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西门子PLC梯形图中的输入继电器用“字母I+数字”进行标识,每个输入继电器均与PLC的一个输入端子对应,用于接收外部开关信号。
输入继电器由PLC端子连接的开关部件的通断状态(开关信号)进行驱动,当开关信号闭合时,输入继电器得电,其对应的常开触点闭合,常闭触点断开,如图1所示。
图1 西门子PLC梯形图中的输入继电器2、输出继电器(Q)的标注西门子PLC梯形图中的输出继电器用“字母Q+数字”进行标识,每一个输出继电器均与PLC的一个输出端子对应,用于控制PLC外接的负载。输出继电器可以由PLC内部输入继电器的触点、其他内部继电器的触点或输出继电器自己的触点来驱动,如图2所示。
图1 西门子PLC梯形图中的输入继电器2、输出继电器(Q)的标注西门子PLC梯形图中的输出继电器用“字母Q+数字”进行标识,每一个输出继电器均与PLC的一个输出端子对应,用于控制PLC外接的负载。输出继电器可以由PLC内部输入继电器的触点、其他内部继电器的触点或输出继电器自己的触点来驱动,如图2所示。
图1 西门子PLC梯形图中的输入继电器
2、输出继电器(Q)的标注
西门子PLC梯形图中的输出继电器用“字母Q+数字”进行标识,每一个输出继电器均与PLC的一个输出端子对应,用于控制PLC外接的负载。
输出继电器可以由PLC内部输入继电器的触点、其他内部继电器的触点或输出继电器自己的触点来驱动,如图2所示。
图2 门子PLC梯形图中的输出继电器(3)辅助继电器(M、SM)的标注在西门子PLC梯形图中,辅助继电器有两种,一种为通用辅助继电器,一种为特殊标志位辅助继电器。①通用辅助继电器的标注。通用辅助继电器,又称为内部标志位存储器,如同传统继电器控制系统中的中间继电器,用于存放中间操作状态,或存储其他相关数字,用“字母M+数字”进行标识,如图3所示。
图2 门子PLC梯形图中的输出继电器(3)辅助继电器(M、SM)的标注在西门子PLC梯形图中,辅助继电器有两种,一种为通用辅助继电器,一种为特殊标志位辅助继电器。①通用辅助继电器的标注。通用辅助继电器,又称为内部标志位存储器,如同传统继电器控制系统中的中间继电器,用于存放中间操作状态,或存储其他相关数字,用“字母M+数字”进行标识,如图3所示。
图2 门子PLC梯形图中的输出继电器
(3)辅助继电器(M、SM)的标注
在西门子PLC梯形图中,辅助继电器有两种,一种为通用辅助继电器,一种为特殊标志位辅助继电器。
①通用辅助继电器的标注。通用辅助继电器,又称为内部标志位存储器,如同传统继电器控制系统中的
中间继电器
,用于存放中间操作状态,或存储其他相关数字,用“字母M+数字”进行标识,如图3所示。
图3 西门子PLC梯形图中的通用辅助继电器由图3可以看到,通用辅助继电器M0.0既不直接接受外部输入信号,也不直接驱动外接负载,它只是作为程序处理的中间环节,起到桥梁的作用。②特殊标志位辅助继电器的标注。特殊标志位辅助继电器,用“字母SM+数字”标识,如图4所示,通常简称为特殊标志位继电器,它是为保存PLC自身工作状态数据而建立的一种继电器,用于为用户提供一些特殊的控制功能及系统信息,如用于读取程序中设备的状态和运算结果,根据读取信息实现控制需求等。一般用户对操作的一些特殊要求也可通过特殊标志位辅助继电器通知CPU系统。图4 西门子PLC梯形图中的特殊标志位辅助继电器4、定时器(T)的标注在西门子PLC梯形图中,定时器是一个非常重要的编程元件,用“字母T+数字”进行标识,数字从0~255,共256个。不同型号的PLC,其定时器的类型和具体功能也不相同。在西门子S7-200系列PLC中,定时器分为3种类型,即接通延时定时器(TON)、保留性接通延时定时器(TONR)、断开延时定时器(TOF),三种定时器定时时间的计算公式相同,即T=PT×S(T为定时时间,PT为预设值,S为分辨率等级)其中,PT预设值根据编程需要输入设定值数值,分辨率等级一般有1ms、10ms、100ms三种,由定时器类型和编号决定,见表1所示。
图3 西门子PLC梯形图中的通用辅助继电器由图3可以看到,通用辅助继电器M0.0既不直接接受外部输入信号,也不直接驱动外接负载,它只是作为程序处理的中间环节,起到桥梁的作用。②特殊标志位辅助继电器的标注。特殊标志位辅助继电器,用“字母SM+数字”标识,如图4所示,通常简称为特殊标志位继电器,它是为保存PLC自身工作状态数据而建立的一种继电器,用于为用户提供一些特殊的控制功能及系统信息,如用于读取程序中设备的状态和运算结果,根据读取信息实现控制需求等。一般用户对操作的一些特殊要求也可通过特殊标志位辅助继电器通知CPU系统。图4 西门子PLC梯形图中的特殊标志位辅助继电器4、定时器(T)的标注在西门子PLC梯形图中,定时器是一个非常重要的编程元件,用“字母T+数字”进行标识,数字从0~255,共256个。不同型号的PLC,其定时器的类型和具体功能也不相同。在西门子S7-200系列PLC中,定时器分为3种类型,即接通延时定时器(TON)、保留性接通延时定时器(TONR)、断开延时定时器(TOF),三种定时器定时时间的计算公式相同,即T=PT×S(T为定时时间,PT为预设值,S为分辨率等级)其中,PT预设值根据编程需要输入设定值数值,分辨率等级一般有1ms、10ms、100ms三种,由定时器类型和编号决定,见表1所示。
图3 西门子PLC梯形图中的通用辅助继电器
