第5、6章 SIMATIC S7-1500 PLC的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)、SIMATIC S7-1500 PLC的GRAPH編程

S7-1500PLC技術(shù)及應(yīng)用高等職業(yè)系列教材第五章5.1比較操作指令及其應(yīng)用教學(xué)導(dǎo)航

SIMATIC

S7-1500PLC的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)數(shù)學(xué)函數(shù)指令及其應(yīng)用移動(dòng)操作指令及其應(yīng)用5.25.35.1程序結(jié)構(gòu)與程序塊5.1.1知識(shí)：用戶程序的結(jié)構(gòu)1.線性化編程

圖5-1所示為一個(gè)線性程序示意圖：“Main1”程序循環(huán)OB包含整個(gè)用戶程序。這種在程序循環(huán)OB中線性設(shè)計(jì)處理小型自動(dòng)化任務(wù)解決方案的程序，本書第3章、第4章的程序普遍采用這種結(jié)構(gòu)。通常建議僅對(duì)簡(jiǎn)單程序采用線性編程。圖5-1線性程序示意圖5.1程序結(jié)構(gòu)與程序塊5.1.1知識(shí)：用戶程序的結(jié)構(gòu)2.結(jié)構(gòu)化編程

所謂結(jié)構(gòu)化編程，是將復(fù)雜自動(dòng)化任務(wù)分割成與過程工藝功能相對(duì)應(yīng)或可重復(fù)使用的更小的子任務(wù)，將更易于對(duì)這些復(fù)雜任務(wù)進(jìn)行處理和管理。這些子任務(wù)在用戶程序中以塊來表示。因此，每個(gè)塊是用戶程序的獨(dú)立部分。圖5-2結(jié)構(gòu)化程序示意圖

結(jié)構(gòu)化程序有以下優(yōu)點(diǎn)：①通過結(jié)構(gòu)化更容易進(jìn)行大程序編程。②各個(gè)程序段都可實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，通過更改參數(shù)反復(fù)使用。③程序結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單。④更改程序變得更容易。⑤可分別測(cè)試程序段，因而可簡(jiǎn)化程序排錯(cuò)過程。⑥簡(jiǎn)化了調(diào)試。

圖5-2所示，為一個(gè)結(jié)構(gòu)化程序示意圖：“Main1”程序循環(huán)OB依次調(diào)用一些子程序，它們執(zhí)行所定義的子任務(wù)。5.1程序結(jié)構(gòu)與程序塊5.1.1知識(shí)：用戶程序的結(jié)構(gòu)

要執(zhí)行用戶程序中的塊，必須通過其他塊對(duì)它們進(jìn)行調(diào)用。當(dāng)一個(gè)塊調(diào)用另一個(gè)塊時(shí)，將執(zhí)行被調(diào)用塊的指令。只有完成被調(diào)用塊的執(zhí)行后，才會(huì)繼續(xù)執(zhí)行調(diào)用塊。并且繼續(xù)執(zhí)行塊調(diào)用后的指令。圖5-3所示為用戶程序中塊調(diào)用的順序。圖4-1等于與不等于指令

調(diào)用塊時(shí)，必須給塊接口中的參數(shù)賦值。通過提供輸入?yún)?shù)，用戶可以指定用于執(zhí)行塊的數(shù)據(jù)。通過提供輸出參數(shù)用戶可以指定執(zhí)行結(jié)果的保存位置。塊調(diào)用的順序和嵌套稱為調(diào)用層級(jí)?？捎玫那短咨疃热Q于CPU。圖5-4所示為在一個(gè)執(zhí)行周期內(nèi)的塊調(diào)用順序和嵌套深度示例。圖5-4在一個(gè)執(zhí)行周期內(nèi)的塊調(diào)用順序和嵌套深度5.1程序結(jié)構(gòu)與程序塊5.1.1知識(shí)：用戶程序的結(jié)構(gòu)

分配有自己的背景數(shù)據(jù)塊的函數(shù)塊調(diào)用稱為單個(gè)背景數(shù)據(jù)塊。通過分配背景數(shù)據(jù)塊，可以指定要存儲(chǔ)函數(shù)塊實(shí)例數(shù)據(jù)的位置。通過為每次調(diào)用分配不同的背景數(shù)據(jù)塊，可以多次使用相同的函數(shù)塊，而每次具有不同的實(shí)例數(shù)據(jù)。

圖5-5所示，為使用一個(gè)函數(shù)塊和三個(gè)不同的數(shù)據(jù)塊來控制三臺(tái)電機(jī)?？梢允褂靡粋€(gè)函數(shù)塊控制多臺(tái)電機(jī)。為實(shí)現(xiàn)此目的，需要為執(zhí)行電機(jī)控制的每個(gè)函數(shù)塊調(diào)用分配一個(gè)不同的背景數(shù)據(jù)塊。不同電機(jī)的不同數(shù)據(jù)（例如，速度、加速時(shí)間、總運(yùn)行時(shí)間）保存在不同的背景數(shù)據(jù)塊中。不同的電機(jī)將根據(jù)所分配的背景數(shù)據(jù)塊進(jìn)行控制。圖5-5使用一個(gè)函數(shù)塊和三個(gè)不同的數(shù)據(jù)塊來控制三臺(tái)電機(jī)5.1程序結(jié)構(gòu)與程序塊5.1.1知識(shí)：用戶程序的結(jié)構(gòu)

多重背景允許被調(diào)用函數(shù)塊將其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在調(diào)用函數(shù)塊的背景數(shù)據(jù)塊中。這樣便可將實(shí)例數(shù)據(jù)集中放在一個(gè)背景數(shù)據(jù)塊中，從而更有效地使用可用的背景數(shù)據(jù)塊。

同樣也可以將一個(gè)背景數(shù)據(jù)塊用于不同函數(shù)塊的實(shí)例。圖5-6所示為多個(gè)不同的函數(shù)塊如何將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在同一個(gè)調(diào)用塊中。FBWorkpiece逐個(gè)調(diào)用以下塊：FBGrid、FBPunch和FBConveyor。被調(diào)用的塊將其數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在DBWorkpiece中，它是調(diào)用塊的背景數(shù)據(jù)塊。圖5-6多個(gè)不同的函數(shù)塊將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在同一個(gè)調(diào)用塊中5.1程序結(jié)構(gòu)與程序塊5.1.1知識(shí)：用戶程序的結(jié)構(gòu)

圖5-7所示為在多個(gè)實(shí)例中調(diào)用的一個(gè)函數(shù)塊如何在一個(gè)背景數(shù)據(jù)塊中存儲(chǔ)所有實(shí)例的數(shù)據(jù)。圖5-7調(diào)用的一個(gè)函數(shù)塊如何在一個(gè)背景數(shù)據(jù)塊中存儲(chǔ)所有實(shí)例的數(shù)據(jù)

函數(shù)塊FBMotors調(diào)用FBMotor的三個(gè)實(shí)例。實(shí)例為“Motor1”、“Motor2”和“Motor_3”。每個(gè)調(diào)用使用不同的實(shí)例數(shù)據(jù)。然而，所有實(shí)例數(shù)據(jù)都位于同一個(gè)背景數(shù)據(jù)塊DBMotorData中。5.1程序結(jié)構(gòu)與程序塊5.1.1知識(shí)：用戶程序的結(jié)構(gòu)

傳送ARRAY

可以將ARRAY作為參數(shù)傳送。如果塊具有ARRAY類型的輸入?yún)?shù)，則必須傳送具有相同結(jié)構(gòu)的ARRAY作為實(shí)參。也可以傳送ARRAY的個(gè)別元素作為實(shí)參，但這些元素必須與形參的數(shù)據(jù)類型一致。

傳送PLC數(shù)據(jù)類型

也可以將聲明為PLC數(shù)據(jù)類型的變量作為實(shí)參來傳送。如果形參在變量聲明中聲明為PLC數(shù)據(jù)類型，則必須傳送與實(shí)參具有相同PLC數(shù)據(jù)類型的變量。通過PLC數(shù)據(jù)類型聲明的變量的元素也可以作為實(shí)參在塊調(diào)用時(shí)傳送，前提是變量元素的數(shù)據(jù)類型與形參數(shù)據(jù)類型相匹配。

傳送結(jié)構(gòu)（STRUCT）

可以將結(jié)構(gòu)作為參數(shù)傳送。如果塊具有STRUCT類型的輸入?yún)?shù)，則必須傳送具有相同結(jié)構(gòu)的STRUCT作為實(shí)參。這意味著所有結(jié)構(gòu)組件的名稱和數(shù)據(jù)類型都必須相同。也可以傳送STRUCT的個(gè)別元素作為實(shí)參，但這些元素必須與形參的數(shù)據(jù)類型一致。

調(diào)用塊為被調(diào)用塊提供要使用的值。這些值稱為塊參數(shù)。輸入?yún)?shù)向被調(diào)用塊提供其必須處理的值。該塊通過輸出參數(shù)返回結(jié)果。因此，塊參數(shù)是調(diào)用塊和被調(diào)用塊之間的接口。若僅要查詢或讀取值，使用輸入?yún)?shù)：若要設(shè)置或?qū)懭胫?，則使用輸出參數(shù)。若要讀取和寫入塊參數(shù)，則必須創(chuàng)建輸入/輸出參數(shù)。

塊參數(shù)在被調(diào)用塊的接口中定義。這些參數(shù)稱為形參。它們是調(diào)用塊時(shí)傳遞給該塊的參數(shù)的占位符。調(diào)用塊時(shí)傳遞給塊的參數(shù)稱為實(shí)參。

在塊內(nèi)使用塊參數(shù)時(shí)，同樣可選擇輸入?yún)?shù)只可讀取、輸出參數(shù)只可寫入和輸入/輸出參數(shù)可以讀取和寫入三種形式。調(diào)用帶有塊參數(shù)的塊時(shí)，可以讀取和寫入三種形式。調(diào)用帶有塊參數(shù)的塊時(shí)，可為其形參分配實(shí)參。常見數(shù)據(jù)類型如下：5.1程序結(jié)構(gòu)與程序塊5.1.2知識(shí)：程序塊的類型1.組織塊（OB）

