TIA Portal GRAPH (SFC) 编程实例 - 停车场道闸控制系统

介绍

本例将使用西门子 TIA Portal GRAPH 语言编写一个停车场道闸控制系统。

当车辆进入道闸时，会自动开出一张停车票，取票时道闸打开，当车辆通过后，道闸关闭，系统恢复到初始状态。信息显示屏用于显示状态消息，动作之间的转换由传感器的输入触发。

顺序状态说明

1. 当系统等待车辆时，道闸是关闭的。

• 车辆感应器：OFF。
• 车票感应器：OFF。
• 道闸开到位限位开关：OFF。
• 道闸关到位限位开关：ON。
• 信息显示屏上不显示任何内容。

2. 当车辆进入道闸时，车辆感应器信号触发。

3. 当车辆感应器信号触发后，出票机出票。信息显示屏上显示：“Take the ticket”。

4. 取票时，车票感应器触发。

5. 当车票感应器触发时，道闸打开。信息显示屏上显示：“Opening gate”。道闸关到位限位开关信号消失。

6. 当道闸完全打开时，道闸开到位限位开关信号触发。道闸停止开。

7. 信息显示屏上显示：“Go”。

8. 当车辆通过道闸时，车辆感应器信号消失。

9. 当车辆感应器信号消失时，为了确保安全，延时 3 秒后开始关闭道闸。信息显示屏上显示：“Closing gate”。道闸开到位限位开关信号消失。

10. 当道闸完全关闭时，道闸关到位限位开关信号触发，道闸停止关。系统返回到等待状态。

硬件配置

• 添加 PLC 设备：CPU 1511-1 PN。
• 设置 IP 地址：192.168.0.1。
• 设置子网掩码：255.255.255.0。

添加函数块

添加一个 FB 函数块，命名为：FbGate。编程语言选择 GRAPH，因为需要特定的背景数据块，所以不能选择使用 FC 函数。

添加数据块

添加一个 DB 全局数据块，命名为：GdbGateData，用作道闸控制系统相关的输入、输出变量。

编写顺控步

1. 第一步：初始化。复位出票、复位关道闸、复位开道闸、清空显示信息。车辆进入道闸时转移到下一步。

2. 第二步：出票机出票。置位出票输出。信息显示屏输出：“Take the ticket”。取票后转移到第下一步。

3. 第三步：打开道闸。复位出票输出、置位开道闸输出。信息显示屏输出：“Opening gate”。道闸打开后转移到下一步。

4. 第四步：车辆通过。信息显示屏输出：“Go”。车辆通过后转移到下一步。

5. 第五步：关闭道闸。使用接通延时定时器，延时 3 秒后，置位关道闸输出。道闸关闭后转移到下一步（第一步）。

调用函数块

在循环组织块 OB1 中调用以上设计的道闸控制系统函数块 FB，并分配背景数据块。

功能测试

启动仿真下载程序，监视 FB 函数块。

1. 初始状态。

2. 道闸应处于关闭状态。

3. 车辆进入道闸，触发车辆感应器，出票。

4. 车票感应器触发，打开道闸。

5. 道闸关到位限位开关信号消失，开到位限位开关信号触发，车辆通过。

6. 车辆传感器信号消失。延时 3 秒关道闸。

7. 道闸开到位限位开关信号消失，关到位限位开关信号触发，系统恢复到初始状态。