基于西门子PLC的C程序设计

摘 要：以西门子S7200型号的PLC为例,用一个具体的实例介绍了基于PLC的C图的两种顺序控制设计方法.通过比较分析,归纳总结了这两种设计方法的不同编程思想和特点.

关 键 词：PLC；顺序控制；C；梯形图

中图分类号：TP312文献标识码：A文章编号：16727800（2012）007002601

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作者简介：刘景东（1980-）,男,山东菏泽人,鄂东职业技术学院机电工程系教师,研究方向为计算机控制技术、电气自动化生产线安装与调试；张莲花（1982-）,女,山东菏泽人,鄂东职业技术学院机电工程系教师,研究方向为计算机控制技术、PLC教学；孙宝兰（1982-）,男,山东菏泽人,鄂东职业技术学院机械工程系教师,研究方向为数控加工技术.

0引言

PLC编程语言很多,其中梯形图是PLC的一种主要编程语言,设计好梯形图程序是用好PLC的关键.对于一些简单的程序,许多人采用经验法,这种方法没有普遍的规律可循,具有很大的试探性和随意性.对于复杂的控制系统,需要大量的中间单元来完成记忆、互锁、联锁等功能.由于要考虑的因素很多,它们往往又交织在一起,分析起来非常困难,并且容易遗漏掉一些应加以考虑的问题.修改某一局部电路时,可能对系统产生意想不到的影响.另外,用经验法设计程序较为复杂,同行也难以读懂,更不用说维修人员了,这给PLC控制系统的维护和改进带来了很大的困难.本文采用C图进行PLC编程来解决以上问题.

1顺序功能图的基本约定

顺序功能图简称C图.所谓顺序控制设计就是按照生产工艺预先规定的顺序,在各个输入信号的作用下,根据内部状态和时间顺序,在生产过程中各个执行机构自动有顺序地进行操作.

C图主要包含3要素：状态、动作和切换.在画C图时,一定体现出这3个要素,这样才是一个完整的系统流程图,如图1所示.

说明：①C图的初始步用双方框来表示；②在C图中,步0状态S0.0转换步1状态S0.1时,必须保证T100成立,才能转移S0.1,同时必须保证S0.0状态复位,也就是说对下步状态转换时,不仅保证它们之间的切换条件成立,而且必须保证上一步的状态为开启状态,才允许切换；③每步的动作必须有当前步作为驱动条件,即S0.1—Q0.1、T101动作的输入条件.

2基于C图的二种编程方法

2.1S/R切换编程法

案例一：设计3盏灯的依次循环闪烁控制,要求每盏灯亮1秒.根据控制要求,绘出本程序的C图,并用“切换编程法”编写梯形图程序.设计思路是建立子程序的设计方法,把单独具有某一功能的程序块放在一起,作为一个子程序来处理,分别建立SBR_0初始化、SBR_1步切换//定时、SBR_3步定时3个子程序,如图2所示.

2.2步进编程法

利用步进开始指令SCR、步进转移指令SCRT和步进结束指令SCRE,让每一步的负载驱动、转换条件和转换目标均在一步之内完成.针对案例一的控制要求,采用步进编程,如图3所示.

在使用顺序控制指令时应注意：①步进控制指令SCR只对状态元件S有效,为了保证程序的可靠运行,驱动状态元件S的信号应采用短脉冲；②当输出需要保持时,可使用S/R指令；③不能把同一编号的状态元件用在不同的程序中,例如,如果在主程序中使用了S0.1,则不能在子程序中再使用S0.1；④在SCR段中不能使用JMP和LBL指令,即不允许跳入或跳出SCR段,也不允许在SCR段内跳转,可以使用跳转和标号指令在SCR段周围跳转；⑤不能在SCR段中使用FOR、NEXT和END指令.

3结语

PLC作为工业自动化的首选控制工具已广泛应用于各种场合.PLC控制设计的主要问题是编程,采用子程序设计思路,在主程序完成调用后,C流程图使程序结构清晰,易于阅读与维护,尤其是C的使用可以大大减轻编程的工作量,缩短系统设计时间.

总之,我们在熟练掌握以上两种方法的基础上,应根据不同的顺序控制系统,并结合PLC的响应速度,系统的复杂程度以及设计的效率等因素,来选择合适的设计方法.