由图3可以看到,通用辅助继电器M0.0既不直接接受外部输入信号,也不直接驱动外接负载,它只是作为程序处理的中间环节,起到桥梁的作用。
②特殊标志位辅助继电器的标注。特殊标志位辅助继电器,用“字母SM+数字”标识,如图4所示,通常简称为特殊标志位继电器,它是为保存PLC自身工作状态数据而建立的一种继电器,用于为用户提供一些特殊的控制功能及系统信息,如用于读取程序中设备的状态和运算结果,根据读取信息实现控制需求等。一般用户对操作的一些特殊要求也可通过特殊标志位辅助继电器通知CPU系统。
图4 西门子PLC梯形图中的特殊标志位辅助继电器
4、定时器(T)的标注
在西门子PLC梯形图中,定时器是一个非常重要的编程元件,用“字母T+数字”进行标识,数字从0~255,共256个。不同型号的PLC,其定时器的类型和具体功能也不相同。在西门子S7-200系列PLC中,定时器分为3种类型,即接通延时定时器(TON)、保留性接通延时定时器(TONR)、断开延时定时器(TOF),三种定时器定时时间的计算公式相同,即
T=PT×S
(T为定时时间,PT为预设值,S为分辨率等级)
其中,PT预设值根据编程需要输入设定值数值,分辨率等级一般有1ms、10ms、100ms三种,由定时器类型和编号决定,见表1所示。
表1 西门子S7-200定时器号码对应的分辨率等级及较大值等参数①接通延时定时器(TON)的标注。接通延时定时器是*时器得电后,延时一段时间(由设定值决定)后其对应的常开或常闭触点才执行闭合或断开动作;当定时器失电后,触点立即复位。接通延时定时器(TON)在PLC梯形图中的表示方法如图5所示,其中,方框上方的“???”为定时器的编号输入位置;方框内的TON代表该定时器类型(接通延时);IN为起动输入端;PT为时间预设值端(PT外部的“???”为预设值的数值);S为定时器分辨率,与定时器的编号有关,可参照表1。
表1 西门子S7-200定时器号码对应的分辨率等级及较大值等参数①接通延时定时器(TON)的标注。接通延时定时器是*时器得电后,延时一段时间(由设定值决定)后其对应的常开或常闭触点才执行闭合或断开动作;当定时器失电后,触点立即复位。接通延时定时器(TON)在PLC梯形图中的表示方法如图5所示,其中,方框上方的“???”为定时器的编号输入位置;方框内的TON代表该定时器类型(接通延时);IN为起动输入端;PT为时间预设值端(PT外部的“???”为预设值的数值);S为定时器分辨率,与定时器的编号有关,可参照表1。
表1 西门子S7-200定时器号码对应的分辨率等级及较大值等参数
①接通延时定时器(TON)的标注。接通延时定时器是*时器得电后,延时一段时间(由设定值决定)后其对应的常开或常闭触点才执行闭合或断开动作;当定时器失电后,触点立即复位。
接通延时定时器(TON)在PLC梯形图中的表示方法如图5所示,其中,方框上方的“???”为定时器的编号输入位置;方框内的TON代表该定时器类型(接通延时);IN为起动输入端;PT为时间预设值端(PT外部的“???”为预设值的数值);S为定时器分辨率,与定时器的编号有关,可参照表1。
图5 接通延时定时器(TON)在PLC梯形图中的表示方法例如,某段PLC梯形图程序中所用定时器编号为T37,预设值PT为300,定时分辨率为100ms,如图6所示。可以计算出,该定时器的定时时间为300×100ms=30000ms=30s;则在该程序中,当输入继电器I0.3闭合后,定时器T37得电,延时30s后控制输出继电器Q0.0的延时闭合的常开触点T37闭合,使输出继电器Q0.0线圈得电。
图5 接通延时定时器(TON)在PLC梯形图中的表示方法例如,某段PLC梯形图程序中所用定时器编号为T37,预设值PT为300,定时分辨率为100ms,如图6所示。可以计算出,该定时器的定时时间为300×100ms=30000ms=30s;则在该程序中,当输入继电器I0.3闭合后,定时器T37得电,延时30s后控制输出继电器Q0.0的延时闭合的常开触点T37闭合,使输出继电器Q0.0线圈得电。
图5 接通延时定时器(TON)在PLC梯形图中的表示方法
例如,某段PLC梯形图程序中所用定时器编号为T37,预设值PT为300,定时分辨率为100ms,如图6所示。
可以计算出,该定时器的定时时间为300×100ms=30000ms=30s;则在该程序中,当输入继电器I0.3闭合后,定时器T37得电,延时30s后控制输出继电器Q0.0的延时闭合的常开触点T37闭合,使输出继电器Q0.0线圈得电。
图6 接通延时定时器(TON)应用②保留性接通延时定时器(TONR)的标注。保留性接通延时定时器(TONR)与上述的接通延时定时器(TON)原理基本相同,不同之处在于在计时时间段内,未达到预设值前,定时器断电后,可保持当前计时值,当定时器得电后,从保留值的基础上再进行计时,可多间隔累加计时,当到达预设值时,其触点相应动作(常开触点闭合,常闭触点断开)。保留性接通延时定时器(TONR)在PLC梯形图中的表示方法如图7所示,其中,方框上方的“???”为定时器的编号输入位置;方框内的TONR代表该定时器类型(接通延时);IN为起动输入端;PT为时间预设值端(PT外部的“???”为预设值的数值);S为定时器分辨率,与定时器的编号有关,可参照表。
