PLC项目化进阶教程 课件全套 孔淑梅 项目1-7 PLC编程基础-PLC与变频器通讯

项目一对岗学新知：PLC编程基础PLC控制系统设计目录目录基本数据类型数据存储区数据寻址01基本数据类型基本数据类型数据类型(DataType)是数据在CPU中的组织形式，它明确了数据的长度和数据的操作方式（支持哪些指令），编程时给变量指定数据类型后，编译器会给该变量分配相应长度的存储空间并明确该变量的操作方式。在S7-200SMART中，使用变量表进行赋值时，必须为每一个变量指定数据类型。基本数据类型S7-200SMART中基本数据类型如表1所示。寻址格式数据位长度范围说明位（BOOL）1位0到1布尔字节（BYTE）8位0到255无符号字节-128到+127有符号字节字（WORD）16位0到65535无符号整数整型（INT）16位-32768到+32767有符号整数双字（DWORD）32位0到4294967295无符号双整数双整型（DINT）32位-2147483648到+2147483647有符号双整数实数（REAL）32位+1.175495E-38到+3.402823E+38-1.175495E-38到+3.402823E+38IEEE32位浮点数字符串（STRING）1至255字节ASCII字符代码0至255一个字符以ASCII形式储存占1个字节表1基本数据类型02数据存储区数据存储区在PLC系统中，配置了多样化的存储器，存储不同渠道的数据。程序设计过程中，开发人员通过特定的指令对这些存储器内的数据进行操作与管理。以S7-200SMARTCPUST40为例，其数据存储区域的具体划分如表2所示。储存器数据存储区S7-200SMARTCPUST40的主要数据存储区如表2所示。区域含义说明与实际输入/输出信号相关联的输入/输出映像区I数字量输入（DI）10.0-131.7，共计32x8，最多256个DIQ数字量输出（DQ）Q0.0-Q31.7，共计32x8，，最多256个DQAI模拟量输入AIW0-AIW110，共计111个，只读AQ模拟量输出AQW0-AQW110，共计111个，只写内部数据存储区V变量存储区VB0到VB16383，共计16384个，可通过位、字节、字、双字等访问。例如：VB0.0、VB0、VW0、VD0等M位存储区M0.0-M31.7，可以按位、字节、字或双字来存取M区数据T定时器存储区用于时间累计C计时器存储区用于累计其输入端脉冲电平由低到高的次数SM特殊存储器SM0.0-SM1699.7（SMB0-SMB29、SMB480-SMB515、SMB1000-SMB1699只读）提供了在CPU和用户程序之间传递信息的一种方法。可以使用这些位来选择和控制CPU的有些特殊功能，可以按位、字节、字或双字访问SM位表2主要数据存储区03数据寻址数据寻址“寻址”是指PLC的CPU根据程序中变量的地址，找到对应的物理地址的过程。西门子200smart有立即寻址，直接寻址，间接寻址三种，如图1所示。寻址方式直接寻址立即寻址间接寻址物理寻址符号寻址指针寻址图1寻址方式数据寻址1立即寻址是指对立即数直接进行读/写操作的寻址方式。在这种寻址方式中，数据在指令中以常数的形式出现，取出指令的同时也就取出了操作数据。1二进制格式：在二进制数前加2#表示二进制格式，如：2#1010。2十进制格式：直接用十进制数表示即可，如：8866。3十六进制格式：在十六进制数前加16#表示十六进制格式，如：16#2A6E。4ASCII码格式：用单引号ASCII码文本表示，如：、‘Hi’。注意：“#”为常数格式的说明符，若无“#”则默认为十进制。数据寻址2直接寻址-物理寻址物理寻址：通过在程序中直接指定要访问的存储区名称及访问宽度（大小）的寻址方式，S7-200Smart具有不同的存储区，每一个存储区都有唯一的物理地址。根据访问宽度的不同，可以分为位（bit）寻址和字节（byte）寻址。①位寻址是直接访问存储区中的某一位，其语法规则为：“存储区标识”+“物理地址”+“.”+“位地址”。例如：M3.4代表M存储器的第3个字节的第4位，如表4所示。表4位寻址举例数据寻址2直接寻址-物理寻址②字节寻址是访问存储区的某个字节、字或者双字的寻址方式。其语法规则为：“存储区标识”+“访问宽度”+“物理地址”。当涉及到多字节组合寻址时，遵循“高地址，低字节”的规律，如图2所示。图2字节寻址举例数据寻址符号名可以使用字母、数字的组合，最大长度为23个字符；符号名的第一个字符不能为数字，且不能使用系统关键字或物理地址作为符号名。2直接寻址-物理寻址由于物理地址不能表示实际的工程意义且不便于阅读记忆，为了提高程序的可读性，可以给物理地址起一个别名，这个别名称为“符号名”。符号名与物理地址一一对应，这种通过符号名来访问物理地址的方式称为“符号寻址”。数据寻址2直接寻址-物理寻址图3符号寻址举例例如：在编程时可以通过“选择开关”这个符号名称来找到I0.0这个地址，如图3所示。数据寻址3间接寻址间接寻址是利用指针来访问存储器中数据的寻址方式。首先定义一个指针变量，让指针变量指向存储区的纯数值索引，再通过指针访问这个存储区，通过改变指针数值，指向另一个存储区，再访问另一个存储区。间接寻址的过程PLC程序中所定义的变量，或者说符号，有明确的地址。地址与变量是一一对应的关系，通过地址就能找到该变量，也可以说，地址指向该变量。因此，地址被形象化的称为“指针”。变量的指针，就是变量的地址。指针数据寻址3间接寻址地址“VD270”指向变量“实数10”，因此“实数10”的指针就是“VD270”，如图4所示。图4指针举例例如数据寻址3间接寻址地址“VD270”指向变量“实数10”，因此“实数10”的指针就是“VD270”，如图5所示。图5指针举例例如数据寻址3间接寻址整型变量中存放的是整数，实型变量中存放的是实数；同样的，指针变量中存放的是指针。指针变量因此指针变量中存放的是另一个变量的地址。也可以说，指针变量指向另一个变量。S7-200SMARTCPU允许指针访问下列存储区：I、Q、V、M、S、AI、AQ、SM、T（仅限当前值）和C（仅限当前值）。不能使用间接寻址访问单个位或访问HC、L或累加器存储区。数据寻址3间接寻址使用双字移动指令（MOV_DW）来给指针变量赋值，符号“&”用来获取变量的地址；当需要得到指针所指向变量的值时，要使用指针取值符号“*”。图6该程序段将“实数1”的地址（VD24）存放到指针变量“指针1”中。图6指针变量赋值举例数据寻址3间接寻址变量“指针1”前面加上“*”，表示取指针1所指向的变量的值，如图7所示。图7该程序段将“实数1”的地址（VD24）存放到指针变量“指针1”中。