2.顺序功能图顺序功能图 分析信号灯的变化分析信号灯的变化规律，可将工作过程规律，可将工作过程分成分成4个依设定时间而个依设定时间而顺序循环执行的状态：顺序循环执行的状态：S2、S3、S4和和S5，另设一个初始状态另设一个初始状态S1。由于控制比较简单，由于控制比较简单，可用单流程实现，如可用单流程实现，如图图 6-7 所 示。所 示。S2T1StartS3T2S4T3S5S1StopR S2R S3R S4R S5=S1T4=Q4.0=Q4.5T1 20s=Q4.0=Q4.4T2 5s=Q4.2=Q4.3T3 30s=Q4.1=Q4.3T4 5s返回上级返回上级Date:2022-10-30 Page:112.2.顺序功能图顺序功能图 分析信号灯的变分析信号灯的变化规律，可将工作过化规律，可将工作过程分成程分成4个依设定时个依设定时间而顺序循环执行的间而顺序循环执行的状态：状态：S2、S3、S4和和S5，另设一个初，另设一个初始状态始状态S1。由于控。由于控制比较简单，可用单制比较简单，可用单流程实现，如图流程实现，如图6-7所示。所示。S2T1StartS3T2S4T3S5S1StopR S2R S3R S4R S5=S1T4=Q4.0=Q4.5T1 20s=Q4.0=Q4.4T2 5s=Q4.2=Q4.3T3 30s=Q4.1=Q4.3T4 5s 编写程序时，可将顺序功能编写程序时，可将顺序功能图放置在一个功能块（图放置在一个功能块（FB）中，而将停止作用的部分程序中，而将停止作用的部分程序放置在另一个功能（放置在另一个功能（FC）或）或功能块（功能块（FB）中。这样在系）中。这样在系统启动运行期间，只要停止按统启动运行期间，只要停止按钮（钮（Stop）被按动，立即将）被按动，立即将所有状态所有状态S2S5复位，并返复位，并返回到待命状态回到待命状态S1。在待命状态下，只要按动起在待命状态下，只要按动起动按钮（动按钮（Start），系统即开），系统即开始按顺序功能图所描述的过程始按顺序功能图所描述的过程循环执行。循环执行。返回上级返回上级Date:2022-10-30 Page:126.2.2 6.2.2 选择性分支流程设计选择性分支流程设计【例【例6-2-26-2-2】洗车控制系统设计。洗车控制系统设计。风干风干 Q4.3 泡沫清洗泡沫清洗 Q4.1 清水冲洗清水冲洗 Q4.2 自动自动 手动手动 起动起动 停止停止 冲洗冲洗 风干风干 结束结束 洗车控制面板洗车控制面板 返回本节返回本节Date:2022-10-30 Page:13 上图所示为上图所示为洗车控制系统布置图洗车控制系统布置图，元件分配表如下。，元件分配表如下。返回上级返回上级Date:2022-10-30 Page:141.1.控制说明控制说明 洗车过程包含洗车过程包含3 3道工艺：泡沫清洗、清水冲洗和风干。道工艺：泡沫清洗、清水冲洗和风干。系统设置系统设置“自动自动”和和“手动手动”两种控制方式。控制要求如下：两种控制方式。控制要求如下：若方式选择开关若方式选择开关ModeMode置于置于“手动手动”方式，按起动按钮方式，按起动按钮StartStart，则按下面的顺序动作：，则按下面的顺序动作：首先执行首先执行泡沫清洗泡沫清洗按冲洗按钮按冲洗按钮SB1SB1，则执行，则执行清水冲洗清水冲洗按风干按钮按风干按钮SB2SB2，则执行，则执行风干风干按完成按钮按完成按钮SB3SB3，则结束洗，则结束洗车作业。车作业。若选择方式开关置于若选择方式开关置于“自动自动”方式，按起动按钮后，方式，按起动按钮后，则自动执行洗车流程：泡沫清洗则自动执行洗车流程：泡沫清洗10s10s清水冲洗清水冲洗20s20s风干风干5s5s结束结束回到待洗状态。回到待洗状态。任何时候按下停止按钮任何时候按下停止按钮StopStop，则立即停止洗车作业。，则立即停止洗车作业。返回上级返回上级Date:2022-10-30 Page:152.2.顺序功能图设计顺序功能图设计 由于由于“手动手动”和和“自动自动”工作方式只能选择其一，因工作方式只能选择其一，因此使此使用选择性分支来实现，如图所示。用选择性分支来实现，如图所示。S2T1ModeS3T2S4T3S8S1StopStartS M0.0M0.0T1 10s=Q4.2=Q4.1T2 20s=Q4.3T3 5sS5SB1ModeS6SB2S7SB3=Q4.2=Q4.1=Q4.3R M0.0R Q4.1R Q4.2R Q4.3R M0.0 待洗状态用待洗状态用S1S1表示。表示。洗车作业流程包括：泡沫清洗车作业流程包括：泡沫清洗、清水冲洗、风干洗、清水冲洗、风干3 3个工序，因个工序，因此在此在“自动自动”和和“手动手动”方式下可方式下可分别用分别用3 3个状态来表示：自动方式个状态来表示：自动方式使用使用S2S2S4S4；手动方式使用；手动方式使用S5S5S7S7。