【文章內(nèi)容簡介】 備之間能夠交換信息，形成一個統(tǒng)一的整體，實現(xiàn)分散集中控制。多數(shù)PLC具有 RS232 接口，還有一些內(nèi)置有支持各自通信協(xié)議的接口。 PLC 的通信現(xiàn)在主要采用通過多點接口（ MPI）的數(shù)據(jù)通訊、 PROFIBUS 或工業(yè)以太網(wǎng)進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)。 S7200系 列 PLC 的基本指令 邏輯取及輸出線圈指令（ LD、 LDI、 OUT） （一）指令用法 LD：取指令，用于常開觸點與母線連接。 LDI：取反指令，用于常閉觸點與母線連接。 OUT：線圈驅(qū)動指令，用于將邏輯運算的結(jié)果驅(qū)動一個指定線圈。 （二）指令用法說明 （ 1） LD、 LDI指令用于將觸點接到母線上，操作目標(biāo)元件為 X、 Y、 M、 T、 C、 S。LD、 LDI指令還可與 AND、 ORB指令配合，用于分支回路的起點。 （ 2） OUT指令的目標(biāo)元件為 Y、 M、 T、 C、 S和功能指令線圈。 （ 3） OUT指令可以連續(xù)使用若干次，相 當(dāng)于線圈并聯(lián)。 單個觸點串聯(lián)指令（ AND、 ANI） AND：與指令。用于單個觸點的串聯(lián)，完成邏輯“與”運算，助記符號為 AND**，**為觸點地址。 ANI：與反指令。用于常閉觸點的串聯(lián)，完成邏輯“與非”運算，助記符號為 ANI**，**為觸點地址。 （ 1） AND、 ANI指令均用于單個觸點的串聯(lián)，串聯(lián)觸點數(shù)目沒有限制。該指令可以重復(fù)多次使用。指令的目標(biāo)元件為 X、 Y、 M、 T、 C、 S。 （ 2） OUT指令后，通過觸點對其他線圈使用 OUT指令稱為縱接輸出。 基于西門子 S7200 的交通燈控制設(shè)計 11 （ 3）串聯(lián)觸點的數(shù)目 和縱接的次數(shù)雖然沒有限制，但由于圖形編程器和打印機功能有限制，因此盡量做到一行不超過 10 個觸點和 1個線圈，連續(xù)輸出總共不超過 24行。 （ 4）串聯(lián)和并聯(lián)指令是用來描述單個觸點與其他觸點或觸點組成的電路連接關(guān)系的。 指令名稱 指令符 功能 操作數(shù) 取 LD bit 讀入邏輯行或電路塊的第一個常開接點 Bit： I， Q， M， SM， T，C， V， S 取反 LDN bit 讀入邏輯行或電路塊的第一個常閉 接點 與 A bit 串聯(lián)一個常開接點 與非 AN bit 串聯(lián)一個常閉接點 或 O bit 并聯(lián)一 個常開接點 或非 ON bit 并聯(lián)一個常閉接點 電路塊與 ALD 串聯(lián)一個電路塊 無 電路塊或 OLD 并聯(lián)一個電路塊 輸出 = bit 輸出邏輯行的運算結(jié)果 Bit： Q， M， SM， T，C， V， S 置位 S bit， N 置繼電器狀態(tài)為接通 Bit： Q， M， SM， V， S 復(fù)位 R bit， N 使繼電器復(fù)位為斷開 表 S7200 系列的基本邏輯指令 S7200系列 PLC的定時器指令 類型、編號及分辨率 1. TON—— 接通延時 2. TONR—— 有記憶接通延時 3. TOF—— 斷開延時 3種分辨率（時基）： 1ms、 10ms、 100ms—— 分別對應(yīng)不同的定時器號 基于西門子 S7200 的交通燈控制設(shè)計 12 定時器 6個要素： 指令格式（時基、編號等） 預(yù)置值 —— PT 使能 —— IN 復(fù)位 —— 3種定時器不同 當(dāng)前值 —— Txxx 定時器狀態(tài)（位） —— 可由觸點顯示 定時值 =時基預(yù)置值 PT。由于定時器的計時間隔與程序的掃描周期并不同步，定時器可能在其時基（ 1ms、 10ms、 100ms）內(nèi)任何時間啟動，所以，未避免計時時間丟失，一般要求設(shè)置 PT預(yù)置值必須大于最小需要的時間間隔。例如：使用10ms時基定時器實現(xiàn) 140ms延時（時間間隔），則 PT應(yīng)設(shè)置為 15（ 10ms 15=150ms） 梯形圖 LAD 語句表 功能 操作碼 操作數(shù) TON Txxx PT 使能＝ 1計數(shù)，計數(shù)到設(shè)定值時（一直計數(shù)到 32767），定時器位＝ 1。使能＝ 0復(fù)位（定時器位＝ 0）。一般用于單一時間間隔的定時 TOF Txxx PT 使能＝ 1，定時器位＝ 1，計數(shù)器復(fù)位（清零）。