第07章-西門子PLC編程舉例-自動(dòng)保存的

第七章西門子PLC的編程舉例學(xué)習(xí)目的：學(xué)習(xí)PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，提高實(shí)際應(yīng)用的能力。學(xué)習(xí)內(nèi)容：綜合PLC硬件及軟件知識，聯(lián)系工業(yè)控制的實(shí)際，介紹小型PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法.學(xué)習(xí)要求：（1）了解

PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和步驟。（2）掌握PLC控制系統(tǒng)硬件配置的方法。（3）掌握PLC應(yīng)用程序設(shè)計(jì)方法及其設(shè)計(jì)技巧。（4）結(jié)合工業(yè)控制中的應(yīng)用實(shí)例的設(shè)計(jì)，提高實(shí)際應(yīng)用能力。

7.1

PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與編程方法

設(shè)計(jì)原則1.最大限度地滿足被控對象對生產(chǎn)工藝的要求。2.力求控制系統(tǒng)安全、可靠、優(yōu)質(zhì)、經(jīng)濟(jì)。3.應(yīng)考慮到今后控制規(guī)模的發(fā)展和工藝的改進(jìn)。設(shè)計(jì)內(nèi)容1．?dāng)M定控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的技術(shù)條件。

2．選擇電氣傳動(dòng)形式和電動(dòng)機(jī)、電磁閥等執(zhí)行機(jī)構(gòu)。3．選擇PLC機(jī)型和擴(kuò)展模塊，配置系統(tǒng)硬件；4．編制PLC的輸入/輸出分配表和繪制輸入/輸出端子接線圖；5．根據(jù)系統(tǒng)對控制的要求設(shè)計(jì)用戶程序；

6．設(shè)計(jì)操作臺、電氣柜，選擇所需的電器元件。7．編寫設(shè)計(jì)說明書和操作使用說明書。根據(jù)具體控制對象，上述內(nèi)容可適當(dāng)調(diào)整。設(shè)計(jì)步驟

(一)分析控制對象

(二)PLC系統(tǒng)的硬件配置

(三)程序設(shè)計(jì)

(四)輸入程序并調(diào)試程序

(五)程序固化PLC控制系統(tǒng)的硬件配置一、選擇PLC機(jī)型在滿足控制要求的前提下，選型時(shí)應(yīng)選擇最佳的性能價(jià)格比。

1．I/O點(diǎn)數(shù)的估算（數(shù)字量的點(diǎn)數(shù)預(yù)留15~20%）

2．用戶存儲器容量的估算

3．CPU性能的選擇二、開關(guān)量I/O模塊的選擇三、模擬量I/O模塊的選擇四、智能I/O模塊的選擇(包括通訊模塊)PLC控制系統(tǒng)應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)PLC系統(tǒng)硬件配置后，可進(jìn)行應(yīng)用程序設(shè)計(jì)。PLC應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)是軟、硬件知識的綜合應(yīng)用，有時(shí)硬件設(shè)計(jì)與應(yīng)用程序設(shè)計(jì)可同時(shí)進(jìn)行。一、程序設(shè)計(jì)的步驟1．系統(tǒng)框圖設(shè)計(jì)2．分配I/O編號3．設(shè)計(jì)應(yīng)用程序4．程序調(diào)試5．編寫程序說明書二、應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)方法

應(yīng)用程序設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)正確選擇能反映生產(chǎn)過程的變化參數(shù)作為控制參量進(jìn)行控（例如：取水泵站的控制選用水位作控制參量）；應(yīng)正確處理各執(zhí)行電器、各編程元件之間的互相制約、互相配合的關(guān)系，即聯(lián)鎖關(guān)系（例，水不能溢出水池）。PLC應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)方法有多種，常用的設(shè)計(jì)方法有經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法、順序功能圖法等。