洗车作业完成状态使用洗车作业完成状态使用S8S8。返回上级返回上级Date:2022-10-30 Page:16【6-2-36-2-3】指示灯控制系统。指示灯控制系统。某指示灯控制系统有某指示灯控制系统有3 3个指示灯，按下述要求控制：个指示灯，按下述要求控制：按动起动按钮按动起动按钮StartStart，按一定的时间间隔依，按一定的时间间隔依L0L1L2L0L1L2的顺的顺序点亮。序点亮。随时按动停止按钮随时按动停止按钮StopStop，按一定的时间间隔依，按一定的时间间隔依L2L1L0L2L1L0灭灯，但未被点亮的灯不必执行灭灯动作。例如，若只有灭灯，但未被点亮的灯不必执行灭灯动作。例如，若只有L0L0和和L1L1被点亮，按动被点亮，按动StopStop后则只执行后则只执行L1L0L1L0灭灯动作。灭灯动作。元件分配表如下。元件分配表如下。返回上级返回上级Date:2022-10-30 Page:17 由于要求由于要求灯的状态能够灯的状态能够保持，因此应保持，因此应使用置位指令使用置位指令点亮指示灯，点亮指示灯，用复位指令使用复位指令使指示灯熄灭。指示灯熄灭。程序采用带有程序采用带有跳转的选择性跳转的选择性分支设计，如分支设计，如图所示。图所示。S1T1StartS2T2S3StopS4T4S M0.0S Q4.0T1 20sS Q4.1T2 20sS Q4.2R Q4.2T4 20sM0.0S5T5R Q4.1T5 20sS6R Q4.0R M0.0StopStopR S6 在在S1S1（L0L0被点亮）被被点亮）被激活的情况下，若按动停激活的情况下，若按动停止按钮止按钮StopStop，则跳过，则跳过S2S2S5S5，直接激活，直接激活S6S6（熄灭（熄灭L0L0），然后自动复位），然后自动复位S6S6；在在S2S2（L0L0、L1L1被点亮）被点亮）被激活的情况下，若按动被激活的情况下，若按动停止按钮停止按钮StopStop，则跳过，则跳过S3S3、S 4S 4，直 接 激 活，直 接 激 活 S 5S 5（熄灭（熄灭L1L1）；）；在在S3S3（L0L0、L1L1、L2L2被被点亮）被激活的情况下，点亮）被激活的情况下，若按动停止按钮若按动停止按钮StopStop，则，则激活激活S4S4（熄灭（熄灭L2L2）。）。返回上级返回上级Date:2022-10-30 Page:186.2.3 6.2.3 并进分支流程设计并进分支流程设计 【例【例6-2-46-2-4】饮料灌装线的设计。饮料灌装线的设计。返回本节返回本节Date:2022-10-30 Page:19 上图为某流质饮料灌装生产线的示意图，在传送带上设上图为某流质饮料灌装生产线的示意图，在传送带上设有灌装工位和封盖工位，能自动完成饮料的灌装及封盖操有灌装工位和封盖工位，能自动完成饮料的灌装及封盖操作，元件分配表如下。作，元件分配表如下。返回上级返回上级Date:2022-10-30 Page:201.1.控制说明控制说明 传送带由传送带由电机电机M1M1驱动，传送带上设有灌装工位工件驱动，传送带上设有灌装工位工件传感器传感器SE1SE1、封盖工位工件、封盖工位工件传感器传感器SE2SE2和传送带定位和传送带定位传感器传感器SE5SE5。按动起动按钮按动起动按钮StartStart，传送带，传送带M1M1开始转动，若定位传感器开始转动，若定位传感器SE5SE5动作，表示饮料瓶已到达一个工位，传送带应立即停止。动作，表示饮料瓶已到达一个工位，传送带应立即停止。在灌装工位上部有一个饮料罐，当该工位有饮料瓶时，则在灌装工位上部有一个饮料罐，当该工位有饮料瓶时，则由电磁阀由电磁阀LT1LT1对饮料瓶进行对饮料瓶进行3s3s定时灌装（传送带已定位）。定时灌装（传送带已定位）。在封盖工位上有在封盖工位上有2 2个单作用气缸（个单作用气缸（A A缸和缸和B B缸），当工位上有缸），当工位上有饮料瓶时，首先饮料瓶时，首先A A缸向下推出瓶盖，当缸向下推出瓶盖，当SE3SE3动作时，表示瓶盖已推动作时，表示瓶盖已推到位，然后到位，然后B B缸开始执行压接，缸开始执行压接，1s1s后后B B缸打开，再经缸打开，再经1s A1s A缸退回，缸退回，当当SE4SE4动作时表示动作时表示A A缸已退回到位，封盖动作完成。缸已退回到位，封盖动作完成。瓶子的补充及包装，假设使用人工操作，暂时不考虑。瓶子的补充及包装，假设使用人工操作，暂时不考虑。任何时候按停止按钮任何时候按停止按钮StopStop，应立即停止正在执行的工作：，应立即停止正在执行的工作：传送带电机停止、电磁阀关闭、气缸归位。