使用S7-GRAPH控制剪板机的顺序

1.剪板机的控制要求

图5-33是某剪板机的示意图，开始时压钳和剪刀在上限位置，限位开关I0.0和I0.1为1状态。系统的顺序功能图如图5-34所示。图中有选择序列、并行序列的分支与合并。

图5-33 剪板机示意图

系统用连续方式开关I0.7来切换两种工作方式。I0.7为1状态时，按下起动按钮I0.5，连续标志M0.1变为1状态。首先板料右行至限位开关I0.3动作（见图5-33），然后压钳下行，压紧板料后，压力继电器I0.4为1状态，压钳保持压紧，剪刀开始下行。剪断板料后，I0.2变为1状态，压钳和剪刀同时上行，它们碰到限位开关I0.0和I0.1后，分别进入等待步S6和S8，停止上行。都进入等待步后，返回步S2，又开始下一周期的工作。

按下停止按钮后，并不马上停止工作，要等到完成当前周期的全部任务，压钳和剪刀都上升到位后，才返回初始步。

在单周期方式，连续方式开关I0.7为0状态。按下起动按钮，只剪一块板料。完成当前周期的任务后，返回初始步。

图5-34中步S4之后有一个并行序列的分支，当步S4是活动步，并且转换条件I0.2满足，步S5与步S7同时变为活动步。与此同时，步S4变为不活动步。

步S6和S8是等待步，它们用来同时结束并行序列的两个子序列。步S6与步S8之后有一个并行序列的合并，只要步S6和S8都是活动步，就会根据连续标志M0.1的状态，分别转换到步S1或步S2。

图5-34 剪板机控制的顺序功能图

2.创建使用S7-GRAPH的功能块

用新建项目向导生成名为“剪板机GR”的项目（见随书光盘中的同名例程），CPU为CPU 315-2DP。

执行SIMATIC管理器的菜单命令“插入”→“S7块”→“功能块”，在出现的“属性 -功能块”对话框中（见图5-21），功能块默认的名称为FB1，用下拉式列表设置“创建语言”为GRAPH。

3.生成选择序列

双击打开FB1，单击S7-GRAPH编辑器工具栏上的按钮，隐藏动作和转换条件，隐藏后只显示步和转换。选中自动生成的转换T1（见图5-23），它变为浅紫色，周围出现虚线框。单击5次顺序器工具栏上的按钮，在T1的下面生成步S2～S6和转换T2～T6（见图5-35）。选中步S6，单击顺序器工具栏上的按钮，生成一条选择序列的分支和转换T7。

选中转换T6，单击顺序器工具栏上的跳转按钮，在出现的文本框中输入1，从转换T6跳转到初始步S1。按计算机的回车键，在T6的下面出现一个标有S1的箭头。与此同时，在步S1上面的有向连线上，自动出现一个水平的箭头，它的右边标有转换T6，相当于生成了一条起于T6，止于步S1的有向连线。

选中转换T7，单击顺序器工具栏上的跳转按钮，在出现的文本框中输入2，从转换T7跳转到步S2。在步S2之前，有一个选择系列的合并。

4.生成并行序列

选中T4，单击顺序器工具栏上的按钮，生成并行序列的分支和步S7。单击按钮，生成转换T8和步S8。

此时自动选中了步S8，单击顺序器工具栏上的按钮，出现从步S8下边沿中点开始的水平双线、按钮上的图形，和表示禁止放置的符号。将水平双线拖到步S6的下边沿，禁止放置的符号消失。单击鼠标左键，S6和S8被水平双线连接到一起。

5.生成动作与转换条件

单击S7-GRAPH编辑器工具栏上的按钮，显示各步的动作框和转换条件。用鼠标右键单击步S2右边的动作框，执行出现的快捷菜单中的命令“Insert New Element”（插入新元件）→“Action”（动作），插入一个空的动作行。输入该动作的命令“N”和地址Q0.0（见图5-36）。用同样的方法生成其余各步的动作。

图5-35 顺序功能图

图5-36 顺序功能图的程序状态(www.xing528.com)

