顺序控制设计法

知识拓展

—— 顺序功能图语言S7 Graph的使用

S7 Graph语言是S7-300用于顺序控制程序设计的一种语言，遵从IEC 61131-3标准中的顺序控制语言的规定。下面给大家介绍一下该软件的使用。

1．S7 Graph的安装：

S7 Graph软件属于可选的软件包，需要单独安装。安装步骤如下：

（1） 双击setup.exe安装文件，安装开始。

（2） 弹出“安装语言”对话框。选择“English”，如图？？所示。

图选择安装语言

后面弹出的对话框，点击“下一步”或“是”即可。

（3）安装过程，要求安装授权。如图？？所示。

图安装授权

（4）最后，弹出下面对话框，点击“Finish”，完成安装。

图完成安装

2．S7 Graph的结构：

用S7 Graph编写的顺序功能图程序以功能块（FB）的形式被主程序OB1调用。S7 Graph FB包含许多系统定义的参数，通过参数设置对整个系统进行控制，从而实现系统的初始化和工作方式的转换等功能。

对于一个顺序控制项目至少需要3个块：

1）一个调用S7 Graph FB的块，可以是组织块（OB）、功能（FC）和功能块（FB）。

2）一个S7 Graph FB块，用来描述顺序控制系统的任务及相互关系。

3）一个DB块，作为背景数据块，保存顺序控制的参数。

其中，一个S7 Graph FB最多包含250步和250个转换。

3．S7 Graph编辑器：

图？？中是S7 Graph的编辑器界面，左边的窗口是浏览窗口，右边的是程序编辑区。浏览窗口有三个选项：“Graphic”（图形）选项卡、“Sequencer”（顺序控制器）和“Variables”（变量选项卡）。“Graphic”（图形）选项卡的中间是顺序控制器，其上下是永久性指令；“Sequencer”（顺序控制器）可以方便的浏览总体结构；“Variables”（变量选项卡）中的变量是编程时可能用到的各种基本元素。

图 S7 Graph编辑器

4．应用实例：

还是以锅炉的鼓风机和引风机的控制要求为例，其工作过程是：按下起动按钮I0.0后，引风机开始工作，5s后鼓风机开始工作，按下停止按钮I0.1后，鼓风机停止工作，5s后引风机再停止工作。根据要求，我们画出其顺序功能图，如图所示。

1、 创建FB 块

1) 打开SIMATIC 管理器，找到目录中的“块”并选中，在右边的区域内点击右键，在弹出的快捷菜单中执行命令“插入新对象”→“功能块”，如图所示。

图 插入功能块

2）在弹出的“功能块属性”对话框中，选择语言为

S7-GRAPH

图 功能块属性

3）点击确定后，出现下面的对话框。可以看出在右侧区域多了一个FB1块。。

图 块的画面

4）双击打开，进入S7 GRAPH 编辑环境，如图所示。FB1自动生成第1步（STEP ）和第1个转换（TRANS ）。

图 控制系统工作原理

图 打开S7-GRAPH

2、S7 Graph的两种编辑模式

上图中，左侧的“Sequencer”（顺序控制器）工具条上的按钮用来放置步、转换、选择

序列、并行序列和跳步等等。该工具条可以任意的拖放到工作区的其他位置。如图？？所示。

图顺序控制器工具栏

编写时有两种模式：

（1） 直接编辑模式：

执行菜单命令“Insert”→“Direct”，进入直接编辑模式。另外可以点击上图中第一个

图标，未按下时为直接编辑模式。

在直接编辑模式下，如果希望在某一位置下面插入新的元件，首先用鼠标选中该位置，

然后在工具条中选择相应的按钮，元件即可放置到相应的位置。如果想连续插入相同的元件，

可以连续点击，可插入多个。

（2） 拖放编辑模式：

执行菜单命令“Insert”→“Drag-and-Drop”，进入直接编辑模式。另外，可以选中上图

中第一个按钮。（按钮按下）

在拖放模式下，如果选中工具条上的按钮，则鼠标将带着与被点击的按钮相类似的光标移动。在需要放置的位置，点击一下左键，即可完成放置。如果拖动鼠标时，带有“”标示，表示在该位置不能放置；若该图标消失，则表示可以放置。放置完毕，可按下“ESC”键，取消放置。

3、基本框架

1）在拖动模式下，选中“”，然后在编辑区“Trans1”处点击，添加“Step2”和“Trans2”；

继续点击，可连续添加步。本例中，共四步，点击三次。

2）在工具栏中选中“”，拖动到在最后一转换T4，点击左键。此时，出现下面的画面，如图？？左图所示。输入编号1，回车。在T4下方出现一个标有S1的箭头，如图？？右图所示。

图？？添加跳步

与此同时，在步S1上方的有向连线上，自动出现一个水平的箭头，右侧标有转换T4。相当于在S4到S1形成了一条有向连线。至此，S1～S4形成了一个闭环。

4、步与动作

表示步的方框内有步的编号（S1、S2、S3、S4）和步的名称（Step1、Step2、Step3、Step4），点击可以修改名称，但不能用汉字名称。

通过下图中所示的两种方式，可以显示或关闭各步的动作和转换条件。

图显示和关闭动作和转换条件

在直接编辑模式下，选中某一步后面的动作框后，点击“Sequencer”（顺序控制器）上的动作按钮“”，此时在动作框下面会插入一个动作行，连续点击，会不断添加。

在拖动编辑模式下，选中“”后，“Sequencer”（顺序控制器）上的动作按钮“”，

此时动作随鼠标进行放置。当鼠标指向到“Step1”处时，“”消失时，表示该处可以放置动作，点击左键，即可放置一个动作；若连续点击，可连续放置多个动作。

下面介绍几个常用的动作命令：

1）命令S：置位，当步为活动步时，使得输出为1并保持；

2）命令R：复位，当步为活动步时，使得输出为0并保持；

3）命令N：当该步为活动步时，输出为1；当该步为不活动步时，输出为0；

4）命令D：延时指令，延时时间在右下方的方框中设置，例如，T#5S；上方的方框设置的一个位变量，该位反映的是延时时间到或没到的标志。延时时间到，若该步为

活动步，则动作输出为1；若为不活动步，则输出为0。

5）命令CALL：该步为活动步时，调用命令中的逻辑块。

根据上面的介绍，我们将例子中的顺序功能图写入该软件，因为Q0.0在第2、3和4步都出现，所示用了“S”（置位）指令；而在初始步（S1）将Q0.0复位。对于第2步和第4步，需要延时5s，输入命令D（延时），地址输入M1.0和M1.1，在地址下面的空格中输入时间常数“T#5s”；其中，M1.0和M1.1作为转换的条件，作为延时时间到的标志。