图6 接通延时定时器(TON)应用②保留性接通延时定时器(TONR)的标注。保留性接通延时定时器(TONR)与上述的接通延时定时器(TON)原理基本相同,不同之处在于在计时时间段内,未达到预设值前,定时器断电后,可保持当前计时值,当定时器得电后,从保留值的基础上再进行计时,可多间隔累加计时,当到达预设值时,其触点相应动作(常开触点闭合,常闭触点断开)。保留性接通延时定时器(TONR)在PLC梯形图中的表示方法如图7所示,其中,方框上方的“???”为定时器的编号输入位置;方框内的TONR代表该定时器类型(接通延时);IN为起动输入端;PT为时间预设值端(PT外部的“???”为预设值的数值);S为定时器分辨率,与定时器的编号有关,可参照表。
图6 接通延时定时器(TON)应用
②保留性接通延时定时器(TONR)的标注。保留性接通延时定时器(TONR)与上述的接通延时定时器(TON)原理基本相同,不同之处在于在计时时间段内,未达到预设值前,定时器断电后,可保持当前计时值,当定时器得电后,从保留值的基础上再进行计时,可多间隔累加计时,当到达预设值时,其触点相应动作(常开触点闭合,常闭触点断开)。
保留性接通延时定时器(TONR)在PLC梯形图中的表示方法如图7所示,其中,方框上方的“???”为定时器的编号输入位置;方框内的TONR代表该定时器类型(接通延时);IN为起动输入端;PT为时间预设值端(PT外部的“???”为预设值的数值);S为定时器分辨率,与定时器的编号有关,可参照表。
图7 保留性接通延时定时器(TONR)在PLC梯形图中的表示方法③断开延时定时器(TOF)的标注。断开延时定时器(TOF)是*时器得电后,其相应常开或常闭触点立即执行闭合或断开动作;当定时器失电后,需延时一段时间(由设定值决定),其对应的常开或常闭触点才执行复位动作。断开延时定时器(TOF)在PLC梯形图中的表示方法与上述两种定时器基本相同,如图8所示为断开延时定时器(TOF)的典型应用。
图7 保留性接通延时定时器(TONR)在PLC梯形图中的表示方法③断开延时定时器(TOF)的标注。断开延时定时器(TOF)是*时器得电后,其相应常开或常闭触点立即执行闭合或断开动作;当定时器失电后,需延时一段时间(由设定值决定),其对应的常开或常闭触点才执行复位动作。断开延时定时器(TOF)在PLC梯形图中的表示方法与上述两种定时器基本相同,如图8所示为断开延时定时器(TOF)的典型应用。
图7 保留性接通延时定时器(TONR)在PLC梯形图中的表示方法
③断开延时定时器(TOF)的标注。断开延时定时器(TOF)是*时器得电后,其相应常开或常闭触点立即执行闭合或断开动作;当定时器失电后,需延时一段时间(由设定值决定),其对应的常开或常闭触点才执行复位动作。
断开延时定时器(TOF)在PLC梯形图中的表示方法与上述两种定时器基本相同,如图8所示为断开延时定时器(TOF)的典型应用。
图8 断开延时定时器(TOF)的应用由图8可以看到,该程序中所用定时器编号为T33,预设值PT为60,定时分辨率为10ms。可以计算出,该定时器的定时时间为60×10ms=600ms=0.6s;则该程序中,当输入继电器I0.3闭合后,定时器T38得电,控制输出继电器Q0.0的延时断开的常开触点T38立即闭合,使输出继电器Q0.0线圈得电;当输入继电器I0.3断开后,定时器T38失电,控制输出继电器Q0.0的延时断开的常开触点T38延时0.6 s后才断开,输出继电器Q0.0线圈失电。5、计数器(C)的标注在西门子PLC梯形图中,计数器的结构和使用与定时器基本相似,也是应用广泛的一种编程元件,用来累计输入脉冲的次数,经常用来对产品进行计数。用“字母C+数字”进行标识,数字从0~255,共256个。不同型号的PLC,其定时器的类型和具体功能也不相同。在西门子S7-200系列PLC中,计数器分为3种类型,即增计数器(CTU)、减计数器(CTD)、增减计数器(CTUD),一般情况下,计数器与定时器配合使用。①增计数器(CTU)的标注。增计数器(CTU)是指在计数过程中,当计数端输入一个脉冲式时,当前值加1,当脉冲数累加到等于或大于计数器的预设值时,计数器相应触点动作(常开触点闭合,常闭触点断开)。在西门子S7-200系列PLC梯形图中,增计数器的图形符号及文字标识含义如图9所示,其中方框上方的“???”为增计数器编号输入位置,CU为计数脉冲输入端,R为复位信号输入端(复位信号为0时,计数器工作),PV为脉冲设定值输入端。
图8 断开延时定时器(TOF)的应用由图8可以看到,该程序中所用定时器编号为T33,预设值PT为60,定时分辨率为10ms。可以计算出,该定时器的定时时间为60×10ms=600ms=0.6s;则该程序中,当输入继电器I0.3闭合后,定时器T38得电,控制输出继电器Q0.0的延时断开的常开触点T38立即闭合,使输出继电器Q0.0线圈得电;当输入继电器I0.3断开后,定时器T38失电,控制输出继电器Q0.0的延时断开的常开触点T38延时0.6 s后才断开,输出继电器Q0.0线圈失电。5、计数器(C)的标注在西门子PLC梯形图中,计数器的结构和使用与定时器基本相似,也是应用广泛的一种编程元件,用来累计输入脉冲的次数,经常用来对产品进行计数。用“字母C+数字”进行标识,数字从0~255,共256个。不同型号的PLC,其定时器的类型和具体功能也不相同。在西门子S7-200系列PLC中,计数器分为3种类型,即增计数器(CTU)、减计数器(CTD)、增减计数器(CTUD),一般情况下,计数器与定时器配合使用。①增计数器(CTU)的标注。增计数器(CTU)是指在计数过程中,当计数端输入一个脉冲式时,当前值加1,当脉冲数累加到等于或大于计数器的预设值时,计数器相应触点动作(常开触点闭合,常闭触点断开)。在西门子S7-200系列PLC梯形图中,增计数器的图形符号及文字标识含义如图9所示,其中方框上方的“???”为增计数器编号输入位置,CU为计数脉冲输入端,R为复位信号输入端(复位信号为0时,计数器工作),PV为脉冲设定值输入端。
