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知识拓展 —— 顺序功能图语言 S7 Graph 的使用 S7 Graph 语言是 S7-300 用于顺序控制程序设计的一种语言，遵从 IEC 61131-3 标准中 的顺序控制语言的规定下面给大家介绍一下该软件的使用 1．S7 Graph 的安装： S7 Graph 软件属于可选的软件包，需要单独安装安装步骤如下： （1） 双击 setup.exe 安装文件，安装开始 （2） 弹出“安装语言”对话框选择“English” ，如图？？所示 图 选择安装语言 后面弹出的对话框，点击“下一步”或“是”即可 （3）安装过程，要求安装授权如图？？所示 图 安装授权 （4）最后，弹出下面对话框，点击“Finish” ，完成安装 图 完成安装 2．S7 Graph 的结构： 用 S7 Graph 编写的顺序功能图程序以功能块 （FB） 的形式被主程序 OB1 调用 S7 Graph FB 包含许多系统定义的参数，通过参数设置对整个系统进行控制，从而实现系统的初始化 和工作方式的转换等功能 对于一个顺序控制项目至少需要 3 个块： 1） 一个调用 S7 Graph FB 的块，可以是组织块（OB） 、功能（FC）和功能块（FB） 。

2） 一个 S7 Graph FB 块，用来描述顺序控制系统的任务及相互关系 3） 一个 DB 块，作为背景数据块，保存顺序控制的参数 其中，一个 S7 Graph FB 最多包含 250 步和 250 个转换 3．S7 Graph 编辑器： 图？？中是 S7 Graph 的编辑器界面，左边的窗口是浏览窗口，右边的是程序编辑区 浏览窗口有三个选项： “Graphic” （图形）选项卡、 “Sequencer” （顺序控制器）和“Variables” （变量选项卡） “Graphic” （图形）选项卡的中间是顺序控制器，其上下是永久性指令； “Sequencer” （顺序控制器）可以方便的浏览总体结构； “Variables” （变量选项卡）中的变 量是编程时可能用到的各种基本元素 图 S7 Graph 编辑器 4．应用实例： 还是以锅炉的鼓风机和引风机的控制要求为例， 其工作过程是： 按下起动按钮 I0.0 后， 引风机开始工作，5s 后鼓风机开始工作，按下停止按钮 I0.1 后，鼓风机停止工作，5s 后引 风机再停止工作根据要求，我们画出其顺序功能图，如图所示 1、 创建 FB 块 1) 打开 SIMATIC 管理器，找到目录中的“块”并选中，在右边的区域内点击右键，在 弹出的快捷菜单中执行命令“插入新对象”→“功能块” ，如图所示。

图 插入功能块 2）在弹出的“功能块属性”对话框中，选择语言为 S7-GRAPH 图 功能块属性 3）点击确定后，出现下面的对话框可以看出在右侧区域多了一个 FB1 块 图 块的画面 4）双击打开，进入 S7 GRAPH 编辑环境，如图所示FB1 自动生成第 1 步（STEP） 和第 1 个转换（TRANS） 图 控制系统工作原理 图 打开 S7-GRAPH 2、 S7 Graph 的两种编辑模式 上图中，左侧的“Sequencer” （顺序控制器）工具条上的按钮用来放置步、转换、选择 序列、 并行序列和跳步等等 该工具条可以任意的拖放到工作区的其他位置 如图？？所示 图 顺序控制器工具栏 编写时有两种模式： （1） 直接编辑模式： 执行菜单命令“Insert”→“Direct” ，进入直接编辑模式另外可以点击上图中第一个 图标，未按下时为直接编辑模式 在直接编辑模式下，如果希望在某一位置下面插入新的元件，首先用鼠标选中该位置， 然后在工具条中选择相应的按钮， 元件即可放置到相应的位置 如果想连续插入相同的元件， 可以连续点击，可插入多个 （2） 拖放编辑模式： 执行菜单命令“Insert”→“Drag-and-Drop” ，进入直接编辑模式。

