西門(mén)子plc編程

1、西門(mén)子西門(mén)子plc編程編程 授課人：肖才丁授課人：肖才丁 2010.3 一、狀態(tài)故障判斷 nsf（系統(tǒng)出錯(cuò)/故障顯示，紅色）：cpu硬件故障或軟件錯(cuò)誤時(shí)亮。 nbatf（電池故障，紅色）：電池電壓低或沒(méi)有電池時(shí)亮。 ndc5v（+5v電源指示，綠色）：5v電源正常時(shí)亮。 nfrce（強(qiáng)制，黃色）：至少有一個(gè)i/o被強(qiáng)制時(shí)亮。 nrun（運(yùn)行方式，綠色）：cpu處于run狀態(tài)時(shí)亮；重新啟動(dòng)時(shí)以2hz 的頻率閃亮；hold（單步、斷點(diǎn)）狀態(tài)時(shí)以0.5hz的頻率閃亮。 nstop（停止方式，黃色）：cpu處于stop，hold狀態(tài)或重新啟動(dòng)時(shí) 常亮。 nbusf（總線錯(cuò)誤，紅色）。 二、模式選擇開(kāi)關(guān)

2、 nrun-p（運(yùn)行-編程）位置：運(yùn)行時(shí)還可以讀出和修改用戶程序，改 變運(yùn)行方式。 nrun（運(yùn)行）位置：cpu執(zhí)行、讀出用戶程序，但是不能修改用戶程 序。 nstop（停止）位置：不執(zhí)行用戶程序，可以讀出和修改用戶程序。 nmres（清除存儲(chǔ)器）：不能保持。將鑰匙開(kāi)關(guān)從stop狀態(tài)扳到 mres位置，可復(fù)位存儲(chǔ)器，使cpu回到初始狀態(tài)。 三、復(fù)位存儲(chǔ)器： 通電后從stop位置扳到mres位置，“stop” led熄滅1s，亮 1s，再熄滅1s后保持亮。放開(kāi)開(kāi)關(guān)，使它回到stop位置，然后又回 到mres，“stop” led以2hz的頻率至少閃動(dòng)3s，表示正在執(zhí)行復(fù) 位，最后“stop” l

3、ed一直亮。 第二章第二章 plc編程基礎(chǔ)編程基礎(chǔ) 一、快速認(rèn)識(shí)西門(mén)子plc 例如，有兩個(gè)開(kāi)關(guān)例如，有兩個(gè)開(kāi)關(guān)k1、k2?？刂埔?，只有兩個(gè)開(kāi)關(guān)都接通時(shí)小燈?？刂埔螅挥袃蓚€(gè)開(kāi)關(guān)都接通時(shí)小燈d1 才亮。當(dāng)才亮。當(dāng)d1亮秒鐘后亮秒鐘后 小燈小燈d2開(kāi)始亮。當(dāng)開(kāi)關(guān)開(kāi)始亮。當(dāng)開(kāi)關(guān) k3切斷時(shí)兩個(gè)小燈就同切斷時(shí)兩個(gè)小燈就同 時(shí)熄滅。時(shí)熄滅。 1) 接線程序控制接線程序控制 2）存貯程序控制）存貯程序控制 （plc控制）控制） 二、 s7-300/400軟件基礎(chǔ) 2.1 s7-300的數(shù)據(jù)環(huán)境的數(shù)據(jù)環(huán)境 1 數(shù)據(jù)類(lèi)型數(shù)據(jù)類(lèi)型 位位 bool 例：例： true 或或 false （1 或或0） 字節(jié)字

4、節(jié) byte 例：例： b#16#0ff 字字 word 例：例： w#16#0 ffff 雙字雙字 dword 例：例：dw#16#0ffff_ffff 整數(shù)整數(shù) int 例：例：-3276832767 雙整數(shù)雙整數(shù) dint 例：例：-214783648 214783647 實(shí)數(shù)實(shí)數(shù) real 例：例： 1.2 或或 34.5e-12 時(shí)間時(shí)間 s5time 例：例：s5t#2h5m (時(shí)基時(shí)基 10ms) 字符字符 char 例：例：a 日期日期時(shí)間時(shí)間 time_of_day 例：例：tod#12:23:45.12 時(shí)間時(shí)間 time 例：例：t#20h_31m_23s (時(shí)基時(shí)基 1

