西门子PLC编程基础知识(西门子plc编程入门基础)

http://www.itjxue.com  2023-03-06 02:34  来源:未知  点击次数: 

西门子PLC SCL编程指令讲解

在SCL程序编写中,在逻辑控制或者数据处理分析中,有一类指令我们用得最多,就是程序控制指令,常见的入IF ,Case ,For 和While 等。下面我仔细的讲解,有疑问可以留言提出:

图1 程序控制指令

IF .. THEN 指令

IF 指令含有含有三个分支,分别是Then ,Else 和ElsIF。

图2 IF 语句

图3 浮点数比较条件

IF语句应该是SCL里面最常用的语句了,常用于条件判断。判断类型可以是BOOL类型,可以是浮点类型等等,基本上所有类型都可以判断,只要比较的两个变量类型是一样。

在图2中,AByte 是Byte 类型,因为1在0..255之间,所以1会自动转化为Byte类型。如果比较的是Abyte类型是256,会是什么样子呢?读者可以自己写的程序,试验一下,看看结果,会加深你对数据类型的理解。

上面程序中,首先比如AByte是否和1相等,如果相等则Outvalue的值为1,然后和2比较,如果和2相等,那么OuValue值为2,如果都满足条件OuValue 的输出值则为5。

上述的IF条件语句,也可以用CASE语句来进行表示。CASE的比较类型没有IF 范围广,只有整形才能做为比较条件。

CASE指令

图4 IF语句的CASE表达方式

从CASE语句表述中,我们发现语句相对于IF表达式来说,更加清晰简单明了,所以如果需要用到整形条件作为判断,尽量用CASE来实现,会提高效率。

FOR 指令

FOR指令常用来对数组类型数据进行批量处理,在上一期讲解中已经举过一个例子,下面举个稍微复杂点的例子。

图5 FOR循环语句

在FOR程序,我们对数组的每一个索引值进行赋值,同时判断索引值的奇偶性来进行赋值操作。

图6 FOR循环语句2

在上面的程序里面,我们发现有一个关键字Continue .当FOR循环执行到该语句的时候,Continue下面的程序都不会执行。所以,当iCout小于15的时候,AArray[iCount]:=iCount赋值语句不会执行。

还有一个地方有点区别,就是FOR 语句后面,多了一个关键字 BY 。BY的含义是For 执行的间隔按照BY的设定来执行。如果后面设定为1,则0..99全部执行;如果设定为2,则执行顺序为0,2,4,6,8的顺序来执行。

上述的FOR循环语句,我们同样可以采用WHILE循环来实现。

WHILE 指令

图7 WHILE指令

WHILE循环的表达方式和FOR循环基本类型,但是我们注意一点,这里面对循环变量,手动进行进行递进。如果没有这一句,iCount的值一直为0,循环条件iCount100将一直为True,WHILE循环会一直执行。所以切记一定执行该语句。

我们还注意到一个关键字EXIT,当执行到该指令的时候,WHILE循环会停止执行,FOR指令也是一样。所以上面的程序,运行下来的情况是,数组的赋值只执行到AArray[81]结束。

GOTO指令

goto指令主要用来执行跳转过程,可以带来程序操作的便利性,一般不推荐使用。若操作不当,则会打乱整个程序的逻辑性。

在图7 中,如果iCount 大于90,那么,程序就会跳出WHILE 循环执行指定标签lable13地方程序#iCount=0,继续从头开始执行WHILE循环。当然这个操作是毫无意义的,这里只是举个例子而已。

学西门子plc从哪里开始学

学西门子plc从哪里开始学如下:

先学习电路控制原理基本知识,没有电路控制基础,程式里面的思路你也不好理解。

也就是说能你看到完全理解一台机器的控制电路图,也能看明白电柜里面的配线。

学习编程指令,可以多看看教程,也实例程序。一步一步的去理解。

最后自己尝试着编写小程序,并自己检查是否有问题,确定没问题了让身边的人帮看看,慢慢就会熟练。

目前,PLC控制器在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业。

当PLC控制器投入运行后,其工作过程一般分为三个阶段,即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。在整个运行期间,PLC控制器的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。

PLC控制器数字量输出类型分为:继电器输出、晶体管输出和晶闸管输出三种类型。

西门子plc在我国化工、印刷、矿冶等工矿企业应用十分广泛,西门子plc按照小型、中型、大型分为三种,依次为:s7-200,s7-300,S7-400系列。西门子S7系列plc体积小、速快、标椎化,负有网络通信能力,用途更强,安全性高。

