陜西西門子S7-200SMARTPLC代理批發(fā)銷售

西門子S7-200 PLC的功能塊圖(FBD)

功能塊圖(FBD)類似于數(shù)字電子電路，它是將具有各種與、或、非、異或等邏輯關(guān)系的功能塊圖按一定的控制邏輯組合起來。這種編程語言適合那些熟悉數(shù)字電路的人員。

    【例】  圖4-86分別使用上述三種編程語言實現(xiàn)如下控制：

    當(dāng)輸入點(diǎn)I0.2和內(nèi)部條件M1.0同時接通時觸發(fā)定時器T37，T37的設(shè)定值存放在AC0中。

    圖4-86    S7-200的三種編程語言對照
   S7-200系列的PLC利用編程軟件STEP 7-Micro/WIN32所提供的梯形圖語言(LAD)、語句表語言(STL)及功能塊圖(FBD)共3種編程語言對實際系統(tǒng)完成軟件編程、運(yùn)行及監(jiān)控。

    梯形圖是在繼電器一接觸器控制系統(tǒng)中的控制電路圖的基礎(chǔ)上演變而來的，是應(yīng)用多的一種編程語言，梯形圖與繼電器控制電路圖的基本思想是*的，只是在使用符號和表達(dá)方式上有一定區(qū)別。只要有繼電器控制電路的基礎(chǔ)，就能在很短的時間內(nèi)，掌握梯形圖的使用和編程方法。

    有的PLC的梯形圖有兩根母線，但大部分PLC現(xiàn)在只保留左邊的母線了（包括S7-200PLC)。在梯形圖中，觸點(diǎn)代表邏輯“輸入”條件，如開關(guān)、按鈕、內(nèi)部條件等；線圈通常代表邏輯“輸出”結(jié)果，如燈、電機(jī)接觸器、中間繼電器等。對于S7-200系列PLC來說，還有一種輸出——“方塊圖”，它代表附加的指令，如定時器、計數(shù)器和功能指令等。

    梯形圖語言簡單明了，易于理解，是所有編程語言的之一。
  下面說明PTO/PWM的初始化及操作步驟，它可以進(jìn)一步理解PTO及PWM功能。在整個說明過程中，一直使用Q0.0輸出。初始化說明假定PLC進(jìn)入運(yùn)行(RUN)進(jìn)行，即利用特殊繼電器SM0.1調(diào)用初始化子程序。假如情況與此不符（如需對PTO/PWM功能重置），當(dāng)然可以利用其他條件調(diào)用初始化程序。

    ①PWM初始化步驟如下：

    ·利用SM0.1將輸出位(Q0.0)復(fù)位，并調(diào)用初始化子程序。即隨后的掃描周期不再調(diào)用該初始化子程序，降低掃描時間的同時，使程序結(jié)構(gòu)化更強(qiáng)。

    ·設(shè)置控制字節(jié)，將控制字寫入SMB67（或SMB77）。如16#C1，其意義是，選擇并允許PWM方式的工作，以μs為時間基準(zhǔn)，允許更新PWM的周期時間。

    ·將字型數(shù)據(jù)的PWM周期值寫入SMW68（或SMW78）。

    ·將字型數(shù)據(jù)的PWM的脈沖寬度值寫入SMW70（或SMW80）。

    ·如果希望隨時改變脈沖寬度，可以重新向SMB67裝入控制字（16#C2或16#C3）。

    ·執(zhí)行PLS指令，PLC自動對PTO/PWM的硬件做初始化編程。

    ·退出子程序。

    【例1】  在實驗室環(huán)境中，驗證PWM的功能，控制要求如下：

    當(dāng)CPU從STOP到RUN時，輸出點(diǎn)Q0.1立即輸出脈沖，要求周期2s，脈寬1s；當(dāng)輸入按鈕I0.0按下之后，周期不改變，脈寬改為0.5s。

    分析：

    ·由于實驗室的設(shè)備以學(xué)生練習(xí)為目的，其輸出類型均為繼電器類型（交／直流輸出都可連接），同時也為了便于監(jiān)控和延長使用壽命，周期和脈寬值不要太?。〞r基應(yīng)為μs），本例中因為周期和脈寬都以秒為單位，所以時基為ms，如周期2s，則設(shè)定值為2000。

    ·改變PWM的輸出形式，必須通過重新初始化來實現(xiàn)（通過I0.0上升沿來調(diào)用重新初始化程序段），在重新初始化的過程中，只需對改變的參數(shù)重新賦值，并通過執(zhí)行PLS指令啟動PWM輸出按新參數(shù)運(yùn)行。

    ②PTO操作的初始化。首先應(yīng)確定高速脈沖串的輸出端子（Q0.0或Q0.1）和脈沖序列的實現(xiàn)方式（單段或多段）。然后再進(jìn)行PTO的初始化，其過程如下：

    ·利用SM0.1將輸出位（Q0.0或Q0.1）復(fù)位，并調(diào)用初始化子程序。即隨后的掃描周期不再調(diào)用該初始化子程序，降低掃描時間的同時，使程序結(jié)構(gòu)化更強(qiáng)。

    ·設(shè)置控制字節(jié)，將控制字寫入SMB67或SMB77。

    ·如果是單段PTO，則向SMW68或SMW78寫入初始周期值，并向SMD72或SMD82寫入脈沖個數(shù)。

    ·如果是多段PTO，則需向SMB166S或MB176寫入段數(shù)，向SMW168或SMW178裝入包絡(luò)表的首地址（可以子程序的形式建立包絡(luò)表）。