組織塊（OB）構(gòu)成了操作系統(tǒng)和用戶程序之間的接口。組織塊由操作系統(tǒng)調(diào)用，可以控制：自動(dòng)化系統(tǒng)的啟動(dòng)特性、循環(huán)程序處理、中斷驅(qū)動(dòng)的程序執(zhí)行、錯(cuò)誤處理等操作。用戶可以對(duì)組織塊進(jìn)行編程并同時(shí)確定CPU的特性。根據(jù)使用的CPU，提供有各種不同的組織塊。啟動(dòng)某些組織塊之后，操作系統(tǒng)將提供可以在用戶程序中進(jìn)行評(píng)估的信息。組織塊（OB）的基本信息，如表5-1所示。表5-1組織塊（OB）的基本信息事件源的類型優(yōu)先級(jí)（默認(rèn)優(yōu)先級(jí)）可能的OB編號(hào)默認(rèn)的系統(tǒng)響應(yīng)支持的OB數(shù)量啟動(dòng)1100>=123忽略100循環(huán)程序11>=123忽略100時(shí)間中斷2到24（2）10到17，>=123不適用20狀態(tài)中斷2到24（4）55忽略1更新中斷2到24（4）56忽略1制造商或配置文件特定的中斷2到24（4）57忽略1延時(shí)中斷2到24（3）20到23，>=123不適用20循環(huán)中斷2到24（8到17，取決于循環(huán)時(shí)間）30到38，>=123不適用20硬件中斷2到26（18）40到47，>=123忽略50等時(shí)同步模式中斷16到26（21）61到64，>=123忽略20（每個(gè)等時(shí)同步接口一個(gè)）MC伺服中斷17到31（25）91不適用1MC插補(bǔ)器中斷16到30（24）92不適用1時(shí)間錯(cuò)誤2280忽略15.1程序結(jié)構(gòu)與程序塊5.1.2知識(shí)：程序塊的類型“啟動(dòng)”（Startup）組織塊將在PLC的工作模式從STOP切換為RUN時(shí)執(zhí)行一次。完成后，將開始執(zhí)行主“循環(huán)程序”組織塊。啟動(dòng)組織塊只在CPU啟動(dòng)時(shí)執(zhí)行一次，以后不再被執(zhí)行，可以將一些初始化的指令編寫在啟動(dòng)組織塊中循環(huán)執(zhí)行組織塊要啟動(dòng)用戶程序執(zhí)行，項(xiàng)目中至少要有一個(gè)程序循環(huán)OB。循環(huán)程序OB也稱“主程序”（Main），優(yōu)先級(jí)最低，在每個(gè)循環(huán)掃描周期都被掃描執(zhí)行。對(duì)于S7-1500和S7-1200PLC，循環(huán)程序OB允許有多個(gè)，每個(gè)循環(huán)程序OB的編號(hào)均不同，執(zhí)行程序時(shí)，多個(gè)循環(huán)程序OB按照OB的編號(hào)升序順序執(zhí)行。對(duì)于S7-200/300/400PLC，循環(huán)程序OB只有一個(gè)。中斷組織塊（OB）

細(xì)分為延時(shí)中斷OB、循環(huán)中斷OB、硬件中斷OB和時(shí)間中等，中斷服務(wù)程序編寫在中斷OB中。在CPU進(jìn)入RUN模式下，當(dāng)發(fā)生中斷源事件時(shí)、若已分配了對(duì)應(yīng)的OB，則操作系統(tǒng)會(huì)中斷當(dāng)前低優(yōu)先級(jí)的組織塊（如循環(huán)程序OB）的執(zhí)行而轉(zhuǎn)向執(zhí)行對(duì)應(yīng)的高優(yōu)先級(jí)的中斷組織塊一次，執(zhí)行完畢后返回?cái)帱c(diǎn)處繼續(xù)執(zhí)行。5.1程序結(jié)構(gòu)與程序塊5.1.2知識(shí)：程序塊的類型2.函數(shù)（FC）

函數(shù)（FC）是不帶存儲(chǔ)器的代碼塊。由于沒有可以存儲(chǔ)塊參數(shù)值的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。因此，調(diào)用函數(shù)時(shí)，必須給所有形參分配實(shí)參。函數(shù)可以使用全局?jǐn)?shù)據(jù)塊永久性存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。函數(shù)包含一個(gè)程序，在其他代碼塊調(diào)用該函數(shù)時(shí)將執(zhí)行此程序。例如，可以將函數(shù)用于下列目的：1．將函數(shù)值返回給調(diào)用塊，例如，數(shù)學(xué)函數(shù)2．執(zhí)行工藝功能，例如，通過位邏輯運(yùn)算進(jìn)行單個(gè)的控制可以在程序中的不同位置多次調(diào)用同一個(gè)函數(shù)。因此，函數(shù)塊簡(jiǎn)化了對(duì)重復(fù)發(fā)生的函數(shù)的編程。5.1程序結(jié)構(gòu)與程序塊5.1.2知識(shí)：程序塊的類型3.函數(shù)塊（FB）

函數(shù)塊是一種代碼塊，它將輸入、輸出和輸入/輸出參數(shù)永久地存儲(chǔ)在背景數(shù)據(jù)塊中，從而在執(zhí)行塊之后，這些值依然有效。所以函數(shù)塊也稱為“有存儲(chǔ)器”的塊。函數(shù)塊也可以使用臨時(shí)變量。臨時(shí)變量并不存儲(chǔ)在背景數(shù)據(jù)塊中，而用于一個(gè)循環(huán)。函數(shù)塊包含總是在其他代碼塊調(diào)用該函數(shù)塊時(shí)執(zhí)行的子例程?？梢栽诔绦蛑械牟煌恢枚啻握{(diào)用同一個(gè)函數(shù)塊。因此，函數(shù)塊簡(jiǎn)化了對(duì)重復(fù)發(fā)生的函數(shù)的編程。5.1程序結(jié)構(gòu)與程序塊5.1.2知識(shí)：程序塊的類型4.數(shù)據(jù)塊（DB）

1．全局?jǐn)?shù)據(jù)塊（DB）圖5-8不同的數(shù)據(jù)塊訪問

數(shù)據(jù)塊用于存儲(chǔ)程序數(shù)據(jù)。因此，數(shù)據(jù)塊包含由用戶程序使用的變量數(shù)據(jù)。全局?jǐn)?shù)據(jù)塊存儲(chǔ)所有其他塊都可使用的數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)塊的最大大小因CPU的不同而各異?？梢砸宰约合矚g的方式定義全局?jǐn)?shù)據(jù)塊的結(jié)構(gòu)。還可以選擇使用PLC數(shù)據(jù)類型（UDT）作為創(chuàng)建全局?jǐn)?shù)據(jù)塊的模板。每個(gè)函數(shù)塊、函數(shù)或組織塊都可以從全局?jǐn)?shù)據(jù)塊中讀取數(shù)據(jù)或向其中寫入數(shù)據(jù)。即使在退出數(shù)據(jù)塊后，這些數(shù)據(jù)仍然會(huì)保存在其中?？梢酝瑫r(shí)打開一個(gè)全局?jǐn)?shù)據(jù)塊和一個(gè)背景數(shù)據(jù)塊。

不同的數(shù)據(jù)塊訪問情況如圖5-8所示。

S7-1500提供兩種不同的全局?jǐn)?shù)據(jù)塊訪問選項(xiàng)，可在調(diào)用函數(shù)塊時(shí)分配給函數(shù)塊：①可優(yōu)化訪問的數(shù)據(jù)塊無固定定義的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。在聲明中，數(shù)據(jù)元素僅包含一個(gè)符號(hào)名，因此在塊中沒有固定的地址。②可一般訪問的數(shù)據(jù)塊（與S7-300/400兼容）具有固定的存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。聲明元素在聲明中包含一個(gè)符號(hào)名，并且在塊中有固定地址。5.1程序結(jié)構(gòu)與程序塊5.1.2知識(shí)：程序塊的類型

ARRAY數(shù)據(jù)塊是一種特殊類型的全局?jǐn)?shù)據(jù)塊。這些數(shù)據(jù)塊包含一個(gè)任意數(shù)據(jù)類型的ARRAY。例如，可以是PLC數(shù)據(jù)類型（UDT）的ARRAY。但這種數(shù)據(jù)塊不能包含除ARRAY之外的其他元素。由于采用平面結(jié)構(gòu)，ARRAY數(shù)據(jù)塊可訪問ARRAY元素，并將這些元素傳遞給被調(diào)用塊。ARRAY數(shù)據(jù)塊中始終啟用“優(yōu)化塊訪問”（Optimizedblockaccess）屬性。ARRAY數(shù)據(jù)塊不可能進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)訪問?？赏ㄟ^“指令”（Instructions）任務(wù)卡上“移動(dòng)操作”（Moveoperations）部分中的選項(xiàng)，對(duì)ARRAY數(shù)據(jù)塊進(jìn)行尋址。

2．ARRAY數(shù)據(jù)塊（S7-1500）

函數(shù)塊的調(diào)用稱為實(shí)例。函數(shù)塊的每個(gè)實(shí)例都需要一個(gè)背景數(shù)據(jù)塊;其中包含函數(shù)塊中所聲明的形參的實(shí)例特定值。函數(shù)塊可以將實(shí)例特定的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在自己的背景數(shù)據(jù)塊中，也可以存儲(chǔ)在調(diào)用塊的背景數(shù)據(jù)塊中。S7-1500提供可優(yōu)化訪問的數(shù)據(jù)塊和可一般訪問的數(shù)據(jù)塊（與S7-300/400兼容）兩種不同的背景數(shù)據(jù)塊訪問選項(xiàng)。