图7指针变量取值举例谢谢观看项目一对岗学新知：PLC工作原理PLC控制系统设计目录目录PLC基本结构PLC基本组成PLC的工作原理01PLC基本结构PLC（ProgrammableLogicController，可编程逻辑控制器）实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同。基本组成图PLC基本结构02PLC基本组成电源用于将交流电转换成PLC内部所需的直流电，大部分PLC采用开关式稳压电源供电。1.电源中央处理器（CPU）是PLC的控制中枢，也是PLC的核心部件，其性能决定了PLC的性能。中央处理器由控制器、运算器和寄存器组成，这些电路都集中在一块芯片上，通过地址总线、控制总线与存储器的输入/输出接口电路相连。中央处理器的作用是处理和运行用户程序，进行逻辑和数学运算，控制整个系统使之协调。2.中央处理单元PLC基本组成存储器是具有记忆功能的半导体电路，它的作用是存放系统程序、用户程序、逻辑变量和其他一些信息。其中系统程序是控制PLC实现各种功能的程序，由PLC生产厂家编写，并固化到只读存储器(ROM)中，用户不能访问。3.存储器输入单元是PLC与被控设备相连的输入接口，是信号进入PLC的桥梁，它的作用是接收主令元件、检测元件传来的信号。输入的类型有直流输入、交流输入、交直流输入。4.输入单元PLC基本组成输出单元也是PLC与被控设备之间的连接部件，它的作用是把PLC的输出信号传送给被控设备，即将中央处理器送出的弱电信号转换成电平信号，驱动被控设备的执行元件。输出的类型有继电器输出、晶体管输出、晶闸门输出。5.输出单元PLC除上述几部分外，根据机型的不同还有多种外部设备，其作用是帮助编程、实现监控以及网络通信。常用的外部设备有编程器、打印机、计算机等。6.其它PLC基本组成03PLC的工作原理PLC的工作原理主要基于其循环扫描的工作方式，分为：输入采样阶段：PLC首先扫描所有输入端子，并将各输入状态存入内存中各对应的输入映像寄存器中。程序执行阶段：根据PLC梯形图程序扫描原则，PLC按先左后右、先上后下的步序逐点扫描。输出刷新阶段：在所有指令执行完毕后，输出映像寄存器中所有输出继电器的状态在输出刷新阶段转存到输出锁存器中，通过一定方式输出，驱动外部负载。PLC的工作原理完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。通过输入处理、程序执行和输出处理这几个阶段，实现对工业设备的控制。谢谢观看项目一对岗学新知：PLC基本编程指令PLC控制系统设计目录目录特殊寄存器位逻辑指令定时器指令01特殊寄存器S7-200SMARTCPU提供包含系统数据的特殊存储器。SMW表示指示特殊存储器字的前缀。SMB表示指示特殊存储器字节的前缀。各个位寻址为SM<字节号>.<位号>。STEP7‑Micro/WINSMART中的系统符号表显示特殊存储器。特殊寄存器最常用到的是SMB0系统状态位，功能详见下表：特殊寄存器表1-2-2SMB0系统状态位S7-200SMART符号名SM地址说明Always_OnSM0.0该位始终为TRUE。First_Scan_OnSM0.1在第一个扫描周期，CPU将该位设置为TRUE，此后将其设置为FALSE。该位的一个用途是调用初始化子例程。Retentive_LostSM0.2在以下操作后，CPU将该位设置为TRUE并持续一个扫描周期：重置为出厂通信命令重置为出厂存储卡评估评估程序传送卡（在此评估过程中，会从程序传送卡中加载新系统块）。CPU在上次断电时存储的保持性记录出现问题。该位可用作错误存储器位或用作调用特殊启动顺序的机制。RUN_Power_UpSM0.3通过上电或暖启动条件进入RUN模式时，CPU将该位设置为TRUE并持续一个扫描周期。该位可用于在开始操作之前给机器提供预热时间。Clock_60sSM0.4该位提供一个时钟脉冲。周期时间为一分钟时，该位有30秒的时间为FALSE，有30秒的时间为TRUE。该位可简单轻松地实现延时或提供一分钟时钟脉冲。最常用到的是SMB0系统状态位，功能详见下表：特殊寄存器表1-2-2SMB0系统状态位S7-200SMART符号名SM地址说明Clock_1sSM0.5该位提供一个时钟脉冲。周期时间为一秒时，该位有0.5秒的时间为FALSE，然后有0.5秒的时间为TRUE。该位可简单轻松地实现延时或提供一秒钟时钟脉冲。Clock_ScanSM0.6该位是一个扫描周期时钟，其在一次扫描时为TRUE，然后在下一次扫描时为FALSE。在后续扫描中，该位交替为TRUE和FALSE。该位可用作扫描计数器输入。RTC_LostSM0.7该位适用于具有实时时钟的CPU型号。如果实时时钟设备的时间在上电时复位或丢失，则CPU将该位设置为TRUE并持续一个扫描周期。程序可将该位用作错误存储器位或用来调用特殊启动序列。02位逻辑指令常开和常闭开关通过触点符号进行表示。如果能流位于左侧且触点闭合，则能流将通过触点流向右侧的连接器，流至下一连接元件。线圈输出指令将输出位的新值写入过程映像寄存器。常用的有常开、常闭、线圈：位逻辑指令常开、常闭、线圈指令符号及其说明如下表所示位逻辑指令常开、常闭、线圈指令应用示例功能按下启动按钮，绿灯点亮，按下停止按钮，绿灯熄灭的功能。03定时器指令定时器指令S7-200指令集提供三种不同类型的定时器，指令符号及其说明如图所示。表1-2-5定时器指令符号及其说明定时器指令TON、TONR和TOF定时器提供三种分辨率。分辨率由定时器编号确定如下表1-2-6所示。当前值的每个单位均为时基的倍数。例如，使用10ms定时器时，计数50表示经过的时间为500ms。表1-2-6定时器编号及其分辨率定时器指令TON接通延时定时器应用示例：图1-2-7接通延时定时器应用示例图图1-2-8接通延时定时器应用时序图功能当I0.0接通后，延时1S，Q0.0接通。时序图如图1-2-8。谢谢观看项目一对岗学新知：西门子200Smart软硬件介绍PLC控制系统设计目录目录西门子200Smart硬件介绍西门子200Smart软件介绍01西门子200Smart硬件介绍西门子S7-200SMART是一款高性价比的小型PLC产品，其硬件特性及功能丰富。其硬件结构如图1-2-1所示。相同。西门子200Smart硬件介绍图1-2-1S7-200SMART硬件结构图西门子200Smart硬件介绍S7-200SMARTCPU系列包括十四个型号，分为两条产品线：紧凑型（C）和标准型（S）。CPU型号的第一个字母表示产品线，第二个字母表示电源和输出类型（交流电源/继电器输出（R）或直流电源/直流晶体管（T）），数字表示总板载数字量I/O计数，如型号为ST40的CPU类型是标准型，电源和输出类型是直流电源/直流晶体管输出类型，总板载数字量I/O点数40个。1.CPU西门子200Smart硬件介绍以SR/ST标准型CPU为例，其可扩展6个扩展模块和1个信号板，适用于I/O点数较多，逻辑控制较为复杂的应用。