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S7-200PLC的基本配置
语句表程序设计语言与梯形图
语句表程序设计语言是用布尔助记符来描述程序的一种程序设计语言。语句表程序设计语言与计算机中的汇编语言非常相似,采用布尔助记符来表示操作功能。
语句表程序设计语言具有下列特点:
(1) 采用助记符来表示操作功能,具有容易记忆,便于撑握的特点;
(2) 在编程器的键盘上采用助记符表示,具有便于操作的特点,可在无计算机的场合进行编程设计;
(3) 用编程软件可以将语句表与梯形图可以相互转换。
例如,图1中的梯形图转换为语句表程序如下:
可编程控制器梯形图设计规则
1.触点的安排
梯形图的触点应画在水平线上,不能画在垂直分支上。
2.串、并联的处理
在有几个串联回路相并联时,应将触点多的那个串联回路放在梯形图上面。在有几个并联回路相串联时,应将触点多的并联回路放在梯形图的左面。
3.线圈的安排
不能将触点画在线圈右边,只能在触点的右边接线圈。
4.不准双线圈输出
如果在同一程序中同一元件的线圈使用两次或多次,则称为双线圈输出。这时前面的输出无效,只有后一次才有效,所以不应出现双线圈输出。
5.重新编排电路
如果电路结构比较复杂,可重复使用一些触点画出它的等效电路,然后再进行编程就比较容易。
6.编程顺序
对复杂的程序可先将程序分成几个简单的程序段,每一段从左边触点开始,由上之下向右进行编程,再把程序逐段连接起来。
数字量输入模块可记录设备中的 24 V DC 或 230 V AC 信号,并将它们传送到控制器。可以连接开关以及 2 线制、3 线制或 4 线制接近开关。
35 mm 宽的输入模块具有可设定的参数和诊断功能,因此可根据相应过程要求进行灵活调整。
25 mm 宽的低成本模块没有可设定的参数或诊断功能,可极为方便地集成到工程系统中。建议将它们在只需要很少输入通道的位置使用,或在必须在十分有限的空间内部署大量通道的情况下使用。
根据需要,可在一个站中并排使用两种模块。由于具有统一特性并采用共同的系统附件,处理十分方便。
提供了以下宽度为 35 mm 的数字量输入模块:
-
DI 16x24VDC HF;
16 通道数字量输入模块,用于记录 24 V DC 信号;一个电压组;输入延迟 0.05 ... 20 ms;输入类型 3 (IEC 61131);可设置诊断和硬件中断 -
DI 32x24VDC HF;
32 通道数字量输入模块,用于记录 24 V DC 信号;两个电压组;输入延迟 0.05 ... 20 ms;输入类型 3 (IEC 61131);可设置诊断和硬件中断 -
DI 16x24VDC SRC BA;
16 通道数字量输入模块,用于记录 24 V DC 信号;低电平有效;一个电压组;固定输入延迟 3.2 ms;输入类型 3 (IEC 61131) -
DI 16x230VAC BA;
16 通道数字量输入模块,用于记录 230 V DC 信号;低电平有效;一个电压组;固定输入延迟 20 ms;输入类型 1 (IEC 61131)
提供了以下宽度为 25 mm 的数字量输入模块:
-
DI 16x24VDC BA;
16 通道数字量输入模块,用于记录 24 V DC 信号;漏型输入;一个电压组;固定输入延迟 3.2 ms;输入类型 3 (IEC 61131) -
DI 32x24VDC BA;
32 通道数字量输入模块,用于记录 24 V DC 信号;漏型输入;一个电压组;固定输入延迟 3.2 ms;输入类型 3 (IEC 61131) -
- 用一个螺丝安装在 S7-1500 安装导轨上
- 35 mm 模块 采用螺钉型端子或推入式端子的标准化 40 针前连接器(不能用于 25 mm 模块)
- 25 mm 模块 采用推入式端子的标准化 40 针前连接器(不能用于 35 mm 模块)
