運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)基礎(chǔ)課件 項(xiàng)目7 應(yīng)用功能與功能塊控制多臺(tái)設(shè)備

BasicsOfMotionControlTechnology運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)基礎(chǔ)項(xiàng)目7應(yīng)用功能與功能塊控制多臺(tái)設(shè)備背景描述

項(xiàng)目7應(yīng)用功能與功能塊控制多臺(tái)設(shè)備在許多實(shí)際生產(chǎn)場(chǎng)景中，有些設(shè)備之間具有相似的應(yīng)用功能和控制需求。當(dāng)這些設(shè)備數(shù)量較大時(shí)，如果仍然按照單一設(shè)備逐一編程控制，雖然也能實(shí)現(xiàn)所需的控制，但往往會(huì)造成程序冗長(zhǎng)，效率不高。在S7-300PLC中，可以通過適當(dāng)?shù)氖褂霉δ芑蛘吖δ軌K的方法較好的解決這一實(shí)際需求。S7-300PLC中的功能或者功能塊本質(zhì)上是屬于子程序，采用子程序的結(jié)構(gòu)化編程具有程序編寫規(guī)范，邏輯功能清晰，控制效率較高等優(yōu)點(diǎn)。在使用功能或者功能塊時(shí)，需要根據(jù)控制的需求，定義所需的參數(shù)變量和存儲(chǔ)空間，做到既具有較好的通用性和可移植性，又盡可能節(jié)約存儲(chǔ)空間。示范實(shí)例：資訊

A工廠新建的生產(chǎn)系統(tǒng)中，有一套設(shè)備的三臺(tái)電機(jī)均采用“星—三角”方式進(jìn)行啟動(dòng)。其中第一臺(tái)和第二臺(tái)電機(jī)“星—三角”切換的時(shí)間為30秒，第三臺(tái)電機(jī)的“星—三角”切換時(shí)間為45秒。該設(shè)備工作時(shí)，首先是電機(jī)1和電機(jī)2共同工作十分鐘，然后電機(jī)1和電機(jī)3共同工作直至停止。該系統(tǒng)采用S7-300PLC進(jìn)行控制，交、直流電源、斷路器、熔斷器、接觸器、熱繼電器、中間繼電器、按鈕、PLC等元器件已準(zhǔn)備好，請(qǐng)根據(jù)控制要求完成以下任務(wù)：1.確定I/O分配表；2.完成PLC電路圖；3.完成PLC電路連接；4.完成PLC程序編寫；5.完成PLC程序仿真運(yùn)行；6.完成PLC程序下載并運(yùn)行。項(xiàng)目7應(yīng)用功能與功能塊控制多臺(tái)設(shè)備示范實(shí)例：資訊

項(xiàng)目7應(yīng)用功能與功能塊控制多臺(tái)設(shè)備S7-300PLC的用戶程序由塊組成，包括邏輯塊和數(shù)據(jù)塊。塊類似于子程序，通過塊與塊之間的調(diào)用，實(shí)現(xiàn)所需的功能。塊簡(jiǎn)要描述組織塊（OB）操作系統(tǒng)和用戶程序之間的接口，決定用戶程序的結(jié)構(gòu)功能塊（FB）用戶編寫的包含經(jīng)常使用的功能的子程序，有專用的存儲(chǔ)區(qū)功能（FC）用戶編寫的包含經(jīng)常使用的功能的子程序，無(wú)專用的存儲(chǔ)區(qū)系統(tǒng)功能塊（SFB）集成在CPU模塊中，可由用戶調(diào)用但不能修改的系統(tǒng)內(nèi)部功能塊系統(tǒng)功能（SFC）集成在CPU模塊中，可由用戶調(diào)用但不能修改的系統(tǒng)內(nèi)部功能共享數(shù)據(jù)塊（DB）存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)域，供所有的邏輯塊使用背景數(shù)據(jù)塊（DI）調(diào)用FB/SFB時(shí)用于傳遞參數(shù)的數(shù)據(jù)塊，其數(shù)據(jù)在編譯時(shí)自動(dòng)生成。示范實(shí)例：資訊

項(xiàng)目7應(yīng)用功能與功能塊控制多臺(tái)設(shè)備S7-300PLC的編程方法包括線性化編程、模塊化編程和結(jié)構(gòu)化編程。線性化編程是將整個(gè)用戶程序都放在循環(huán)組織塊OB1中，循環(huán)掃描時(shí)不斷地依次執(zhí)行OB1中的全部指令。線性化編程的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不帶分支，一個(gè)程序塊包含了系統(tǒng)的所有指令，編寫大型程序時(shí)應(yīng)避免采用。模塊化編程是將程序根據(jù)功能分為不同的邏輯塊，在OB1中根據(jù)條件決定塊的調(diào)用和執(zhí)行。模塊化編程易于多人同時(shí)編程；被調(diào)用塊和調(diào)用塊之間沒有數(shù)據(jù)交換，便于程序的調(diào)試。結(jié)構(gòu)化編程是將控制要求類似或相關(guān)的任務(wù)歸類，形成通用的解決方案，在相應(yīng)的程序塊中編程。結(jié)構(gòu)化編程提高了程序的可重用性，進(jìn)一步提高了CPU的效率。示范實(shí)例：資訊

