西門子S7-300 PLC項目化教程第2版 課件 項目9 液體混合裝置控制程序設(shè)計與調(diào)試

項目9液體混合裝置控制設(shè)計與調(diào)試主編：李莉王玉娟項目目錄任務(wù)9.1認識用戶程序的基本結(jié)構(gòu)任務(wù)9.2學(xué)習(xí)功能的生成與調(diào)用任務(wù)9.3學(xué)習(xí)功能塊的生成與調(diào)用任務(wù)9.4應(yīng)用多重背景任務(wù)9.5應(yīng)用組織塊任務(wù)9.6設(shè)計與調(diào)試液體混合裝置控制程序[項目目標]1.理解S7用戶程序結(jié)構(gòu)及各種塊的功能。2.理解塊的生成和調(diào)用的基本方法。3.能獨立完成液體混合裝置控制系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試。9.1.1用戶程序中的塊用戶程序和所需的數(shù)據(jù)放置在塊中，OB、FB、FC、SFB和SFC都是程序的塊，它們稱為邏輯塊。程序運行時所需的數(shù)據(jù)和變量存儲在數(shù)據(jù)塊中。邏輯塊類似于子程序，使程序部件標準化，用戶程序結(jié)構(gòu)化，可以簡化程序組織，使程序易于修改、查錯和調(diào)試。

任務(wù)9.1認識用戶程序的基本結(jié)構(gòu)塊的類型簡要描述邏輯塊組織塊(OB)操作系統(tǒng)與用戶程序的接口，決定用戶程序的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)功能塊(SFB)集成在CPU模塊中，通過SFB調(diào)用一些重要的系統(tǒng)功能，有存儲區(qū)系統(tǒng)功能(SFC)集成在CPU模塊中，通過SFC調(diào)用一些重要的系統(tǒng)功能，無存儲區(qū)功能塊(FB)用戶編寫的包含經(jīng)常使用的功能的子程序，有存儲區(qū)功能(FC)用戶編寫的包含經(jīng)常使用的功能的子程序，無存儲區(qū)數(shù)據(jù)塊背景數(shù)據(jù)塊(DI)調(diào)用FB和SFB時用于傳遞參數(shù)的數(shù)據(jù)塊，在編譯過程中自動生成數(shù)據(jù)共享數(shù)據(jù)塊(DB)存儲用戶數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)區(qū)域，供所有的塊共享表9-1用戶程序中的塊9.1.2用戶程序使用的堆棧圖9-2塊堆棧和局域數(shù)據(jù)堆棧

圖9-1堆棧操作9.1.3用戶程序結(jié)構(gòu)1．線性程序線性程序也稱為線性編程。所謂線性程序結(jié)構(gòu)，就是將整個用戶程序連續(xù)放置在一個循環(huán)組織塊(OB1)中，塊中的程序按順序執(zhí)行，CPU通過反復(fù)執(zhí)行OB1來實現(xiàn)自動化控制任務(wù)。

2．分部式程序分部式程序也稱為分部編程或分塊編程。所謂分部式程序，就是將整個程序按任務(wù)分成若干個部分，并分別放置在不同的功能(FC)、功能塊(FB)及組織塊中，在一個塊中可以進一步分解成段。在組織塊OB1中包含按順序調(diào)用其他塊的指令，并控制程序執(zhí)行。在分部式程序中，既無數(shù)據(jù)交換，也不存在重復(fù)利用的程序代碼。

3．結(jié)構(gòu)化程序結(jié)構(gòu)化程序又稱為結(jié)構(gòu)化編程或模塊化編程。所謂結(jié)構(gòu)化程序，就是處理復(fù)雜自動化控制任務(wù)的過程中，為了使任務(wù)更易于控制，常把過程要求類似或相關(guān)的功能進行分類，分割為可用于幾個任務(wù)的通用解決方案的小任務(wù)，這些小任務(wù)以相應(yīng)的程序段表示，稱為塊(FC或FB)。OB1通過調(diào)用這些程序塊來完成整個自動化控制任務(wù)。結(jié)構(gòu)化程序的特點是每個塊(FC或FB)在OB1中可能會被多次調(diào)用，以完成具有相同過程工藝要求的不同控制對象。