3．背景數(shù)據(jù)塊5.1程序結(jié)構(gòu)與程序塊5.1.2知識(shí)：程序塊的類型

CPU數(shù)據(jù)塊由CPU在運(yùn)行期間生成。為此，在用戶程序中插入“CREATEDB”指令可以使用在運(yùn)行期間生成的數(shù)據(jù)塊來保存數(shù)據(jù)。CPU數(shù)據(jù)塊由可用節(jié)點(diǎn)“程序塊”文件夾中的小CPU圖標(biāo)來表示。與監(jiān)視其他數(shù)據(jù)塊類型的值類似，可以在在線模式中監(jiān)視CPU數(shù)據(jù)塊的變量值。無法在離線項(xiàng)目中創(chuàng)建CPU數(shù)據(jù)塊。

將CPU數(shù)據(jù)塊加載到離線項(xiàng)目中之后，可以打開并查看這些數(shù)據(jù)塊的內(nèi)容。但是請(qǐng)注意項(xiàng)目中的CPU數(shù)據(jù)塊受到寫保護(hù)。因此，項(xiàng)目中的CPU數(shù)據(jù)塊受到以下限制：

4．CPU數(shù)據(jù)塊①無法編輯CPU數(shù)據(jù)塊，或?qū)⑦@些數(shù)據(jù)塊轉(zhuǎn)換為其他數(shù)據(jù)塊類型；②無法為CPU數(shù)據(jù)塊指定專有技術(shù)保護(hù)；③無法更改CPU數(shù)據(jù)塊的編程語言；④無法編譯CPU數(shù)據(jù)塊或?qū)⑵湎螺d到設(shè)備。5.2邏輯塊（FC和FB）的結(jié)構(gòu)及編程5.2.1知識(shí)：邏輯塊（FC和FB）的結(jié)構(gòu)1.局部變量聲明表

每個(gè)邏輯塊前部都有一個(gè)變量聲明表，稱為局部變量聲明表。局部變量聲明表所包含的內(nèi)容，如表5-2所示。表5-2局部變量聲明表變量名類型說明輸入?yún)?shù)In由調(diào)用邏輯塊的塊提供數(shù)據(jù)，輸入給邏輯塊的指令輸出參數(shù)Out向調(diào)用邏輯塊的塊返回參數(shù)，即從邏輯塊輸出結(jié)果數(shù)據(jù)I/O參數(shù)In_Out參數(shù)的值由調(diào)用該塊的其他塊提供，由邏輯塊處理修改，然后返回靜態(tài)變量Stat靜態(tài)變量存儲(chǔ)在背景數(shù)據(jù)塊中，塊調(diào)用結(jié)束后，其內(nèi)容被保留狀態(tài)變量Temp臨時(shí)變量存儲(chǔ)在L堆棧中，塊執(zhí)行結(jié)束變量的值因被其他內(nèi)容覆蓋而丟失

邏輯塊（OB、FB、FC）由變量聲明表、代碼段及其屬性等幾部分組成。5.2邏輯塊（FC和FB）的結(jié)構(gòu)及編程5.2.1知識(shí)：邏輯塊（FC和FB）的結(jié)構(gòu)2.邏輯塊局部變量的數(shù)據(jù)類型

局部數(shù)據(jù)分為參數(shù)和局部變量?jī)纱箢?，局部變量又包括靜態(tài)變量和臨時(shí)變量（暫態(tài)變量）兩種。對(duì)于功能塊（FB），操作系統(tǒng)為參數(shù)及靜態(tài)變量分配的存儲(chǔ)空間是背景數(shù)據(jù)塊。這樣參數(shù)變量在背景數(shù)據(jù)塊中留有運(yùn)行結(jié)果備份。在調(diào)用FB時(shí)，若沒有提供實(shí)參，則功能塊使用背景數(shù)據(jù)塊中的數(shù)值。操作系統(tǒng)在L堆棧中給FB的臨時(shí)變量分配存儲(chǔ)空間。

對(duì)于功能（FC），操作系統(tǒng)在L堆棧中給FC的臨時(shí)變量分配存儲(chǔ)空間。由于沒有背景數(shù)據(jù)塊，因而FC不能使用靜態(tài)變量。輸入、輸出、I/O參數(shù)以指向?qū)崊⒌闹羔樞问酱鎯?chǔ)在操作系統(tǒng)為參數(shù)傳遞而保留的額外空間中。

對(duì)于組織塊（OB）來說，其調(diào)用是由操作系統(tǒng)管理的，用戶不能參與。因此，OB只有定義在L堆棧中的臨時(shí)變量。

局部變量可以是基本數(shù)據(jù)類型或復(fù)式數(shù)據(jù)類型，也可以是專門用于參數(shù)傳遞的所謂的“參數(shù)類型”。參數(shù)類型包括定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、塊的地址或指針等，如表5-3所示。圖4-1等于與不等于指令參數(shù)類型大小說明定時(shí)器2Byte在功能塊中定義一個(gè)定時(shí)器形參，調(diào)用時(shí)賦予定時(shí)器實(shí)參計(jì)數(shù)器2Byte在功能塊中定義一個(gè)計(jì)數(shù)器形參，調(diào)用時(shí)賦予定時(shí)器實(shí)參FB、FC、DB、SDB2Byte在功能塊中定義一個(gè)功能塊或數(shù)據(jù)塊形參變量，調(diào)用時(shí)給功能塊類或數(shù)據(jù)塊類形參賦予實(shí)際的功能塊或數(shù)據(jù)塊編號(hào)指針6Byte在功能塊中定義一個(gè)形參，該形參說明的是內(nèi)存的地址指針。例如，調(diào)用時(shí)可給形參賦予實(shí)參：P#M50.0以訪問內(nèi)存M500.0ANY10Byte當(dāng)實(shí)參的數(shù)據(jù)未知時(shí)，可以使用該類型5.2邏輯塊（FC和FB）的結(jié)構(gòu)及編程5.2.1知識(shí)：邏輯塊（FC和FB）的結(jié)構(gòu)3.邏輯塊的調(diào)用過程及內(nèi)存分配

CPU提供塊堆棧（B堆棧）來存儲(chǔ)與處理被中斷塊的有關(guān)信息。其調(diào)用時(shí)的工作過程與內(nèi)存分配，如圖5-9所示。圖5-9B堆棧調(diào)用時(shí)的工作過程與內(nèi)存分配5.2邏輯塊（FC和FB）的結(jié)構(gòu)及編程5.2.1知識(shí)：邏輯塊（FC和FB）的結(jié)構(gòu)

1．用戶程序使用的堆棧有以下幾類：局部數(shù)據(jù)堆棧簡(jiǎn)稱L堆棧，是CPU中單獨(dú)的存儲(chǔ)器區(qū)，可用來存儲(chǔ)邏輯塊的局部變量（包括OB的起始信息）、調(diào)用功能（FC）時(shí)要傳遞的實(shí)際參數(shù)、梯形圖程序中的中間邏輯結(jié)果等?？梢园次?、字節(jié)、字和雙字來存取。塊堆棧簡(jiǎn)稱B堆棧，是CPU系統(tǒng)內(nèi)存中的一部分，用來存儲(chǔ)被中斷的塊的類型、編號(hào)、優(yōu)先級(jí)和返回地址；中斷時(shí)打開的共享數(shù)據(jù)塊和背景數(shù)據(jù)塊的編號(hào)；臨時(shí)變量的指針（被中斷塊的L堆棧地址）。中斷堆棧簡(jiǎn)稱I堆棧，用來存儲(chǔ)當(dāng)前累加器和地址寄存器的內(nèi)容、數(shù)據(jù)塊寄存器DB和DI的內(nèi)容、局域數(shù)據(jù)的指針、狀態(tài)字、MCR（主控繼電器）寄存器和B堆棧的指針。5.2邏輯塊（FC和FB）的結(jié)構(gòu)及編程5.2.1知識(shí)：邏輯塊（FC和FB）的結(jié)構(gòu)當(dāng)調(diào)用功能塊（FB）時(shí)，會(huì)有以下事件發(fā)生：①調(diào)用塊的地址和返回位置存儲(chǔ)在塊堆棧中，調(diào)用塊的臨時(shí)變量壓入L堆棧；②數(shù)據(jù)塊DB寄存器內(nèi)容與DI寄存器內(nèi)容交換；③新的數(shù)據(jù)塊地址裝入DI寄存器；④被調(diào)用塊的實(shí)參裝入DB和L堆棧上部；⑤當(dāng)功能塊FB結(jié)束時(shí)，先前塊的現(xiàn)場(chǎng)信息從塊堆棧中彈出，臨時(shí)變量彈出L堆棧；⑥D(zhuǎn)B和DI寄存器內(nèi)容交換。當(dāng)調(diào)用功能塊（FB）時(shí)，STEP7并不一定要求給FB形參賦予實(shí)參，除非參數(shù)是復(fù)式數(shù)據(jù)類型的I/O形參或參數(shù)類型形參。如果沒有給FB的形參賦予實(shí)參，則功能塊（FB）就調(diào)用背景數(shù)據(jù)塊內(nèi)的數(shù)值，該數(shù)值是在功能塊（FB）的變量聲明表或背景數(shù)據(jù)塊內(nèi)為形參所設(shè)置初始數(shù)值。

2．調(diào)用功能塊（FB）時(shí)的堆棧操作5.2邏輯塊（FC和FB）的結(jié)構(gòu)及編程5.2.1知識(shí)：邏輯塊（FC和FB）的結(jié)構(gòu)

當(dāng)調(diào)用功能（FC）時(shí)會(huì)有以下事件發(fā)生：功能（FC）實(shí)參的指針存到調(diào)用塊的L堆棧；調(diào)用塊的地址和返回位置存儲(chǔ)在塊堆棧，調(diào)用塊的局部數(shù)據(jù)壓入L堆棧；功能（FC）存儲(chǔ)臨時(shí)變量的L堆棧區(qū)被推入L堆棧上部；當(dāng)被調(diào)用功能（FC）結(jié)束時(shí)，先前塊的信息存儲(chǔ)在塊堆棧中，臨時(shí)變量彈出L堆棧。

