1．程序家族有哪些成員？
PLC的控制程序一般由主程序、子程序和中斷程序組成。西門子的S7-300/400將子程序分為功能（Function，或稱為函數(shù)）和功能塊（Function Block）。
在每一個掃描循環(huán)周期，CPU都要調(diào)用一次主程序，用戶程序必須有一個并且只能有一個主程序。小型控制系統(tǒng)可以只有主程序。
中斷程序用于快速響應(yīng)中斷事件。在中斷事件發(fā)生時，CPU將停止執(zhí)行當時正在處理的程序或任務(wù)，去執(zhí)行用戶編寫的中斷程序。執(zhí)行完中斷程序后，繼續(xù)執(zhí)行被暫停執(zhí)行的程序或任務(wù)。
2．哪些情況需要使用子程序？
當系統(tǒng)規(guī)模很大、控制要求復(fù)雜時，如果將全部控制任務(wù)放在主程序中，主程序?qū)浅?fù)雜，既難以調(diào)試，也難以閱讀。使用子程序可以將程序分成容易管理的小塊，使程序結(jié)構(gòu)簡單清晰，易于調(diào)試、查錯和維護。
子程序也可以用于需要多次反復(fù)執(zhí)行相同任務(wù)的地方，只需要編寫一次子程序，別的程序在需要的時候多次調(diào)用它，而無需重寫該程序。
3．怎樣調(diào)用子程序？
主程序可以調(diào)用子程序，子程序也可以嵌套調(diào)用別的子程序。嵌套調(diào)用的層數(shù)是有限制的，例如S7-200的最大嵌套深度為8級。
執(zhí)行完子程序后，返回調(diào)用它的程序中的調(diào)用指令的下一條指令。
4．每個掃描周期都會執(zhí)行子程序嗎?
子程序的調(diào)用可以是有條件的，在被調(diào)用期間，每個掃描周期都要執(zhí)行一次被調(diào)用的子程序。調(diào)用條件不滿足時不會執(zhí)行子程序中的指令，因此使用子程序可以減少掃描循環(huán)時間。
5．停止調(diào)用子程序后，子程序中的線圈處于什么狀態(tài)？
停止調(diào)用子程序后，不再執(zhí)行子程序中的指令。子程序中線圈對應(yīng)的編程元件如果沒有受到別的程序的控制，將保持子程序最后一次執(zhí)行后的狀態(tài)不變。即使控制這些線圈的觸點的狀態(tài)變化，該線圈對應(yīng)的元件的狀態(tài)也不會變化，因為這時根本就沒有執(zhí)行子程序中的指令。
6．怎樣實現(xiàn)子程序的無條件調(diào)用？
有的PLC的子程序調(diào)用指令不能直接接到左側(cè)的垂直“電源”線上，需要通過觸點電路來控制是否調(diào)用子程序，即子程序的調(diào)用是有條件的?？梢杂靡恢睘镺N的特殊位元件（例如S7-200的SM0.0或FX系列的M8000）的常開觸點來實現(xiàn)子程序的無條件調(diào)用。
不同品牌的PLC的子程序大致可以分為兩種，一種子程序沒有輸入、輸出參數(shù)和局部變量，另一種則有。
1．什么是全局變量和局部變量？
以西門子的S7-200為例，輸入I、輸出Q、變量存儲器V、內(nèi)部存儲器位M、定時器T、計數(shù)器C等屬于全局變量，可以在符號表中為全局變量定義符號名。
程序組織單元(Program Organizational Unit)簡稱為POU，包括主程序、子程序和中斷程序。每個POU均有自己的64字節(jié)局部變量，局部變量用L(Local)來表示，局部變量只能在它所在的POU中使用。與此相反，全局變量可以在各POU中使用。
2．局部變量有哪些類型？
子程序可以使用下列局部變量：
1) TEMP (臨時變量)是暫時保存在局部數(shù)據(jù)區(qū)中的變量。只有在執(zhí)行該POU時，定義的臨時變量才被使用，POU執(zhí)行完后，不再保存臨時變量的數(shù)值。主程序和中斷程序的局部變量表中只有TEMP變量。
2) IN(輸入?yún)?shù))由調(diào)用它的POU提供的傳入子程序的輸入?yún)?shù)。
3) OUT(輸出參數(shù))是子程序的執(zhí)行結(jié)果，它被返回給調(diào)用它的POU。
