西门子PLC基本逻辑指令及其编程.ppt

第十讲西门子S7 200基本逻辑指令及其编程 自动控制系张海军navy2000cn 本讲主要内容 西门子S7 200PLC的基本逻辑指令西门子S7 200PLC的程序编制实例 本讲重点 掌握堆栈的工作过程掌握定时器和计数器的使用 了解S7 200PLC编程语言要点 理清S7 200的指令类型 掌握PLC的编程使用方法是进行PLC编程的基础 但最好的方法是实际操作 一 西门子S7 200基本逻辑指令 国际电工委员会IEC规定了5种编程语言作为PLC编程语言的标准 一 西门子S7 200基本逻辑指令 梯形图指令与语句表指令是PLC程序最常用的两种表述工具 它们之间有着密切的对应关系 基本逻辑指令一般指位逻辑指令 定时器指令和计数器指令 逻辑控制指令是PLC最基本最常用的指令 是构成梯形图和语句表的基本成分 PLC基本逻辑指令 1 标准触点与输出指令 1 标准触点 常开触点 常闭触点指令从存储器或过程映像寄存器中取值 当位值为1时 常开触点闭合 当位值为0时 常闭触点闭合 输出指令将新值写入输出点的过程映像寄存器 当输出指令执行时 S7 200将输出过程映像寄存器中的位接通或者断开 2 输出指令 例 写出梯形图对应的语句表 三菱PLC梯形图 LDX0ANIX1ORX2ANDX3ORX5 OUTY0OUTY1ANIX4OUTY2 例 写出梯形图对应的语句表 西门子PLC梯形图 LDI0 0ANI0 1OI0 2AI0 3OI0 5 Q0 3 Q1 4ANI3 4 Q2 6 2 立即触点与立即输出指令 在标准触点和输出指令后加I 立即触点并不依赖于S7 200的扫描周期刷新 它会立即刷新 在程序执行过程中 常开立即触点指令与常闭立即触点指令读取物理输入值 LDNII0 5OII0 1AII1 4 Q0 3 写出下面梯形图对应的语句表 LDII0 4ONII0 2ANII0 0 IQ3 4 3 其它指令 1 取反指令 取反指令改变能流的输入状态 LDI0 1AI0 0 Q0 0NOT Q0 1 I0 0 I0 1 Q0 0 Q0 1 2 跳变指令 正跳变触点检测到一次正跳变时 触点接通一个扫描周期 负跳变触点检测到一次负跳变时 触点接通一个扫描周期 I0 4 Q0 4 Q0 5 LDI0 4LPSEU Q0 4LPPED Q0 5 3 置位与复位S R 从指定地址开始的N 1 255 个点置位或者复位 LDI0 1SQ0 2 6 LDI0 2RQ0 2 6 I0 1 I0 2 Q0 2 将从指定地址开始的N 1 128 个点置位或者复位 4 立即置位与立即复位 新值会同时被写入物理输出和相应的过程映像寄存器 SI RI 位逻辑指令 例题1 I0 1 M1 0 位逻辑指令 例题1 I0 1 M1 0 位逻辑指令 例题2 I0 4 Q0 3 Q0 4 Q0 5 位逻辑指令 例题4 起保停电路 异步电动机单向运转控制 电动机直接起 停控制电路 起保停电路 4堆栈指令 S7 200有一个9位堆栈 栈顶用来存储逻辑运算的结果 下面八位用来存储中间运算结果 三菱PLC 西门子PLC LDX0MPSANDX3OUTY0 MRDANIM0OUTY1 MPPINVSETY10 LDI0 0LPSAI0 1 Q0 0 LRDANM0 0 Q0 1LPPNOTSQ1 0 3 4堆栈指令 LDNI1 4AI0 3LDI3 2ANT16OLDLDNC24ONI 2ALDOQ3 4 Q5 3 S3 S1 S2 S0 S4 OLD S4 S2 S3 S2 S0 S1 ALD 1 4 1块或指令 ORBOLD 两个或两个以上的触点串联连接叫串联电路块 串联电路块并联连接时 分支开始时 用LD LD指令 分支结束用ORB 1 4 2块或指令 ORBOLD 2 ORB指令与下面介绍的ANB指令等均为无操作元件的指令 每一块使用ORB指令个数无限制 ORB指令也可以连续使用 但这种方法重复使用LD LDI指令的次数要限制在8次以下 当一个梯形图的控制电路由若干个先串联 后并联的触点组成时 可将每组串联电路看成一个块 1 4 1块或指令 ORBOLD 3 ORB指令编程方法有两种 分散使用ORB指令 要在串联的每个串联电路后加ORB 