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如何快速学好西门子PLC编程之实践

发布时间：2018-12-27 浏览次数：402 返回列表

作为新手如何入门呢？当然是学习*简单易学的梯形图。

西门子PLC梯形图的结构特点

西门子PLC梯形图主要由母线、触点、线圈或用方框表示的指令框等构成的，如图3-1所示。

梯形图中的每一条程序都是始于左母线，终于右母线的。

习惯性的只画出左母线，省略右侧母线

，但其所表达梯形图程序中的能流仍是由左母线经程序中触点I0.1、I0.2、线圈Q0.0等至右母线中的过程，如图3-2所示。

一般写在其相应图形符号的正上方

，如图3-3所示。

一般标识在括号上部中间的位置

，如图3-4所示。

西门子PLC梯形图中常用编程元件标识方法

在西门子PLC梯形图中，将其触点和线圈等称为程序中的编程元件。编程元件也称为软元件，是指在PLC编程时使用的输入/输出端子所对应的存储区以及内部的存储单元、寄存器等。

根据编程元件的功能，西门子PLC梯形图中的常用的编程元件主要有输入继电器（I）、输出继电器（Q）、辅助继电器（M、SM）、定时器（T）、计数器（C）和一些其他较常见的编程元件等。

西门子PLC梯形图中的输入继电器用“字母I+数字”进行标识，每个输入继电器均与PLC的一个输入端子对应，用于接收外部开关信号。

输入继电器由PLC端子连接的开关部件的通断状态（开关信号）进行驱动，当开关信号闭合时，输入继电器得电，其对应的常开触点闭合，常闭触点断开，如图3-7所示。

西门子PLC梯形图中的输出继电器用“字母Q+数字”进行标识，每一个输出继电器均与PLC的一个输出端子对应，用于控制PLC外接的负载。

输出继电器可以由PLC内部输入继电器的触点、其他内部继电器的触点或输出继电器自己的触点来驱动，如图3-8所示。

在西门子PLC梯形图中，辅助继电器有两种，一种为通用辅助继电器，一种为特殊标志位辅助继电器。

由图3-9可以看到，通用辅助继电器M0.0既不直接接受外部输入信号，也不直接驱动外接负载，它只是作为程序处理的中间环节，起到桥梁的作用。

定时器是一个非常重要的编程元件

，用“字母T+数字”进行标识，数字从0～255，共256个。不同型号的PLC，其定时器的类型和具体功能也不相同。在西门子S7-200系列PLC中，定时器分为3种类型，即接通延时定时器（TON）、保留性接通延时定时器（TONR）、断开延时定时器（TOF），三种定时器定时时间的计算公式相同，即

T=PT×S（T为定时时间，PT为预设值，S为分辨率等级）

其中，PT预设值根据编程需要输入设定值数值，分辨率等级一般有1ms、10ms、100ms三种，由定时器类型和编号决定，见表3-3所示。

接通延时定时器（TON）在PLC梯形图中的表示方法如图3-11所示，其中，方框上方的“???”为定时器的编号输入位置；方框内的TON代表该定时器类型（接通延时）；IN为起动输入端；PT为时间预设值端（PT外部的“???”为预设值的数值）；S为定时器分辨率，与定时器的编号有关，可参照表3-3。

图3-11 接通延时定时器（TON）在PLC梯形图中的表示方法

例如，某段PLC梯形图程序中所用定时器编号为T37，预设值PT为300，定时分辨率为100ms，如图3-12所示。

可以计算出，该定时器的定时时间为300×100ms=30000ms=30s；则在该程序中，当输入继电器I0.3闭合后，定时器T37得电，延时30s后控制输出继电器Q0.0的延时闭合的常开触点T37闭合，使输出继电器Q0.0线圈得电。

保留性接通延时定时器（TONR）在PLC梯形图中的表示方法如图3-13所示，其中，方框上方的“???”为定时器的编号输入位置；方框内的TONR代表该定时器类型（接通延时）；IN为起动输入端；PT为时间预设值端（PT外部的“???”为预设值的数值）；S为定时器分辨率，与定时器的编号有关，可参照表3-3。

