第第3輕松搞定西門子PLC的編程方法現在,開始學習第3章:這一章主要來學習西門子PLC的編程方法,希望大家通過本章的學習能夠了解西門子PLC梯形圖和語句表的編程規則,在學習中加強訓練,以便能夠靈活運用到實際應用中,真正掌握西門子PLC的編程方法。好了,很多有趣的知識和案例等待著,讓開始吧PLC梯形圖怎樣編西門子PLC梯形圖的編程方法主要應用于使用西門子PLC系統產品的電氣控制環境。電氣技術如果要在短時間內掌握西門子PLC梯形圖的編程方法,要首先了解西門子PLC梯形圖的編程規則,知曉西門子PLC梯形圖的編程原則,編寫方法及注意編寫注意事項,然后在此基礎上,結合實際的西門子PLC梯形圖編程實例,體會西門子PLC梯形圖的編程特色,必定會在西門子PLC梯形圖的編程方面有所領略。11PLC西門子PLC梯形圖的編程規則是編程的必備基礎,在進行PLC編程前,應具備一些扎實的理論編程基礎知識作為鋪墊,以幫助編程盡快地掌握西門子PLC梯形圖這里將從西門子PLC梯形圖的結構特點和常用編程元件作為入手點, 在此基礎上介紹其基西門子PLCPLC梯形圖主要由母線、觸點、線圈或用方框表示的指令框等構成,31所示C,左右兩側的母線分別稱為左母線和右母線,是每條程序的起始點和終止點,,。一般情況下,西門子PLC梯形圖編程時,性的只畫出左母線,省略右側母線,但其所表達梯形圖程序中的能流仍是由左母線經程序I01I02Q00等至右母線中的過程,如圖3-2所示。在西門子PLC梯形圖中,觸點可分為常開觸點和常閉觸點,其中常開觸點符號為“”,常閉觸點符號為“”,可使用字母I、Q、M、T、C進行標識,且這些標識一般寫在其相應圖形符號的正上方,如圖3-3所示。31西門PLC梯形圖3-2西門子PLC梯形圖編的母33PLC梯形圖中的觸點西門PLC梯形圖中的觸點字母標識中,I表示輸入繼電器觸點,Q表示輸出繼電器觸點,M表示通用繼電器觸點,T表示定時器觸點,C表示計數器觸點。I0．0I0．1I0．2、Q0．0”等,用以表示該觸點所分配的編程地址,且性將數字起始數設為0．0I0．00．1I0．0I01I0．2I0．7I1．0I1．1I17等。西門子PLC梯形圖中的線圈符號為“”,可使用字母Q、M、SM等進行標識,且字母一般標識在括號上部中間的位置,如圖3-4所示。34西門PLC梯形圖線圈西門子PLC梯形圖中的線圈字母標識中,Q表示輸出繼電器線圈,MSM表示完整的梯形圖線圈通常用標識表觸點的類字代表觸點的序Q0．0M0．0;性將數字起始0．0Q00,0．1Q0．0Q0．1Q0．2Q0．7Q10Q1．1…等。334PLC梯形圖中什么會出現I01”,并且這兩個I01應的圖形符號卻Q0．0不止一個什么?在西PLC梯形圖中每一個編程元件都對應一個的I/O地址,但是編程元件觸點連接的狀態可以是不同的,例如,復合按鈕可以有兩個觸點,如圖3-5所示,對于圖中的制動SB2來說,它的地址應該保持,SB2-1為常閉觸點狀態,SB2-2為常開觸點狀態,所以在梯形圖反應時,就會出現同一個觸點不同的 在西門PLC梯形圖中,除上述的觸點線圈等符號外,還通常使用一些指令框稱為功能在西門PLC梯形圖中,除上述的觸點線圈等符號外,還通常使用一些指令框稱為功能塊)用來表示定時器、計數器或數算等附加指令,如圖3-6所示,指令框的具體含義接下來將在常用編程元件中具體了解和學圖3- 梯形圖中的指令西門子PLC梯形圖中常用編程元件標識方在西PLC梯形圖中,將其觸點和線圈等稱為程序中的編程元件。編程元件也稱為軟元件,是指在PLC編程時使用的輸入/輸出端子所對應的區以及的單元、寄存器等。根據編程元件的功能,西門子PLC梯形圖中常用的編程元件主要有輸入繼電器(I)、輸出繼輸入繼電I)西門PLC梯形圖中的輸入繼電器用I+數字”進行標識,每個輸入繼電器均與的一個輸入端子對應 用于接收外部開關信號輸入繼電器由PLC端子連接的開關部件的通斷狀態(開關信號)進行驅動,當開關信號閉合時,輸入繼電器得電,其對應的常開觸點閉合,常閉觸點斷開,如圖37所示。37PLC梯形圖中的輸入繼電器Q)西門子PLC梯形圖中的輸出繼電器用Q+數字”進行標識,每一個輸出繼電器均與PLC的一個輸出端子對應,用于控制PLC外接的負載輸出繼電器可以由PLC輸入繼電器的觸點、其他繼電器的觸點或輸出繼電器自己的觸點來驅動,如圖3-8所示。38PLC梯形圖中的輸出繼電器代地代地I0．Q0．I0．Q0．I0．I0．西門子PLC梯形圖中輸入繼電器、西門子PLC梯形圖中輸入繼電器、輸出繼電器的地 在程序設計之初由I/分配表進行分配,一般PLC外接輸入部件或負載部件對應的輸入繼電器、輸出繼電 為其所接端子的名稱,表3-1所示為西門子PLC所用I/O分配表的一般形式。表3- 西門子PLC所用I/O分配表的一般形C,輔助繼電器有兩種,一種為通用輔助繼電器,一種為特殊標志位。①通用輔助繼電器的標注。通用輔助繼電器,又稱為標志位器,如同傳統繼電器控制系統中的中間繼電器,用于存放中間操作狀態,或其他相關數字,用“字母M+數字”進行標識,如圖39所示。39西門PLC梯形圖中的通用輔助繼電器由圖3-9可以看到,通用輔助繼電器M0．0既不直接接受外部輸入信號,也不直接驅動外接負載,它只是作為程序處理的中間環節,起到橋梁的作用。西門子PLC梯形圖中的通用輔助繼電器的地址格式可以為位地址格式和字節、節、雙字格式兩種。M．M317BBYTEWWORDMDWORD西門子S7—200系列PLC中,CPU226(型號)模 M(00~637512MB0~6364個字節;MW0~6232(0~6016②。