传送带电机停止、电磁阀关闭、气缸归位。返回上级返回上级Date:2022-10-30 Page:212.2.顺序功能图设计顺序功能图设计 S2T1SE5S3S1StartM0.0T1 3sR M0.0=Q4.2=Q4.0SE1SE1S4S Q4.2SE2T2S5SE2T2 1sT3S6R Q4.2SE3SE4S7R M0.0S3S7StopR S1R S2R S3R S4R S5R S6R S7R M0.0T3 1sS M0.0=Q4.3SE3S1-S1-传送带动作传送带动作S2-S2-电磁阀动作电磁阀动作S3-S3-等待等待S4-AS4-A缸推出缸推出S5-BS5-B缸压盖缸压盖S6-BS6-B缸松开，缸松开，A A缸退回缸退回S7-S7-等待等待返回上级返回上级Date:2022-10-30 Page:22【例【例6-2-56-2-5】气压式冲孔加工控制系统设计。气压式冲孔加工控制系统设计。S B 1 S B 2 M1 SE1 SE 2 SB3 S B4 A 缸缸 B 缸缸 M2 返回上级返回上级Date:2022-10-30 Page:23 上图为气压式冲孔加工控制系统示意图，右边为输送工上图为气压式冲孔加工控制系统示意图，右边为输送工件的传送带，左边为加工转盘，件的传送带，左边为加工转盘，元件分配表如下。元件分配表如下。返回上级返回上级Date:2022-10-30 Page:241.1.控制说明控制说明 在第在第1 1工位上设有转盘定位传感器工位上设有转盘定位传感器SE1SE1和工件检测传感和工件检测传感器器SE2SE2。当转盘转到工位位置时。当转盘转到工位位置时SE1SE1动作，利用该信号可控制动作，利用该信号可控制转盘停止；有工件时转盘停止；有工件时SE2SE2动作，利用该信号可控制第动作，利用该信号可控制第2 2和第和第3 3工位上的气压式冲孔机和测孔机是否动作，也可以控制第工位上的气压式冲孔机和测孔机是否动作，也可以控制第3 3和第和第4 4工位的隔离挡板是否抽离。工位的隔离挡板是否抽离。在第在第2 2工位上设有气压式冲孔机，并安装有下限位开工位上设有气压式冲孔机，并安装有下限位开关关SB1SB1和上限位开关和上限位开关SB2SB2。当该工位有工件时执行冲孔操作，。当该工位有工件时执行冲孔操作，冲孔完成时冲孔完成时SB1SB1动作；冲孔机返回到位后动作；冲孔机返回到位后SB2SB2动作。动作。返回上级返回上级Date:2022-10-30 Page:25 在第在第3 3工位上设有测孔机和由单作用气缸工位上设有测孔机和由单作用气缸A A控制的废料控制的废料箱隔离挡板。测孔机上设有下限位开关箱隔离挡板。测孔机上设有下限位开关SB3SB3和上限位开关和上限位开关SB4SB4，当该工位有工件时，首先进行测孔，若测孔机在设定时间内当该工位有工件时，首先进行测孔，若测孔机在设定时间内能测孔到底（能测孔到底（SB3SB3动作），则为合格品，否则即为不合格品。动作），则为合格品，否则即为不合格品。不合格品在测孔完毕后，由不合格品在测孔完毕后，由A A缸抽离隔离板，让不合格的工缸抽离隔离板，让不合格的工件 自 动 掉 入 废 料 箱；若 为 合 格 品，则 送 到 第件 自 动 掉 入 废 料 箱；若 为 合 格 品，则 送 到 第 4 4 工工位。位。在第在第4 4工位设有由单作用气缸工位设有由单作用气缸B B控制的包装箱隔离挡板，控制的包装箱隔离挡板，当合格的工件到达该工位时，有气缸当合格的工件到达该工位时，有气缸B B抽离隔离挡板，抽离隔离挡板，将合格的工件落入包装箱。将合格的工件落入包装箱。工件的补充、冲孔、测试及搬运可同时进行，工件的工件的补充、冲孔、测试及搬运可同时进行，工件的补充由传送带（电机补充由传送带（电机M2M2驱动）送入。驱动）送入。返回上级返回上级Date:2022-10-30 Page:26SE 1S1Start预 置 C1T 1S3=Q 4.4T 1 3sC1减 1SE 2S4=Q 4.1SE 1S5=Q 4.0S2=Q 4.0C 1C 1SE 2S6=Q 4.1SB 1S8S Q 4.2SB 1S9R Q 4.2SB 2S1 0S7SB 3S1 1S Q 4.3S1 2R Q 4.3SB 4T 4S1 4=Q 4.4T 3 5sT 4 3sT 3SB 3S1 3R Q 4.3SB 4S1 5T 6S1 6=Q 4.5S1 7T 6 3sR Q 4.0R Q 4.1R Q 4.2R Q 4.3R Q 4.4R Q 4.5StopSB 3R S1R S2R S3R S4R S5R S6R S7R S8R S9R S10R S11R S12R S13R S14R S15R S16R S172.2.