使能由 1到 0負(fù)跳變，計數(shù)器開始計數(shù)， 到設(shè)定值時（停止計數(shù)），定時器位＝ 0。 TONR Txxx PT 使能＝ 1，計數(shù)器開始計數(shù)，計數(shù)到設(shè)定值時，計數(shù)器位＝ 1。使能斷開，計數(shù)器停止計數(shù)，計數(shù)器位仍為 1，使能位再為 1時，計數(shù)器在原來的計數(shù)基礎(chǔ)上計數(shù)。 IN TONR PT Txxx IN TOF PT Txxx IN TON PT Txxx 基于西門子 S7200 的交通燈控制設(shè)計 13 S7200 系列的定時器指令 以上三種計數(shù)器可以通過 復(fù)位 指令復(fù)位。 S7200 系列編程軟（ STEP7Micro/WIN）編程軟件 STEP7Mirco/WIN窗口組件 主界面一般可以分為以下幾個 部分：菜單條、工具條、瀏覽條、指令樹、用戶窗籍口、輸出窗口和狀態(tài)條。除菜單條外，用戶可以根據(jù)需要通過檢視菜單和窗口菜單決定其它窗口的取舍和樣式的設(shè)置。 STEP7Micro/WIN32 的主界面如圖 所示 。 圖 STEP7Micro/WIN32 的主界面 1. 主菜單 基于西門子 S7200 的交通燈控制設(shè)計 14 主菜單包括：文件、編輯、檢視、 PLC、調(diào)試、工具、窗口、幫助 8個主菜單項 ① 。 編程準(zhǔn)備 （ 一） . 指令集和編輯器的選擇 寫程序之前，用戶必須選擇指令集和編輯器。 在 S7200系列 PLC支持的指令集有 SIMATIC和 IEC11313兩種。 SIMATIC是專為 S7200PLC 設(shè)計的，專用性強，采用 SIMATIC 指令編寫的程序執(zhí)行時間短，可以使用 LAD、 STL、 FBD三種編輯器。 IEC11313指令集是按國際電工委員會（ IEC）PLC編程標(biāo)準(zhǔn)提供的指令系統(tǒng)，作為不同 PLC廠商的指令標(biāo)準(zhǔn)，集中指令較少。有些 SIMATIC所包含的指令，在 IEC 11313中不是標(biāo)準(zhǔn)指令。 IEC11313標(biāo)準(zhǔn)指令集適用于不同廠家 PLC，可以使用 LAD 和 FBD兩種編輯器。本教材主要用SIMATIC編程模式。 1單命令“工具” → “選項 ” → “一般”標(biāo)簽 → “編程模式” → 選 SIMATIC。 程序編輯器有 LAD、 STL、 FBD三種。本論文主要用 LAD和 STL。 2擇編輯器的方法如下： 用菜單命令“檢視” →LAD 或 STL。 或者菜單命令“工具” → “選項” → “一般”標(biāo)簽 → “默認(rèn)編輯器”。 （二）根據(jù) PLC類型進(jìn)行參數(shù)檢查 在 PLC和運行 STEP7Micro/WIN的 PC 連線后，在建立通信或編輯通信設(shè)置以前，應(yīng)根據(jù) PLC 的類型進(jìn)行范圍檢查。必須保證 STEP7Micro/WIN 中 PLC類型選擇與實際 PLC類型相符。方法如下： 1菜單命令“ PLC” → “類型” → “讀取 PLC”。 2在指令樹 → “項目”名稱 → “類型” → “讀取 PLC” STEP7Mirco/WIN 主要編程功能與程序的上載下載 ② （一） 下載 基于西門子 S7200 的交通燈控制設(shè)計 15 如果已經(jīng)成功地在運行 STEP 7Micro/WIN32 的個人計算機和 PLC之間建立了通訊，就可以將編譯好的程序下載至該 PLC。如果 PLC中已經(jīng)有內(nèi)容將被覆蓋。下載步驟如下： （ 1）下載之前， PLC必須位于“停止”的工作方式。檢查 PLC上的工作方式指示燈，如果 PLC沒有在“停止”，單擊工具條中的“停止”按鈕，將 PLC至于停止方式。 （ 2）單擊工具條中的“下載”按鈕，或用菜單命令“文件” → “下載”。出現(xiàn)“下載”對話框。 （ 3）根據(jù)默認(rèn)值，在初次發(fā)出下載命令時，“程序代碼塊”、“數(shù)據(jù)塊”和“ CPU配置”（系統(tǒng)塊）復(fù)選框都被選中。如果不需要下載某個塊，可以清除該復(fù)選框。 （ 4）單擊“確定”，開始下載程序。如果下載成功，將出現(xiàn)一個確認(rèn)框會顯示以下信息：下載成功。 （ 5）如果 STEP 7Micro/WIN 32中的 CPU 類型與實際的 PLC不匹配，會顯示以下警告信息：“為項目所選的 PLC類型與遠(yuǎn)程 PLC類型不匹配。繼續(xù)下載嗎？” （ 6）此時應(yīng) 糾正 PLC類型選項，選擇“否”，終止下載程序。 （ 7）用菜單命令“ PLC” → “類型”，調(diào)出“ PLC類型”對話框。