图8 断开延时定时器(TOF)的应用
由图8可以看到,该程序中所用定时器编号为T33,预设值PT为60,定时分辨率为10ms。
可以计算出,该定时器的定时时间为60×10ms=600ms=0.6s;则该程序中,当输入继电器I0.3闭合后,定时器T38得电,控制输出继电器Q0.0的延时断开的常开触点T38立即闭合,使输出继电器Q0.0线圈得电;当输入继电器I0.3断开后,定时器T38失电,控制输出继电器Q0.0的延时断开的常开触点T38延时0.6 s后才断开,输出继电器Q0.0线圈失电。
5、计数器(C)的标注
在西门子PLC梯形图中,计数器的结构和使用与定时器基本相似,也是应用广泛的一种编程元件,用来累计输入脉冲的次数,经常用来对产品进行计数。用“字母C+数字”进行标识,数字从0~255,共256个。
不同型号的PLC,其定时器的类型和具体功能也不相同。在西门子S7-200系列PLC中,计数器分为3种类型,即增计数器(CTU)、减计数器(CTD)、增减计数器(CTUD),一般情况下,计数器与定时器配合使用。
①增计数器(CTU)的标注。增计数器(CTU)是指在计数过程中,当计数端输入一个脉冲式时,当前值加1,当脉冲数累加到等于或大于计数器的预设值时,计数器相应触点动作(常开触点闭合,常闭触点断开)。
在西门子S7-200系列PLC梯形图中,增计数器的图形符号及文字标识含义如图9所示,其中方框上方的“???”为增计数器编号输入位置,CU为计数脉冲输入端,R为复位信号输入端(复位信号为0时,计数器工作),PV为脉冲设定值输入端。
图9 增计数器的图形符号及文字标识含义例如,某段PLC梯形图程序中计数器类型为CTU,增计数器,编号为C1,预设值PV为80,复位端由输出继电器Q0.0的常闭触点控制,如图10所示。可以看到,该程序中,初始状态下,输出继电器Q0.0的常闭触点闭合,即计数器复位端为1,计数器不工作;当PLC外部输入开关信号使输入继电器I0.0闭合后,输出继电器Q0.0线圈得电,其常闭触点Q0.0断开,计数器复位端信号为0,计数器开始工作;同时输出继电器Q0.0的常开触点闭合,定时器T37得电。
图9 增计数器的图形符号及文字标识含义例如,某段PLC梯形图程序中计数器类型为CTU,增计数器,编号为C1,预设值PV为80,复位端由输出继电器Q0.0的常闭触点控制,如图10所示。可以看到,该程序中,初始状态下,输出继电器Q0.0的常闭触点闭合,即计数器复位端为1,计数器不工作;当PLC外部输入开关信号使输入继电器I0.0闭合后,输出继电器Q0.0线圈得电,其常闭触点Q0.0断开,计数器复位端信号为0,计数器开始工作;同时输出继电器Q0.0的常开触点闭合,定时器T37得电。
图9 增计数器的图形符号及文字标识含义
例如,某段PLC梯形图程序中计数器类型为CTU,增计数器,编号为C1,预设值PV为80,复位端由输出继电器Q0.0的常闭触点控制,如图10所示。
可以看到,该程序中,初始状态下,输出继电器Q0.0的常闭触点闭合,即计数器复位端为1,计数器不工作;当PLC外部输入开关信号使输入继电器I0.0闭合后,输出继电器Q0.0线圈得电,其常闭触点Q0.0断开,计数器复位端信号为0,计数器开始工作;同时输出继电器Q0.0的常开触点闭合,定时器T37得电。
图10 增计数器(CTU)的应用在定时器T37控制下,其常开触点T37每6min闭合一次,即每6min向计数器C1脉冲输入端输入一个脉冲信号,计数器当前值加1,当计数器当前值等于80时(历时时间为8h),计数器触点动作,即控制输出继电器Q0.0的常闭触点在接通8h后自动断开。②减计数器(CTD)的标注。减计数器(CTD)是指在计数过程中,将预设值装入计数器当前值寄存器,当计数端输入一个脉冲式时,当前值减1,当计数器的当前值等于0时,计数器相应触点动作(常开触点闭合、常闭触点断开),并停止计数。在西门子S7-200系列PLC梯形图中,减计数器的图形符号及文字标识含义如图11所示,其中方框上方的“???”为减计数器编号输入位置,CD为计数脉冲输入端,LD为装载信号输入端,PV为脉冲设定值输入端。
图10 增计数器(CTU)的应用在定时器T37控制下,其常开触点T37每6min闭合一次,即每6min向计数器C1脉冲输入端输入一个脉冲信号,计数器当前值加1,当计数器当前值等于80时(历时时间为8h),计数器触点动作,即控制输出继电器Q0.0的常闭触点在接通8h后自动断开。②减计数器(CTD)的标注。减计数器(CTD)是指在计数过程中,将预设值装入计数器当前值寄存器,当计数端输入一个脉冲式时,当前值减1,当计数器的当前值等于0时,计数器相应触点动作(常开触点闭合、常闭触点断开),并停止计数。在西门子S7-200系列PLC梯形图中,减计数器的图形符号及文字标识含义如图11所示,其中方框上方的“???”为减计数器编号输入位置,CD为计数脉冲输入端,LD为装载信号输入端,PV为脉冲设定值输入端。
图10 增计数器(CTU)的应用
在定时器T37控制下,其常开触点T37每6min闭合一次,即每6min向计数器C1脉冲输入端输入一个脉冲信号,计数器当前值加1,当计数器当前值等于80时(历时时间为8h),计数器触点动作,即控制输出继电器Q0.0的常闭触点在接通8h后自动断开。