顺序功能图设计顺序功能图设计 由于工件的由于工件的补充、冲孔、测补充、冲孔、测试及搬运要求同试及搬运要求同时进行，所以应时进行，所以应采用并进分支与采用并进分支与汇合流程设计顺汇合流程设计顺序功能图。序功能图。返回上级返回上级Date:2022-10-30 Page:27【例【例6-2-6】机械手臂的控制。机械手臂的控制。E 点点 D 点点 MC 返回上级返回上级Date:2022-10-30 Page:28 上图为机械手臂控制系统示意图，元件分配表如下。上图为机械手臂控制系统示意图，元件分配表如下。返回上级返回上级Date:2022-10-30 Page:291.1.控制说明控制说明 试设计一个使用机械手臂来搬运工件的顺序控制程序，试设计一个使用机械手臂来搬运工件的顺序控制程序，机械手臂控制示意图左边为传送带，由电机机械手臂控制示意图左边为传送带，由电机MCMC驱动，在传送驱动，在传送带的右端（带的右端（E E点）设有工件传感器点）设有工件传感器LS5LS5。右边为。右边为3 3个单作用气个单作用气缸控制的机械手臂，缸控制的机械手臂，A A缸可使机械手臂左右移动，并设置有缸可使机械手臂左右移动，并设置有左限位开关左限位开关LS1LS1和右限位开关和右限位开关LS2LS2，通电时气缸向左伸出，断，通电时气缸向左伸出，断电时自动缩回；电时自动缩回；B B缸可使机械手臂上下移动，并设置有下限缸可使机械手臂上下移动，并设置有下限位开关位开关LS3LS3和上限位开关和上限位开关LS4LS4，通电时气缸向下伸出，断电时，通电时气缸向下伸出，断电时自动缩回；自动缩回；C C缸为气动抓手，通电时抓手动作将工件抓紧，缸为气动抓手，通电时抓手动作将工件抓紧，断电时抓手松开。断电时抓手松开。机械手臂的原点位置：机械手臂的原点位置：A A缸缩回到最右端、缸缩回到最右端、B B缸缩回到缸缩回到最上端、最上端、C C缸松开状态。缸松开状态。返回上级返回上级Date:2022-10-30 Page:30 当人工将工件放置在当人工将工件放置在D D点时点时LS0LS0动作动作BB缸即得电伸出缸即得电伸出并带动机械手臂下降直到并带动机械手臂下降直到LS3LS3动作动作CC缸得电将工件抓取，然缸得电将工件抓取，然后延时后延时2sB2sB缸断电复位并带动机械手臂上升直到缸断电复位并带动机械手臂上升直到LS4LS4动作动作AA缸得电伸出并带动机械手臂，将工件搬运到缸得电伸出并带动机械手臂，将工件搬运到E E点上方直到点上方直到LS1LS1动作动作BB缸得电伸出并带动机械手臂下降直到缸得电伸出并带动机械手臂下降直到LS3LS3动作动作CC缸断电放开工件，延时缸断电放开工件，延时2sB2sB缸断电缩回并带动机械手臂上缸断电缩回并带动机械手臂上升直到升直到LS4LS4动作动作AA缸断电缩回并带动机械手臂返回到原点待缸断电缩回并带动机械手臂返回到原点待命。命。当当E E点有工件（点有工件（LS0LS0动作）且动作）且B B缸已上升到最上方（缸已上升到最上方（LS4LS4动作）时，传送带电机动作）时，传送带电机MCMC转动以运走工件，经转动以运走工件，经3s3s后传送带电后传送带电机自动停止。机械手臂应等待传送带电机停止后才能将工件机自动停止。机械手臂应等待传送带电机停止后才能将工件放置在放置在E E点。点。返回上级返回上级Date:2022-10-30 Page:31S1StartR Q 4.2R Q 4.1R Q 4.0S3L S4L S0S Q 4.1S4L S3S Q 4.2T 1 2sS5T 1R Q 4.1S6L S4S Q 4.0L S5S8L S1R Q 4.2T 2 2sT 2S1 1S Q 4.3L S5T 3 3sS1 2R Q 4.3L S2L S4T 3S1 4StopR Q 4.3R Q 4.1R Q 4.0S7S Q 4.1L S3S9R Q 4.1L S4S2S1 0S1 32.2.顺序功能图设计顺序功能图设计 当按动起动按钮当按动起动按钮StartStart以后，首先激活以后，首先激活S2S2进行原点复位；复位进行原点复位；复位结束（结束（LS2LS2和和LS4LS4动作），若动作），若D D点有工件（点有工件（LS0LS0动作），则激活动作），则激活S3S3使手使手臂下降；下降到位后（臂下降；下降到位后（LS3LS3动作）激活动作）激活S4S4，抓取工件并延时，抓取工件并延时2s2s；延时；延时2s2s后激活后激活S5S5，手臂上升；上升到位后（，手臂上升；上升到位后（LS4LS4动作），若传送带动作），若传送带E E点无点无工件（工件（LS5LS5未动作），则激活未动作），则激活S6S6，手臂向左伸出；伸出到位后（，手臂向左伸出；伸出到位后（LS1LS1动作），激活动作），激活S7S7，手臂带动工件下降；下降到位后（，手臂带动工件下降；下降到位后（LS3LS3动作）激活动作）激活S8S8，抓手松开并放下工件；工件放下后（延时，抓手松开并放下工件；工件放下后（延时2s2s为准）激活为准）激活S9S9，手，手臂上升，到位后（臂上升，到位后（LS4LS4动作）返回原点待命。