PLC 怎样编程？PLC编程实例

上一讲我们学习了PLC常用编程元件及一些基本指令，这一讲我们学习PLC的编程方法。主要用一些实际的电路来进行转换，在转换的过程中，逐步了解PLC的编程技巧和方法。

先看我们都比较熟悉的照明电路怎样用PLC来实现的。在照明电路里，因为用电器的状态只有两种，通电灯亮，断电灯灭。所以我们使用的控制器件很简单，就用一个开关就可实现这两种状态的转变。

1）在照明电路里，一般常见的就是一个开关控制一盏灯，其原理图见图1所示。

图一

这里要说明一下，控制照明电路的开关和我们电动机控制电路里的按钮开关是有差异的，按钮开关也是控制着两个状态相互转换，但它没有自锁性，就是给它一个外力按下按钮，开关改变状态。以常开触点为例，触点闭合，线路导通，外力一消失，改变后的状态不能保持，又恢复到断开状态，这就是没有自锁性。

我们把这种没有自锁性的开关称为SB类的开关。控制照明电路的开关，不管是单联开关或双联开关，它们都是有自锁性的。也就是说给开关一个外力即拨动一下开关，开关改变状态，比如闭合吧，外力取消，改变后的闭合状态一直保持不变，这就能实现长时间通电。若要改变这时的导通状态就必须再给它一个外力，即再次拨动一下开关，原来的闭合状态才能改变成断开状态即切断了电路。这就是开关的自锁性，我们把这类具有自锁性的开关称为SA类的开关。在PLC外接输入控制开关时，大多数都是用的按钮开关，需要说明的是PLC这两种开关都可以使用。

照明电路一个开关控制一盏灯，PLC编程是怎样的，其梯形图见图2所示。

图二

说明：PLC输入端子I0.0接单联开关，输出端子Q0.0接灯泡。I0.0闭合，此线路导通，Q0.0=1有输出，灯亮。I0.0断开，此线路不通，Q0.0=0没有输出，灯灭。（这里的输入接的是带自锁的单联开关，若是用按钮开关，就不能实现长时间导通了，因为按钮开关不能自锁，又没有其它互锁的条件。按钮开关只是按下线路导通灯亮，手一松开关断开，灯灭。后面的例子没有特别说明所用开关都属SA类的开关。）

2）用两只开关控制一盏灯，要求只有两只开关都接通时，灯才亮。其电路图见图3。

图三

PLC控制：用两只单联开关分别接在I0.0、I0.1的输入端子上，灯接在Q0.0输出端子上，设计的程序见图4所示。

图四

说明：I0.0、I0.1状态均为1即为接通时，Q0.0输出为1，灯亮；当I0.0、I0.1任何一个状态为0即断开时，Q0.0输出为0，灯灭。从分析可以看出，此电路是与逻辑关系。

3）再用两只开关控制一盏灯，要求只要有一只开关闭合，灯就亮；两只开关都断开灯灭。其电路图见图5。

图五

PLC控制：两只单联开关分别接在I0.0、I0.1的输入端子上，灯接在Q0.0输出端子上，设计程序见图6所示。

图六

说明：I0.0、I0.1状态任意一个为1即为接通时，Q0.0输出为1，灯亮；当I0.0、I0.1状态均为0即断开时，Q0.0输出为0，灯灭。从分析可以看出，此电路是或逻辑关系。

4）在照明电路里，还有一种控制电路比较特别，也是用两只开关控制一盏灯，但要求任何一个开关都可以随时控制灯的接通和熄灭，也就是所谓的“二控一电路”。

这个电路的作用是能实现异地控制，就是在甲地和乙地都可以实现灯的点亮和熄灭。其电路图见图7。

图七

这个电路主要应用在楼梯照明当中，也可应用于卧室照明。这种二控一电路应用很广，大家可自己思考还可以用到什么地方。（但楼梯口的路灯使用的不多了，很多地方都有声光控路灯了）。

这种电路的控制原理是用两个双联开关来进行控制的，双联开关里面共有一个动触点，两个静触点。一个动触点可以控制两个静触点的通断。接线时把这两个开关的两个静触点相连，其中一个开关的动触点接电源，另一个开关的动触点就接灯头即可。

这种电路若用PLC来控制的话，编程还是比前面的一些电路稍难一些，根本上还是要注意输入开关选择什么样的开关。本人试了很多方案，用不带自锁按钮开关是不容易实现控制要求的，还是要用带自锁的转换开关。其梯形图见图8。