（一）經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法

經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法要求設(shè)計(jì)者具有較豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，掌握較多的典型應(yīng)用程序的基本環(huán)節(jié)。根據(jù)被控對象對控制系統(tǒng)的具體要求，憑經(jīng)驗(yàn)選擇基本環(huán)節(jié)，并把它們有機(jī)地組合起來。其設(shè)計(jì)過程是逐步完善的，一般不易獲得最佳方案，程序初步設(shè)計(jì)后，還需反復(fù)調(diào)試、修改和完善，直至滿足被控對象的控制要求?？梢杂迷O(shè)計(jì)繼電器電路圖的方法來設(shè)計(jì)比較簡單的數(shù)字量控制系統(tǒng)的梯形圖，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(shí)需要多次反復(fù)地調(diào)試和修改梯形圖，增加一些中間編程元件和觸點(diǎn)，最后才能得到一個(gè)較為滿意的結(jié)果。這種方法沒有普遍的規(guī)律可以遵循，具有很大的試探性和隨意性，最后的結(jié)果不是惟一的，設(shè)計(jì)所用的時(shí)間、設(shè)計(jì)的質(zhì)量與設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)有很大的關(guān)系，所以有人把這種設(shè)計(jì)方法叫做經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法，它可以用于較簡單的梯形圖(例如手動(dòng)程序)的設(shè)計(jì)。（二）順序控制能圖法

所謂順序控制，就是按照生產(chǎn)工藝預(yù)先規(guī)定的順序，在各個(gè)輸入信號的作用下，根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時(shí)間的順序，在生產(chǎn)過程中各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)地有秩序地進(jìn)行操作。

使用順序控制設(shè)計(jì)法時(shí)首先根據(jù)系統(tǒng)的工藝過程，畫出順序功能圖，然后根據(jù)順序功能圖畫出梯形圖。有的PLC為用戶提供了順序功能圖語言，在編程軟件中生成順序功能圖后便完成了編程工作。它是一種先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，很容易被初學(xué)者接受，對于有經(jīng)驗(yàn)的工程師，也會提高設(shè)計(jì)的效率，程序的調(diào)試、修改和閱讀也很方便。某廠有經(jīng)驗(yàn)的電氣工程師用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)某控制系統(tǒng)的梯形圖，花了兩周的時(shí)間，同一系統(tǒng)改用順序控制設(shè)計(jì)法，只用了不到半天的時(shí)間，就完成了梯形圖的設(shè)計(jì)和模擬調(diào)試，現(xiàn)場試車一次成功。

順序功能圖(SequentialFunctionChart)是描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的一種圖形，也是設(shè)計(jì)PLC的順序控制程序的有力工具。