- 标准化、协调型前连接器针脚分配,更便于接线
- 可连接芯线截面积0.25 mm2 至 1.5 mm2(AWG24 至 16)
- 集成式电压桥接件,用于灵活形成电压组(仅 35 mm 模块)
- 前连接器的预接线位置
- 前盖带有可扩充的电缆室,即使完全接线时也如此
-
模块正面的清晰标签
- 模块类型
- 订货号
- 硬件和固件型号
- 通道编号标签
- 电缆连接图
含在供货范围之内:
- 用于手工贴标签的一个标签条
- 一个 U 型连接器
- 印制有文字的前门
- 前连接器((仅 25 mm 模块)
S7-200系列 PLC的数据存储器寻址
在S7-200PLC中所处理数据有三种,即常数、数据存贮器中的数据和数据对象中的数据。
1.常数及类型
在S7-200的指令中可以使用字节、字、双字类型的常数,常数的类型可指定为十进制、
十六进制(6#7AB4)、二进制(2#10001100)或ASCII字符(‘SIMATIC’)。PLC不支持数据类型的处理和检查,因此在有些指令隐含规定字符类型的条件下,必须注意输入数据的格式。
2.数据存贮器的寻址
(1)数据地址的一般格式 数据地址一般由二个部分组成,格式为:Aal.a2。其中:A区域代码(I,Q,M,SM,V),al字节首址,a2位地址(0~7)。例如I10.1表示该数据在I存储区10号地址的第1位。
(2)数据类型符的使用 在使用以字节、字或双字类型的数据时,除非所用指令已隐含有规定的类型外,一般都应使用数据类型符来指明所取数据的类型。数据类型符共有三个,即B(字节),W(字)和D(双字),它的位置应紧跟在数据区域地址符后面。例如对变量存贮器有VBl00、VW100、VDl00。同一个地址,在使用不同的数据类型后,所取出数据占用的内存量是不同的。
3.数据对象的寻址
数据对象的地址基本格式为:An,其中A为该数据对象所在的区域地址。A共有6种:T(定时器),C(计数器),HC(高速计数器),AC(累加器),AIW(模拟量输入),AQW(模拟量输出)。
S7-200系列PLC编程器的使用示例
Siemens编程器S7-200系列用在中小型设备上的自动系统的控制单元,适用于各行各业,各种场合中的检测,监测及控制。
在这里,和大家一起来讨论S7-200几个使用方面的情况。
1.步进,伺服脉冲定位控制。
在设备的控制系统中,有关运动控制是很重要的,下面我们来看一看西门子S7-200系列PLC怎样来实现这 个功能。
首先,确定使用哪个端口来发脉冲,如采用Q0.0发脉冲,则它的控制字为SMB67,脉冲同期为SMW68,脉 冲个数存放在SMD72中,
下面是控制字节的说明:
Q0.0 Q0.1 控制字节说明
SM67.0 SM77.0 PTO/PWM更新周期值 0=不更新,1=更新周期值
SM67.1 SM77.1 PWM更新脉冲宽度值 0=不更新,1=脉冲宽度值
SM67.2 SM77.2 PTO更新脉冲数 0=不更新,1=更新脉冲数
SM67.3 SM77.3 PTO/PWM时间基准选择 0=1微秒值,1=1毫秒值
SM67.4 SM77.4 PWM更新方法 0=异步更新,1=同步更新
SM67.5 SM77.5 PTO操作 0=单段操作,1=多段操作
SM67.6 SM77.6 PTO/PWM模式选择 0=选择PTO,1=选择PWM
SM67.7 SM77.7 PTO/PWM允许 0=禁止PTO/PWM,1=允许
这样根据以上表格,我们得出Q0.0控制字:SMB67为:10000101
采用PTO输出,微妙级周期,发脉冲的周期(也就是频率)与脉冲个数都要重新输入。10000101转化为 16进制 为85,有了控制字以后,我们来写这一段程序:
根据上面这段程序,我们知道了控制字的使用,同时也知道步进电机的脉冲周期与冲个数的存放位置(对 Q0.0来说是SMW68与SMD72)。当然,VW100与VD102内的数据不同的话,步进电机的转速和转动圈数就不一样。