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学习PLC的方法其实主要是两点:选择一个PLC边学边练

一、问题提出

可编程控制器技术最主要是应用于自动化控制工程中,如何综合地运用前面学过知识点,根据实际工程要求合理组合成控制系统,在此介绍组成可编程控制器控制系统的一般方法。

二、可编程控制器控制系统设计的基本步骤

1 .系统设计的主要内容

(1)拟定控制系统设计的技术条件。技术条件一般以设计任务书的形式来确定,它是整个设计的依据;

(2)选择电气传动形式和电动机、电磁阀等执行机构;

(3)选定 PLC 的型号;

(4)编制 PLC 的输入 / 输出分配表或绘制输入 / 输出端子接线图;

(5)根据系统设计的要求编写软件规格说明书,然后再用相应的编程语言(常用梯形图)进行程序设计;

(6)了解并遵循用户认知心理学,重视人机界面的设计,增强人与机器之间的友善关系;

(7)设计操作台、电气柜及非标准电器元部件;

(8)编写设计说明书和使用说明书;

根据具体任务,上述内容可适当调整。

2 . 系统设计的基本步骤

(1)深入了解和分析被控对象的工艺条件和控制要求

a.被控对象就是受控的机械、电气设备、生产线或生产过程。

b.控制要求主要指控制的基本方式、应完成的动作、自动工作循环的组成、必要的保护和联锁等。对较复杂的控制系统,还可将控制任务分成几个独立部分,这种可化繁为简,有利于编程和调试。

(2)确定 I/O 设备

根据被控对象对 PLC控制系统的功能要求,确定系统所需的用户输入、输出设备。常用的输入设备有按钮、选择开关、行程开关、传感器等,常用的输出设备有继电器、接触器、指示灯、电磁阀等。

(3)选择合适的 PLC 类型

根据已确定的用户 I/O 设备,统计所需的输入信号和输出信号的点数,选择合适的 PLC 类型,包括机型的选择、容量的选择、 I/O模块的选择、电源模块的选择等。

(4)分配 I/O 点

分配 PLC 的输入输出点,编制出输入 / 输出分配表或者画出输入 / 输出端子的接线图。接着九可以进行 PLC程序设计,同时可进行控制柜或操作台的设计和现场施工。

(5)设计应用系统梯形图程序

根据工作功能图表或状态流程图等设计出梯形图即编程。这一步是整个应用系统设计的最核心工作,也是比较困难的一步,要设计好梯形图,首先要十分熟悉控制要求,同时还要有一定的电气设计的实践经验。

(6)将程序输入 PLC

当使用简易编程器将程序输入 PLC时,需要先将梯形图转换成指令助记符,以便输入。当使用可编程序控制器的辅助编程软件在计算机上编程时,可通过上下位机的连接电缆将程序下载到PLC 中去。

(7)进行软件测试

程序输入 PLC 后,应先进行测试工作。因为在程序设计过程中,难免会有疏漏的地方。因此在将PLC连接到现场设备上去之前,必需进行软件测试,以排除程序中的错误,同时也为整体调试打好基础,缩短整体调试的周期。

(8)应用系统整体调试

在 PLC软硬件设计和控制柜及现场施工完成后,就可以进行整个系统的联机调试,如果控制系统是由几个部分组成,则应先作局部调试,然后再进行整体调试;如果控制程序的步序较多,则可先进行分段调试,然后再连接起来总调。调试中发现的问题,要逐一排除,直至调试成功。

(9)编制技术文件

系统技术文件包括说明书、电气原理图、电器布置图、电气元件明细表、 PLC梯形图。

三、 PLC 硬件系统设计

1 .PLC 型号的选择

在作出系统控制方案的决策之前,要详细了解被控对象的控制要求,从而决定是否选用 PLC进行控制。

在控制系统逻辑关系较复杂(需要大量中间继电器、时间继电器、计数器等)、工艺流程和产品改型较频繁、需要进行数据处理和信息管理(有数据运算、模拟量的控制、PID 调节等)、系统要求有较高的可靠性和稳定性、准备实现工厂自动化联网等情况下,使用 PLC 控制是很必要的。