集中使用ORB指令 先编写每块的程序 然后再连续使用ORB指令 1 4 2块与指令 ANBALD 两个或以上的触点并联连接的电路称为并联电路块 分支电路并联电路块与前面电路串联连接时 使用ANB指令 要串联电路的起始点用LD LDI指令 并联电路块结束后 使用ANB指令与前面电路串联起来 1 4 2块与指令 ANBALD 2 1 4 2块与指令 ANBALD 3 ANB为无操作元件的指令 若多个并联电路块顺次用ANB指令将电路串联连接 则ANB使用次数没有限制 ANB指令也可以连续使用 但重复使用LD LDI指令的次数要限制在8次以下 堆栈指令例 LDI0 0OQ2 5ANI2 3LDNM4 5OQ0 3AT1LDNM5 6AC5OLDALDOM3 2 Q0 3 画出与下列语句表对应的梯形图 二 定时器与计数器指令 1 定时器指令 接通延时定时器 有记忆的接通延时定时器 断开延时定时器 使用定时器可以完成基于时间的计数功能 S7 200提供了下述3种定时器指令 定时器号与分辨率 1 接通延时定时器 当使能输入接通时 TON开始计时 当定时器的当前值大于预设值时 该定时器位被置位 当使能输入断开时 TON复位 清除当前值 定时器位变为OFF 当到达预设时间后 接通延时定时器继续计时 一直计到最大值32767 使能输入端 预设值 定时器位 当前值 1 接通延时定时器TON 2 有记忆的接通延时定时器 当使能输入接通时 TONR开始计时 当定时器的当前值大于预设值时 该定时器位被置位 当使能输入断开时 TONR当前值保持不变 累计时间 当到达预设时间后 接通延时定时器继续计时 一直计到最大值32767 使能输入端 预设值 定时器位 T1 T1 当前值 2 有记忆的接通延时定时器TONR TONR定时器只能通过复位指令进行复位操作 3 断开延时定时器TOF 断开延时定时器用于在输入断开后延时一段时间断开输出 定时器当前值未到达预设时间时 定时器位保持接通 当到达预设时间时 定时器位断开 并停止计时当前值 使能输入端 预设值 定时器位 T33 T1 当输入接通时 定时器位立即接通 并把当前值设为0 当输入断开时 定时器开始定时 直到达到预设的时间 T33 当前值 3 断开延时定时器TOF 定时器指令的操作数 定时器使用的注意事项 1 例 设计控制程序 使指示灯以4秒为周期闪烁 例 设计控制程序 使指示灯以4秒为周期闪烁 例 设计控制程序 使指示灯以4秒为周期闪烁 2计数器指令 CTUCTDCTUD C0 C255 增 减计数器CTUD S7 200基本指令总结 标准触点指令 立即触点指令 取反指令 跳变指令 1 触点指令 2 输出指令 输出 立即输出 置位与复位 立即置位与复位 3 定时器指令 接通延时定时器 断开延时定时器 有记忆的接通延时定时器 4 计数器指令 增计数器 减计数器 增 减计数器 例在PLC中实现单按钮控制启动 停止方法 1 采用正跳变指令实现的方法 一 例在PLC中实现单按钮控制启动 停止方法 1 采用正跳变指令实现的方法 二 例在PLC中实现单按钮控制启动 停止方法 2 采用正跳变指令和置位 复位指令 一 例在PLC中实现单按钮控制启动 停止方法 2 采用正跳变指令和置位 复位指令 二 例在PLC中实现单按钮控制启动 停止方法 3 采用计数器实现的方法 三 PLC用户程序的编制 PLC用户程序是用户根据控制要求 利用PLC厂家提供的程序编制语言编写的应用程序 PLC的控制作用是靠执行用户程序实现的 因此须将控制要求的形式表示出来 程序编制就是通过特定的语言将一个控制要求描述出来的过程 3 1梯形图编程规则 梯形图是根据控制要求连接而成的表示PLC输入和输出之间逻辑关系的图形 1 两个基本概念 软继电器能流 3 2 梯形图的格式要求 梯形图按行从上到下编写 每一行从左到右顺序编写 触点应画在水平线上 不能画在垂直分支上 图中左 右垂直线分别称为起始母线 左 和终止母线 右 每一逻辑行必须从左母线开始画起 右母线可以省略 不包含触点的分支应放在垂直方向 不可放在水平位置以便识别触点的组合和对输出线圈的控制路径 每个梯形图由多个梯级组成 每个输出元素可构成一个梯级 每个梯级可由多个支路组成 