西门子模块6ES7216-2AD23-0XB8技术支持

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可编程控制器PLC外部接线简单方便，它的控制主要是程序的设计，编制梯形图是常用的编程方式，使用中一般有经验设计法，逻辑设计法，继电器控制电路移植法和顺序控制设计法，其中顺序控制设计法也叫功能表图设计法，功能表图是一种用来描述控制系统的控制过程功能、特性的图形，它主要是由步、转换、转换条件、箭头线和动作组成。这是一种先进的设计方法，对于复杂系统，可以节约60%~90%的设计时间.我国1986年颁布了功能表图的国家标准(GB6988.6-86)。有了功能表图后，可以用四种方式编制梯形图，它们分别是:起保停编程方式、步进梯形指令编程方式、移位寄存器编程方式和置位复位编程方式。本文以三菱公司F1系列PLC为例，说明实现顺序控制的四种编程方式。
    例如:某PLC控制的回转工作台控制钻孔的过程是:当回转工作台不转且钻头回转时，若传感器X400检测到工件到位，钻头向下工进Y430当钻到一定深度钻头套筒压到下接近开关X401时，计时器T450计时，4s后快退Y431到上接近开关X402，就回到了原位。功能表图见图1:

图1     功能表图
2  使用起保停电路的编程方式
    起保停电路仅仅使用与触点和线圈有关的指令，无需编程元件做中间环节，各种型号PLC的指令系统都有相关指令，加上该电路利用自保持，从而具有记忆功能，且与传统继电器控制电路基本相类似，因此得到了广泛的应用。这种编程方法通用性强，编程容易掌握，一般在原继电器控制系统的PLC改造过程中应用较多。如图2为使用起保停电路编程方式编制的与图1顺序功能图所对应的梯形图，图2中只有常开触点、常闭触点及输出线圈组成。

图2     起保停电路实现顺序控制

3  使用步进梯形指令的编程方式
    步进梯形指令是专门为顺序控制设计提供的指令，它的步只能用状态寄存器S来表示，状态寄存器有断电保持功能，在编制顺序控制程序时应与步进指令一起使用，而且状态寄存器必须用置位指令SET置位，这样才具有控制功能，状态寄存器S才能提供STL触点，否则状态寄存器S与一般的中间继电器M相同。在步进梯形图中不同的步进段允许有双重输出，即允许有重号的负载输出，在步进触点结束时要用RET指令使后面的程序返回原母线。把图1中的0-3用状态寄存器S600-S603代替，代替以后使用步进梯形指令编程，对应的梯形图如图3所示。这种编程方法很容易被初学者接受和掌握，对于有经验的工程师，也会提高设计效率，程序的调试、修改和阅读也很容易，使用方便，程序也较短，在顺序控制设计中应优先考虑，该法在工业自动化控制中应用较多。

图3     步进指令实现顺序控制

    
4  使用移位寄存器的编程方式
    从功能表图可以看出，在0-3各步中只有一个步在某时刻接通而其他步都在断开，把各步用中间继电器M200-M203代替，就很容易用移位寄存器实现控制。图4为用移位寄存器编程时的梯形图，采用移位寄存器M200-M217的前四位M200-M203代表4个步，组成1个环形移位寄存器。用移位寄存器主要是对数据、移位、复位3个输入信号的处理。该方法设计的梯形图看起来简洁，所用指令也较少，但对较复杂控制系统设计就不方便，使用过程中在线修改能力差，在工业控制中使用较少，大多数应用在彩灯顺序控制电路中。

图4     移位寄存器实现顺序控制
5  使用置位复位指令的编程方式
    如图5为使用置位复位编程方式编制的与图1顺序功能图所对应的梯形图。在以置位复位指令的编程方式中，用某一转换所有前级步对应的辅助继电器的常开触点与转换对应的触点或电路串联，作为使所有后续步对应的辅助继电器置位和使所有前级步对应的辅助继电器复位的条件。对简单顺序控制系统也可直接对输出继电器置位或复位。该方法顺序转换关系明确，编程易理解，一般多用于自动控制系统中手动控制程序的编程

爱默生PLC与紫金桥之间可以使用RS232或RS485串口连接。串口通讯采用 MODBUS 协议，支持 ASCII和 RTU两种通信模式。

一、PLC设置

硬件参数设置可以通过PLC自带上位机软件 ControlStar实现。

• 打开工程管理器。

• 在PLC 与ControlStar通信的情况下，双击“系统块”弹出系统块设置界面如下图所示。

• 设置系统块中的通信口，在这里有两个可选的通信口：通信口0和通信口 1。通信口 0 只支持 MODBUS 从站；通信口 1 既支持MODBUS 主站也支持从站。以设置通信口 1为例，选中“通讯口（1）参数设置”中的 “MODBUS 协议”，点击“MODBUS 设置”按钮，弹出MODBUS 协议参数设置界面，如下图。

4.设置 MODBUS 协议参数。具体设置参见下表。

所有参数设置的内容都可以从下拉菜单中选择。在“MODBUS 协议参数”界面的右上角有个“默认值”按钮，默认值是 MODBUS 协议推荐的通讯设置。

5．然后将系统块下载到 PLC 即可。

二、紫金桥软件的设置

要与PLC通信，首先必须在紫金桥软件中建立一个相对应逻辑设备，这样，PLC与上位机之间的通讯过程对用户来说就是透明的了。每一个逻辑设备都是通过一个唯一的标识符——设备名称来进行访问，并且定义逻辑设备时，各种参数的设置必须与PLC的设置保持一致。

此时，PLC就可以通过逻辑设备与数据库的数据点进行连接。这样，对数据库点的操作实际就是相当于当实际IO设备点的操作，从而实现了紫金桥软件与PLC的数据交换。

• 定义逻辑设备

进入工程组态界面，在导航器—>数据库—>设备驱动—>PLC—>爱默生下，能够看到有爱默生EC20，如下图所示：

双击“爱默生EC20”弹出设备定义对话框，在这里指定设备名称，数据更新周期，超时时间，设备地址等，如下图所示

设备名称：长度不能超过8个字符的任意字母或数字的组合。必须唯一，好是与PLC相关的内容。

数据更新周期：是数据更新一次的小周期，而实际更新周期取决于PLC和计算机通讯的速度。

超时时间：与PLC通讯时，等待应答的时间，如果超过这一时间没有应答数据则为超时，同一设备连续超时3次，认为PLC故障。

设备地址：即PLC站号，范围1—31。

在通讯端口处选择串口号，点击“设置”按钮，弹出如下对话框：

端口的参数设置必须与PLC的串口参数相同。保存后点击“下一步”可以选择传输模式，如下图：

2．数据连接

在导航器—>数据库页->点组态：

双击“点组态”弹出数据库点组态管理窗口，

双击图中所示的位置，创建一个模拟IO点，

双击外部连结项，弹出组点连结对话框，如下所示：

EC20 PLC组点连接参照表