用S7 Graph编写具有多种工作方式的控制程序

    在STEP 7中生成一个名为“机械手GR”的项目。系统的工作方式、操作面板和硬件接线图均与前面文章中的相同，自动程序和自动回原点的程序是用S7 Graph语言编写的。

    1．符号表

    表5-1是符号表中的符号。

    2．初始化程序与手动程序

    在PLC进入RUN模式的第一个扫描周期，系统调用组织块OB100。

    表5-1    符号表

    3．主程序OB1

    在OB1中，用块调用的方式来实现各种工作方式的切换。公用程序(功能FC 1)是无条件调用的，供各种工作方式公用。手动工作方式时调用功能FC 2（见图5-55），连续、单周期和单步工作方式（总称为“自动方式”）时，调用S7Graph语言编写的功能块FB 1，它的背景数据块DB1的符号名为“自动数据块”。回原点工作方式时调用S7 Graph语言编写的功能块FB 2。FB 1和FB 2分别采用标准参数集和最小参数集。

    图5-55中的FB 1使用的是标准参数集，下面介绍图中使用的参数：

    连续、单周期或单步时“自动方式”M0.3为1，调用FB 1。

    原点条件满足时参数INIT SQ（“自动允许”M0.0）为1，将复位顺序控制器，激活初始步。参数OFF SQ为1（“自动允许”M0.0为0）时复位顺序控制器，所有的步变为不活动步。

    参数ACK EF（“确认故障”I1.3）为1时确认错误和故障。某步出现了监控事件，例如该步处于活动状态的时间超过了设定值，该步变为红色。如果转换条件满足，需要按一下确认故障按钮，才能转换到下一步去。

    参数SW AUTO（“单周连续”M0.2）为1时切换到自动方式。

    参数SW TAP(“单步”I2.2)为1时切换到单步方式。在单步工作方式，即使转换条件满足，也必须按一下起动按钮I2.6，在T PUSH的上升沿时，才能转换到下一步去。

    参数ERR FLT（“错误报警”Q4.5）为1时显示有组故障。

    4．公用程序

    公用程序FC 1见图5-56，在手动方式或自动回原点方式，如果原点条件满足，图中的“自动允许”(M0.0)被置位为1，使FB 1的输入参数INIT_SQ（激活初始步，见图5-55）为1，它使初始步变为活动步，为自动程序的执行做好准备。原点条件不满足时，“自动允许”被复位为0，其常闭触点使FB 1的输入信号OFF_SQ（关闭顺序控制器）为1状态，将顺序控制器中所有的活动步变为不活动步，禁止自动程序的执行。

    图5-55    主程序OB1

    图5-56    公用程序FC 1

    在非连续方式，符号名为“连续”的常闭触点闭合，将连续标志M0.7复位。

    在单周期和连续这两种自动方式，符号名为“单周连续”的M0.2为1状态，它用来为FB 1提供输入信号SW_AUTO（自动工作方式）。

    在单步、单周期和连续这3种工作方式，“自动方式”(M0.3)为1状态，用M0.3作为FB 1的使能输入(EN)信号，即在这3种工作方式调用FB1。

    5．自动程序

    自动程序FB 1是用S7 Graph语言编写的，前面已经介绍了怎样用FB 1的输人参数来区分单步方式和非单步（单周期和连续）方式。单周期和连续方式是用M0.7（连续标志）和顺序控制器中的选择序列来区分的。M0.7的控制电路放在FB 1的顺序控制器之前的永久性指令中（见图5-57），每次扫描都要执行永久性指令。

    图5-57    顺序控制器之前的永久性指令

    图5-59与图5-40中的顺序功能图相同，连续标志M0.7用于区分单周期和连续工作方式。

    图5-59中的机械手顺序控制器的步S20~S27都设置了互锁，各步的左上角标有字母“c”，表示这些步均有互锁功能。

    以下降步S20为例（见图5-58），用下限位开关I0.1的常闭触点来控制互锁线圈。在单步方式，当下限位开关动作时，其常闭触点断开，互锁线圈断电，互锁条件不满足，不会转换到下一步。该步变为红色，不执行该步有互锁的动作“下降阀”，该动作的命令为有互锁的“NC”。对其余各步的动作，均应作相同的处理，并将延时命令“D”改为有互锁的“DC”，才能保证在单步工作方式时，转换条件满足后及时停止该步的动作。

    图5-58    有互锁的步的单步显示模式监控

    在单步工作方式，即使转换条件满足，也必须按一下起动按钮I2.6（见图5-55），才能转换到下一步。

    6．自动回原点方式

    自动回原点方式时I2.1为1状态，在OB1中调用S7 Graph编写的FB 2（见图5-55），FB 2中的顺序控制器被初始化，初始步S1变为活动步，其他步为不活动步。进入初始步后，根据夹紧阀Q4.1和右限位开关I0.3的状态，分别转换到步S2、S4或S6（见图5-60）。因为顺序控制器用“支路结束点”( Branch Stop)结束，最后一步S7之后的转换条件左限位开关I0.4为1状态时，步S7变为不活动步。此时原点条件满足（M0.5为1状态），公用程序FC 1使“自动允许”标志M0.0为1状态，允许执行自动程序FB 1。

    图5-59    自动工作方式的顺序控制器

    图5-60    自动回原点的顺序控制器