S7-200 PLC程序设计方法

第5章S7-200PLC程序设计方法

5.1编程原则5.2基本电路编程5.3经验设计法5.4顺序控制设计法5.5使用起保停电路的编程方法5.1编程原则5.1.1程序设计内容5.1.2程序设计步骤5.1.3编程基本规则5.1.1程序设计内容1.控制程序功能分析和设计2.程序的结构分析3.编制程序规格说明书4.程序设计5.1.2程序设计步骤

1）编制出I/O地址分配表根据PLC担负的任务，明确PLC的输入/输出信号的种类和数量，给每个输入/输出信号分配地址2）制定控制结构框图，选择控制方案。3）编写PLC梯形图程序。4）程序调试和修改。5）编制程序说明书和其他文件。5.1.3编程基本规则

1.网络规则2.线圈的放置3.指令盒方框的放置4.网络尺寸5.STEP7-Micro/WINLAD

1）中线输出结构：如果符合第一个条件，初步输出（输出1）在第二个条件评估之前显示，可以建立有中线输出的多个级档。2）并行输出结构：当符合起始条件时，所有的输出（方框和线圈）均被激活。如果一个输出未评估成功，电源仍然流到其他输出，不受失败指令的影响3）串联级联结构：如果第一个方框指令评估成功，电流顺着网络流至第二个方框指令，则可在网络的同一级上将多条ENO指令用串联方式级联。如果任何指令失败，剩余的串联指令不会执行，使能位停止。图5-3串联技巧图5-4并联技巧4）串联及并联技巧：串联多的支路应尽量放在上部，并联电路块应尽量靠近母线。除以上规则之外还要注意以下问题：1）所使用的软元件编号（即地址）必须在该机型的有效范围内。2）每一个输入或输出继电器对外电路仅提供一个信号接点。3）在梯形图中适当地安排串、并联触点的位置可减少程序步数。4）采用状态流程图描述控制要求时，必须按有关规则使用状态元件。5）所使用的基本指令和功能指令必须在现用PLC机型的指令范围内6）梯形图中串联和并联的触点数是无限次数的。7）梯形图中同一个编号的输出线圈只能有一次输出，如多次重复输出，称为多线圈输出，则程序容易产生错误，应尽量避免。梯形图语句表状态流程图8）绘梯形图时，应注意PLC外部所接“输入信号”的触点状态与梯形图中所采用的内部输入触点对应的关系。图5-5异步电动机正反转控制电路图5-6PLC控制电路①梯形图中使用的各种PLC内部元件如辅助（中间）继电器、计数器、定时器等并不是电气元件，但具有相同的功能；其常开、常闭触点可以使用无数次，但线圈只能使用一次。梯形图中的输入点（如I0.0、I0.1等）和输出线圈（如Q0.0、Q0.1等）不是物理接点和线圈，而是输入、输出状态表中的输入、输出点的状态。②电气控制电路中各支路是同时加上电压并行工作的，而PLC则采用不断循环、顺序扫描方式工作。虽然扫描时间很短（几十毫秒），但在设计梯形图时对这种并行处理与串行处理的差别有时应予以注意。特别对那些在程序执行阶段还要随时对输入状态进行刷新操作的PLC更要注意，不要因为对串行处理这一点考虑不够而引起偶然的误动作5.2基本电路编程

1.电动机起保停控制2.电动机点动起停控制3.电动机-△起动控制4.时间控制程序1.电动机起保停控制表5-1

起保停控制程序地址分配表输入信号输出信号设备地址设备地址起动按钮SB1I1.0接触器KM1Q0.3停止按钮SB2I2.0图5-7起保停控制程序2.电动机点动起停控制表5-2

电动机点动起停控制程序地址分配表输入信号输出信号设备地址设备地址起动按钮SB1I1.0接触器KM1Q0.3停止按钮SB2I2.0点动按钮SB3I3.0图5-8电动机点动控制程序3.电动机Y-△起动控制图5-9电动机图5-10电动机表5-3

电动机Y-△起动控制地址分配表输入信号输出信号设备地址设备地址停止按钮SB0I0.0电源接触器KM1Q0.0起动按钮SB1I0.1△联结接触器KM2Q0.1联结接触器KM3Q0.24.时间控制程序

（1）振荡电路（2）定时步进电路（3）计数电路（4）闪烁电路（1）振荡电路图5-11振荡电路程序及时序（2）定时步进电路图5-12定时步进程序及时序图5-13计数程序及时序（3）计数电路（4）闪烁电路图5-14闪烁电路程序5.3经验设计法