圖9-3各種塊的調(diào)用關(guān)系用調(diào)用功能的方法實現(xiàn)電動機直接起動單向旋轉(zhuǎn)(自鎖)的控制。

9.2.1編輯功能FC11．生成功能任務(wù)9.2學(xué)習(xí)功能的生成與調(diào)用2．變量聲明表中定義局部變量表9-2FC1的變量聲明表變量符號名稱數(shù)據(jù)類型聲明變量類型注釋STARTBoolIN起動按鈕STOPBoolIN停止按鈕MOTORBoolOUT電動機3．編寫功能FC1中的程序9.2.2調(diào)用FC1和程序仿真1．OB1中調(diào)用功能FC12．程序仿真系統(tǒng)有3個儲水箱，每個水箱有2個液位傳感器，UH1、UH2、UH3為高液位傳感器，“1”有效；UL1、UL2、UL3為低液位傳感器，“0”有效。Y1、Y3、Y5分別為3個儲水水箱進水電磁閥；Y2、Y4、Y6分別為3個儲水水箱放水電磁閥。SB1、SB3、SB5分別為3個儲水水箱放水電磁閥手動開啟按鈕；SB2、SB4、SB6分別為3個儲水箱放水電磁閥手動關(guān)閉按鈕?？刂埔螅篠B1、SB3、SB5在PLC外部操作設(shè)定，通過人工的方式，按隨機的順序?qū)⑺浞趴?。只要檢測到水箱“空”的信號，系統(tǒng)就自動地向水箱注水，直到檢測到水箱“滿”信號為止。每次只能對一個水箱進行注水操作。任務(wù)9.3學(xué)習(xí)功能塊的生成與調(diào)用9.3.1編輯功能塊1．創(chuàng)建項目、硬件組態(tài)及編寫符號表2．規(guī)劃程序結(jié)構(gòu)3．編輯功能塊FB1的LAD程序

4．建立背景數(shù)據(jù)塊5．編輯起動組織塊OB1009.3.2OB1中調(diào)用功能塊及仿真1．創(chuàng)建項目、硬件組態(tài)及編寫符號表2．規(guī)劃程序結(jié)構(gòu)任務(wù)9.4應(yīng)用多重背景3．編輯功能塊FB1和FB104．OB1中調(diào)用FB105．仿真用循環(huán)中斷實現(xiàn)8位彩燈循環(huán)點亮控制。要求彩燈每一秒變化一次，可以通過開關(guān)控制左移一位或右移一位。通過開關(guān)可以控制循環(huán)移動暫停，也可以通過開關(guān)控制彩燈重新移動。9.5.1組織塊組織塊是操作系統(tǒng)與用戶程序的接口，由操作系統(tǒng)調(diào)用，組織塊中的程序是用戶編寫的。

任務(wù)9.5應(yīng)用組織塊9.5.2使用循環(huán)中斷的彩燈控制程序1．建立項目與硬件組態(tài)2．OB100程序3．OB35程序圖9-29MB0循環(huán)左移圖9-30MB0循環(huán)右移4．OB1中禁止和激活硬件中斷5．仿真任務(wù)一：液體混合裝置控制程序設(shè)計——使用開關(guān)量。由3個開關(guān)量液位傳感器，分別檢測液位的高、中和低?，F(xiàn)要求對A、B兩種液體原料按等比例混合，請編寫控制程序。任務(wù)9.6設(shè)計與調(diào)試液體混合裝置控制程序任務(wù)二：液體混合裝置控制程序設(shè)計——使用模擬量。系統(tǒng)由一個模擬量液位傳感器-變送器來檢測液位的高低，并進行液位顯示。現(xiàn)要求對A、B兩種液體原料按等比例混合，請編寫控制程序。9.6.1液體混合裝置控制程序設(shè)計——使用開關(guān)量1．建立項目與硬件組態(tài)2．編輯符號表3．規(guī)劃程序結(jié)構(gòu)4．編輯功能FC和組織塊OB1005．在OB1中調(diào)用功能9.6.2液體混合裝置控制程序設(shè)計——使用模擬量1．建立項目與硬件組態(tài)2．編輯符號表3．規(guī)劃程序結(jié)構(gòu)4．編輯功能FC5．創(chuàng)建功能塊FB6．建立背景數(shù)據(jù)塊DB在SIMATIC管理器中，雙擊本項目的“塊”文件夾