S7-200SMARTCPU主要性能如图1-1-2所示。2.扩展性图1-2-2S7-200SMARTCPU主要性能西门子200Smart硬件介绍S7-200SMARTSR/STCPU模块本体集成1个PROFINET接口和1个RS485接口，通过扩展CM01信号板或者EMDP01模块，其通信端口数量最多可增至4个，可满足小型自动化设备与触摸屏、变频器、伺服驱动器及第三方设备通信的需求。3.通信功能西门子200Smart硬件介绍CPU本身集成有3路高速脉冲输出，频率为100kHz，支持多种输出方式和运动模式。不同型号的CPU技术参数如下表1-2-1CPU技术参数所示。4.运动功能表1-2-1CPU技术参数02西门子200Smart软件介绍STEP7-Micro/WINSMART是S7-200SMART的编程组态软件，能流畅运行在Windows7或Windows10操作系统上；支持LAD（梯形图），STL（语句表），FBD（功能块图）编程语言，部分语言之间可以自由转换，安装文件小于200MB；在沿用STEP7-Micro/WIN优秀编程理念的同时，更多的人性化设计使编程更容易上手，项目开发更加高效。西门子200Smart软件介绍西门子200Smart软件介绍用户界面如图1-1-3所示编程窗口菜单界面项目树STEP7-Micro/WINSMART软件特点：全新的菜单设计全移动式窗口设计变量定义与注释新颖的向导设置状态监控便利的指令库强大的密码保护功能谢谢观看项目一花样喷泉PLC编程与控制PLC控制系统设计控制要求：花样喷泉PLC编程与控制1按下启动按钮，喷泉开始工作；按下停止按钮，喷泉停止工作；

2喷泉工作方式由花样选择开关决定，每种花样都自动循环工作。喷泉花样1的控制要求花样选择开关处于位置1时，按下启动按后，按4-3-2-1的顺序依次喷水，间隔时间2秒，3秒后，所有喷头停止喷水，再过3秒，4号喷头喷水，1秒后循环进行。喷泉花样2的控制要求花样选择开关处于位置2时，按下启动按钮后，1、3号喷头喷水，3秒后，2、4号喷头喷水，同时1、3号喷头停止喷水，如此交替运行2次后，4组喷头全部喷水，3秒后，所有喷头停止喷水，再过3秒后循环进行。花样喷泉PLC编程与控制I/O地址分配表名称地址作用选择开关I0.0选择喷泉样式启动I0.1启动运行停止I0.2停止运行1号喷头Q0.0模块1，22号喷头Q0.1模块3，43号喷头Q0.2模块5，64号喷头Q0.3模块7，8花样喷泉PLC编程与控制I/O接线图花样喷泉PLC编程与控制根据项目控制要求，可设计出顺序控制图如右图所示，初始状态下，当花样选择开关处于位置1时，按下启动按钮后，开始执行左侧顺序控制逻辑，花样选择开关处于位置2时，按下启动按钮后，开始执行右侧顺序控制逻辑。控制流程图分析顺序控制图1-1花样喷泉PLC编程与控制将顺序控制图按照I/O分配表、中间存储器、特殊继电器将图1-1的顺序控制图转化成顺序功能图如图1-2所示。控制流程图分析顺序功能图图1-2花样喷泉PLC编程与控制初始化和子程序调用程序花样喷泉PLC编程与控制喷泉样式一参考子程序花样喷泉PLC编程与控制输出动作样例程序谢谢观看项目一花样喷泉PLC编程与控制PLC控制系统设计目录目录控制流程图分析将控制流程图转换成功能图程序编写思路01控制流程图分析控制流程图分析花样喷泉的控制要求1按下启动按钮，喷泉开始工作；按下停止按钮，喷泉停止工作；2喷泉工作方式由花样选择开关决定，每种花样都自动循环工作。喷泉花样2的控制要求花样选择开关处于位置2时，按下启动按钮后，1、3号喷头喷水，3秒后，2、4号喷头喷水，同时1、3号喷头停止喷水，如此交替运行2次后，4组喷头全部喷水，3秒后，所有喷头停止喷水，再过3秒后循环进行。喷泉花样1的控制要求花样选择开关处于位置1时，按下启动按后，按4-3-2-1的顺序依次喷水，间隔时间2秒，3秒后，所有喷头停止喷水，再过3秒，4号喷头喷水，1秒后循环进行。控制流程图分析根据控制要求，找出输入和输出，并进行地址分配名称地址作用选择开关I0.0选择喷泉样式启动I0.1启动运行停止I0.2停止运行1号喷头Q0.0模块1，22号喷头Q0.1模块3，43号喷头Q0.2模块5，64号喷头Q0.3模块7，8系统变量分配表控制流程图分析初始状态下，当花样选择开关处于位置1时，按下启动按钮后，开始执行左侧顺序控制逻辑；初始状态下，花样选择开关处于位置2时，按下启动按钮后，开始执行右侧顺序控制逻辑。图1-1顺序控制图根据项目控制要求，可设计出如右图的顺序控制图。02将控制流程图转换成功能图将控制流程图转换成功能图图1-2顺序功能图将顺序控制图1-1按照I/O分配表、中间存储器V、定时器T等转化成如图1-2的顺序功能图。03程序编写思路程序编写思路1子程序调用和初始化编写程序编写思路2喷泉程序段的编写程序编写思路3喷泉动作编写谢谢观看项目二对岗学新知：单一传送指令PLC控制系统设计单一数据传送指令每次传送一个数据。MOV指令是将输入的数据（IN）传送到输出（OUT），在传送过程中不改变数据原始值。传送指令包含：字节传送MOVB、字传送MOVW、双字传送MOVD和实数传送MOVR。单一传送指令单一传送指令表2-2-3单一传送指令单一传送指令功能功能：当V1.0值为1，VB100=0时，将数值“1”传送到字节VB100中。字节传送指令应用示例谢谢观看项目二对岗学新知：数值比较指令PLC控制系统设计比较指令可以对两个数据类型相同的数值进行比较。可以比较字节Byte、有符号整数INT、有符号双整数DINT和实数Real。数值比较指令表2-2-1比较指令类型表比较类型输出仅在以下条件为TRUE==

(LAD/FBD)IN1等于IN2<>

IN1不等于IN2>=IN1大于或等于IN2<=IN1小于或等于IN2>

IN1大于IN2<