动作）返回原点待命。当按下停止按钮当按下停止按钮StopStop时，激活时，激活S14S14手臂返回原点，但为了防止手臂返回原点，但为了防止机械损坏，工件不能松开。机械损坏，工件不能松开。当传送带上的当传送带上的E E点有工件且机械手臂处于上方时，可激活点有工件且机械手臂处于上方时，可激活S10S10、S11S11，起动传送带电机；延时，起动传送带电机；延时3s3s后激活后激活S12S12，使传送带电机停止，使传送带电机停止并返回待命状态。并返回待命状态。由于机械手臂和由于机械手臂和传送带可以看作传送带可以看作2 2个独个独立的系统，因此应采立的系统，因此应采用 并 进 分 支 流 程 设用 并 进 分 支 流 程 设计。计。返回上级返回上级Date:2022-10-30 Page:326.3 S7 GRAPH6.3 S7 GRAPH的应用的应用 S7-300 S7-300除了支持前面介绍的梯形图、语句表及功能块除了支持前面介绍的梯形图、语句表及功能块图等基本编程语言之外，如果使用可选软件包（图等基本编程语言之外，如果使用可选软件包（S7 GRAPHS7 GRAPH）或或STEP 7STEP 7专业版，还能进行顺序功能图的编写。专业版，还能进行顺序功能图的编写。6.3.1 6.3.1 创建创建S7 GRAPHS7 GRAPH项目项目 6.3.2 6.3.2 了解了解S7 GRAPHS7 GRAPH编辑器编辑器 6.3.3 6.3.3 编辑编辑S7 GRAPHS7 GRAPH功能块（功能块（FBFB）6.3.4 6.3.4 在在OB1OB1中调用中调用S7 GRAPHS7 GRAPH功能块（功能块（FBFB）返回本章返回本章Date:2022-10-30 Page:336.3.1 6.3.1 创建创建S7 GRAPHS7 GRAPH项目项目 利用利用S7 GRAPHS7 GRAPH编程语言，可以清楚快速地组织和编写编程语言，可以清楚快速地组织和编写S7 S7 PLCPLC系统的顺序控制程序。它根据功能将控制任务分解为若系统的顺序控制程序。它根据功能将控制任务分解为若干步，其顺序用图形方式显示出来并且可形成图形和文本方干步，其顺序用图形方式显示出来并且可形成图形和文本方式的文件。可非常方便地实现全局、单页或单步显示及互式的文件。可非常方便地实现全局、单页或单步显示及互锁控制和监视条件的图形分离。锁控制和监视条件的图形分离。在每一步中要执行相应的动作并且根据条件决定是否转在每一步中要执行相应的动作并且根据条件决定是否转换为下一步。它们的定义、互锁或监视功能用换为下一步。它们的定义、互锁或监视功能用STEP 7STEP 7的编程的编程语言语言LADLAD或或FBDFBD来实现。来实现。下面结合下面结合【例【例6-2-16-2-1】交通信号灯控制系统交通信号灯控制系统，介绍如何，介绍如何用用S7 GRAPHS7 GRAPH编辑顺序功能图。编辑顺序功能图。返回本节返回本节Date:2022-10-30 Page:341.1.创建创建S7S7项目项目 打开打开SIMATIC ManagerSIMATIC Manager，然后执行菜单命令，然后执行菜单命令【FileFile】【NewNew】创建一个项目，并命名为】创建一个项目，并命名为“信号灯信号灯GraphGraph”。2.2.硬件配置硬件配置 选择选择“信号灯信号灯Graph”Graph”项目下的项目下的“SIMATIC 300 Station”SIMATIC 300 Station”文件夹，进入文件夹，进入硬件组态窗口硬件组态窗口按图完成硬件配置，最后编译保按图完成硬件配置，最后编译保存并下载到存并下载到CPUCPU。返回上级返回上级Date:2022-10-30 Page:353.3.编辑符号表编辑符号表返回上级返回上级Date:2022-10-30 Page:364.4.插入插入S7 GRAPHS7 GRAPH功能块（功能块（FBFB）返回上级返回上级Date:2022-10-30 Page:376.3.2 6.3.2 了解了解S7 GRAPHS7 GRAPH编辑器编辑器 工工作作区区 浮浮动动的的浏浏览览窗窗口口 选选项项卡卡 详详细细信信息息窗窗口口 标标准准工工具具栏栏 浮浮动动工工具具栏栏 转转换换条条件件编编辑辑指指令令 视视图图工工具具栏栏 返回本节返回本节Date:2022-10-30 Page:381.1.