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PLC可編程序控制器控制系統的設計與調試步驟

??深人了解被控制系統

??這一步是系統設計的基礎。設計前應熟悉圖紙資料,深人調查研究,與工藝、機械方面的技術人員和現場操作人員密切配合,共同討論,解決設計中出現的問題。應詳細了解被控對象的全部功能如機械部件的動作順序、動作條件、必要的保護與聯鎖,系統要求哪此工作方式(如手動、自動、半自動等),設備內部機城、液壓、氣動、儀表、電氣兒大系統之間的關系,可編程序控制器與其他智能設備(如別的可編程序控制器、計算機、變頻器、工業電視,機器人)之間的關系,可編程序控制器是不上西門行于等,電源突然停電及緊急情況的處理，安全電路的設計。有時需要設置可編程序控制器之外的手動的或機電的聯鎖裝置米防止危險的操作。

??即時數據塊(DI)用于傳遞功能塊的參數，只能被指定的功能塊FB訪問。調用功能塊FB時，必須同時指定用于該功能塊的即時數據塊DI，即時數據塊內的數據可以自動生成，它們可以是FB變量聲明表中的數據(不含臨時變量)。

??通用數據塊(DB)用于存儲PLC的全局數據，所有的FB、FC或OB都可以對通用數據塊進行讀寫操作，因此，它又被稱為共享數據塊。通用數據塊內的數據不會因用戶程序的結束而刪除。

??有關功能塊、數據塊的調用、編程以及程序變量、局部變量等概念，將在下面的實例中予以詳細介紹。

??(2) S7-300/400 PLC的程序結構。S7-300/400 PLC的程序結構隨著編程人員所采用的程序設計方法的不同而不同。一般而言，程序設計可以采用線性化編程、調用式編程、結構化編程的方法(見圖5-32)。

??采用線性化編程時，所有程序指令都編寫在一個連續的程序塊-組織塊OB1中，無須編制程序塊、功能塊、數據塊等。

??對于大型復雜的控制系統,需要考慮將系統分解為幾個獨立的部分,各部分分別用單獨的可編程序控制器或其他控制裝置來控制,并考慮它們之間的通信方式。

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??這一階段應確定哪些信號需要輸人給可編程序控制器,哪些負載由可編程序控制器驅動,分類統計出各輸人量和輸出量的性質,是數字量還是模擬量,是直流量還是交流量,以及電壓的等級。并考慮需要設置什么樣的操作員接口,如是否需要設置人機界面,或用上位計算機作操作員接口。

??與硬件有關的設計

??(1)確定系統輸人元件(如按凱,指令開關限位開關、接近開關、傳感器、變送器等)和輸出元件(如繼電器、接觸器、電磁閥、指示燈等)的型號。

??(2)根據設備的操作任務和操作方式,確定操作而板所需的元件,如指示燈、數字顯示裝置、開關和按鈕等,有的系統可能需要智能的操作員而板,如與S7-200配套的TID200文本顯示器或有圖形顯小功能和觸摸屏功能的操作員面板。

??(3)確定可編程序控制器的輸人點和輸出點。列表統計可編程序控制器的輸人信號和輸出信號,在表中標明各信號的意義和類型,如信號是數字量還是模擬量,模擬信號的范圍等。

??(4)確定可編程序控制器的型號和硬件配置。如確定CPU模塊的型號,擴展模塊的型號和塊數。

??(5)給各輸人、輸出變量分配地址,梯形圖中變量的地址與可編程序控制器的外部接線端子號是-致的一這一步為繪制硬件接線圖作好了準備,也為梯形圖的設計作好了準備。

S7-200PLC存儲區和S7-300PLC存儲器

??S7-200系列PLC的存儲區分為程序存儲區、變量存儲區和參數存儲區。

??① 程序存儲區

??程序存儲區主要用于存放用戶程序，程序空間容量在不同的CPU中是不同的。另外，CPU的RAM區與內置EPPROM上都有程序存儲器，它們互為映像，且空間大小一樣。系統程序會進行自動調度，在程序執行時將程序從E?PROM映像到RAM中，以提高運行速度。

