西门子S7-1200 PLC编程及应用教程(第2版)
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1.11.3 步骤

1.I/O分配

根据PLC输入/输出点分配原则及本案例控制要求,进行I/O地址分配,如表1-10所示。

表1-10 主轴及润滑电动机的PLC控制I/O分配表

2.I/O接线图

根据控制要求及表1-10的I/O分配表,主轴及润滑电动机的PLC控制的主电路在此省略(两台电动机的主电路均为直接起动),本书后续项目如无特殊说明也将主电路省略,其PLC控制的I/O接线图如图1-68所示。

图1-68 主轴及润滑电动机PLC控制的I/O接线图

在实际使用中,如果指示灯与交流接触器的线圈电压等级不相同,则不能采用图1-68所示的输出回路接法。如指示灯额定电压为直流24V,交流接触器的线圈额定电压为交流220V,则可采用图1-69所示的输出接法。CPU 1214C输出点共有10点,分两组,每组5个输出点。其公共端为1L的输出点为:Q0.0~Q0.4,公共端为2L的输出点为:Q0.5~Q1.1。

图1-69 不同电压等级负载的接法之一

如果PLC的输出点不够系统分配,而且又需要有系统各种工作状态指示,可采用图1-70(负载额定电压不同)和图1-71(负载额定电压相同)所示的输出接法。

3.创建工程项目

用鼠标双击桌面上的图标,打开博途编程软件,在Portal视图中选择“创建新项目”,输入项目名称“ZR_sqnt”,选择项目保存路径,然后单击“创建”按钮创建项目完成,并进行项目的硬件组态。

4.编辑变量表

按案例4介绍的方法生成本案例变量表(只列出PLC的输入/输出变量,其他变量未列出,书中以后的案例也如此列出),如图1-72所示。

图1-70 不同电压等级负载的接法之二

图1-71 相同电压等级负载并联的接法

图1-72 主轴及润滑电动机的PLC控制变量表

5.编写程序

根据要求,按图1-68所示的I/O接线图编写本案例控制程序,如图1-73所示。图1-73中“Tag(标签)”是系统自动生成的默认的符号名。

图1-73 主轴及润滑电动机的PLC控制程序

6.调试程序

对于相对复杂的程序,需要反复调试才能确定程序的正确性,然后方可投入使用。S7-1200 PLC提供两种调试用户程序的方法:程序状态与监控表(Watch Table)。本节主要介绍程序状态法调试用户程序。当然使用博途软件仿真功能也可调试用户程序,但要求博途软件版本在V13及以上,且S7-1200 PLC的硬件版本在V4.0及以上方可使用该仿真功能。

程序状态可以监视程序的运行,可以显示程序中操作数的值和网络的逻辑运行结果(RLO),可以查找到用户程序的逻辑错误,还可以修改某些变量的值。

(1)起动程序状态监视

与PLC建立好在线连接后,打开需要监视的代码块,单击程序编辑器工具栏上的 按钮,起动程序状态监视。如果在线(PLC中的)程序与离线(计算机中的)程序不一致,将会出现警告对话框。需要重新下载项目,在线、离线的项目一致后,才能起动程序状态功能。进入在线模式后,程序编辑器最上面的标题栏变为橘红色。

如果在运行时测试程序出现功能错误,可能会对人员或设备造成严重损害,应确保程序调试完全正确再起动PLC以避免出现这样的危险情况。

(2)程序状态的显示

起动程序状态后,梯形图用绿色连续线表示状态满足,即有“能流”流过,见图1-74中较浅的实线。用蓝色虚线表示状态不满足,没有能流经过。用灰色连续线表示状态未知或程序没有执行,黑色表示没有连接。

图1-74 程序状态监视下的程序段2——M0.0线圈未得电

Bool变量为“0”状态和“1”状态时,它们的常开触点和线圈分别用蓝色虚线和绿色连续线来表示,常闭触点的显示与变量状态的关系则反之。

进入程序状态之前,梯形图中的线和软元件因为状态未知,全部为黑色。起动程序状态监视后,梯形图左侧垂直的“电源”线和与它连接的水平线均为连续的绿线,表示有能流从“电源”线流出。有能流经过的处于闭合状态的触点、方框指令、线圈和“导线”均用连续的绿色线表示。

从图1-74中可以看出润滑电动机已起动,正处在主轴电动机起动延时阶段,TON的IN输入端有能流流入,开始定时。TON的已耗时间值ET从0开始增大,图1-74中已耗时间值为4s455ms。当到达5s时,定时器的输出位M0.0变为“1”状态,如图1-75所示,M0.0的线圈通电,其常开触点接通,表示此时可以起动主轴电动机。

(3)在程序状态下修改变量的值

用鼠标右键单击程序状态中的某个变量,执行出现的快捷菜单中的某个命令,可以修改该变量的值:对于BOOL变量,执行命令“修改”→“修改为1”或“修改为0”;对于其他数据类型的变量,执行命令“修改”→“修改操作数”;也可以修改变量在程序段中的显示格式,如图1-76所示。不能修改连接外部硬件输入电路的输入过程映像寄存器(I)的值。如果被修改的变量同时受到程序的控制(如受线圈控制的BOOL变量),则程序控制的作用优先。

图1-75 程序状态监视下的程序段2——M0.0线圈已得电

图1-76 程序状态下修改变量值的对话框

将调试好的用户程序下载到CPU中,并连接好线路。按下润滑电动机起动按钮SB3,观察润滑电动机是否起动并运行,同时观察定时器DB1的定时时间,延时5s后,再按下主轴电动机起动按钮SB1,观察主轴电动机是否起动并运行;按下润滑电动机停止按钮SB4,观察润滑电动机是否停止运行,同时观察定时器DB2的定时时间,延时5s后,再按下主轴电动机停止按钮SB2,观察主轴电动机是否停止运行。若上述调试现象与控制要求一致,则说明本案例任务实现。