另外，可以选中上图 中第一个按钮 （按钮按下） 在拖放模式下， 如果选中工具条上的按钮， 则鼠标将带着与被点击的按钮相类似的光标 移动在需要放置的位置，点击一下左键，即可完成放置如果拖动鼠标时，带有“” 标示，表示在该位置不能放置；若该图标消失，则表示可以放置放置完毕，可按下“ESC” 键，取消放置 3、 基本框架 1） 在拖动模式下， 选中 “” ， 然后在编辑区 “Trans1” 处点击， 添加 “Step2” 和 “Trans2” ； 继续点击，可连续添加步本例中，共四步，点击三次 2）在工具栏中选中“” ，拖动到在最后一转换 T4，点击左键此时，出现下面的 画面， 如图？？左图所示 输入编号 1， 回车 在 T4 下方出现一个标有 S1 的箭头， 如图？？ 右图所示 图？？ 添加跳步 与此同时，在步 S1 上方的有向连线上，自动出现一个水平的箭头，右侧标有转换 T4 相当于在 S4 到 S1 形成了一条有向连线至此，S1～S4 形成了一个闭环 4、 步与动作 表示步的方框内有步的编号（S1、S2、S3、S4）和步的名称（Step1、Step2、Step3、 Step4） ，点击可以修改名称，但不能用汉字名称。

通过下图中所示的两种方式，可以显示或关闭各步的动作和转换条件 图 显示和关闭动作和转换条件 在直接编辑模式下，选中某一步后面的动作框后，点击“Sequencer” （顺序控制器）上 的动作按钮“” ，此时在动作框下面会插入一个动作行，连续点击，会不断添加 在拖动编辑模式下，选中“”后， “Sequencer” （顺序控制器）上的动作按钮“” ， 此时动作随鼠标进行放置当鼠标指向到“Step1”处时， “”消失时，表示该处可以放 置动作，点击左键，即可放置一个动作；若连续点击，可连续放置多个动作 下面介绍几个常用的动作命令： 1） 命令 S：置位，当步为活动步时，使得输出为 1 并保持； 2） 命令 R：复位，当步为活动步时，使得输出为 0 并保持； 3） 命令 N：当该步为活动步时，输出为 1；当该步为不活动步时，输出为 0； 4） 命令 D：延时指令，延时时间在右下方的方框中设置，例如，T#5S；上方的方框设 置的一个位变量，该位反映的是延时时间到或没到的标志延时时间到，若该步为 活动步，则动作输出为 1；若为不活动步，则输出为 0 5） 命令 CALL：该步为活动步时，调用命令中的逻辑块。

根据上面的介绍，我们将例子中的顺序功能图写入该软件，因为 Q0.0 在第 2、3 和 4 步都出现，所示用了“S” （置位）指令；而在初始步（S1）将 Q0.0 复位对于第 2 步和第 4 步，需要延时 5s，输入命令 D（延时） ，地址输入 M1.0 和 M1.1，在地址下面的空格中输入 时间常数“T#5s” ；其中，M1.0 和 M1.1 作为转换的条件，作为延时时间到的标志 图 顺序控制图的步和动作 5、 转换条件 转换条件采用梯形图和功能块图来表示， 在 “VIEW” （视图） 菜单中用 “LAD” 或 “FBD” 命令切换两种表示方法选中“LAD”来生成转换条件如图？？所示，点击图示的虚线 框，添加触点；然后点击窗口最左边垂直放置的工具条中的“” “ ”和比较器按钮 “” （相当一个触点） ，用它们的串并联电路作为转换的条件生成触点后，点击触点上 方的“” ，输入绝对地址例如在步 S1 到步 S2 的转换条件，插入一个常开触点，点 击“”并输入“I0.0” 右键点击该地址，选择“编辑符号” ，在出现的对话框中输入 地址对应的符号、数据类型和注释等如图？？所示点击“确定”后，在图中显示的是符 号地址“start” 。

