1、顺控系统顺控系统顺控系统设计顺序功能图的结构顺序功能图的结构顺序功能图的梯形图编程方法顺序功能图的梯形图编程方法 任务一任务一 洗车控制系统设计洗车控制系统设计任务二任务二 饮料灌装生产线控制系统设计饮料灌装生产线控制系统设计S7 GRAPH语言语言 9123456 知道什么是顺控系统，什么是顺序功能图，顺序功能知道什么是顺控系统，什么是顺序功能图，顺序功能图有哪几种结构形式，各有什么特点；图有哪几种结构形式，各有什么特点；能够正确分析顺控任务，并根据控制要求正确设计顺能够正确分析顺控任务，并根据控制要求正确设计顺序功能图；序功能图；能够熟练用能够熟练用LADLAD语言编写顺序功能图；语言编写
2、顺序功能图；能够在能够在S7 GRAPHS7 GRAPH环境下正确完成顺序功能图的设计及环境下正确完成顺序功能图的设计及调试；调试；能独立完成一般顺控系统的硬件配置及安装、硬件组能独立完成一般顺控系统的硬件配置及安装、硬件组态及顺控程序编写、数据下载及系统调试。态及顺控程序编写、数据下载及系统调试。所谓所谓顺序控制顺序控制，就是按照生产工艺预先规定的，就是按照生产工艺预先规定的流程，在各种输入信号的作用下，使生产过程的各流程，在各种输入信号的作用下，使生产过程的各执行机构能够自动而有序地工作。执行机构能够自动而有序地工作。示例示例：具有：具有预备预备、钻钻、铣铣和和终检终检4 4工位的加工生工
3、位的加工生产线控制产线控制顺控系统顺控系统 预备 前进 钻 前进 铣 前进 终检 结束 预备 钻 铣 终检 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9 B1 B2 B3 B4 H1 H2 H3 H4 S_Start SB1 SB2 SB3 S_Stop 顺序控制工作过程：顺序控制工作过程：在初始状态在初始状态S1S1下，按启动按钮，则生产线开始下，按启动按钮，则生产线开始工作，并进入预备状态（步工作，并进入预备状态（步S2S2）；）；如果在预备工位放置一个工件（如果在预备工位放置一个工件（B1B1动作），则动作），则传送带运行将工件向下一站传送（步传送带运行将工件向下一站传送（步S3S3）
4、；）；如果工件被传送到钻加工站（如果工件被传送到钻加工站（B2B2动作），则对动作），则对工件进行工件进行5s5s钻加工（步钻加工（步S4S4）；）；如果钻加工时间到（如果钻加工时间到（T1T1定时到），则传送带继定时到），则传送带继续运行并将工件向下一站传送（步续运行并将工件向下一站传送（步S5S5）；）；如果工件被传送到铣加工站（如果工件被传送到铣加工站（B3B3动作），则对动作），则对工件进行工件进行4s4s铣加工（步铣加工（步S6S6）；）；如果铣加工时间到（如果铣加工时间到（T2T2定时到），则传送带继定时到），则传送带继续运行并将工件向下一站传送（步续运行并将工件向下一站传送（步S
5、7S7）；）；如果工件被传送到终检站（如果工件被传送到终检站（B4B4动作），则对工动作），则对工件进行件进行2s2s终检（步终检（步S8S8）；）；如果终检完毕（如果终检完毕（T3T3定时到），则一个工件的加定时到），则一个工件的加工流程结束（步工流程结束（步S9S9）;如果在预备工位上再放置一个工件，将开始下如果在预备工位上再放置一个工件，将开始下一个工件的检测流程，并如此循环。一个工件的检测流程，并如此循环。2.2.顺序控制系统的结构顺序控制系统的结构方式选择顺控器命令输出故障信号和运行信号初始状态转换条件手动控制互锁条件步序标志控制器使能起动停止自动方式单步方式键控方式应答驱动执行机构
6、（1 1）方式选择）方式选择 “自动自动”方式：系统将按照顺控器中确定的控制顺方式：系统将按照顺控器中确定的控制顺序，自动执行各控制环节的功能，一旦系统启动后就不序，自动执行各控制环节的功能，一旦系统启动后就不再需操作人员的干预，但可以响应停止和急停操作。再需操作人员的干预，但可以响应停止和急停操作。“单步单步”方式：系统则依据控制按钮，在操作人员方式：系统则依据控制按钮，在操作人员的控制下，一步一步地完成整个系统的功能，但并不是的控制下，一步一步地完成整个系统的功能，但并不是每一步都需要操作人员确认。每一步都需要操作人员确认。“键控键控”方式：各执行机构（输出端）动作需要由方式：各执行机构（
