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在S7 -200中,涉及到的特殊功能有:实时时钟的设定和读取,中断处理,通信,高速计数,高速脉冲输出,PID控制等。
S7-200 PLC增加了时钟功能。其中CPU221和CPU222都有时钟卡可以安装(也可以不装),CPU224和CPU226都有内置时钟。利用实时时钟指令可以方便地读取实时时钟的时间,也可以设定实时时钟的时间。S7 -200 PLC为实时时钟开辟了一个8个字节的时钟缓冲区存放当前的日期和时间数据,在PLC控制系统运行期间,可通过读实时时钟指令进行运行监视,或者作运行记录。
顺序控制继电器SCR( Sequence Control Relay)指令对于一个复杂的控制系统,尤其是顺序控制程序,由于内部的连锁、互动关系极其复杂,用梯形图或语句表方式编写通常要由熟练的电气工程师才能编制,这样的程序如果不加注释,其程序的可读性会大大降低,也为调试、试运行带来困难。
近年来,许多PLC增加了顺序控制指令,用于编制复杂的顺序控制程序,利用这种方法,使初学者也很容易编写复杂的顺序控制程序。这种方法也为调试、运行带来许多难以言传的方便。
S7-200 CPU含有256个顺序控制继电器(S0.0~S31.7)用于顺序控制,在顺序控制或步进控制中,常常将控制过程分成若干个顺序控制继电器( SCR)段,一个SCR段有时也称为一个控制功能步,简称步。每个SCR都是一个相对稳定的状态,都有段开始,段转移,段结束。在S7-200中,有3条简单的SCR指令与之对应。
1)顺序控制指令
①段开始指令LSCR( Load Sequence Control Relay)。段开始指令的功能是标记一个SCR段(或一个步)的开始,其操作数是状态继电器Sx.y(范围为:S0.0~S31.7),Sx.y是当前SCR段的标志位,当Sx.y为1时,允许该SCR段工作。
②段转移指令SCRT( Sequence Control Relay Transition)。段转移指令的功能是将当前的SCR段切换到下一个SCR段,其操作数是下一个SCR段的标志位Sx.y(如S0.1)。当允许输入有效时,进行切换,即停止当前SCR段工作(复位),启动下一个SCR段工作(置位)。
③段结束指令SCRE( Sequece Control Relay End)。段结束指令的功能是标记一个SCR段(或一个步)的结束。段结束指令和段开始指令必须成对出现,否则无法下载程序。
顺序控制指令的格式如图4-64所示。
图4-64 顺序控制指令
2) SCR指令的特点
①SCR指令的操作数(或编程元件)只能是状态继电器Sx.y;反之,状态继电器S可应用的指令并不仅限于SCR,它还可以应用LD、LNN、A、AN、O、ON、=、S、R等指令。
②1个状态继电器Sx.y作为SCR段标志位,可以用于主程序、子程序或者中断程序中,但是只能使用1次,不能重复使用。
③在一个SCR段中,禁止使用循环指令FOR/NEXT、跳转指令JMP/LBL和条件结束指令END。
3)状态流程图。状态流程图是用状态继电器(即S继电器)代表工程中的工序,一个工序的任务就是一个状态的控制过程(即一步),确定每步的启动条件和转换条件。每个独立的步分别用方框表示,根据动作顺序用箭头将各个方框连接起来,在相邻的两步之间用短横线表示转换条件。在每步的右边画上要执行的控制程序。一个工序的完成就意味着一个状态的结束,另一状态的开始。
在大中型PLC中,可直接使用S7-GRAPH语言处理比较复杂的顺序控制或步进控制问题。而在小型PLC的程序设计中,对于大量遇到的顺序控制或步进控制问题,如果能采用状态流程图的设计方法,再使用步进指令将很容易地转化成梯形图程序,就可完成比较复杂的顺序控制或步进控制任务。
【例4-28】 图4-65是一个单程状态转移图转化成梯形图的例子。系统初始进入S0.0,当S0.0=1时,系统进入S0.0段,在这一程序段中,使Q0.1输出1,使Q0.2置位。当I0.1=1时,状态由S0.0转为S0.1(S0.0先复位,S0.1再置位)。
注意:
①用OUT指令输出只能在本程序段内保持(即只在本工序有输出),为了能在段外也有输出,应该使用置位指令S,但一定要有复位指令R配合使用。
②段内输出一般直接用常开点( SM0. 0)控制,不再设置其他条件,否则即使进入该步也不会有输出。
③是段转移指令使本步复位,而不是段结束指令。所以应该注意各语句的先后位置,应该是:段开始,段输出,段转移,段结束。
④状态转移图可以转化成梯形图程序,也可以直接写成语句表程序,梯形图程序需要画到6个网络里,而语句表程序都写到1个网络里也能编辑运行。所以建议直接转化成语句表来编辑运行,会减少大量的输入、调试时间。
4)多流程顺序控制的步进指令编程方法
在顺序控制中,任何复杂的控制流程都可以分解为以下几种基本组合形式。
①单程编程方法。单程由一系列相继执行的工步组成。每一工步的后面只能接一个转移条件;而每一转移条件之后仅有一个工步,其结构及转化成梯形图及语句表的方法如图4-65所示,分析见例4-27。