因?yàn)楣δ埽‵C）不用背景數(shù)據(jù)塊，不能分配初始數(shù)值給功能（FC）的局部數(shù)據(jù)，所以必須給功能（FC）提供實(shí)參。以功能（FC）調(diào)用為例，L堆棧操作示意如圖5-10所示。圖5-10功能（FC）調(diào)用時(shí)L堆棧操作示意

3.調(diào)用功能（FC）時(shí)的堆棧操作5.2邏輯塊（FC和FB）的結(jié)構(gòu)及編程5.2.2知識(shí)：邏輯塊（FC和FB）的編程

對(duì)邏輯塊編程時(shí)必須編輯下列三個(gè)部分：01變量聲明分別定義形參、靜態(tài)變量和臨時(shí)變量（FC塊中不包括靜態(tài)變量）；確定各變量的聲明類型（Decl.）、變量名（Name）和數(shù)據(jù)類型（DataType），還要為變量設(shè)置初始值（InitialValue）。如果需要還可為變量注釋（Comment）。在增量編程模式下，STEP7將自動(dòng)產(chǎn)生局部變量地址（Address）。02代碼段對(duì)將要由PLC進(jìn)行處理的塊代碼進(jìn)行編程。03塊屬性塊屬性包含了其他附加的信息，例如由系統(tǒng)輸入的時(shí)間標(biāo)志或路徑。此外，也可輸入相關(guān)詳細(xì)資料。5.2邏輯塊（FC和FB）的結(jié)構(gòu)及編程5.2.2知識(shí)：邏輯塊（FC和FB）的編程

臨時(shí)變量的定義和使用如圖5-11所示。圖5-11臨時(shí)變量的定義和使用

1.臨時(shí)變量的定義和使用5.2邏輯塊（FC和FB）的結(jié)構(gòu)及編程5.2.2知識(shí)：邏輯塊（FC和FB）的編程

定義形式參數(shù)的操作，如圖5-12所示。圖4-1等于與不等于指令

2.定義形式參數(shù)

3.編寫控制程序

編寫邏輯塊（FC和FB）程序時(shí)，可以用以下兩種方式使用局部變量：①使用變量名，此時(shí)變量名前加前綴“#”，以區(qū)別于在符號(hào)表中定義的符號(hào)地址。增量方式下，前綴會(huì)自動(dòng)產(chǎn)生。②直接使用局部變量的地址，這種方式只對(duì)背景數(shù)據(jù)塊和L堆棧有效。在調(diào)用FB塊時(shí)，要說明其背景數(shù)據(jù)塊。背景數(shù)據(jù)塊應(yīng)在調(diào)用前生成，其順序格式與變量聲明表必須保持一致。5.3邏輯塊編程實(shí)例5.3.1案例：編輯并調(diào)用無參功能（FC）——攪拌控制系統(tǒng)

所謂無參功能（FC），是指在編輯功能（FC）時(shí)，在局部變量聲明表中不進(jìn)行形式參數(shù)的定義，在功能（FC）中直接使用絕對(duì)地址完成控制程序的編程。這種方式一般應(yīng)用于分部式結(jié)構(gòu)的程序編寫，每個(gè)功能（FC）實(shí)現(xiàn)整個(gè)控制任務(wù)的一部分，不重復(fù)調(diào)用。

如圖5-13所示為一攪拌控制系統(tǒng)，由3個(gè)開關(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)編寫控制程序。

控制要求：按起動(dòng)按鈕后系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行，首先打開進(jìn)料泵1，開始加入液料A→中液位傳感器動(dòng)作后，則關(guān)閉進(jìn)料泵1，打開進(jìn)料泵2，開始加入液料B→高液位傳感器動(dòng)作后，關(guān)閉進(jìn)料泵2，起動(dòng)攪拌器→攪拌10s后，關(guān)閉攪拌器，開啟放料泵→當(dāng)?shù)鸵何粋鞲衅鲃?dòng)作后，延時(shí)5s后關(guān)閉放料泵。按停止按鈕，系統(tǒng)應(yīng)立即停止運(yùn)行。設(shè)定I/O分配表如表5-4所示。5.3邏輯塊編程實(shí)例5.3.1案例：編輯并調(diào)用無參功能（FC）——攪拌控制系統(tǒng)圖5-13攪拌控制系統(tǒng)示意圖表5-4PLC控制攪拌控制系統(tǒng)I/O分配表輸入輸出輸入設(shè)備輸入編號(hào)輸出設(shè)備輸出編號(hào)啟動(dòng)按鈕SB1I0.0進(jìn)料泵1Q4.0停止按鈕SB2I0.1進(jìn)料泵2Q4.1高液位檢測(cè)I0.2攪拌器Q4.2中液位檢測(cè)I0.3放料泵Q4.3低液位檢測(cè)I0.45.3邏輯塊編程實(shí)例5.3.1案例：編輯并調(diào)用無參功能（FC）——攪拌控制系統(tǒng)1.創(chuàng)建新項(xiàng)目并完成硬件配置

創(chuàng)建新項(xiàng)目，并命名為“攪拌控制系統(tǒng)”，項(xiàng)目包含組織塊OB1和OB100。在“攪拌控制系統(tǒng)”項(xiàng)目?jī)?nèi)點(diǎn)擊【添加新設(shè)備】→【控制器】，打開“SIMATICS7-1500”文件夾，打開硬件配置窗口，并完成硬件配置，如圖5-14所示。本例采用緊湊型CPU1511C-1PN，完成硬件配置后的界面如圖5-15所示。圖5-14創(chuàng)建新項(xiàng)目并完成硬件配置圖5-15完成硬件配置后的界面5.3邏輯塊編程實(shí)例5.3.1案例：編輯并調(diào)用無參功能（FC）——攪拌控制系統(tǒng)2.編輯變量表

根據(jù)I/O分配表，設(shè)定編輯變量表，如圖5-16所示。圖5-16編輯變量表5.3邏輯塊編程實(shí)例5.3.1案例：編輯并調(diào)用無參功能（FC）——攪拌控制系統(tǒng)3.規(guī)劃程序結(jié)構(gòu)

考慮整個(gè)控制過程可分為四個(gè)獨(dú)立的控制過程：液料A控制程序、液料B控制程序、攪拌器控制程序、出料控制程序。針對(duì)四個(gè)控制過程，分別用FC1～FC4實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的控制功能，規(guī)劃程序結(jié)構(gòu)，如圖5-17所示。圖5-17規(guī)劃程序結(jié)構(gòu)5.3邏輯塊編程實(shí)例5.3.1案例：編輯并調(diào)用無參功能（FC）——攪拌控制系統(tǒng)4.編輯功能（FC）

在“攪拌控制系統(tǒng)”項(xiàng)目樹內(nèi)選擇“程序塊”文件夾，然后反復(fù)執(zhí)行菜單命令【添加新塊】→【函數(shù)】，分別創(chuàng)建4個(gè)功能（FC）：FC1、FC2、FC3和FC4并分別命名為液料A控制程序、液料B控制程序、攪拌器控制程序、出料控制程序。編寫FC1～FC4控制程序如圖5-18～圖5-21所示。圖5-18FC1液料A控制程序圖5-19FC2液料B控制程序5.3邏輯塊編程實(shí)例5.3.1案例：編輯并調(diào)用無參功能（FC）——攪拌控制系統(tǒng)圖5-20FC3攪拌器控制程序圖5-21FC4出料控制程序5.3邏輯塊編程實(shí)例5.3.1案例：編輯并調(diào)用無參功能（FC）——攪拌控制系統(tǒng)5.編寫組織塊控制程序

編寫OB100的控制程序，初始化所有輸出變量，如圖5-22所示。圖5-22OB100的控制程序5.3邏輯塊編程實(shí)例5.3.1案例：編輯并調(diào)用無參功能（FC）——攪拌控制系統(tǒng)圖5-23在OB1中調(diào)用無參功能（FC）

在OB1中設(shè)置初始標(biāo)志，并啟動(dòng)進(jìn)料泵，調(diào)用無參功能（FC），如圖5-23所示。5.3邏輯塊編程實(shí)例5.3.2案例：編輯并調(diào)用有參功能（FC）——多級(jí)分頻器

所謂有參功能（FC），是指編輯功能（FC）時(shí)，在局部變量聲明表內(nèi)定義了形式參數(shù)，在功能（FC）中使用了虛擬的符號(hào)地址完成控制程序的編程，以便在其他塊中能重復(fù)調(diào)用有參功能（FC）。這種方式一般應(yīng)用于結(jié)構(gòu)化程序編寫。

多級(jí)分頻器的時(shí)序關(guān)系如圖5-24所示，設(shè)定I/O分配表如表5-5所示。

控制要求：其中I0.0為多級(jí)分頻器的脈沖輸入端；Q4.0～Q4.3分別為2、4、8、16分頻的脈沖輸出端；Q4.4～Q4.7分別為2、4、8、16分頻指示燈驅(qū)動(dòng)輸出端。圖5-24多級(jí)分頻器控制表5-5PLC控制多級(jí)分頻器系統(tǒng)I/O分配表輸入輸出輸入設(shè)備輸入編號(hào)輸出設(shè)備輸出編號(hào)脈沖信號(hào)輸入端I0.02分頻脈沖信號(hào)輸出端Q4.04分頻脈沖信號(hào)輸出端Q4.18分頻脈沖信號(hào)輸出端Q4.216分頻脈沖信號(hào)輸出端Q4.32分頻脈沖信號(hào)指示燈Q4.44分頻脈沖信號(hào)指示燈Q4.58分頻脈沖信號(hào)指示燈Q4.616分頻脈沖信號(hào)指示燈Q4.75.3邏輯塊編程實(shí)例5.3.2案例：編輯并調(diào)用有參功能（FC）——多級(jí)分頻器