7、输出端）动作需要由手动控制实现，不需要手动控制实现，不需要PLCPLC程序。程序。（2 2）顺控器）顺控器 顺控器是顺序控制系统的核心，是实现按时间、顺控器是顺序控制系统的核心，是实现按时间、顺序控制工业生产过程的一个控制装置。这里所讲顺序控制工业生产过程的一个控制装置。这里所讲的顺控器专指用的顺控器专指用S7 GRAPHS7 GRAPH语言或语言或LADLAD语言编写一的段语言编写一的段PLCPLC控制程序，使用顺序功能图描述控制系统的控制控制程序，使用顺序功能图描述控制系统的控制过程、功能和特性。过程、功能和特性。（3 3）命令输出）命令输出 命令输出部分主要实现控制系统各控制步的具命令输
8、出部分主要实现控制系统各控制步的具体功能，如：钻、铣、终检等。体功能，如：钻、铣、终检等。（4 4）故障信号和运行信号）故障信号和运行信号 主要处理控制系统运行主要处理控制系统运行过程中的故障及运行状态。过程中的故障及运行状态。如：如：当前系统工作于哪当前系统工作于哪种方式、已经执行到哪一步，种方式、已经执行到哪一步，工作是否正常等。工作是否正常等。顺序功能图（顺序功能图（Sequential Function ChartSequential Function Chart，简，简称称SFCSFC）是）是IECIEC标准编程语言，用于编制复杂的顺控标准编程语言，用于编制复杂的顺控程序，其编程规律
9、性强，很容易被初学者接受，对程序，其编程规律性强，很容易被初学者接受，对于有经验的电气工程师，也会大大提高工作效率。于有经验的电气工程师，也会大大提高工作效率。顺序功能图由一系列的顺序功能图由一系列的步（步（S S）、每一步的、每一步的转移转移条件条件及步的及步的动作命令动作命令3 3部分组成。部分组成。示例：示例：S3S4B2T1S5B3S6T2S7B4S8T3S9S_StopS_StartS2S9S1S2B1 S KM1前进 R KM1=KM2钻 S KM1前进 R KM1=KM3铣 S KM1前进 R KM1=KM4终检 S KM1结束 T2 4s T1 5s T3 2s R KM1停车
10、（1 1）步）步 步（步（StepStep）表示与生产流程对应的工艺过程，用表示与生产流程对应的工艺过程，用S1S1、S2S2、S3S3表示，可以不按顺序使用。其中表示，可以不按顺序使用。其中S1S1一般一般用来表示初始步，用双线框绘制，代表系统处于等待用来表示初始步，用双线框绘制，代表系统处于等待命令的相对静止状态。命令的相对静止状态。每一个顺序功能图至少应有一个初始步，系统在每一个顺序功能图至少应有一个初始步，系统在开始运行之前，首先应进入规定的初始步（初始状开始运行之前，首先应进入规定的初始步（初始状态）。态）。（2 2）转移条件）转移条件 转移条件是由当前步（如转移条件是由当前步（如S
11、2S2）到下一步（如）到下一步（如S3S3）转）转移的条件（如移的条件（如B1B1）。当转移条件满足时，自动从当前步）。当转移条件满足时，自动从当前步跳到下一步（关闭当前步，激活下一步）。跳到下一步（关闭当前步，激活下一步）。转移条件在当前步下面，用短水平线引出并放置在转移条件在当前步下面，用短水平线引出并放置在线的右边。如：线的右边。如：S2S2的转移条件为的转移条件为B1B1，在，在S2S2被激活的情况被激活的情况下，若下，若B1=B1=“1 1”，则关闭，则关闭S2S2，激活，激活S3S3。步的转移不一定按顺序进行，根据工艺要求，在条步的转移不一定按顺序进行，根据工艺要求，在条件满足时也
12、可以从当前步跳到当前步前面的某一步。件满足时也可以从当前步跳到当前步前面的某一步。（3 3）动作命令）动作命令 动作命令放在动作命令放在步序框步序框的右边，表示与当前步有的右边，表示与当前步有关的关的操作操作，一般用输出类指令（如：输出、置位、，一般用输出类指令（如：输出、置位、复位等）。复位等）。步相当于这些指令的步相当于这些指令的子母线子母线，这些动作命令平，这些动作命令平时不被执行，只有当对应的步被激活时才被执行。时不被执行，只有当对应的步被激活时才被执行。Sn-1SnSn+1Sn+2Tn-1TnTn+1Tn+2Sn-1Tn-1SnTnSn+1Tn+1Sn+2Tn+3Tn+2Sn-1Tn
