S7-200 PLC程序設(shè)計(jì)方法

第5章S7-200PLC程序設(shè)計(jì)方法

5.1編程原則5.2基本電路編程5.3經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法5.4順序控制設(shè)計(jì)法5.5使用起保停電路的編程方法5.1編程原則5.1.1程序設(shè)計(jì)內(nèi)容5.1.2程序設(shè)計(jì)步驟5.1.3編程基本規(guī)則5.1.1程序設(shè)計(jì)內(nèi)容1.控制程序功能分析和設(shè)計(jì)2.程序的結(jié)構(gòu)分析3.編制程序規(guī)格說明書4.程序設(shè)計(jì)5.1.2程序設(shè)計(jì)步驟

1）編制出I/O地址分配表根據(jù)PLC擔(dān)負(fù)的任務(wù)，明確PLC的輸入/輸出信號(hào)的種類和數(shù)量，給每個(gè)輸入/輸出信號(hào)分配地址2）制定控制結(jié)構(gòu)框圖，選擇控制方案。3）編寫PLC梯形圖程序。4）程序調(diào)試和修改。5）編制程序說明書和其他文件。5.1.3編程基本規(guī)則

1.網(wǎng)絡(luò)規(guī)則2.線圈的放置3.指令盒方框的放置4.網(wǎng)絡(luò)尺寸5.STEP7-Micro/WINLAD

1）中線輸出結(jié)構(gòu)：如果符合第一個(gè)條件，初步輸出（輸出1）在第二個(gè)條件評(píng)估之前顯示，可以建立有中線輸出的多個(gè)級(jí)檔。2）并行輸出結(jié)構(gòu)：當(dāng)符合起始條件時(shí)，所有的輸出（方框和線圈）均被激活。如果一個(gè)輸出未評(píng)估成功，電源仍然流到其他輸出，不受失敗指令的影響3）串聯(lián)級(jí)聯(lián)結(jié)構(gòu)：如果第一個(gè)方框指令評(píng)估成功，電流順著網(wǎng)絡(luò)流至第二個(gè)方框指令，則可在網(wǎng)絡(luò)的同一級(jí)上將多條ENO指令用串聯(lián)方式級(jí)聯(lián)。如果任何指令失敗，剩余的串聯(lián)指令不會(huì)執(zhí)行，使能位停止。圖5-3串聯(lián)技巧圖5-4并聯(lián)技巧4）串聯(lián)及并聯(lián)技巧：串聯(lián)多的支路應(yīng)盡量放在上部，并聯(lián)電路塊應(yīng)盡量靠近母線。除以上規(guī)則之外還要注意以下問題：1）所使用的軟元件編號(hào)（即地址）必須在該機(jī)型的有效范圍內(nèi)。2）每一個(gè)輸入或輸出繼電器對(duì)外電路僅提供一個(gè)信號(hào)接點(diǎn)。3）在梯形圖中適當(dāng)?shù)匕才糯?、并?lián)觸點(diǎn)的位置可減少程序步數(shù)。4）采用狀態(tài)流程圖描述控制要求時(shí)，必須按有關(guān)規(guī)則使用狀態(tài)元件。5）所使用的基本指令和功能指令必須在現(xiàn)用PLC機(jī)型的指令范圍內(nèi)6）梯形圖中串聯(lián)和并聯(lián)的觸點(diǎn)數(shù)是無限次數(shù)的。7）梯形圖中同一個(gè)編號(hào)的輸出線圈只能有一次輸出，如多次重復(fù)輸出，稱為多線圈輸出，則程序容易產(chǎn)生錯(cuò)誤，應(yīng)盡量避免。梯形圖語句表狀態(tài)流程圖8）繪梯形圖時(shí)，應(yīng)注意PLC外部所接“輸入信號(hào)”的觸點(diǎn)狀態(tài)與梯形圖中所采用的內(nèi)部輸入觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)的關(guān)系。圖5-5異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路圖5-6PLC控制電路①梯形圖中使用的各種PLC內(nèi)部元件如輔助（中間）繼電器、計(jì)數(shù)器、定時(shí)器等并不是電氣元件，但具有相同的功能；其常開、常閉觸點(diǎn)可以使用無數(shù)次，但線圈只能使用一次。梯形圖中的輸入點(diǎn)（如I0.0、I0.1等）和輸出線圈（如Q0.0、Q0.1等）不是物理接點(diǎn)和線圈，而是輸入、輸出狀態(tài)表中的輸入、輸出點(diǎn)的狀態(tài)。②電氣控制電路中各支路是同時(shí)加上電壓并行工作的，而PLC則采用不斷循環(huán)、順序掃描方式工作。雖然掃描時(shí)間很短（幾十毫秒），但在設(shè)計(jì)梯形圖時(shí)對(duì)這種并行處理與串行處理的差別有時(shí)應(yīng)予以注意。特別對(duì)那些在程序執(zhí)行階段還要隨時(shí)對(duì)輸入狀態(tài)進(jìn)行刷新操作的PLC更要注意，不要因?yàn)閷?duì)串行處理這一點(diǎn)考慮不夠而引起偶然的誤動(dòng)作5.2基本電路編程