1.創(chuàng)建的新項(xiàng)目并完成硬件配置圖5-25編輯變量表

使用菜單【項(xiàng)目】→【新建】創(chuàng)建多級(jí)分頻器的新項(xiàng)目，并命名為“多級(jí)分頻器”，點(diǎn)擊【添加新設(shè)備】→【控制器】打開“SIMATICS7-1500”文件夾，雙擊硬件配置圖標(biāo)打開硬件配置窗口，并完成硬件配置。

2.編寫變量表

根據(jù)I/O分配表，設(shè)定編輯變量表，如圖5-25所示。5.3邏輯塊編程實(shí)例5.3.2案例：編輯并調(diào)用有參功能（FC）——多級(jí)分頻器

考慮4分頻信號(hào)實(shí)質(zhì)就是對(duì)2分頻信號(hào)再次進(jìn)行二分頻，而8分頻信號(hào)實(shí)質(zhì)就是對(duì)4分頻信號(hào)再次進(jìn)行二分頻，同理16分頻信號(hào)實(shí)質(zhì)就是對(duì)8分頻信號(hào)再次進(jìn)行二分頻。因此只需在功能FC1中編寫二分頻器控制程序，然后在OB1中通過調(diào)用FC1實(shí)現(xiàn)多級(jí)分頻器的功能。規(guī)劃程序結(jié)構(gòu)如圖5-26所示。圖5-26規(guī)劃程序結(jié)構(gòu)

3.規(guī)劃程序結(jié)構(gòu)5.3邏輯塊編程實(shí)例5.3.2案例：編輯并調(diào)用有參功能（FC）——多級(jí)分頻器

在項(xiàng)目樹中，選擇“程序塊”文件夾，然后執(zhí)行菜單命令【添加新塊】→【函數(shù)】，在塊文件夾內(nèi)創(chuàng)建一個(gè)功能，并命名為“FC1”。編輯FC1的變量聲明表如圖5-27所示。圖5-27FC1的變量聲明表

4.創(chuàng)建有參FC1

二分頻器的時(shí)序如圖5-28所示。分析二分頻器的時(shí)序圖可以看到，輸入信號(hào)每出現(xiàn)一個(gè)上升沿，輸出便改變一次狀態(tài)，據(jù)此可采用上跳沿檢測(cè)指令實(shí)現(xiàn)。圖5-28二分頻器的時(shí)序圖5.3邏輯塊編程實(shí)例5.3.2案例：編輯并調(diào)用有參功能（FC）——多級(jí)分頻器

如果輸入信號(hào)S_IN出現(xiàn)上升沿，則對(duì)S_OUT取反，然后將S_OUT的信號(hào)狀態(tài)送LED顯示；否則，程序直接跳轉(zhuǎn)到LP1，將S_OUT的信號(hào)狀態(tài)送LED顯示。編寫FC1的控制程序如圖5-29所示。圖5-29編寫FC1的控制程序5.3邏輯塊編程實(shí)例5.3.2案例：編輯并調(diào)用有參功能（FC）——多級(jí)分頻器

此時(shí)只需在OB1中調(diào)用有參功能FC1，調(diào)整功能輸入輸出，即可實(shí)現(xiàn)控制要求，如圖5-30所示。圖5-30在OB1中調(diào)用有參功能（FC）

5.編寫組織塊程序5.3邏輯塊編程實(shí)例5.3.3案例：編輯并調(diào)用無靜態(tài)參數(shù)的功能塊（FB）--水箱水位控制系統(tǒng)

功能塊（FB）在程序的體系結(jié)構(gòu)中位于組織塊之下。它包含程序的一部分，這部分程序在OB1中可以多次調(diào)用。功能塊的所有形參和靜態(tài)數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在一個(gè)單獨(dú)的、被指定給該功能塊的數(shù)據(jù)塊（DB）中，該數(shù)據(jù)塊被稱為背景數(shù)據(jù)塊。當(dāng)調(diào)用FB時(shí)，該背景數(shù)據(jù)塊會(huì)自動(dòng)打開，實(shí)際參數(shù)的值被存儲(chǔ)在背景數(shù)據(jù)塊中；當(dāng)塊退出時(shí)，背景數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)仍然保持。圖5-31水箱水位控制系統(tǒng)

水箱水位控制系統(tǒng)如圖5-31所示。系統(tǒng)有3個(gè)貯水箱，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)貯水水箱進(jìn)水電磁閥；Y2、Y4、Y6分別為3個(gè)貯水水箱放水電磁閥。SB1、SB3、SB5分別為3個(gè)貯水水箱放水電磁閥手動(dòng)開啟按鈕；SB2、SB4、SB6分別為3個(gè)貯水箱放水電磁閥手動(dòng)關(guān)閉按鈕。設(shè)定I/O分配表如表5-6所示。

控制要求：SB1、SB3、SB5在PLC外部操作設(shè)定，通過人為的方式，按隨機(jī)的順序?qū)⑺浞趴铡Ｖ灰獧z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”信號(hào)為止。水箱注水的順序要與水箱放空的順序相同，每次只能對(duì)一個(gè)水箱進(jìn)行注水操作。5.3邏輯塊編程實(shí)例5.3.3案例：編輯并調(diào)用無靜態(tài)參數(shù)的功能塊（FB）--水箱水位控制系統(tǒng)表5-5PLC控制水箱水位控制系統(tǒng)I/O分配表輸入輸出輸入設(shè)備輸入編號(hào)輸出設(shè)備輸出編號(hào)水箱1低液位傳感器I0.0水箱1進(jìn)水電磁閥Q4.0水箱1高液位傳感器I0.1水箱1放水電磁閥Q4.1水箱2低液位傳感器I0.2水箱2進(jìn)水電磁閥Q4.2水箱2高液位傳感器I0.3水箱2放水電磁閥Q4.3水箱3低液位傳感器I0.4水箱3進(jìn)水電磁閥Q4.4水箱4高液位傳感器I0.5水箱3放水電磁閥Q4.5水箱1放水電磁閥手動(dòng)開啟按鈕SB1I1.0水箱1放水電磁閥手動(dòng)關(guān)閉按鈕SB2I1.1水箱2放水電磁閥手動(dòng)開啟按鈕SB3I1.2水箱2放水電磁閥手動(dòng)關(guān)閉按鈕SB4I1.3水箱3放水電磁閥手動(dòng)開啟按鈕SB5I1.4水箱3放水電磁閥手動(dòng)關(guān)閉按鈕SB6I1.55.3邏輯塊編程實(shí)例5.3.3案例：編輯并調(diào)用無靜態(tài)參數(shù)的功能塊（FB）--水箱水位控制系統(tǒng)1.創(chuàng)建新項(xiàng)目并完成硬件配置

使用菜單【項(xiàng)目】→【新建】創(chuàng)建水箱水位控制系統(tǒng)的新項(xiàng)目，并命名為“水箱水位控制系統(tǒng)”。項(xiàng)目包含組織塊OB1和OB100。在“水箱水位控制系統(tǒng)”項(xiàng)目?jī)?nèi)點(diǎn)擊【添加新設(shè)備】→【控制器】打開“SIMATICS7-1500”文件夾，打開硬件配置窗口，并完成硬件配置。圖5-32編輯變量表2.編寫變量表

根據(jù)I/O分配表，編輯變量表，如圖5-32所示。5.3邏輯塊編程實(shí)例5.3.3案例：編輯并調(diào)用無靜態(tài)參數(shù)的功能塊（FB）--水箱水位控制系統(tǒng)3.規(guī)劃程序結(jié)構(gòu)

OB1為主循環(huán)組織塊、OB100初始化程序、FB1為水箱水位控制程序、DB1為A水箱數(shù)據(jù)塊、DB2為B水箱數(shù)據(jù)塊、DB3為C水箱數(shù)據(jù)塊。規(guī)劃程序結(jié)構(gòu)如圖5-33所示。圖5-33規(guī)劃程序結(jié)構(gòu)4.編輯功能（FB1）

選擇“程序塊”文件夾，然后執(zhí)行菜單命令【添加新塊】→【函數(shù)】，創(chuàng)建功能塊FB1并命名為“水箱控制”。定義局部變量聲明表，如圖5-34所示。圖5-34定義局部變量聲明表5.3邏輯塊編程實(shí)例5.3.3案例：編輯并調(diào)用無靜態(tài)參數(shù)的功能塊（FB）--水箱水位控制系統(tǒng)

編寫FB1的控制程序如圖5-35所示。圖5-35FB1的控制程序5.3邏輯塊編程實(shí)例5.3.3案例：編輯并調(diào)用無靜態(tài)參數(shù)的功能塊（FB）--水箱水位控制系統(tǒng)5.建立背景數(shù)據(jù)塊DB1、DB2、DB3

分別建立背景數(shù)據(jù)塊DB1、DB2、DB3。如圖5-36所示，為背景數(shù)據(jù)塊DB1的設(shè)置情況，DB2、DB3可根據(jù)DB1自動(dòng)生成。圖5-36背景數(shù)據(jù)塊DB1的設(shè)置情況5.3邏輯塊編程實(shí)例5.3.3案例：編輯并調(diào)用無靜態(tài)參數(shù)的功能塊（FB）--水箱水位控制系統(tǒng)6.編輯組織塊程序

編輯啟動(dòng)組織塊OB100，對(duì)所有電磁閥進(jìn)行復(fù)位，如圖5-37所示。圖5-37編輯啟動(dòng)組織塊OB1005.3邏輯塊編程實(shí)例5.3.3案例：編輯并調(diào)用無靜態(tài)參數(shù)的功能塊（FB）--水箱水位控制系統(tǒng)