5、ms) 日期日期 date 例：例：d#1990-1-1 (時(shí)基時(shí)基 1天天) n說(shuō)明：說(shuō)明： ns5time 為 simatic時(shí)間 n 范圍 s5t#0h_0m_0s_10ms n s5t#2h_46m_39s_0ms ntime為 iec時(shí)間 n 范圍 t#0 0 0 . 0 n t#23 59 59.999 ntime-of-day 為 日計(jì)時(shí) n 范圍 tod#0:0:0.0 n tod#23:59:59.999 2 過(guò)程映象 字節(jié) 0 字節(jié) 1 字節(jié) 2 : : : cpu 存儲(chǔ)器區(qū) 字節(jié) 0 字節(jié) 1 字節(jié) 2 : : : piipiq 用戶程序 cpu 存儲(chǔ)器區(qū) : : a i

6、2.0 = q4.3 : : : : 1 1 pscpusmsmsmsmsmsmsm模塊 12 4 5 6 7 8 9 10槽號(hào) 地址 0.0 地址 0.7 地址 1.0 地址 1.7 3. step 7 的可能尋址范圍的可能尋址范圍 設(shè)計(jì)的地址區(qū)設(shè)計(jì)的地址區(qū) 訪問(wèn)區(qū)域訪問(wèn)區(qū)域 縮寫(xiě)縮寫(xiě) 加在一起的最大區(qū)域加在一起的最大區(qū)域 過(guò)程映象過(guò)程映象 i/q 輸入 /輸出位 i / q 0.0 - 65,535.7 輸入 /輸出字節(jié) i/qb 0 - 65,535 輸入 /輸出字 i/qw 0 - 65,534 輸入 /輸出雙字 i/qd 0 - 65,532 存儲(chǔ)器標(biāo)志存儲(chǔ)器標(biāo)志 存儲(chǔ)器位 m 0.

7、0 - 255.7 存儲(chǔ)器字節(jié) mb 0 - 255 存儲(chǔ)器字 mw 0 - 254 存儲(chǔ)器雙字 md 0 - 252 i/q 外部輸入外部輸入/輸出輸出 i/q 字節(jié), 外設(shè) pib/pqb 0 - 65,535 i/q 字, 外設(shè) piw/pqw 0 - 65,534 i/q 雙字, 外設(shè) pid/pqd 0 - 65,532 定時(shí)器定時(shí)器 定時(shí)器 (t) t 0 - 255 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器 計(jì)數(shù)器 (c) c 0 - 255 設(shè)計(jì)的地址區(qū)設(shè)計(jì)的地址區(qū) 訪問(wèn)區(qū)域訪問(wèn)區(qū)域 縮寫(xiě)縮寫(xiě) 加在一起的最大區(qū)域加在一起的最大區(qū)域 數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)塊 數(shù)據(jù)塊 (db) db 0 - 65,535 數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)塊

8、用opn db打開(kāi) 位 dbx 0.0 - 65,535.7 字節(jié) dbb 0 - 65,535 字 dbw 0 - 65,534 雙字 dbd 0 - 65,532 用opn di打開(kāi) 位 dix 0.0 - 65,535.7 字節(jié) dib 0 - 65,535 字 diw 0 - 65,534 雙字 did 0 - 65,532 說(shuō)明：db塊包含由任意一個(gè)塊存取的數(shù)據(jù)塊包含由任意一個(gè)塊存取的數(shù)據(jù).db塊用塊用“opn db”打開(kāi)打開(kāi). di塊用于存取與塊用于存取與fb和和sfb塊的數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù). di塊用塊用“opn di” 打開(kāi)打開(kāi). s7同時(shí)只能識(shí)別一個(gè)同時(shí)只能識(shí)別一個(gè)db塊和一個(gè)塊和

