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風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)檢測程序可根據(jù)已知條件以及I/O地址表，分別對2臺以上風(fēng)機(jī)運(yùn)行、沒有風(fēng)機(jī)運(yùn)行、只有1臺風(fēng)機(jī)運(yùn)行三種情況進(jìn)行編程，假設(shè)以上三種情況對應(yīng)的內(nèi)部繼電器存儲元件分別為M0.0、M0.1、M0.3，可以得到風(fēng)機(jī)工作狀態(tài)檢測程序如圖3-54所示。

??指示燈輸出程序

??指示燈輸出程序只需要根據(jù)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)與對應(yīng)的報要求，將以上兩部分程序的輸出信號進(jìn)行合并，并按照規(guī)定的輸出地址控制輸出即可。

??合并圖3-53與圖3-54程序后，可以得到指示燈輸出程序如圖3-55所示。

??圖3-55中事實(shí)上M0.1、M0.3分別是M0.2、M0.4的啟動條件，因此，利用M0.2直接代替M0.1與M0.2“與”運(yùn)算支路;M0.4直接代替M0.3與M0.4“與”運(yùn)算支路也可以得到同樣的結(jié)果。

??此外，由圖3-54可見，M0.0、M0.1、M0.3不可能有2個或2個以上同時為"1"的可能性，因此，積序設(shè)計(jì)時不需要在圖3-54中再考慮輸出程序中的"互鎖"條件。

??完整的程序

??作為本控制要求的完整實(shí)現(xiàn)程序，只需要將以上3部分梯形圖進(jìn)行合并即可。對于指示燈信號來說，無需考慮1個PLC循環(huán)時間的影響，因此，程序的先后次序?qū)?shí)際動作不產(chǎn)生影響。

西門子PLC順序控制梯形圖的設(shè)計(jì)方法

?本章介紹兩種通用的設(shè)計(jì)方法，即使用起保停電路的設(shè)計(jì)方法和以轉(zhuǎn)換為中心的設(shè)計(jì)方法，然后介紹使用順序控制繼電器的設(shè)計(jì)方法，后介紹具有多種工作方式的控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法。

??本章介紹的編程方法很容易學(xué)握，用它們可以迅速地、得心應(yīng)手地設(shè)計(jì)出任意復(fù)雜的數(shù)字量控制系統(tǒng)的梯形圖。

??較復(fù)雜的控制系統(tǒng)的梯形圖一般采用圖5-1所示的典型結(jié)構(gòu)。I2.0是自動/手動切換開關(guān)，當(dāng)它為1時將跳過自動程序，執(zhí)行手動程序?yàn)?時將跳過手動程序，執(zhí)行自動程序，公用程序用于自動程序和手動程序相互切換的處理。開始執(zhí)行自動程序時，要求系統(tǒng)處于與自動程序的順序功能圖中初始步對應(yīng)的初始狀態(tài)。如果開機(jī)時系統(tǒng)沒有處于初始狀態(tài)，則應(yīng)進(jìn)人手動工作方式，用手動操作使系統(tǒng)進(jìn)人初始狀態(tài)后，再切換到自動工作方式，也可以設(shè)置使系統(tǒng)自動進(jìn)人初始狀態(tài)的工作方式(見5.4節(jié)):

??系統(tǒng)進(jìn)人初始狀態(tài)之前，還應(yīng)將與順序功能圖的初始步對應(yīng)的編程元件置1，為轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)作好準(zhǔn)備，并將其余各步對應(yīng)的編程元件置為0狀態(tài)，這是因?yàn)樵跊]有并行序列或并行序列木處于活動狀態(tài)時，同時只能有一個活動步。

??圖5-1自動/手動程序

??為了便于將順序功能圖轉(zhuǎn)換為梯形圖，好用代表各步的編程元件的地址(如MO.0)作為步的代號，并用編程元件的地址來標(biāo)注轉(zhuǎn)換條件和各步的動作或命令。

??在5.1-5.3節(jié)中，假設(shè)剛開始執(zhí)行用戶程序時，系統(tǒng)已處于要求的初始狀態(tài)，并用初始化脈沖SM0.1將初始步置1，代表其余各步的各編程元件均為0狀態(tài)，為轉(zhuǎn)換的實(shí)現(xiàn)作好了準(zhǔn)備。

