S7-200 PLC程序設(shè)計方法

1、第第5章章 S7-200 PLC程序設(shè)計方法程序設(shè)計方法v5.1 編程原則 v5.2 基本電路編程 v5.3 經(jīng)驗設(shè)計法 v5.4 順序控制設(shè)計法 v5.5 使用起保停電路的編程方法 5.1 編程原則v5.1.1 程序設(shè)計內(nèi)容v5.1.2 程序設(shè)計步驟v5.1.3 編程基本規(guī)則 5.1.1 程序設(shè)計內(nèi)容v1. 控制程序功能分析和設(shè)計v2. 程序的結(jié)構(gòu)分析v3. 編制程序規(guī)格說明書v4. 程序設(shè)計5.1.2 程序設(shè)計步驟程序設(shè)計步驟1）編制出I/O地址分配表 根據(jù)PLC擔負的任務(wù)，明確PLC的輸入/輸出信號的種類和數(shù)量，給每個輸入/輸出信號分配地址2）制定控制結(jié)構(gòu)框圖，選擇控制方案。3）編寫PL

2、C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)則編程基本規(guī)則v1. 網(wǎng)絡(luò)規(guī)則v2. 線圈的放置v3. 指令盒方框的放置v4. 網(wǎng)絡(luò)尺寸v5. STEP 7-Micro/WIN LAD v1）中線輸出結(jié)構(gòu)中線輸出結(jié)構(gòu)：如果符合第一個條件，初步輸出（輸出1）在第二個條件評估之前顯示，可以建立有中線輸出的多個級檔。v2）并行輸出結(jié)構(gòu)并行輸出結(jié)構(gòu)：當符合起始條件時，所有的輸出（方框和線圈）均被激活。如果一個輸出未評估成功，電源仍然流到其他輸出，不受失敗指令的影響v3）串聯(lián)級聯(lián)結(jié)構(gòu)串聯(lián)級聯(lián)結(jié)構(gòu)：如果第一個方框指令評估成功，電流順著網(wǎng)絡(luò)流至第二個方框指令，則可在網(wǎng)絡(luò)

3、的同一級上將多條ENO指令用串聯(lián)方式級聯(lián)。如果任何指令失敗，剩余的串聯(lián)指令不會執(zhí)行，使能位停止。圖5-3 串聯(lián)技巧圖5-4 并聯(lián)技巧v4）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（即地址）必須在該機型的有效范圍內(nèi)。2）每一個輸入或輸出繼電器對外電路僅提供一個信號接點。3）在梯形圖中適當?shù)匕才糯?、并?lián)觸點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，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機型的指令范圍內(nèi)6）梯形圖中串聯(lián)和并聯(lián)的觸點數(shù)是無限次數(shù)的。7）梯形圖中同一個編號

4、的輸出線圈只能有一次輸出，如多次重復輸出，稱為多線圈輸 出，則程序容易產(chǎn)生錯誤，應(yīng)盡量避免。梯形圖 語句表 狀態(tài)流程圖8）繪梯形圖時，應(yīng)注意PLC外部所接“輸入信號”的觸點狀態(tài)與梯形圖中所采用的內(nèi)部輸入觸點對應(yīng)的關(guān)系。圖5-5 異步電動機正反轉(zhuǎn)控制電路圖5-6 PLC控制電路v 梯形圖中使用的各種PLC內(nèi)部元件如輔助（中間）繼電器、計數(shù)器、定時器等并不是電氣元件，但具有相同的功能；其常開、常閉觸點可以使用無數(shù)次，但線圈只能使用一次。梯形圖中的輸入點（如I0.0、I0.1等）和輸出線圈（如Q0.0、Q0.1等）不是物理接點和線圈，而是輸入、輸出狀態(tài)表中的輸入、輸出點的狀態(tài)。v 電氣控制電路中各支

5、路是同時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。雖然掃描時間很短（幾十毫秒），但在設(shè)計梯形圖時對這種并行處理與串行處理的差別有時應(yīng)予以注意。特別對那些在程序執(zhí)行階段還要隨時對輸入狀態(tài)進行刷新操作的PLC更要注意，不要因為對串行處理這一點考慮不夠而引起偶然的誤動作 5.2 基本電路編程基本電路編程v1. 電動機起保?？刂苬2. 電動機點動起停控制v3. 電動機-起動控制v4. 時間控制程序1. 電動機起保?？刂票?-1 起保停控制程序地址分配表輸入信號輸出信號設(shè)備地址設(shè)備地址起動按鈕SB1I1.0接觸器KM1Q0.3停止按鈕SB2I2.0圖5-7 起保?？刂瞥绦?. 電動機