目前,国内外众多的生产厂家提供了多种系列功能各异的 PLC产品,使用户眼花缭乱、无所适从。所以全面权衡利弊、合理地选择机型才能达到经济实用的目的。一般选择机型要以满足系统功能需要为宗旨,不要盲目贪大求全,以免造成投资和设备资源的浪费。机型的选择可从以下几个方面来考虑。

(1)对输入 / 输出点的选择

盲目选择点数多的机型会造成一定浪费。

要先弄清除控制系统的 I/O 总点数,再按实际所需总点数的 15 ~ 20 %留出备用量(为系统的改造等留有余地)后确定所需 PLC的点数。

另外要注意,一些高密度输入点的模块对同时接通的输入点数有限制,一般同时接通的输入点不得超过总输入点的 60 %; PLC每个输出点的驱动能力( A/ 点)也是有限的,有的 PLC 其每点输出电流的大小还随所加负载电压的不同而异;一般 PLC的允许输出电流随环境温度的升高而有所降低等。在选型时要考虑这些问题。

PLC 的输出点可分为共点式、分组式和隔离式几种接法。隔离式的各组输出点之间可以采用不同的电压种类和电压等级,但这种 PLC平均每点的价格较高。如果输出信号之间不需要隔离,则应选择前两种输出方式的 PLC 。

(2)对存储容量的选择

对用户存储容量只能作粗略的估算。在仅对开关量进行控制的系统中,可以用输入总点数乘 10 字 / 点+输出总点数乘 5 字 /点来估算;计数器 / 定时器按( 3 ~ 5 )字 / 个估算;有运算处理时按( 5 ~ 10 )字 / 量估算;在有模拟量输入 /输出的系统中,可以按每输入 / (或输出)一路模拟量约需( 80 ~ 100 )字左右的存储容量来估算;有通信处理时按每个接口 200字以上的数量粗略估算。最后,一般按估算容量的 50 ~ 100 %留有裕量。对缺乏经验的设计者,选择容量时留有裕量要大些。

(3)对 I/O 响应时间的选择

PLC 的 I/O 响应时间包括输入电路延迟、输出电路延迟和扫描工作方式引起的时间延迟(一般在 2 ~ 3个扫描周期)等。对开关量控制的系统, PLC 和 I/O 响应时间一般都能满足实际工程的要求,可不必考虑 I/O响应问题。但对模拟量控制的系统、特别是闭环系统就要考虑这个问题。

(4)根据输出负载的特点选型

不同的负载对 PLC的输出方式有相应的要求。例如,频繁通断的感性负载,应选择晶体管或晶闸管输出型的,而不应选用继电器输出型的。但继电器输出型的 PLC有许多优点,如导通压降小,有隔离作用,价格相对较便宜,承受瞬时过电压和过电流的能力较强,其负载电压灵活(可交流、可直流)且电压等级范围大等。所以动作不频繁的交、直流负载可以选择继电器输出型的PLC 。

(5)对在线和离线编程的选择

离线编程示指主机和编程器共用一个 CPU ,通过编程器的方式选择开关来选择 PLC 的编程、监控和运行工作状态。编程状态时,CPU只为编程器服务,而不对现场进行控制。专用编程器编程属于这种情况。在线编程是指主机和编程器各有一个 CPU ,主机的 CPU完成对现场的控制,在每一个扫描周期末尾与编程器通信,编程器把修改的程序发给主机,在下一个扫描周期主机将按新的程序对现场进行控制。计算机辅助编程既能实现离线编程,也能实现在线编程。在线编程需购置计算机,并配置编程软件。采用哪种编程方法应根据需要决定。

(6)据是否联网通信选型

若 PLC 控制的系统需要联入工厂自动化网络,则 PLC 需要有通信联网功能,即要求 PLC 应具有连接其他 PLC 、上位计算机及CRT 等的接口。大、中型机都有通信功能,目前大部分小型机也具有通信功能。