如图？？所示按同样的方法，添加后几步的转换条件 图 对转换条件编程 图？？ 插入符号 图 显示符号地址 图 添加转换条件 6、 保存和关闭编辑窗口 编辑完成后，对块进行保存，保存时自动编译如果程序有误，则在下面的对话框中 显示错误提示和报警，改正后保存保存后，可以关闭该块 7、 设置参数集 在 S7 Graph 编辑器中，执行菜单命令“Option” （选项）→“Block Setting” （块设置） ， 在出现的对话框中“Compile/Save” （编译/保存）选项卡的“FB Parameters” （FB 参数）区， 将 FB1 的参数设置为“Minimum” （最小） ，仅有一个输入参数 INIT_SQ（初始化顺序控制 器） 图 功能块参数设置 8、 主程序中调用 S7 Graph FB 块 完成了对 S7 Graph 功能块 FB 的编程后，在主程序中调用 FB1打开 OB1，设置为梯 形图语言打开左侧的“FB 块”文件夹，将其中的 FB1 拖放到程序编辑区，如图??所示 图 OB1 中调用 FB1 块 输入 INIT-SQ 的实参 M0.0，并在 FB1 上方的“”处，填入一个背景数据块，比 如说“DB1” 。

如果 DB1 尚未生成，确认后则自动生成它 9、 用 S7-PLCSIM 仿真调试 S7-Graph 程序 打开仿真器，将块的所有内容进行下载，将仿真器的状态开关打到“Run” ，则程序开 始运行图中分别是运行时 FB1 块的监控画面上电后，第一步为初始步，处于活动状态； 当按下启动“start”后，第二步成为活动步同时启动定时器，定时时间到，则为 M1.0 置 位，第三步成为活动步当按下停止按钮，第四步变为活动步定时时间到，则返回到初始 步，初始步有变为活动步 图 初始步为活动步 图 第二步为活动步 图 第三步为活动步 图 第四步成为活动步 思考与练习 1.画出图 4-27 所示波形对应的顺序功能图 2.画出实现红黄绿三种颜色信号灯循环显示 (要求循环间隔时间为 0.5S)的顺序功能 图 3. 小车在初始状态时停在中间，限位开关 I0.0 为 ON，按下起动按钮 I0.3，小车按图 4-28 所示的顺序运动，最后返回并停在初始位置画出控制系统的顺序功能图 I0.2 Q 0.0 Q 0.1 Q 0.2 I0.0I0.1I0.3 图 4-27 题 1 的波形图 4. 冲床的运动示意图如图 4-29 所示。

初始状态时机械手在最左边，I0.4 为 ON；冲头 在最上面，I0.3 为 ON；机械手松开（Q0.0 为 OFF） 按下起动按钮 I0.0，Q0.0 变为 ON,工 件被夹紧并保持，2s 后 Q0.1 变为 ON，机械手右行，直到碰到限位开关 I0.1，以后将顺序 完成以下动作：冲头下行，冲头上行，机械手左行，机械手松开（Q0.0 被复位） ，延时 2s 后，系统返回初始状态，各限位开关和定时器提供的信号是相应步之间的转换条件画出控 制系统的顺序功能图 5. 某组合机床动力头进给运动示意图如图 4-30 所示，设动力头在初始状态时停在左 边，限位开关 I0.1 为 ON按下起动按钮 I0.0 后，Q0.0 和 Q0.2 为 1，动力头向右快速进给 （简称快进） ，碰到限位开关 I0.2 后变为工作进给（简称工进） ，Q0.0 为 1，碰到限位开关 I0.3 后，暂停 5s；5s 后 Q0.2 和 Q0.1 为 1，工作台快速退回（简称快退） ，返回初始位置后 停止运动画出控制系统的顺序功能图并设计梯形图程序 Q0.1Q0.0 I0.1I0.0I0.2 M0.1 M0.2 M0.3 图 4-28 题 3 的示意图 I0.4 (2)右行Q0.1 (5)左行Q0.2 I0.1 (1)夹紧 Q0.0置位 (6)放开 Q0.0复位 I0.3 I0.2 (4)上行Q0.4(3)下行Q0.3 图 4-29 题 4 示意图 6.设计下列顺序功能图的梯形图程序。

7. 试画出图 4-32 所示信号灯控制系统的顺序功能图并设计梯形图程序，I0.0 为启动 信号 8. 使用 SCR 指令设计下列顺序功。