,用“M+”,如圖-10,,C器,為戶供特殊的控制功能及系統信息,如用于程序中設備的狀態和運算結果,根據信息實現控制需求等。一般用戶對操作的一些特殊要求也可通過特殊標志位U。310西門PLC梯形圖中的特殊標志位輔助繼電器西門子S7—200系列PLC中,CPU226型號的特殊標志位繼電器的有效地址范圍SM(00~17971440SMB0~179180個字節;(0~17890SMD(0~17645用的特殊標志位繼SM功能32SMSM0．PLC運行時該位始終為SM0． PLC首次掃描時為1,保持一個掃描周期?？捎糜谡{用初始化程SM0．若保持數據丟失,該位為1,保持一個掃描周期SM0． 開機進入RUN模式,將閉合一個SM0．4 提供一個周期為1min的時鐘(高低電平各為30s)SM0．5 提供一個周期為1s的時鐘(高低電平各為0．5s)SM0．掃描時鐘,1,下次掃描0?？捎糜趻呙栌嫈灯鞯妮斎?表3- 常用的特殊標志位繼電器SM的功SM0．SM0．CPU工作方式開關的位置,0TEMR位置;1為RUNSM1． 零標志,當執行某些命令的輸出結果為0時,將該位置SM1． 錯誤標志,當執行某些命令時,其結果溢出或出 數值時,將該位置SM1．負數標志,當執行某些命令時,其結果為負數時,將該位置SM1． 試圖除以零時,將該位置SM1．4 當執行ATT(AddToTable)指令時,超出表范圍時,將該位置1SM1．5 當執行LIFO或FIFO時,從空表中讀數時,將該位置1SM1．當試圖把一個非BCD數轉換為二位制數時,將該位置SM1． 當SACⅡ碼不能轉換為有效的十六進制時, SM續定時T)在西門子PLC梯形圖中,定時器是一個非常重要的編程元件,T+數字”進行標識數字從0~5256個。不同型號的C,其定時器的類型和具體功能也不相同。在西門子S7—200PLC中,定時器分為三種類型,即接通(TON)、保留性接通延時定時器TONR)、斷開延時定時器TOF)。三種定時器定時時間的計算公式相同,即TPTST為定時時間,PT為預設值,S為分辨率等級其中,PT預設值根據編程需要輸入設定值數值,分辨率1ms、10ms、100ms三種,由定時器類型和決定,如表3-3所示。表3-3西門子S7—200定時器號碼對應的分辨率等級及最大值等參數定時器類定時分辨率等最大接通延時定時器斷開延時定時器232．T33~36T97~327．T37~63T101~3276．保留性接通延時定時(032．T1~4T65~327．T5~T31,T69~3276．①接通延時定時(TON)的標注。接通延時定時器是指定時器得電后,延時一段時間(由設定值決定)后其對應的常開或常閉觸點才執行閉合或斷開動作;當定時器失電后,觸點立接通延時定時(TON)PLC梯形圖中的表示方法如圖3-11所示,其中,方框上方的“為定時器的輸入位置;方框內的TON代表該定時器類型(接通延時);IN為起動輸入端;PT(PT外部的“為預設值的數值);S為定時器分辨率,與定時器的有關,可參照表3-3。圖3- 接通延時定時器(TON)在PLC梯形圖中的表示方例如,某段PLC梯形圖程序中所用定時器為37,預設值PT為0,定時分辨率0s312所示可以計算出,該定時器的定時時間為300×100ms=30000ms=30s;則在該程序中,當輸入繼電器I03閉合后,定時器T37得電,30s后控制輸出繼電器Q0．0的延時閉合的常開觸點T37閉合,使輸出繼電器Q0．0線圈得電。312接通延時定時器TON)應定時器的計時時間一般用16位符號整數來表示,最大計數值為32767,定時器 ,當計時時間與預設值相等時,延時時間到,定時器的相應觸動作,這時,定時器將繼續計時,直到32767時,才停止計時。直到起動輸入端0,定時保留性接通TONR)的標注。保留性接通延時定時器TONR)與上述的接通延時定時器TON)原理基本相同,不同之處在于在計時時間段內,未達到預設值前,定器斷電后,可保持當前計時值,當定時器得電后,從保留值的基礎上再進行計時,可多間隔累加計時,當到達預設值時,其觸點相應動作常開觸點閉合,常閉觸點斷開)。保留性接通延時(TONR)PLC梯形圖中的表示方法313所示。其中,方框上方的“為定時器的輸入位置;方框內的TONR代表該定時器類型(接通延時);IN為起動輸入端;PT為時間預設(PT外部的“為預設值的數值);S為定時器分辨率,與定時器的有關,可參照表3-3。③斷開延時(TOF)的標注斷開延時定(TOF)是指定時器得電后,其相應常開或常閉觸點立即執行閉合或斷開動作;當定時器失電后,需延時一段時間(由設定值決定),其對應的常開或常閉觸點才執行復位動作。斷開延時定時器TOF)PLC梯形圖中的表示方法與上述兩種定時器基本相同。3所示為斷開延時定時器TOF)的典型應用圖3- 保留性接通延時定時器(TONR)在PLC梯形圖中的表示方314斷開延時定時器TOF)的典型由圖3-14可以看到,該程序中所用定時器為33,預設值PT為0,定時分辨率為10ms?？梢杂嬎愠?該定時器的6010ms600ms0．6s;則該程序中,當輸I03閉合后,定時器T38得電,控制輸出Q0．0的延時斷開的常T38立即閉合,Q0．0線圈得電當輸入繼I0．3斷開后,定時T38失電,控制輸出繼電器,西門子S7—300400系列PLC中的定時5種類型,分別為脈沖型定時器SP展脈沖型定時器SE)、延時接通型定時器SD)、延時接通保持型定時SS)和延時斷開型定時器(SF),其表現形式有兩種,一種為塊圖形式,一種為線圈形式。