西门子plc编程

1、西门子西门子plc编程编程 授课人：肖才丁授课人：肖才丁 2010.3 一、状态故障判断 nsf（系统出错/故障显示，红色）：cpu硬件故障或软件错误时亮。 nbatf（电池故障，红色）：电池电压低或没有电池时亮。 ndc5v（+5v电源指示，绿色）：5v电源正常时亮。 nfrce（强制，黄色）：至少有一个i/o被强制时亮。 nrun（运行方式，绿色）：cpu处于run状态时亮；重新启动时以2hz 的频率闪亮；hold（单步、断点）状态时以0.5hz的频率闪亮。 nstop（停止方式，黄色）：cpu处于stop，hold状态或重新启动时 常亮。 nbusf（总线错误，红色）。 二、模式选择开关

2、 nrun-p（运行-编程）位置：运行时还可以读出和修改用户程序，改 变运行方式。 nrun（运行）位置：cpu执行、读出用户程序，但是不能修改用户程 序。 nstop（停止）位置：不执行用户程序，可以读出和修改用户程序。 nmres（清除存储器）：不能保持。将钥匙开关从stop状态扳到 mres位置，可复位存储器，使cpu回到初始状态。 三、复位存储器： 通电后从stop位置扳到mres位置，“stop” led熄灭1s，亮 1s，再熄灭1s后保持亮。放开开关，使它回到stop位置，然后又回 到mres，“stop” led以2hz的频率至少闪动3s，表示正在执行复 位，最后“stop” l

3、ed一直亮。 第二章第二章 plc编程基础编程基础 一、快速认识西门子plc 例如，有两个开关例如，有两个开关k1、k2。控制要求，只有两个开关都接通时小灯。控制要求，只有两个开关都接通时小灯d1 才亮。当才亮。当d1亮秒钟后亮秒钟后 小灯小灯d2开始亮。当开关开始亮。当开关 k3切断时两个小灯就同切断时两个小灯就同 时熄灭。时熄灭。 1) 接线程序控制接线程序控制 2）存贮程序控制）存贮程序控制 （plc控制）控制） 二、 s7-300/400软件基础 2.1 s7-300的数据环境的数据环境 1 数据类型数据类型 位位 bool 例：例： true 或或 false （1 或或0） 字节字

4、节 byte 例：例： b#16#0ff 字字 word 例：例： w#16#0 ffff 双字双字 dword 例：例：dw#16#0ffff_ffff 整数整数 int 例：例：-3276832767 双整数双整数 dint 例：例：-214783648 214783647 实数实数 real 例：例： 1.2 或或 34.5e-12 时间时间 s5time 例：例：s5t#2h5m (时基时基 10ms) 字符字符 char 例：例：a 日期日期时间时间 time_of_day 例：例：tod#12:23:45.12 时间时间 time 例：例：t#20h_31m_23s (时基时基 1

5、ms) 日期日期 date 例：例：d#1990-1-1 (时基时基 1天天) n说明：说明： ns5time 为 simatic时间 n 范围 s5t#0h_0m_0s_10ms n s5t#2h_46m_39s_0ms ntime为 iec时间 n 范围 t#0 0 0 . 0 n t#23 59 59.999 ntime-of-day 为 日计时 n 范围 tod#0:0:0.0 n tod#23:59:59.999 2 过程映象 字节 0 字节 1 字节 2 : : : cpu 存储器区 字节 0 字节 1 字节 2 : : : piipiq 用户程序 cpu 存储器区 : : a i

6、2.0 = q4.3 : : : : 1 1 pscpusmsmsmsmsmsmsm模块 12 4 5 6 7 8 9 10槽号 地址 0.0 地址 0.7 地址 1.0 地址 1.7 3. step 7 的可能寻址范围的可能寻址范围 设计的地址区设计的地址区 访问区域访问区域 缩写缩写 加在一起的最大区域加在一起的最大区域 过程映象过程映象 i/q 输入 /输出位 i / q 0.0 - 65,535.7 输入 /输出字节 i/qb 0 - 65,535 输入 /输出字 i/qw 0 - 65,534 输入 /输出双字 i/qd 0 - 65,532 存储器标志存储器标志 存储器位 m 0.

