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S7-200PLC的基本配置
語(yǔ)句表程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言與梯形圖
語(yǔ)句表程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言是用布爾助記符來描述程序的一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。語(yǔ)句表程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言與計(jì)算機(jī)中的匯編語(yǔ)言非常相似，采用布爾助記符來表示操作功能。
語(yǔ)句表程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言具有下列特點(diǎn)：
(1) 采用助記符來表示操作功能，具有容易記憶，便于撐握的特點(diǎn)；
(2) 在編程器的鍵盤上采用助記符表示，具有便于操作的特點(diǎn)，可在無(wú)計(jì)算機(jī)的場(chǎng)合進(jìn)行編程設(shè)計(jì)；
(3) 用編程軟件可以將語(yǔ)句表與梯形圖可以相互轉(zhuǎn)換。
例如，圖1中的梯形圖轉(zhuǎn)換為語(yǔ)句表程序如下：
可編程控制器梯形圖設(shè)計(jì)規(guī)則
1．觸點(diǎn)的安排
梯形圖的觸點(diǎn)應(yīng)畫在水平線上，不能畫在垂直分支上。
2．串、并聯(lián)的處理
在有幾個(gè)串聯(lián)回路相并聯(lián)時(shí)，應(yīng)將觸點(diǎn)多的那個(gè)串聯(lián)回路放在梯形圖上面。在有幾個(gè)并聯(lián)回路相串聯(lián)時(shí)，應(yīng)將觸點(diǎn)多的并聯(lián)回路放在梯形圖的左面。
3．線圈的安排
不能將觸點(diǎn)畫在線圈右邊，只能在觸點(diǎn)的右邊接線圈。
4．不準(zhǔn)雙線圈輸出
如果在同一程序中同一元件的線圈使用兩次或多次，則稱為雙線圈輸出。這時(shí)前面的輸出無(wú)效，只有后一次才有效，所以不應(yīng)出現(xiàn)雙線圈輸出。
5．重新編排電路
如果電路結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，可重復(fù)使用一些觸點(diǎn)畫出它的等效電路，然后再進(jìn)行編程就比較容易。
6．編程順序
對(duì)復(fù)雜的程序可先將程序分成幾個(gè)簡(jiǎn)單的程序段，每一段從左邊觸點(diǎn)開始，由上之下向右進(jìn)行編程，再把程序逐段連接起來。
數(shù)字量輸入模塊可記錄設(shè)備中的 24 V DC 或 230 V AC 信號(hào)，并將它們傳送到控制器。可以連接開關(guān)以及 2 線制、3 線制或 4 線制接近開關(guān)。
35 mm 寬的輸入模塊具有可設(shè)定的參數(shù)和診斷功能，因此可根據(jù)相應(yīng)過程要求進(jìn)行靈活調(diào)整。
25 mm 寬的低成本模塊沒有可設(shè)定的參數(shù)或診斷功能，可極為方便地集成到工程系統(tǒng)中。建議將它們?cè)谥恍枰苌佥斎胪ǖ赖奈恢檬褂?，或在必須在十分有限的空間內(nèi)部署大量通道的情況下使用。
根據(jù)需要，可在一個(gè)站中并排使用兩種模塊。由于具有統(tǒng)一特性并采用共同的系統(tǒng)附件，處理十分方便。
提供了以下寬度為 35 mm 的數(shù)字量輸入模塊：
提供了以下寬度為 25 mm 的數(shù)字量輸入模塊：
含在供貨范圍之內(nèi)：
S7-200系列 PLC的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器尋址
在S7-200PLC中所處理數(shù)據(jù)有三種，即常數(shù)、數(shù)據(jù)存貯器中的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)對(duì)象中的數(shù)據(jù)。
1．常數(shù)及類型
在S7-200的指令中可以使用字節(jié)、字、雙字類型的常數(shù)，常數(shù)的類型可指定為十進(jìn)制、
十六進(jìn)制（6#7AB4）、二進(jìn)制（2#10001100）或ASCII字符（‘SIMATIC’）。PLC不支持?jǐn)?shù)據(jù)類型的處理和檢查，因此在有些指令隱含規(guī)定字符類型的條件下，必須注意輸入數(shù)據(jù)的格式。
2．?dāng)?shù)據(jù)存貯器的尋址