9、一個(gè)di塊的數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù). 2.2 邏輯操作指令 1. 位邏輯指令 （1）基本邏輯指令：與, 或 （2）基本邏輯指令：異或 (xor) 異或 (xor)指令練習(xí)： （3）常開(kāi)和常閉觸點(diǎn)，傳感器和符號(hào) 常開(kāi)常閉觸點(diǎn)練習(xí) 與或非操作練習(xí) （4）賦值，置位，復(fù)位 置位復(fù)位操作練習(xí) （5）觸發(fā)器的置位 / 復(fù)位 置位復(fù)位觸發(fā)器練習(xí) （6）中間輸出操作 lad i 1.0i 1.1 ( ) m0.0i 2.0i 2.1 ( ) m 1.1 not( ) q 4.0 ai1.0 ai1.1 =m 0.0 am 0.0 ai2.0 ai2.1 not =m 1.1 am 1.1 =q 4.0 stl i 1

10、.0 i 1.1 & & i 2.0 i 2.1 m0.0 m1.1q 4.0 = fbd 中間輸出操作練習(xí) （7） rlo - 邊沿檢測(cè) (檢測(cè)確 i1.0與i1.1的邊沿) p i1.0i1.1m1.0m8.0 n i1.0i1.1m1.1m8.1 lad i1.0 i1.1p= & m1.0 m8.0 i1.0 i1.1n= & m1.1 m8.1 fbd ai1.0 ai1.1 fpm1.0 =m8.0 a i 1.0 ai 1.1 fnm1.1 =m8.1 stl i1.0 i1.1 rlo m1.0 m8.0 m8.1 m1.1 ob1-循環(huán) 例如 （8）信號(hào) - 邊沿檢測(cè) (i1

11、.0=1 時(shí) 檢測(cè) i1.1的邊沿) i1.1 = m8.0 pos m_bitm1.0 & i1.0 i1.1 = m8.1 neg m_bitm1.1 & i1.0 fbd ai1.0 a ( a i1.1 fp m1.0 ) = m8.0 ai1.0 a( ai1.1 fn m1.1 ) = m8.1 stl i1.1 m8.0 pos m_bitm1.0 q i1.0 i1.1 m8.1 neg m_bitm1.1 q i1.0 lad 例如 i1.0 i1.1 m1.0 m8.0 m8.1 m1.1 ob1-周期 2 計(jì)數(shù)器線圈操作 加計(jì)數(shù)線圈cu 減計(jì)數(shù)線圈cd i0.0為置數(shù)脈沖

12、 i0.1為加計(jì)數(shù)脈沖 i0.2為減計(jì)數(shù)脈沖 cv=0時(shí) c5=off cv0時(shí) c5=on q0.5=c5 i1.0 =on時(shí)，i0.0=on時(shí)cv=10。 i0.1脈沖使計(jì)數(shù)加1 i0.2脈沖使計(jì)數(shù)減1 3 計(jì)時(shí)器線圈操作 脈沖計(jì)時(shí)器（ sp ） i1.0 =on時(shí) 擴(kuò)展脈沖計(jì)時(shí)器（ se ） i1.0 =on時(shí) 計(jì)時(shí)器的數(shù)據(jù)格式： 開(kāi)通延時(shí)計(jì)時(shí)器（ sd ） i1.0 =on時(shí) 保持型開(kāi)通延時(shí)計(jì)時(shí)器（ ss ） i1.0 =on時(shí) 關(guān)斷延時(shí)計(jì)時(shí)器（ sf ） i1.0 =on時(shí) 5.3 程序控制指令 （1）主控繼電器功能 主控繼電器（主控繼電器（mcr）是梯形邏輯主控開(kāi)關(guān)，控制信）是梯形