在OB1中調(diào)用無靜態(tài)參數(shù)的功能塊（FB），如圖5-38所示。OB1中程序如圖5-39所示。5.3邏輯塊編程實(shí)例5.3.3案例：編輯并調(diào)用無靜態(tài)參數(shù)的功能塊（FB）--水箱水位控制系統(tǒng)圖5-39OB1中程序5.3邏輯塊編程實(shí)例5.3.4案例：編輯并調(diào)用有靜態(tài)參數(shù)的功能塊（FB）--交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)

在編輯功能塊（FB）時(shí)，如果程序中需要特定數(shù)據(jù)的參數(shù)，可以考慮將該特定數(shù)據(jù)定義為靜態(tài)參數(shù)，并在FB的聲明表內(nèi)Static處聲明。

為雙干道交通信號(hào)燈設(shè)置示意圖，如圖5-40所示。設(shè)定I/O分配表如表5-6所示。信號(hào)燈的動(dòng)作受開關(guān)總體控制，按一下起動(dòng)按鈕，信號(hào)燈系統(tǒng)開始工作，并周而復(fù)始地循環(huán)動(dòng)作；按一下停止按鈕，所有信號(hào)燈都熄滅。信號(hào)燈控制的具體要求見下表，試編寫信號(hào)燈控制程序。圖5-40雙干道交通信號(hào)燈設(shè)置示意圖輸入輸出輸入設(shè)備輸入編號(hào)輸出設(shè)備輸出編號(hào)啟動(dòng)按鈕I0.0東西向紅色信號(hào)燈Q4.0停止按鈕I0.1東西向綠色信號(hào)燈Q4.1東西向黃色信號(hào)燈Q4.2南北向紅色信號(hào)燈Q4.3南北向綠色信號(hào)燈Q4.4南北向黃色信號(hào)燈Q4.5表5-6PLC控制雙干道交通信號(hào)燈I/O分配表5.3邏輯塊編程實(shí)例5.3.4案例：編輯并調(diào)用有靜態(tài)參數(shù)的功能塊（FB）--交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)

控制功能：如表5-7所示。表5-7雙干道交通信號(hào)燈控制功能

根據(jù)十字路口交通信號(hào)燈的控制要求，可畫出信號(hào)燈的控制時(shí)序圖，如圖5-41所示。圖5-41信號(hào)燈的控制時(shí)序圖5.3邏輯塊編程實(shí)例5.3.4案例：編輯并調(diào)用有靜態(tài)參數(shù)的功能塊（FB）--交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)1.創(chuàng)建新項(xiàng)目并完成硬件配置

使用菜單【項(xiàng)目】→【新建】創(chuàng)建交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)的新項(xiàng)目，并命名為“交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)”。項(xiàng)目包含組織塊OB1和OB100。在“交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)”項(xiàng)目?jī)?nèi)點(diǎn)擊【添加新設(shè)備】→【控制器】打開“SIMATICS7-1500”文件夾，打開硬件配置窗口，并完成硬件配置。圖5-42編寫變量表2.編寫變量表

根據(jù)I/O分配表，編輯變量表，如圖5-42所示。5.3邏輯塊編程實(shí)例5.3.4案例：編輯并調(diào)用有靜態(tài)參數(shù)的功能塊（FB）--交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)3.規(guī)劃程序結(jié)構(gòu)

OB1為主循環(huán)組織塊、OB100初始化程序、FB1為單向紅綠燈控制程序、DB1為東西數(shù)據(jù)塊、DB2為南北數(shù)據(jù)塊。規(guī)劃程序結(jié)構(gòu)，如圖5-43所示。圖5-43規(guī)劃程序結(jié)構(gòu)5.3邏輯塊編程實(shí)例5.3.4案例：編輯并調(diào)用有靜態(tài)參數(shù)的功能塊（FB）--交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)4.編輯功能塊（FB）

定義局部變量聲明表，如圖5-44所示。圖5-44定義局部變量聲明表5.3邏輯塊編程實(shí)例5.3.4案例：編輯并調(diào)用有靜態(tài)參數(shù)的功能塊（FB）--交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)

編寫功能塊（FB）程序，如圖5-45所示。圖5-45編寫功能塊FB1程序5.3邏輯塊編程實(shí)例5.3.4案例：編輯并調(diào)用有靜態(tài)參數(shù)的功能塊（FB）--交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)5.建立背景數(shù)據(jù)塊（DI）

由于在創(chuàng)建DB1和DB2之前，已經(jīng)完成了FB1的變量聲明，建立了相應(yīng)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，所以在創(chuàng)建與FB1相關(guān)聯(lián)的DB1和DB2時(shí)，TIA博途自動(dòng)完成了數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。建立背景數(shù)據(jù)塊，如圖5-46所示。圖5-46建立背景數(shù)據(jù)塊5.3邏輯塊編程實(shí)例5.3.4案例：編輯并調(diào)用有靜態(tài)參數(shù)的功能塊（FB）--交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)6.編輯組織塊程序

編輯啟動(dòng)組織塊OB100，啟動(dòng)時(shí)關(guān)閉所有信號(hào)燈及啟動(dòng)標(biāo)志，如圖5-47所示。圖5-47編輯啟動(dòng)組織塊OB1005.3邏輯塊編程實(shí)例5.3.4案例：編輯并調(diào)用有靜態(tài)參數(shù)的功能塊（FB）--交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)

在OB1中調(diào)用有靜態(tài)參數(shù)的功能塊（FB），OB1程序如圖5-48所示。5.3邏輯塊編程實(shí)例5.3.4案例：編輯并調(diào)用有靜態(tài)參數(shù)的功能塊（FB）--交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)圖5-48OB1程序S7-1500PLC技術(shù)及應(yīng)用高等職業(yè)系列教材第六章

教學(xué)導(dǎo)航西門子PLC的GRAPH編程簡(jiǎn)單流程的程序設(shè)計(jì)循環(huán)程序設(shè)計(jì)跳轉(zhuǎn)程序設(shè)計(jì)選擇分支程序設(shè)計(jì)并行分支程序設(shè)計(jì)6.16.26.36.56.66.4西門子PLC的GRAPH編程

西門子PLC的S7-GRAPH編程語言在IEC標(biāo)準(zhǔn)中又被稱作“順序功能圖（SequentialFunctionChart，SFC）”，它一般用于編制復(fù)雜的順控程序。

在PLC程序中，相當(dāng)一部分程序是控制一臺(tái)設(shè)備按照某個(gè)工藝流程一步步地完成相應(yīng)的動(dòng)作步驟。對(duì)于這樣的順序控制程序，程序設(shè)計(jì)者通常需要先畫出整個(gè)工藝流程圖，再通過流程圖來編輯設(shè)計(jì)梯形圖程序。若將該工藝流程圖直接作為可執(zhí)行的程序，那么程序設(shè)計(jì)的工作將變得方便高效。最終在20世紀(jì)80年代，“順序功能圖”這種程序設(shè)計(jì)方法被提出來，并發(fā)展成為了IEC標(biāo)準(zhǔn)，收錄于IEC61131中。

TIA博途軟件相較以往版本的編程軟件，使用GRAPH語言編輯和調(diào)試程序已變得更為方便和靈活。目前，S7-300/400/1500系列PLC都可使用GRAPH語言進(jìn)行編程，但S7-1200系列PLC還不支持GRAPH語言。1.GRAPH函數(shù)塊建立

要使用GRAPH語言進(jìn)行程序編輯首先需要建立一個(gè)FB塊。雙擊項(xiàng)目樹導(dǎo)航程序塊中的“添加新塊”，如圖6-1所示。圖6-1添加GRAPH函數(shù)塊在建立新FB塊的對(duì)話框中，將編程語言設(shè)置為GRAPH，如圖6-2所示。圖6-2建立使用GRAPH語言的FB塊

雙擊打開新建的FB塊，進(jìn)入GRAPH語言的編輯界面，如圖6-3所示。在該界面中，博途軟件將GRAPH的工作區(qū)劃分為兩個(gè)區(qū)域，左側(cè)為導(dǎo)航欄，右側(cè)為編輯區(qū)域。通過在導(dǎo)航欄內(nèi)點(diǎn)選各個(gè)部分，或單擊工具欄上的按鈕，可以在右側(cè)的編輯區(qū)域選擇開啟前固指令、順控器、后固指令、報(bào)警四部分的編輯。當(dāng)FB塊被調(diào)用的時(shí)候其指令執(zhí)行的順序?yàn)椋合葓?zhí)行前固指令，再執(zhí)行順控器中的程序，最后執(zhí)行后固指令。當(dāng)后固指令運(yùn)行完成后，整個(gè)FB塊運(yùn)行完畢。報(bào)警部分是設(shè)置塊內(nèi)一些監(jiān)控與顯示類別等信息，不是程序的編輯。圖6-3GRAPH語言的編輯界面

在博途GRAPH編輯器中，指令收藏夾中的指令可使用單擊或拖拽的方式對(duì)工作區(qū)進(jìn)行編輯，其他指令則需使用雙擊或拖拽的方式對(duì)工作區(qū)進(jìn)行編輯。順控器的編輯界面如圖6-4所示。2.順控器的編輯圖6-4順控器的編輯界面

使用單擊或雙擊方式，可以在工作區(qū)中選擇準(zhǔn)備插入的位置，然后單擊指令收藏欄，如圖6-5所示，希望插入的目標(biāo)圖標(biāo)，即可以在指定位置插入期待的目標(biāo)。圖6-5指令收藏欄

如果選擇拖拽方式，可使用鼠標(biāo)單擊編輯器工作區(qū)上工具條的“轉(zhuǎn)換條件”圖標(biāo)并讓其凹下去，同時(shí)將“轉(zhuǎn)換條件”拖拽至需要放置到位置上，如圖6-6所示。圖6-6轉(zhuǎn)換條件的拖拽

