PLC S7-200 SMART学习笔记¶
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write by luwei : 25-4-29 ;revised on 6-23、24
电气控制基础¶
低压电器分类¶
- 配电电器：用于电能的分配和输送如断路器、刀开关等保障电力系统的稳定供电
- 保护电器：对电路和设备进行保护如熔断器、热继电器等防止电路故障造成设备损坏
- 主令电器：用于发布控制命令如按钮、开关等实现对电路的手动控制
- 控制电器：用于控制电路的通断和状态如接触器、继电器等实现电路的自动化控制
- 执行电器：根据控制信号执行相应动作如电磁阀、电磁铁等将电信号转化为机械动作
低压电器的重要性¶
- 保障安全：防止电路过载、短路等故障保护人员和设备的安全减少电气事故的发生
- 提高效率：实现电路的自动化控制减少人工操作的工作量提高生产效率和质量
- 优化性能：改善电路的运行性能提高电能的利用效率降低能源消耗
- 促进发展：推动电气技术的不断进步为工业自动化提供支持促进经济的发展
继电器¶
-
基本定义：是一类通过检测各种电量or非电量的信号变化，使触电动作，来接通or断开小电流控制电路的电器
-
与接触器的区别 - 应用电路
继电器用于控制电路；接触器用于主电路。应用场景不同，决定其性能要求不同
- 与接触器的区别 - 电流大小
继电器电流小；接触器电流大
- 与接触器的区别 - 灭弧装置
继电器没有灭弧装置；接触器有灭弧装置
- 与接触器的区别 - 触点类型
继电器不分主、辅触点；接触器有主、辅触点之分
两者常用于自动化控制系统中的信号转换和逻辑控制，如PLC控制系统提高系统的智能化程度
接触器主触点电流大，用于主电路；继电器触点电流小，主要用于控制电路（如信号放大、逻辑运算）。
接触器用于频繁操作，无过载保护功能；断路器用于分断电路，具备过载、短路保护功能。
接触器是一种用于频繁接通和分断交、直流主电路及大容量控制电路的自动切换电器，具有控制容量大、工作可靠、操作频率高、使用寿命长等特点。
| 继电器类型 | 符号 | 特点 |
|---|---|---|
| 中间继电器 | KA | 触点数量多，可扩展触点数量。 |
| 时间继电器 | KT | 延时再动作，分为通电延时和断电延时 |
| 热继电器 | FR | 专门用于对电动机进行过载保护和断相保护，以防止电动机过热损坏。 |
PLC基础概念¶
PLC：可编程逻辑控制器的英文为“programmable logic controller”
PLC组成与工作方式¶
设计理念：易编程、易维护、模块化
PLC的硬件组成：电源、存储器、输入/输出接口电路CPU、外部设备通信接口、输入/输出扩展接口、编程器。
PS电源模块：将AC 220V转换为DC 24V。
CPU：模式选择开关包括
RUN - P（可编程运行模式，执行 + 修改）
RUN（运行模式，执行）、
STOP（停机模式）、
MRES（存储器复位模式）。
输入/输出接口电路
-SM：包含数字量输入模块
数字量输出模块
模拟量输入模块
模拟量输出模块
-IM：连接中央机架与扩展机架。
PLC的工作过程：
将PLC接通供电电源后，PLC开始初始化硬件、I/O模块、存储器、数据块、中断队列、输出端子等。
接下来进入用户程序执行阶段：扫描执行阶段。
处理器从0号存储地址所存放的第一条用户程序开始，在无中断或跳转的情况下，按存储地址号递增的方向顺序逐条执行用户程序，直到END指令结束。
然后再从头开始执行，并周而复始地重复，直到停机或从运行（RUN）切换到停止（STOP）工作状态。
扫描工作方式：
每扫描完一次程序就构成一个扫描周期。
PLC扫描工作方式主要分为三个阶段：
1、输入扫描（改写输入映像寄存器）、
2、程序执行（根据程序改写输出映像寄存器）、
3、输出刷新（输出映像寄存器送到输出锁存器输出）。
PLC软件组成¶
编程语言¶
- 梯形逻辑图 LAD
梯形图实际中是没有电流流过的，只是把梯形图中左母线假想为电源相线，把右母线假想为电源地线，假想电流只能从左至右，从上向下。
-
语句表 STL
-
功能图 FBD
- 顺序功能图（SFC）
PLC工作原理和计算机的工作原理有什么区别?¶
计算机:
一般采用等待命今的工作方式，如常见的键盘扫描方式或I/O扫描方式，只有键盘有键按下或I/O口有信号输入时才中断，并转入相应的子程序。
PLC控制器:
一种专用的工业控制计算机，采用循环扫描工作方式。
系统工作任务管理(内部处理、通信操作等)及用户程序执行都是按循环扫描方式进行的。