图八

PLC控制：两只单联开关分别接在I0.0、I0.1的输入端子上，灯接在Q0.0输出端子上。程序说明：在常态下，即I0.0、I0.1都为0，Q0.0输出为0，没有输出灯不亮。先看ab支路，I0.0状态为1即为接通时，其常开触点闭合，与之相串联I0.1是常闭触点，两者都闭合为1，Q0.0输出为1。cb支路，I0.0常开触点闭合而常闭触点就断开，与之相串联的是I0.1的常开触点，两个触点都处于断开状态即此路不通，两条支路是或逻辑关系，故整个电路有输出灯亮。

再看ab支路，若I0.0输入断开，其常开触点断开，而cb支路I0.0常闭触点虽说闭合了，但I0.1常开触点是断开的，这条线路还是不通，两条线路都不通，即Q0.0输出为0，灯灭，说明I0.0这个开关可以自由控制灯亮灯灭。

第二个开关控制过程与第一个开关相同，还是先看ab支路，I0.1端子开关按下，其触点改变状态，I0.1常闭触点断开，前面串联的是I0.0的常开触点，两个触点都处于断开状态，这条支路不通。cb支路，I0.0是常闭触点，I0.1常开触点闭合，两个触点都处于导通状态。Ab、cb两支路为或逻辑关系，故整条电路导通，Q0.0输出为1，灯亮。若I0.1端子开关断开，I0.1没有输入即为0，其触点又回到常态之下，故O0.0输出为0，灯灭。由此说明两个开关都能自由控制灯的点亮与熄灭，达到了控制要求。

用PLC二分频电路也很容易实现多个开关控制一盏灯。（后面讲解）

这一讲只介绍了简单的照明电路的PLC控制编程方法。有一点要注意，照明电路是不需要用PLC来进行控制的，经济上不合算，以照明电路为例是希望对大家的学习有一点启发与帮助。下一讲重点介绍电动机控制电路的PLC编程方法。谢谢！

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一文了解西门子PLC系统，如何编写出质量较高的PLC程序？

一西门子PLC按照控制规模来分类

可以分为小型机、中型机和大型机。

一 西门子小型机：

小型机：小型机的控制点一般在256点之内，适合于单机控制或小型系统的控制。

1 S7-200

S7-200是西门子公司推出的一种小型PLC，它的优点是

（1）结构紧凑，占用空间小。

（2）拓展型良好，可以接称重模块，数字量、模拟量输入输出模块等等，使用起来非常方便。

（3）价格低廉

但是除此之外，它还有一些缺点：

（1）虽然国内还可以买到这种PLC的备件，但西门子公司宣布这款产品已经停产，未来的发展很受限。

（2）没有以太网接口，只可以使用西门子配套电缆进行调试编程，不方便。

（1）对于运动控制的支持不好。（S7-200的大多数PLC脉冲输出最大频率是20KHZ，S7-200smart的最大频率是100Khz，也就是对伺服电机的驱动不是很好。）

2 S7-200smart

S7-200smart是西门子公司针对中国市场研发的一款产品，只在中国销售。其原因可能是西门子的S7-200已经停产，西门子公司又不想放弃中国庞大的低端PLC市场，而作为S7-200的升级版，与S7-200相比，它有以下的特点：