1.電動(dòng)機(jī)起保?？刂?.電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)起停控制3.電動(dòng)機(jī)-△起動(dòng)控制4.時(shí)間控制程序1.電動(dòng)機(jī)起保停控制表5-1

起保?？刂瞥绦虻刂贩峙浔磔斎胄盘?hào)輸出信號(hào)設(shè)備地址設(shè)備地址起動(dòng)按鈕SB1I1.0接觸器KM1Q0.3停止按鈕SB2I2.0圖5-7起保?？刂瞥绦?.電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)起停控制表5-2

電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)起?？刂瞥绦虻刂贩峙浔磔斎胄盘?hào)輸出信號(hào)設(shè)備地址設(shè)備地址起動(dòng)按鈕SB1I1.0接觸器KM1Q0.3停止按鈕SB2I2.0點(diǎn)動(dòng)按鈕SB3I3.0圖5-8電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)控制程序3.電動(dòng)機(jī)Y-△起動(dòng)控制圖5-9電動(dòng)機(jī)圖5-10電動(dòng)機(jī)表5-3

電動(dòng)機(jī)Y-△起動(dòng)控制地址分配表輸入信號(hào)輸出信號(hào)設(shè)備地址設(shè)備地址停止按鈕SB0I0.0電源接觸器KM1Q0.0起動(dòng)按鈕SB1I0.1△聯(lián)結(jié)接觸器KM2Q0.1聯(lián)結(jié)接觸器KM3Q0.24.時(shí)間控制程序

（1）振蕩電路（2）定時(shí)步進(jìn)電路（3）計(jì)數(shù)電路（4）閃爍電路（1）振蕩電路圖5-11振蕩電路程序及時(shí)序（2）定時(shí)步進(jìn)電路圖5-12定時(shí)步進(jìn)程序及時(shí)序圖5-13計(jì)數(shù)程序及時(shí)序（3）計(jì)數(shù)電路（4）閃爍電路圖5-14閃爍電路程序5.3經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法

5.3.1基本方法5.3.2設(shè)計(jì)舉例5.3.1基本方法

經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法類似于通常設(shè)計(jì)繼電器控制電路圖的方法，即在一些典型電路的基礎(chǔ)上，根據(jù)被控對(duì)象對(duì)控制系統(tǒng)的具體要求，不斷地修改和完善梯形圖。有時(shí)需要多次反復(fù)地調(diào)試和修改，增加一些觸點(diǎn)或中間編程元件，最后才能得到一個(gè)較為滿意的結(jié)果。5.3.2設(shè)計(jì)舉例

1.自動(dòng)往返控制的梯形圖設(shè)計(jì)2.自動(dòng)裝車上料控制程序設(shè)計(jì)3.常閉觸點(diǎn)提供的輸入信號(hào)的處理1.自動(dòng)往返控制的梯形圖設(shè)計(jì)圖5-15小車自動(dòng)往返示意圖圖5-16小車控制程序2.自動(dòng)裝車上料控制程序設(shè)計(jì)

圖5-17自動(dòng)裝車上料控制的示意圖表5-4PLC輸入/輸出地址分配表PLC地址說

明輸入I0.0起動(dòng)按鈕SB1I0.1前限位開關(guān)SQ1I0.2后限位開關(guān)SQ2I0.3連續(xù)按鈕SB2輸出Q0.0小車向前KM1Q0.1翻斗門打開KM2Q0.2小車向后KM3Q0.3底門打開KM4圖5-18PLC外部接線圖圖5-19自動(dòng)裝車上料控制程序3.常閉觸點(diǎn)提供的輸入信號(hào)的處理