②减计数器(CTD)的标注。减计数器(CTD)是指在计数过程中,将预设值装入计数器当前值寄存器,当计数端输入一个脉冲式时,当前值减1,当计数器的当前值等于0时,计数器相应触点动作(常开触点闭合、常闭触点断开),并停止计数。
在西门子S7-200系列PLC梯形图中,减计数器的图形符号及文字标识含义如图11所示,其中方框上方的“???”为减计数器编号输入位置,CD为计数脉冲输入端,LD为装载信号输入端,PV为脉冲设定值输入端。
图11 增计数器的图形符号及文字标识含义当装载信号输入端LD信号为1时,其计数器的设定值PV被装入计数器的当前值寄存器,此时当前值为PV。只有装载信号输入端LD信号为0时,计数器才可以工作。例如,某段PLC梯形图程序中计数器类型为CTD,减计数器,编号为C1,预设值PV为3,如图12所示。
图11 增计数器的图形符号及文字标识含义当装载信号输入端LD信号为1时,其计数器的设定值PV被装入计数器的当前值寄存器,此时当前值为PV。只有装载信号输入端LD信号为0时,计数器才可以工作。例如,某段PLC梯形图程序中计数器类型为CTD,减计数器,编号为C1,预设值PV为3,如图12所示。
图11 增计数器的图形符号及文字标识含义
当装载信号输入端LD信号为1时,其计数器的设定值PV被装入计数器的当前值寄存器,此时当前值为PV。只有装载信号输入端LD信号为0时,计数器才可以工作。
例如,某段PLC梯形图程序中计数器类型为CTD,减计数器,编号为C1,预设值PV为3,如图12所示。
图12 减计数器(CTD)的应用由图12可以看到,该程序中,由输入继电器常开触点I0.1控制计数器C1的装载信号输入端;输入继电器常开触点I0.0控制计数器C1的脉冲信号,I0.1闭合,将计数器的预设值3装载到当前值寄存器中,此时计数器当前值为3,当I0.0闭合一次,计数器脉冲信号输入端输入一个脉冲,计数器当前值减1,当计数器当前值减为0时,计数器常开触点C1闭合,控制输出继电器Q0.0线圈得电。③增减计数器(CTUD)的标注。增减计数器(CTUD)有两个脉冲信号输入端,其在计数过程中,可进行计数加1,也可进行计数减1。在西门子S7-200系列PLC梯形图中,增减计数器的图形符号及文字标识含义如图13所示,其中方框上方的“???”为增减计数器编号输入位置,CU为增计数脉冲输入端,CD为减计数脉冲输入端,R为复位信号输入端,PV为脉冲设定值输入端。当CU端输入一个计数脉冲时,计数器当前值加1,当计数器当前值等于或大于预设值时,计数器由OFF转换为ON,其相应触点动作;当CD端输入一个计数脉冲时,计数器当前值减1,当计数器当前值小于预设值时,计数器由OFF转换为ON,其相应触点动作。
图12 减计数器(CTD)的应用由图12可以看到,该程序中,由输入继电器常开触点I0.1控制计数器C1的装载信号输入端;输入继电器常开触点I0.0控制计数器C1的脉冲信号,I0.1闭合,将计数器的预设值3装载到当前值寄存器中,此时计数器当前值为3,当I0.0闭合一次,计数器脉冲信号输入端输入一个脉冲,计数器当前值减1,当计数器当前值减为0时,计数器常开触点C1闭合,控制输出继电器Q0.0线圈得电。③增减计数器(CTUD)的标注。增减计数器(CTUD)有两个脉冲信号输入端,其在计数过程中,可进行计数加1,也可进行计数减1。在西门子S7-200系列PLC梯形图中,增减计数器的图形符号及文字标识含义如图13所示,其中方框上方的“???”为增减计数器编号输入位置,CU为增计数脉冲输入端,CD为减计数脉冲输入端,R为复位信号输入端,PV为脉冲设定值输入端。当CU端输入一个计数脉冲时,计数器当前值加1,当计数器当前值等于或大于预设值时,计数器由OFF转换为ON,其相应触点动作;当CD端输入一个计数脉冲时,计数器当前值减1,当计数器当前值小于预设值时,计数器由OFF转换为ON,其相应触点动作。
图12 减计数器(CTD)的应用
由图12可以看到,该程序中,由输入继电器常开触点I0.1控制计数器C1的装载信号输入端;输入继电器常开触点I0.0控制计数器C1的脉冲信号,I0.1闭合,将计数器的预设值3装载到当前值寄存器中,此时计数器当前值为3,当I0.0闭合一次,计数器脉冲信号输入端输入一个脉冲,计数器当前值减1,当计数器当前值减为0时,计数器常开触点C1闭合,控制输出继电器Q0.0线圈得电。
③增减计数器(CTUD)的标注。增减计数器(CTUD)有两个脉冲信号输入端,其在计数过程中,可进行计数加1,也可进行计数减1。
在西门子S7-200系列PLC梯形图中,增减计数器的图形符号及文字标识含义如图13所示,其中方框上方的“???”为增减计数器编号输入位置,CU为增计数脉冲输入端,CD为减计数脉冲输入端,R为复位信号输入端,PV为脉冲设定值输入端。
当CU端输入一个计数脉冲时,计数器当前值加1,当计数器当前值等于或大于预设值时,计数器由OFF转换为ON,其相应触点动作;当CD端输入一个计数脉冲时,计数器当前值减1,当计数器当前值小于预设值时,计数器由OFF转换为ON,其相应触点动作。
图13 增减计数器的图形符号及文字标识含义例如,某段PLC梯形图程序中计数器类型为CTUD,增减计数器,编号为C48,预设值PV为4,如图14所示。
图13 增减计数器的图形符号及文字标识含义例如,某段PLC梯形图程序中计数器类型为CTUD,增减计数器,编号为C48,预设值PV为4,如图14所示。
图13 增减计数器的图形符号及文字标识含义
例如,某段PLC梯形图程序中计数器类型为CTUD,增减计数器,编号为C48,预设值PV为4,如图14所示。
