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在S7 -200中,涉及到的特殊功能有:實時時鐘的設定和讀取,中斷處理,通信,高速計數,高速脈沖輸出,PID控制等。
S7-200 PLC增加了時鐘功能。其中CPU221和CPU222都有時鐘卡可以安裝(也可以不裝),CPU224和CPU226都有內置時鐘。利用實時時鐘指令可以方便地讀取實時時鐘的時間,也可以設定實時時鐘的時間。S7 -200 PLC為實時時鐘開辟了一個8個字節的時鐘緩沖區存放當前的日期和時間數據,在PLC控制系統運行期間,可通過讀實時時鐘指令進行運行監視,或者作運行記錄。
順序控制繼電器SCR( Sequence Control Relay)指令對于一個復雜的控制系統,尤其是順序控制程序,由于內部的連鎖、互動關系極其復雜,用梯形圖或語句表方式編寫通常要由熟練的電氣工程師才能編制,這樣的程序如果不加注釋,其程序的可讀性會大大降低,也為調試、試運行帶來困難。
近年來,許多PLC增加了順序控制指令,用于編制復雜的順序控制程序,利用這種方法,使初學者也很容易編寫復雜的順序控制程序。這種方法也為調試、運行帶來許多難以言傳的方便。
S7-200 CPU含有256個順序控制繼電器(S0.0~S31.7)用于順序控制,在順序控制或步進控制中,常常將控制過程分成若干個順序控制繼電器( SCR)段,一個SCR段有時也稱為一個控制功能步,簡稱步。每個SCR都是一個相對穩定的狀態,都有段開始,段轉移,段結束。在S7-200中,有3條簡單的SCR指令與之對應。
1)順序控制指令
①段開始指令LSCR( Load Sequence Control Relay)。段開始指令的功能是標記一個SCR段(或一個步)的開始,其操作數是狀態繼電器Sx.y(范圍為:S0.0~S31.7),Sx.y是當前SCR段的標志位,當Sx.y為1時,允許該SCR段工作。
②段轉移指令SCRT( Sequence Control Relay Transition)。段轉移指令的功能是將當前的SCR段切換到下一個SCR段,其操作數是下一個SCR段的標志位Sx.y(如S0.1)。當允許輸入有效時,進行切換,即停止當前SCR段工作(復位),啟動下一個SCR段工作(置位)。
③段結束指令SCRE( Sequece Control Relay End)。段結束指令的功能是標記一個SCR段(或一個步)的結束。段結束指令和段開始指令必須成對出現,否則無法下載程序。
順序控制指令的格式如圖4-64所示。
圖4-64 順序控制指令
2) SCR指令的特點
①SCR指令的操作數(或編程元件)只能是狀態繼電器Sx.y;反之,狀態繼電器S可應用的指令并不僅限于SCR,它還可以應用LD、LNN、A、AN、O、ON、=、S、R等指令。
②1個狀態繼電器Sx.y作為SCR段標志位,可以用于主程序、子程序或者中斷程序中,但是只能使用1次,不能重復使用。
③在一個SCR段中,禁止使用循環指令FOR/NEXT、跳轉指令JMP/LBL和條件結束指令END。
3)狀態流程圖。狀態流程圖是用狀態繼電器(即S繼電器)代表工程中的工序,一個工序的任務就是一個狀態的控制過程(即一步),確定每步的啟動條件和轉換條件。每個獨立的步分別用方框表示,根據動作順序用箭頭將各個方框連接起來,在相鄰的兩步之間用短橫線表示轉換條件。在每步的右邊畫上要執行的控制程序。一個工序的完成就意味著一個狀態的結束,另一狀態的開始。
在大中型PLC中,可直接使用S7-GRAPH語言處理比較復雜的順序控制或步進控制問題。而在小型PLC的程序設計中,對于大量遇到的順序控制或步進控制問題,如果能采用狀態流程圖的設計方法,再使用步進指令將很容易地轉化成梯形圖程序,就可完成比較復雜的順序控制或步進控制任務。
【例4-28】 圖4-65是一個單程狀態轉移圖轉化成梯形圖的例子。系統初始進入S0.0,當S0.0=1時,系統進入S0.0段,在這一程序段中,使Q0.1輸出1,使Q0.2置位。當I0.1=1時,狀態由S0.0轉為S0.1(S0.0先復位,S0.1再置位)。
注意:
①用OUT指令輸出只能在本程序段內保持(即只在本工序有輸出),為了能在段外也有輸出,應該使用置位指令S,但一定要有復位指令R配合使用。
②段內輸出一般直接用常開點( SM0. 0)控制,不再設置其他條件,否則即使進入該步也不會有輸出。
③是段轉移指令使本步復位,而不是段結束指令。所以應該注意各語句的先后位置,應該是:段開始,段輸出,段轉移,段結束。
④狀態轉移圖可以轉化成梯形圖程序,也可以直接寫成語句表程序,梯形圖程序需要畫到6個網絡里,而語句表程序都寫到1個網絡里也能編輯運行。所以建議直接轉化成語句表來編輯運行,會減少大量的輸入、調試時間。
4)多流程順序控制的步進指令編程方法
在順序控制中,任何復雜的控制流程都可以分解為以下幾種基本組合形式。
①單程編程方法。單程由一系列相繼執行的工步組成。每一工步的后面只能接一個轉移條件;而每一轉移條件之后僅有一個工步,其結構及轉化成梯形圖及語句表的方法如圖4-65所示,分析見例4-27。