山西西门子S7-1500PLC模块代理（量大从优）

山西西门子S7-1500PLC模块代理（量大从优）

西门子S7-200系列PLC的顺序控制设计法

    顺序控制设计编程方法又叫做步序法或状态法，其主旨是将控制要求分解为一个个的步序或状态，用确定的编程元件代表它们，利用步序图或顺序功能图描述步序之间的联系，从而表达整体的控制过程。编程时程序则针对一个个的状态来写，每个状态中表达本状态要完成什么任务，满足什么条件时实现状态间的转移，以及下个状态的编号是多少；同时在程序执行的机理上实现状态与状态间的隔离，即一个流程中只有一个状态相关的程序被执行。通常把执行中的状态称为被激活状态，而称其他状态为未激活状态。这种编程方法的特点是方法规范、条理清楚，且易于化解复杂控制间的交叉联系，从而使编程变得容易。

    1．置位、复位指令

    由置位、复位指令实现的顺序控制不够规范，受编程者的编程风格影响大，在每一状态都由设计者设计退出哪一个状态和在什么条件下进入哪一个状态；置位实现状态的启动、保持，复位实现状态的停止。

    2．定时器

    对于仅适用于由时间延迟控制系统流程的情况，可由定时器实现状态的启动、保持和转移。

    3．顺控指令

    许多PLC的开发商在自己的PLC产品中引入了的状态编程元件及状态指令，S7-200系列PLC也不例外。在S7-200 PLC中用于状态编程的软元件叫做顺控继电器，指令称为顺控继电器指令。

 可编程序控制器使用与继电器电路图极为相似的梯形图语言。如果用可编程序控制器改造继电器控制系统，根据继电器电路图来设计梯形图是一条捷径。这是因为原有的继电器控制系统经过*使用和考验，已经被证明能完成系统要求的控制功能，而继电器电路图又与梯形图有很多相似之处，借鉴原继电器电路图，即用可编程序控制器的外部硬件接线和梯形图软件来实现继电器系统的功能。

    这种设计方法一般不需要改动控制面板，保持了系统原有的外部特性，操作人员不用改变*形成的操作习惯，很容易地依照梯形图的编程规则，直接转化为梯形图。这种方法设计周期短，修改调试程序简易方便。下面介绍其基本设计方法。

    在分析可编程序控制器控制系统的功能时，可以将它想像成一个继电器控制系统中的控制箱，其外部接线图描述了这个控制箱的外部接线，梯形图是这个控制箱的内部“线路图”，梯形图中的输入位(I)和输出位(Q)是这个控制箱与外部世界联系的“中间继电器”，这样就可以用分析继电器电路图的方法来分析可编程序控制器控制系统。在分析时可以将梯形图中输入位的触点想像成对应的外部输入器件的触点，将输出位的线圈想像成对应的外部负载的线圈。外部负载的线圈除了受梯形图的控制外，还可能受外部触点的控制。

    将继电器电路图转换为功能相同的可编程序控制器的外部接线图和梯形图的步骤如下：

    (1)了解和熟悉被控设备的工艺过程和机械的动作情况，根据继电器电路图分析和掌握控制系统的工作原理，这样才能做到在设计和调试控制系统时心中有数。

    (2)确定可编程序控制器的输入信号和输出负载，以及与它们对应的梯形图中的输入位和输出位的地址，画出可编程序控制器的外部接线图。

    (3)确定与继电器电路图的中间继电器、时间继电器对应的梯形图中的存储器位(M)和定时器(T)的地址，建立继电器电路图中的元件和梯形图中的位地址之间的对应关系。

    (4)根据上述对应关系画出梯形图。

    如果继电器电路图中的交流接触器和电磁阀等执行机构用可编程序控制器的输出位来控制，则它们的线圈应接在可编程序控制器的输出端。按钮、控制开关、限位开关、光电开关等用来给可编程序控制器提供控制命令和反馈信号，它们的触点接在可编程序控制器的输入端，一般使用常开触点。继电器电路图中的中间继电器和时间继电器的功能用可编程序控制器内部的存储器位和定时器来完成，它们与可编程序控制器的输入位、输出位无关。

    在设计时应注意梯形图与继电器电路图的区别。梯形图是一种软件，是可编程序控制器图形化的程序。在继电器电路图中，各继电器可以同时动作，而可编程序控制器的CPU是串行工作的，即CPU在某时刻只能处理1条指令。