7、0 - 255.7 存储器字节 mb 0 - 255 存储器字 mw 0 - 254 存储器双字 md 0 - 252 i/q 外部输入外部输入/输出输出 i/q 字节, 外设 pib/pqb 0 - 65,535 i/q 字, 外设 piw/pqw 0 - 65,534 i/q 双字, 外设 pid/pqd 0 - 65,532 定时器定时器 定时器 (t) t 0 - 255 计数器计数器 计数器 (c) c 0 - 255 设计的地址区设计的地址区 访问区域访问区域 缩写缩写 加在一起的最大区域加在一起的最大区域 数据块数据块 数据块 (db) db 0 - 65,535 数据块数据块

8、用opn db打开 位 dbx 0.0 - 65,535.7 字节 dbb 0 - 65,535 字 dbw 0 - 65,534 双字 dbd 0 - 65,532 用opn di打开 位 dix 0.0 - 65,535.7 字节 dib 0 - 65,535 字 diw 0 - 65,534 双字 did 0 - 65,532 说明：db块包含由任意一个块存取的数据块包含由任意一个块存取的数据.db块用块用“opn db”打开打开. di块用于存取与块用于存取与fb和和sfb块的数据块的数据. di块用块用“opn di” 打开打开. s7同时只能识别一个同时只能识别一个db块和一个块和

9、一个di块的数据块的数据. 2.2 逻辑操作指令 1. 位逻辑指令 （1）基本逻辑指令：与, 或 （2）基本逻辑指令：异或 (xor) 异或 (xor)指令练习： （3）常开和常闭触点，传感器和符号 常开常闭触点练习 与或非操作练习 （4）赋值，置位，复位 置位复位操作练习 （5）触发器的置位 / 复位 置位复位触发器练习 （6）中间输出操作 lad i 1.0i 1.1 ( ) m0.0i 2.0i 2.1 ( ) m 1.1 not( ) q 4.0 ai1.0 ai1.1 =m 0.0 am 0.0 ai2.0 ai2.1 not =m 1.1 am 1.1 =q 4.0 stl i 1

10、.0 i 1.1 & & i 2.0 i 2.1 m0.0 m1.1q 4.0 = fbd 中间输出操作练习 （7） rlo - 边沿检测 (检测确 i1.0与i1.1的边沿) p i1.0i1.1m1.0m8.0 n i1.0i1.1m1.1m8.1 lad i1.0 i1.1p= & m1.0 m8.0 i1.0 i1.1n= & m1.1 m8.1 fbd ai1.0 ai1.1 fpm1.0 =m8.0 a i 1.0 ai 1.1 fnm1.1 =m8.1 stl i1.0 i1.1 rlo m1.0 m8.0 m8.1 m1.1 ob1-循环 例如 （8）信号 - 边沿检测 (i1

11、.0=1 时 检测 i1.1的边沿) i1.1 = m8.0 pos m_bitm1.0 & i1.0 i1.1 = m8.1 neg m_bitm1.1 & i1.0 fbd ai1.0 a ( a i1.1 fp m1.0 ) = m8.0 ai1.0 a( ai1.1 fn m1.1 ) = m8.1 stl i1.1 m8.0 pos m_bitm1.0 q i1.0 i1.1 m8.1 neg m_bitm1.1 q i1.0 lad 例如 i1.0 i1.1 m1.0 m8.0 m8.1 m1.1 ob1-周期 2 计数器线圈操作 加计数线圈cu 减计数线圈cd i0.0为置数脉冲

12、 i0.1为加计数脉冲 i0.2为减计数脉冲 cv=0时 c5=off cv0时 c5=on q0.5=c5 i1.0 =on时，i0.0=on时cv=10。 i0.1脉冲使计数加1 i0.2脉冲使计数减1 3 计时器线圈操作 脉冲计时器（ sp ） i1.0 =on时 扩展脉冲计时器（ se ） i1.0 =on时 计时器的数据格式： 开通延时计时器（ sd ） i1.0 =on时 保持型开通延时计时器（ ss ） i1.0 =on时 关断延时计时器（ sf ） i1.0 =on时 5.3 程序控制指令 （1）主控继电器功能 主控继电器（主控继电器（mcr）是梯形逻辑主控开关，控制信）是梯形