视窗工具栏视窗工具栏 区域放大 缩小 放大 显示/隐藏详细信息窗口 显示/隐藏浏览窗口 选择浏览窗口的停泊位置 显示/隐藏步的条件和动作项 显示/隐藏注释区域 切换符号地址显示方式 显示永久性指令 单步显示方式 顺控器显示方式 缩放比例 返回上级返回上级Date:2022-10-30 Page:392.Sequencer2.Sequencer浮动工具栏浮动工具栏 插入顺控器 插入永久性 FC/FB 调用 插入永久性条件 插入动作 插入监视时间 U 插入监视时间 T 并行分支汇合 插入并行分支 选择性分支汇合 插入选择性分支 分支终止 预选和直接方式切换 跳转 插入步和转换 选择对象 返回上级返回上级Date:2022-10-30 Page:403.3.转换条件编辑工具栏转换条件编辑工具栏 梯形图分支闭合 插入梯形图分支 插入比较指令 插入常闭指令触点 插入常开指令触点 返回上级返回上级Date:2022-10-30 Page:414.4.浏览窗口浏览窗口 图形选项卡 顺控器选项卡 变量选项卡 返回上级返回上级Date:2022-10-30 Page:425.5.步与步的动作命令步与步的动作命令 命令区 操作数地址区 动作命令框 转换条件梯形图 步序 步名 转换编号 转换名 返回上级返回上级Date:2022-10-30 Page:43标准动作标准动作 对标准动作可以设置互锁（在命令的后面加对标准动作可以设置互锁（在命令的后面加“C”C”），仅），仅在步处于活动状态和互锁条件满足时，有互锁的动作才被执在步处于活动状态和互锁条件满足时，有互锁的动作才被执行。没有互锁的动作在步处于活动状态时就会被执行。行。没有互锁的动作在步处于活动状态时就会被执行。返回上级返回上级Date:2022-10-30 Page:44与事件有关的动作与事件有关的动作 动作可以与事件结合，事件是指步、监控信号、互锁信动作可以与事件结合，事件是指步、监控信号、互锁信号的状态变化、信息（号的状态变化、信息（MessageMessage）的确认（）的确认（AcknowledgmentAcknowledgment）或记录（或记录（RegistrationRegistration）信号被置位，事件的意义见下表。）信号被置位，事件的意义见下表。命令只能在事件发生的那个循环周期执行。命令只能在事件发生的那个循环周期执行。返回上级返回上级Date:2022-10-30 Page:45ONON命令与命令与OFFOFF命令命令 用用ONON命令或命令或OFFOFF命令可以使命令所在步之外的其他步变为命令可以使命令所在步之外的其他步变为活动步或非活动步。活动步或非活动步。指定的事件发生时，可以将指定的步变为活动步或非活指定的事件发生时，可以将指定的步变为活动步或非活动步。如果命令动步。如果命令OFFOFF的地址标识符为的地址标识符为S_ALLS_ALL，将除了命令，将除了命令“S1S1（V1V1，L1L1）OFF”OFF”所在的步之外其他的步变为非活动步。所在的步之外其他的步变为非活动步。返回上级返回上级Date:2022-10-30 Page:46动作中的计数器动作中的计数器 动作中的计数器的执行与指定的事件有关。互锁功能可动作中的计数器的执行与指定的事件有关。互锁功能可以用于计数器，对于有互锁功能的计数器，只有在互锁条件以用于计数器，对于有互锁功能的计数器，只有在互锁条件满足和指定的事件出现时，动作中的计数器才会计数。计数满足和指定的事件出现时，动作中的计数器才会计数。计数值为值为0 0时计数器位为时计数器位为“0”0”，计数值非，计数值非0 0时计数器位为时计数器位为“1”1”。事件发生时，计数器指令事件发生时，计数器指令CSCS将初值装入计数器。将初值装入计数器。CSCS指令指令下面一行是要装入的计数器的初值，它可以由下面一行是要装入的计数器的初值，它可以由IWIW、QWQW、MWMW、LWLW、DBWDBW、BIWBIW来提供，或用常数来提供，或用常数C#0C#0C#999C#999的形式给出。的形式给出。事件发生时，事件发生时，CUCU、CDCD、CRCR指令使计数值分别加指令使计数值分别加1 1、减、减1 1或或将计数值复位为将计数值复位为0 0。计数器命令与互锁组合时，命令后面要加。计数器命令与互锁组合时，命令后面要加上上“C”C”。返回上级返回上级Date:2022-10-30 Page:47动作中的定时器动作中的定时器 动作中的定时器与计数器的使用方法类似，事件出现时动作中的定时器与计数器的使用方法类似，事件出现时定时器被执行。互锁功能也可以用于定时器。定时器被执行。互锁功能也可以用于定时器。