图14 增减计数器(CTUD)的应用由图14可以看到,当输入继电器常开触点I0.0闭合一次,为计数器CU输入一个脉冲,计数器当前值加1,当累加至4时,计数器C48动作,其常开触点C48闭合,输出继电器Q0.0线圈得电;当输入继电器常开触点I0.1闭合一次,为计数器CD输入一个脉冲,计数器当前值减1,当减至4时,计数器C48动作,其常开触点C48闭合,输出继电器Q0.0线圈得电。6、其他编程元件(V、L、S、AI、AQ、HC、AC)的标注西门子PLC梯形图中,除上述5种常用编程元件外,还包含一些其他基本编程元件。①变量存储器(V)的标注。变量存储器用字母V标识,用来存储全局变量,可用于存放程序执行过程中控制逻辑操作的中间结果等。同一个存储器可以在任意程序分区被访问。②局部变量存储器(L)的标注。局部变量存储器用字母L标识,用来存储局部变量,同一个存储器只和特定的程序相关联。③顺序控制继电器(S)的标注。顺序控制继电器用字母S标识,用于在顺序控制和步进控制中,是一种特殊的继电器。④模拟量输入、输出映像寄存器(AI、AQ)的标注。模拟量输入映像寄存器(AI)用于存储模拟量输入信号,并实现模拟量的A/D转换;模拟量输出映像寄存器(AQ)为模拟量输出信号的存储区,用于实现模拟量的D/A转换。⑤高速计数器(HC)的标注。高速计数器(HC)与普通计数器基本相同,其用于累计高速脉冲信号。高速计数器比较少,在西门子S7-200系列PLC中,CPU226中高速计数器为HC(0~5),共6个。⑥累加器(AC)的标注。累加器(AC)是一种暂存数据的寄存器,可用来存放运算数据、中间数据或结果数据,也可用于向子程序传递或返回参数等。西门子S7-200系列PLC中累加器为AC(0~3),共4个。
图14 增减计数器(CTUD)的应用由图14可以看到,当输入继电器常开触点I0.0闭合一次,为计数器CU输入一个脉冲,计数器当前值加1,当累加至4时,计数器C48动作,其常开触点C48闭合,输出继电器Q0.0线圈得电;当输入继电器常开触点I0.1闭合一次,为计数器CD输入一个脉冲,计数器当前值减1,当减至4时,计数器C48动作,其常开触点C48闭合,输出继电器Q0.0线圈得电。6、其他编程元件(V、L、S、AI、AQ、HC、AC)的标注西门子PLC梯形图中,除上述5种常用编程元件外,还包含一些其他基本编程元件。①变量存储器(V)的标注。变量存储器用字母V标识,用来存储全局变量,可用于存放程序执行过程中控制逻辑操作的中间结果等。同一个存储器可以在任意程序分区被访问。②局部变量存储器(L)的标注。局部变量存储器用字母L标识,用来存储局部变量,同一个存储器只和特定的程序相关联。③顺序控制继电器(S)的标注。顺序控制继电器用字母S标识,用于在顺序控制和步进控制中,是一种特殊的继电器。④模拟量输入、输出映像寄存器(AI、AQ)的标注。模拟量输入映像寄存器(AI)用于存储模拟量输入信号,并实现模拟量的A/D转换;模拟量输出映像寄存器(AQ)为模拟量输出信号的存储区,用于实现模拟量的D/A转换。⑤高速计数器(HC)的标注。高速计数器(HC)与普通计数器基本相同,其用于累计高速脉冲信号。高速计数器比较少,在西门子S7-200系列PLC中,CPU226中高速计数器为HC(0~5),共6个。⑥累加器(AC)的标注。累加器(AC)是一种暂存数据的寄存器,可用来存放运算数据、中间数据或结果数据,也可用于向子程序传递或返回参数等。西门子S7-200系列PLC中累加器为AC(0~3),共4个。
图14 增减计数器(CTUD)的应用
由图14可以看到,当输入继电器常开触点I0.0闭合一次,为计数器CU输入一个脉冲,计数器当前值加1,当累加至4时,计数器C48动作,其常开触点C48闭合,输出继电器Q0.0线圈得电;当输入继电器常开触点I0.1闭合一次,为计数器CD输入一个脉冲,计数器当前值减1,当减至4时,计数器C48动作,其常开触点C48闭合,输出继电器Q0.0线圈得电。
6、其他编程元件(V、L、S、AI、AQ、HC、AC)的标注
西门子PLC梯形图中,除上述5种常用编程元件外,还包含一些其他基本编程元件。
①变量存储器(V)的标注。变量存储器用字母V标识,用来存储全局变量,可用于存放程序执行过程中控制逻辑操作的中间结果等。同一个存储器可以在任意程序分区被访问。
②局部变量存储器(L)的标注。局部变量存储器用字母L标识,用来存储局部变量,同一个存储器只和特定的程序相关联。
③顺序控制继电器(S)的标注。顺序控制继电器用字母S标识,用于在顺序控制和步进控制中,是一种特殊的继电器。
④模拟量输入、输出映像寄存器(AI、AQ)的标注。模拟量输入映像寄存器(AI)用于存储模拟量输入信号,并实现模拟量的A/D转换;模拟量输出映像寄存器(AQ)为模拟量输出信号的存储区,用于实现模拟量的D/A转换。
⑤高速计数器(HC)的标注。高速计数器(HC)与普通计数器基本相同,其用于累计高速脉冲信号。高速计数器比较少,在西门子S7-200系列PLC中,CPU226中高速计数器为HC(0~5),共6个。
⑥累加器(AC)的标注。累加器(AC)是一种暂存数据的寄存器,可用来存放运算数据、中间数据或结果数据,也可用于向子程序传递或返回参数等。西门子S7-200系列PLC中累加器为AC(0~3),共4个。
1、状态与故障显示LED
CPU模块面板上的LED的意义如下:
①SF(系统出错/故障显示,红色):CPU硬件故障或软件错误时亮。
②BATF(电池故障,红色):电池电压低或没有电池时亮。