用塊圖形式定時5SP_PULSE型定時器SE_PEXT接通型定SD_ODT)、延時接通保持型定時器SS_DDTS)和延時斷開型定時器(SF_OFFDT),每種定時器有6個端子,其相關符號和文字標識含義如圖3-15所示。315S7—300400PLC5種塊圖形式定時器用線圈形式表現的定時器也有5種,分別為脈沖型定時器(SP)、擴展脈沖型定時器SE時接通型定SD時接通保持型定SS時斷開型定SF),其相關符號和文字標識含義如圖3-16所示。316S7—300400PLC5種線圈形式定時器計數C)在西門子PLC梯形圖中,計數器的結構和使用與定時器基本相似,也是應用廣泛的一種編程元件,用來累計輸入脈沖的次數,經常用來對產品進行計數。C+數字”進行標識,0~5,256個。C,其定時器的類型和具體功能也不相同。在西門子S7—200PLC中,計數器分為3種類型,即增(CTU)、減計數器(CTD)、增減計數器(CTUD),一般情況下,計數器與定時器配合使用。①增計數器(CTU)的標注。增計數器(CTU)是指在計數過,當計數端輸入一個脈沖式時,當前值加1當脈沖數累加到等于或大于計數器的預設值時,計數器相應觸點動作(常開觸點閉合,常閉觸點斷開)。在西門子S7—200PLC梯形圖中,增計數器的圖形符號及文字標識含義如圖3-17所示,其中方框上方的“為增計數器輸入位置,CU為計數脈沖輸入端,R為復位信號輸入端復位信號為0時,計數器工作),PV為脈沖設定值輸入端。圖3- 增計數器的圖形符號及文字標識含例如,某段PLC梯形圖程序中計數器類型為CU,增計數器,為1,預設值PV為0復位端由輸出繼Q00的常閉觸點控制,318所示可以看到,該程序中,初始狀態下,Q0．0的常閉觸點閉合,即計數器復位端為1計數器不工作;PLC外部輸入開關信號使輸入繼I0．0閉合后,輸出繼Q00線圈得電,其常閉觸點Q0．0斷開,計數器復位端信號為0,計數器開始工作;同時輸出繼電器Q0．0的常開觸點閉合,T37得電。318增計數器CTU)在定時器T37控制下,其常開觸點T376min閉合一次,即每6minC1脈沖輸入端輸入一個脈沖信號,計數器當前值加1當計數器當前值等于80時(歷時時間為8h,計數器觸點動作,即控制輸出繼電器Q0．0的常閉觸點8h后自動斷開。與定時器相似,計數器的計數器累加脈沖數也一般用16位符號整數來表示,最大計數值為32767、最小值為-32767,增計數器在進行脈沖累加 ,當累加與預設值相等時,計數器的相應觸點動作,這時再送入脈沖時,計數器的當前值仍不斷累加,32767時,停止計數,直到復位端R再次變為1,計數器被復位。②減計數器(CTD)的標注。減計數器(CTD)是指在計數過,將預設值裝入計數器當前值寄存器,當計數端輸入一個脈沖式時,當前值減1,0時,計數器相應觸點動作常開觸點閉合、常閉觸點斷開),并停止計數。在西門子S7—200PLC梯形圖中,減計數器的圖形符號及文字標識含義如圖3-19所示,其中方框上方的“為減計數器輸入位置,CD為計數脈沖輸入端,LD為裝載信號輸入端,PV為脈沖設定值輸入端。圖3- 減計數器的圖形符號及文字標識含當裝載信號輸入端LD信號為1時,其計數器的設定值PV被裝入計數器的當前值寄存器,此時當前值為PV。只有裝載信號輸入端LD信號為0時,計數器才可以工作。例如,某段PLC梯形圖程序中計數器類型為CD,減計數器,為1,預設值PV為320所示由圖3-20可以看到,該程序中,由輸入繼電器常開觸點I0．1控制計數器C1的裝載信號輸入端;輸入繼電I0．0控制計數器C1的脈沖信號,I0．1閉合,將計數3裝載到當前值寄存器中,此時計數器當前值為3,當I0．0閉合一次,計數器脈沖信號輸入端輸入一個脈沖,計數器當前值減1,當計數器當前值減為0時,計數器常開觸點C1閉合,控制輸出繼電器Q0．0線圈得電。③(CTUD)的標注。增減(CTUD)有兩個脈沖信號輸入端,其在計數過,可進行計數加1也可進行計數減1。在西S7—200PLC梯形圖中,增減計數器的圖形符號及文字標識含義如圖3-21所示,其中方框上方的“為增減計數器輸入位置,CU為增計數脈沖輸入端,CD為減計數脈沖輸入端,R為復位信號輸入端,PV為脈沖設定值輸入端。 320減計數器CTD)當CU端輸入一個計數脈沖時,計數器當前值加1當計數器當前值等于或大于預設值時,計數器由OFF轉換為N,其相應觸點動作;當CD端輸入一個計數脈沖時,計數器當前值減1當計數器當前值小于預設值時,計數器由OFF轉換為N,其相應觸點動作。圖3- 增減計數器的圖形符號及文字標識含例如,某段PLC梯形圖程序中計數器類型為UD,增減計數器,為8,預設值4322所示3-22可以看到,當輸入繼電器常開I0．0閉合一次,CU輸入一個脈沖,14時,計數C48動作,其常C48閉合,輸出Q0．0線圈得電;當輸I01閉合一次,為計數器CD輸入一個脈沖,計數器當前值減1,當減4時,C48動作,其常C48閉合,輸出繼電Q0．0線圈得電。322增減計數器CTUD)增減計數器在計數過,當計數器的當前值大于等于設定值PV時,計數器動作,這時增計數脈沖輸入端再輸入脈沖時,計數器的當前值仍不斷累加,達到最大32767后,下一個CU脈沖將使計數器當前值跳變為-32767并停止計數同樣,當計數器進行減1操作,當前值小于設定值PV時,計數器動作,這時減計數脈沖輸入端再輸入脈沖時,計數器的當前值仍不斷遞減,達到最大值-32767后,下一個CD脈沖將使計數器當前值跳變為最大值32767并停止計數。