13、逻辑主控开关，控制信 号流的通断。号流的通断。 主控继电器的启动指令（主控继电器的启动指令（mcra） 主控继电器的开通指令（主控继电器的开通指令（mcr） 主控继电器的停止指令（主控继电器的停止指令（mcrd） 主控继电器的例子1 i0.0=on 执行“mcr” 之间的指令。 i0.0=off 不执行“mcr” 之间的指令。 其中置位信号不变， 赋值信号被复位。 主控继电器的例子2 （2）无条件跳转指令 （3）条件跳转指令 跳转指令练习 (跳过之处不扫描跳过之处不扫描) 2.4 传送和比较指令传送和比较指令 传送指令传送指令 字节，字，双字字节，字，双字传送。传送。 比较指令比较指令 整数，

14、双整数，实数比较。整数，双整数，实数比较。 比较符比较符: eq_i, ne_i, gt_i, lt_i, ge_i, le_i. eq_d, ne_d, gt_d, lt_d, ge_d, le_d. eq_r, ne_r, gt_r, lt_r, ge_r, le_r. 2.5 运算指令运算指令 整数运算整数运算 运算符：运算符： add_i. sub_i. mul_i. div_i. add_di. sub_di. mul_di. div_di, mod_di. 实数运算实数运算 运算符：运算符： add_r. sub_r. mul_r. div_r. sin， cos，tan， asi

15、n， acos， atan，ln， exp 2.6 转换指令 bcd码与整数转换 bcd_i把通道中 的bcd码转换为整数存 入通道中。 i_ bcd把通道中的 整数转换为bcd码存入 通道中。 双整数与实数转换 di _r round bcd_di， di _ bcd ， i _ di ， di _i 。 2.7 计数器指令 双向计数器 i0.0为加计数脉冲 i0.1为减计数脉冲 i0.2为置数脉冲 i0.3为复位脉冲 cv0时，c0=on。 向上计数器 i0.0为加计数脉冲 i0.1为置数脉冲 i0.2为复位脉冲 cv0时，c0=on。 向下计数器 i0.3为减计数脉冲 i0.4为置数脉冲

16、 i0.5为复位脉冲 cv0时，c0=on。 说明：说明： 梯形图中cv为用十六进制表示的计数器的当前值。 梯形图中cv_ bcd为用bcd码表示的计数器的当前值。 梯形图中的pv值可以用bcd码表示的数值由通道送入。 2.8 计时器指令 脉冲计时器（sp） 扩展脉冲计时器（se） 开通延时计时器（sd） 保持型开通延时计时器（ss） 关断延时计时器（sf） 说明：说明： 梯形图中bi为用十六进制表示的计数器的当前值。 梯形图中 bcd为用bcd码表示的计数器的当前值。 梯形图中的tv值可以用bcd码表示的数值由通道送入。 2.9 块操作指令 1 温度控制（s7-pro1） 说明：检测温度在p

17、iw256中，显示在pqw368中。 温控1的温度保持在82，控制器为q 0.0 。 温控2的温度保持在182，控制器为q 0.1 。 设计：ob1为主程序，负责调用控制程序fc1。 db1和db2为通用数据块。 其中db1为温控1的控制参数数据块。 db2为温控2的控制参数数据块。 db块： db1 db2 fc块： fc1 ob块： ob1 运行仿真： 温控1控制仿真 温控2控制仿真 2 温度控制（s7-pro2） 说明：检测温度在piw256中，显示在pqw368中。 温控1的温度保持在82，控制器为q 0.0 。 温控2的温度保持在182，控制器为q 0.1 。 设计：ob1为主程序，

18、负责调用控制程序fb1。 db1和db2为fb1型数据块。 其中db1为温控1的控制参数数据块。 db2为温控2的控制参数数据块。 fb块： fb1 db块： db1 db2 ob块： ob1 运行仿真： 温控1控制仿真 温控2控制仿真 3温度控制（s7-pro3） 说明：检测温度在piw256中，显示在pqw368中。 温控1的温度保持在82，控制器为q 0.0 。 温控2的温度保持在182，控制器为q 0.2 。 温控3的温度保持在282，控制器为q 0.4 。 设计：ob1为主程序，负责调用控制程序fb1和fc1。 db1和db2为fb1型数据块。 其中db1为温控1的控制参数数据块。