當(dāng)插入“步”的動(dòng)作框后，單擊該步右上角的

，可打開該步的動(dòng)作框并進(jìn)行控制動(dòng)作編輯，每一個(gè)動(dòng)作框包含指令和地址。比如在動(dòng)作框左邊寫上指令“N”，在右邊寫上地址“Q0.0”，表示當(dāng)該“步”為活動(dòng)步時(shí)Q0.0輸出“1”，當(dāng)該“步”為Q0.0輸出“0”，如圖6-7所示。圖6-7編輯“步”的動(dòng)作表6-1動(dòng)作框里常用的指令表6-2動(dòng)作框里常用的事件類型動(dòng)作框里常用的指令如表6-1所示、事件類型如表6-2所示。指令（符號(hào)）指令基本動(dòng)作描述N當(dāng)該“步”為活動(dòng)步時(shí)，地址輸出“1”。當(dāng)該“步”為不活動(dòng)步時(shí)地址輸出“0”。S當(dāng)該“步”為活動(dòng)步時(shí)地址址輸出“1”并保持(即置位)。R當(dāng)該“步”為活動(dòng)步時(shí)地地址輸出“0”并保持(即復(fù)位)。D當(dāng)該“步”為活動(dòng)步時(shí)，開始計(jì)時(shí)(時(shí)間由該框T#xx指定)，當(dāng)時(shí)間到地址輸出“1”。當(dāng)該“步”為不活動(dòng)步時(shí)地地址輸出“0”L當(dāng)該“步”為活動(dòng)步時(shí)，地址輸出“1”并開始計(jì)時(shí)(時(shí)間由該框T#xx指定)，當(dāng)時(shí)間到地址出“0”。當(dāng)該“步”為不活動(dòng)步時(shí)地址輸出“0”。CALL當(dāng)該“步”為活動(dòng)步時(shí)，調(diào)用指定的程序塊。事件信號(hào)檢測(cè)描述S1上升沿步已激活（信號(hào)狀態(tài)為“1”）S0下降沿步已取消激活（信號(hào)狀態(tài)為“0”）V1上升沿滿足監(jiān)控條件，即發(fā)生錯(cuò)誤（信號(hào)狀態(tài)為“1”）V0下降沿不再滿足監(jiān)控條件，即錯(cuò)誤已消除（信號(hào)狀態(tài)為“0”）L0上升沿滿足互鎖條件，即錯(cuò)誤已消除（信號(hào)狀態(tài)為“1”）L1下降沿不滿足互鎖條件，即發(fā)生錯(cuò)誤（信號(hào)狀態(tài)為“0”）A1上升沿報(bào)警已確認(rèn)R1上升沿到達(dá)的注冊(cè)

當(dāng)在完成步的編輯后，可雙擊該步打開單步視圖進(jìn)入單步視圖。在單步視圖里該步內(nèi)部可以編輯的程序分為：互鎖（Interlock）、監(jiān)控（Supervision）、動(dòng)作（Actions）和轉(zhuǎn)換（Trans）。這里主要介紹一下互鎖：當(dāng)該步處在激活狀態(tài)，指令Q0.0設(shè)置了互鎖信號(hào)I10.0，只有互鎖信號(hào)I0.0被接通時(shí)，才可以正常執(zhí)行該的指令Q0.0，否則該指令不被執(zhí)行，如圖6-8所示。圖6-8單步編輯

在編寫轉(zhuǎn)移條件時(shí)，轉(zhuǎn)移條件程序的指令主要有常開觸點(diǎn)、常閉觸點(diǎn)、比較指令、監(jiān)視時(shí)間T或監(jiān)視時(shí)間U，如圖6-9所示。圖6-9轉(zhuǎn)換條件

插入轉(zhuǎn)移“指令”時(shí)，首先選擇插入模式“單擊”或“拖拽”，然后單擊所需要的圖標(biāo)，即可以在指定地方插入轉(zhuǎn)移指令。然后在每個(gè)指令的地方寫上地址即可。比如選擇“單擊”模式，選中“步1”（S1）的轉(zhuǎn)移條件T1，再單擊工具條上的“常開觸點(diǎn)”后就可以把常開觸點(diǎn)指令放到轉(zhuǎn)移條件T1里然后寫上指令的地址“M0.0”，如圖6-10所示。圖6-10條件轉(zhuǎn)移指令

同理也可將“步3”（S3）的監(jiān)控激活時(shí)間作為指令寫入轉(zhuǎn)換條件T3，如圖6-11所示。圖6-11以步的激活時(shí)間作為條件轉(zhuǎn)移指令

順控器中“步”的最后一般是跳轉(zhuǎn)或結(jié)束指令，在順控器工具條中分別用

和

表示。在插入跳轉(zhuǎn)或結(jié)束“指令”時(shí)，首先選擇插入模式“單擊”或“拖拽”，然后單擊

和

圖標(biāo)，即可以在指定地方插入跳轉(zhuǎn)或結(jié)束指令。如果是跳轉(zhuǎn)指令還需要寫上跳轉(zhuǎn)到那一“步”的地址代碼，如圖6-12所示。圖6-12跳轉(zhuǎn)指令

當(dāng)GRAPH函數(shù)塊編輯完畢后，可從項(xiàng)目導(dǎo)航的“程序塊”中將該FB塊拖拽至Main（OB1）的程序段中進(jìn)行調(diào)用，如圖6-13所示。3.GRAPH函數(shù)塊的調(diào)用圖6-13函數(shù)塊的調(diào)用圖6-14生成背景數(shù)據(jù)塊

當(dāng)GRAPH函數(shù)塊被調(diào)用時(shí)，博途軟件會(huì)自動(dòng)生成背景數(shù)據(jù)塊，如圖6-14、6-15所示。由于GRAPH塊被調(diào)用后其接口參數(shù)的設(shè)置及編譯設(shè)置對(duì)后續(xù)的調(diào)試執(zhí)行有著重大的影響，用戶可以在“選項(xiàng)”>“設(shè)置”>“PLC編程”>“GRAPH”（Options>Settings>PLCprogramming>GRAPH）中選擇不同接口參數(shù)集，也可以手動(dòng)在所有參數(shù)集中刪除或插入單個(gè)參數(shù)。選擇完參數(shù)集后可對(duì)接口參數(shù)進(jìn)行修改。圖6-15GRAPH函數(shù)被調(diào)用下面列出一些GRAPH函數(shù)塊輸入輸出接口常用的參數(shù)，如表-3所示。參數(shù)數(shù)據(jù)類型描述OFF_SQBOOL關(guān)閉順控程序，即激活所有步INIT_SQBOOL激活初始步，復(fù)位順控程序ACK_EFBOOL確認(rèn)故障，強(qiáng)制切換到下一步S_PREVBOOL自動(dòng)模式：向上翻頁瀏覽當(dāng)前活動(dòng)步，顯示“S_NO”參數(shù)中的步號(hào)手動(dòng)模式：顯示“S_NO”中的上一步（較小編號(hào)）S_NEXTBOOL自動(dòng)模式：向下翻頁瀏覽當(dāng)前活動(dòng)步，顯示“S_NO”參數(shù)中的步號(hào)手動(dòng)模式：顯示S_NO中的下一步（較大編號(hào)）SW_AUTOBOOL操作模式切換：自動(dòng)模式SW_TAPBOOL操作模式切換：半自動(dòng)模式SW_TOPBOOL操作模式切換：自動(dòng)或半自動(dòng)模式SW_MANBOOL操作模式切換：手動(dòng)模式，不啟動(dòng)單獨(dú)的順序S_SELINT如果在手動(dòng)模式下選擇輸出參數(shù)“S_NO”的步號(hào)，則需使用“S_ON”/“S_OFF”進(jìn)行啟用/禁用S_ONBOOL手動(dòng)模式：激活所顯示的步S_OFFBOOL手動(dòng)模式：取消激活所顯示的步T_PUSHBOOL如果滿足條件且“T_PUSH”（邊沿），則轉(zhuǎn)換條件切換到下一步類型：請(qǐng)求S_NOINT顯示步號(hào)S_MOREBOOL激活其他步S_ACTIVEBOOL所顯示的步處于活動(dòng)狀態(tài)ERR_FLTBOOL常規(guī)故障AUTO_ONBOOL顯示自動(dòng)模式TAP_ONBOOL顯示半自動(dòng)模式TOP_ONBOOL顯示半自動(dòng)模式MAN_ONBOOL顯示手動(dòng)模式

當(dāng)GRAPH函數(shù)塊在OB1被調(diào)用后，可按菜單欄

將程序下載至PLC中。雙擊進(jìn)入函數(shù)塊并按下

，可對(duì)順控器的各步狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，如圖6-16所示。4.GRAPH函數(shù)塊的下載與監(jiān)控圖6-16監(jiān)控GRAPH函數(shù)塊

單流程的程序是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)換后面只有一步，整個(gè)流程圖中沒有分支與合并的地方，如圖6-17所示。其中對(duì)一些編輯和制圖方法與符號(hào)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，具體如圖：圖6-17單流程順控圖

在圖6-17中的每一個(gè)“Step”稱為一“步”。一般將順序控制的流程分為若干個(gè)階段，每個(gè)階段被稱為“步”。前一“步”完成之后（滿足了運(yùn)行下一個(gè)的條件），運(yùn)行下一“步”，依次運(yùn)行下來完成整個(gè)控制流程。最開始運(yùn)行的“步”稱為起始步，用雙方框表示，其余的步用方框表示。步執(zhí)行的順序永遠(yuǎn)從上至下排列，同時(shí)之間用有向?qū)嵕€段連接。

每步都有一個(gè)步編號(hào)和步名稱，其中步編號(hào)由字母“S”和數(shù)字組成，步編號(hào)可以由用戶逐一修改，也可以批量修改，但在順控圖中每一步的編號(hào)都是唯一的，不能與其他步重復(fù),在每一步的右上角有都一個(gè)文檔模樣的圖標(biāo)，用于在順控器視圖下顯示和編輯該步內(nèi)的指令。1.步