    根据继电器电路图设计可编程序控制器的外部接线图和梯形图时应注意以下问题：

    (1)应遵守梯形图语言中的语法规定。在继电器电路图中，触点可以放在线圈的左边，也可以放在线圈的右边，但是在梯形图中，线圈必须放在电路的右边。

    (2)设置中间单元。在梯形图中，若多个线圈都受某一触点串、并联电路的控制，为了简化电路，在梯形图中可设置该电路控制的存储器位，它类似于继电器电路中的中间继电器。

    (3)尽量减少可编程序控制器的输入信号和输出信号的点数。可编程序控制器的价格与I/O点数有关，每一输入信号和每一输出信号分别要占用一个输入点和一个输出点，因此减少输入信号和输出信号的点数是降低硬件费用的主要措施。

    在继电器电路图中，一般只需要同一输入器件的一个常开触点给可编程序控制器提供输入信号，而在梯形图中可以多次使用同一输入位的常开触点和常闭触点。在继电器电路图中，如果几个输入器件触点的串、并联电路总是作为一个整体出现，可以将它们作为可编程序控制器的一个输入信号，只占可编程序控制器的一个输入点。

    如果某些器件的触点在继电器电路图中只出现一次，并且与可编程序控制器输出端的负载串联（如有锁存功能的热继电器的常闭触点），则不必将它们作为可编程序控制器的输入信号，可以将它们放在可编程序控制器外部的输出回路，仍与相应的外部负载串联。

    继电器控制系统中某些相对独立且比较简单的部分，可以用继电器电路控制，这样同时减少了所需的可编程序控制器的输入点和输出点。

    (4)设立外部联锁电路。为了防止控制正反转的两个接触器同时动作造成三相电源短路，应在可编程序控制器外部设置硬件联锁电路。除了在梯形图中设置与它们对应的输出位的线圈串联的常闭触点组成的联锁电路外，还应在可编程序控制器外部设置硬件联锁电路。

    (5)为了减少语句表指令的指令条数，在串联电路中单个触点应放在右边，在并联电路中单个触点应放在下面。

    (6)外部负载额定电压的设置。可编程序控制器的继电器输出模块和双向晶闸管输出模块一般只能驱动额定电压AC 220 V的负载如果系统原来的交流接触器的线圈电压为380 V的，应将线圈换成220V的，或设置外部中间继电器。

  闪烁电路是能够输出任意占空比脉冲信号的振荡电路，在PLC中就是一段程序。

    图4-3中I0.0的常开触点接通后，T37的IN输入端为1状态，T37开始定时。2s后定时时间到，T37的常开触点接通，使Q0.0变为ON，同时T38开始定时。再过3 s后T38的定时时间到，它的常闭触点断开，使T37的IN输入端变为0状态，T37的常开触点断开，使Q0.0变为OFF，同时使T38的IN输入端变为0状态，其常闭触点接通，T37又开始定时。以后Q0.0的线圈将这样周期性地“通电”和“断电”，直到I0.0变为OFF。Q0.0线圈“通电”和“断电”的时间分别等于T38和T37的设定值。

    图4-3    闪烁电路及其波形图

    闪烁电路实际上是一个具有正反馈的振荡电路，T37和T38的输出信号通过它们的触点分别控制对方的线圈，形成了正反馈。

    另外，特殊存储器位SM0.5的常开触点可提供周期为1 s、占空比为0.5的脉冲信号，SM0.4的常开触点可提供周期为1min、占空比为0.5的脉冲信号，可以用它们来驱动需要闪烁的指示灯

  启保停电路即启动、保持（或保护）和停止电路的简称，该电路在梯形图中应用很广。如图4-2(a)中，启动信号I0.0和停止信号I0.1(例如启动按钮和停止按钮提供的信号)持续为ON的时间一般都很短。启保停电路主要的特点是具有“记忆”功能，按下启动按钮，I0.0的常开触点接通，如果这时未按停止按钮，I0.1的常闭触点接通，Q0.0的线圈“通电”，它的常开触点同时接通。放开启动按钮，I0.0的常开触点断开，能流经Q0.0的常开触点和I0.1的常闭触点流过Q0.0的线圈，Q0.0仍为ON，这就是所谓的“自锁”或“自保持”功能。按下停止按钮，I0.1的常闭触点断开，使Q0.0的线圈“断电”，其常开触点断开，以后即使放开停止按钮，I0.1的常闭触点恢复接通状态，Q0.0的线圈仍然“断电”。这种功能也可以用图4-2(b)中的S和R指令来实现。

    图4-2    启保停电路

    在实际电路中，PLC的数字量输出都可以认为由启保停电路组成，只是启动、停止信号可能由多个触点组成的串、并联电路提供。由启保停电路再加上定时器等其它电路可以形成实际应用中的各种控制电路。

山西西门子S7-1500PLC模块代理（量大从优）