13、-1SnTnSn+1Tn+2Sn+4Tn+3Sn+2Tn+1Sn+3Sn-1Tn-1SnTnSn+1Tn+1Sn+4Tn+4Sn+2Tn-1Sn+3Tn+2Tn+3单流程结构单流程结构选择性分支流程结构选择性分支流程结构并进分支流程结构并进分支流程结构Sn-1SnSn+1Sn+2Tn-1TnTn+1Tn+2Sn-1Tn-1SnTnSn+1Tn+1Sn+2Tn+3Tn+2Sn-1Tn-1SnTnSn+1Tn+2Sn+4Tn+3Sn+2Tn+1Sn+3Sn-1Tn-1SnTnSn+1Tn+1Sn+4Tn+4Sn+2Tn-1Sn+3Tn+2Tn+3Sn-1SnSn+1Sn+2Tn-1TnTn+1Tn
14、+2Sn-1Tn-1SnTnSn+1Tn+1Sn+2Tn+3Tn+2Sn-1Tn-1SnTnSn+1Tn+2Sn+4Tn+3Sn+2Tn+1Sn+3Sn-1Tn-1SnTnSn+1Tn+1Sn+4Tn+4Sn+2Tn-1Sn+3Tn+2Tn+3（1 1）单流程）单流程 从头到尾只有一从头到尾只有一条路可走（一个分支）条路可走（一个分支）的流程称为的流程称为单流程单流程。单流程一般做成单流程一般做成循环单流程循环单流程。Sn-1SnSn+1Sn+2Tn-1TnTn+1Tn+2Sn-1Tn-1SnTnSn+1Tn+1Sn+2Tn+3Tn+2Sn-1Tn-1SnTnSn+1Tn+2Sn+4Tn+3S
15、n+2Tn+1Sn+3Sn-1Tn-1SnTnSn+1Tn+1Sn+4Tn+4Sn+2Tn-1Sn+3Tn+2Tn+3（2 2）选择分支流程）选择分支流程 流程中存在多条路流程中存在多条路径，而只能选择其中一径，而只能选择其中一条路径来走，这种分支条路径来走，这种分支方式称为方式称为选择分支选择分支。具 有具 有“自 动自 动”和和“手动手动”2 2种操作模式种操作模式的顺控器，一般设计成的顺控器，一般设计成选择分支流程。选择分支流程。Sn-1SnSn+1Sn+2Tn-1TnTn+1Tn+2Sn-1Tn-1SnTnSn+1Tn+1Sn+2Tn+3Tn+2Sn-1Tn-1SnTnSn+1Tn+2
16、Sn+4Tn+3Sn+2Tn+1Sn+3Sn-1Tn-1SnTnSn+1Tn+1Sn+4Tn+4Sn+2Tn-1Sn+3Tn+2Tn+3（3 3）并进分支流程）并进分支流程 流程中若有多条路径且流程中若有多条路径且必须同时执行，这种分支方必须同时执行，这种分支方式称为式称为并进分支并进分支。在各个分支都执行完后，在各个分支都执行完后，才会继续往下执行，这种有才会继续往下执行，这种有等待功能的汇合方式，称为等待功能的汇合方式，称为并进汇合并进汇合。需要同时完成需要同时完成2 2种或种或2 2种种以上工艺过程的顺序控制任以上工艺过程的顺序控制任务，必须采用并进分支流程。务，必须采用并进分支流程。S
17、n-1SnSn+1Sn+2Tn-1TnTn+1Tn+2Sn-1Tn-1SnTnSn+1Tn+1Sn+2Tn+3Tn+2Sn-1Tn-1SnTnSn+1Tn+2Sn+4Tn+3Sn+2Tn+1Sn+3Sn-1Tn-1SnTnSn+1Tn+1Sn+4Tn+4Sn+2Tn-1Sn+3Tn+2Tn+3 顺序功能图的每一步用梯形图编程时都需要用顺序功能图的每一步用梯形图编程时都需要用2 2个程序段来表示，第个程序段来表示，第1 1个程序段实现从当前步到下一个程序段实现从当前步到下一步的转换，第步的转换，第2 2个程序段实现转换以后的步的功能。个程序段实现转换以后的步的功能。一般用一系列的一般用一系列的位
18、存储器位存储器（如（如M0.0M0.0、M0.1 M0.1）分别表示顺序功能图的各步（分别表示顺序功能图的各步（S1S1、S2S2），要实），要实现步的转换，就要用当前步及其转换条件的逻辑输现步的转换，就要用当前步及其转换条件的逻辑输出去置位下一步，同时复位当前步。出去置位下一步，同时复位当前步。示例：示例：条件n=输出1 S 输出2Sn+1条件n+1=输出3 R 输出4Sn-1条件n-1Sn单流程示例：条件n=输出1 S 输出2Sn+1条件n+1=输出3 R 输出4Sn-1条件n-1Sn单流程示例：步的步的输出逻辑输出逻辑部分可根据设备工艺要求采用一般的部分可根据设备工艺要求采用一般的赋值指
19、赋值指令令（如：输出（如：输出1 1、输出、输出3 3）或保持性的）或保持性的置位指令置位指令（如：输出（如：输出2 2）及及复位指令复位指令（如：输出（如：输出4 4）。）。单流程示例：单流程示例：选择分支流程的梯形图编程选择分支流程的梯形图编程 选择分支流程用梯形图编程时，用分支前的最选择分支流程用梯形图编程时，用分支前的最后一步（后一步（Sn-1Sn-1）及其转换条件（条件）及其转换条件（条件n-1n-1）的逻辑输）的逻辑输出置位出置位2 2个分支中其中一个分支的第一步（个分支中其中一个分支的第一步（SnSn或或Sn+2Sn+2），并对分支前的最后一步（），并对分支前的最后一步（Sn-1
