西门子PLC程序设计方法研究.pdf

第 6 期 总第 1 6 3期 2 0 1 0年 1 2月 机 械 工 程 与自 动 化 M E CHANI CAL E NGI NEE RI NG ＆ AUTOMAT1 0N No． 6 De c． 文章编号 1 6 7 2 6 4 1 3 2 0 1 0 0 6 0 1 8 9 0 3 西 门子 P L C程序设计方法研 究 张学辉 沈 阳铁路机械学校 ，辽 宁 沈 阳 1 1 0 0 3 6 摘要 主要介 绍 了采用 4种不 同的程序设 计方 法设计喷泉的 P L C梯形 图程序。 关键 词 P L C；程序设计；喷泉 中图分类号 TP 2 7 3 文献标识码 B 0 引言 P I c所有的控制功能都是以程序的形式实现的， 因此程序设计对 P L C的应用十分重要。 本文针对喷泉 的 P I C控制提出顺序控制设计法、移位指令设计法 、 时序设计法 和 比较 指令设计 法 等 4种 梯形 图的设计 方 法 。 1 项 目介绍 与 i ／ o 分配 项 目介绍一个喷泉池里有 A、B 、C三种喷头。 喷泉 的喷水 规律是 A 喷头 喷5 s B 、C喷 头 同时喷 8 s B喷头 喷4 s A、 C 喷头 同时喷5 s A、 B 、 C喷 头 同时喷8 s 一 停1 S ，然后 从 头循环 开始 喷水 。 选用西 门子 S 7 2 0 0 C P U2 2 4 。I ／ o 分配见 表 1 。 表 1 i ／ o 分 配 表 输入 输出 I O ． 0 启动按钮 Qo ． o I 喷头 A Qo ． 1 l 喷头 B 1 0 ． 1 停止按钮 Qo ．2 J 喷头C 2 顺序 控制设计 法 顺序控制设计法又称为功能图法 ，适用于那些按 动作先 后顺序 进行控 制的 系统 图 。顺序 控制设 计法 规 律性强 ，虽然 编制 的程 序较 长 ，但程序 结构 清晰 ，可 读性好 。 2 ． 1 根 据喷泉 控制 的要 求绘 制功 能 图 喷泉控制功能图如图 1 所示 ， 以M0 ． 0 ～M0 ． 5表 示 喷泉喷水 的 6 个 不同状 态 ，且 每个状 态保 持 的时间 分 别是5 S 、8 s 、 4 S 、5 s 、8 s 、1 S 。编写 P I C梯形 图 程序的时候只需使M0 ． O ～MO ． 5线圈按顺序接通，并 且接通 的时 间分别是 5 S 、 8 S 、 4 S 、 5 S 、 8 s 和1 S 即 可 。 2 ． 2 根 据功 能 图画梯 形 图 1 除初 始步外 ，每 步用一个 中间继电器 表示状 态 。该步 执行 时 ，该 中 间继 电器 为 “ 1 ” 。 2 列中间继电器逻辑方程 J J 1 J 汁1。 其中 为第 i 步中间继 电器的线圈输出；S 为第 i 步的启动条件 ；J 、J H 为第 i 、 一1步中间继电器的 常开触 点 ；了 ⋯ 为第 1 步 中间继 电器 的常闭触 点 。 i [ I 二 F 始 按 锢 l L _ M 0 ． 0 T 1 0 1 定时5 s 十 T 1 O 1 定时到 ．J一 2卜 M 0 ． 1 T 1 0 2 定时8 s I r _ 』T 1 0 2 定时到 3 M 0 ． 2 T 1 C B 定 时4 s I 一 十 T 1 0 3 定时到 ] 4_ 一 _ 1 M 3 T 1 0 4定时 5 s _ J 一 i T 1 0 4 定时到 5 一M 0 ． 4 T 1 0 5 定 时8 s ．一 十 T 1 0 5定时到 ]一～ 6 一M Q 5 T 1 0 6 定时l S T 1 0 6定时到 图 1 喷泉控 制功能 图 2 ． 3 列 输 出继 电器的逻辑 方程 当某输 出继电器仅在 1步中接通时，则该输 出等 于该步中间继电器的状态；当某输 出继电器在若干步 收稿 日期2 0 1 0 0 5 0 4 ；修 回日期 2 0 1 o - 0 7 1 l 作者简介 张学辉 1 9 7 8 一 ， 男 ， 辽宁朝阳人 ， 助理讲师 ， 硕士 ， 主要研究方向是系统集成及其 自动化 。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 1 9 0 机 械 工 程 与 自 动 化 2 0 1 0年 第 6期 都接通时 ，则该输出为上述若干步中间继电器状态逻 辑 “ 或”运算的结果。 因篇幅所限，本文中未给出喷泉顺序控制设计法 设计 的梯形 图 。 顺 序控制 设计法 也可 以使用顺 序控 制继 电器指令 S C R、S C R T、S C R E来完成 。 3移 位指令 设计法 使 用移位 指令 S HI B使 M0 ． 0 ～M0 ． 5 按 顺 序接 通且接通的时间分别是5 S 、8 S 、4 S 、5 S 、8 s 和1 S 。 移位 指令 梯形 图如 图 2所示 。 4时序 设计 法 当控 制对象是 开关 量且按 照 固定 时 间顺 序进 行控 制 时 ， 可用 时序图设 计法 来设计 程序 ， 具体 步骤 如下 1 画出时序图为了弄清喷泉各个喷头 A、B、 c的时间关系， 根据控制要求， 画出 3个喷头的工作时 序 图 ，如 图 3所示 。 2 确定 时间段 1 个工作循环可以分成 6个时间 区段 ，这 6个 时间 区段 的分界 点分别 用 t 。 、t 、t 、t 。 、 t 4 、t 5 、t 6 来表 示 。 3 使用定时器 用 6个定时器来控制 6个时间 区段 ，再利用各个定时器之间的时序关系来控制 3 个 喷头 。 4 设计 P I C程序 时序设计 法梯形 图 。 5 比较 指令 与定 时器法 如图 3所示喷泉完成一个工作循环需要3 1 S ，在 一 个 工作 循环 内 A 喷头 在t 。 ～f 时 间段 或t 。 ～f 时间 段 有输 出 。工作 周期7 1 3 1 s 用定 时器 T1 0 1 定 时 ，当 定时器 的当前值在O ～5 0之问或者在1 7 0 ～3 0 0之间 时 ， A喷头有输出。 