13、邏輯主控開(kāi)關(guān)，控制信 號(hào)流的通斷。號(hào)流的通斷。 主控繼電器的啟動(dòng)指令（主控繼電器的啟動(dòng)指令（mcra） 主控繼電器的開(kāi)通指令（主控繼電器的開(kāi)通指令（mcr） 主控繼電器的停止指令（主控繼電器的停止指令（mcrd） 主控繼電器的例子1 i0.0=on 執(zhí)行“mcr” 之間的指令。 i0.0=off 不執(zhí)行“mcr” 之間的指令。 其中置位信號(hào)不變， 賦值信號(hào)被復(fù)位。 主控繼電器的例子2 （2）無(wú)條件跳轉(zhuǎn)指令 （3）條件跳轉(zhuǎn)指令 跳轉(zhuǎn)指令練習(xí) (跳過(guò)之處不掃描跳過(guò)之處不掃描) 2.4 傳送和比較指令傳送和比較指令 傳送指令傳送指令 字節(jié)，字，雙字字節(jié)，字，雙字傳送。傳送。 比較指令比較指令 整數(shù)，

14、雙整數(shù)，實(shí)數(shù)比較。整數(shù)，雙整數(shù)，實(shí)數(shù)比較。 比較符比較符: eq_i, ne_i, gt_i, lt_i, ge_i, le_i. eq_d, ne_d, gt_d, lt_d, ge_d, le_d. eq_r, ne_r, gt_r, lt_r, ge_r, le_r. 2.5 運(yùn)算指令運(yùn)算指令 整數(shù)運(yùn)算整數(shù)運(yùn)算 運(yùn)算符：運(yùn)算符： add_i. sub_i. mul_i. div_i. add_di. sub_di. mul_di. div_di, mod_di. 實(shí)數(shù)運(yùn)算實(shí)數(shù)運(yùn)算 運(yùn)算符：運(yùn)算符： add_r. sub_r. mul_r. div_r. sin， cos，tan， asi

15、n， acos， atan，ln， exp 2.6 轉(zhuǎn)換指令 bcd碼與整數(shù)轉(zhuǎn)換 bcd_i把通道中 的bcd碼轉(zhuǎn)換為整數(shù)存 入通道中。 i_ bcd把通道中的 整數(shù)轉(zhuǎn)換為bcd碼存入 通道中。 雙整數(shù)與實(shí)數(shù)轉(zhuǎn)換 di _r round bcd_di， di _ bcd ， i _ di ， di _i 。 2.7 計(jì)數(shù)器指令 雙向計(jì)數(shù)器 i0.0為加計(jì)數(shù)脈沖 i0.1為減計(jì)數(shù)脈沖 i0.2為置數(shù)脈沖 i0.3為復(fù)位脈沖 cv0時(shí)，c0=on。 向上計(jì)數(shù)器 i0.0為加計(jì)數(shù)脈沖 i0.1為置數(shù)脈沖 i0.2為復(fù)位脈沖 cv0時(shí)，c0=on。 向下計(jì)數(shù)器 i0.3為減計(jì)數(shù)脈沖 i0.4為置數(shù)脈沖

16、 i0.5為復(fù)位脈沖 cv0時(shí)，c0=on。 說(shuō)明：說(shuō)明： 梯形圖中cv為用十六進(jìn)制表示的計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值。 梯形圖中cv_ bcd為用bcd碼表示的計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值。 梯形圖中的pv值可以用bcd碼表示的數(shù)值由通道送入。 2.8 計(jì)時(shí)器指令 脈沖計(jì)時(shí)器（sp） 擴(kuò)展脈沖計(jì)時(shí)器（se） 開(kāi)通延時(shí)計(jì)時(shí)器（sd） 保持型開(kāi)通延時(shí)計(jì)時(shí)器（ss） 關(guān)斷延時(shí)計(jì)時(shí)器（sf） 說(shuō)明：說(shuō)明： 梯形圖中bi為用十六進(jìn)制表示的計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值。 梯形圖中 bcd為用bcd碼表示的計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值。 梯形圖中的tv值可以用bcd碼表示的數(shù)值由通道送入。 2.9 塊操作指令 1 溫度控制（s7-pro1） 說(shuō)明：檢測(cè)溫度在p