4) IN_OUT(輸入_輸出參數(shù))的初始值由調(diào)用它的POU傳送給子程序，并用同一變量將子程序的執(zhí)行結(jié)果返回給調(diào)用它的POU。
主程序和中斷程序的局部變量表中只有臨時變量TEMP。
3．子程序的輸入、輸出參數(shù)有什么作用？
具有輸入、輸出參數(shù)和局部變量的子程序易于實現(xiàn)結(jié)構(gòu)化編程，對于長期生產(chǎn)同類設(shè)備或生產(chǎn)線的廠家尤為有用。編程人員為設(shè)備的各部件或工藝功能編寫了大量的通用的子程序。即使不知道子程序的內(nèi)部代碼，只要知道子程序的功能和輸入、輸出參數(shù)的意義，就可以用它們快速“組裝”出滿足不同的用戶要求的控制程序。就好像可以用數(shù)字集成電路芯片組成復(fù)雜的數(shù)字電路一樣。
如果子程序沒有輸入、輸出參數(shù)，這種子程序沒有明確的軟件接口，使用起來很不方便。
4．局部變量有什么優(yōu)點？
1) 子程序如果沒有局部變量，它和調(diào)用它的程序之間只能通過全局變量來交換數(shù)據(jù)，子程序內(nèi)部也只能使用全局變量。將它移植到別的項目時，需要對各POU使用的全局變量作統(tǒng)一安排，以保證不會出現(xiàn)地址沖突。當程序很復(fù)雜，子程序很多時，這種地址分配是很花時間的。
如果子程序有局部變量，并且在子程序中只使用局部變量，不使用全局變量，因為與其他POU沒有地址沖突，不作任何改動，就可以將子程序移植到別的項目中去。
為了減少移植子程序的工作量，在子程序中應(yīng)盡量避免使用全局變量和全局符號。
2) 如果使用局部變量表中的臨時變量（TEMP），同一片物理存儲器可以在不同的程序中重復(fù)使用。
下面以S7-200為例，介紹子程序的編程和調(diào)用的過程。
1．創(chuàng)建子程序
生成項目時，自動生成一個子程序。打開程序編輯器，執(zhí)行“編輯”菜單中的命令“插入”→“子程序”，將自動生成和打開新的子程序。
2．生成局部變量
名為“模擬量計算”的子程序如下圖所示，在該子程序的局部變量表中，定義了3個輸入（IN）參數(shù)，一個輸出（OUT）參數(shù)，和名為“暫存1”的臨時（TEMP）變量。局部變量表最左邊的一列是自動分配的每個變量在局部存儲器（L）中的地址。
3．編寫子程序的梯形圖
局部變量表的下面是程序區(qū)（見上圖），輸入?yún)?shù)“轉(zhuǎn)換值”是來自模擬量輸入模塊的與模擬量成正比的轉(zhuǎn)換值，輸出參數(shù)“模擬值”是計算出的對應(yīng)的模擬量（例如壓力、溫度等）的工程值。子程序中變量名稱前的“#”表示該變量是局部變量，它是編程軟件自動添加的，輸入局部變量時不用輸入“#”號。特殊存儲器位SM0.0的常開觸點總是閉合。
4．子程序的調(diào)用
可以在主程序、其他子程序或中斷程序中調(diào)用子程序，調(diào)用子程序時將執(zhí)行子程序中的指令，直至子程序結(jié)束，然后返回調(diào)用它的程序中該子程序調(diào)用指令的下一條指令之處。
創(chuàng)建子程序后，在上圖左邊指令樹最下面的“調(diào)用子程序”文件夾中自動生成剛創(chuàng)建的子程序“模擬量計算”對應(yīng)的圖標。
在梯形圖程序中插入子程序調(diào)用指令時，首先打開主程序，顯示出需要調(diào)用子程序的網(wǎng)絡(luò)。打開指令樹最下面的“調(diào)用子程序”文件夾，用鼠標左鍵按住需要調(diào)用的子程序圖標，將它“拖”到程序編輯器中需要的位置。放開左鍵，子程序塊便被放置在該位置。
子程序方框中左邊的“轉(zhuǎn)換值”等是在子程序“模擬量計算”的變量聲明表中定義的輸入?yún)?shù)，右邊的“模擬值”是輸出參數(shù)。它們被稱為子程序的形式參數(shù)，簡稱為形參，形參在子程序內(nèi)部的程序中使用。調(diào)用子程序時，需要為每個形參指定實際的參數(shù)（簡稱為實參），例如為形參“轉(zhuǎn)換值”指定的實參為模擬量輸入字AIW2（見上圖）。
