西门子S7-300 PLC项目化教程第2版 课件 项目9 液体混合装置控制程序设计与调试

项目9液体混合装置控制设计与调试主编：李莉王玉娟项目目录任务9.1认识用户程序的基本结构任务9.2学习功能的生成与调用任务9.3学习功能块的生成与调用任务9.4应用多重背景任务9.5应用组织块任务9.6设计与调试液体混合装置控制程序[项目目标]1.理解S7用户程序结构及各种块的功能。2.理解块的生成和调用的基本方法。3.能独立完成液体混合装置控制系统设计与调试。9.1.1用户程序中的块用户程序和所需的数据放置在块中，OB、FB、FC、SFB和SFC都是程序的块，它们称为逻辑块。程序运行时所需的数据和变量存储在数据块中。逻辑块类似于子程序，使程序部件标准化，用户程序结构化，可以简化程序组织，使程序易于修改、查错和调试。

任务9.1认识用户程序的基本结构块的类型简要描述逻辑块组织块(OB)操作系统与用户程序的接口，决定用户程序的结构系统功能块(SFB)集成在CPU模块中，通过SFB调用一些重要的系统功能，有存储区系统功能(SFC)集成在CPU模块中，通过SFC调用一些重要的系统功能，无存储区功能块(FB)用户编写的包含经常使用的功能的子程序，有存储区功能(FC)用户编写的包含经常使用的功能的子程序，无存储区数据块背景数据块(DI)调用FB和SFB时用于传递参数的数据块，在编译过程中自动生成数据共享数据块(DB)存储用户数据的数据区域，供所有的块共享表9-1用户程序中的块9.1.2用户程序使用的堆栈图9-2块堆栈和局域数据堆栈

图9-1堆栈操作9.1.3用户程序结构1．线性程序线性程序也称为线性编程。所谓线性程序结构，就是将整个用户程序连续放置在一个循环组织块(OB1)中，块中的程序按顺序执行，CPU通过反复执行OB1来实现自动化控制任务。

2．分部式程序分部式程序也称为分部编程或分块编程。所谓分部式程序，就是将整个程序按任务分成若干个部分，并分别放置在不同的功能(FC)、功能块(FB)及组织块中，在一个块中可以进一步分解成段。在组织块OB1中包含按顺序调用其他块的指令，并控制程序执行。在分部式程序中，既无数据交换，也不存在重复利用的程序代码。

3．结构化程序结构化程序又称为结构化编程或模块化编程。所谓结构化程序，就是处理复杂自动化控制任务的过程中，为了使任务更易于控制，常把过程要求类似或相关的功能进行分类，分割为可用于几个任务的通用解决方案的小任务，这些小任务以相应的程序段表示，称为块(FC或FB)。OB1通过调用这些程序块来完成整个自动化控制任务。结构化程序的特点是每个块(FC或FB)在OB1中可能会被多次调用，以完成具有相同过程工艺要求的不同控制对象。

图9-3各种块的调用关系用调用功能的方法实现电动机直接起动单向旋转(自锁)的控制。

9.2.1编辑功能FC11．生成功能任务9.2学习功能的生成与调用2．变量声明表中定义局部变量表9-2FC1的变量声明表变量符号名称数据类型声明变量类型注释STARTBoolIN起动按钮STOPBoolIN停止按钮MOTORBoolOUT电动机3．编写功能FC1中的程序9.2.2调用FC1和程序仿真1．OB1中调用功能FC12．程序仿真系统有3个储水箱，每个水箱有2个液位传感器，UH1、UH2、UH3为高液位传感器，“1”有效；UL1、UL2、UL3为低液位传感器，“0”有效。Y1、Y3、Y5分别为3个储水水箱进水电磁阀；Y2、Y4、Y6分别为3个储水水箱放水电磁阀。SB1、SB3、SB5分别为3个储水水箱放水电磁阀手动开启按钮；SB2、SB4、SB6分别为3个储水箱放水电磁阀手动关闭按钮。控制要求：SB1、SB3、SB5在PLC外部操作设定，通过人工的方式，按随机的顺序将水箱放空。只要检测到水箱“空”的信号，系统就自动地向水箱注水，直到检测到水箱“满”信号为止。每次只能对一个水箱进行注水操作。任务9.3学习功能块的生成与调用9.3.1编辑功能块1．创建项目、硬件组态及编写符号表2．规划程序结构3．编辑功能块FB1的LAD程序

4．建立背景数据块5．编辑起动组织块OB1009.3.2OB1中调用功能块及仿真1．创建项目、硬件组态及编写符号表2．规划程序结构任务9.4应用多重背景3．编辑功能块FB1和FB104．OB1中调用FB105．仿真用循环中断实现8位彩灯循环点亮控制。要求彩灯每一秒变化一次，可以通过开关控制左移一位或右移一位。通过开关可以控制循环移动暂停，也可以通过开关控制彩灯重新移动。9.5.1组织块组织块是操作系统与用户程序的接口，由操作系统调用，组织块中的程序是用户编写的。

任务9.5应用组织块9.5.2使用循环中断的彩灯控制程序1．建立项目与硬件组态2．OB100程序3．OB35程序图9-29MB0循环左移图9-30MB0循环右移4．OB1中禁止和激活硬件中断5．仿真任务一：液体混合装置控制程序设计——使用开关量。由3个开关量液位传感器，分别检测液位的高、中和低。现要求对A、B两种液体原料按等比例混合，请编写控制程序。任务9.6设计与调试液体混合装置控制程序任务二：液体混合装置控制程序设计——使用模拟量。系统由一个模拟量液位传感器-变送器来检测液位的高低，并进行液位显示。现要求对A、B两种液体原料按等比例混合，请编写控制程序。9.6.1液体混合装置控制程序设计——使用开关量1．建立项目与硬件组态2．编辑符号表3．规划程序结构4．编辑功能FC和组织块OB1005．在OB1中调用功能9.6.2液体混合装置控制程序设计——使用模拟量1．建立项目与硬件组态2．编辑符号表3．规划程序结构4．编辑功能FC5．创建功能块FB6．建立背景数据块DB在SIMATIC管理器中，双击本项目的“块”文件夹