20、Sn-1）复位；）复位；其中一个选择分支的最后一步（其中一个选择分支的最后一步（Sn+1Sn+1或或Sn+3Sn+3）及其转换条件（条件及其转换条件（条件n+1n+1或条件或条件n+3n+3）的逻辑输出置）的逻辑输出置位汇合后的第一步（位汇合后的第一步（Sn+4Sn+4），并对相应分支的最后），并对相应分支的最后一步（一步（Sn+1Sn+1或或Sn+3Sn+3）复位。）复位。示例：示例：条件n=输出1 S 输出2Sn+1条件n+1=输出3 R 输出4Sn-1条件n-1Sn+2条件n+2 R 输出5 S 输出6Sn+3条件n+3 S 输出7 R 输出8条件n-1Sn+4条件n+4=输出9Sn选择
21、分支流程示例：选择分支流程示例：选择分支选择分支1 1条件n=输出1 S 输出2Sn+1条件n+1=输出3 R 输出4Sn-1条件n-1Sn+2条件n+2 R 输出5 S 输出6Sn+3条件n+3 S 输出7 R 输出8条件n-1Sn+4条件n+4=输出9Sn选择分支选择分支2 2选择分支流程示例：选择分支流程示例：工工作作区区 浮浮动动的的浏浏览览窗窗口口 选选项项卡卡 详详细细信信息息窗窗口口 标标准准工工具具栏栏 浮浮动动工工具具栏栏 转转换换条条件件编编辑辑指指令令 视视图图工工具具栏栏 并进分支处并进分支处并进分支流程示例：并进分支流程示例：条件n=输出1 S 输出2Sn+1=输出3
22、Sn-1条件n-1Sn+2条件n+1 R 输出4 S 输出5Sn+3条件n+2Sn+4条件n+3=输出6Sn并进分支汇合处并进分支汇合处并进分支流程示例：并进分支流程示例：条件n=输出1 S 输出2Sn+1=输出3Sn-1条件n-1Sn+2条件n+1 R 输出4 S 输出5Sn+3条件n+2Sn+4条件n+3=输出6Sn视窗工具栏视窗工具栏 区域放大 缩小 放大 显示/隐藏详细信息窗口 显示/隐藏浏览窗口 选择浏览窗口的停泊位置 显示/隐藏步的条件和动作项 显示/隐藏注释区域 切换符号地址显示方式 显示永久性指令 单步显示方式 顺控器显示方式 缩放比例 SequencerSequencer浮动
23、工具栏浮动工具栏 插入顺控器 插入永久性 FC/FB 调用 插入永久性条件 插入动作 插入监视时间 U 插入监视时间 T 并行分支汇合 插入并行分支 选择性分支汇合 插入选择性分支 分支终止 预选和直接方式切换 跳转 插入步和转换 选择对象 转换条件编辑工具栏转换条件编辑工具栏 梯形图分支闭合 插入梯形图分支 插入比较指令 插入常闭指令触点 插入常开指令触点 浏览窗口浏览窗口 图形选项卡 顺控器选项卡 变量选项卡 命令区 操作数地址区 动作命令框 转换条件梯形图 步序 步名 转换编号 转换名 命令命令操作数类型操作数类型功功 能能 说说 明明NQ、I、M、D输出输出：只要该步为活动步，该命令所
24、对应的操作数就会输出：只要该步为活动步，该命令所对应的操作数就会输出“1”；该步变为；该步变为非活动步时，该命令所对应的操作数为非活动步时，该命令所对应的操作数为“0”SQ、I、M、D置位置位：只要该步为活动步，该命令所对应的操作数就会被置：只要该步为活动步，该命令所对应的操作数就会被置“1”并保持；当并保持；当该步变为非活动步时，该命令所对应的操作数可以被其他活动步的复位该步变为非活动步时，该命令所对应的操作数可以被其他活动步的复位命令复位为命令复位为“0”RQ、I、M、D复位复位：只要该步为活动步，该命令所对应的操作数就会被复位为：只要该步为活动步，该命令所对应的操作数就会被复位为“0”并
25、保持；并保持；当该步变为非活动步时，该命令所对应的操作数可以被其他活动步的置当该步变为非活动步时，该命令所对应的操作数可以被其他活动步的置位命令置为位命令置为“1”DQ、I、M、D延迟延迟：当该步变为活动步时，开始倒计时（时间由：当该步变为活动步时，开始倒计时（时间由T#xx指定），如果计时到，指定），如果计时到，则与该命令对应的操作数输出则与该命令对应的操作数输出“1”；当该步变为非活动步时，则与该命；当该步变为非活动步时，则与该命令对应的操作数为令对应的操作数为“0”LQ、I、M、D脉冲限制脉冲限制：当该步变为活动步时，与该命令对应的操作数为：当该步变为活动步时，与该命令对应的操作数为“1
