第七章 S7-1200PLC的编程及应用

第7章S7-1200PLC的编程及应用7.1S7-1200PLC的程序结构7.2梯形图的编程规则7.3S7-1200PLC典型控制程序7.4PLC应用程序举例

7.1S7-1200PLC的程序结构7.1.1块的概念S7-1200的程序结构7.1S7-1200PLC的程序结构7.1.1块的概念程序块功能描述组织块(OB)由操作系统调用，决定用户程序的结构函数(FC)用户编写的子程序，不带背景数据块函数块(FB)用户编写的子程序，带有专用的背景数据块数据块(DB)背景DB：用于保存相关FB的输入、输出、输入/输出和静态变量，其数据在编译时自动生成。全局DB：用于存储程序数据，其数据格式由用户自行定义。程序块的类型及功能描述7.1.2组织块OB1．循环执行组织块2．启动组织块3．中断组织块主程序OB1属于循环组织块，CPU在“RUN”模式时循环执行OB1，可以在OB1中调用函数FC和函数块FB。启动组织块一般用于初始化程序，如赋初值。在CPU从“STOP”模式切换到“RUN”模式时，执行一次启动组织块，执行完后读取过程映像输入区，开始执行OB1。中断组织块包括循环中断、时间中断、延时中断及硬件中断组织块等。数据块DB用于存储程序数据。数据块占用CPU的装载存储器和工作存储器。与M存储区相比，使用功能类似，都是全局变量。数据块DB可以分为：分为全局数据块、背景数据块和基于数据类型的数据块。7.1.3数据块DB全局数据块必须在创建后才能在程序中使用。在TIA博途的项目树中，点击已添加的设备“PLC_1”→“程序块”→“添加新块”，选择“数据块”创建全局数据块，DB块编号范围1～59999。在数据块的“常规＞属性”里设置DB块的访问方式。1．全局数据块数据块的访问设置背景数据块与函数块相关联，存储FB的输入、输出、输入/输出参数及静态变量，其变量只能在FB中定义，不能在背景数据块中直接创建。程序中调用FB时，可以为其分配一个背景DB，也可以直接定义一个新的DB块，该DB块将自动生成并作为这个FB的背景数据块。2．背景数据块7.1.3数据块DB函数FC是不带存储器的代码块。其临时变量存储在局部数据堆栈中，FC执行结束后，这些数据就丢失。可以共享数据区来存储那些在FC执行结束后需要保存的数据，不能为FC的局部数据分配初始值。函数FC相当于子程序，当程序员希望重复执行某项功能时，可将其写成FC，在OB1或其他FC/FB中调用。这样不仅可以简化代码，缩短扫描周期，而且有利于程序调试，增强程序的可读性和移植性。7.1.4函数FCFC在使用时可选择不带参数的FC和带参数的FC。函数FC的应用【例7-1】用不带参数的函数FC实现电动机的启保停控制。函数FC1中的程序在OB1中调用函数FC17.1.4函数FC【例7-2】用带参数的函数FC实现电动机的启保停控制。在FC1的接口区新建参数7.1.4函数FC【例7-2】用带参数的函数FC实现电动机的启保停控制。函数FC1中的程序在OB1中调用函数FC17.1.4函数FC函数块FB是用户编写的代码块，拥有自己的存储区，即背景数据块。与函数FC相比，函数块FB的输入参数、输出参数、输入/输出参数和静态变量都存储在指定的背景数据块中。函数块FB执行完后，背景数据块中的数据不会丢失。函数块FB在使用时可以使用带参数的FB和不带参数的FB，带参数的FB与带参数的FC的区别在于带参数的FC调用后需要赋予实参后才可运行，而带参数的FB可以不用赋予实参也可运行。函数块FB在调用时会提示生成相应的背景数据块，其结构与对应的FB的接口区相同，选择背景数据块时有三种选择，分别为单一的背景数据块，多重背景数据块和参数实例。7.1.5函数块FB7.2梯形图的编程规则PLC编程应该遵循以下基本原则：（1）每一逻辑行总是起于左母线，最后终止于线圈或右母线（右母线可以不画出）（a）错误（b）正确7.2梯形图的编程规则（2）无论选用哪种机型的PLC,所用元件的编号必须在该机型的有效范围内。例如CPU1511-1PN最大I/O范围是32KB。（3）触点的使用次数不受限制。例如，辅助继电器M0.0可以在梯形图中出现无限制的次数，而实物继电器的触点一般少于8对，只能用有限次。7.2梯形图的编程规则（4）在梯形图中同一线圈只能出现一次。如果在程序中，同一线圈使用了两次或多次，称为“双线圈输出”。对于“双线圈输出”，有些PLC将其视为语法错误，绝对不允许；有些PLC则将前面的输出视为无效，只有最后一次输出有效(如西门子PLC)；而有些PLC在含有跳转指令或步进指令的梯形图中允许双线圈输出。7.2梯形图的编程规则（5）对于不可编程的梯形图必须经过等效变换，变成可编程梯形图。（a）桥式电路（b）等效变换电路7.2梯形图的编程规则（a）不合理（b）合理（6）多上串左。7.2梯形图的编程规则（a）不合理（b）合理（7）为了安全考虑，PLC输入端子接入的停止按钮和急停按钮应使用常闭触点，而不应使用常开触点。（6）多上串左。7.3S7-1200PLC典型控制程序7.3.1自锁/互锁控制（1）自锁控制（2）互锁控制（连锁控制）（2）互锁控制（连锁控制）7.3.2时间控制1．分频电路二分频电路2．闪烁电路（1）使用时钟存储器字节2．闪烁电路（2）使用定时器7.3.3顺序控制7.4PLC应用程序举例7.4.1液体混合搅拌器控制系统的设计与实现

液体混合搅拌器7.4.1液体混合搅拌器控制系统的设计与实现PLC的I/O点地址连接的外部设备在控制系统中的作用I0.0SQ1上液位测量I0.1SQ2中液位测量I0.2SQ3下液位测量I0.3SB1系统启动命令I0.4SB2系统停止命令Q0.0YV1控制阀AQ0.1YV2控制阀BQ0.2YV3控制阀CQ0.3YV4控制电动机M（1）分配I/O地址（2）PLC外部接线（3）PLC控制程序设计7.4.1液体混合搅拌器控制系统的设计与实现1．设计要求小车自动运料示意图7.4.2运料小车控制系统的设计与实现2.PLC选型及接线本例采用西门子公司的S7-1200系列CPU1212CAC/DC/Rly型号PLC。该模块输入电源为交流85~264V，提供8点数字量输入，6点数字量输出符号名称地址

符号名称地址起动按钮SB1I0.0

装料电磁阀YV1Q0.0停止按钮SB2I0.1

右行线圈KM2Q0.1左侧行程开关ST1I0.2

卸料电磁阀YV2