5.3.1基本方法5.3.2设计举例5.3.1基本方法

经验设计法类似于通常设计继电器控制电路图的方法，即在一些典型电路的基础上，根据被控对象对控制系统的具体要求，不断地修改和完善梯形图。有时需要多次反复地调试和修改，增加一些触点或中间编程元件，最后才能得到一个较为满意的结果。5.3.2设计举例

1.自动往返控制的梯形图设计2.自动装车上料控制程序设计3.常闭触点提供的输入信号的处理1.自动往返控制的梯形图设计图5-15小车自动往返示意图图5-16小车控制程序2.自动装车上料控制程序设计

图5-17自动装车上料控制的示意图表5-4PLC输入/输出地址分配表PLC地址说

明输入I0.0起动按钮SB1I0.1前限位开关SQ1I0.2后限位开关SQ2I0.3连续按钮SB2输出Q0.0小车向前KM1Q0.1翻斗门打开KM2Q0.2小车向后KM3Q0.3底门打开KM4图5-18PLC外部接线图图5-19自动装车上料控制程序3.常闭触点提供的输入信号的处理

在继电器－接触器控制电路中，热继电器的常闭触点与接触器的线圈串联。在图5-15中，使用的却是热继电器对应的常开触点I0.5，对于熟悉继电器电路的人来说，这是很不习惯的。因此建议尽可能使用常开触点作为PLC的输入信号，使继电器电路与对应的梯形图电路中的触点的常开、常闭类型一致。5.4顺序控制设计法

5.4.1顺序功能图的组成5.4.2顺序功能图的实现5.4.3顺序功能图的注意事项5.4.1顺序功能图的组成

1.工步2.驱动处理（动作）3.有向线段4.转移条件顺序功能图主要有以下三种基本形式：（1）单一序列（单流程）（2）选择序列（3）并行序列图5-20顺序功能图示例图5-21单一序列图5-22选择序列图5-23并行序列5.4.2顺序功能图的实现

1.单一序列（单流程）的编程方法2.选择序列的编程方法3.

并行序列的编程方法1.单一序列（单流程）的编程方法

（1）使用辅助继电器实现顺序控制（2）使用顺序控制继电器指令实现顺序控制图5-24机床的主轴电动机和油泵电动机的控制图5-25顺序控制继电器程序2.选择序列的编程方法

（1）系统的控制要求（2）地址分配（见表5-5）。（3）编写顺序功能图（1）系统的控制要求图5-26大小球分拣控制系统（2）地址分配（见表5-5）。表5-5

大小球分拣控制系统地址分配表输入信号输出信号设备输入地址设备输出地址起动按钮SB0I0.0原位指示灯Q0.0左限位开关SQ1I0.1机械手下降Q0.1小球右限位开关SQ2I0.2机械手上升Q0.2大球右限位开关SQ3I0.3机械手右移Q0.3上限位开关SQ4I0.4机械手左移Q0.4下限位开关SQ5I0.5夹具夹紧Q0.5夹具限位开关SQ6I0.6（3）编写顺序功能图图5-27大小球分拣控制系统顺序功能图（4）使用顺序控制继电器指令实现顺序控制图5-28大小球分拣控制系统梯形图3.

并行序列的编程方法

（1）系统的控制要求（2）地址分配（3）编写顺序功能图（4）使用顺序控制继电器指令实现顺序控制（1）系统的控制要求图5-29交通灯时序图（2）地址分配表5-6

交通灯控制系统地址分配表输入信号输出信号设备地址设备地址起动开关I0.0车道绿灯Q0.0路南按钮SB0I0.1人行横道红灯Q0.1路北按钮SB1I0.2车道黄灯Q0.2车道红灯Q0.3人行横道绿灯Q0.4人行横道黄灯Q0.5（3）编写顺序功能图图5-30交通灯控制系统顺序功能图（4）使用顺序控制继电器指令实现顺序控制5.4.3顺序功能图的注意事项

1）两个步绝对不能直接相连，必须用一个转移将它们隔开。2）两个转移也不能直接相连，必须用一个步将它们隔开。3）顺序功能图中的初始步一般应对应于系统等待起动的初始状态，这一步可能没有什么输出处于ON状态，因此在画顺序功能图时很容易遗漏这一步。4）自动控制系统应能多次重复执行同一工艺过程，因此在顺序功能图中一般应有由步和有向连线组成的闭环，即在完成一次工艺过程的全部操作之后，应从最后一步返回初始步，系统停留在初始状态（单周期操作），在连续循环工作方式时，将从最后一步返回下一工作周期开始运行的第一步。5）如果选择有断电保持功能的存储器位（M