在繼電器－接觸器控制電路中，熱繼電器的常閉觸點(diǎn)與接觸器的線圈串聯(lián)。在圖5-15中，使用的卻是熱繼電器對(duì)應(yīng)的常開觸點(diǎn)I0.5，對(duì)于熟悉繼電器電路的人來說，這是很不習(xí)慣的。因此建議盡可能使用常開觸點(diǎn)作為PLC的輸入信號(hào)，使繼電器電路與對(duì)應(yīng)的梯形圖電路中的觸點(diǎn)的常開、常閉類型一致。5.4順序控制設(shè)計(jì)法

5.4.1順序功能圖的組成5.4.2順序功能圖的實(shí)現(xiàn)5.4.3順序功能圖的注意事項(xiàng)5.4.1順序功能圖的組成

1.工步2.驅(qū)動(dòng)處理（動(dòng)作）3.有向線段4.轉(zhuǎn)移條件順序功能圖主要有以下三種基本形式：（1）單一序列（單流程）（2）選擇序列（3）并行序列圖5-20順序功能圖示例圖5-21單一序列圖5-22選擇序列圖5-23并行序列5.4.2順序功能圖的實(shí)現(xiàn)

1.單一序列（單流程）的編程方法2.選擇序列的編程方法3.

并行序列的編程方法1.單一序列（單流程）的編程方法

（1）使用輔助繼電器實(shí)現(xiàn)順序控制（2）使用順序控制繼電器指令實(shí)現(xiàn)順序控制圖5-24機(jī)床的主軸電動(dòng)機(jī)和油泵電動(dòng)機(jī)的控制圖5-25順序控制繼電器程序2.選擇序列的編程方法

（1）系統(tǒng)的控制要求（2）地址分配（見表5-5）。（3）編寫順序功能圖（1）系統(tǒng)的控制要求圖5-26大小球分揀控制系統(tǒng)（2）地址分配（見表5-5）。表5-5

大小球分揀控制系統(tǒng)地址分配表輸入信號(hào)輸出信號(hào)設(shè)備輸入地址設(shè)備輸出地址起動(dòng)按鈕SB0I0.0原位指示燈Q0.0左限位開關(guān)SQ1I0.1機(jī)械手下降Q0.1小球右限位開關(guān)SQ2I0.2機(jī)械手上升Q0.2大球右限位開關(guān)SQ3I0.3機(jī)械手右移Q0.3上限位開關(guān)SQ4I0.4機(jī)械手左移Q0.4下限位開關(guān)SQ5I0.5夾具夾緊Q0.5夾具限位開關(guān)SQ6I0.6（3）編寫順序功能圖圖5-27大小球分揀控制系統(tǒng)順序功能圖（4）使用順序控制繼電器指令實(shí)現(xiàn)順序控制圖5-28大小球分揀控制系統(tǒng)梯形圖3.

并行序列的編程方法

（1）系統(tǒng)的控制要求（2）地址分配（3）編寫順序功能圖（4）使用順序控制繼電器指令實(shí)現(xiàn)順序控制（1）系統(tǒng)的控制要求圖5-29交通燈時(shí)序圖（2）地址分配表5-6

交通燈控制系統(tǒng)地址分配表輸入信號(hào)輸出信號(hào)設(shè)備地址設(shè)備地址起動(dòng)開關(guān)I0.0車道綠燈Q0.0路南按鈕SB0I0.1人行橫道紅燈Q0.1路北按鈕SB1I0.2車道黃燈Q0.2車道紅燈Q0.3人行橫道綠燈Q0.4人行橫道黃燈Q0.5（3）編寫順序功能圖圖5-30交通燈控制系統(tǒng)順序功能圖（4）使用順序控制繼電器指令實(shí)現(xiàn)順序控制5.4.3順序功能圖的注意事項(xiàng)

1）兩個(gè)步絕對(duì)不能直接相連，必須用一個(gè)轉(zhuǎn)移將它們隔開。2）兩個(gè)轉(zhuǎn)移也不能直接相連，必須用一個(gè)步將它們隔開。3）順序功能圖中的初始步一般應(yīng)對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)等待起動(dòng)的初始狀態(tài)，這一步可能沒有什么輸出處于ON狀態(tài)，因此在畫順序功能圖時(shí)很容易遺漏這一步。4）自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)能多次重復(fù)執(zhí)行同一工藝過程，因此在順序功能圖中一般應(yīng)有由步和有向連線組成的閉環(huán)，即在完成一次工藝過程的全部操作之后，應(yīng)從最后一步返回初始步，系統(tǒng)停留在初始狀態(tài)（單周期操作），在連續(xù)循環(huán)工作方式時(shí)，將從最后一步返回下一工作周期開始運(yùn)行的第一步。5）如果選擇有斷電保持功能的存儲(chǔ)器位（M