單擊“讀取 PLC”按鈕，由 STEP 7Micro/WIN32自動讀取正確的數(shù)值。單擊“確定”，確認(rèn) PLC類型。 （ 8）單擊工具條中的“下載”按鈕，重新開始下載程序，或用菜單命令“文件”→ “下載”。 下載成功后，單擊工具條中的“運行”按鈕，或“ PLC” → “運行”， PLC進(jìn)入RUN（運行）工作方式。 （二） 上載 用下面的方法從 PLC將項目元件上載到 STEP 7Micro/WIN 32程序編輯 器： ? 單擊“上載”按鈕。 ? 選擇菜單命令“文件” → “上載”。 ? 按快捷鍵組合 Ctrl+U。 基于西門子 S7200 的交通燈控制設(shè)計 16 執(zhí)行的步驟與下載基本相同，選擇需的上載的塊（程序塊、數(shù)據(jù)塊或系統(tǒng)塊），單擊“上載”按鈕，上載的程序?qū)?PLC 復(fù)制到當(dāng)前打開的項目中，隨后即可保存上載的程序。 程序的調(diào)試與監(jiān)控 在運行 STEP 7Micro/WIN 32 編程設(shè)備和 PLC 之間建立通信并向 PLC 下載程序后，便可運行程序，收集狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控和調(diào)試程序。 （一） 選擇工作方式 PLC有運行和停止兩種工作方式。在不同的工作方式下， PLC進(jìn)行調(diào)試的操作方法不 同。 單擊工具欄中的“運行”按鈕或“停止”按鈕可以進(jìn)入相應(yīng)的工作方式 . （ 1） 選擇 STOP 工作方式 在 STOP（停止）工作方式中，可以創(chuàng)建和編輯程序， PLC 處于半空閑狀態(tài)：停止用戶程序執(zhí)行；執(zhí)行輸入更新；用戶中斷條件被禁用。 PLC 操作系統(tǒng)繼續(xù)監(jiān)控PLC，將狀態(tài)數(shù)據(jù)傳遞給 STEP 7Micro/WIN 32，并執(zhí)行所有的“強制”或“取消強制”命令。當(dāng) PLC 位于 STOP（停止）工作方式可以進(jìn)行下列操作： 1 使用圖狀態(tài)或程序狀態(tài)檢視操作數(shù)的當(dāng)前值。（因為程序未執(zhí)行，這一步驟等同于執(zhí)行“單次讀取”） 2 可以使用圖狀態(tài)或程序狀態(tài)強制數(shù)值。使用圖狀態(tài)寫入數(shù)值。 3 寫入或強制輸出。 4 執(zhí)行有限次掃描，并通過狀態(tài)圖或程序狀態(tài)觀察結(jié)果。 （二） 選擇運行工作方式 當(dāng) PLC 位于 RUN（運行）工作方式時，不能使用“首次掃描”或“多次掃描”功能。可以在狀態(tài)圖表中寫入和強制數(shù)值，或使用 LAD 或 FBD 程序編輯器強制數(shù)值，方法與在 STOP（停止）工作方式中強制數(shù)值相同。還可以執(zhí)行下列操作（不能 在 STOP 工作方式使用）： 1 使用圖狀態(tài)收集 PLC數(shù)據(jù)值的連續(xù)更新。如果希望使用單次更新，圖狀態(tài)必基于西門子 S7200 的交通燈控制設(shè)計 17 須關(guān)閉，才能使用“單次讀取 ”命令。 2 使用程序狀態(tài)收集 PLC數(shù)據(jù)值的連續(xù)更新。 3 使用 RUN工作方式中的“程序編輯”編輯程序，并將改動下載至 PLC。 順序功能圖 (SFC) 順序功能圖 (SFC)又叫做狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖或功能表圖，它是描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的一種圖形，也是設(shè)計可編程序控制器的順序控制程序的有力工具。這是一種位于其他編程語言之上的圖形語言，用來編制順序控制程序。 SFC提供了一種組織程序的圖形方法，在 SFC 中可以用別的語言嵌套編程。步、轉(zhuǎn)換和動作 (Action)是 SFC 中的 3 種主要 元件 。步是一種邏輯塊 ，即對應(yīng)于特定的控制任務(wù)的編程邏輯，動作是控制任務(wù)的獨立部分，轉(zhuǎn)換是從一個任務(wù)到另一個任務(wù)的原因。 對于目前大多數(shù)可編程序控制器來說， SFC 還僅僅作為組織編程的工具使用，尚需用其他編程語言 (如梯形圖 )將它轉(zhuǎn)換為可編程序控制器可執(zhí)行的程序。因此，通常只是將 SFC 作為可編程序控制器的輔助編程工具，而不是一種獨立的編程語言 。 基于西門子 S7200 的交通燈控制設(shè)計 18 第 2 章： 交通燈控制要求 路況示意圖（模擬圖） 2． 1交通燈示意圖 北