IN1小于IN2所选数据类型标识符决定IN1和IN2参数所需的数据类型。当比较的结果为真（TRUE）时，比较结果为TRUE时，比较指令将接通触点。数值比较指令表2-2-2选择要比较的数据类型数值比较指令数值比较指令应用示例功能变量VB100跟指令设定的值“1”进行数值比较，如果VB100=1，则结果为TRUE，Q0.4、Q0.2接通。谢谢观看项目二对岗学新知：顺序控制设计法PLC控制系统设计目录目录顺序控制设计法概念顺序功能图的组成设计顺序控制梯形图的一些基本问题01顺序控制设计法概念顺序控制设计法概念按照生产工艺预先规定的顺序，在各个输入信号的作用下，根据内部状态和时间的顺序，在生产过程中各个执行机构自动地有秩序地进行操作。1.顺序控制顺序控制设计法将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段（步，Step），用编程元件（例如M）来代表各步。在任何一步内输出量的状态不变，相邻两步输出量总的状态是不同的，步与各输出量有着极为简单的逻辑关系。2.顺序控制设计法顺序功能图（SequentialFunctionChart）是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形。3.顺序功能图（SFC）02顺序功能图的组成顺序功能图的组成左限位下起动到中限位到右限位延时时间到到左限位初始状态快进工进快退暂停M0.0M0.1M0.2M0.4M0.3I0.3·I0.0I0.1I0.2T0I0.3Q4.0T0Q4.0Q4.2Q4.1初始步快进步工进步暂停步快退步动作转换及转换条件有向线段图2.16顺序功能图的组成顺序功能图的组成1步：将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段，这些阶段称为步（step），并用编程元件（M或V存储器）来代表各步。2初始步：与系统的初始状态相对应的步。用双线方框表示。3动作或命令：在某一步要完成某些“动作”或向被控制系统发出某些“命令”。4活动步（当前步）：系统正处于某一步所在的阶段时，该步处于活动状态。顺序功能图的组成5有向连线：表示步的活动状态的进展方向。从上到下或从左至右箭头不标，反之标出。6转换：用有向连线上与有向连线垂直的短划线来表示，将相邻两步隔开。7转换条件：转换条件是与转换相关的逻辑命题，转换条件可以用文字语言、布尔代数表达式或图形符号标注在表示转换的短线的旁边。03设计顺序控制梯形图的一些基本问题设计顺序控制梯形图的一些基本问题开始执行自动程序之前，要求系统处于规定的初始状态。1.初始状态同一个输出位的线圈可能出现两次或多次的现象。（用S/R指令驱动的线圈不存在双线圈题）2.双线圈问题（程序设计中不允许出现双线圈的现象）转换实现的两个条件对应的串联电路接通的时间只有一个扫描周期，因此应使用有记忆功能的电路或指令来控制代表步的存储器位。起保停电路和置位复位电路都具有记忆功能。可以用存储器位M或V来代表步，设计顺序控制程序的梯形图。顺序控制程序可分为控制电路和输出电路两部分。3.设计顺序控制程序的基本方法谢谢观看项目二十字路口交通灯PLC编程与控制PLC控制系统设计控制要求：十字路口交通灯PLC编程与控制1交通灯控制系统设有白天和夜间两种控制模式，由转换开关控制。2按下启动按钮，交通灯开始工作，按下停止按钮，交通灯马上停止工作。3在夜间模式时，东西方向和南北方向黄灯以1次每秒的频率闪烁发光。4在白天运行模式时，按下启动按钮，交通灯控制系统按时序图要求运行。交通灯时序图路况示意图如图所示：十字路口交通灯PLC编程与控制白天模式十字路口交通灯PLC编程与控制I/O地址分配表十字路口交通灯PLC编程与控制名称地址启动I0.0停止I0.1模式选择I0.2东西车道绿灯Q0.0东西车道黄灯Q0.1东西车道红灯Q0.2南北车道绿灯Q0.3南北车道黄灯Q0.4南北车道红灯Q0.5十字路口交通灯PLC编程与控制I/O接线图十字路口交通灯PLC编程与控制根据项目控制要求，可设计出顺序控制图如图2-1所示，在初始状态下判断模式转换开关当前为白天/夜间控制模式，当转换开关为白天模式，按下启动按后，开始执行左侧顺序控制逻辑；当转换开关为夜间模式，按下启动按后，开始执行右侧顺序控制逻辑。顺序功能图顺序控制图2-1十字路口交通灯PLC编程与控制将顺序控制图按照I/O分配表、中间存储器、特殊继电器将图2-1的顺序控制图转化成顺序功能图如图2-2所示。顺序功能图顺序功能图2-2十字路口交通灯PLC编程与控制根据模式选择开关来切换白天/夜间模式，应将任务分解成白天、夜间两个子程序；根据白天、夜间两个子程序的所运用的中间变量共同完成交通信号灯的控制，从而创建信号灯控制子程序；构建总体的程序框架分为MAIN主程序、白天子程序、夜间子程序、信号灯子程序。程序编写思路十字路口交通灯PLC编程与控制MAIN主程序样例程序白天样例程序十字路口交通灯PLC编程与控制十字路口交通灯PLC编程与控制白天样例程序十字路口交通灯PLC编程与控制夜间样例程序十字路口交通灯PLC编程与控制信号灯样例程序谢谢观看项目三对岗学新知：PLC基本编程指令PLC控制系统设计PLC基本编程指令一般情况下，在同一项目中，置位指令和复位指令通常会成对使用：即同一变量在一定条件下置位输出，会有另一条件令其复位输出。上升沿和下降沿用于检测信号的跳变，其接通信号只保持一个扫描周期。置位、复位、上升沿、下降沿指令表3-2-1置位、复位指令符号及其说明PLC基本编程指令置位、复位、上升沿、下降沿指令应用示例功能按下启动按钮，绿灯点亮，按下停止按钮，绿灯熄灭的功能。谢谢观看项目三机械动力头PLC编程与控制PLC控制系统设计控制要求：机械动力头PLC编程与控制1动力头控制系统设有手动和自动两种控制模式，由转换开关控制。2在手动模式下，可以分别进行“快进”“工进”“快退”“减速”等操作。3在自动模式时，该动力头的加工过程：动力头在原位开关SQ4，并加以启动信号，动力头快进；动力头碰到限位开关SQ1后，动力头由快进转为工进；动力头碰到限位开关SQ2后，动力头停止工进，并延时3秒；延时时间到，动力头快退；动力头碰到限位开关SQ3后，动力头减速运行；动力头回到原位开关SQ4，开始循环动力头的加工过程；按下流程停止按钮动力头必须运行完这一周才能停止工作。控制要求：机械动力头PLC编程与控制4在任何情况下按下急停按钮，系统立即停止工作。5有必要的电气保护和互锁措施。动力头工作运行图I/O地址分配表机械动力头PLC编程与控制名称地址作用选择开关I0.0选择手动/自动模式急停按钮I0.1紧急停止启动按钮I0.2启动停止按钮I0.3流程停止限位开关SQ1I0.4限位开关1限位开关SQ2I0.5限位开关2限位开关SQ3I0.6限位开关3原位开关SQ4I0.7限位开关4名称地址作用手动快进开关I1.0手动快进手动工进开关I1.1手动工进手动快退开关I1.2手动快退手动减速开关I1.3手动减速快进电机Q0.0快进工进电机Q0.1工进快退电机Q0.2快退减速电机Q0.3