、、、、西門子PLC梯形圖中,除上述5種常用編程元件外,還包含一些其他基本編程元件①變量器(V)的標注。變量器用字母V標識,用來全局變量,可用于存放程序執行過控制邏輯操作的中間結果等。同一個器可以在任意程序分區被。②局部變量器(L)的標注。局部變量器用字母L標識,用來局部變量,同一③順序控制繼電器(S)的標注。順序控制繼電器用字母S標識,用于順序控制和步進控制中,是一種特殊的繼電器。④模擬量輸入、輸出映像寄存器(AI、AQ)的標注。模擬量輸入映像寄存器(AI)用于存儲模擬量輸入信號,并實現模擬量的A/D轉換;模擬量輸出映像寄存器(AQ)為模擬量輸出信號的區,用于實現模擬量的D/A轉換。⑤高速計數器(HC)的標注高速(HC)與普通計數器基本相同,其用于累計高速脈沖信號高速計數器比較少,在西S7—200PLC中,CPU226中高速計數HC(0~5),6個。⑥累加器(AC)的標注。累加器(AC)是一種暫存數據的寄存器,可用來存放運算數據、中間數據或結果數據,也可用于向子程序傳遞或返回參數等。西門子S7—200系列PLC中累加器為AC(0~3),4個。西門子PLC西門子PLC梯形圖在編寫格式上有嚴格的要求,使用西門子PLC梯形圖編程的技術要對西門子PLC梯形圖中各元素的編程格式、編寫順序以及梯形圖梯次的編排等有所了解,采用正確規范的程序編寫格式,方可確保西門子PLC梯形圖編程的正確有效。西門子PLC梯形圖中觸點的編寫要在西門子PLC梯形圖中,觸點的編寫方法、排列順序對程序執行可能會帶來很大的影響,有時甚至會使程序無法運行,因此需要采取正確方法的進行編寫。,所有觸點均位于線圈符號的左側,且應根據控制要求遵循、,-23。323西門PLC梯形圖中觸點的編寫原則很多時候,梯形圖是根據電氣原理圖進行繪制的,但需要注意的是,有些電氣原理圖中,為了節約繼電器接”支路,交叉實現對線圈的控制,這時有些編 在對應編寫PLC梯形圖時,也將觸點放“橋接” ,這些觸便畫在垂直分支上,這種編寫方法是錯誤的,如圖3-24所示。可見,PLC梯形圖的編程不簡單的是電氣原理圖的轉化,還需要在此基礎上根據編寫原則進行修改和完善。圖3- 觸點的編程規則訓 同一個觸點在PLC梯形圖中可以多次使用,且可以有兩種初始狀態,用于實現不同的控制要求。例如,需要實現按下PLC外接開關部件,使其對應的觸點控制線325西門子PLC梯形圖中線圈的編寫要西門子C,線圈僅能畫在同一行所有觸點的最右邊,而且,由于線圈輸出作為邏,,,3-26。PLC入繼電出器等編程元件的觸點可重復使用PLC入繼電出器等編程元件的觸點可重復使用,而輸出繼電器、輔助繼電器、定時器、計數器等編元件的線圈在梯形圖中一般327所示為西門子PLC梯形圖中幾種錯誤的 327西門PLC梯形圖中幾種錯誤的編寫方法西門子PLC,,。西門子LC,但由于通過堆棧操作會增加程序存,,,-8所示。328西門PLC梯形圖中并聯輸出支路的編寫原則西門子PLC在西門子PLC梯形圖中一些特殊編程元件需要成對出現,即需要配合使用才能實現正確例如,西門子PLC梯形圖中的置位和復位操作,一般這兩個操作均是由指令實現的(相關指令含義將在第3．2節中具體介紹),其在西門子PLC梯形圖中一般寫圈符號,如圖329所示。置位和復位操作在西門子PLC梯形圖中成對出現,當梯形圖中將某線圈置位時,置位和復位操作在西門子PLC梯形圖中成對出現,當梯形圖中將某線圈置位時,后面的程序中必然會有對其復位操作。需要注意的是,復位指令可單獨使用,如單獨對計數器或定時器復位等,但若使用置位指令對某一線圈置位時,必須通過復位指令將其12PLC在使用西門子PLC梯形圖編寫程序時,可采用編寫電氣控制電路圖類似的思路進行編寫,首先對系統完成的各功能進行模塊劃分,PLC的各個IO點進行分配,然后根據I/O分配表對各功能模塊逐個進行編寫,再根據各模塊實現功能的先后順序對其模塊進行組合并建立控制關系,最后分析編寫完成的梯形圖并做調整,最終完成整個系統的編程工作西門子PLCC,應先理清控制對象的工作過程和控制要求,然后根據。例如,兩臺電的交替運行控制系統中,要求電M1運轉一定時間自動停止后,電動機M2開始工作,當電M2運轉一定時間自動停止后,電M1再次起動運轉,如此反復循環,實現兩臺電的自動交替運行。根據控制對象的工作過程和控制要求,可以將其控制模塊劃分為:電M1的起動控制模塊、電M1的停止和電M2的起動控制模塊、電M2的停止和電M1的再起動控制模塊、過熱保4個部分,如圖330所示。圖3- 兩臺電的交替運行控制系統功能模塊的劃分配繪制西門子PLC梯形圖的I/O分配表是梯形圖編程過非常重要的步驟,它直觀地表達出了西門子PLC外部連接部件對應的I/O接口及梯形圖程序中的編程元件名稱或地址。表3-4所示為西門子I/O分配表的一般形式。34IO分配表的一般形式輸入信號及輸出信號及 代輸入點地 代輸出點地起動按I0．控制電M的接觸Q0．停止按I0．控制電M的接觸Q0．西門子PLC看到的西門子PLC梯形圖中,一條條程序基本上都是由觸點或線圈的串聯、并聯或某部分程序塊的串聯、并聯等構成的,這些串并聯關系構成一定的邏輯關系,因而能夠實現特定的控制結果。那么在編程過,如何確定觸點間或程序塊之間是串聯關系還是并聯關系,是梯形圖程序的編程關鍵,也是程序編寫的過程。確定觸點的初始狀態取決于觸點動作時對線圈的控制關系,一般來說,若需要閉合時,線圈才執行動作,則其初始狀態為常開觸點;若需要其斷開時,控制線圈執行某一動作,則其初始狀態例如,編需要實現觸點I0．