??系統程序也存放在程序空間，但對用戶是不開放的，即用戶不能訪問和讀寫系統程序。

??②變量存儲區

??變量存儲區存儲各種編程變量。編程變量包括輸入繼電器(輸入映像)1、輸出繼電器(輸出映像)Q、中間繼電器M、定時器T和計數器C。

??③參數存儲區

??參數存儲區是用于存放與PLC組態參數有關的存儲區域，如保護口令PLC站地址、停電記憶保持區、軟件濾波、強制操作的設定信息等，該存儲器為EPPROM.

??(6)畫出可編程序控制器的外部硬件接線圖。給輸人/輸出變量分配好地址后,畫出可編程序控制器的外部硬件掛線圖,1及其他中氣原現國和比線圖

??(7)畫出操作站和控制柜面板的機械布置圖和內部的機械安裝圖。

??(8)建立符號表。符號表用來給存儲器內的**地址命名,可對物理輸入/輸出信號和程序中用到的其他存儲單元命名。建立符號表后可以在程序中顯示各**地址的符號名,有利于程序的設計和閱讀

西門子S7-200 SMART的PROFINET新紀元

??2019 年 3 月，西門子發布了 S7-200 SMART V2.4 固件版本，同時發布的還有編程開發

??軟件 STEP-7 Micro/WIN SMART V2.4 新版本的*大亮點是:標準型 CPU 模塊開始支持

??S7-200 SMART V2.4 固件版本口以使標準型 CPU 模塊的 RJ45 網口支持 PROFINET通信協議。目前發布的標準型C PU模塊包括:CPU SR20、ST20、SR30、ST30、 SR40、ST40、SR60 及ST60。標準形型 CPU 作為 PROFINET IO 控制器，每個 CPU *多支持 8個 PROFINET IO 設備;每個 PROFINET IO 設備輸入存儲區*大為 128 個字節;輸出存儲區*大為 128 個字節;*多8支持 64 個模塊。8 個 PROFINET IO 設備的地址分配見表 4-37。

PROFINET IO設備地址分配

??同步推出的 STEP 7-Micro/WIN SMART V2.4 版本提供了 GSDML 文件管理、PROFINET 配置向導、PROFINET 編程指令及 PROFINET 設備查找等功能，軟件相關功能截圖如圖 4-179 所示。

??2020 年 1月，西門子發布了 S7-200 SMART V2.5 固件版本，同時發布了編程開發軟件 STEP 7-Micro/WIN SMART V2.5。V2.5 版本進一步擴展了 S7-200 SMART 系列 PLC的 PROFINET 通信能力，從該版本開始，標準型 CPU 可以作為智能設備(I-Device)使用。

??所謂“智能設備”，是指一個 CPU 既可以作為下級 PROFINET 網絡的 IO 控制器，也可以作為上級 PROFINET 網絡的 IO 設備。智能設備功能使控制器與控制器之間的通信變得非常簡單，只需要配置好數據交換區，導出 GSD 文件并組態到另一個控制器的 PROFINET網絡中就可以相互通信。

??S7-200 SMART CPU 作為智能設備僅支持1個 IO 控制器，可配置的*大輸人存儲區為128個字節，地址范圍:I1152.0~I1279.7;可配置的*大輸出存儲區為 128個字節，地址范圍: Q1152.0 ~Q1279.7。

??當然，如果你使用的標準型 CPU模塊的固件版本低于 V2.5，首要的任務是對 CPU進行固件升級。使用微型 SD 卡對 CPU 進行固件升級請參考 2.14.3 節。使用 STEP 7-Micro WIN SMART 編程軟件(V2.3 以上版本)進行固件升級請參考 3.1.2 節。

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