选中T1对应的转换条件，单击3次顺序器工具栏上的按钮，生成3个串联的常开触点。单击触点上面红色的，输入各触点的地址。用同样的方法生成其他转换条件。

6.生成永久性指令

执行菜单命令“View”（视图）→“Overviews”（浏览），打开左边的浏览窗口（见图5-23）。打开“Graphic”选项卡，单击其中的“Permanent instructions before sequencer”，打开顺序器之前的永久性指令视图（见图5-38）。

执行菜单命令“Insert”（插入）→“Permanent instructions”（永久性指令）→“Conditions”（条件），出现一个线圈（见图5-37a），选中它之后，单击顺序器工具栏上的按钮，生成两个常开触点。选中左边的垂直线，单击工具栏上的按钮，生成一条支路，单击按钮，支路上出现一个常开触点（见图5-37b）。单击按钮，将3个触点并联在一起（见图5-37c）。单击工具栏上的按钮，生成一个串联的常闭触点。

图5-37 生成永久性指令

输入各触点和线圈的地址后的永久性指令如图5-38所示。在连续方式按下起动按钮，连续标志变为1状态。在单周期方式按下起动按钮，连续标志为0状态。

图5-38 永久性指令

图5-39是项目的符号表。

图5-39 符号表

7.调用S7-GRAPH功能块

执行菜单命令“Options”（选项）→“Block Settings”（块设置），在打开的对话框的“FB Parameters”（FB参数）区（见图5-30），用单选框选中“Minimum”（最小参数集），单击“OK”按钮确认。单击工具栏上的按钮，保存和编译FB1中的程序。

打开OB1，设置编程语言为梯形图。将指令列表的“FB块”文件夹中的FB1拖放到程序段1的“电源线”上（见图5-31）。

在FB1方框的上面输入它的背景数据块的编号DB1，按回车键后出现是否要生成DB1的对话框，单击“是”按钮确认。

8.仿真实验

打开PLCSIM，创建IB0和MB0的视图对象。将所有的块下载到仿真PLC，将仿真PLC切换到RUN-P模式。打开FB1，单击工具栏上的按钮，起动程序状态监控功能（见图5-36）。可以看到仅初始步为活动步（用绿色表示）。

令“连续方式”开关I0.7为0状态，系统工作方式为单周期。单击视图对象IB0中的小方框，令I0.0和I0.1为1状态，模拟压钳和剪刀均在最上面。单击两次I0.5对应的小方框，模拟按下和放开起动按钮，连续标志M0.1仍为0状态。可以看到步S1变为白色，步S2变为绿色，表示由步S1转换到了步S2，板料右行。单击两次I0.3对应的小方框，模拟右行到位，从步S2转换到步S3，压钳下行。令压钳上限位开关I0.0为0状态，压力开关I0.4为1状态，从步S3转换到步S4，剪刀下行。令剪刀上限位开关I0.1为0状态，剪刀下限位开关I0.2为1状态，从步S4转换到步S5和步S7，压钳和剪刀同时上行。分别令上限位开关I0.0和I0.1为1状态，等待步S6和S8变为活动步。因为连续标志为0状态，转换条件满足，将返回初始步，结束一个周期的工作。

令“连续方式”开关I0.7为1状态，系统工作方式为连续。令I0.0和I0.1为1状态，按下起动按钮，板料开始右行。由于永久性指令的作用，连续标志M0.1为1状态。

用上述的方法，模拟剪完一块板料的过程，压钳和剪刀均上升到位后，观察是否从步S6和步S8返回到S2，开始下一个周期的操作。

按下停车按钮I0.6，连续标志M0.1变为0状态。观察在完成最后一个周期的工作后，是否返回到初始步。

9.S7-GRAPH的仿真练习

图5-18中的3条运输带控制的顺序功能图重画在图5-40。生成一个新的项目，在项目中生成使用S7-GRAPH语言的功能块FB1，在FB1中生成满足图5-40要求的程序，在OB1中调用FB1。将程序下载到仿真PLC，调试程序，直到满足要求。

图5-40 顺序功能图