項(xiàng)目7應(yīng)用功能與功能塊控制多臺(tái)設(shè)備功能FC和功能塊FB由變量聲明段、代碼段及塊屬性等組成。功能FC和功能塊FB的變量都包括輸入變量IN、輸出變量OUT、輸入輸出變量IN_OUT和臨時(shí)變量TEMP。此外，功能塊FB還包含有靜態(tài)數(shù)據(jù)STAT，功能FC可包含返回值RET_VAL。功能FC和功能塊FB最根本的區(qū)別在于有無(wú)靜態(tài)變量，功能塊的靜態(tài)變量用背景數(shù)據(jù)塊來保存，而功能則沒有背景數(shù)據(jù)塊。因此在執(zhí)行后需要保存必要數(shù)據(jù)時(shí)，應(yīng)該選用功能塊FB，如果在執(zhí)行后不需要保存數(shù)據(jù)，則選用功能FC可以節(jié)省數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間。創(chuàng)建好的功能FC或功能塊FB會(huì)以邏輯框的形式出現(xiàn)在編程界面總覽區(qū)，以供調(diào)用。示范實(shí)例：計(jì)劃

項(xiàng)目7應(yīng)用功能與功能塊控制多臺(tái)設(shè)備序號(hào)項(xiàng)目?jī)?nèi)容時(shí)間人員1編制I/O分配表確定所需要的I/O點(diǎn)數(shù)并分配具體用途，編制I/O分配表（需提交）5分鐘全體人員2繪制PLC電路圖根據(jù)I/O分配表繪制PLC硬件電路圖15分鐘全體人員3連接PLC電路根據(jù)電路圖完成電路連接20分鐘全體人員4編寫PLC程序根據(jù)控制要求編寫PLC控制程序25分鐘全體人員5PLC程序仿真運(yùn)行使用PLCSIM仿真運(yùn)行控制程序10分鐘全體人員6下載PLC程序運(yùn)行把控制程序下載到PLC，實(shí)現(xiàn)所要求的控制功能5分鐘全體人員示范實(shí)例：決策

項(xiàng)目7應(yīng)用功能與功能塊控制多臺(tái)設(shè)備按照工作計(jì)劃表，項(xiàng)目小組全體成員共同確定I/O分配表，然后按兩個(gè)小組分別實(shí)施系統(tǒng)程序編寫及硬件裝調(diào)全部工作，合作完成任務(wù)并提交任務(wù)評(píng)價(jià)表。示范實(shí)例：實(shí)施

項(xiàng)目7應(yīng)用功能與功能塊控制多臺(tái)設(shè)備（一）編制I/O分配表（二）繪制PLC控制系統(tǒng)電路圖（三）連接PLC電路（四）編寫PLC程序1.任務(wù)分析2.創(chuàng)建符號(hào)表3.創(chuàng)建功能FC14.在OB1中調(diào)用功能FC1（五）PLC程序仿真運(yùn)行（六）下載PLC程序運(yùn)行示范實(shí)例：檢查

項(xiàng)目7應(yīng)用功能與功能塊控制多臺(tái)設(shè)備項(xiàng)目分值評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)檢查情況得分編制I/O分配表101.所有輸入地址編排合理，節(jié)約硬件資源，元件符號(hào)與元件作用說明完整，5分；2.所有輸出地址編排合理，節(jié)約硬件資源，元件符號(hào)與元件作用說明完整，5分。

繪制PLC電路圖101.電路圖元件齊全，標(biāo)注正確，5分；2.電路功能完整，布局合理，5分。

連接PLC電路101.安全違章扣10分；2.安裝不達(dá)標(biāo)一項(xiàng)扣2分。

編寫PLC程序501.功能正確，程序段合理，30分；2.符號(hào)表正確完整，10分；3.絕對(duì)地址、符號(hào)地址顯示正確，程序段注釋合理，10分。

PLC程序仿真運(yùn)行101.S7-PLCSIM打開正確，下載正常，5分；2.仿真操作正確，能正確仿真運(yùn)行程序，5分。

下載PLC程序運(yùn)行101.程序下載正確，PLC指示燈正常，5分；2.程序運(yùn)行操作正確，能實(shí)現(xiàn)預(yù)定功能，5分。合計(jì)100

示范實(shí)例：評(píng)價(jià)

項(xiàng)目7應(yīng)用功能與功能塊控制多臺(tái)設(shè)備表7-53臺(tái)星-三角啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)組合工作PLC控制程序項(xiàng)目自評(píng)表

簽名：日期：表7-63臺(tái)星-三角啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)組合工作PLC控制程序項(xiàng)目他評(píng)表

簽名：日期：實(shí)踐練習(xí)

項(xiàng)目7應(yīng)用功能與功能塊控制多臺(tái)設(shè)備某生產(chǎn)線上有四條并行的皮帶，具有對(duì)工件分揀的功能。當(dāng)分揀的合格工件數(shù)量達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，皮帶停止運(yùn)行，需要復(fù)位后重新啟動(dòng)。請(qǐng)采用功能塊進(jìn)行編程，根據(jù)控制要求完成以下任務(wù)：1.確定I/O分配表；2.完成PLC電路圖；3.完成PLC電路連接；4.完成PLC程序編寫；5.完成PLC程序仿真運(yùn)行；6.完成PLC程序下載并運(yùn)行。擴(kuò)展提升

項(xiàng)