减速机械动力头PLC编程与控制I/O接线图机械动力头PLC编程与控制根据项目控制要求，可设计出自动控制模式的顺序控制图如图3-1顺序控制图所示。在初始状态下判断转换开关当前为自动模式，动力头在原位，并按下启动按钮开始执行自动控制流程。顺序控制图3-1机械动力头PLC编程与控制将顺序控制图按照I/O分配表、中间存储器、特殊继电器将图3-1的顺序控制图转化成顺序功能图3-2所示。顺序控制图3-2谢谢观看项目四对岗学新知：计数器指令PLC控制系统设计计数器指令S7-200系列PLC有三种类型的计数器：加计数器CTU（递增计数器）、减计数器CTD（递减计数器）和加减计数器CTUD。计数器的编号为C0～C255。计数器指令：计数器的功能是对输入脉冲进行计数。计数器指令表4-2-1加计数器CTU、减计数器CTD、加减计数器CTUD符号及其说明计数器指令当I0.1触点闭合时，CTU计数器的R（复位）端输入为ON，CTU计数器的状态为0，计数值也清0。当I0.0触点第一次由断开转为闭合时，CTU的CU端输入一个脉冲上升沿，CTU计数值增1，计数值为1，I0.0触点由闭合转为断开时，CTU计数值不变。计数器指令使用示例计数器指令当I0.0触点第二次由断开转为闭合时，CTU计数值又增1，计数值为2。当I0.0触点第三次由断开转为闭合时，CTU计数值再增1，计数值为3，达到设定值，CTU的状态变为1。计数器指令使用示例计数器指令当I0.0触点第四次由断开转为闭合时，CTU计数值变为4，其状态仍为1。如果这时I0.1触点闭合，CTU的R端输入为ON，CTU复位，状态变为0，计数值也清0。CTU复位后，若CU端输入脉冲，CTU又开始计数。在CTU计数器C2的状态为1时，C2常开触点闭合，线圈Q0.0得电；计数器C2复位后，C2触点断开，线圈Q0.0失电。计数器指令使用示例谢谢观看项目四洗衣机PLC编程与控制PLC控制系统设计洗衣机PLC编程与控制洗衣机控制要求1洗衣机按下启动后，按以下顺序进行工作：洗涤（1次）——漂洗（2次）——脱水——发出报警，完成流程。洗涤：进水——正转3秒、反转3秒，循环6次——排水。漂洗：进水——正转3秒、反转3秒，循环4次——排水。进水：进水阀打开后液位逐渐升高，首先液位开关SL2闭合，其次液位开关SL1闭合，SL1闭合后，关闭进水阀。排水：排水阀打开后液位逐渐降低，首先液位开关SL1断开，其次液位开关SL2断开，SL1断开后，关闭排水阀。脱水：脱水5秒。报警：报警灯亮4秒。洗衣机PLC编程与控制洗衣机控制要求2按下排水开关，终止当前流程，复位工作次数，强制排水。3按下停止按钮，停止进水、排水、脱水及报警工作控制，复位工作次数。4流程开始前，确保洗衣机无动作，复位工作计数次数。洗衣机PLC编程与控制I/O地址分配表名称地址作用启动按钮I0.0流程启动停止按钮I0.1紧急停止并复位排水开关I0.2强制排水液位开关SL1I0.3高液位开关液位开关SL2I0.4低液位开关报警指示灯Q0.0报警提示正转Q0.1电机正转运行反转Q0.2电机反转运行进水阀Q0.3控制进水排水阀Q0.4控制排水脱水Q0.5洗衣机脱水计数器说明表名称地址作用计数1C1洗涤正反转计数计数2C2漂洗正反转计数漂洗次数C3漂洗次数计数洗衣机PLC编程与控制I/O接线图洗衣机PLC编程与控制根据项目控制要求，可设计出自动控制模式的顺序控制图如图4-1所示。流程初始化时需要复位所有的计数器，按下启动按钮开始执行洗衣机控制流程。顺序控制图4-1洗衣机PLC编程与控制将顺序控制图按照I/O分配表、中间存储器、特殊继电器将图4-1的顺序控制图转化成顺序功能图如图4-2所示。顺序控制图4-2洗衣机PLC编程与控制程序编写思路根据洗衣机实训单元的控制要求，执行单个流程，在流程中通过中间变量去控制功能输出线圈，因此构建总体的程序框架分为MAIN主程序、功能控制子程序。洗衣机PLC编程与控制MAIN样例程序主控制流程主要完成进水—正转—反转—排水的主要流程，部分控制流程程序如下。谢谢观看项目五对岗学新知：步进驱动设置PLC控制系统设计目录目录运动向导01运动向导使用运动控制向导，可组态开环运动控制。通过运动控制向导，可定义运动轴的参数，并为当前应用定义一组位置曲线。运动向导1.组态轴数组态轴数选择取决于CPU型号：本项目所使用的CPU型号为S7-200smartST40，因此可以选择轴0、轴1、轴2三种，任务只用到一台步进驱动系统，因此选择轴0即可。运动向导2.选择轴名称单击轴名称时，将显示“轴名称”对话框，在此可组态自定义轴名称，默认名称为“轴x”，其中“x”等于轴编号。本项目任务命名为“单台步进电机”。运动向导3.选择测量系统本项目使用的电机步距角为1.8°，则转一圈需要的脉冲数为360÷1.8=200个，精度太低，为了提高精度，使用驱动器上的细分，通过拨码开关调节细分。选择32细分，则转一圈需要的脉冲数为200×32=6400个。电机转一圈，旋转机构走360°，则需发6400个脉冲，从而实现定位。运动向导4.选择方向控制单相（2个输出）：一个输出(P0)控制脉动，一个输出(P1)控制方向。正：表示P1=1时正方向旋转，P1=0时表示反方向旋转。运动向导5.输入本项目中使用I0.0作为RPS输入端，有效电平为上限，其余输入/输出控制默认情况下禁用。本项目未未使用输出。运动向导6.电机速度注：要给稍微大点的启动/停止速度，否则电机无法动作。本项目所使用的CPU输出通道最大输出频率是10KHz，表示1秒发10万个脉冲，按照电机转一圈需要6400个脉冲，旋转机构一圈走360度，则可以算出最大速度是：100000÷6400×360=5625°/s。运动向导7.JOG参数点动一般用于手动调整，其速度的设置要根据现场的需求决定。增量设置则可以定义点动的最小运行距离,其数值一般取决于手动微调的最小幅度。运动向导8.电机时间运动向导9.急停时间运动向导10.反冲补偿运动向导11.参考点运动向导11.参考点运动向导12.读取位置此指令以通信的方式读取V90的绝对值编码器数值，仅支持使用绝对值编码器的V90驱动器且不支持实时位置读取。本项目不启用读取位置组态。运动向导13.曲线本项目未运用曲线组态。运动向导14.存储器分配由于向导组态后会占用V存储区空间，因此用户需要特别注意，此连续数据区不能被其他程序使用。默认地址从VB0开始。本项目存储器地址从VB1001开始，避免与程序中V存储器冲突。运动向导15.组件向导配置结束后，在指令清单中如果不想选择某项或某几项，可将其右侧复选框中的勾去掉，最后在生成子程序时就不会出现上述指令，从而可减小向导占用V存储区的空间。运动向导16.映射向导结束后，可以在此查看组态的功能分别对应哪些输入/输出点，并据此安排程序与实际接线。由于向导组态完成后会占用V存储区空间，需要特别注意此连续数据区不能被其他程序使用。谢谢观看项目五对岗学新知：步进驱动系统介绍PLC控制系统设计目录目录概述步进驱动器的接线步进驱动器细分参数步进电机的参数01概述步进电机是一种作为控制用的特种电机，它的旋转是以固定的角度（称为“步距角”）一步一步运行的，可以在每一个步骤中停下来，故不需要反馈系统。概述显著特点：精确控制：步进电机可以精准定位，精度高于传统电机。可靠性高：步进电机没有电刷和电容器等易损件，结构简单，因此寿命长、可靠性高。易于控制：步进电机的驱动控制相对简单，只需要向其提供脉冲信号即可控制其运动，控制器和电机的接口简单，易于集成和应用。在需要精确控制和定位的场合中得到了广泛应用。