17、iw256中，顯示在pqw368中。 溫控1的溫度保持在82，控制器為q 0.0 。 溫控2的溫度保持在182，控制器為q 0.1 。 設(shè)計(jì)：ob1為主程序，負(fù)責(zé)調(diào)用控制程序fc1。 db1和db2為通用數(shù)據(jù)塊。 其中db1為溫控1的控制參數(shù)數(shù)據(jù)塊。 db2為溫控2的控制參數(shù)數(shù)據(jù)塊。 db塊： db1 db2 fc塊： fc1 ob塊： ob1 運(yùn)行仿真： 溫控1控制仿真 溫控2控制仿真 2 溫度控制（s7-pro2） 說(shuō)明：檢測(cè)溫度在piw256中，顯示在pqw368中。 溫控1的溫度保持在82，控制器為q 0.0 。 溫控2的溫度保持在182，控制器為q 0.1 。 設(shè)計(jì)：ob1為主程序，

18、負(fù)責(zé)調(diào)用控制程序fb1。 db1和db2為fb1型數(shù)據(jù)塊。 其中db1為溫控1的控制參數(shù)數(shù)據(jù)塊。 db2為溫控2的控制參數(shù)數(shù)據(jù)塊。 fb塊： fb1 db塊： db1 db2 ob塊： ob1 運(yùn)行仿真： 溫控1控制仿真 溫控2控制仿真 3溫度控制（s7-pro3） 說(shuō)明：檢測(cè)溫度在piw256中，顯示在pqw368中。 溫控1的溫度保持在82，控制器為q 0.0 。 溫控2的溫度保持在182，控制器為q 0.2 。 溫控3的溫度保持在282，控制器為q 0.4 。 設(shè)計(jì)：ob1為主程序，負(fù)責(zé)調(diào)用控制程序fb1和fc1。 db1和db2為fb1型數(shù)據(jù)塊。 其中db1為溫控1的控制參數(shù)數(shù)據(jù)塊。

19、db2為溫控2的控制參數(shù)數(shù)據(jù)塊。 db3為通用數(shù)據(jù)塊，為溫控3的控制參數(shù)。 fb1控制溫度1，2。fc1控制溫度3 。 fc塊： fc1 fb塊： fb1 db塊： db1 db2 db3 ob塊： ob1 ob1續(xù) 運(yùn)行仿真： i0.0,i0.1=on: piw25610 q0.0=off. i0.2,i0.3=on: piw25620 q0.2=off. i0.3,i0.4=on: piw25630 q0.4=off. 4 計(jì)時(shí)器計(jì)數(shù)器與數(shù)據(jù)塊（s7-pro10） 說(shuō)明：計(jì)時(shí)器，計(jì)數(shù)器的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)塊中的存取的實(shí)現(xiàn)。 計(jì)時(shí)器t0與t1組成一個(gè)振蕩器。振蕩的次數(shù)由計(jì)數(shù)器記 錄。 設(shè)計(jì)：ob1為

20、運(yùn)行程序，db1為存取數(shù)據(jù)塊。 db塊： db1 ob塊： ob1 計(jì)時(shí)器數(shù)據(jù)格式： ob1續(xù) 運(yùn)行仿真： 5 占空比可調(diào)的時(shí)間震蕩器（s7-pro26） 運(yùn)行仿真： 6 循環(huán)中斷ob35 （s7-pro21） 在項(xiàng)目中添加ob35 進(jìn)入ob35編寫(xiě)中斷程序 在plc中設(shè)定循環(huán)中斷有效 進(jìn)入ob1 編寫(xiě)主程序 程序下載到 plc（或仿真器） 運(yùn)行 第三章第三章 plc程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì) （開(kāi)關(guān)量設(shè)計(jì)）（開(kāi)關(guān)量設(shè)計(jì)） 1.開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法舉例 (1)(1)機(jī)械手控制系統(tǒng)線性程序設(shè)計(jì)機(jī)械手控制系統(tǒng)線性程序設(shè)計(jì) 控制要求： 機(jī)械手一個(gè)循 環(huán)周期可分為 八步。 控制方式： 自動(dòng)、單動(dòng)和 手動(dòng)。 下