子程序調(diào)用指令中的實參的有效操作數(shù)為存儲器地址、常量、全局符號和調(diào)用指令所在的POU中的局部變量，不能指定被調(diào)用子程序中的局部變量。
CPU調(diào)用子程序時，輸入?yún)?shù)被復(fù)制到子程序的局部存儲器，子程序執(zhí)行完后，從局部存儲器復(fù)制輸出參數(shù)到指定的輸出參數(shù)地址。
建立與SIMATIC S7-200 CPU的在線聯(lián)系及設(shè)置修改PLC通信參數(shù)
完成STEP 7-microwin32軟件的安裝和參數(shù)設(shè)計后，則可以建立與SIMATIC S7-200 CPU的在線聯(lián)系，步驟如下：
（1）在STEP 7-Micro/WIN 32下，單擊通信圖標，或從菜單中選擇View中選擇選項Communications，則會出現(xiàn)一個通信建立結(jié)果對話框，顯示是否連接了CPU主機。
（2）雙擊通信建立對話框中的刷新圖標，STEP 7-Micro/WIN 32將檢查所連接的所有S7-200 CPU站，并為每個站建立一個CPU圖標。
（3）雙擊要進行通信的站，在通信建立對話框中可以顯示所選站的通信參數(shù)。
如果建立了計算機和PLC的在線聯(lián)系，就可利用軟件檢查、設(shè)置和修改PLC的通信參數(shù)。步驟如下：
（1）單擊引導(dǎo)條中的系統(tǒng)塊圖標，或從主菜單中選擇View菜單中的System Block選項，將出現(xiàn)系統(tǒng)塊對話框。
（2）單擊Port（s）選項卡。檢查各參數(shù)，認為無誤單擊OK確認。如果需要修改某些參數(shù)，可以先進行有關(guān)的修改，然后單擊Apply按鈕，再單擊OK確認后退出。
（3）單擊工具條中的下裝圖標，即可把修改后的參數(shù)下裝到PLC主機。
與，或，非，與非，或非，異或，上升沿/下降沿觸發(fā)。
接通延時，鎖存接通延時，斷開延時，脈沖延時，鎖定延時，計數(shù)器（加計數(shù)/減計數(shù)），時間開關(guān)，間隔延時繼電器，運行小時數(shù)計數(shù)器，觸發(fā)器，異步脈沖發(fā)生器，年時間開關(guān)，舒適照明開關(guān)功能，隨機發(fā)生器，樓梯照明開關(guān)功能（符合 DIN 18015-2），邊沿觸發(fā)間隔延時繼電器，組合接通/斷開延時，模擬值比較器，模擬觸發(fā)器，模擬值變化觸發(fā)器，模擬看門狗，模擬放大器，移位寄存器，軟鍵功能，PI 控制器，斜坡功能，模擬復(fù)用器，PWM 功能，模擬算術(shù)運算功能，模擬算術(shù)運算功能錯誤檢測功能。
作為選項可提供的功能
用于 LOGO! 的其它功能8
建立與SIMATIC S7-200 CPU的在線聯(lián)系及設(shè)置修改PLC通信參數(shù)
完成STEP 7-microwin32軟件的安裝和參數(shù)設(shè)計后，則可以建立與SIMATIC S7-200 CPU的在線聯(lián)系，步驟如下：
（1）在STEP 7-Micro/WIN 32下，單擊通信圖標，或從菜單中選擇View中選擇選項Communications，則會出現(xiàn)一個通信建立結(jié)果對話框，顯示是否連接了CPU主機。
（2）雙擊通信建立對話框中的刷新圖標，STEP 7-Micro/WIN 32將檢查所連接的所有S7-200 CPU站，并為每個站建立一個CPU圖標。
（3）雙擊要進行通信的站，在通信建立對話框中可以顯示所選站的通信參數(shù)。
如果建立了計算機和PLC的在線聯(lián)系，就可利用軟件檢查、設(shè)置和修改PLC的通信參數(shù)。步驟如下：
（1）單擊引導(dǎo)條中的系統(tǒng)塊圖標，或從主菜單中選擇View菜單中的System Block選項，將出現(xiàn)系統(tǒng)塊對話框。
（2）單擊Port（s）選項卡。檢查各參數(shù)，認為無誤單擊OK確認。如果需要修改某些參數(shù)，可以先進行有關(guān)的修改，然后單擊Apply按鈕，再單擊OK確認后退出。