(7)对 PLC 结构形式的选择

在相同功能和相同 I/O点数据的情况下,整体式比模块式价格低。但模块式具有功能扩展灵活,维修方便(换模块),容易判断故障等优点,要按实际需要选择 PLC

的结构形式。

2 .分配输入 / 输出点

一般输入点和输入信号、输出点和输出控制是一一对应的。

分配好后,按系统配置的通道与接点号,分配给每一个输入信号和输出信号,即进行编号。

在个别情况下,也有两个信号用一个输入点的,那样就应在接入输入点前,按逻辑关系接好线(如两个触点先串联或并联),然后再接到输入点。

(1)确定 I/O 通道范围

不同型号的 PLC ,其输入 / 输出通道的范围是不一样的,应根据所选 PLC型号,查阅相应的编程手册,决不可“张冠李戴”。必须参阅有关操作手册。

(2)部辅助继电器

内部辅助继电器不对外输出,不能直接连接外部器件,而是在控制其他继电器、定时器 / 计数器时作数据存储或数据处理。

从功能上讲,内部辅助继电器相当于传统电控柜中的中间继电器。

未分配模块的输入 / 输出继电器区以及未使用 1 : 1链接时的链接继电器区等均可作为内部辅助继电器使用。根据程序设计的需要,应合理安排 PLC的内部辅助继电器。

西门子plc编程入门基础知识有哪些?

西门子plc编程入门基础知识:

西门子PLC的工作原理

扫描技术:

当西门子PLC投入运行后,其工作过程一般分为三个阶段,即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。

(一)输入采样阶段

在输入采样阶段,西门子PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据,并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后,转入用户程序执行和输出刷新阶段。

在这两个阶段中,即使输入状态和数据发生变化,I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此,如果输入是脉冲信号,则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期,才能保证在任何情况下,该输入均能被读入。

(二)用户程序执行阶段

在用户程序执行阶段,西门子PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时,又总是先扫描梯形图左边的由各触点构成的控制线路,并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制线路进行逻辑运算。

然后根据逻辑运算的结果,刷新该逻辑线圈在系统RAM存储区中对应位的状态;或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位的状态;或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。

即,在用户程序执行过程中,只有输入点在I/O映象区内的状态和数据不会发生变化,而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区内的状态和数据都有可能发生变化,而且排在上面的梯形图,其程序执行结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用。

相反,排在下面的梯形图,其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周期才能对排在其上面的程序起作用。

(三)输出刷新阶段

当扫描用户程序结束,西门子PLC就进入输出刷新阶段。在此期间,CPU按照I/O影响区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路,再经输出电路驱动相应的外设。这时,才是西门子PLC真正输出。

一般来说,西门子PLC的扫描周期包括自诊断,通讯等,及一个扫描周期等于自诊断、通讯、输入采样、用户程序执行、输出刷新等所有时间的总和。

西门子PLC的几种编程语言

plc编程语言有梯形图语言、指令表语言、功能模块图语言等。

1、梯形图语言是PLC程序设计中最常用的编程语言。CPU将物理输入读入内存表,通常称为“输入表”。该表经评估后在程序中使用。不同平台,使用不同类型的寄存器;在每个扫描周期,按照从左向右,从上到下的顺序处理逻辑。

2、指令表编程语言是与汇编语言类似的一种助记符编程语言。设备干涉处理模块。主要处理设备中各种气缸或者电缸之间的干涉处理,防止它们之间出现相互碰撞的可能。比如气缸A与气缸B之间存在一个公共区域,两个同时进入公共区域则会发生碰撞,这时候两者之间就要做防干涉处理。

3、功能模块图语言是与数字逻辑电路类似的一种PLC编程语言。PLC上的I/O模块指示灯是否也点亮。在许多设备中,输入和输出信号通过端子与可编程控制器相连。有时端子的指示灯有信号,但不能保证PLC上相应的地址不会因为连接线开路而连接。

西门子plc编程口诀

plc编程口诀如下:

1、位置控制指令,每次回原点或者开始的瞬间清零当前位置。

2、位置控制在回到原始位置的时候,一定要用回原点指令,不可以走数据。

3、位置控制时,最好用脉冲+方向控制,尽量不要使用双脉冲。

4、有用到上升沿或下降沿的时候,触点必须放在输出线圈的后面。

5、仅有两个取值,0或1、ON或OFF。

特点:

PLC由继电控制引入微处理技术后发展而来的,可方便及可靠地用于开关量控制。由于模拟量可转换成数字量,数字量只是多位的开关量,故经转换后的模拟量,PLC也完全可以可靠地进行处理控制。

PLC脉冲量的控制目的主要是位置控制、运动控制、轨迹控制等。例如:脉冲数在角度控制中的应用。步进电机驱动器的细分是每圈10000,要求步进电机旋转90度。那么所要动作的脉冲数值=10000/(360/90)=2500。

(责任编辑:IT教学网)

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