0閉合時,線圈Q0．0得電。由此可知,在保持初始狀態下,所編寫的程序應是斷路的狀態,根據分析,輸入繼電器觸點初始狀態應為常開觸點,程序編寫如圖331所示,在該程序下可實現只有當操作外部I0．0閉合,Q0．0。圖3- 編程元件初始狀態的確西門子C,一般將控制同一個輸出繼電器線圈的觸點,稱為控制這個,,,“”,。例如,要求起動按鈕SB1控制電M起動,停止按鈕SB2控制電M停止,電起動與停止受接觸器KM1控制,編寫該控制過程梯形圖根據控制要求可知,編寫程序中有兩個SB1S2,且為輸入繼電器,為其分配地I00I01PLC外接接觸器KM1為執行元件,作為輸出繼電器,分配Q0,其程序編寫過程如332所示。圖3- 編程元件間串聯關系的確定方法和過西門子C,將控制同一個輸出繼電器線圈的觸點,稱為控制這個線圈的條件,,“或”邏輯關系時,。例如,要求按下起動按鈕SB1控制接觸器KM1得電,電M起動,松開按鈕SB1后,由接觸器KM的自鎖觸點保持控制信號接通電仍運轉。根據控制要求可知,1個控制條件S1,且為輸入繼電器,為其分配地址為I00PLC外接接觸器KM1為執行元件,其線圈作為輸出繼電器,分配Q00,其自鎖觸0在編,觸點的初始狀態、觸點與觸點之間的串、并聯關系(即編程元件應編寫的位置)一般就是根據上述的過程進行確定的。但需要注意的是,實際編程過,不僅僅存在單個編程元件(觸點與觸點)的關系,還有一些已形成串并聯關系的電路,再與其他的串并聯電路構成串并聯,即稱為程序塊間的串并聯。其關系的確定也基本上遵循上述分析過程,需要編程編寫時清晰了解對控制對象的需求或要求,并注意總結編寫時的一些經驗和方法,能夠形成一定的編寫思維慣性,對學習PLC梯形圖的編程十 圖3- 編程元件間并聯關系的確定方法和過13PLC了解了西門子PLC梯形圖的編程方法后,為了使大家對西門子PLC編程的技能有更深刻的理解,同時也能夠有的鍛煉機會,特別準備了一些西門子PLC梯形圖的編程案例,供大家學習,實踐。希望大家通過這些案例的學習能夠對西門子PLC梯形圖的編程風格有更深的體會,對西門子PLC梯形圖的編程規則更加熟悉電順序起、停控制的西門子PLC梯形圖編程案例1342若線路中出現過載、過熱故障由過熱保FR自動切斷控制線路為了確保只有在M1起動后,M2才能起動的順序,在M2起動控制線路中串入電M1交流接觸器KM1的常開觸點。同時,為了防止當起動電M2時,誤操作按動電M1的停止按鈕S2,而關斷M1,在電M1的起動控制線路中并入電M2交流接觸器KM2的常開觸點,實現聯鎖根據編程案例中對控制過程的描述, 可以將整個控制關系劃分成:電M1起動控制模塊、電M2起動控制模塊、電M2停機控制模塊、電M1停機控制模塊、電M1與M2互鎖及聯鎖控制模塊、電過熱保護控制模塊6部分,如圖3-34所示圖3- 電的順序起、?？刂颇K的劃根據上述控制要求可知,輸入設備主要包括:控制信號的輸入4個,即M1起動按SB1、M1停止按SB2、M2SB3、M2停止按鈕SB4、自動保護輸入1FR的保護觸此有5個輸入信輸根據上述控制要求可知,輸入設備主要包括:控制信號的輸入4個,即M1起動按SB1、M1停止按SB2、M2SB3、M2停止按鈕SB4、自動保護輸入1FR的保護觸此有5個輸入信輸出設備主要2個接觸器,即電KM2,因此有2M1交流接觸器KM1、電M2交流接觸器電順序起、?？刂频奈鏖T子PLC梯形圖的I/O分配表,如表3-5所示表3-5電順序起、停控制的西門子PLC梯形圖I/O分配輸入信號及輸出信號及 代輸入點地 代輸出點地過熱保護繼I0．電M交流接觸Q0．M1I0．電M交流接觸Q0．M1I0．M2I0．M2I0．I/O分配完畢,便可根據控制過程完成三菱PLC梯形圖的程序編寫電M1起動控制過程梯形圖編程解析按下起動按鈕SB1輸出結果輸入繼電器I0．1得電→Q00得電→同時導致aa→KM1線圈得電吸合→KM1主觸點閉合,電M1起動運轉;b→常開輔助觸點Q0．0)閉合,實現自鎖。根據上述分析過程,繪制梯形圖時,將控制電路中的電氣部件按I/O分配表對應梯形圖的觸點符號:使用輸入繼電器I0．1M1起動SB1;使用輸出繼Q0．0線圈代替電M1交流接觸器1;使用輸出繼電器Q0．0常開觸點實現Q0．0線圈的自鎖,進行連續電M1起動控制模塊的梯形圖如圖3-35所示圖3-35電M1起動控制模塊梯形電M2起動控制過程梯形圖編程解析按下起動按鈕SB3輸出結果輸入繼電器I0．3得電→Q01得電→同時導致aa→KM2線圈得電吸合→KM2主觸點閉合,電M2起動運轉;b→常開輔助觸點Q0．1)閉合,實現自鎖。根據上述分析過程,繪制梯形圖時,將控制電路中的電氣部件按I/O分配表對應梯形圖的觸點符號使用輸入繼電器常開觸點0．3代替M2起動按鈕S3;使用輸出繼電器0．1線圈代替電M2交流接2;使用輸出繼電器0．1常開觸點實0．1線圈的自鎖,進行連續控制。電M2起動控制模塊的梯形圖如圖3-36所示。圖3-36電M2起動控制模塊梯形電M2停機控制過程梯形圖編程解析按下停止按鈕SB4輸出結果I04失電→Q01失電根據上述分析過程,繪制梯形圖時,將控制電路中的電氣部件按I/O分配表對應梯形圖的觸點符號:使用輸入繼電器常開觸點I0．4代替M2停機按鈕S4使其在梯形圖中能夠控制輸出繼電器Q0．1失電。電M2停機控制模塊梯形圖如圖3-37所示圖3-37電M2停機控制模塊梯形電M1停機控制過程梯形圖編程解析按下停止按鈕SB2輸出結果I02失電→Q00失電根據上述分析過程,繪制梯形圖時,將控制電路中的電氣部件按I/O分配表對應梯形圖的觸點符號:使用輸入繼電器常開觸點I0．