每个梯级必须有一个输出元件 梯形图的最右侧必须是输出元件 不能将触点画在线圈的右边 梯形图的触点由两种 动合和动断 每个触点有其特殊标记以示区别 梯形图的触点可以任意串 并联 而输出线圈只能并联 一个完整的梯形图程序必须用 END 结束 3 3梯形图的编程技巧 同一编号的输出元件在一个程序中使用两次 即形成双线圈输出 容易引起误操作 应尽量避免 但不同编号的输出元件可以并行输出 线圈不能直接与左母线相连 如需要 可以通过一个没有使用元件的动断触点或者特殊辅助继电器M8000 常ON 相连 不能编程的电路应进行等效变换后编程 对复杂电路 用AND ORB等指令难以编程 可重复使用一些触点画出等效电路 然后进行编程 适当安排编程顺序 减少程序步数 简明 在有几个串联回路相并联时 应将触头最多的那个串联回路放在最上面 在有几个并联回路相串联时 应将触头最多的那个并联回路放在最左面 编程顺序 四 西门子S7 200程序编制实例 把PLC应用于工业控制首先需解决以下几个问题 将PLC接入控制系统 工业控制系统通常由三大部分组成 主令及传感器部分用于发布命令及检测 控制器接受主令及传感器信号并按照既定的控制要求发出执行命令 而执行器最终完成工作任务 主令及传感器件 控制器 执行器 PLC作为控制器件 必须在其输入口上接入按钮 开关 各类传感器 在其输出口上接上接触器及电磁阀等执行器 PLC的输入 输出端口分配 为控制程序安排机内软元件 一是决定选用元件的类型 如 为某个按键安排了输入口 二是安排选用元件的编号 安排软元件的实质即决定程序中要用到的编程软元件的地址 编制控制程序 四 西门子S7 200程序编制实例 例1 用接在I0 0输入端的光电开关检测传送带上通过的产品 有产品通过时I0 0位ON 如果在10s内没有产品通过 由Q0 0发出报警信号 用I0 1输入端的开关解除报警信号 试画出梯形图 例1 用接在I0 0输入端的光电开关检测传送带上通过的产品 有产品通过时I0 0位ON 如果在10s内没有产品通过 由Q0 0发出报警信号 用I0 1输入端的开关解除报警信号 试画出梯形图 例2简单的3组抢答器 儿童2人 青年学生1人和教授2人组成3组抢答 儿童任一人按钮均可抢答 教授二人同时按可抢得 在主持人按钮同时宣布开始后5s内有人抢答则幸运球转动 端子分配 例2简单的3组抢答器 例2简单的3组抢答器 例3较复杂的抢答器 主持人设有总台灯及总音响 分台设有分台灯及分台抢答按钮 抢答在主持人给出题目 宣布开始并按下开始按钮后的10s内进行 如提前 总台灯及分台灯亮 总台音响发生 表示 违例 10s无人答 总台灯亮 总台音响发声 表示应答时间到 该题作废 正常抢答时 分台灯亮 总台音响发生 抢得答题需在20s内完成 20s到时 总台灯亮 总台音响发声 表示答题超时 一个题目终了时 按下总台复位按钮 抢答器恢复原是状态 为下一轮强大作出准备 例3较复杂的抢答器 关键点 主持人是否按下过开始按钮 这是正常抢答及违例的界限 M1 1 是否有抢答 M1 2 应答时间是否到时 M1 1 T37 答题时间是否到时 M1 3 T38 例4自动台车的控制电路 下图是自动台车控制示意图 台车在启动前位于导轨的中部 一个工作周期的控制工艺如下 按下启动按钮SB 台车电动机M正转 台车前进 碰到限位开关SQ1后 台车电动机M反转 台车后退 台车后退碰到限位开关SQ2后 台车电动机M停转 台车停车 停5s 第二次前进 碰到限位开关SQ3后 再次后退 当后退再次碰到限位开关SQ2后 台车停止 例4自动台车的控制电路 台车由电动机M控制 正转由输出Q0 0控制 反转由Q0 1控制 输入有启动按钮SB及限位开关SQ1 SQ2 SQ3 分别接到I0 0 I0 1 I0 2和I0 3 定时器T37 前进和后退的条件 第一次前进 启动按钮SB I0 0 按下开始到碰到SQ1 I0 1 第二次前进 由SQ2 I0 2 接通引起的定时器T37延时时间到开始至SQ3 I0 3 被接通为止 第一次后退 从SQ1 I0 1 接通时起 到SQ2 I0 2 被接通止 第二次后退 从SQ3 I0 3 接通时起 到SQ2 I0 2 被接通止 例5三电机顺序启动控制 三电机相隔5s启