步进电机的运行要有一电子装置进行驱动，这种装置就是步进电机驱动器，它把控制系统发出的脉冲信号转化为步进电机的角位移；也可理解为，控制系统每发一个脉冲信号，通过驱动器使步进电机旋转一步距角。所以步进电机的转速与脉冲信号的频率成正比，即控制步进脉冲信号的频率，便可对电机进行精确调速；控制步进脉冲的个数，便可对电机进行精确定位。概述图5-2-1步进电机图5-2-2步进驱动器02步进驱动器的接线本项目所使用到的是型号为YKE2405M的步进驱动器，它的实物外观图及接线示意图如图5-2-3和5-2-4所示。步进驱动器的接线图5-2-3步进驱动器实物外观图图5-2-4步进驱动器接线示意图03步进驱动器细分参数细分是步进电机驱动器将上级装置发出的每个脉冲按步进电机驱动器设定的细分系数分成系数个脉冲输出。细分后，电机运行时的实际步距角是基本步距角的几分之一。步进驱动器细分参数步进驱动器上则提供了步进电机的细分参数，通常步进电机细分有2、4、8、16、32、62、128、256、512等，步进电机每转一圈为200个脉冲（整步），2细分对应半步，400个脉冲一圈；如果步进电机驱动器细分为32，那么步进电机驱动器需要输出6400个脉冲，步进电机才转一圈。型号为YKE2305M的步进驱动器的细分设定表如下：步进驱动器细分参数表5-2-1YKE2305M细分设定表型号为YKE2305M的步进驱动器的指示灯引脚功能说明如下：步进驱动器细分参数表5-2-3指示灯引脚功能说明04步进电机的参数本项目使用的步进电机型号为YK42HB38-02A，其技术数据如下表所示。步进电机的参数表5-2-4步进电机技术数据由表可知，该步进电机的步距精度为5%，步距角为1.8°，保持转矩为0.4N·m，额定电流为2.0A。谢谢观看项目五对岗学新知：运动控制子例程应用PLC控制系统设计运动向导根据所选组态选项创建唯一的指令子程序，从而使运动轴的控制更容易。各运动指令均具有“AXISx_”前缀，其中x代表轴通道编号。由于每条运动指令都是一个子程序。导入目录目录常用运动控制指令介绍01常用运动控制指令介绍常用运动控制指令介绍功能：启用和初始化运动轴，方法是自动命令运动轴每次CPU更改为RUN模式时加载组态/包络表。1.AXISx_CTRL注：每个项目只使用此子例程一次，并确保程序会在每次扫描时调用此子例程。使用SM0.0作为EN参数的输入。常用运动控制指令介绍功能：将运动轴置为手动模式。这允许电机按不同的速度运行，或沿正向或负向慢进。2.AXISx_MAN注：同一时间仅能启用RUN、JOG_P或JOG_N输入之一。常用运动控制指令介绍功能：使用组态/包络表中的搜索方法启动参考点搜索操作。当运动轴找到参考点且移动停止时，运动轴将RP_OFFSET参数值载入当前位置。3.AXISx_RSEEK常用运动控制指令介绍功能：命令运动轴转到所需位置。4.AXISx_GOTO注意：若Mode参数设置为0，则必须首先使用AXISx_RSEEK或AXISx_LDPOS指令建立零位置。谢谢观看项目五步进电机PLC编程与控制PLC控制系统设计单台步进电机控制要求：步进电机PLC编程与控制1可以手动控制步进电机的正转/反转；2按下回原按钮，工作台能够自动回原点，回原完成后才可以进行自动控制；3当工作台满足原点要求时，按下启动按钮，工作台按照设定的工作（工作台正转2圈——停止2秒——反转2圈——停止2秒）不断循环；4任何情况下，按下急停按钮，工作台立即停止运行；需重新执行一次回原点指令，才可以重启流程；5速度控制要求：正转速度50°/s,反转速度50°/s,加减速时间均为0.5S。步进电机PLC编程与控制I/O地址分配表名称地址原点传感器I0.0回原按钮I0.1启动按钮I0.2急停按钮I0.3手自动开关I0.4步进电机脉冲Q0.0步进电机方向Q0.2步进电机PLC编程与控制I/O接线图步进电机PLC编程与控制根据项目控制要求，可设计出自动控制模式的顺序控制图如图5-1所示。在初始状态下按下启动按钮开始执行步进电机控制流程。顺序控制图5-1步进电机PLC编程与控制将顺序控制图按照I/O分配表、中间存储器、特殊继电器将图5-1的顺序控制图转化成顺序功能图如图5-2所示。顺序功能图5-2谢谢观看项目五双台步进电机PLC编程与控制PLC控制系统设计两台步进电动机实现工作台旋转控制要求：双台步进电机PLC编程与控制1可以手动控制双台步进电机的正转/反转；2按下回原按钮，工作台能够自动回原点，回原完成后才可以进行自动控制；3当工作台满足原点要求时，按下启动按钮，工作台按照设定的工作（工作台1正向旋转15圈——停止1秒——工作台2正向旋转10圈——停止1秒——工作台2反向旋转10圈——停止1秒——工作台反向旋转15圈——停止1秒）往复循环；两台步进电动机实现工作台旋转控制要求：双台步进电机PLC编程与控制4任何情况下，按下急停按钮，工作台立即停止运行；需重新执行一次回原点指令，才可以重启流程；5速度控制要求：正转速度50°/s,反转速度50°/s,加减速时间均为0.5S。双台步进电机PLC编程与控制I/O地址分配表名称地址原点传感器1I0.0原点传感器2I0.1回原按钮I0.2启动按钮I0.3急停按钮I0.4手自动开关I0.5步进电机脉冲1Q0.1步进电机方向1Q0.7步进电机脉冲2Q0.3步进电机方向2Q1.0双台步进电机PLC编程与控制I/O接线图双台步进电机PLC编程与控制根据项目控制要求，可设计出自动控制模式的顺序控制图如图5-3所示。在初始状态下按下启动按钮开始执行步进电机控制流程。顺序控制图5-3双台步进电机PLC编程与控制将顺序控制图按照I/O分配表、中间存储器、特殊继电器将图5-3的顺序控制图转化成顺序功能图如图5-4所示。顺序功能图5-4注意：在调用子例程的时候一定要选择对应的轴！谢谢观看项目五对岗学新知：伺服驱动系统介绍PLC控制系统设计目录目录概念SV660系列通用型伺服伺服电机的参数与接线01概念概念以物体的位置、速度和转矩等作为控制量，以跟踪输入给定信号的任意变化为目的而构建的自动闭环负反馈控制系统，称为伺服控制系统。主要由控制器、伺服驱动器、伺服电动机、被控对象（工作台）和位置检测（反馈装置）5个部分组成，如下图所示。图6-2-1伺服控制系统组成示意图概念图6-2-1伺服控制系统组成示意图控制器按照系统的给定信号（如位置、速度等）和反馈信号的偏差调节控制量，使步进电动机或伺服电动机按照给定信号的要求完成位移或定位。使用PLC作为伺服控制系统的控制器已成为当前应用的趋势。伺服驱动器又称为"伺服控制器"、"伺服功率放大器"，是用来控制伺服电机的一种控制器，其作用是把控制器送来的信号进行功率放大，用于驱动电动机运转，根据控制命令和反馈信号对电动机进行连续位置、速度或转矩的控制。