??使用起保停電路設(shè)計(jì)順序控制梯形圖的方法

??根據(jù)順序功能圖設(shè)計(jì)梯形圖時，可以用存儲器位M米代表步。某一步為活動步時，對應(yīng)的存儲器位為1，某一轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)時，該轉(zhuǎn)換的后續(xù)步變?yōu)榛顒硬?，前級步變?yōu)椴换顒硬?。很多轉(zhuǎn)換條件都是短信號，即它存在的時間比它激活的后續(xù)步為活動步的時間短，因此應(yīng)使用有記憶功能的電路或指令(如起保停電路和置位、復(fù)位指令)來控制代表步的存儲器位。

??單序列的編程方法

??起保停電路僅僅使用與觸點(diǎn)和線圈有關(guān)的指令，任何一種可編程序控制器的指令系統(tǒng)都有這一類指令，因此這是一種通用的編程方法，可以用于任意型號的可編程序控制器。圖5-2中的波形圖給出了控制鍋爐的鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)的要求，按了起動按鈕I0.0后，應(yīng)先開引風(fēng)機(jī)，延時5s后再開鼓風(fēng)機(jī)。按了停止按鈕10.1后再停引風(fēng)機(jī)。

??根據(jù)Q0.0和Q0.10N/OFF狀態(tài)的變化，顯然工作期間可以分為3步，分別用M0.1、M0.2、M0.3來代表這3步，另外還應(yīng)設(shè)置用M0.0米代表的等待起動的初始步。起動按鈕I0.0和停止按鈕I0.1的常開觸點(diǎn)、定時器延時接通的常開觸點(diǎn)是各步之間的轉(zhuǎn)換條件。順序功能圖如圖5-2所示，圖中有兩個T37，它們的意義完全不同。與M0.1步相連的動作框中的T37表示T37的IN輸人端在MO.1步應(yīng)為1狀態(tài)，在梯形圖中，T37的IN輸人端與M0.1的線圈左側(cè)相連。轉(zhuǎn)換旁邊的T37表示T37延時接通的常開觸點(diǎn)，它被用來作M0.1和M0.2之間的轉(zhuǎn)換條件。

??圖5-2鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)的順序功能圖和梯形圖

??設(shè)計(jì)起保停電路的關(guān)鍵是找出它的起動條件和停止條件。根據(jù)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的基本規(guī)則，轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的條件是它的前級步為活動步并且滿足相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件。步M0.1變?yōu)榛顒硬降臈l件是步M0.0為活動步，且二者之間的轉(zhuǎn)換條件I0.0=1。在起保停電路中，則應(yīng)將代表前級步的M0.0的常開觸點(diǎn)和代表轉(zhuǎn)換條件的I0.0的常開觸點(diǎn)申聯(lián)后，作為控制M0.1的起動電路。

??開M0.1和T37的常開觸點(diǎn)均閉合時，步M0.2變?yōu)榛顒硬?，這時步M0.1應(yīng)變?yōu)椴换顒硬?，因此可以將M0.2=1作為使存儲器位M0.1變?yōu)镺FF的條件，即將M0.2的常閉觸點(diǎn)與M0.1的線圈申聯(lián)。上述的邏輯關(guān)系可以用邏輯代數(shù)式表示為:平始自說關(guān)

??在這個例子中，可以用T37的常閉觸點(diǎn)代替M0.2的常閉觸點(diǎn)。但是當(dāng)轉(zhuǎn)換條件由多個信號經(jīng)“與，或、非"邏輯運(yùn)算組合而成時，需將它的邏輯表達(dá)式求反，再將對應(yīng)的觸點(diǎn)串井聯(lián)電路作為起保停電路的停止電路，這樣做不如使用后續(xù)步對應(yīng)的常閉觸點(diǎn)簡單方便。