还有一点需要说明得是:M0.0导通---PLC捕捉到上升沿发动脉冲输出后,想停止的话,只须改变端口脉冲的 控制字,再启动PLS即可,程序如下:
2.高速计数功能。
西门子S7-200系列PLC具有高速计数的功能;举一例子来谈谈高速计数的用途,我们采用普通电机来带动丝杆转动,我们想控制转动距离,怎么来解决这个问题?那么我们可在电机另一头与一编码器联接,电机转一圈,编码器也随之转一圈,同时根据规格发出不同的脉冲数。当然,这些脉冲数的频率比较高,PLC不能用普通的上升沿计数来取得这些脉冲,只能通过高速计数功能了。
启动高速计数功能,也要具有控制字
HSCO HSC1 描述
SM37.0 SM47.0 复位有效电平控制位 0=高电平有效, 1=低电平有效
SM37.1 SM47.1 启动有效电平控制位于 0=高电平有效, 1=低电平有效
SM37.2 SM47.2 正交计数器速率选择 0=4X计数率, 1=1X计数率
SM37.3 SM47.3 计数方向控制位 0=减计数, 1=正计数
SM37.4 SM47.4 向HSC中写入计数方向 0=不更新, 1=更新计数方向
SM37.5 SM47.5 向HSC中写入预置值 0=不更新, 1=更新预置值
SM37.6 SM47.6 向HSC中写入当前值 0=不更新, 1=更新当前值
SM37.7 SM47.7 HSC允许 0=禁止HSC, 1=允许HSC
参照上面的表格,我们选择HSC1高速计数器,控制字为SMB47,现在我们启动高速计数器HSC1,选择为增计数,更新计数方向,重新设置值,更新当前值:这样的话,HSC1的启动控制高为:11111000转化为16进制为 F8,将启动计数器时当前值存放在SMD48中,将预存置放在SMD52中,具体的程序 如下:
同样的,如果计数器在工作状态下想停止计数器,也必须改变它的控制字后,启动HSC具体程序 如下:
3. PID回路控制功能。
西门子S7-200系列PLC的PID控制相当的简单,可以通过micro/win软件的一个向导程序,按照提示,一步一步执行您所要求PID控制的属性即可,在这里谈一谈PID这三个参数的具体意义:P为增益项,P越大,响应起就快,在调节流量阀时:设定流量为50%,当目前流量接近50%,刚超过,如果P值很大的话,那么流量阀会马上会关闭,而不会控制在某一区域。这就是增益项太大引起。在调节的过程中应该先将P值调节比较适当了,再去调节I值,它为积分项,是在控制器回路中控制对当前值与设定值相等的偏差范围。D为微分项,主要作用是避免给定值的微分作用而引起的跳变。
在现场的PID参数的调整过程中,针对西门子S7-200型PLC我的建议是在不同的控制阶段,采用不同的PID参数组,具体而言就是当目前距离设定值差距较大时,采用P值较大的一套PID参数,如果当前值快接近设定值范围时,采用P值较小的一套PID参数。
控制泵往复循环运行的S200 PLC梯形图程序
下面的PLC梯形图程序实现泵每五分钟工作一次,工作五分钟后,再停五分钟,循环往复运行。
图1 泵往复循环工作的PLC梯形图
图1是用S7-200编写的梯形图,图中用一个按钮做电机运行与停车开关(I 0.0)
动作原理:PLC通电运行的第一个扫描周期,SM0.1=1,使M2.0=0电机不工作,按一下启动按钮I0.0,SR触发器翻转,M2.0=1,使电机上电运转。同时使T100上电,延时5分钟,T100吸合,其常闭点断开,使电机停转,T100的常开触点闭合,使T101上电开始延时,延时5分钟,T101吸合,其常闭触点断开,使T100断电,T100断电又使T101断电,T101断电其常闭点闭合,使电机又通电运行………………,如此这样电机运行5分钟停止5分钟循环运行。如果此时按一下I0.0,会使SR触发器翻转,使M2.0=0,电机停止工作。