在圖6-17中，完成上一步之后，且滿足運(yùn)行下一步的條件時(shí)運(yùn)行下一步，這種過程稱為步與步之間的轉(zhuǎn)換。在表示步與步之間關(guān)系的有向?qū)嵕€段上，畫上一個(gè)橫杠，表示轉(zhuǎn)換。橫杠的右側(cè)注明這次轉(zhuǎn)換的編號(hào)和名稱。轉(zhuǎn)換編號(hào)由字母“T”和數(shù)字組成，轉(zhuǎn)換編號(hào)數(shù)字可以由用戶逐一修改或批量修改，但在順控圖中每一個(gè)轉(zhuǎn)換編號(hào)是唯一的，不能與其他轉(zhuǎn)換重復(fù)。

在橫杠的右側(cè)由點(diǎn)狀線延伸去連接一個(gè)梯形圖的圖標(biāo)，單擊這個(gè)圖標(biāo)可以使用梯形圖或者邏輯結(jié)構(gòu)圖編輯本次轉(zhuǎn)換的條件。2.轉(zhuǎn)換條件

任意程序的最后可以連接一個(gè)符號(hào)來表示該程序執(zhí)行到當(dāng)前位置。若如圖6-17所示為一個(gè)單流程程序，應(yīng)在該程序最后加入黑色實(shí)心圓表示程序結(jié)束。3.結(jié)束符圖6-17單流程順控圖

某一冷加工自動(dòng)線有一個(gè)鉆孔動(dòng)力頭，該動(dòng)力頭的加工過程示意圖，如圖6-18所示。其控制要求如下：（1）動(dòng)力頭在原位，并加以起動(dòng)信號(hào)，這時(shí)接通電磁閥YV1，動(dòng)力頭快進(jìn)。（2）動(dòng)力頭碰到限位開關(guān)SQ1后，接通電磁閥YV1和YV2，動(dòng)力頭由快進(jìn)轉(zhuǎn)為工進(jìn)，同時(shí)動(dòng)力頭電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)（由KM1控制）。（3）動(dòng)力頭碰到限位開關(guān)SQ2后，開始延時(shí)3s。（4）延時(shí)時(shí)間到，接通電磁閥YV3，動(dòng)力頭快退。（5）動(dòng)力頭回到原位即停止。圖6-18鉆孔動(dòng)力頭工作示意圖解：確定輸入/輸出（I/O）分配表，如表6-4所示。0輸入輸出輸入設(shè)備輸入編號(hào)輸出設(shè)備輸出編號(hào)啟動(dòng)按鈕S01I0.0電磁閥YV1Q0.0限位開關(guān)SQ0I0.1電磁閥YV2Q0.1限位開關(guān)SQ1I0.2電磁閥YV3Q0.2限位開關(guān)SQ2I0.3接觸器KM1Q0.3表6-4鉆孔動(dòng)力頭I/O分配表

根據(jù)工藝要求畫出順控圖如圖6-19所示，是一個(gè)簡(jiǎn)單流程的順控圖，當(dāng)PLC在開機(jī)時(shí)進(jìn)入初始狀態(tài)S1，當(dāng)程序運(yùn)行使動(dòng)力頭回到原位時(shí)，利用限位開關(guān)SQ0（I0.1）為轉(zhuǎn)移條件使程序返回初始狀態(tài)S1，等待下一次啟動(dòng)（即程序停止）。圖6-19鉆孔動(dòng)力頭順控圖PLC控制剪板機(jī)的示意圖如圖6-20所示。其控制要求如下：

開始時(shí)壓鉗和剪刀在上限位置，限位開關(guān)SQ1和SQ2閉合。按下啟動(dòng)按鈕后，板料右行至限位開關(guān)SQ3處，然后壓鉗下行，壓緊板料后壓力繼電器吸合，壓鉗保持壓緊，剪刀開始下行。剪斷板料后，壓鉗和剪刀同時(shí)上行，分別碰到限位開關(guān)SQ1和SQ2后，停止上行。壓鉗和剪刀都停止后，又開始下一周期的工作。圖6-20PLC控制剪板機(jī)工作示意圖解：確定輸入/輸出（I/O）分配表，如表6-5所示。表6-5PLC控制剪板機(jī)I/O分配表輸入輸出輸入設(shè)備輸入編號(hào)輸出設(shè)備輸出編號(hào)啟動(dòng)按鈕SB1I0.0板料右行電動(dòng)機(jī)Q0.0壓鉗上限位開關(guān)SQ1I0.1壓鉗下行電磁閥YV1Q0.1剪刀上限位開關(guān)SQ2I0.2壓鉗上行電磁閥YV2Q0.2右行限位開關(guān)SQ3I0.3剪刀下行電磁閥YV3Q0.3壓力繼電器I0.4剪刀上行電磁閥YV4Q0.4剪刀下限位開關(guān)SQ4I0.5

根據(jù)工藝要求畫出順控圖如圖6-21所示，當(dāng)PLC在開機(jī)時(shí)進(jìn)入初始狀態(tài)S1，當(dāng)程序運(yùn)行完畢時(shí)時(shí)，利用限位開關(guān)SQ1（I0.1）和SQ2（I0.2）為轉(zhuǎn)移條件使程序返回初始狀態(tài)S1，等待下一次啟動(dòng)（即程序停止）。特別指出：該程序結(jié)束后一定要返回初始狀態(tài)S1，否則下次無法起動(dòng)。圖6-21PLC控制剪板機(jī)順控圖

循環(huán)程序是當(dāng)某步運(yùn)行完成之后，需要回到本序列之前的某步重新運(yùn)行，這時(shí)就需要跳轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)如圖6-22所示。在程序中需要跳轉(zhuǎn)的位置上畫一個(gè)向下的箭頭，并在箭頭旁邊標(biāo)明跳轉(zhuǎn)到哪一步。在跳轉(zhuǎn)到的那個(gè)步前再畫一個(gè)向左的箭頭，并在箭頭右側(cè)標(biāo)注從哪個(gè)轉(zhuǎn)換跳轉(zhuǎn)而來。當(dāng)程序執(zhí)行完S5步后首先判斷是否滿足轉(zhuǎn)換條件Trans5。若不滿足轉(zhuǎn)換條件，再判斷是否滿足轉(zhuǎn)換條件Trans7。若滿足轉(zhuǎn)換條件，程序則再跳轉(zhuǎn)回原先單序列結(jié)構(gòu)中的步Step4，如此循環(huán)下去，直至滿足轉(zhuǎn)換條件Trans5，關(guān)閉轉(zhuǎn)換條件Trans7，程序進(jìn)入步Step6。圖6-22循環(huán)程序順控圖PLC控制交通燈的示意圖如圖6-23所示。其控制要求如下：

設(shè)置一個(gè)啟動(dòng)按鈕SB1，當(dāng)它接通時(shí)，交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)開始工作，且先南北紅燈亮，東西綠燈亮。設(shè)置一個(gè)開關(guān)K1進(jìn)行選擇交通燈連續(xù)循環(huán)與單次循環(huán)，當(dāng)K1為0時(shí)，交通燈連續(xù)循環(huán)，當(dāng)K1為1時(shí)，交通燈單次循環(huán)。圖6-23PLC控制交通燈示意圖PLC控制交通燈的工藝流程如下：

（1）按下啟動(dòng)按鈕后，南北紅燈亮并保持20秒，同時(shí)東西綠燈亮，但保持15秒，15秒后東西綠燈閃爍3次（每周期1秒）后熄滅；繼而東西黃燈亮，并保持2秒，2秒后，東西黃燈熄滅，東西紅燈亮，同時(shí)南北紅燈熄滅且南北綠燈亮。

（2）東西紅燈亮并保持15秒。同時(shí)南北綠燈亮，但保持10秒，到10秒時(shí)南北綠燈閃爍3次（每周期1秒）后熄滅；繼而南北黃燈亮，并保持2秒，2秒后，南北黃燈熄滅，南北紅燈亮，同時(shí)東西紅燈熄滅且東西綠燈亮。

（3）上述過程作一次循環(huán)；按啟動(dòng)按鈕后，交通燈連續(xù)循環(huán)，按停止按鈕SB2交通燈立即停止。解：設(shè)定PLC控制交通燈的I/O分配表如表6-6所示。表6-6PLC控制交通燈的I/O分配表輸入輸出輸入設(shè)備輸入編號(hào)輸出設(shè)備輸出編號(hào)啟動(dòng)按鈕SB1I0.0南北紅燈Q0.0循環(huán)方式選擇開關(guān)K1I0.1東西綠燈Q0.1東西黃燈Q0.2東西紅燈Q0.3南北綠燈Q0.4南北黃燈Q0.5

根據(jù)控制要求可采用不同的方法繪制對(duì)應(yīng)的順控圖。

此處提供一種采用循環(huán)方式控制的交通燈的順控圖形式，如圖6-24所示。圖6-24交通燈狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖對(duì)應(yīng)的梯形圖

跳轉(zhuǎn)程序是當(dāng)某步運(yùn)行完成之后，需要跳轉(zhuǎn)到同一個(gè)分支或另一個(gè)分支的某個(gè)位置，去執(zhí)行不同的工藝動(dòng)作，如圖6-25所示。當(dāng)運(yùn)行至轉(zhuǎn)換Trans7后跳轉(zhuǎn)至另一個(gè)序列中的步Step4，在該單序列結(jié)構(gòu)中運(yùn)行至轉(zhuǎn)換Trans5時(shí)，再跳轉(zhuǎn)回原先單序列結(jié)構(gòu)中的步Step1，如此循環(huán)下去。圖6-25跳轉(zhuǎn)程序順控圖

PLC控制自動(dòng)混料罐的示意圖如圖6-26所示。其控制要求如下：

混料罐裝有兩個(gè)進(jìn)料泵（控制兩種液料的進(jìn)罐），裝有一個(gè)出料泵（控制混合料出罐