（1）數(shù)據(jù)地址的一般格式 數(shù)據(jù)地址一般由二個(gè)部分組成，格式為：Aal.a2。其中：A區(qū)域代碼（I，Q，M，SM，V），al字節(jié)首址，a2位地址（0~7）。例如I10.1表示該數(shù)據(jù)在I存儲(chǔ)區(qū)10號(hào)地址的第1位。
（2）數(shù)據(jù)類型符的使用 在使用以字節(jié)、字或雙字類型的數(shù)據(jù)時(shí)，除非所用指令已隱含有規(guī)定的類型外，一般都應(yīng)使用數(shù)據(jù)類型符來指明所取數(shù)據(jù)的類型。數(shù)據(jù)類型符共有三個(gè)，即B（字節(jié)），W（字）和D（雙字），它的位置應(yīng)緊跟在數(shù)據(jù)區(qū)域地址符后面。例如對(duì)變量存貯器有VBl00、VW100、VDl00。同一個(gè)地址，在使用不同的數(shù)據(jù)類型后，所取出數(shù)據(jù)占用的內(nèi)存量是不同的。
3．?dāng)?shù)據(jù)對(duì)象的尋址
數(shù)據(jù)對(duì)象的地址基本格式為：An，其中A為該數(shù)據(jù)對(duì)象所在的區(qū)域地址。A共有6種：T（定時(shí)器），C（計(jì)數(shù)器），HC（高速計(jì)數(shù)器），AC（累加器），AIW（模擬量輸入），AQW（模擬量輸出）。
S7-200系列PLC編程器的使用示例
Siemens編程器S7-200系列用在中小型設(shè)備上的自動(dòng)系統(tǒng)的控制單元，適用于各行各業(yè)，各種場(chǎng)合中的檢測(cè)，監(jiān)測(cè)及控制。
在這里，和大家一起來討論S7-200幾個(gè)使用方面的情況。
1.步進(jìn)，伺服脈沖定位控制。
在設(shè)備的控制系統(tǒng)中，有關(guān)運(yùn)動(dòng)控制是很重要的，下面我們來看一看西門子S7-200系列PLC怎樣來實(shí)現(xiàn)這 個(gè)功能。
首先，確定使用哪個(gè)端口來發(fā)脈沖，如采用Q0.0發(fā)脈沖，則它的控制字為SMB67，脈沖同期為SMW68，脈 沖個(gè)數(shù)存放在SMD72中，
下面是控制字節(jié)的說明：
Q0.0 Q0.1 控制字節(jié)說明
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更新脈沖寬度值 0=不更新，1=脈沖寬度值
SM67.2 SM77.2 PTO更新脈沖數(shù) 0=不更新，1=更新脈沖數(shù)
SM67.3 SM77.3 PTO/PWM時(shí)間基準(zhǔn)選擇 0=1微秒值，1=1毫秒值
SM67.4 SM77.4 PWM更新方法 0=異步更新，1=同步更新
SM67.5 SM77.5 PTO操作 0=單段操作，1=多段操作
SM67.6 SM77.6 PTO/PWM模式選擇 0=選擇PTO，1=選擇PWM
SM67.7 SM77.7 PTO/PWM允許 0=禁止PTO/PWM，1=允許
這樣根據(jù)以上表格，我們得出Q0.0控制字：SMB67為：10000101
采用PTO輸出，微妙級(jí)周期，發(fā)脈沖的周期（也就是頻率）與脈沖個(gè)數(shù)都要重新輸入。10000101轉(zhuǎn)化為 16進(jìn)制 為85，有了控制字以后，我們來寫這一段程序：
根據(jù)上面這段程序，我們知道了控制字的使用，同時(shí)也知道步進(jìn)電機(jī)的脈沖周期與沖個(gè)數(shù)的存放位置（對(duì) Q0.0來說是SMW68與SMD72）。當(dāng)然，VW100與VD102內(nèi)的數(shù)據(jù)不同的話，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)就不一樣。
還有一點(diǎn)需要說明得是：M0.0導(dǎo)通---PLC捕捉到上升沿發(fā)動(dòng)脈沖輸出后，想停止的話，只須改變端口脈沖的 控制字，再啟動(dòng)PLS即可，程序如下：
2.高速計(jì)數(shù)功能。
西門子S7-200系列PLC具有高速計(jì)數(shù)的功能；舉一例子來談?wù)劯咚儆?jì)數(shù)的用途，我們采用普通電機(jī)來帶動(dòng)絲桿轉(zhuǎn)動(dòng)，我們想控制轉(zhuǎn)動(dòng)距離，怎么來解決這個(gè)問題？那么我們可在電機(jī)另一頭與一編碼器聯(lián)接，電機(jī)轉(zhuǎn)一圈，編碼器也隨之轉(zhuǎn)一圈，同時(shí)根據(jù)規(guī)格發(fā)出不同的脈沖數(shù)。當(dāng)然，這些脈沖數(shù)的頻率比較高，PLC不能用普通的上升沿計(jì)數(shù)來取得這些脈沖，只能通過高速計(jì)數(shù)功能了。
啟動(dòng)高速計(jì)數(shù)功能，也要具有控制字