同样道理 当定时器当前值在5 O ～ 1 7 0之 间或者 2 2 0 ～3 0 0之 间时 ， B喷头有输 出 ； 当定 时 6结束语 自 厂 一⋯ ， 口 刎 J 5 s 8 S 4 s 5 s A喷头 器当前值在5 O ～1 3 0之间或者1 7 O ～3 0 0之间时 ，C喷 头有输出。使用整数比较指令对定时器的当前值进行 比较。比较指令设计法梯形图如图 4 所示。 P 图 2 移位指令梯形 图 部分 ‘ 一 一一1 一⋯、 B喷头 【 U L 。 一个工作 循环周期 。 l - - 一一 一 r - l { 图 3 喷泉喷头工作时序 图 采用以上 4种设计方法编写的 P I c程序经实践 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 2 0 1 0年 第 6期 机 械 工 程 与 自 动 化 1 9 1 验证皆正确，且控制效果 良好。P I C程序设计是一个 总结。 熟能生巧的工作 ，需要在二 I 二 作学习过程中不断探索与 Q ， l } _ _ t } { 赞 T 1 T 1 0 1 { 卜 0 a2 图 4 比较指令设计法梯形 图 参考文献 [ 3 ] 严盈 富． 西 门子 S 7 2 0 0 P L C入门[ M] ． 北京 人 民邮电 [ 1 ] 程显吉． 可编程序 控制器应 用技术[ M] ． 北京 机械工业 出版社 ， 2 0 0 7 ． 出版社 ， 2 0 0 7 ． [ 4 ] 戴仙 金， 潘懿 萱 ， 自治锦 ， 等． 西 门子 S 7 2 0 0系列 P L C E 2 3 王成福． 可编程序控 制器及其应 用[ M] ． 北京 机械工业 应用与开发[ M] ． 北 京 中国水利水电出版社 ， 2 0 0 7 ． 出版社 ， 2 0 0 6 ． S t u d y o n Pr o g r a m De s i g n Ba s e d o n S i e m e n s PLC ZHANG Xue hu i S h e n y a n g Ra i l wa y M e c h a n i c a l En g i n e e r ing Sc h o o l ，Sh e n y a n g 1 l 0 0 3 6， Ch i n a Ab s t r a c tThe a r t i c l e i n t r o duc e s 4 wa y s t o d e s i gn pr og r a m ba s e d o n Si e me ns PLC t o c o nt r o l f oun t a i n． Ke y wo r d sPLC；pr o g r a m de s i g n； f oun t a i n ，ll ll2 [ P l l， mm， 】 ml2 1 p ’ l，ml，】 lm， lml ，，m 】_ - l 】 】● l - ’’ ， m】 l】● m， - ，m●’，， 上接 第 1 8 8页 3结束 语 由于宏程序中使用 了变量 ，使得程序更具有通用 性 ， 当同类零件的尺寸发生变化时， 只需要更改宏程序 主体中变量的值就可以了， 而不必重新编制程序， 这样 能有效提高编程效率。在宏程序调用命令中可以对变 量进行赋值或在参数设置中对变量赋值 ，使得使用者 只需要按 照要求 使用 ，而 不必 去理解 整个 宏 程序 内部 的结构 ， 这 有利于 数控加 工程 序的标 准化 、 模 块化和柔 性化 ， 对于扩展系统功能、 提高机床程序使用率有十分 重要 的作用 。 参考文献 [ 1 ] 钱东东． 使用数控编程与操作[ M] ． 北京 北京大学出版 社 ， 2 0 0 7 ． E 2 ] 张超英． 数控编程 技术 [ M] ． 北京 化学工业出版社 ， 2 0 0 8 ． E 3 ] 叶茂 ， 沈华东． 宏 程序在复杂 曲线 曲面加工 中的应用 [ J ] ． 机械设计与制造 ， 2 0 0 6 9 5 2 5 3 ． App l i c a t i o n o f M a c r o Pr o g r a m i n Ci r c l e Ho l e M a c h i n i ng GU Ta o S uz h o u I n s t i t u t e o f I n d u s t r i a l Te c h n o l o g y，S u z h o u 2 1 5 1 0 4，Ch i n a Ab s t r a c t F i r s t l y，t h i s p a p e r i n t r o d u c e s t h e c o n c e p t a n d a p p l i c a t i o n o f ma c r o p r o g r a m ． Th e n， t a k i n g a d i s c t y p e c o mp o n e n t a s e x a mpl e，i t c o mpi l e s t he ma c r o p r o gr a m t o pr oc e s s t h e c i r c l e hol e s on i t ．Ac t ua l pr o du c t i on s h ows t ha t t hi s me t hod c a n e nha n c e t h e ma c hi ni ng e f f i c i e nc y gr e a t l y． Ke y wo r dsma c r o pr o gr a m ；c i r c l e ho l e； ma c hi ni n g 一 ㈣ 删 强 一 一∞ 囊 创 辨一 一 ∞ 辩 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m