③DC5V(+5V电源指示,绿色):CPU和S7-300总线的5V电源正常时亮。
④FRCE(强制,黄色):至少有一个I/O被强制时亮。
⑤RUN(运行方式,绿色):CPU处于RUN状态时亮;重新启动时以2Hz的频率闪亮;HOLD状态时以0.5Hz的频率闪亮。
⑥S**(停止方式,黄色):CPU在S**、HOLD状态或重新启动时常亮;请求存储器复位时以0.5Hz的频率闪亮,正在执行存储器复位时以2Hz的频率闪亮
⑦BUSF(总线错误,红色):PROFIBUS-DP接口硬件或软件故障时亮,集成有DP接口的CPU才有此LED。集成有两个DP接口的CPU有两个对应的LED(BUS1F和BUS2F)。
2、CPU的运行模式
①CPU有4中操作模式:S**(停机)、STARTUP(启动)、RUN(运行)和HOLD(保持)。在所有的模式中,都可以通过MPI接口与其他设备通信。
②S**模式:CPU模块通电后自动进入S**模式,在该模式不执行用户程序,可以接收全局数据和检查系统。
③RUN模式:执行用户程序,刷新输入和输出,处理中断和故障信息服务。
④HOLD模式:在启动和RUN模式执行程序时遇到调试用的断点,用户程序的执行被挂起(暂停),定时器被冻结。
⑤STARTUP模式:启动模式,可以用钥匙开关或编程软件启动CPU。如果钥匙开关在RUN或RUN-P位置,通电时自动进入启动模式。
3、模式选择开关
有的CPU的模式选择开关(模式选择器)是一种钥匙开关,操作时需要插入钥匙,用来设定CPU当前的运行方式。钥匙拔出后,就不能改变操作方式。这样可以防止未经授权的人员非法删除或改变用户程序。还可以使用多级口令来保护整个数据库,使用户有效地保护其技术机密,防止未经允许的复制和修改。钥匙开关各位置的意义如下:
①RUN-P(运行-编程)位置:CPU不仅执行用户程序,在运行时还可以通过编程软件读出或修改用户程序,以及改变运行方式。在这个位置不能拔出钥匙开关。
②RUN(运行位置)位置:CPU执行用户程序,可以通过编程软件读出用户程序,但是不能修改用户程序,在这个位置可以取出钥匙开关。
③S**(停止)位置:不执行用户程序,通过编程软件可以读出和修改用户程序,在这个位置可以取出钥匙开关。
④MRES(清除存储器):MRES位置不能保持,在这个位置松手时开关将自动返回S**位置。将钥匙开关从S**状态扳到MRES位置,可复位存储器,使CPU回到初始状态。工作存储器、RAM装载存储器中的用户程序和地址区被清除,全部存储器位、定时器、计数器和数据块均被删除,即复位为零,包括有保持功能的数据。CPU检测硬件,初始化硬件和系统程序的参数,系统参数、CPU和模块的参数被恢复为默认设置,MPI(多点接口)的参数被保留。如果快闪存储器卡,CPU在复位后将它里面的用户程序和系统参数复制到工作存储区。
复位存储器按下述顺序操作:
plc
通电后将钥匙开关从S**位置扳到MRES位置,S** LED熄灭1s,再熄灭1s后保持亮。放开开关,使它回到S**位置,然后又回到MRES,S** LED以2Hz的频率至少闪动3s,表示正在执行复位,最后S** LED一直亮,可松开模式开关。
存储器卡被取掉或插入时,CPU发出系统复位请求,S** LED以0.5Hz的频率闪动。此时应将模式选择开关扳到MRES位置,执行复位操作。
4、微存储器卡
Flash EPROM为存储卡(MMC)用于在断电时保存用户程序和某些数据,它可以扩展CPU的存储器容量,也可以将有些CPU的操作系统保存在MMC中,这对于操作系统的升级是非常方便的。MMC用作装载存储器或便携式保存媒体。MMC的读写直接在CPU内进行,不需要专用的编程器。由于CPU 31xC没有安装集成的装载存储器,在使用CPU时必须插入MMC,CPU与MMC是分开订货的。
如果在写访问过程中拆下SIMATIC微存储卡,卡中的数据会被破坏。在这种情况下,必须将MMC插入CPU中并删除它,或在CPU中格式化存储卡。只有在断电状态或CPU处于S**状态时,才能取下存储卡。
5、通信接口
所有的CPU模块都有一个多点接口MPI,有的CPU模块有一个MPI和一个PROFIBUS-DP接口、有的CPU模块有一个MPI/DP接口和一个DP接口。
MPI用于PLC与其他
西门子plc
、PG/PC(编程器或个人计算机).OP(操作员接口)通过MPI网络的通信。CPU通过MPI接口或PROFIBUS-DP接口在网络上自动地广播它设置的总线参数(即波特率),PLC可以自动地“挂到”MPI网络上。
PROFIBUS-DP的传输速率较高12Mbit/s,用它与其他西门子带DP接口的PLC、PG/PC、OP和其他DP主站和从站的通信。
6、电池盒
电池盒是安装锂电池的盒子,在PLC断电时,锂电池用来**实时钟的正常运行,并可以在RAM中保存用户程序和更多的数据,保存的时间为1年,有的低端CPU(例如312IFM与313)因为没有实时钟,没有配备锂电池。
7、电源接线端子
电源模块的L1、N端子接AC220V电源,电源模块的接地端子和M端子一般用短路片短接后接地,机架的导轨也应接地。
电源模块上的L+和M端子分别是DC4V输出电压的正极和负极。用专用的电源连接器或导线连接电源模块和CPU模块的L+和M端子。
8、实时钟与运行时间计数器
CPU 312 IFM与CPU313因为没有锂电池,只有软件实时钟,PLC断电时停止计时,恢复供电后从断电瞬时的时刻开始计时,有后备锂电池的CPU有硬件实时钟、可以在PLC电源断电时继续运行,运行小时计数器的计数范围为O-32767h