21、面討論自動(dòng) 控制過(guò)程。 硬件選擇硬件選擇 硬件接線原理圖 由邏輯流程圖設(shè)計(jì)程序 由時(shí)序流程圖設(shè)計(jì)程序 由時(shí)序流程圖來(lái)設(shè)計(jì)程序，首先要把整個(gè)工程的各個(gè)任務(wù)分成多 個(gè)時(shí)序，在不同的時(shí)序中完成不同的任務(wù)。 例如本例子 中可分成8 個(gè)時(shí)序。用 m1.0、m1.1 m1.7分別 表述各個(gè)時(shí) 序的特征位。 當(dāng)m1.o=1時(shí) 為機(jī)械手下 降1時(shí)序， m1.1為機(jī)械 手抓緊時(shí)序等。 線性結(jié)構(gòu)軟件設(shè)計(jì)（s7-pr23） ob1塊 ob1續(xù) ob1續(xù) ob1續(xù) ob1續(xù) ob1續(xù) 運(yùn)行仿真 i0.4=1 i0.6=1 i1.5=1 i0.0=1 q0.0=1 降1 i0.4=0 i0.5=1 q0.0=0 q0.

22、4=1 t1=1 q0.1=1 升1 i0.5=0 i0.4=1 q0.1=0 q0.2=1 右 i0.6=0 i0.7=1 q0.2=0 q0.0=1 降2 i0.4=0 i0.5=1 q0.0=0 q0.4=0 t2=1 q0.1=1 升2 i0.5=0 i0.4=1 q0.1=0 q0.3=1 左 i0.7=0 i0.6=1 q0.3=0 （2 2）攪拌控制系統(tǒng)線性程序設(shè)計(jì)）攪拌控制系統(tǒng)線性程序設(shè)計(jì) 初始狀態(tài)及 操作工藝 硬件設(shè)計(jì) 內(nèi)存變量分配表 線性結(jié)構(gòu)軟件設(shè)計(jì)（s7-pro8） ob1塊 ob1續(xù) ob1續(xù) 系統(tǒng)仿真 i0.0=on i0.4=off q4.0=on i0.3=on

23、q4.0=off q4.1=on i0.2=on q4.1=off q4.2=off t1 t1=on q4.2=off q4.3=on i0.4=off t2 t2=on q4.3=off （3 3）攪拌控制系統(tǒng)分塊結(jié)構(gòu)攪拌控制系統(tǒng)分塊結(jié)構(gòu)軟軟件設(shè)計(jì)（件設(shè)計(jì)（s7-pro9s7-pro9） 塊結(jié)構(gòu) ob1主程序 ob100由停止轉(zhuǎn)為運(yùn)行時(shí)初始化程序 fc1為配料a控制程序 fc2為配料b控制程序 fc3為攪拌控制程序 fc4為出料控制程序 ob1 ob1續(xù) ob100 fc1 fc2 fc3 fc4 系統(tǒng)仿真 i0.0=on i0.4=off q4.0=on i0.3=on q4.0=off q4.1=on i0.2=on q4.1=off q40.2=off t1 t1=on q4.2=off q4.3=on i0.4=off t2 t2=on q4.3=off 第四章第四章 plc程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì) （模擬量設(shè)計(jì)）（模擬量設(shè)計(jì)） 1.模擬量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例 （1）攪拌控制系統(tǒng)線性程序設(shè)計(jì)（攪拌控制系統(tǒng)線性程