图3-13 保留性接通延时定时器（TONR）在PLC梯形图中的表示方法

断开延时定时器（TOF）在PLC梯形图中的表示方法与上述两种定时器基本相同，如图3-14所示为断开延时定时器（TOF）的典型应用。

由图3-14可以看到，该程序中所用定时器编号为T33，预设值PT为60，定时分辨率为10ms。

可以计算出，该定时器的定时时间为60×10ms=600ms=0.6s；则该程序中，当输入继电器I0.3闭合后，定时器T38得电，控制输出继电器Q0.0的延时断开的常开触点T38立即闭合，使输出继电器Q0.0线圈得电；当输入继电器I0.3断开后，定时器T38失电，控制输出继电器Q0.0的延时断开的常开触点T38延时0.6 s后才断开，输出继电器Q0.0线圈失电。

计数器的结构和使用与定时器基本相似，也是应用广泛的一种编程元件

，用来累计输入脉冲的次数，经常用来对产品进行计数。用“字母C+数字”进行标识，数字从0～255，共256个。

不同型号的PLC，其定时器的类型和具体功能也不相同。在西门子S7-200系列PLC中，计数器分为3种类型，即增计数器（CTU）、减计数器（CTD）、增减计数器（CTUD），一般情况下，计数器与定时器配合使用。

在西门子S7-200系列PLC梯形图中，增计数器的图形符号及文字标识含义如图3-17所示，其中方框上方的“???”为增计数器编号输入位置，CU为计数脉冲输入端，R为复位信号输入端（复位信号为0时，计数器工作），PV为脉冲设定值输入端。

例如，某段PLC梯形图程序中计数器类型为CTU，增计数器，编号为C1，预设值PV为80，复位端由输出继电器Q0.0的常闭触点控制，如图3-18所示。

可以看到，该程序中，初始状态下，输出继电器Q0.0的常闭触点闭合，即计数器复位端为1，计数器不工作；当PLC外部输入开关信号使输入继电器I0.0闭合后，输出继电器Q0.0线圈得电，其常闭触点Q0.0断开，计数器复位端信号为0，计数器开始工作；同时输出继电器Q0.0的常开触点闭合，定时器T37得电。

在定时器T37控制下，其常开触点T37每6min闭合一次，即每6min向计数器C1脉冲输入端输入一个脉冲信号，计数器当前值加1，当计数器当前值等于80时（历时时间为8h），计数器触点动作，即控制输出继电器Q0.0的常闭触点在接通8h后自动断开。

在西门子S7-200系列PLC梯形图中，减计数器的图形符号及文字标识含义如图3-19所示，其中方框上方的“???”为减计数器编号输入位置，CD为计数脉冲输入端，LD为装载信号输入端，PV为脉冲设定值输入端。

图3-19 增计数器的图形符号及文字标识含义

当装载信号输入端LD信号为1时，其计数器的设定值PV被装入计数器的当前值寄存器，此时当前值为PV。只有装载信号输入端LD信号为0时，计数器才可以工作。

例如，某段PLC梯形图程序中计数器类型为CTD，减计数器，编号为C1，预设值PV为3，如图3-20所示。

由图3-20可以看到，该程序中，由输入继电器常开触点I0.1控制计数器C1的装载信号输入端；输入继电器常开触点I0.0控制计数器C1的脉冲信号，I0.1闭合，将计数器的预设值3装载到当前值寄存器中，此时计数器当前值为3，当I0.0闭合一次，计数器脉冲信号输入端输入一个脉冲，计数器当前值减1，当计数器当前值减为0时，计数器常开触点C1闭合，控制输出继电器Q0.0线圈得电。

在西门子S7-200系列PLC梯形图中，增减计数器的图形符号及文字标识含义如图3-21所示，其中方框上方的“???”为增减计数器编号输入位置，CU为增计数脉冲输入端，CD为减计数脉冲输入端，R为复位信号输入端，PV为脉冲设定值输入端。

当CU端输入一个计数脉冲时，计数器当前值加1，当计数器当前值等于或大于预设值时，计数器由OFF转换为ON，其相应触点动作；当CD端输入一个计数脉冲时，计数器当前值减1，当计数器当前值小于预设值时，计数器由OFF转换为ON，其相应触点动作。

例如，某段PLC梯形图程序中计数器类型为CTUD，增减计数器，编号为C48，预设值PV为4，如图3-22所示。

由图3-22可以看到，当输入继电器常开触点I0.0闭合一次，为计数器CU输入一个脉冲，计数器当前值加1，当累加至4时，计数器C48动作，其常开触点C48闭合，输出继电器Q0.0线圈得电；当输入继电器常开触点I0.1闭合一次，为计数器CD输入一个脉冲，计数器当前值减1，当减至4时，计数器C48动作，其常开触点C48闭合，输出继电器Q0.0线圈得电。