由于梯形图是一种程序表示的形式,并非由硬件构成的控制电路,因此在画梯形图时,应注意和普通控制电路的不同之处,
plc
编程时应该遵循以下基本原则:
(1)外部输入/输出
继电器
、内部继电器、定时器、计数器等软器件的逻辑触点可以多次重复使用,*用复杂的程序结构来减少触点的使用次数。
(2)梯形图的每一行都是从左母线开始,线圈接在较右边。触点不能放在线圈的右边,而在继电
接触器
控制电路中,触点可以加在线圈的右边,这在PLC的梯形图中是不允许的。如图1 (a)表示。从图中不难看出编程者的意图是,当触点0.00、0.01、0.02都闭合时,线圈10.00被驱动得电。但在梯形图中由于触点不能与右母线相连,因此将图1 (a)转换成图1 (b)所示格式,既满足了程序的上述功能,又符合梯形图的编程规则。
图1 线圈未与右母线(或触点与右母线)相连情况的转换 (a)不符合编程规格的梯形图;(b)符合编程规格的梯形图 (3)线圈不能直接与左母线相连。由图2 (a)不难看出编程者的意图是,使程序一运行10.00、10.01线圈即被驱动。要达到这样的目的,可以使用一个程序中未被调用的内部继电器(如200.00)的常闭触点或者特殊继电器25*(常通继电器)的常开触点来驱动它们,既满足了编程者的功能要求,又不违背梯形图编程规则,如图2 (b)所示。 (4)同一编号的线圈在同一个主程序中连续使用两次称为同名双线圈输出。同名双线圈输出*引起输出结果的不确定,编制程序时应尽量避免同名双线圈输出的情况,如何避免同名双线圈输出可以参考图3所示的方案。
图1 线圈未与右母线(或触点与右母线)相连情况的转换 (a)不符合编程规格的梯形图;(b)符合编程规格的梯形图 (3)线圈不能直接与左母线相连。由图2 (a)不难看出编程者的意图是,使程序一运行10.00、10.01线圈即被驱动。要达到这样的目的,可以使用一个程序中未被调用的内部继电器(如200.00)的常闭触点或者特殊继电器25*(常通继电器)的常开触点来驱动它们,既满足了编程者的功能要求,又不违背梯形图编程规则,如图2 (b)所示。 (4)同一编号的线圈在同一个主程序中连续使用两次称为同名双线圈输出。同名双线圈输出*引起输出结果的不确定,编制程序时应尽量避免同名双线圈输出的情况,如何避免同名双线圈输出可以参考图3所示的方案。
图1 线圈未与右母线(或触点与右母线)相连情况的转换
(a)不符合编程规格的梯形图;(b)符合编程规格的梯形图
(3)线圈不能直接与左母线相连。由图2 (a)不难看出编程者的意图是,使程序一运行10.00、10.01线圈即被驱动。要达到这样的目的,可以使用一个程序中未被调用的内部继电器(如200.00)的常闭触点或者特殊继电器25*(常通继电器)的常开触点来驱动它们,既满足了编程者的功能要求,又不违背梯形图编程规则,如图2 (b)所示。
(4)同一编号的线圈在同一个主程序中连续使用两次称为同名双线圈输出。同名双线圈输出*引起输出结果的不确定,编制程序时应尽量避免同名双线圈输出的情况,如何避免同名双线圈输出可以参考图3所示的方案。
图2 线圈直接与左母线相连情况的转换 (a)不符合编程规格的梯形图;(b)符合编程规格的梯形图
图2 线圈直接与左母线相连情况的转换 (a)不符合编程规格的梯形图;(b)符合编程规格的梯形图
图2 线圈直接与左母线相连情况的转换
(a)不符合编程规格的梯形图;(b)符合编程规格的梯形图
图3 同名双线圈输出及其解决方案 (a)原梯形图;(b)运行效果; 在梯形图程序中一般应尽量避免同名双线圈输出,因为这样会造成输出结果的不确定,如图 (a)所示为同名双线圈输出梯形图。在编程语法上,该梯形图并不违反规定,但在实际运行过程中,其结果有时会和编程者的期望大相径庭。不难看出(a)图中编程者的意图是,当支路1中的触点0.00、0.01都闭合时、或支路2中的触点0.02、0.03都闭合时、或两条支路中的所有触点都闭合时,线圈10.00都能被驱动。但在实际执行中,当触点支路1中的触点0.00、0.01闭合,而支路2中的触点0.02、0.03断开时,线圈10.00并不得电,结果如图 (b)所示。这是因为PLC采用循环扫描的处理方式。在输入采样后,*处理器对梯形图自上而下进行运算。在运算*一阶电路时,线圈10.00是被驱动得电的,但运算到*二阶电路时,线圈10.00因触点0.02、0.03断开而不被驱动。在I/O刷新时,以最后的运算结果为准进行输出,因而此时的线圈10.00是失电状态的。 (5)梯形图程序必须符合顺序执行的原则,即从左到右,从上到下地顺序执行,如不符合顺序执行原则的梯形图程序是无法输入编程软件的。如图4 (a)所示的桥式结构的梯形图,不难看出程序设计者的意图是,当支路l的所有触点均闭合、或支路2的所有触点均闭合、或支路3的所有触点均闭合、或支路4的所有触点均闭合时,线圈10.00被驱动得电。但此类梯形图由于不符合编程规则而无法输入编程软件或手持编程器,应将图4(a)转换成图4 (b)所示,才能利用编程软件或手持编程器写入PLC存储器中。
图3 同名双线圈输出及其解决方案 (a)原梯形图;(b)运行效果; 在梯形图程序中一般应尽量避免同名双线圈输出,因为这样会造成输出结果的不确定,如图 (a)所示为同名双线圈输出梯形图。在编程语法上,该梯形图并不违反规定,但在实际运行过程中,其结果有时会和编程者的期望大相径庭。不难看出(a)图中编程者的意图是,当支路1中的触点0.00、0.01都闭合时、或支路2中的触点0.02、0.03都闭合时、或两条支路中的所有触点都闭