1.程序家族有哪些成员?
PLC的控制程序一般由主程序、子程序和中断程序组成。西门子的S7-300/400将子程序分为功能(Function,或称为函数)和功能块(Function Block)。
在每一个扫描循环周期,CPU都要调用一次主程序,用户程序必须有一个并且只能有一个主程序。小型控制系统可以只有主程序。
中断程序用于快速响应中断事件。在中断事件发生时,CPU将停止执行当时正在处理的程序或任务,去执行用户编写的中断程序。执行完中断程序后,继续执行被暂停执行的程序或任务。
2.哪些情况需要使用子程序?
当系统规模很大、控制要求复杂时,如果将全部控制任务放在主程序中,主程序将会非常复杂,既难以调试,也难以阅读。使用子程序可以将程序分成容易管理的小块,使程序结构简单清晰,易于调试、查错和维护。
子程序也可以用于需要多次反复执行相同任务的地方,只需要编写一次子程序,别的程序在需要的时候多次调用它,而无需重写该程序。
3.怎样调用子程序?
主程序可以调用子程序,子程序也可以嵌套调用别的子程序。嵌套调用的层数是有限制的,例如S7-200的最大嵌套深度为8级。
执行完子程序后,返回调用它的程序中的调用指令的下一条指令。
4.每个扫描周期都会执行子程序吗?
子程序的调用可以是有条件的,在被调用期间,每个扫描周期都要执行一次被调用的子程序。调用条件不满足时不会执行子程序中的指令,因此使用子程序可以减少扫描循环时间。
5.停止调用子程序后,子程序中的线圈处于什么状态?
停止调用子程序后,不再执行子程序中的指令。子程序中线圈对应的编程元件如果没有受到别的程序的控制,将保持子程序最后一次执行后的状态不变。即使控制这些线圈的触点的状态变化,该线圈对应的元件的状态也不会变化,因为这时根本就没有执行子程序中的指令。
6.怎样实现子程序的无条件调用?
有的PLC的子程序调用指令不能直接接到左侧的垂直“电源”线上,需要通过触点电路来控制是否调用子程序,即子程序的调用是有条件的。可以用一直为ON的特殊位元件(例如S7-200的SM0.0或FX系列的M8000)的常开触点来实现子程序的无条件调用。
不同品牌的PLC的子程序大致可以分为两种,一种子程序没有输入、输出参数和局部变量,另一种则有。
1.什么是全局变量和局部变量?
以西门子的S7-200为例,输入I、输出Q、变量存储器V、内部存储器位M、定时器T、计数器C等属于全局变量,可以在符号表中为全局变量定义符号名。
程序组织单元(Program Organizational Unit)简称为POU,包括主程序、子程序和中断程序。每个POU均有自己的64字节局部变量,局部变量用L(Local)来表示,局部变量只能在它所在的POU中使用。与此相反,全局变量可以在各POU中使用。
2.局部变量有哪些类型?
子程序可以使用下列局部变量:
1) TEMP (临时变量)是暂时保存在局部数据区中的变量。只有在执行该POU时,定义的临时变量才被使用,POU执行完后,不再保存临时变量的数值。主程序和中断程序的局部变量表中只有TEMP变量。
2) IN(输入参数)由调用它的POU提供的传入子程序的输入参数。
3) OUT(输出参数)是子程序的执行结果,它被返回给调用它的POU。
4) IN_OUT(输入_输出参数)的初始值由调用它的POU传送给子程序,并用同一变量将子程序的执行结果返回给调用它的POU。
主程序和中断程序的局部变量表中只有临时变量TEMP。
3.子程序的输入、输出参数有什么作用?
具有输入、输出参数和局部变量的子程序易于实现结构化编程,对于长期生产同类设备或生产线的厂家尤为有用。编程人员为设备的各部件或工艺功能编写了大量的通用的子程序。即使不知道子程序的内部代码,只要知道子程序的功能和输入、输出参数的意义,就可以用它们快速“组装”出满足不同的用户要求的控制程序。就好像可以用数字集成电路芯片组成复杂的数字电路一样。
如果子程序没有输入、输出参数,这种子程序没有明确的软件接口,使用起来很不方便。
4.局部变量有什么优点?
