在STEP 7中生成一个名为“机械手GR”的项目(见随书光盘中的同名例程)。系统的工作方式、操作面板和硬件接线图均与5.4节中的相同,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5-3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,操作系统调用组织块OB100。OB100中的初始化程序与5.4节中的图5-32相同,手动程序FC2与5.4节中的图5-34相同。
表5-3 符号表
3.主程序OB1
与5.4节一样,在OB1中(见图5-58),用块调用的方式来实现各种工作方式的切换。
公用程序FC1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FC2,连续、单周期和单步工作方式(总称为“自动方式”)时,调用S7-Graph语言编写的功能块FB1,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FB2。
图5-58 主程序OB1
4.S7-GraphFB的参数集
S7-Graph FB有4种不同的参数集(见表5-4),图5-58中的FB2使用的是最小参数集。
在S7-Graph程序编辑器中执行菜单命令“Options”(选项)→“Block Settings”(块设置),在出现的对话框的“Compile/Save”(编译/保存)选项卡(见图5-49)的“FB Parameters”(FB参数)区中,可以选择需要的参数集。为了选择不同的运行模式,FB1使用“Standard”(标准)参数集。
表5-4 S7-Graph FB的参数集
5.公用程序
图5-59是FC1中的公用程序,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FB1的输入参数INIT_SQ(激活初始步,见图5-58)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FB1的输入信号OFF_SQ(关闭顺序器)为1状态,将顺序器中所有的活动步变为不活动步,禁止自动程序的执行。
图5-59 公用程序FC1
在非连续方式,符号名为“连续”的I2.4的常闭触点闭合,将连续标志M0.7复位。(www.xing528.com)
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FB1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,用它作为FB1的使能输入(EN)信号,即在这3种工作方式调用FB1。
在单步工作方式,符号名为“单步”的I2.2为1状态,它的常开触点给FB1提供输入信号SW_TAP(单步工作方式),符号名为“起动按钮”的I2.6为FB1提供输入信号T_PUSH。在单步方式,即使转换条件满足,也必须按一下起动按钮I2.6,才能转换到下一步。
“确认故障”按钮I1.3给FB1提供输入信号ACK_ET,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。
6.自动程序
在顺序器的每一步都应满足的条件可以作为永久性条件编程,永久性指令在顺序器之前或之后(见图5-41)。不管顺序器的状态如何,每个扫描循环都要执行一次永久性指令。永久性指令包括条件和块调用,可以用梯形图中的触点和比较器对条件编程,运算结果用线圈储存。可以在永久性指令区调用S7-Graph之外的编程语言编写的块。
自动程序FB1是用S7-Graph语言编写的,前面已经介绍了怎样用FB1的输入参数SW_TAP来区分单步方式和非单步(单周期和连续)方式。与5.4节一样,单周期和连续方式是用连续标志M0.7和顺序器中的选择序列来区分的。连续标志M0.7的控制电路放在FB1的顺序器之前的永久性指令中(见图5-60),每次扫描都要执行永久性指令
图5-60 顺序器之前的永久性指令
图5-61是FB1中的顺序器,与图5-35中的顺序功能图相同。生成选择序列的分支时,首先用鼠标选中步S27,然后单击顺序器工具栏上的 打开选择序列的分支)按钮。生成选择序列的分支后,分别对两条支路上的转换条件编程。最后在两个转换上生成跳步Jump),分别跳到步S1和步S20。S1和S20之前标有T9和T10的水平方向箭头是自动生成的,用来表示选择序列的合并。
在单周期工作方式,连续标志M0.7处于0状态。当机械手在最后一步S27返回最左边时,左限位开关I0.4为1状态,因为连续标志的常闭触点闭合,转换条件T9满足,使系统返回并停留在初始步S1。按一次起动按钮,系统只工作一个从步S1到步S27的工作周期。
在连续工作方式,当机械手在最后一步S27返回最左边时,左限位开关I0.4为1状态,因为连续标志M0.7为1状态,转换条件T10满足,使系统返回“A点降”步S20,反复连续地工作下去。
按下停止按钮I2.7后,连续标志M0.7变为0状态(见图5-60),但是系统不会立即停止工作,完成当前工作周期的全部操作后,在步S27机械手返回最左边,左限位开关I0.4为1状态,转换条件T9( )满足,系统才返回并停留在初始步S1。
在单步工作方式,转换条件满足时,操作人员必须按一下“起动”按钮I2.6,才会转换到下一步。以下行步S20为例,下限位开关I0.1为1时,不会马上转换到下一步,但是控制下降的电磁阀Q4.0应变为0状态。为此在编程时用鼠标双击步S20,进入单步显示模式(见图5-48)。用I0.1的常闭触点控制中间标有大写字母“C”的互锁线圈。同时还应将控制该步的动作Q4.0的指令N改为有互锁的N C,即步S20为活动步和互锁条件满足(I0.1的常闭触点闭合)时,Q4.0才为1状态。
在下限位开关I0.1为1状态,互锁条件不满足时,该步变为红色,Q4.0变为0状态。对步S20、S22~S24、S26、S27的动作,均应作上述的处理。这些步的左上角均标有“C”,表示这些步均有互锁功能。这样才能保证在单步工作模式转换条件满足时,能及时停止该步的机械动作。
图5-61 自动控制功能块FB1中的顺序器
7.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FB2(见图5-58),FB2采用最小参数集。按下启动按钮I2.6时,FB2的输入参数INIT_SQ接通一个扫描周期,FB2中的顺序器被初始化,初始步S1变为活动步,其他步为不活动步。自动回原点工作方式的顺序功能图见图5-62,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。因为顺序器用“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FC1使“自动允许”标志M0.0为1状态,允许执行自动程序FB1。
图5-62 自动回原点功能块FB 2中的顺序器
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