7.2基礎(chǔ)編程舉例7.2.1單按鈕控制電動(dòng)機(jī)起停◆用一個(gè)按鈕控制一臺電動(dòng)機(jī)的起停以節(jié)省輸入。7.2.1單按鈕控制電動(dòng)機(jī)起停7.2.2水塔水位的控制Network1//ON指示燈 LDI0.5 LDI0.6 NOT AQ0.3 OLD =Q0.3Network2//OFF指示燈 LDI0.6 LDI0.5 NOT AQ0.4 OLD =Q0.47.2.3工件分揀系統(tǒng)設(shè)計(jì)7.2.3工件分揀系統(tǒng)設(shè)計(jì)工件由左端進(jìn)入，由傳送帶運(yùn)往右端，并進(jìn)行分類。工件有紅色、黃色、藍(lán)色三種。SB_1傳感器可以檢測是否有工件；SB_2傳感器可以檢測工件是否為紅色；SB_3傳感器可以檢測工件是否為黃色；當(dāng)有工件進(jìn)入傳送帶，傳送帶運(yùn)轉(zhuǎn)22s，工件向右運(yùn)動(dòng)；若工件為紅色，第一塊擋板動(dòng)作6s，擋住紅色工件，使其進(jìn)入導(dǎo)軌1；若工件為黃色，第二塊擋板動(dòng)作10s，擋住黃色工件，使其進(jìn)入導(dǎo)軌2；若工件為藍(lán)色，兩塊擋板都不動(dòng)作，固定擋板使其進(jìn)入導(dǎo)軌3；7.2.3工件分揀系統(tǒng)設(shè)計(jì)Network1//傳送帶電動(dòng)機(jī)，轉(zhuǎn)動(dòng)=1，不轉(zhuǎn)動(dòng)=0LDI0.0OQ0.0ANT1=Q0.0ANI0.0TONT38,220Network2//第一塊擋板，=1，擋住紅色擋板LDI0.1EUOQ0.1ANT39=Q0.1ANI0.0TONT39,607.2.3工件分揀系統(tǒng)設(shè)計(jì)Network3//第二塊擋板，=1，擋住黃色擋板 LDI0.2 EU OQ0.2 ANT40 =Q0.2 TONT40,1007.2.5十字路口交通燈控制用PLC控制十字路口交通信號燈，在南北方向紅燈30S期間，東西方向綠燈25S，后變成綠燈閃爍3S，最后是黃燈亮2S；然后切換成；東西方向紅燈30S，期間，南北方向綠燈25S，后變成綠燈閃爍3S，最后是黃燈亮2S；7.2.5十字路口交通燈控制7.2.5十字路口交通燈控制7.2.5十字路口交通燈控制7.2.5十字路口交通燈控制7.2.5十字路口交通燈控制7.2.5十字路口交通燈控制7.2.5十字路口交通燈控制7.2.5十字路口交通燈控制交通燈控制作業(yè)、四臺電動(dòng)機(jī)順序啟、?？刂片F(xiàn)有四臺電動(dòng)機(jī)M1、M2、M3、M4，要求四臺電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)和順序停車。啟動(dòng)時(shí)的順序?yàn)镸1→M2→M3→M4，時(shí)間間隔為1分鐘。停車時(shí)的順序?yàn)镸4→M3→M2→M1，時(shí)間間隔為30秒。可選用S7-200PLC（CPU222）進(jìn)行控制。輸入輸出分配表

輸入信號停止按鈕SB1I0.0啟動(dòng)按鈕SB2I0.1輸出信號接觸器KM1Q0.0接觸器KM2Q0.1接觸器KM3Q0.2接觸器KM4Q0.3四臺電機(jī)順序啟動(dòng)I/O接線圖

作業(yè)、四臺電動(dòng)機(jī)順序啟、?？刂芅etwork1//按下起動(dòng)按鈕，進(jìn)入狀態(tài)S0.0LDI0.0AB=SB0,0SS0.0,1Network2LSCRS0.0Network3//起動(dòng)第一臺KM1，定時(shí)1分鐘，2分鐘，3分鐘LDSM0.0SQ0.0,1TONT37,60TONT38,120TONT39,180Network4//1分鐘后起動(dòng)第二臺KM2LDT37SQ0.1,1Network5//2分鐘后起動(dòng)第三臺KM3LDT38SQ0.2,1Network6//3分鐘后起動(dòng)第四臺KM4LDT39SQ0.3,1Network7LDI0.1SCRTS0.1Network8SCRENetwork9LSCRS0.1Network10//停第四臺KM4，定時(shí)30S，60S，90SLDSM0.0RQ0.3,1TONT40,30TONT41,60TONT42,90Network11//30后停止第三臺KM3LDT40RQ0.2,1Network12//60秒后停止第二臺KM2LDT41RQ0.1,1Network13//90秒后停止第一臺KM1LDT42RQ0.0,1Network14LDI0.1SCRTS0.2Network15SCRE三、程序設(shè)計(jì)過程中應(yīng)注意的幾個(gè)問題1．先編制I/O分配表，后設(shè)計(jì)梯形圖2．合理排列梯形圖，使輸入、輸出響應(yīng)滯后現(xiàn)象不影響實(shí)際響應(yīng)速度。3．在PLC輸入端子接線圖中，對于同一個(gè)發(fā)信元件通常只需選其