??根據(jù)上述的編程方法和順序功能圖，很容易畫出梯形圖。以初始步M0.0為例，由順序功能圖可知，M0.3是它的前級步，二者之間的轉(zhuǎn)換條件為T38的常開觸點(diǎn)。所以應(yīng)將M0，3和T38的常開觸點(diǎn)串聯(lián)，作為M0.0的起動電路?？删幊绦蚩刂破鏖_始運(yùn)行時應(yīng)將M0.0置為1，否則系統(tǒng)無法工作，故將僅在個掃描周期接通的SM0.1的常開觸點(diǎn)與起動電路并聯(lián)，起動電路還并聯(lián)了M0.0的自保持觸點(diǎn)。后續(xù)步M0.1的常閉觸點(diǎn)與M0.0的線圈串聯(lián)，M0.1為1時M0.0的線圈“斷電”，初始步變?yōu)椴换顒硬健?/p>

??下面介紹設(shè)計(jì)梯形圖的輸出電路部分的方法。由于步是根據(jù)輸出變量的狀態(tài)變化來劃分的，它們之間的關(guān)系極為簡單，可以分為兩種情況來處理:

??某一輸出僅在某一步中為ON，例如圖5-2中的Q0.1就屬于這種情況，可以將它的線周與對應(yīng)步的存儲器位M0.2的線圍并聯(lián)。

??有的人也許會認(rèn)為，既然如此，不如用這些輸出來代表該步，例如用00.1代節(jié)M0.2。當(dāng)然這樣做可以節(jié)省些編程元件，但是存儲器位M是完全夠用的，多用一些不會增加硬件費(fèi)用，在設(shè)計(jì)和輸人程序時也多花不了多少時間。全部用存儲器位來代表步具有概念清楚、縮程規(guī)范、梯形圖易于閱讀和查錯的優(yōu)點(diǎn)。

??某輸出在兒少中都為ON，應(yīng)將代表各有關(guān)步的存儲器位的常開觸點(diǎn)并聯(lián)后，驅(qū)動該輸出的線圈圖5-2中Q0.0在M0.1~M0.3這3步中均應(yīng)工作，所以用M0.1-M0.3的常開觸點(diǎn)組成的并聯(lián)電路來驅(qū)動Q0.0的線圈。

德國西門子（SIEMENS）公司生產(chǎn)的可編程序控制器在我國的應(yīng)用也相當(dāng)廣泛，在冶金、化工、印刷生產(chǎn)線等領(lǐng)域都有應(yīng)用。西門子（SIEMENS）公司的PLC產(chǎn)品包括LOGO、S7-200、S7-1200、S7-300、S7-400等。西門子S7系列PLC體積小、速度快、標(biāo)準(zhǔn)化，具有網(wǎng)絡(luò)通信能力，功能更強(qiáng)，可靠性高。S7系列PLC產(chǎn)品可分為微型PLC（如S7-200），小規(guī)模性能要求的PLC（如S7-300）和中、要求的PLC（如S7-400）等。

西門子SIMATIC系列PLC，誕生于1958年，經(jīng)歷了C3,S3,S5,S7系列，已成為應(yīng)用非常廣泛的可編程控制器。

西門子（SIMATIC）PLC的6代

1、西門子公司的產(chǎn)品早是1975年投放市場的SIMATIC S3，它實(shí)際上是帶有簡單操作接口的二進(jìn)制控制器。

2、1979年，S3系統(tǒng)被SIMATIC S5所取代，該系統(tǒng)廣泛地使用了微處理器。

3、20世紀(jì)80年代初，S5系統(tǒng)進(jìn)一步升級——U系列PLC，較常用機(jī)型：S5-90U、95U、100U、115U、135U、155U。

4、1994年4月，S7系列誕生，它具有更化、更等級、安裝空間更小、更良好的WINDOWS用戶界面等優(yōu)勢，其機(jī)型為：S7-200、300、400。

5、1996年，在過程控制領(lǐng)域，西門子公司又提出PCS7（過程控制系統(tǒng)7）的概念，將其優(yōu)勢的WINCC（與WINDOWS兼容的操作界面）、PROFIBUS（工業(yè)現(xiàn)場總線）、COROS（監(jiān)控系統(tǒng)）、SINEC（西門子工業(yè)網(wǎng)絡(luò)）及控調(diào)技術(shù)融為一體。

