工業生產過程往往從邏輯上劃分為多個步驟,當滿足某種條件時,生產過程從一個步驟跳轉到另一個步驟,這些步驟構成了“生產工藝”。比如果汁的生產工藝大致包括:清洗→打漿→榨汁→粗濾→均質→加熱→裝罐→殺菌等,這種順序執行的生產工藝特別適合用順序功能圖來控制實現。
順序功能圖(SFC-Sequential Function Chart)是國際編程語言標準IEC 61131-3推薦的五種編程語言之一(其它四種語言分別是:梯形圖、功能塊圖、語句表和結構化文本),西門子PLC所支持的編程語言S7-GRAPH(簡稱GRAPH)就屬于順序功能圖。GRAPH語言在實際工業生產中使用廣泛,很多企業標準(比如大眾的VASS標準、戴姆勒的Integra標準)的流程控制都使用GRAPH語言實現
。本系列教程我們會對GRAPH語言進行系統性介紹,今天這篇文章,先來認識下GRAPH語言。
說明:西門子S7-300/400/1500系列PLC支持GRAPH語言,S7-200 SMART及S7-1200不支持GRAPH語言。
在博途環境下新建項目,雙擊“添加新設備”,選擇支持GRAPH語言的PLC(比如CPU 1515-2PN)。然后單擊剛添加設備的左側項目樹→“程序塊”→“添加新塊”,在彈出的對話框中選擇函數塊(FB),命名為“seqControl1”,語言選擇GRAPH,如下圖所示:
創建完成后會自動生成GRAPH語言的編程界面,如下圖所示:
其中:
①變量聲明區:包括輸入變量、輸出變量、靜態變量等。默認情況下函數塊創建完成后會自動生成一些變量,相關內容后序詳述;
②導航區:由四部分組成:
前固定指令(permanent pre-instructions);
順控器(sequencer);
后固定指令(permanent post-instructions);
報警(alarm);
前固定指令是在順控器指令執行之前所執行的指令,每次調用該函數塊時都會被調用(如果編寫了的話);
順控器就是編寫的流程控制代碼;
后固定指令是在順控器指令執行之后所執行的指令,每次調用該函數塊時都會被調用(如果編寫了的話);
報警視圖中可以啟用報警顯示、指定類別啟用條件、選擇顯示類別等;
③代碼編輯區:用來編輯GRAPH代碼;
接下來詳細介紹下函數塊的(接口)變量。
使用GRAPH語言創建的函數塊,會生成一些默認的接口參數(輸入/輸出變量)。有三種接口參數的選擇方案:
①默認方案;
②最少參數方案(接口參數數目很少);
③最全參數方案(接口參數數目較多);
單擊開發環境的工具欄菜單“編輯”→“接口參數”,可以看到三種接口方案,如下圖所示:
默認接口參數方案自動生成的參數變量如下圖所示:
最少參數方案生成的參數如下圖所示(除了靜態變量,就只有一個初始化順控器的參數 INIT_SQ):
最全參數方案生成的接口參數如下圖所示:
最全參數方案生成的參數實在是很多,一般情況下用不到這么多參數。
說明:上述只是初始創建函數塊時的參數,靜態變量里的參數會隨著代碼的增加而增加。
下面以默認參數方案為例,介紹下各參數的含義:
輸入參數(上升沿信號執行)
名稱 | 數據類型 | 說明 |
---|---|---|
OFF_SQ | 布爾型 | 關閉順控器,取消所有步的激活 |
INIT_SQ | 布爾型 | 初始化順控器,激活初始步 |
ACK_EF | 布爾型 | 確認故障,跳到下一步 |
S_PREV | 布爾型 | 自動模式:向前翻頁瀏覽當前活動步,顯示“S_NO”參數中的步號; 手動模式:顯示“S_NO”中的上一步(較小編號); |
S_NEXT | 布爾型 | 自動模式:向后翻頁瀏覽當前活動步,顯示“S_NO”參數中的步號; 手動模式:顯示 S_NO 中的下一步(較大編號); |
SW_AUTO | 布爾型 | 切換到自動模式 |
SW_TAP | 布爾型 | 切換到半自動模式 |
SW_TOP | 布爾型 | 切換到自動或半自動模式 |
SW_MAN | 布爾型 | 切換到手動模式[1] |
S_SEL | 整數型 | 手動模式下選擇的步號, 配合S_ON和S_OFF使用 |
S_ON | 布爾型 | 激活S_SEL選擇的步號 |
S_OFF | 布爾型 | 取消激活S_SEL選擇的步號 |
T_PUSH | 布爾型 | 自動或手動模式下,如果滿足條件且該參數有上升沿信號,則跳轉到下一步 |
注[1]:SW_AUTO/SW_TAP/SW_TOP/SW_MAN,每一次上升沿都會激活其對應的模式,并使上一次模式失效;
輸出參數
名稱 | 數據類型 | 說明 |
---|---|---|
S_NO | 整數 | 步號 |
S_MORE | 布爾型 | 更多步,其它步也被激活 |
S_ACTIVE | 布爾型 | 所顯示的步處于激活狀態 |
ERR_FLT | 布爾型 | 常規故障 |
AUTO_ON | 布爾型 | 自動模式 |
TAP_ON | 布爾型 | 半自動模式 |
TOP_ON | 布爾型 | 半自動模式 |
MAN_ON | 布爾型 | 手動模式 |
好了,關于GRAPH語言教程的第一篇文章就先介紹到這里。
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推薦閱讀最新更新時間:2025-06-04 12:23






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