（1）同是小型PLC，结构紧凑，价格低廉。

（2）拓展能力不如S7-200，它不支持称重模块，所以你不能使用精确的称重功能，可以选择用称重仪表模拟量输入代替，但精确度不如称重模块。

（3）Smart拥有以太网接口，调试编程拓展都非常方便。

（4）运动控制的支持比S7-200强大。无论是最大脉冲输出，还是运动控制向导，都比S7-200好用。

3 西门子S7-1200

S7-1200是一款紧凑型、模块化的PLC，可完成简单逻辑控制、高级逻辑控制、HMI 和网络通信等任务。

西门子中型机：

中型机: 中型机的控制点一般不大于2048点,可用于对设备进行直接控制，还可以对多个下一级的可编程序控制器进行监控，它适合中型或大型控制系统。

西门子中型机有S7-300： 处理速度0.8~1.2ms ；存贮器2k ；数字量1024点；模拟量128路 ；网络PROFIBUS；工业以太网；MPI。

西门子大型机：

大型机的控制点一般大于2048点,能完成较复杂的算术运算。

1 西门子S7-400

西门子S7-400PLC的主要特色为：极高的处理速度、强大的通讯性能和卓越的CPU资源裕量。

2 西门子S7-1500

西门子S1500是西门子博途系列，也是西门子未来发展的主体方向，其性能自然非常好！

软件及编程语言：

对于西门子所有的PLC，我们都已经整理了版本！需要软件的的同学可以点赞加关注并转发，然后留言“我要西门子软件”，让更多人能够分享到软件。

S7-200的编程软件是“STEP 7-Micro/WIN V4.0 ”留言后可以发私信；西门子200

西门子S7-200smart的编程软件是“STEP7‑Micro/WIN SMART ”。留言后可以发私信；西门子200smart。

西门子S7-300/400的编程软件是“STEP7”。留言后可以发私信；西门子300。

西门子S7-1200/1500的编程软件是“TIA PAORTAL”。留言后可以发私信；西门子博途。

西门子的编程语言主要有：LAD，FBD，STL，SCL，GRAPH，SFC，CFC等等，

在国内，大多数工程师只使用LAD，FBD，高级一点的使用STL，PCS7会涉及到SFC和CFC，其他的大多数时候都是外国工程师在使用，以后有机会我们会讲一些这些常用语言，也会拓展非常用语言。便于大家学习。

二 控制模式

西门子PLC在编程时主要有以下几种控制方式，系统设置远程/本地/手动按钮：

远程： 只能通过上位机对系统进行自动启/停控制，单台设备就地控制优先，在程控时，可以通过上位机对设备进行软手操/自动切换，软手操启/停。

本地： 只能通过触摸屏对系统进行自动启/停控制，单台设备就地控制优先，在程控时，可以通过触摸屏对设备进行软手操/自动切换，软手操启/停。

手动： 手动控制时，上位机/触摸屏失效，只能通过手动控制设备的启/停。

单台设备控制

单台设备必须有软手操/自动切换以及软手操时可以启/停功能，由自动切换到软手操时，设备不能停机；由软手操切换到自动时，设备启/停取决于自动程序。

单台设备

（泵、风机及其它大型设备）运行满24小时必须进行轮换，且必须有运行时间累计，如果由上位机设定启/停顺序除外，操作人员自行设定。

西门子程序FB和FC的区别：

FC:功能，它没有自己的数据块。

FB:功能块，它有自己的存储区，即背景数据块。FB=FC+DB(背景数据块).

如果FC也想使用数据功能的话，需要在外部连接全局数据块进行数据存储。

程序结构统一规范

OB1：主程序

OB100：初始化程序（无需主程序调用）　

OB35：100ms（可修改）中断（无需主程序调用），可以调用PID模块；

OB80、OB82、OB85、OB86、OB87、OB121、OB122：故障诊断模块（无需主程序调用、无需编程）

功能块和数据块：

FC1：系统模式 FC2：输入处理

FC3：输出处理 FC4：运行处理

FC5：停止处理 FC6：手自动切换

FC100：之后用来建立一些可以循环调用的子程序

FC105：系统自带，模拟量输入子程序（可以循环调用）

FC106：系统自带，模拟量输出子程序（可以循环调用）

modbus通讯(CP341)：FB7：P_RCV_RK，FB8：P_SND_RK

通讯CP340：FB2：P_RCV，FB3：P_SND

一般PID：用FB41

温、湿度PID：用FB58

如果程序块与系统块重复，请避让。

DB1：AI数据，类型：REAL，与上位机接口

DB2：AO数据，类型：REAL，与上位机接口

DB3：DI数据，类型：BOOL，与上位机接口

DB4：DO数据，类型：BOOL，与上位机接口

DB5：设备运行时间及流量累计，类型：REAL，与上位机接口；

DB6：报警消息，类型：BOOL，与上位机接口

DB7：类型：REAL，中间寄存器

DB8：类型：INT，中间寄存器

DB9：类型：WORD，中间寄存器

DB10：类型：BOOL，中间寄存器

DB11：之后用作与设备通讯用，例如：MODBUS通讯等

DB100：之后用作调用FB块时的背景数据块

M区：也作为中间变量

功能块FC，FB和数据块DB以上只是经验丰富的工程师根据多年的经验进行总结，试图找到一种通用的方式，但不是说这些块就必须严格按照上述功能来编写程序，西门子程序功能是开放的，你可以按照自己的风格私人定制。

记住，学习西门子PLC编程的技巧是：多看，多学，多模仿！

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