6ES7231-4HF50-0XB0西门子S7-1200模块
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功能图及顺序控制指令简介
顺序控制指令是PLC生产厂家为用户提供的可使功能图编程简单化和规范化的指令。顺序控制指令可以将顺序功能流程图转换成梯形图程序，顺序功能流程图是设计梯形图程序的基础。
顺序功能图简介
顺序功能图(Sehart，SFC)又称功能流程图或功能图，它是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形，也是设计PLC的顺序控制程序的有力工具。
1)功能图的产生
20世纪80年代初，法国科技人员根据PETRINET理论，提出了PLC设计的Grafacet法。Grafacet法是专用于工业顺序控制程序设计的一种功能说明语言，现已成为法国国家标准(NFC03190)。1988年，国际电工委员会(IEC)公布了类似的“控制系统功能图准备”标准(IEC848)。1986年，我国颁布了顺序功能图的国家标准(GB6988.6一86)，1994年5月公布的IECPLC标准(IEC1131)中，顺序功能图被确定为PLC位居首位的编程语言。
2)顺序功能图的基本概念
顺序功能图主要由步、转移及有向线段等元素组成。如果适当运用组成元素，就可得到控制系统的静态表示方法，再根据转移触发规则模拟系统的运行，就可以得到控制系统的动态过程。
(1)步将控制系统的一个周期划分为若干个顺序相连的阶段，这些阶段称为步，并用编程元件来代表各步。步的图形符号如图3-23所示。矩形框中可写上该步的编号或代码。
①初始步:与系统初始状态相对应的步称为初始步，初始状态一般是系统等待启动命令的相对静止的状态，一个控制系统至少要有一个初始步。初始步的图形符号为双线的矩形框，如图3-24所示。在实际使用时，有时也画成单线矩形框，有时画一条横线表示功能图的开始。
②活动步:当控制系统正处于某一步所在的阶段时，该步处于活动状态，称该步为活动步。步处于活动状态时，相应的动作被执行；处于不活动状态时，相应的非存储型的动作被停止执行。与步对应的动作或命令:在每个稳定的步下，可能会有相应的动作，动作的表示方法如图3-25所示。
(2)转移为了说明从一个步到另一个步的变化，要用转移概念，即用一个有向线段来表示转移的方向。两个步之间的有向线段上再用一段横线表示这一转移。转移符号如图3-26所示。转移是一种条件，当此条件成立，称为转移使能。该转移如果能够使步发生转移，则称为触发。一个转移能够触发必须满足:步为活动步及转移使能。转移条件是指使系统从一个步向另一个步转移的必要条件，通常用文字、逻辑方程及符号来表示。
3)功能图的构成规则
控制系统功能图的绘制必须满足以下规则:
(1)步与步不能相连，必须用转移分开。
(2)转移与转移不能相连，必须用步分开。
(3)步与转移、转移与步之间的连接采用有向线段，从上向下画时，可以省略箭头；当有向线段从下向上画时，必须画上箭头，以表示方向。
(4)一个功能图至少要有一个初始步。
下面用一个例子来说明功能图的绘制。某一冲压机的初始位置是冲头抬起，处于高位；当操作者按“启动”按钮时，冲头向工件冲击；到Zui低位置时，触动低位行程开关；然后冲头抬起，回到高位，触动高位行程开关，停止运行。冲压机运行过程功能图如图3-27所示，冲压机的工作顺序可分为3步:初始步、下冲步和返回步。从初始步到下冲步的转移必须满足启动信号和高位行程开关信号同时为ON才能发生；从下冲步到返回步，必须满足低位行程开关为ON才能发生。
顺序控制指令
S7-200PLC提供了3条顺序控制指令，它们的STL形式、顺序控制指令见表3-19。从表中可以看出，顺序控制指令的操作对象为状态继电器S，每一个继电器S的位都表示功能图中的一步。S的范围为S0.0~S31.7。
顺序控制序号被顺序控制继电器指令(LSCR)划分为LSCR与 SCRE指令之间的若千个SCR段。从LSCR指令开始到SCRE指令结束的所有指令组成一个顺序控制(SCR)
段，对应功能图中的一步。每个SCR段都有SCRT、SCR、SCRE，LSCR指令标记一个SCR步的开始，当该步的状态继电器置位时，允许该SCR步工作。SCR步必须用SCRE指令结束。当SCRT指令的输入端有效时:一方面置位下一个SCR步的状态继电器S，以便使下一个SCR步工作；另一方面又同时使该步的状态继电器复位，使该步停止工作。由此可以总结出每一个SCR程序步一般有三种功能:
(1)驱动处理在该步状态继电器有效时，根据程序完成相应工作。
(2)指定转移条件和目标在满足转移条件后活动步移到目标所指的下一个步。
(3)转移源自动复位功能步发生转移后，使下一个步变为活动步的同时，自动复位原步。
SCR指令仅仅对于顺序控制继电器S有效，但是对于顺序控制继电器能够使用LD、LDN、A、AN、O、ON、=、S、R等指令且具有一般辅助继电器的功能。
开放式PLC的概念及设计
目前，国内用户选用的可编程控制器(PLC)仍以国外产品为主，造成这种局面的一个重要原因是欧、美、日等发达工业国家掌握了PLC的核心技术，其硬软件技术对应用者来说完全是封闭的，使用者只能从应用的角度学习PLC，而不能参与PLC的开发[1-2]。近年来，IEC61131-3guojibiaozhun的颁布和实施为各PLC生产厂家提供了统一的软件开发准则，开放的高性能单片机技术的发展，为硬件开发提供了有效的物质基础[3]。在这样的背景下，研制开放的PLC系统无论对于科学研究还是促进PLC行业的发展都有积极的现实意义。