2代替M1停機按鈕S2使其在梯形圖中能夠控制輸出繼電器Q0．0失電。電M1停機控制模塊梯形圖如圖3-示圖3-38電M1停機控制模塊梯形電M1與M2互鎖及聯鎖控制過程梯形圖編程解析Q0．0的常開觸點閉合;Q0．1的常開觸點閉合輸出結果Q0．1線圈得電的限制條件,Q00的常開觸點閉合后,Q01才能得電Q02線圈失電的限制條件,當誤操作SB2時,I0．2觸點斷開時,Q00仍保持根據上述分析過程,繪制梯形圖時,將控制電路中的電氣部件按I/O分配表對應梯形圖的觸點符號:將輸出繼電器Q0．0的常開觸點串入電M2的起動控制線路中;將輸出繼電器Q0．1的常開觸點并入電M1的停止按鈕SB2兩端。電M1與M2互鎖及聯鎖控制模塊梯形圖如圖3-39所示圖3-39電M1與M2互鎖及聯鎖控制模塊梯形輸入控制信號:I0．0失電→同時導致aa→Q0．0失電,KM1線圈失電復位→KM1主觸點斷開,電M1停轉;根據上述分析過程,繪制梯形圖時,將控制電路中的電氣部件按I/O分配表對應梯形圖的觸點符號:使用輸入繼電器常開觸點Q0．0代替過熱保護繼電器R,當電出現過熱時,使其在梯形圖中能夠控Q0．0Q0．1失電。電過熱保護控制模塊梯形圖如圖3-40所示根據各模塊的先后順序,將上6(控制過程)6段程序進行組合,得出總的梯形圖程序,341所示。直接根據先后順序簡單組合的總梯形圖程序并不是最終程序,需要明確各個模塊之間的關聯,進行合并調整。因此,首先需將3416個程序段中相同線圈的控制線路進行合并。圖3- 電過熱保護控制模塊梯形圖3- 組合得出的總梯形圖程注意合并時,應根據實際控制要求,確定觸點之間的串并聯關系。最終獲得的PLC梯形圖程序,如圖3-42所示。圖3-42分析、完善、優化后的車PLC梯形圖程2.車自動往返控制的西門子PLC梯形圖編程案例●車的起動由左行起動按鈕和右行起動按鈕SB1、SB2進行控制車起動運行后,首先右行到限位開關SQ1處,此時車停止進行裝料,30s后裝料完畢,車開始左行。當車左行至限位開關SQ2處時,車停止進行卸料,60s后卸料結束,再右行,行至限位開關SQ1處再停止,進行裝料,如此循環工作。按下停止按鈕SB3后,車停止工作根據車的自動往返運行的控制要求,可以將功能模塊劃分為車右行起動控制模塊、30s裝料及自動左行控制模塊、60s卸料機自動返回控制模塊、停止控制模塊4部分,如圖3-43圖3- 電的正反轉控制模塊的劃編寫程序之前填寫PLC梯形圖的I/O分配表,為所有輸入繼電器和輸出繼電器進行編程元件(分配地址),如表3-6所示。表3- 車自動往返控制PLC梯形圖I/O分配表(西門子S7—200系列輸入信號及輸出信號及 代輸入點地 代輸出點地右行控制起動按I0．右行控制繼Q0．左行控制起動按I0．左行控制繼Q0．停止按I0．裝料控制繼Q0．右行限位開I0．卸料控制繼Q0．左行限位開I0．在實際應用中,分配好PLCIO分配表后,即可將PLC與外部電器部件硬件之間的連接了,如圖344344PLC與外部控制和執行部件的硬件連接關系IO分配完畢,PLC梯形圖的程序編寫。 車右行起動控制過程的西門子PLC梯形圖編程解析假設車初始位置位于左側,起動時首先右行起動。輸入控制信號按下右行起動按鈕SB1輸出結果輸入繼電I0．0得電→Q00得電→同時導a,b,c)a→KM1線圈得電吸合→KM1主觸點閉合,車右行;b→常閉輔助觸點Q0．0)斷開,KM2不能得電,實現聯鎖;c→常開輔助觸點Q0．0)閉合,實現自鎖。,,I/O:()對應的編程元件在梯形圖中作為輸入繼電器使用,即右行起動按鈕、、;(),即M1。車右行起動控制過程的PLC梯形圖345所示圖3-45車右行起動控制過程的PLC梯形30s裝料及自動左行控制過程的西門子PLC梯形圖編程解析限位SQ1動作→I03動作→,a→其常閉觸點(I0．3)斷開→Q0．0失電→KM1失電→車停止運行→Q00復位閉合,解除互鎖→Q0．0復位斷開,解除自鎖b→其常開觸點(I0．3)閉合→Q0．2得電→KM3線圈得電→車開始裝料→定時器T37閉合,開始裝料計時當裝(30s)→T37[1]閉合→Q01得電→同時導致,de)c→左行繼電器KM2線圈得電吸合→主觸點閉合,車自動左行。d→常閉輔助觸點Q0．1斷開,Q00不能得電,實現互鎖;e→常開輔助觸Q0．1閉合,自鎖。30s裝料及自動左行控制過程的PLC346所示 34630s裝料及自動左行控制過PLC梯形圖60s右行)PLC梯形圖編程解析限位SQ2動作→I04動作→,a→其常閉觸點(I0．4)斷開→Q0．1失電→KM2失電→車停止運行→Q01復位閉合,解除互鎖→Q0．1復位斷開,解除自鎖b→其常開觸點(I0．4)閉合→Q0．3得電→KM4線圈得電→車開始卸料→定時器T38閉合,開始卸料計時當卸料時間到(60s)→定時器T38的常開觸點閉合→車左行控制繼電器Q0．1得電KM2線圈得電吸合→主觸點閉合,車自動左行當裝(60s)→T38[1]閉合→Q00得電→同時導致,de)→右行繼電器KM1線圈得電吸合→主觸點閉合,車自動右行;e→Q0．0[2]閉合,自鎖。60s卸料及自動返回右行)控制過程的PLC梯形圖如347所示 圖3- 60s卸料及自動返回(右行)控制過程的PLC梯形車停止控制過程的西門子PLC梯形圖編程解析輸當按下停止按鈕SB3輸出結果不論車處于何種狀態,均停止運行,即此時即控制左行控制繼電器Q0．1又能控制右行控制繼電Q0．0。PLC梯形圖如圖348所示