    ·當(dāng)脈沖序列輸出完成時，發(fā)出告知信號或觸發(fā)其他操作時，需將中斷事件號19或20和某個中斷服務(wù)程序相連接(ATCH)。

    ·編寫中斷服務(wù)子程序。

    ·設(shè)置全局開中斷。

    ·執(zhí)行PLS指令。

    ·退出子程序。

    【例2】  多段PTO輸出控制應(yīng)用舉例。

    某臺步進(jìn)電動機(jī)的運(yùn)行曲線如圖4-81所示，需要4000個脈沖，其中需要200個脈沖使電動機(jī)從A點(diǎn)加速運(yùn)行到B點(diǎn)，然后恒速運(yùn)行3400個脈沖到C點(diǎn)，后需要400個脈沖減速到D點(diǎn)，這時指示燈Q0.5亮，表示從A點(diǎn)到D點(diǎn)的運(yùn)行過程結(jié)束。

    ①選擇由Q0.0輸出，由圖4-81可知，選擇3段（AB段、BC段和CD段）PTO的輸出形式。

    ②確定周期值的時基單位，因為在BC段輸出的頻率大，為10kHz，對應(yīng)的周期值為100μs，因此選擇時基單位為μs，向控制字節(jié)SMB67寫入控制字16#A0。

    ③確定初始周期值、周期增量值。

    ·初始周期值的確定比較容易，是每段初始頻率的倒數(shù)。AB段為500μs，BC段為100μs，CD段為100μs。

    ·周期增量值的確定。周期增量值的確定可通過計算來得到，計算公式為：(Tn+1-Tn)/N，式中，Tn+1為該段結(jié)束的周期時間，Tn為該段開始的周期時間，N為該段的脈沖數(shù)。

    ④建立包絡(luò)表。設(shè)包絡(luò)表的首地址為VB200，包絡(luò)表中的參數(shù)如表4-37所示。

    表4-37    包絡(luò)表的參數(shù)

    ⑤設(shè)置中斷事件，編寫中斷服務(wù)子程序。當(dāng)3段PTO輸出完成時，對應(yīng)的中斷事件號是19，用中斷連接指令將中斷事件號19與中斷服務(wù)子程序INT2連接起來，編寫中斷服務(wù)子程序。

    ⑥設(shè)置全局開中斷ENI。

    ⑦執(zhí)行PLS指令。

    步進(jìn)電動機(jī)系統(tǒng)的控制程序如圖4-82所示，是由主程序、初始化子程序和中斷服務(wù)程序構(gòu)成的。

    注意：本程序不宜在實驗室環(huán)境運(yùn)行，因為4000個脈沖會在不到1s就會輸出完成，這既不便于觀察，也會損壞實驗設(shè)備。如用于實驗，應(yīng)大幅度地減小頻率及各段脈沖數(shù)。

PTO輸出形式是指從Q0.0或（和）Q0.1輸出周期的一段或幾段方波脈沖序列，周期值為16位無符號數(shù)據(jù)，周期范圍為50~65535μs或2~65535ms，一般對周期值的設(shè)定為偶數(shù)，否則會引起輸出波形占空比的失真。每段脈沖序列中，脈沖的數(shù)量為32位數(shù)據(jù)，可分別設(shè)定為1~ 4294967295個。

    在PTO輸出形式中，允許連續(xù)輸出多個方波脈沖序列（脈沖串），每個脈沖串的周期和脈沖數(shù)可以不同。當(dāng)需要輸出多個脈沖串時，允許這些脈沖串進(jìn)行排隊，在當(dāng)前的脈沖串輸出完成后，立即輸出新的脈沖串。根據(jù)實現(xiàn)方式，可分為單段PTO和多段PTO。

    ①單段PTO。在單段PTO輸出時，序列中只能存放1個脈沖串的控制參數(shù)（入口地址）。在當(dāng)前脈沖串輸出期間，就要對與下一個脈沖串相關(guān)的特殊繼電器進(jìn)行更新，待當(dāng)前的脈沖串輸出完成后，通過執(zhí)行PLS指令，就可以立即輸出新的脈沖串，實現(xiàn)多段脈沖串的連續(xù)輸出。

    采用單段PTO的優(yōu)點(diǎn)是：各個脈沖串的時間基準(zhǔn)可以不同。

    采用單段PTO的缺點(diǎn)是：編程復(fù)雜且繁瑣，當(dāng)參數(shù)設(shè)置不當(dāng)時，會造成各個脈沖串連接的不平滑。

    ②多段PTO。當(dāng)采用多段PTO輸出高速脈沖串時，需要將包絡(luò)表的V內(nèi)存起始偏移地址裝載到SMW168或SMW178，并建立一個包絡(luò)表，在包絡(luò)表中存儲各個脈沖串的參數(shù)，當(dāng)執(zhí)行PLS指令時，CPU自動按順序從包絡(luò)表中調(diào)出各個脈沖串的入口地址，連續(xù)輸出各個脈沖串。

    包絡(luò)表由段數(shù)和每段參數(shù)構(gòu)成，每段長度為8個字節(jié)，用于存儲初始周期值（16位），周期增量值（16位），脈沖個數(shù)（32位）。表4-36給出了多段PTO操作的包絡(luò)表格式。

    表4-36    包絡(luò)表的格式

    采用多段PTO輸出的優(yōu)點(diǎn)是：編程簡單，可按照程序設(shè)定的周期增量值自動增減脈沖周期。

    采用多段PTO輸出的缺點(diǎn)是：所有脈沖串的時間基準(zhǔn)必須*，當(dāng)執(zhí)行PLS指令時，包絡(luò)表中的所有參數(shù)均不能改變。

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