19、db2为温控2的控制参数数据块。 db3为通用数据块，为温控3的控制参数。 fb1控制温度1，2。fc1控制温度3 。 fc块： fc1 fb块： fb1 db块： db1 db2 db3 ob块： ob1 ob1续 运行仿真： i0.0,i0.1=on: piw25610 q0.0=off. i0.2,i0.3=on: piw25620 q0.2=off. i0.3,i0.4=on: piw25630 q0.4=off. 4 计时器计数器与数据块（s7-pro10） 说明：计时器，计数器的数据在数据块中的存取的实现。 计时器t0与t1组成一个振荡器。振荡的次数由计数器记 录。 设计：ob1为

20、运行程序，db1为存取数据块。 db块： db1 ob块： ob1 计时器数据格式： ob1续 运行仿真： 5 占空比可调的时间震荡器（s7-pro26） 运行仿真： 6 循环中断ob35 （s7-pro21） 在项目中添加ob35 进入ob35编写中断程序 在plc中设定循环中断有效 进入ob1 编写主程序 程序下载到 plc（或仿真器） 运行 第三章第三章 plc程序设计程序设计 （开关量设计）（开关量设计） 1.开关量控制系统设计方法举例 (1)(1)机械手控制系统线性程序设计机械手控制系统线性程序设计 控制要求： 机械手一个循 环周期可分为 八步。 控制方式： 自动、单动和 手动。 下

21、面讨论自动 控制过程。 硬件选择硬件选择 硬件接线原理图 由逻辑流程图设计程序 由时序流程图设计程序 由时序流程图来设计程序，首先要把整个工程的各个任务分成多 个时序，在不同的时序中完成不同的任务。 例如本例子 中可分成8 个时序。用 m1.0、m1.1 m1.7分别 表述各个时 序的特征位。 当m1.o=1时 为机械手下 降1时序， m1.1为机械 手抓紧时序等。 线性结构软件设计（s7-pr23） ob1块 ob1续 ob1续 ob1续 ob1续 ob1续 运行仿真 i0.4=1 i0.6=1 i1.5=1 i0.0=1 q0.0=1 降1 i0.4=0 i0.5=1 q0.0=0 q0.

22、4=1 t1=1 q0.1=1 升1 i0.5=0 i0.4=1 q0.1=0 q0.2=1 右 i0.6=0 i0.7=1 q0.2=0 q0.0=1 降2 i0.4=0 i0.5=1 q0.0=0 q0.4=0 t2=1 q0.1=1 升2 i0.5=0 i0.4=1 q0.1=0 q0.3=1 左 i0.7=0 i0.6=1 q0.3=0 （2 2）搅拌控制系统线性程序设计）搅拌控制系统线性程序设计 初始状态及 操作工艺 硬件设计 内存变量分配表 线性结构软件设计（s7-pro8） ob1块 ob1续 ob1续 系统仿真 i0.0=on i0.4=off q4.0=on i0.3=on

23、q4.0=off q4.1=on i0.2=on q4.1=off q4.2=off t1 t1=on q4.2=off q4.3=on i0.4=off t2 t2=on q4.3=off （3 3）搅拌控制系统分块结构搅拌控制系统分块结构软软件设计（件设计（s7-pro9s7-pro9） 块结构 ob1主程序 ob100由停止转为运行时初始化程序 fc1为配料a控制程序 fc2为配料b控制程序 fc3为搅拌控制程序 fc4为出料控制程序 ob1 ob1续 ob100 fc1 fc2 fc3 fc4 系统仿真 i0.0=on i0.4=off q4.0=on i0.3=on q4.0=off q4.1=on i0.2=on q4.1=off q40.2=off t1 t1=on q4.2=off q4.3=on i0.4=off t2 t2=on q4.3=off 第四章第四章 plc程序设计程序设计 （模拟量设计）（模拟量设计） 1.模拟量控制系统设计举例 （1）搅拌控制系统线性程序设计（搅拌控制系统线性程