圖3-48車停止控制的PLC梯形根據各模塊的先后順序,將上4個模塊控制過程)4段程序進行組合,得出總的梯形圖程序,349所示。 圖3- 組合得出的總梯形圖程直接根據先后順序簡單組合的總梯形圖程序并不是最終程序,需要明確各個模塊之間的關聯,進行合并調整。另外,根據前面章節中對梯形圖規則的確定,開關、繼電器、定時器、計數器等軟元件的觸點可重復使用,沒有必要特意采用復雜程序結構來減少觸點的使用次數;而繼電器、定時器等軟元件的線圈在梯形圖中只能使用一次,不能夠重復的出現線圈,因此首先將4段程序中相同線圈的控制線路進行合并。合并時,注意據實際制要求,確定點之的并聯關系。外,在車控制要求中以解到,右行和左行均可直接由右行和左行起動按鈕控制,面分析的是初始狀態向右行駛的過程,如果初始狀態向左行駛,則需要操作左行起動按鈕S2,因此需要在左行控制繼電器0．1的控制程序中添加左行起動按鈕SB2的觸點I0．1,其程序結構及串0．0。分析、完善、優化后的車PLC梯形圖程序如圖3-50所示圖3-50分析、完善、優化后的車PLC梯形圖程PLC語句表怎樣編西門子PLC語句表也是電氣技術普遍采用的編程方式,這種編程方式適用于需與西門子PLC梯形圖編程方式相比,這種編程方式不是非常直觀,對于控制過程全部依托指令語句表來表達。因此,若想掌握西門子PLC語句表的編程方法,首先要了解西門子PLC語句表的編程規則,明白西門子PLC語句表中常用編程指令的含義和用法。然后,通過實際的案例編程訓練,西門子PLC語句表編程的要領,相信學會西門子PLC語句表的編程方2． 了解西門子PLC西門子PLC語句表是通過指令語句表來表達控制過程的。351所示為西門子語句表的結構特點351PLC語句表的結構特點西門子PLCC,要求指令語句順次排列,每一條語句都要將操作碼書寫在左側,,,。對于操作碼,其實就是西門子PLC語句表中的操作指令,常見的西門子PLC語句表中的編程指令操作指令)如表3-7所示。37西門PLC語句表中的編程指令操作指令指令助記 指令助記 讀”空操作指讀反”指上升邊沿脈沖指=輸出”指下降沿脈沖A與”邏輯入棧指與非”指邏輯讀棧指O或”邏輯出棧指或非”指載入堆棧指串聯電路塊的并聯指接通延時定并聯電路塊的串聯指有接通延時定時器指S置位指斷開延時定R復位指加計數器指立即存裝載)減計數器指立即取指加減計數器不可寫錯,或將英文字母組合斷開。而對于操作數,就是操作指令要控制的對象,如果學習了西門子PLC梯形圖,不難發現,這些編程指令要控制的對象與西門子PLC梯形圖中的觸點標識一致,這就是所控制對象的地址編碼,此編碼的書寫也需嚴格按規范書寫,否則,西門子PLC語句表的編寫就會發生錯誤。在西門子PLC語句表中,有些編程指令也可不帶操作數,這通常是因為 象是唯一的,故不再額外書寫操作數。西門子PLC語句表中各常用編程指令的用下面,進一步了解西門子PLC語句表中各常用編程指令的功能,看看這些編程指令的應用規則。由于西門子PLC語句表中的編程指令非常抽象,會結合西門子PLC梯形圖進行對比分析 在對應關系中體會西門子PLC語句表不同編程指令的特點和應用觸點的邏輯讀、讀反和線圈的驅動指令(LD、LDN、=)的用:LDN:觸點的邏輯讀反指令,也稱為裝載反指令,在梯形圖中表示一個與左母線相連的常閉352所示為西門子PLCLD、LDN指令及應用特點圖3- 西門子PLC的LD、LDN和=指令及應用特觸點串聯指令(A、AN)的用A:邏輯與操作指令,用于常開觸點與其他編程元件相串聯。AN:邏輯與非操作指令,用于常閉觸點與其他編程元件相串聯。353所示為西門子PLCA、AN指令及等效的梯形圖符號。353PLCA、AN指令及等效的梯形圖符號觸點并聯指令(O、ON)的用O:邏輯或操作指令,用于常開觸點與其他編程元件的并聯。ON:邏輯或非操作指令,用于常閉觸點與其他編程元件的并聯。354所示為西門子PLCO、ON指令及等效的梯形圖符號。354PLCO、ON指令及等效的梯形圖符號電路塊串并聯指令(OLD、ALD)的用OLD:串聯電路塊的并聯指令,用于串聯電路塊再進行并聯連接的指令。其中,串聯電路塊是指兩個或兩個以上的觸點串聯連接的電路模塊,該指令用于并聯第二個支路語句后,無操ALD:并聯電路塊的串聯指令,用于并聯電路塊再進行串聯連接的指令。其中,并聯電路塊是指兩個或兩個以上的觸點并聯連接的電路模塊,該指令用于串聯第二個支路語句后,無操355所示為西門子PLCOLD、ALD指令及等效的梯形圖符號圖3- 西門子PLC的OLD、ALD指令及等效的梯形圖符置位、復位指令(S、R)的用S置位指令,用于將操作對象置位并保持“1(),即使置位信號0以后,被置位的狀態仍然可以保持,直到復位信號的到來。R:復位指令,用于將操作對象復位并保持“0()”即使復位信號0以后,被356所示為西門子PLCS、R指令及等效的梯形圖符號。其表示置位和復位指令可以將位區某一位(bit)開始的一個或多個(n)同類器置1或置0。356西門PLCS、R指令及等效的梯形圖符號如圖3-57所示,I0．0接通后,將對Q0．0及其開始的4個同類器(Q0．0~Q0．3)置位圖3- 西門子PLC的S、R指令及應SIQMSMTCVSL357中,I00閉合時S置位指令將Q00及其開4Q0．0~Q0．3置線圈Q00~Q0．3得電I0．0Q0．0~Q03RIQMSMTCVSL進行復3-57I0．1閉合時R復位指令將線圈Q01及其開始的2個線圈均復位,即線圈Q01~Q02被復位保持為0使當I01斷開時Q01~Q0．2仍保持失電狀態。