PLC是一种于工业控制的计算机，其硬件主要由中央处理器、存储器、输入/输出接口等组成[4]，其硬件结构如图1所示。
1 开放式可编程控制器
开放式PLC硬件结构采用CPU+模块+接口构成，各个接口都按标准设计，大大提高了PLC的开放性，使其能方便地与大系统连接。编程语言遵循guojibiaozhunIEC61131-3，并将基于PC的编程软件作为PLC编程工具。系统硬件部分采用高性能51内核处理器STC89C51，其为模块化设计，采用滤波、隔离电路，以降低成本。主要电路有：微控制器STC89C51RC、开关量输入电路、继电器输出电路、晶体管输出电路、RS232通信接口电路、电源电路、时钟复位电路和USB通信接口电路等，PLC硬件系统框图如图2所示，软件采用Borland公司集成开发软件C++Builder，通过集成平台对51内核处理器指令集进行解释、编译，使梯形图语言转换为能被51内核处理器识别的代码。
2 系统硬件设计
可编程控制器单片机部分电路图如图3所示。
USB通信部分选择Philips公司的PDIUSBD12[5]芯片作为系统的USB接口器件，片内集成了高性能USB接口电路、SIE、FIFO存储器、收发器以及电压调整器等，可与任何外部控制器或微处理器实现高速并行通信，其速率为2Mb/s，完全能够满足设计所要求的数据传输速度。USB通信接口模块电路如图4所示。
3 系统软件设计
系统软件结构如图5所示。图中，系统编辑模块为用户提供编辑环境，接收用户的梯形图程序输入，并将其存储为相应的文件。梯形图语言为一种图形语言，要直接对其进行编译十分困难，因此并不是直接对梯形图程序进行编译，而是先将其翻译成指令语言的文本形式，再对指令语言进行编译。图形语言编译问题的解决，提高了代码的利用率[6-7]。通过提取数据结构中的数据，形成C语言程序文件，经过C51编译器、连接器、转换器的编译、连接、转换过程，生成能够在PLC硬件上运行的可执行文件。
3.1 用户界面
PLC用户界面是实现可编程人机交互的重要部分，它以梯形图语言的形式录入用户控制程序，以二进制形式通过串口下载到PLC硬件，其梯形图表示的用户编程区如图6所示。
PLC在进行逻辑运算之前，必须对外部信号进行采样[8]，若要实现指令的功能，首先要设置外部I/O在梯形图中的地址，系统才能够对用户程序中所使用的I/O地址与单片机的引脚地址相匹配。本设计在I/O设置对话框底层设计了如表1所示的数据处理函数。
3.2 USB通信
PDIUSBD12的固件设计成完全的中断驱动，当CPU处理前台任务时，USB的传输可在后台进行；后台中断服务程序和前台主程序循环之间的数据交换可以通过事件标志和数据缓冲区来实现。当PDIUSBD12从USB收到一个数据包，即对CPU产生一个中断请求，CPU立刻响应中断。在中断服务程序中，固件将数据包从PDIUSBD12内部缓冲区移到循环数据缓冲区，并将PDIUSBD12的内部缓冲区清零，以便接收新的数据包，使CPU可以继续执行当前的前台任务直到完成。本文利用PDIUSBD12的端点1进行命令的传输和应答，端点1每次接收计算机发送过来的8B指令，其指令格式如表2所示。例如，接收到十六进制码52 01 00 03 00 07 0050，表示读24C01器件从03字节开始的7个字节的数据。52H为R的ASCII码，57H为W的ASCII码。端点2用于数据的传输。
本文在了解PLC国内外研究状况以及其市场需求的基础上，提出了研发开放式PLC的概念，完成了PLC集成开发系统的C51模块实现方案的设计，将USB通信方式引入PLC领域，所设计的梯形图编辑器提供了梯形图编辑平台，实现了PLC的基本逻辑指令，完成计算机与控制器的USB通信。
更新时间
- 皇冠会员
- 第2年
- 统一社会信用代码
- 91310117MA1J3R698D
- 成立日期
- 2019年09月10日
- 法定代表人
- 袁宜男
- 注册资本
- 500
主营产品
西门子PLC模块、西门子交换机、西门子代理商、西门子smart2009、西门子PLC
经营范围
一般项目：技术服务、技术开发、技术咨询、技术交流、技术转让、技术推广；工业机器人安装、维修；工业自动控制系统装置销售；电气设备销售；电子元器件与机电组件设备销售；电子产品销售；五金产品零售；金属材料销售；仪器仪表销售；橡胶制品销售；塑料制品销售；信息咨询服务（不含许可类信息咨询服务）；软件开发；机械设备租赁；物业管理；工业机器人销售；工业机器人制造；电气设备
公司简介
浔之漫智控技术（上海）有限公司是中国西门子的合作伙伴，公司主要从事工业自动化产品的集成,销售和维修，是全国知名的自动化设备公司之一。公司坐落于中国一线城市上海市，我们真诚的希望在器件的销售和工程项目承接、系统开发上能和贵司开展多方面合作。以下是我司主要代理西门子产品，欢迎您来电来函咨询，我们将为您提供优惠的价格及快捷细致的服务！西门子华东区域代理SIEMENS 可编程控制器 1、 SIMATIC S7 系列 PLC：S7-200...