1) 子程序如果没有局部变量,它和调用它的程序之间只能通过全局变量来交换数据,子程序内部也只能使用全局变量。将它移植到别的项目时,需要对各POU使用的全局变量作统一安排,以保证不会出现地址冲突。当程序很复杂,子程序很多时,这种地址分配是很花时间的。
如果子程序有局部变量,并且在子程序中只使用局部变量,不使用全局变量,因为与其他POU没有地址冲突,不作任何改动,就可以将子程序移植到别的项目中去。
为了减少移植子程序的工作量,在子程序中应尽量避免使用全局变量和全局符号。
2) 如果使用局部变量表中的临时变量(TEMP),同一片物理存储器可以在不同的程序中重复使用。
下面以S7-200为例,介绍子程序的编程和调用的过程。
1.创建子程序
生成项目时,自动生成一个子程序。打开程序编辑器,执行“编辑”菜单中的命令“插入”→“子程序”,将自动生成和打开新的子程序。
2.生成局部变量
名为“模拟量计算”的子程序如下图所示,在该子程序的局部变量表中,定义了3个输入(IN)参数,一个输出(OUT)参数,和名为“暂存1”的临时(TEMP)变量。局部变量表最左边的一列是自动分配的每个变量在局部存储器(L)中的地址。
3.编写子程序的梯形图
局部变量表的下面是程序区(见上图),输入参数“转换值”是来自模拟量输入模块的与模拟量成正比的转换值,输出参数“模拟值”是计算出的对应的模拟量(例如压力、温度等)的工程值。子程序中变量名称前的“#”表示该变量是局部变量,它是编程软件自动添加的,输入局部变量时不用输入“#”号。特殊存储器位SM0.0的常开触点总是闭合。
4.子程序的调用
可以在主程序、其他子程序或中断程序中调用子程序,调用子程序时将执行子程序中的指令,直至子程序结束,然后返回调用它的程序中该子程序调用指令的下一条指令之处。
创建子程序后,在上图左边指令树最下面的“调用子程序”文件夹中自动生成刚创建的子程序“模拟量计算”对应的图标。
在梯形图程序中插入子程序调用指令时,首先打开主程序,显示出需要调用子程序的网络。打开指令树最下面的“调用子程序”文件夹,用鼠标左键按住需要调用的子程序图标,将它“拖”到程序编辑器中需要的位置。放开左键,子程序块便被放置在该位置。
子程序方框中左边的“转换值”等是在子程序“模拟量计算”的变量声明表中定义的输入参数,右边的“模拟值”是输出参数。它们被称为子程序的形式参数,简称为形参,形参在子程序内部的程序中使用。调用子程序时,需要为每个形参指定实际的参数(简称为实参),例如为形参“转换值”指定的实参为模拟量输入字AIW2(见上图)。
子程序调用指令中的实参的有效操作数为存储器地址、常量、全局符号和调用指令所在的POU中的局部变量,不能指定被调用子程序中的局部变量。
CPU调用子程序时,输入参数被复制到子程序的局部存储器,子程序执行完后,从局部存储器复制输出参数到指定的输出参数地址。
建立与SIMATIC S7-200 CPU的在线联系及设置修改PLC通信参数
完成STEP 7-microwin32软件的安装和参数设计后,则可以建立与SIMATIC S7-200 CPU的在线联系,步骤如下:
(1)在STEP 7-Micro/WIN 32下,单击通信图标,或从菜单中选择View中选择选项Communications,则会出现一个通信建立结果对话框,显示是否连接了CPU主机。
(2)双击通信建立对话框中的刷新图标,STEP 7-Micro/WIN 32将检查所连接的所有S7-200 CPU站,并为每个站建立一个CPU图标。
(3)双击要进行通信的站,在通信建立对话框中可以显示所选站的通信参数。
如果建立了计算机和PLC的在线联系,就可利用软件检查、设置和修改PLC的通信参数。步骤如下:
(1)单击引导条中的系统块图标,或从主菜单中选择View菜单中的System Block选项,将出现系统块对话框。
(2)单击Port(s)选项卡。检查各参数,认为无误单击OK确认。如果需要修改某些参数,可以先进行有关的修改,然后单击Apply按钮,再单击OK确认后退出。
(3)单击工具条中的下装图标,即可把修改后的参数下装到PLC主机。
与,或,非,与非,或非,异或,上升沿/下降沿触发。
接通延时,锁存接通延时,断开延时,脉冲延时,锁定延时,计数器(加计数/减计数),时间开关,间隔延时继电器,运行小时数计数器,触发器,异步脉冲发生器,年时间开关,舒适照明开关功能,随机发生器,楼梯照明开关功能(符合 DIN 18015-2),边沿触发间隔延时继电器,组合接通/断开延时,模拟值比较器,模拟触发器,模拟值变化触发器,模拟看门狗,模拟放大器,移位寄存器,软键功能,PI 控制器,斜坡功能,模拟复用器,PWM 功能,模拟算术运算功能,模拟算术运算功能错误检测功能。
作为选项可提供的功能
用于 LOGO! 的其它功能8
