S7-Graph在机电一体化教学设备TVT-METS3中的应用

马前帅　王二敏

摘要：本文以具体工程为实例，采用S7-Graph编程语言实现工程的手自动控制。机电一体化设备TVT-METS3实训装置集机械、气压工程、编程及系统开发等技能于一体[1]。采用S7-Graph语言对TVT-METS3实训装置进行了自动控制的编程，利用S7-Graph语言的手动单步调节操作模式对设备进行调试和手动控制，利于设备位置的安装与校准，具有效率高、易于工程优化等优点。

关键词：S7-Graph;TVT-METS3实训装置;机电一体化教学

中图分类号：TP273    文献标识码：A    文章编号：1007-9416（2019）02-0000-00

1 控制要求

初始状态下，皮带输送机停止运行，机械手停在原点并处于皮带输送机上方，机械手上升下降气缸的活塞杆伸出，手指处于松开状态。井式供料机推料气缸缩回状态[2]。

在初始状态，启动开关SA1、SA2，选择启动模式（手动单步调节/自动连续运行），步动作：（1）当井式供料机中有物料时，推料气缸开始伸出将加工后的工件推到皮带输送机位置1;（2）皮带輸送机以40Hz速度向左运行，工件在皮带输送机上经过2个传感器进行检测，当工件传送到皮带输送机位置2时，皮带输送机停止转动等待机械手搬运。1）当检测物料为蓝色时，视为不合格物料，皮带输送机以50Hz速度反转，将该物料扔掉，重新回到（1）步骤;2）当检测物料为黄色有芯时，视为合格物料，机械手将其物料放置1号仓库，任务完成后，重新回到（1）步骤;3）当检测物料为黄色无芯时，机械手将其物料取上放置装配区域进行加工，待物料加工后，机械手将其放置4号仓库，任务完成后，重新回到（1）步骤。（3）当系统为自动运行时，黄灯亮;当系统为手动操作时，绿灯亮。说明：当系统为手动单步调节模式时，每按下一次步启动按钮SB1，程序只执行一步。当运行完本步（如S1），再按下步启动按钮SB1，程序再执行一步（S2）……

2 系统电气原理

系统电气原理1所示。

3 S7-Graph语言应用

一般来说，当控制要求中既要求系统可以手动控制运行，又要求系统可以自动连续运行时，可通过Graph语言的自动切换功能实现。

从实践中可知，传统的编程思路在处理手自动切换时会大大增加工作量，而且效率低。采用S7-Graph语言具有方便切换运行模式的优点，不需要我们重复编程，在调试设备的过程中利用Graph语言的自动切换功能只需安装自动运行模式进行编程，编程结束直接可以手动调试。所以，在机电一体化教学过程中应用S7-Graph编程语言具有效率高、工程化等优点。通过配置FB1（DB1）块中的参数EN、OFF_SQ、INIT_SQ、SW_AUTO、SW_TAP、T_PUSH，就可实现系统自动连续运行（手动单步调节）到手动单步调节（自动连续运行）的转换。

4 结语

对于任何一个控制要求，都可以选用不同的编程语言来实现。但是，当程序庞大且要求实现单步调节和自动连续运行时，使用S7-Graph语言具有方便切换运行模式的优点，因此，不需要我们重复编程，通过配置FB的背景数据块DB中的相关参数，就可方便实现系统运行模式的切换。所以，S7-Graph语言相对于其它编程语言在运行模式需要切换时，有很好的优越性。此外，在教学上，应用S7-Graph编程语言不仅可以直观的让学生认识设备的运行和结构，而且多样的编程语言可以使学生的思维更加开阔，提高他们的创新性。

参考文献

[1] 李全利.PLC运动控制技术应用设计与实践（西门子）[M].机械工业出版社，2010.

[2] 陆鑫盛，周洪.气动自动化系统的优化设计[M].上海：上海科学技术文献出版社，2000.

Application of S7-Graph in Mechatronics Teaching Equipment TVT-METS3

MA Qian-shuai， WANG Er-min

（Tianjin University of Technology and Education Engineering Training Center ， Tianjin 300222）

Abstract： This paper takes a specific project as an example， and uses S7-Graph programming language to realize the manual automatic control of the project. TVT-METS3 training device of mechatronics equipment integrates mechanical， pneumatic engineering， programming and system development skills. The automatic control program of TVT-METS3 training device is programmed by S7-Graph language. The device is debugged and manually controlled by S7-Graph language's manual single-step adjustment operation mode， which is beneficial to the installation and calibration of the equipment position， and has the advantages of high efficiency and easy engineering optimization.

Key words： S7-Graph; TVT-METS3 training device; mechatronics teaching