概念图6-2-1伺服控制系统组成示意图伺服电动机是系统的执行部件，它将控制电压转换成角位移或角速度拖动生产机械运转，它可以是步进电动机、直流伺服电动机和交流伺服电动机。位置检测器件通常是伺服电动机上的光电编码器或旋转编码器，它能够将工作台运动的速度、位置等信息反馈至控制器的输人端，从而形成一个闭合的环，因此伺服控制系统也称为具有负反馈的闭环控制系统；02SV660系列通用型伺服SV660系列通用型伺服SV660系列伺服是汇川技术研制的高性能中小功率的交流伺服产品。该系列产品功率范围为50W~7.5kW，支持EtherCAT、Modbus、CANopen和CANLink等通信协议，采用对应的通信接口，配合上位机可实现多台伺服驱动器联网运行，它的实物外观图如图所示。图6-2-1伺服控制系统组成示意图SV660系列通用型伺服本项目伺服驱动器型号为SV660PS1R6I，一款脉冲型驱动器，通过脉冲信号控制电机的运转，可实现电机正反转、启停、加减速等功能，并能够实现高速运动和低速微调，接线图如图所示。图6-2-3伺服驱动器单相220V系统配线图举例03伺服电机的参数与接线伺服电机的参数与接线本项目使用的伺服电机型号为MS1H1-10B30CB-A330Z（100W），其技术数据如表所示。表6-2-1步进电机技术数据谢谢观看项目六对岗学新知：伺服驱动器参数设置PLC控制系统设计目录目录运动向导01运动向导运动向导1.组态轴数运动向导2.选择轴名称运动向导3.选择测量系统运动向导4.选择方向控制运动向导5.输入运动向导6.电机速度运动向导7.JOG参数运动向导8.电机时间运动向导9.参考点运动向导10.存储器分配运动向导11.组件运动向导12.映射谢谢观看项目六机械手程序设计PLC控制系统设计目录目录控制流程图分析将控制流程图转换成功能图程序编写思路01控制流程图分析控制流程图分析机械手的上升/下降、夹紧/松开的执行结构均采用单线圈的二位电磁阀气压装置实现，线圈得电执行动作，失电释放动作；机械手的夹紧、下降动作均由限位开关控制，并给出了动作到位的信号。控制流程图分析输入名称地址名称地址选择开关I0.0Y轴左限位I1.0启动按钮I0.1Y轴右限位I1.1停止按钮I0.2Y轴原位I1.2点动右行按钮I0.3升降气缸工作位I1.3点动左行按钮I0.4夹紧气缸工作位I1.4升降按钮I0.5急停按钮I1.5夹紧按钮I0.6复位按钮I1.6回原按钮I0.7输出名称地址Q0.0脉冲Q0.2方向Q0.3运行指示灯Q0.4停止指示灯Q0.5升降气缸Q0.6夹紧气缸根据项目控制要求，找出输入和输出，并进行地址分配系统变量分配表控制流程图分析在初始状态，自动模式下，按下回原按钮，工作台回原完成后，按下启动按钮后，开始执行自动控制流程。图1顺序控制图根据项目自动控制要求，可设计出如右图的顺序控制图。02将控制流程图转换成功能图将控制流程图转换成功能图1机械手设有手动、自动两种控制模式，由转换开关控制；2手动模式下，按下相应的按钮，能完成机械手的各种功能操作；3自动模式下，机械手满足原点要求时，按下启动按钮，运行指示灯亮。机械手按照设定的工作（机械手右行150mm——下降——气爪夹紧工件——上升——机械手左行50mm——下降——气爪松开工件——上升）不断循环，气缸动作延时2秒；4按下停止按钮，机械手必须完成该周期的搬运后才能停止，同时停止指示灯亮。5机械手只有处于停止状态时才能进行模式的切换，否则切换无效。控制要求：将控制流程图转换成功能图图2顺序功能图在初始状态（STEP=0），自动模式（I0.0=1）下，按下回原按钮，工作台回原完成后（V20.0=1），按下启动按钮后（I0.0=1），开始执行自动控制流程。将顺序控制图系统变量分配表、顺控步、定时器等转化成如图2的顺序功能图。03程序编写思路程序编写思路根据设备控制要求需要创建一个Y轴控制块；按照任务要求需要区分手动、自动模式，因此需要创建手动控制块、自动控制块；在设备自动运行前需要对设备进行初始化复位的操作，从而创建初始化控制块；完成各个子任务程序编写后，在MAIN主程序调用各个控制块。总体思路：程序编写思路MAIN主程序样例程序初始化程序块的样例程序程序编写思路初始化程序块的样例程序程序编写思路Y轴控制块样例程序程序编写思路Y轴控制块样例程序程序编写思路手动控制块样例程序程序编写思路自动控制块样例程序程序编写思路自动控制块样例程序程序编写思路谢谢观看项目六机械手PLC编程与控制PLC控制系统设计机械手PLC编程与控制机械手的上升/下降、夹紧/松开的执行结构均采用单线圈的二位电磁阀气压装置实现，线圈得电执行动作，失电释放动作；机械手的夹紧、下降动作均由限位开关控制，并给出了动作到位的信号。机械手PLC编程与控制控制要求：1机械手设有手动、自动两种控制模式，由转换开关控制；2手动模式下，按下相应的按钮，能完成机械手的各种功能操作；3自动模式下，满足原点条件，按下启动按钮，运行指示灯亮。机械手先右行，右行到位后，机械手下降，下降到位后，气爪动作夹紧工件，2秒后，机械手上升，上升到位后，机械手左行，左行到位后，机械手下降，下降到位后，机械手气爪松开，把工件放下，2秒后上升，上升到位后，完成一个周期的搬运，然后循环工作。4按下停止按钮，机械手必须完成该周期的搬运后才能停止，同时停止指示灯亮。5机械手只有处于停止状态时才能进行模式的切换，否则切换无效。机械手PLC编程与控制I/O地址分配表输入名称地址名称地址选择开关I0.0Y轴左限位I1.0启动按钮I0.1Y轴右限位I1.1停止按钮I0.2Y轴原位I1.2点动右行按钮I0.3升降气缸工作位I1.3点动左行按钮I0.4夹紧气缸工作位I1.4升降按钮I0.5急停按钮I1.5夹紧按钮I0.6复位按钮I1.6原位按钮I0.7输出名称地址Q0.0脉冲Q0.2方向Q0.3运行指示灯Q0.4停止指示灯Q0.5升降气缸Q0.6夹紧气缸机械手PLC编程与控制I/O接线图机械手PLC编程与控制根据项目控制要求，可设计出自动控制模式的顺序控制图如图6-1所示。在初始状态下按下启动按钮开始执行伺服电机控制流程。顺序控制图6-1机械手PLC编程与控制将顺序控制图按照I/O分配表、中间存储器、特殊继电器将图6-1的顺序控制图转化成顺序功能图如图6-2所示。顺序功能图6-2机械手PLC编程与控制程序编写思路：根据设备控制要求需要创建一个Y轴控制块；按照任务要求需要区分手动、自动模式，因此需要创建手动控制块、自动控制块；在设备自动运行前需要对设备进行初始化复位的操作，从而创建初始化控制块；完成各个子任务程序编写后，将其添加至总体的程序框架中。即程序框架分为MAIN主程序、Y轴控制块、手动控制块、自动控制块、初始化控制块。