西门子S7-GRAPH编程语言初识

工业生产过程往往从逻辑上划分为多个步骤,当满足某种条件时,生产过程从一个步骤跳转到另一个步骤,这些步骤构成了“生产工艺”。比如果汁的生产工艺大致包括:清洗→打浆→榨汁→粗滤→均质→加热→装罐→杀菌等,这种顺序执行的生产工艺特别适合用顺序功能图来控制实现。
顺序功能图(sfc-sequential function chart)是国际编程语言标准iec 61131-3推荐的五种编程语言之一(其它四种语言分别是:梯形图、功能块图、语句表和结构化文本),西门子plc所支持的编程语言s7-graph(简称graph)就属于顺序功能图。graph语言在实际工业生产中使用广泛,很多企业标准(比如大众的vass标准、戴姆勒的integra标准)的流程控制都使用graph语言实现
。本系列教程我们会对graph语言进行系统性介绍,今天这篇文章,先来认识下graph语言。
说明:西门子s7-300/400/1500系列plc支持graph语言,s7-200 smart及s7-1200不支持graph语言。
在博途环境下新建项目,双击“添加新设备”,选择支持graph语言的plc(比如cpu 1515-2pn)。然后单击刚添加设备的左侧项目树→“程序块”→“添加新块”,在弹出的对话框中选择函数块(fb),命名为“seqcontrol1”,语言选择graph,如下图所示:
创建完成后会自动生成graph语言的编程界面,如下图所示:
其中:
①变量声明区:包括输入变量、输出变量、静态变量等。默认情况下函数块创建完成后会自动生成一些变量,相关内容后序详述;
②导航区:由四部分组成:
前固定指令(permanent pre-instructions);
顺控器(sequencer);
后固定指令(permanent post-instructions);
报警(alarm);
前固定指令是在顺控器指令执行之前所执行的指令,每次调用该函数块时都会被调用(如果编写了的话);
顺控器就是编写的流程控制代码;
后固定指令是在顺控器指令执行之后所执行的指令,每次调用该函数块时都会被调用(如果编写了的话);
报警视图中可以启用报警显示、指定类别启用条件、选择显示类别等;
③代码编辑区:用来编辑graph代码;
接下来详细介绍下函数块的(接口)变量。
使用graph语言创建的函数块,会生成一些默认的接口参数(输入/输出变量)。有三种接口参数的选择方案:
①默认方案;
②最少参数方案(接口参数数目很少);
③最全参数方案(接口参数数目较多);
单击开发环境的工具栏菜单“编辑”→“接口参数”,可以看到三种接口方案,如下图所示:
默认接口参数方案自动生成的参数变量如下图所示:
最少参数方案生成的参数如下图所示(除了静态变量,就只有一个初始化顺控器的参数 init_sq):
最全参数方案生成的接口参数如下图所示:
最全参数方案生成的参数实在是很多,一般情况下用不到这么多参数。
说明:上述只是初始创建函数块时的参数,静态变量里的参数会随着代码的增加而增加。
下面以默认参数方案为例,介绍下各参数的含义:
输入参数(上升沿信号执行)
名称 数据类型 说明
off_sq 布尔型 关闭顺控器,取消所有步的激活
init_sq 布尔型 初始化顺控器,激活初始步
ack_ef 布尔型 确认故障,跳到下一步
s_prev 布尔型 自动模式:向前翻页浏览当前活动步,显示“s_no”参数中的步号;
手动模式:显示“s_no”中的上一步(较小编号);
s_next 布尔型 自动模式:向后翻页浏览当前活动步,显示“s_no”参数中的步号;
手动模式:显示 s_no 中的下一步(较大编号);
sw_auto 布尔型 切换到自动模式
sw_tap 布尔型 切换到半自动模式
sw_top 布尔型 切换到自动或半自动模式
sw_man 布尔型 切换到手动模式[1]
s_sel 整数型 手动模式下选择的步号,
配合s_on和s_off使用
s_on 布尔型 激活s_sel选择的步号
s_off 布尔型 取消激活s_sel选择的步号
t_push 布尔型 自动或手动模式下,如果满足条件且该参数有上升沿信号,则跳转到下一步
注[1]:sw_auto/sw_tap/sw_top/sw_man,每一次上升沿都会激活其对应的模式,并使上一次模式失效;
输出参数
名称 数据类型 说明
s_no 整数 步号
s_more 布尔型 更多步,其它步也被激活
s_active 布尔型 所显示的步处于激活状态
err_flt 布尔型 常规故障
auto_on 布尔型 自动模式
tap_on 布尔型 半自动模式
top_on 布尔型 半自动模式
man_on 布尔型 手动模式
好了,关于graph语言教程的第一篇文章就先介绍到这里。


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