26、”并开始倒计并开始倒计时（时间由时（时间由T#xx指定），如果计时到，则操作数为指定），如果计时到，则操作数为“0”；当该步为非活；当该步为非活动步时，操作数为动步时，操作数为“0”CALLFC、FB、SFC、SFB块调用块调用：只要该步为活动步，指定的块被调用：只要该步为活动步，指定的块被调用命令命令操作数类型操作数类型功功 能能 说说 明明NCQ、I、M、D输出输出：当该步为活动步且互锁条件满足时，该命令所对应的操作数为：当该步为活动步且互锁条件满足时，该命令所对应的操作数为“1”；该步变为非活动步时，该命令所对应的操作数为；该步变为非活动步时，该命令所对应的操作数为“0”SCQ、I、M、
27、D置位置位：当该步为活动步且互锁条件满足时，该命令所对应的操作数就会：当该步为活动步且互锁条件满足时，该命令所对应的操作数就会被置被置“1”并保持；当该步变为非活动步时，该命令所对应的操作数可以并保持；当该步变为非活动步时，该命令所对应的操作数可以被其他活动步的复位命令复位为被其他活动步的复位命令复位为“0”RCQ、I、M、D复位复位：当该步为活动步且互锁条件满足时，该命令所对应的操作数就会：当该步为活动步且互锁条件满足时，该命令所对应的操作数就会被复位为被复位为“0”并保持；当该步变为非活动步时，该命令所对应的操作数并保持；当该步变为非活动步时，该命令所对应的操作数可以被其他活动步的置位命令
28、置为可以被其他活动步的置位命令置为“1”DCQ、I、M、D延迟延迟：当该步为活动步且互锁条件满足时，开始倒计时（时间由：当该步为活动步且互锁条件满足时，开始倒计时（时间由T#xx指指定），如果计时到，则操作数为定），如果计时到，则操作数为“1”；当该步变为非活动步时，则操作；当该步变为非活动步时，则操作数为数为“0”LCQ、I、M、D脉冲限制脉冲限制：当该步为活动步且互锁条件满足时，与该命令对应的操作数：当该步为活动步且互锁条件满足时，与该命令对应的操作数为为“1”并开始倒计时（时间由并开始倒计时（时间由T#xx指定），计时到，则操作数为指定），计时到，则操作数为“0”；当该步为非活动步时，操
29、作数为当该步为非活动步时，操作数为“0”。CALLCFC、FB、SFC、SFB块调用块调用：当该步为活动步且互锁条件满足时，指定的块被调用：当该步为活动步且互锁条件满足时，指定的块被调用 步 S1 S0 监控信号 V1 V0 互锁信号 L1 L0 A1=1 S1 S0 R1:记录 信号被置位 A1:信息 确认信息 事件事件事件的意义事件的意义事件事件事件的意义事件的意义S1步变为活动步步变为活动步S0步变为非活动步步变为非活动步V1发生监控错误（有干扰）发生监控错误（有干扰）V0监控错误消失（无干扰）监控错误消失（无干扰）L1互锁条件解除互锁条件解除L0互锁条件变为互锁条件变为“1”A1信息被
30、确认信息被确认R1在输入信号的上升沿，记录信号在输入信号的上升沿，记录信号被置位被置位事件事件的的触发触发 用用ONON命令或命令或OFFOFF命令可以使命令所在步之外的其他步变为命令可以使命令所在步之外的其他步变为活动步或非活动步。活动步或非活动步。指定的事件发生时，可以将指定的步变为活动步或非活指定的事件发生时，可以将指定的步变为活动步或非活动步。如果命令动步。如果命令OFFOFF的地址标识符为的地址标识符为S_ALLS_ALL，将除了命令，将除了命令“S1S1（V1V1，L1L1）OFFOFF”所在的步之外其他的步变为非活动步。所在的步之外其他的步变为非活动步。命令区 操作数地址区 动作
31、命令框 转换条件梯形图 步序 步名 转换编号 转换名 步的步的动作动作 动作中的计数器的执行与指定的事件有关。互锁功能可以动作中的计数器的执行与指定的事件有关。互锁功能可以用于计数器，对于有互锁功能的计数器，只有在互锁条件满足用于计数器，对于有互锁功能的计数器，只有在互锁条件满足和指定的事件出现时，动作中的计数器才会计数。计数值为和指定的事件出现时，动作中的计数器才会计数。计数值为0 0时计数器位为时计数器位为“0 0”，计数值非，计数值非0 0时计数器位为时计数器位为“1 1”。事件发生时，计数器指令事件发生时，计数器指令CSCS将初值装入计数器。将初值装入计数器。CSCS指令指令下面一行是