6、西門子公司提出TIA（Totally IntegratedAutomation）概念，即全集成自動化系統(tǒng)，將PLC技術(shù)溶于全部自動化領(lǐng)域。

由初發(fā)展至今，S3、S5系列PLC已逐步退出市場，停止生產(chǎn)，而S7系列PLC發(fā)展成為了西門子自動化系統(tǒng)的控制核心，而TDC系統(tǒng)沿用SIMADYND技術(shù)內(nèi)核，是對S7系列產(chǎn)品的進(jìn)一步升級，它是西門子自動化系統(tǒng)*，功能強(qiáng)的可編程控制器。

2產(chǎn)品分類編輯

可編程控制器是由現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要而產(chǎn)生的，可編程序控制器的分

西門子PLCS7-200系列

類也必然要符合現(xiàn)代化生產(chǎn)的需求。

一般來說可以從三個角度對可編程序控制器進(jìn)行分類。其一是從可編程序控制器的控制規(guī)模大小去分類，其二是從可編程序控制器的性能高低去分類，其三是從可編程序控制器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)去分類。

控制規(guī)模

可以分為大型機(jī)、中型機(jī)和小型機(jī)。

西門子PLCS7-300系列

小型機(jī): 小型機(jī)的控制點(diǎn)一般在256點(diǎn)之內(nèi),適合于單機(jī)控制或小型系統(tǒng)的控制。

西門子小型機(jī)有S7-200：處理速度0.8~1.2ms ；存貯器2k ；數(shù)字量248點(diǎn)；模擬量35路 。

中型機(jī):中型機(jī)的控制點(diǎn)一般不大于2048點(diǎn),可用于對設(shè)備進(jìn)行直接控制，還可以對多個下的可編程序控制器進(jìn)行監(jiān)控，它適合中型或大型控制系統(tǒng)的控制。

西門子中型機(jī)有S7-300：處理速度0.8~1.2ms ；存貯器2k ；數(shù)字量1024點(diǎn)；模擬量128路；網(wǎng)絡(luò)PROFIBUS；工業(yè)以太網(wǎng)；MPI。

大型機(jī)：大型機(jī)的控制點(diǎn)一般大于2048點(diǎn),不僅能完成較復(fù)雜的算術(shù)運(yùn)

西門子PLCS7-400系列

算還能進(jìn)行復(fù)雜的矩陣運(yùn)算。它不僅可用于對設(shè)備進(jìn)行直接控制，還可以對多個下的可編程序控制器進(jìn)行監(jiān)控。

西門子大型機(jī)有S7-400 ：處理速度0.3ms / 1k字；

存貯器512k ；I/O點(diǎn)12672；

控制性能

可以分為機(jī)、中檔機(jī)和低檔機(jī)。

低檔機(jī)

這類可編程序控制器，具有基本的控制功能和一般的運(yùn)算能力。工作速度比較低，能帶的輸入和輸出模塊的數(shù)量比較少。

比如，德國SIEMENS公司生產(chǎn)的S7-200就屬于這一類。

中檔機(jī)

這類可編程序控制器，具有較強(qiáng)的控制功能和較強(qiáng)的運(yùn)算能力。它不僅能完成一般的邏輯運(yùn)算，也能完成比較復(fù)雜的三角函數(shù)、指數(shù)和PID運(yùn)算。工作速度比較快，能帶的輸入輸出模塊的數(shù)量也比較多，輸入和輸出模塊的種類也比較多。

比如，德國SIEMENS公司生產(chǎn)的S7-300就屬于這一類。

機(jī)

這類可編程序控制器，具有強(qiáng)大的控制功能和強(qiáng)大的運(yùn)算能力。它不僅能完成邏輯運(yùn)算、三角函數(shù)運(yùn)算、指數(shù)運(yùn)算和PID運(yùn)算，還能進(jìn)行復(fù)雜的矩陣運(yùn)算。工作速度很快，能帶的輸入輸出模塊的數(shù)量很多，輸入和輸出模塊的種類也很全面。這類可編程序控制器可以完成規(guī)模很大的控制任務(wù)。在聯(lián)網(wǎng)中一般做主站使用。

比如，德國SIEMENS公司生產(chǎn)的S7-400就屬于這一類。