第5章 S7系列程序结构与程序设计解析.ppt

5.3.2 程序设计实例 图5.11 工业搅拌过程示意图 1. 将过程分割为任务和区域 一个自动化过程包括许多单个的任务，通过识别一个过程内的相关任务组，然后将这些组再分解为更小的任务，即使最复杂的过程也能够被定义。下面将这个工业搅拌过程构造为四个功能区域：配料A区域、配料B区域、混合罐区域和排料区域。 2. 说明各个功能区域 1) 配料A和配料B区域 (1) 每种配料的管道都配备有一个入口和一个进料阀以及进料泵。 (2) 进料管还有流量传感器。 (3) 当罐的液面传感器指示罐满时，进料泵的接通必须被锁定。 (4) 当排料阀打开时，进料泵的启动必须被锁定。 (5) 在启动进料泵后1 s内必须打开入口阀和进料阀。 (6) 在进料泵停止后(来自流量传感器的信号)阀门必须立即被关闭以防止配料从泵中泄露。 (7) 进料泵的启动与一个时间监控功能相结合，换句话说，在泵启动后的7 s之内，流量传感器会报告溢出。 (8) 当进料泵运行时，如果流量传感器没有流量信号，进料泵必须尽可能快地断开。 (9) 必须对进料泵启动的次数进行计数(维护间隔)。 2) 混合罐区域 (1) 当罐的液面传感器指示“液面低于最低限”或排料阀打开时，搅拌电机的启动必须被锁定。 (2) 搅拌电机在达到额定速度时要发出一个响应信号。如果在电机启动后10 s内还未接收到该信号，则电机必须被断开。 (3) 必须对搅拌电机的启动次数进行计数(维护间隔)。 (4) 在混合罐中必须安装三个传感器。① 罐装满：一个常闭触点。当达到罐的最高液面时，该触点断开。② 罐中液面高于最低限：一个常开触点。如果达到最低限，该触点关闭。③ 罐非空：一个常开触点，如果罐不空，该触点闭合。 3) 排料区域 (1) 罐内产品的排出由一个螺线管阀门控制。 (2) 这个螺线管阀门由操作员控制，但是最迟在“罐空”信号产生时，该阀必须被关闭。 (3) 当搅拌电机在工作或罐空时打开排料阀必须被锁定。 3. 定义逻辑块 通过程序块可以将用户程序分布到不同的块中并建立块调用的分层结构来组织程序。本例中用户程序主要由组织块OB1、功能块FB1、功能FC1及三个数据块DB1～DB3组成。图5.12所示为结构化编程的块的分层调用结构。 图5.12 工业搅拌过程的分层调用结构图 (1) OB1：与CPU操作系统的接口，包含主要程序。在OBl中调用块FBl和FCl并传送控制过程所需的特定参数。 (2) FB1：用于配料A的进料泵、配料B的进料泵和搅拌电机的控制。由于要求一致(接通、断开、计数应用程序等)，可以通过同一个功能块实现。 (3) 背景DB1～DB3：用于控制配料A、配料B的进料泵和搅拌电机的实参及静态数据各不相同，因此分别存储在与FBl相关的三个背景DB中。 (4) FC1：用于阀的控制。配料A和B的入口阀和进料阀以及排料阀共同使用本逻辑块。 4. 指定符号名 如果在用户程序中使用了符号，则必须用STEP 7在符号表中对这些符号进行定义。表5.6所示为所用的程序组件的符号名及绝对地址。 表5.6 程序组件的符号名及绝对地址 表5.6 程序组件的符号名及绝对地址 续表 5. 生成电机的FB 电机的FB包括以下逻辑功能： (1) 启动和停止输入。 (2) 允许设备操作的一系列互锁(泵和搅拌电机)。互锁状态存储在OB1的临时局域数据(L堆栈)中(“Motor_enable”和“Valve_enable”)，并且当电机的FB被处理时与启动和停止的输入进行逻辑组合。 (3) 来自设备的反馈必须在一个特定的时间内出现，否则就假定有故障或错误出现，并使电机停止。 (4) 时间点和响应时间或错误/故障循环持续时间都必须被指定。 (5) 如果启动按钮被按下并且电机被使能，则设备自行接通并运行直至按下停机按钮。 (6) 当设备接通时，一个定时器启动运行，如果在定时器的时间到达之前未接到来自设备的响应信号，则停机。 图5.13 电机通用FB的输入和输出示意图 Start Stop Timer_No Motor Motor Fault Start_D