区别 PLC系统正常工作所要完成的任务包括什么?¶
(1)PLC内部各工作单元的调度、监控
(2)PLC与外围设备间的通信
(3)用户程序的执行
区别PLC控制相较于继电器控制存在的特殊性体现在哪两个方面?¶
(1)输入/输出滞后现象
(2)多重输出不允许
解决多重输出的办法:将同一个继电器的驱动条件合并，
即:同一个继电器只能执行一次输出驱动。
在PLC顺序控制步进梯形指令中，允许线圈多重输出的情况，不会出现相互矛盾的指令执行结果。
PLC接线¶
PLC选型¶
S7-200输出点最大功率不超过3W，超过外接中转继电器。
ST30 I+Q=30点；ST40 I+Q=40点；ST60 I+Q=60点
PLC编程基础¶
数据类型¶
S7-200 SMART PLC指令系统可以使用的数据类型主要有布尔型、字节型、字型、双字型、字符、字符串、整型、长整型、实型等类型。
PLC内部数据单元¶
1、输入过程映象寄存器（I）
2、输出过程映象寄存器（Q）
3、通用辅助存储器（M）
4、特殊存储器（SM）
5、变量存储器（V）
6、定时器（T）
7、计数器（C）
8、高速计数器（HSC）
9、模拟量输入（AI）
10、模拟量输出（AQ）
11、累加器寄存器（AC）
12、局部变量存储器（L）
13、顺序控制继电器SCR（S）
程序结构¶
1、主程序
主程序（OB1）是程序的主体，每一个工程都必须并且只能有一个主程序。在主程序中可以调用子程序。在每个扫描周期都要执行一次主程序。
2、子程序
在结构化程序设计中子程序是一种方便有效的工具，特别是在重复执行某项功能的时候非常有用。
3、中断程序
中断是由设备或其他非预期的急需处理的事件引起的，当发生中断时，系统暂时中断现在正在执行的程序，而转到中断服务程序中去，处理完毕后再返回原程序执行
符号说明¶
| 符号 | 说明 | 符号 | 说明 |
|---|---|---|---|
| I | 输入点 | M | 辅助寄存器 |
| Q | 输出点 | V | 寄存器 |
| T | 时间寄存器 | C | 计数器 |
输入点：I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 - I0.7 I1.0-I1.7
输出点：Q0.0 Q0.1 Q0.2 Q0.3-Q0.7 Q1.0-Q1.7
辅助寄存器：M0.0 M0.1 M0.2（PLC内部变量，不用接线）
寄存器：V0.0 V0.1 V0.2 位0/1
寻址方式¶
直接寻址：直接访问指定地址
符号寻址：使用字母数字等字符组合来标识一个地址，通过引用字符组合来寻址的方式。
例如：用Pump1表示地址I0.0，然后使用Pump1 字符串来参与运算，那么引用Pump1 来寻址I0.0的方式就是符号寻址。
间接寻址：使用指针来访问存储器中的数据。
指针是包含另一个存储位置地址的双字存储数据。只能将 V 存储位置、L 存储位置或累加器寄存器（AC1、AC2、AC3）用作指针。
S7-200 SMART 允许指针访问下列存储区： I、Q、V、M、S、T（仅限当前值）、C（仅限当前值）、SM、AI 和 AQ。 不能使用间接寻址访问单个位或访问 HC、L 或 AC 存储区。
IMQV 寻址方式¶
VB存储数值¶
基本指令¶
位逻辑指令¶
主要是指对PLC存储器中的某一位进行操作的指令，他是编程时使用的最频繁的指令，他的操作数是位，指令逻辑上是0或1，0表示触点或者线圈处于断电状态，1则表示触点和线圈处于断电状态。
定时器指令¶
S7-200 SMART定时器三种不同类型的定时器：
1、接通延时定时器（TON）
2、保持型接通延时定时器（TONR）
3、断开延时定时器（TOF）
计数器指令¶
S7-200 SMART计数器指令可以分成计数器指令和高速计数器指令。
1、计数器指令包括加计数器指令、减计数器指令和加减计数器指令。S7-200 SMART的计数器有256个，从C0到C255。
2、高速计数器指令包括高速计数器定义指令和高速计数器指令。高速计数器有6个，编号常数从1到5。
分类：
加计数器（S_CU）
减计数器（S_CD）
加减计数器（S_CUD）
MOVE指令¶
MOVE指令是当EN条件满足时，实现相同数据类型（不包括位、字符串、Variant类型）的变量间的传送。
程序编写说明¶
置位与复位¶
SM0.0：特殊寄存器，始终接通
S置位，R复位。2表示将从Q0.0开始的两位Q0.0和Q0.1进行置位。
插入子程序¶
查找PLC¶
点击左侧栏通信以连接PLC