建立与SIMATIC S7-200 CPU的在线联系及设置修改PLC通信参数
完成STEP 7-microwin32软件的安装和参数设计后,则可以建立与SIMATIC S7-200 CPU的在线联系,步骤如下:
(1)在STEP 7-Micro/WIN 32下,单击通信图标,或从菜单中选择View中选择选项Communications,则会出现一个通信建立结果对话框,显示是否连接了CPU主机。
(2)双击通信建立对话框中的刷新图标,STEP 7-Micro/WIN 32将检查所连接的所有S7-200 CPU站,并为每个站建立一个CPU图标。
(3)双击要进行通信的站,在通信建立对话框中可以显示所选站的通信参数。
如果建立了计算机和PLC的在线联系,就可利用软件检查、设置和修改PLC的通信参数。步骤如下:
(1)单击引导条中的系统块图标,或从主菜单中选择View菜单中的System Block选项,将出现系统块对话框。
(2)单击Port(s)选项卡。检查各参数,认为无误单击OK确认。如果需要修改某些参数,可以先进行有关的修改,然后单击Apply按钮,再单击OK确认后退出。
(3)单击工具条中的下装图标,即可把修改后的参数下装到PLC主机。
S7-200PLC的外形结构
.状态指示灯(LED)显示CPU所处的工作状态。
SF——System Fault(系统错误)
RUN——运行
STOP——停止
2.存储卡接口可以插入存储卡
3.通信接口可以连接RS-485总线的通信电缆
_ EMBED PBrush ___
4.顶部端子盖下边为输出端子和PLC供电电源端子。输出端子的运行状态可以由顶部端子盖下方一排指示灯显示,ON状态对应指示灯亮。
_ EMBED PBrush ___
5.底部端子盖下边为输入端子和传感器电源端子。输入端子的运行状态可以由底部端子盖上方一排指示灯显示,ON状态对应指示灯亮。
6.前盖下面有运行、停止开关和接口模块插座。将开关拨向停止位置时,PLC处于停止状态,此时可以对其编写程序。将开关拨向运行位置时,PLC处于运行状态,此时不能对其编写程序。将开关拨向监控(Term)状态,可以运行程序,同时还可以监视程序运行的状态。接口插座用于连接扩展模块,实现I/O扩展。
S7-200系列PLC和MT-500系列触摸屏在工业生产线上的应用举例
在市场经济激烈竞争的今天,冰箱内胆的制做上各有各的特点,针对我们的产品会给你带来更多的方便,给你的生产效率大大的提高。
一、概述
在冰箱生产线的设备中,单工位真空成型机系统使用非常普及,对每种不同的冰箱型号都要对工艺的参数和模具进行调整,随着PLC的国产化和成本的不断降低,PLC在工业生产线的节能及提高生产效率等主面起到日趋重要的作用。
针对单工位真空成型机控制系统的工作环境和节能性、高效率性要求使用的PLC响应速度快,操作方便。所以我们推出的西门子S7-200系列PLC和威纶通公司提供的MT-500系列触摸屏组成的单工位真空成型机完全可以完成以上的工业要求。
西门子S7-200系列PLC以非常高的可靠性和低成本优势成为工业生产现场控制器的首选。它能适应现场环境强电磁干扰及高温度,高湿度的场合。
本系统核心采用西门子CPU226为模块,再加入O/I扩展模块EM223,EM222,及模拟量输入模块EM231,输出模块EM232组成;能够完成自动、手动和调整的三种工作状态,给操作人员带来了很大的方便。
CPU226模块有两个RS485接口,点对点接口(PPI)多点接口(MPI)PROFIBUS在使用上非常方便,一个可以用于触摸屏的控制,一个可以用于和其它公司模块之间的通讯。
人机介面采用触摸屏方式简单可靠,特别适用工业现场的复杂环境卫使用。通讯采用西门子特有的PPI协议使用RS485通讯线可靠通讯距离可以达到50米。
二、人机界面
1、主界面介绍,如图1,开机进入系统主界面选择需要的工作方式和对参数的调整等。如选择自动工作模式,图中的自动按钮会切换到开的状态,在机器处于无故障条件下,按此按钮后板材放好按一下自动循环按钮,系统回自动完成一件产品的生产工作。如选择调整界面或是选择手动界面系统就会进入相应的控制面板进入相应的模式,这两种模式是针对对机器的维修维护和换模而使用的。
图1 人机界面
2、当系统进入自动运行控制面板后,可以通过位状态指示灯了解单工位真空成型机的运行情况,循环起动多功能按钮在不同的运行状态下可以,完成循环起动-------->加热结束-------->冷却结束,三种功能。
3、自动工作循环动作顺序:
上料-------->按循环起动按钮-------->压边框快速下降-------->压边框慢速下降到位-------->上下加热板快速前进-------->上下加热板慢速前进到位-------->加热板开始加热-------->A:正常;设定加热时间到-------->