TL TL命令为扩展的脉冲定时器命令，该命令的下面一行命令为扩展的脉冲定时器命令，该命令的下面一行是定时器的定时时间是定时器的定时时间“time”time”，定时器位没有闭锁功能。，定时器位没有闭锁功能。TD TD命令用来实现定时器位有闭锁功能的延迟。命令用来实现定时器位有闭锁功能的延迟。TR TR是复位定时器命令，一旦事件发生定时器立即停止是复位定时器命令，一旦事件发生定时器立即停止定时，定时器位与定时值被复位为定时，定时器位与定时值被复位为“0”0”。返回上级返回上级Date:2022-10-30 Page:486.6.设置设置S7 GRAPHS7 GRAPH功能块的参数集功能块的参数集 返回上级返回上级Date:2022-10-30 Page:496.3.3 6.3.3 编辑编辑S7 GRAPHS7 GRAPH功能块（功能块（FBFB）规划顺序功能图规划顺序功能图 编辑步的名称编辑步的名称 动作的编辑动作的编辑 编程转换条件编程转换条件 返回本节返回本节Date:2022-10-30 Page:501.1.规划顺序功能图规划顺序功能图 输入目标步的编号 光标指向目标步的框线 自动添加跳转起始步的转换 插入插入“步及步的转换步及步的转换”；插入插入“跳转跳转”。返回上级返回上级Date:2022-10-30 Page:512.2.编辑步的名称编辑步的名称 表示步的方框内有步的编表示步的方框内有步的编号（如号（如S1S1）和步的名称（如）和步的名称（如Step1Step1），点击相应项可以进行），点击相应项可以进行修改，不能用汉字作步和转换修改，不能用汉字作步和转换的名称。的名称。将步将步S1S1S5S5的名称依次改的名称依次改为为“InitialInitial（初始化）（初始化）”、“ER_SGER_SG（东西向红灯（东西向红灯-南北向南北向绿灯）绿灯）”“”“ER_SYER_SY（东西向红灯（东西向红灯-南北向黄灯）南北向黄灯）”、“EG_SREG_SR（东西向绿灯（东西向绿灯-南北向红灯）南北向红灯）”、“EY_SREY_SR（东西向黄灯（东西向黄灯-南北向南北向红红灯）灯）”。返回上级返回上级Date:2022-10-30 Page:523.3.动作的编辑动作的编辑 用鼠标点击用鼠标点击S2S2的动作框的动作框线，然后点击动作行工具，插线，然后点击动作行工具，插入入3 3个动作行；在第个动作行；在第3 3个动作行个动作行中输入命令中输入命令“D”D”回车，第回车，第2 2行行的右栏自动变为的右栏自动变为2 2行，在第行，在第1 1行行内输入位地址，如内输入位地址，如M0.0M0.0，然后，然后回车；在第回车；在第2 2行内输入输入时间行内输入输入时间常数，如常数，如T#20ST#20S（表示延时（表示延时20s20s），然后回车。），然后回车。按照同样的方法，完成按照同样的方法，完成S3S3S5S5的命令输入。的命令输入。返回上级返回上级Date:2022-10-30 Page:534.4.编程转换条件编程转换条件 点击转换名右边点击转换名右边与虚线相连的转换条与虚线相连的转换条件，在窗口最左边的件，在窗口最左边的工具条中点击常开触工具条中点击常开触点、常闭触点或方框点、常闭触点或方框形的比较器（相当于形的比较器（相当于一个触点），可对转一个触点），可对转换条件进行编程，编换条件进行编程，编辑 方 法 同 梯 形辑 方 法 同 梯 形图语言。图语言。返回上级返回上级Date:2022-10-30 Page:546.3.4 6.3.4 在在OB1OB1中调用中调用S7 GRAPHS7 GRAPH功能块（功能块（FBFB）设置设置S7 GRAPHS7 GRAPH功能块的参数集功能块的参数集调用调用S7 GRAPHS7 GRAPH功能块功能块 用用S7-PLCSIMS7-PLCSIM仿真软件调试仿真软件调试S7 GRAPHS7 GRAPH程序程序 返回本节返回本节Date:2022-10-30 Page:551.1.设置设置S7 GRAPHS7 GRAPH功能块的参数集功能块的参数集 在在S7 GRAPHS7 GRAPH编辑编辑器 中 执 行 菜 单 命 令器 中 执 行 菜 单 命 令【OptionOption】【BlockBlock SettingSetting】，打开】，打开S7 S7 GRAPHGRAPH功能块参数设置功能块参数设置对话框，本例将对话框，本例将FBFB设设置为标准参数集。其置为标准参数集。其他采用默认值，设置他采用默认值，设置完毕保存完毕保存FB1FB1。返回上级返回上级Date:2022-10-30 Page:562.2.