立即存取指令(LDI、LDNI、=I、SI、RI)的用西門子S7—200系列PLC可通過立即存取指令加快系統的響應速度,較常用的立即存取指令主要有觸點的立即取(LDI、LDNI)、立即輸出指令(=I)和立即復位置位指(SI、3-58所示為西門子PLC的立即存取指令形式及等效的梯形圖符號空操作指令(NOP)的用NOP:空操作指令,它是一條無動作的指令,將稍微延長掃描周期的長度,但不影響用戶程序的執行,主要用于改動或追加程序時使用。359所示為西PLCNOP指令及等效的梯形圖符號。???處為操作數N操作為執行空操作指令的次數,N=0~255358西門PLC的立即存取指令及等效的梯形圖符號359西門PLCNOP指令及等效的梯形圖符號360所示為NOP操作指令在程序調試時的應用360NOP操作指令在程序調試時的應用邊沿脈沖指令(EU、ED)的用EU:上升邊沿脈沖指令,也稱為上微分操作指令,是指某一位操作數的狀01的過程,即出現上升沿的過,該指令在這個上升沿形成一個N并保持一個掃描周期的脈沖且只存在一個掃描周期ED:下降沿脈沖指令,也稱為下微分操作指令,是指某一位操作數的狀態由1變為0的過程,即出現下降沿的過,該指令在這個下降沿形成一個N并保持一個掃描周期的脈沖,3-61所示PLCEU、ED指令及等效的梯形圖符號,邊沿脈沖指令本身無操作數,受脈沖指令控制的元件寫在該脈沖指令之后。361西門PLCEU、ED指令及等效的梯形圖符號邏輯堆棧指令(LPS、LRD、LPP、LDS)的用S:邏輯入棧指令,指分支電路的開始指令,可以形象地看為該指令用于生成一條新母線,其左側為主邏輯塊,右側為從邏輯塊。LRD:邏輯讀棧指令,在分支結構中,新母線右側的第一LPS指令,第二個及以后的邏輯塊用LRD指令。其中是將第二個堆棧值到堆棧頂部,原棧頂值被替換。LPP:邏輯出棧指令,在分支結構中,LPP用于最后一個從邏輯塊的開始,執行完該指令后將轉移至上一層母線S:載入堆棧指令,其指令形式為“ ”該指令不常用362所示為西門子PLC中的LPS、LRD、LPP指令及等效的梯形圖符號,各堆棧指令均無操作數,且LPS和LPP指令必須成對使用,其中間的讀棧操作可使用LRD指令。一般由于使用堆PLC很大內存空間,影響執行速度,一般LPS和LPP指令連續使用應少于9次,或對語句表進行優化,減少堆棧使用情況。圖3- 西門子PLC的LPS、LRD、LPP指令及等效的梯形圖符S7—200PLC9運算中間結果器,稱 器。堆棧的存取特點為“后進先出”。從堆棧來看,邏輯堆棧指令的作363LPS邏輯入棧指令作用是 棧頂頂部的數值,并將此數值推入棧頂,原堆棧中棧值依次下壓一級,棧底值被推出或丟失。LRD邏輯讀棧指令是將第二個堆棧 到堆棧頂部,原棧頂值被替換LPP邏輯出棧指令是將堆棧棧棧值為LDS載入堆棧指令,表 堆棧中的第n級的值到棧頂,原棧中的棧值依次下壓圖3- 邏輯堆棧的作定時器指令(TON、TONR、TOF)的用西門子S7—200PLC中的定時器指令主要有三種:TON(接通延時定時器指令)、TONR(有接通延時定時器指令)和TOF(斷開延時定時器指令),三種定時器的功能及含3．1．1小節中已具體介紹,這里重點介紹其在語句表程序中的指令格式。364所示為西門子S7—200系列PLC中的定時器指令格式及等效的梯形圖符號364西門S7—200PLC中的定時器指令例如,365所示為西門子S7—200系列PLC中定時器指令及等效的梯形圖符號365S7—200PLC中的定時器指令及等效的梯形圖符號在使用定時器指令時應注意,不能把一個定時器編碼同時用作于接通延時定時器和斷開延時定時器;有 計數器指令(CTU、CTD、CTUD)的用西門S7—200PLC中的計數器指令也主要有三種:CTU加計數器指令)、CTD減計數器指令)和CTUD加減計數器指令)。366所示為西門子S7—200系列PLC中的計數器指令格式及等效的梯形圖符號366西門S7—200PLC中的計數器指令格式及等效的梯形圖符號例如,367所示為西門子S7—200PLC中計數器指令及等效的梯形圖符號在使用定時器指令時應注意,在一個語句表程序中,同一個計數器號碼只能使用一次;可367S7—200PLC中的計數器指令及等效的梯形圖符號上述幾種均為西S7—200系列PLC語句表程序中應用最多、最基本的邏輯指令,除了這些指令外,西門子S7—200系列PLC還有很多比較重要的指令,如比較操作指令<=、>、<<>位操作SHR_BSHL_B束ENDMEND暫停STOP看門狗指令WDR)、跳轉指令JMP)、循環指FORNEXT作指令SBR_nRET)以及各種數算指令等。2． 西門子PLC西門子PLC語句表的編程思路同梯形圖的編程思路基本類似,也應先根據系統完成的功能進行模塊的劃分,然后對PLCI/O點進行分配,IO點對其各功能模塊進行程序的編寫,再對其各功能模塊的語句表進行組合,最后分析編寫好的語句表并做調整,最終完成整個系統的編寫工作其中,C,或不同的指令應用于哪些場合等。一般情況下,編程指令如何使用的關鍵是判斷編程元件的狀態()和關系(),其他各種指令的使用也是建立在了解狀態和關系的基,因此,。語句表編程時反指令LD、LDN)關系的判在西門子PLC語句表編程時,根據控制要求判斷觸3-68所示的幾種狀態時,應使用邏輯讀、讀反指令LD、LDN)。語句表編程時,線圈驅動指令的判斷在西門子PLC語句表編程時,根據輸出關系編寫線圈的驅動指令(=369所示語句表編程時,觸點關系的判西門子PLC語句表中表示編程元件關系的指令有觸點的