B:异常;板料下垂-------->电保护开关-------->
C:人工按(加热结束按钮)按钮-------->
上下加热板快速后退————上下加热板慢速后退到位—
D:模架延时上-------->设定时间到-------->模架快速上行-------->模架慢速上行到位-------->
E:1次吹泡-------->设定时间到-------->2次吹泡-------->设定时间到-------->
慢速抽真空-------->设定时间到-------->快速抽真空-------->设定时间到-------->(选择辅压框),辅压框快速下降-------->辅压框慢速下降-------->保压-------->保压时间到-------->延时冷却-------->设定时间到-------->冷却风机开-------->设定时间到-------->风机停-------->消真空-------->设定时间到-------->脱模吹气-------->设定时间到-------->抽芯回,模架延时下-------->设定时间到-------->模架比例慢速下降到位-------->抽芯复位,同时压边框快速上升-------->压边框慢速上升-------->卸料,一个工作循环结束。同时在执行动作时如发生意外可以按急停按钮,动作立即停止;所有动作在触摸屏界面上都有模拟显示。
4、 参数调整:通过触摸参数调整屏界面对生产工艺中的产品型号、动作时间设定、温度设定、速度设定、加热板加热位置及加热功率百分比。
5、进入产品选择界面,根据需要选择符合和产品工艺对应产品后确认。
6、其它的参数调整进入对应的调整介面,根据产品的工艺卡要求进行调整。
7、根据不同的产品和型号来调整上下加热板的温度:每种产品有产品节拍和产量记数,使用起来轻松自如。
三、换模与维护维修
1、换模时可以把模式转换到调整位,进行必要的操作。
2、机器出现故障维修时,本系统配置了状态信号显示面板。
3、机器出现故障维修时,在调整手动状态下还可以使用操作按钮面板上的按钮来控制。
4、本系统采用了编程的方式将系统出现的常见故障输入到PLC中,会在人机界面上显示当前的故障,给维护人员带来更大的方便。
四、注意事项:
1、实施接线时,务必关闭电源。
2、控制柜电源必须采用符合标准的三相五线制供电,所有设备体上之接地端子务必正确的接地,可提高产品的安全性。
3、交流电源不可连接于行程开关等信号端,否则可能造成严重的损坏,因此在通电前请再次确认接线是否正确。
4、为了防止干扰,触摸屏与控制柜之间的连线请务必使用有被覆的屏蔽线,且不可与AC200V以上的回路并排走向。
五、PLC程序的编制:
西门子S7-200使用西门子的STEP 7-MicroWIN 进行方便快捷的编程,它可以在STL、梯形图、FBD逻辑方框图之间切换编程,丰富的指令集基本上可以满足中小型设备的应用。
部分梯形图:
西门子模块6ES7321-1BLOO-OAAO
故障安全 SIMATIC S7-1200 控制器基于 S7-1200 标准 CPU 并提供了其它安全相关功能。
它们可用于符合 IEC 61508 的 SIL 3 以及 ISO 13849-1 的 PL e 的安全任务。
安全相关程序是在 TIA 博途中创建的。STEP 7 Safety 组态工具为用 LAD 和 FBD 语言编写的安全相关程序提供了命令、操作和块。为此,我们提供了一个经 TüV 认同的预组态块库以提供安全功能。
特性 |
CPU 1214 FC |
CPU 1215 FC |
---|---|---|
类型 |
DC/DC/DC、DC/DC/继电器 |
DC/DC/DC、DC/DC/继电器 |
主存储器,集成式 |
125 KB |
150 KB |
装载存储器,集成式 |
4 MB |
4 MB |
存储卡 |
SIMATIC 存储卡(可选) |
SIMATIC 存储卡(可选) |
标准数字量输入/输出,集成式 |
14/10 |
14/10 |
标准模拟量输入,集成式 |
2 |
2 |
标准模拟量输出,集成式 |
- |
2 |
过程映像 |
1024 字节用于输入/1024 字节用于输出 |
1024 字节用于输入/1024 字节用于输出 |
通过信号板进行扩展 |
最多 1 个 |
最多 1 个 |
通过信号模块进行扩展 |
最多 8 个 |
最多 8 个 |
通过通信模块进行扩展 |
最多 3 个 |
最多 3 个 |
SIMATIC S7-1200 是用于本地和分布式自动化解决方案的理想控制器,可满足中央系统中的安全要求。
通过工程组态,故障安全 SIMATIC S7-1200 可提供预组装、经过测试和 TüV 认证的块,可用于实现所有常见安全功能,如急停或带或不带互锁功能的保护门监控。
机械特性