32、要装入的计数器的初值，它可以由下面一行是要装入的计数器的初值，它可以由IWIW、QWQW、MWMW、LWLW、DBWDBW、BIWBIW来提供，或用常数来提供，或用常数C#0C#0C#999C#999的形式给出。的形式给出。事件发生时，事件发生时，CUCU、CDCD、CRCR指令使计数值分别加指令使计数值分别加1 1、减、减1 1或或将计数值复位为将计数值复位为0 0。计数器命令与互锁组合时，命令后面要加。计数器命令与互锁组合时，命令后面要加上上“C C”。TL TL命令为扩展的脉冲定时器命令，该命令的命令为扩展的脉冲定时器命令，该命令的下面一行是定时器的定时时间下面一行是定时器的定时时间“t
33、imetime”，定时器位没，定时器位没有闭锁功能。有闭锁功能。TDTD命令用来实现定时器位有闭锁功能的延迟。命令用来实现定时器位有闭锁功能的延迟。TRTR是复位定时器命令，一旦事件发生定时器是复位定时器命令，一旦事件发生定时器立即停止定时，定时器位与定时值被复位为立即停止定时，定时器位与定时值被复位为“0 0”。步的步的动作动作 在在S7 GRAPHS7 GRAPH编编辑器中执行菜单命辑器中执行菜单命令：令：【OptionOption】【Block SettingBlock Setting】打开打开S7 GRAPHS7 GRAPH功能功能块参数设置对话框。块参数设置对话框。最小参数集 标准参
34、数集 最大参数集 控制要求控制要求洗车控制系统设计洗车控制系统设计任务分析任务分析任务实施任务实施方案调试方案调试6.41234自动自动 手动手动 起动起动 停止停止 冲洗冲洗 风干风干 结束结束 洗车控制面板洗车控制面板 洗车过程有洗车过程有3 3道工艺：道工艺：泡沫清洗泡沫清洗、清水冲洗清水冲洗、风干风干。若选择开关置于若选择开关置于“手动手动”方式方式，按启动按钮，则执，按启动按钮，则执行泡沫清洗行泡沫清洗按冲洗按钮，则执行清水冲洗按冲洗按钮，则执行清水冲洗按风干按按风干按钮，则执行风干钮，则执行风干按结束按钮，则结束洗车作业；按结束按钮，则结束洗车作业；若选择方式开关置于若选择方式开关
35、置于“自动自动”方式方式，按启动按钮，按启动按钮，则自动执行洗车流程（泡沫清洗则自动执行洗车流程（泡沫清洗20s20s清水冲洗清水冲洗30s30s风风干干15s15s结束结束回到待洗状态）。回到待洗状态）。洗车过程结束需响铃提示，任何时候按下停止按钮洗车过程结束需响铃提示，任何时候按下停止按钮S_StopS_Stop，则立即停止洗车作业。，则立即停止洗车作业。分析系统的工作过程，由于分析系统的工作过程，由于“手动手动”和和“自动自动”工工作方式只能选择其一，因此使用作方式只能选择其一，因此使用选择分支选择分支来实现。来实现。初始状态为初始状态为S1S1，待洗状态用，待洗状态用S2S2表示；表示
36、；洗车作业流程包括泡沫清洗、清水冲洗、风干洗车作业流程包括泡沫清洗、清水冲洗、风干3 3个个工序，因此在工序，因此在“自动自动”和和“手动手动”方式下可分别用方式下可分别用3 3个个状态来表示。自动方式使用状态来表示。自动方式使用S3S3S5S5，手动方式使用，手动方式使用S6S6S8S8。洗车作业完成状态使用。洗车作业完成状态使用S9S9、S10S10。S_StartS1 R S2 R S3 R S4 R S5S_Stop R S6S2S_ModeS3T1=Q4.1 T1 20sS4T2=Q4.2 T2 30sS5T3=Q4.3 T3 15sS9T4=Q4.4S_ModeS6SB1=Q4.1
37、S7SB2=Q4.2S8SB3=Q4.3 R S7 R S8 R S9 R S10 S S1 T4 5sS10S_StartS_StartS1 R S2 R S3 R S4 R S5S_Stop R S6S2S_ModeS3T1=Q4.1 T1 20sS4T2=Q4.2 T2 30sS5T3=Q4.3 T3 15sS9T4=Q4.4S_ModeS6SB1=Q4.1S7SB2=Q4.2S8SB3=Q4.3 R S7 R S8 R S9 R S10 S S1 T4 5sS10S_Start1.1.PLCPLC系统资源分配系统资源分配符号符号元件地址元件地址说明说明符号符号元件地址元件地址说明说明S
