S7-200PLC 移位指令实现顺序控制的编程方法

谢富珍 新余学院机械工程学院 江西新余 338000

【文章摘要】

本文针对单序列的顺序控制系统，介绍S7-200PLC 移位指令编写梯形图程序的具体方法及步骤。该方法编程方法简单，还可以推广并列序列或选择序列的复杂顺序控制系统实例的编程中，具有一定的实用性和通用性。

【关键词】

PLC ；移位指令；顺序功能图；梯形图

1 顺序控制系统

在工业控制领域中，顺序控制系统的应用很广，尤其在机械行业，几乎无例外地利用顺序控制来实现加工的自动循环，如钻孔动力头控制、液压动力滑台进给控制系统、丝杆传动机构的电动机控制系统等。传统的继电接触控制系统往往系统笨重庞大，接线复杂，故障率高，且功能单一不够灵活，采用PLC 进行顺序控制则变得轻松简便，编程形式多样、系统简洁。PLC 的设计者们采用顺序功能图描述程序的设计思想，顺序功能图能清晰的反映系统的控制时序和逻辑关系，是PLC 设计顺序控制程序的理想方法。目前根据顺序功能图可以采用触点/ 线圈指令、置位/ 复位指令、顺序控制 (SCR) 指令等方法编写程序。本文提出采用移位指令将顺序功能图转换成梯形图程序的编程方法并详细介绍其具体步骤。

2 移位指令实现顺序控制的编程方法

2.1 设计顺序功能图

面对一个顺序控制系统的设计任务，设计者首先根据生产工艺和工序所对应的顺序和时序将控制输出划分为若干状态，每个状态对应设备运作的一组动作， 该动作完成后根据相应的条件转换到下一个状态完成后续动作，并按系统的功能流程依次完成状态转换。

如图1-1 所示为某控制系统的顺序功能图，该系统为单序列的控制系统，分解为3 个步状态，采用中间继电器M0.0 ～ M0.2 位，分别代表顺序功能图的各步。两步之间的转换条件满足时，进入下一步，当M0.2 为活动步时，转移条件成立即I0.2=1 则跳转到状态M0.0, 形成循环控制。

2.2 设计移位通道数值变化

根据顺序控制的步状态的数量确定选用的移位通道寄存器的长度，如果有9 步状态则可以选择字长度的寄存器，可以选用中间继电器或变量寄存器。根据图1-1 顺序功能图，选用MB0 作为移位通道，将其各位与顺序功能图中的各步状态位信号一一对应，如M0.0 对应步1，M0.1 对应步2，M0.2 对应步3，预计每步的MB0 内容变化如图1-2 所示。

2.3 梯形图设计步骤

采用移位指令编写顺序控制系统梯形图程序的编程方法分为五步：

第一步，产生“移位脉冲”信号。

根据顺序功能图，步状态的转移条件，设置移位脉冲触发的标志信号M10.0 其逻辑运算算式为：

（式1-1）

产生M10.0 信号对应的梯形图如图1-3 中网络1 所示。

第二步，在程序初始化及步进完成时，把数值0 传给MB0（“移位寄存器通道”）。

开机时SM0.1=1 及由第3 步M0.2 转移到第1 步M0.0 两种情况时，使得M0.0=M0.1=M0.2=0（各步状态均未激活），为系统开始及后续周期循环做准备，如图1-3 中网络2 所示。

第三步，用以实现移位步进操作。

每检测到移位脉冲标志位信号M10.0 出现一次上升沿，则用不带循环左移指令将MB0（“移位通道”）中的数据位依次向左移动，如图1-3 网络3 所示，保证使移位通道的数值变化与图1-2 所示的结果一致。

第四步，激活第1 步状态。

当移位脉冲触发信号M10.0=1 且MB0=（0000_0000）时，用传送指令使MB0=(0000_0001)，使M0.0=1 即第1 步状态被激活，如图1-3 网络4 所示。

第五步，集中输出。

移位寄存器通道中某数据位为“1” 时，对应顺序功能图的某步状态被激活， 利用该位启动其后的输出，找出系统中的输出信号集中输出。如图1-1 中可知：

；

。

则对应的梯形图如图1-3 网络5、网络6 所示。

3 总结

采用S7-200PLC 移位指令编写顺序控制梯形图程序，应先根据系统控制要求设计出顺序功能图，再依据顺序功能图中状态变化设计出移位通道寄存器的数值变化规律，最后分五步设计梯形图。编程方法思路清晰、简单实用，对并列序列或选择序列的复杂顺序控制系统，则需借助多个移位通道寄存器采用多个移位指令则可实现控制要求。

【参考文献】

[1] 周建清. 机床电气控制[M]. 北京： 机械工业出版社

[2]PLC 技术实训指导教程[M]. 北京： 机械工业出版社