HSCO HSC1 描述
SM37.0 SM47.0 復(fù)位有效電平控制位 0=高電平有效， 1=低電平有效
SM37.1 SM47.1 啟動(dòng)有效電平控制位于 0=高電平有效， 1=低電平有效
SM37.2 SM47.2 正交計(jì)數(shù)器速率選擇 0=4X計(jì)數(shù)率， 1=1X計(jì)數(shù)率
SM37.3 SM47.3 計(jì)數(shù)方向控制位 0=減計(jì)數(shù)， 1=正計(jì)數(shù)
SM37.4 SM47.4 向HSC中寫入計(jì)數(shù)方向 0=不更新， 1=更新計(jì)數(shù)方向
SM37.5 SM47.5 向HSC中寫入預(yù)置值 0=不更新， 1=更新預(yù)置值
SM37.6 SM47.6 向HSC中寫入當(dāng)前值 0=不更新， 1=更新當(dāng)前值
SM37.7 SM47.7 HSC允許 0=禁止HSC， 1=允許HSC
參照上面的表格，我們選擇HSC1高速計(jì)數(shù)器，控制字為SMB47，現(xiàn)在我們啟動(dòng)高速計(jì)數(shù)器HSC1，選擇為增計(jì)數(shù)，更新計(jì)數(shù)方向，重新設(shè)置值，更新當(dāng)前值：這樣的話，HSC1的啟動(dòng)控制高為：11111000轉(zhuǎn)化為16進(jìn)制為 F8，將啟動(dòng)計(jì)數(shù)器時(shí)當(dāng)前值存放在SMD48中，將預(yù)存置放在SMD52中，具體的程序 如下：
同樣的，如果計(jì)數(shù)器在工作狀態(tài)下想停止計(jì)數(shù)器，也必須改變它的控制字后，啟動(dòng)HSC具體程序 如下：
３． PID回路控制功能。
西門子S7-200系列PLC的PID控制相當(dāng)?shù)暮?jiǎn)單，可以通過micro/win軟件的一個(gè)向?qū)С绦?，按照提?span>,一步一步執(zhí)行您所要求PID控制的屬性即可，在這里談一談PID這三個(gè)參數(shù)的具體意義：P為增益項(xiàng)，Ｐ越大，響應(yīng)起就快，在調(diào)節(jié)流量閥時(shí)：設(shè)定流量為50%，當(dāng)目前流量接近50%，剛超過，如果P值很大的話，那么流量閥會(huì)馬上會(huì)關(guān)閉，而不會(huì)控制在某一區(qū)域。這就是增益項(xiàng)太大引起。在調(diào)節(jié)的過程中應(yīng)該先將P值調(diào)節(jié)比較適當(dāng)了，再去調(diào)節(jié)I值，它為積分項(xiàng)，是在控制器回路中控制對(duì)當(dāng)前值與設(shè)定值相等的偏差范圍。D為微分項(xiàng)，主要作用是避免給定值的微分作用而引起的跳變。
在現(xiàn)場(chǎng)的PID參數(shù)的調(diào)整過程中，針對(duì)西門子S7-200型PLC我的建議是在不同的控制階段，采用不同的PID參數(shù)組，具體而言就是當(dāng)目前距離設(shè)定值差距較大時(shí)，采用P值較大的一套PID參數(shù)，如果當(dāng)前值快接近設(shè)定值范圍時(shí)，采用P值較小的一套PID參數(shù)。
控制泵往復(fù)循環(huán)運(yùn)行的S200 PLC梯形圖程序
下面的PLC梯形圖程序?qū)崿F(xiàn)泵每五分鐘工作一次，工作五分鐘后，再停五分鐘，循環(huán)往復(fù)運(yùn)行。
圖1 泵往復(fù)循環(huán)工作的PLC梯形圖
圖1是用S7-200編寫的梯形圖，圖中用一個(gè)按鈕做電機(jī)運(yùn)行與停車開關(guān)（I 0.0）
動(dòng)作原理：PLC通電運(yùn)行的第一個(gè)掃描周期，SM0.1=1，使M2.0=0電機(jī)不工作，按一下啟動(dòng)按鈕I0.0，SR觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，M2.0=1，使電機(jī)上電運(yùn)轉(zhuǎn)。同時(shí)使T100上電，延時(shí)5分鐘，T100吸合，其常閉點(diǎn)斷開，使電機(jī)停轉(zhuǎn)，T100的常開觸點(diǎn)閉合，使T101上電開始延時(shí)，延時(shí)5分鐘，T101吸合，其常閉觸點(diǎn)斷開，使T100斷電，T100斷電又使T101斷電，T101斷電其常閉點(diǎn)閉合，使電機(jī)又通電運(yùn)行………………，如此這樣電機(jī)運(yùn)行5分鐘停止5分鐘循環(huán)運(yùn)行。如果此時(shí)按一下I0.0，會(huì)使SR觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，使M2.0=0，電機(jī)停止工作。