38、_ModeI0.0方式选择开关方式选择开关“1”自动；自动；“0”手动手动KM1Q4.1控制泡沫清洗电机控制泡沫清洗电机KM2Q4.2控制清水冲洗电机控制清水冲洗电机S_StartI0.1启动按钮，常开启动按钮，常开KM3Q4.3控制风干机控制风干机S_StopI0.2停止按钮，常闭停止按钮，常闭HAQ4.4声光提示器声光提示器SB1I0.3清水冲洗按钮，常开清水冲洗按钮，常开SB2I0.4风干按钮，常开风干按钮，常开SB3I0.5结束按钮，常开结束按钮，常开 2.2.程序结构程序结构 3.3.程序设计程序设计 编写程序时，将顺序功能图转换为梯形图，并放编写程序时，将顺序功能图转换为梯形图，并
39、放置在一个功能（置在一个功能（FCFC）子程序中；）子程序中；在在OB1OB1中调用顺序功能图并编写停止控制程序，中调用顺序功能图并编写停止控制程序，如图如图6-266-26所示，这样在系统运行期间，只要按停止按所示，这样在系统运行期间，只要按停止按钮，立即设置初始状态钮，立即设置初始状态S1S1并将其他状态（并将其他状态（S2S2S10S10）复位；复位；在启动组织块在启动组织块OB100OB100中对系统进行初始化。中对系统进行初始化。控制要求控制要求饮料灌装生产线控制系统设计饮料灌装生产线控制系统设计任务分析任务分析任务实施任务实施方案调试方案调试9.61234 按启动按钮传送带开始转动
40、，若定位按启动按钮传送带开始转动，若定位传感器传感器B1B1动作，动作，表示饮料瓶已到达一个工位，传送带应立即停止，此时表示饮料瓶已到达一个工位，传送带应立即停止，此时如果在灌装工位上有饮料瓶，则由如果在灌装工位上有饮料瓶，则由电磁阀电磁阀YVYV对饮料瓶进对饮料瓶进行行3s3s定时灌装；如果在在封盖工位上有饮料瓶，则执行定时灌装；如果在在封盖工位上有饮料瓶，则执行封盖操作：首先封盖操作：首先B B缸将瓶盖送出，缸将瓶盖送出，B6B6动作时表示瓶盖已动作时表示瓶盖已送到位，然后送到位，然后A A缸开始执行封压，当缸开始执行封压，当B4B4动作时，表示瓶动作时，表示瓶盖已压到位，盖已压到位，1s
41、1s后后A A缸缩回，当缸缩回，当B5B5动作时表示动作时表示A A缸已缩回缸已缩回到位，然后到位，然后B B缸缩回，缸缩回，1s1s后传送带转动。任何时候按停后传送带转动。任何时候按停止按钮，应立即停止正在执行的工作：传送带电机停止、止按钮，应立即停止正在执行的工作：传送带电机停止、电磁阀关闭、气缸归位。电磁阀关闭、气缸归位。由于饮料的灌装与封盖是同时进行，而且动作时间由于饮料的灌装与封盖是同时进行，而且动作时间并不相同，因此应使用并不相同，因此应使用并进分支流程并进分支流程设计顺序功能图。设计顺序功能图。系统设计系统设计1212个状态：个状态：S1S1初始状态、初始状态、S2S2传送带动作
42、；传送带动作；S3S3S5S5灌装过程控制；灌装过程控制；S6S6S12S12封盖过程控制。封盖过程控制。S_StartS1 R S2 R S3 R S4 R S5S_Stop R S6S2B1S3B2 R S7 R S8 R S9 R S10=Q4.0=Q4.1 T1 3sS4T1B2S6B3 S Q4.3S7B6B3S5 S Q4.2S8B4 T2 1sS9T2 R Q4.2S10B5 R Q4.3S11T3 T3 1sS12 R S11 R S12 S S1 R Q4.2 R Q4.31.1.PLCPLC系统资源分配系统资源分配符号符号元件地址元件地址说明说明符号符号元件地址元件地址说明
43、说明S_StartI0.0启动按钮，常开启动按钮，常开S1M10.0初始步初始步S_StopI0.1停止按钮，常闭停止按钮，常闭S2M10.1步序步序2B1I0.2传送带定位传感器传送带定位传感器S3M10.2步序步序3B2I0.3灌装工位检测传感器灌装工位检测传感器S4M10.3步序步序4B3I0.4封盖工位检测传感器封盖工位检测传感器S5M10.4步序步序5B4I0.5气缸气缸A伸出到位伸出到位S6M10.5步序步序6B5I0.6气缸气缸A缩回到位缩回到位S7M10.6步序步序7B6I0.7气缸气缸B伸出到位伸出到位S8M10.7步序步序8KM1Q4.0控制传送带电机控制传送带电机M1S9
44、M11.0步序步序9YVQ4.1电磁阀电磁阀S10M11.1步序步序10Y1Q4.2控制单作用气缸控制单作用气缸AS11M11.2步序步序11Y2Q4.3控制单作用气缸控制单作用气缸BS12M11.3步序步序122.2.程序结构程序结构控制说明：控制说明：系统由传送带、钻孔机、测孔机和加工转盘等组系统由传送带、钻孔机、测孔机和加工转盘等组成。加工转盘由成。加工转盘由M1M1电机驱动，具有电机驱动，具有4 4个工位：工件接个工位：工件接收工位、孔加工工位、孔测试工位和输出工位。传送收工位、孔加工工位、孔测试工位和输出工位。传送带由带由M2M2电机驱动，可为加工转盘输送待加工工件。电机驱动，可为加