机械手PLC编程与控制自动控制块部分样例程序：谢谢观看项目七对岗学新知：PLC与变频器通讯应用（一）PLC控制系统设计目录目录Modbus通讯协议介绍PLC与变频器硬件接线变频器通讯地址介绍01Modbus通讯协议介绍Modbus通讯协议介绍Modbus通讯协议介绍ModbusRTU与ModbusASCIModbusRTU与ModbusASCII均为支持RS-485总线的通信协议。ModbusRTU采用二进制表现形式以及紧凑数据结构，通信效率较高，应用比较广泛。ModbusASCIIModbusASCII采用ASCII码传输,并且利用特殊字符作为其字节的开始与结束标识,其传输效率要远远低于ModbusRTU协议,一般只有在通信数据量较小的情况下才考虑使用ModbusASCII通信协议,在工业现场一般都采用ModbusRTU协议。是一种广泛应用于工业自动化领域的通信协议，主要用于设备间的数据交换与控制；Modbus通信协议具有多个变种,其具有支持串口和以太网多个版本,其中最著名的是ModbusRTU、ModbusASCII和ModbusTCP三种。通常基于串口通信的Modbus通信协议都是指ModbusRTU通信协议。Modbus通讯协议介绍1Modbus通讯协议介绍在Modbus网络上传输时，标准的Modbus口使用RS-232C或RS-485串行接口，定义了连接口的针脚、电缆、信号位、传输波特率、奇偶校验。控制器直接或通过Modem进行组网。控制器通信使用主-从技术，即仅一个主站设备能初始化传输

（查询）。其它从站设备根据主站设备查询提供的数据作出相应反应。Modbus通讯协议介绍2Modbus协议的查询-回应周期在ModbusRTU协议的主从式查询-回应周期中，主站发起查询，从站接收并执行相应操作后回应主站，整个过程通过设备地址、功能代码、数据段和错误检测域来确保数据传输的准确性和可靠性。图1主-从式查询-回应周期图Modbus通讯协议介绍3Modbus的报文传输方式Modbus网络通信协议有两种报文传输方式:ASCII(美国标准交换信息码)和RTU(远程终端单元)。在消息中的每个字节（8bit）都作为两个ASCII字符发送。ASCII模式通信优点字符发送的时间间隔可达到1s而不产生错误。在消息中的每个字节（8bit）都作为两个ASCII字符发送。RTU模式通信优点字符发送的时间间隔可达到1s而不产生错误。Modbus通讯协议介绍4ModbusRTU寻址Modbus的地址通常有5个字符值，包含数据类型和偏移量。第1个字符决定数据类型；后4个字符选择数据类型内的正确数值。主站寻址从站寻址ModbusRTU的

寻址两种情况：Modbus通讯协议介绍ModbusRTU主站寻址ModbusRTU主站指令将地址映射至正确功能，以发送到从站。100001~09999是数字量输出（线圈）；ModbusRTU主站指令支持下列Modbus地址：210001~19999是数字量输入（触点）；330001~39999是输入寄存器（通常是模拟量输入）；440001~49999是保持寄存器。所有Modbus地址均从1开始,也就是说,第1个数据值从地址1开始。实际有效地址范围取决于从站。不同的从站支持不同的数据类型和地址范围。Modbus通讯协议介绍ModbusRTU从站寻址ModbusRTU从站指令将地址映射至正确的功能。100001~00256是映射到Q0.0~Q31.7的数字量输出；ModbusRTU从站指令支持下列Modbus地址：210001~10256是映射到I0.0~I31.7的数字量输入；330001~30256是映射到AIW0~AIW110的模拟量输入寄存器；440001~49999和400001~465535是映射到V存储器的保持寄存器。02PLC与变频器硬件接线PLC与变频器硬件接线S7-200SMARTCPU自带一个RS485端口（端口0），标准型CPU额外支持SBCM01信号板(端口1)，信号板可通过

STEP7-MicrO/WINSMART软件组态为RS232通信端口或RS485通信端口。本例程是以CPU自带的端囗0为MODBUS主站，变频器为从站的通信。PLC与变频器硬件接线1RS485端口说明连接器引脚标号信号引脚定义1屏蔽机壳接地224V返回逻辑公共端3RS-485信号BRS-485信号B4发送请求RTS（TTL）55V返回逻辑公共端6+5V+5V，100Ω串联电阻7+24V+24V8RS-485信号ARS-485信号A9不适用10位协议选择（输入）PLC与变频器硬件接线2硬件接线在S7-200SMART和V20变频器之间连接RS485信号（3号引脚为正，8号引脚为负），遵循端口连接规则（V20的P+连接3，N-连接8）。03变频器通讯地址介绍变频器通讯地址介绍1变频器的通讯参数地址MODBUS地址描述访问类型备注40100STW（控制字）R/W控制启停、故障确认等40101HSW（转速设定）设置运转速度值40110ZSW（状态字）R反馈运行状态40111HIW（实际转速）反馈实际频率变频器通讯地址介绍2变频器的通讯控制字变频器通讯控制字（见右表）控制命令：电机停止：16#047E电机正转：16#047F电机反转：16#0C7E电机复位：16#04EF变频器通讯地址介绍3变频器的通讯状态字V20变频器状态字的位定义如右图所示谢谢观看项目七对岗学新知：PLC与变频器通讯应用（二）PLC控制系统设计目录目录PLC通讯指令缩放模拟值的库指令01PLC通讯指令PLC通讯指令SMART指令库专门为Modbus通信预先定义了子程序和中断服务程序，使得与Modbus设备的通信变得更简单；通过Modbus协议指令,可以将S7-200SMART组态为Modbus主站或从站设备。Modbus通信指令主要包括6条指令：与主站有关的四条指令MBUS_CTRL；MB_CTRL2；MBUS_MSG；MB_MSG2。与从站有关的两条指令MBUS_INIT;

MBUS_SLAVE。PLC通讯指令MBUS_CTRL和MB_CTRL2具有相同的作用和参数。MBUS_CTRL用于单个

ModbusRTU主站，MB_CTRL2用于第二个ModbusRTU主站。1MBUS_MSG和MBUS_CTRL一同用于单个ModbusRTU主站。2MB_MSG2和MB_CTRL2一同用于第二个ModbusRTU主站。3MBUS_CTRL和MB_CTRL2指令将主站的S7-200SMART通信端口使能、初始化或禁止Modbus通信。PLC通讯指令1MBUS_CTRL引脚参数数据类型说明ENBOOL使能控制端。必须保证每一扫描周期都被使能,可由SM0.0常开触点控制。ModeBOOL模式选择端。为1将CPU端口分配给Modbus协议并启用该协议；为0将CPU端口分配给PPI协议,并禁用Modbus协议。BaudDWORD波特率设置端。波特率可设定为1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、