调用调用S7 GRAPHS7 GRAPH功能块功能块 打开编辑器左侧浏览窗口中的打开编辑器左侧浏览窗口中的“FB Blocks”FB Blocks”文件夹，文件夹，双击其中的双击其中的FB1FB1图标，在图标，在OB1OB1的的NeworkNework 1 1中调用顺序功能图程中调用顺序功能图程序序FB1FB1，在模块的上方输入，在模块的上方输入FB1FB1的背景功能块的背景功能块DB1DB1的名称。的名称。在在“INIT_SQ”INIT_SQ”端口上输入端口上输入“Start”Start”，也就是用起动按，也就是用起动按钮激活顺控器的初始部钮激活顺控器的初始部S1S1；在；在“OFF_SQ”OFF_SQ”端口上输入端口上输入“Stop”Stop”，也就是用停止按钮关闭顺控器。最后用菜单命令，也就是用停止按钮关闭顺控器。最后用菜单命令【FileFile】【savesave】保存】保存OB1OB1。返回上级返回上级Date:2022-10-30 Page:573.3.用用S7-PLCSIMS7-PLCSIM仿真软件调试仿真软件调试S7 GRAPHS7 GRAPH程序程序 返回上级返回上级Date:2022-10-30 Page:586.4 6.4 思考与练习思考与练习 预备预备 钻钻 铣铣 终检终检 传送带传送带前进前进 钻钻 传送带前进传送带前进 铣铣 传送带前进传送带前进 终检终检 结束结束 SB2 SB3 SB4 SB5 SE1 SE2 SE3 SB1 SE4 A_M SE5 钻钻 铣铣 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 1.1.对图进对图进行编程控制，行编程控制，并在并在S7 GRAPHS7 GRAPH环境下进行设环境下进行设计调试。要求计调试。要求系统具备系统具备“自自动动”和和“手动手动”两种方式。两种方式。返回本章返回本章Date:2022-10-30 Page:59 2.2.如图所示有如图所示有3 3条传送带顺序相连，按下起动按钮，条传送带顺序相连，按下起动按钮，3 3号号传送带开始工作，传送带开始工作，5s5s后后2 2号传送带自动起动，再过号传送带自动起动，再过5s5s后后1 1号传号传送带自动起动。停机的顺序与起动的顺序相反，间隔仍然为送带自动起动。停机的顺序与起动的顺序相反，间隔仍然为5s5s。试进行。试进行PLCPLC端口分配，并设计控制梯形图。端口分配，并设计控制梯形图。1#2#3#返回本节返回本节Date:2022-10-30 Page:60 3.3 3.3相相6 6拍步进电动机控制程序的设计。拍步进电动机控制程序的设计。按下述控制要求画出按下述控制要求画出PLCPLC端子接线图，并设计控制顺序端子接线图，并设计控制顺序功能图。功能图。3 3相步进电动机有相步进电动机有3 3个绕组：个绕组：A A、B B、C C，正转通电顺序，正转通电顺序为：为：AABBBCCCAAAABBBCCCAA；反转通电顺序为：；反转通电顺序为：ACAACACBCBABCBCBAB。用用5 5个开关控制步进电机的方向及运行速度：个开关控制步进电机的方向及运行速度：SB1SB1控制控制其运行（启其运行（启/停）；停）；SB2SB2控制其低速运行（转过一个步距角需控制其低速运行（转过一个步距角需0.5s0.5s）；）；SB3SB3控制其中速运行（转过一个步距角需控制其中速运行（转过一个步距角需0.1s0.1s）；）；SB4SB4控制其高速运行（转过一个步距角需控制其高速运行（转过一个步距角需 0.03s0.03s）；）；SB5SB5控制控制其转向（其转向（ONON为正转，为正转，OFFOFF为反转）。为反转）。返回本节返回本节Date:2022-10-30 Page:61 4.4.设有设有5 5台电动机作顺序循环控制，控制时序如图所台电动机作顺序循环控制，控制时序如图所示。示。SBSB为运行控制开关，试设计控制顺序功能图。为运行控制开关，试设计控制顺序功能图。1#电机2#电机3#电机4#电机5#电机0s10s20s30s40s50s60s70s80s90s100s 110s返回本节返回本节Date:2022-10-30 Page:62 5.5.一台间歇润滑用油泵，由一台三相交流电动机拖动，一台间歇润滑用油泵，由一台三相交流电动机拖动，其工作情况如如图其工作情况如如图6-376-37所示。按起动按钮所示。按起动按钮SB1SB1，系统开始工，系统开始工作并自动重复循环，直至按下停止按钮作并自动重复循环，直至按下停止按钮SB2SB2系统停止工作。系统停止工作。设采用设采用PLCPLC进行控制，请绘出主电路图、进行控制，请绘出主电路图、PLCPLC的的I/OI/O端口分配端口分配图、梯形图以及编写指令程序。图、梯形图以及编写指令程序。泵油 停泵 20 停泵 60 循环工作 20 次 按 SB1 返回本节返回本节