45、工转盘输送待加工工件。控制说明：控制说明：在在1 1号工位上设有转盘定位传感器号工位上设有转盘定位传感器B5B5和工件检测和工件检测传感器传感器B6B6，当转盘转到该工位位置时，当转盘转到该工位位置时B5B5动作，利用该动作，利用该信号可使转盘停止；有工件时信号可使转盘停止；有工件时B6B6动作，利用该信号可动作，利用该信号可控制控制2 2号和号和3 3号工位上的钻孔机和测孔机是否动作，也号工位上的钻孔机和测孔机是否动作，也可以控制可以控制3 3号和号和4 4号工位的隔离挡板是否抽离。号工位的隔离挡板是否抽离。控制说明：控制说明：在在2 2号工位上设有钻孔机，并安装有下限位开关号工位上设有钻孔
46、机，并安装有下限位开关B1B1和上限位开关和上限位开关B2B2。当该工位有工件时执行钻孔操作，。当该工位有工件时执行钻孔操作，钻孔完成时钻孔完成时B1B1动作；钻孔机上升到位后动作；钻孔机上升到位后B2B2动作。动作。控制说明：控制说明：在在3 3号工位上设有测孔机和由单作用气缸号工位上设有测孔机和由单作用气缸A A控制的废料箱控制的废料箱隔离挡板。测孔机上设有下限位开关隔离挡板。测孔机上设有下限位开关B3B3和上限位开关和上限位开关B4B4，当，当该工位有工件时，首先进行测孔，若测孔机在设定时间内能该工位有工件时，首先进行测孔，若测孔机在设定时间内能测孔到底（测孔到底（B3B3动作），则为合
47、格品，否则即为不合格品。不动作），则为合格品，否则即为不合格品。不合格品在测孔完毕后，由合格品在测孔完毕后，由A A缸抽离隔离板，让不合格的工件缸抽离隔离板，让不合格的工件自动掉入废料箱；若为合格品，则送到自动掉入废料箱；若为合格品，则送到4 4号工位。号工位。控制说明：控制说明：在在4 4号工位设有由单作用气缸号工位设有由单作用气缸B B控制的包装箱隔离控制的包装箱隔离挡板，当合格的工件到达该工位时，有气缸挡板，当合格的工件到达该工位时，有气缸B B抽离隔抽离隔离挡板，将合格的工件落入包装箱。离挡板，将合格的工件落入包装箱。要求工件的补充、钻孔、测试及搬运可同时进行，要求工件的补充、钻孔、测
48、试及搬运可同时进行，试设计控制系统的顺序功能图，并转换为梯形图。试设计控制系统的顺序功能图，并转换为梯形图。控制说明：控制说明：机械手的控制示意图中，左边为传送带，由电机机械手的控制示意图中，左边为传送带，由电机M M驱动，驱动，在传送带的右端（在传送带的右端（E E点）设有工件传感器点）设有工件传感器B5B5。系统有。系统有3 3个单作用个单作用气缸，气缸，A A缸可使机械手左右移动，并设置有左限位开关缸可使机械手左右移动，并设置有左限位开关B1B1和右和右限位开关限位开关B2B2，通电时气缸向左伸出，断电时自动缩回；，通电时气缸向左伸出，断电时自动缩回；B B缸可缸可使机械手上下移动，并设
49、置有下限位开关使机械手上下移动，并设置有下限位开关B3B3和上限位开关和上限位开关B4B4，通电时气缸向下伸出，断电时自动缩回；通电时气缸向下伸出，断电时自动缩回；C C缸为气动抓手，通缸为气动抓手，通电时抓手动作将工件抓紧，断电时抓手松开。电时抓手动作将工件抓紧，断电时抓手松开。机械手的原点位置：机械手的原点位置：A A缸缩回到最右端、缸缩回到最右端、B B缸缩回到最上端、缸缩回到最上端、C C缸松开状态。缸松开状态。动作过程：当人工将工件放置在动作过程：当人工将工件放置在D D点时点时B6B6动作动作B B缸即得电缸即得电伸出并带动机械手下降直到伸出并带动机械手下降直到B3B3动作动作C
50、C缸得电将工件抓取，然缸得电将工件抓取，然后延时后延时2sB2sB缸断电复位并带动机械手上升直到缸断电复位并带动机械手上升直到B4B4动作动作A A缸得缸得电伸出并带动机械手将工件搬运到电伸出并带动机械手将工件搬运到E E点上方直到点上方直到B1B1动作动作B B缸得缸得电伸出并带动机械手臂下降直到电伸出并带动机械手臂下降直到B3B3动作动作C C缸断电放开工件，缸断电放开工件，延时延时2sB2sB缸断电缩回并带动机械手臂上升直到缸断电缩回并带动机械手臂上升直到B4B4动作动作A A缸断缸断电缩回并带动机械手臂返回到原点待命。电缩回并带动机械手臂返回到原点待命。控制说明：控制说明：当当E E点