6、點動起?？刂齐妱訖C點動起?？刂票?-2 電動機點動起停控制程序地址分配表輸入信號輸出信號設(shè)備地址設(shè)備地址起動按鈕SB1I1.0接觸器KM1Q0.3停止按鈕SB2I2.0點動按鈕SB3I3.0圖5-8 電動機點動控制程序3. 電動機電動機Y-起動控制起動控制圖5-9 電動機圖5-10 電動機表5-3 電動機 Y-起動控制地址分配表輸入信號輸出信號設(shè)備地址設(shè)備地址停止按鈕SB0I0.0電源接觸器KM1Q0.0起動按鈕SB1I0.1聯(lián)結(jié)接觸器KM2Q0.1聯(lián)結(jié)接觸器KM3Q0.24. 時間控制程序時間控制程序（1）振蕩電路（2）定時步進電路（3）計數(shù)電路（4）閃爍電路（1）振蕩電路圖5-11 振蕩電

7、路程序及時序（2）定時步進電路圖5-12 定時步進程序及時序圖5-13 計數(shù)程序及時序（3）計數(shù)電路（4）閃爍電路圖5-14 閃爍電路程序5.3 經(jīng)驗設(shè)計法經(jīng)驗設(shè)計法v5.3.1 基本方法v5.3.2 設(shè)計舉例 5.3.1 基本方法v經(jīng)驗設(shè)計法類似于通常設(shè)計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)被控對象對控制系統(tǒng)的具體要求，不斷地修改和完善梯形圖。有時需要多次反復地調(diào)試和修改，增加一些觸點或中間編程元件，最后才能得到一個較為滿意的結(jié)果。5.3.2 設(shè)計舉例設(shè)計舉例v1. 自動往返控制的梯形圖設(shè)計v2. 自動裝車上料控制程序設(shè)計v3. 常閉觸點提供的輸入信號的處理1. 自動往返控

8、制的梯形圖設(shè)計圖5-15 小車自動往返示意圖圖5-16 小車控制程序2. 自動裝車上料控制程序設(shè)計自動裝車上料控制程序設(shè)計圖5-17 自動裝車上料控制的示意圖表5-4 PLC輸入/輸出地址分配表PLC地址說 明輸入I0.0起動按鈕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5-18 PLC外部接線圖圖5-19 自動裝車上料控制程序3. 常閉觸點提供的輸入信號的處理v在繼電器接觸器控制電路中，熱繼電器的常閉觸點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應(yīng)的

9、常開觸點I0.5，對于熟悉繼電器電路的人來說，這是很不習慣的。因此建議盡可能使用常開觸點作為PLC的輸入信號，使繼電器電路與對應(yīng)的梯形圖電路中的觸點的常開、常閉類型一致。5.4 順序控制設(shè)計法順序控制設(shè)計法v5.4.1 順序功能圖的組成v5.4.2 順序功能圖的實現(xiàn)v5.4.3 順序功能圖的注意事項 5.4.1 順序功能圖的組成v1. 工步v2. 驅(qū)動處理（動作）v3. 有向線段v4. 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

10、實現(xiàn)順序功能圖的實現(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）使用輔助繼電器實現(xiàn)順序控制（2）使用順序控制繼電器指令實現(xiàn)順序控制圖5-24 機床的主軸電動機和油泵電動機的控制圖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輸出信號設(shè)備輸入地址設(shè)備輸出地址起動按鈕SB0I0.0原位指示燈Q0.0左限位

11、開關(guān)SQ1I0.1機械手下降Q0.1小球右限位開關(guān)SQ2I0.2機械手上升Q0.2大球右限位開關(guān)SQ3I0.3機械手右移Q0.3上限位開關(guān)SQ4I0.4機械手左移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現(xiàn)順序控制（1）系統(tǒng)的控制要求圖5-29 交通燈時序圖（2）地址分配表5-6 交通燈控制系統(tǒng)地址分配表

12、輸入信號輸出信號設(shè)備地址設(shè)備地址起動開關(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現(xiàn)順序控制5.4.3 順序功能圖的注意事項順序功能圖的注意事項v1）兩個步絕對不能直接相連，必須用一個轉(zhuǎn)移將它們隔開。v2）兩個轉(zhuǎn)移也不能直接相連，必須用一個步將它們隔開。v3）順序功能圖中的初始步一般應(yīng)對應(yīng)于系統(tǒng)等待起動的初始狀態(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很容易遺漏這一步。v4）自動控制系統(tǒng)應(yīng)能多次重復執(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，將從最后一步返回下一工作周期開始運行的第一步。v5）如果選擇有斷電保持功能的存儲器位（M）來