（3）單擊工具條中的下裝圖標，即可把修改后的參數(shù)下裝到PLC主機。
S7-200PLC的外形結(jié)構(gòu)
．狀態(tài)指示燈（LED）顯示CPU所處的工作狀態(tài)。
SF——System Fault（系統(tǒng)錯誤）
RUN——運行
STOP——停止
2．存儲卡接口可以插入存儲卡
3．通信接口可以連接RS-485總線的通信電纜
_ EMBED PBrush ___
4．頂部端子蓋下邊為輸出端子和PLC供電電源端子。輸出端子的運行狀態(tài)可以由頂部端子蓋下方一排指示燈顯示，ON狀態(tài)對應(yīng)指示燈亮。
_ EMBED PBrush ___
5．底部端子蓋下邊為輸入端子和傳感器電源端子。輸入端子的運行狀態(tài)可以由底部端子蓋上方一排指示燈顯示，ON狀態(tài)對應(yīng)指示燈亮。
6．前蓋下面有運行、停止開關(guān)和接口模塊插座。將開關(guān)撥向停止位置時，PLC處于停止狀態(tài)，此時可以對其編寫程序。將開關(guān)撥向運行位置時，PLC處于運行狀態(tài)，此時不能對其編寫程序。將開關(guān)撥向監(jiān)控（Term）狀態(tài)，可以運行程序，同時還可以監(jiān)視程序運行的狀態(tài)。接口插座用于連接擴展模塊，實現(xiàn)I/O擴展。
S7-200系列PLC和MT-500系列觸摸屏在工業(yè)生產(chǎn)線上的應(yīng)用舉例
在市場經(jīng)濟激烈競爭的今天，冰箱內(nèi)膽的制做上各有各的特點，針對我們的產(chǎn)品會給你帶來更多的方便，給你的生產(chǎn)效率大大的提高。
一、概述
在冰箱生產(chǎn)線的設(shè)備中，單工位真空成型機系統(tǒng)使用非常普及，對每種不同的冰箱型號都要對工藝的參數(shù)和模具進行調(diào)整，隨著PLC的國產(chǎn)化和成本的不斷降低，PLC在工業(yè)生產(chǎn)線的節(jié)能及提高生產(chǎn)效率等主面起到日趨重要的作用。
針對單工位真空成型機控制系統(tǒng)的工作環(huán)境和節(jié)能性、高效率性要求使用的PLC響應(yīng)速度快，操作方便。所以我們推出的西門子S7-200系列PLC和威綸通公司提供的MT-500系列觸摸屏組成的單工位真空成型機完全可以完成以上的工業(yè)要求。
西門子S7-200系列PLC以非常高的可靠性和低成本優(yōu)勢成為工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場控制器的首選。它能適應(yīng)現(xiàn)場環(huán)境強電磁干擾及高溫度，高濕度的場合。
本系統(tǒng)核心采用西門子CPU226為模塊，再加入O/I擴展模塊EM223，EM222，及模擬量輸入模塊EM231，輸出模塊EM232組成；能夠完成自動、手動和調(diào)整的三種工作狀態(tài)，給操作人員帶來了很大的方便。
CPU226模塊有兩個RS485接口，點對點接口（PPI）多點接口（MPI）PROFIBUS在使用上非常方便，一個可以用于觸摸屏的控制，一個可以用于和其它公司模塊之間的通訊。
人機介面采用觸摸屏方式簡單可靠，特別適用工業(yè)現(xiàn)場的復(fù)雜環(huán)境衛(wèi)使用。通訊采用西門子特有的PPI協(xié)議使用RS485通訊線可靠通訊距離可以達到50米。
二、人機界面
1、主界面介紹，如圖1，開機進入系統(tǒng)主界面選擇需要的工作方式和對參數(shù)的調(diào)整等。如選擇自動工作模式，圖中的自動按鈕會切換到開的狀態(tài)，在機器處于無故障條件下，按此按鈕后板材放好按一下自動循環(huán)按鈕，系統(tǒng)回自動完成一件產(chǎn)品的生產(chǎn)工作。如選擇調(diào)整界面或是選擇手動界面系統(tǒng)就會進入相應(yīng)的控制面板進入相應(yīng)的模式，這兩種模式是針對對機器的維修維護和換模而使用的。
圖1 人機界面
2、當系統(tǒng)進入自動運行控制面板后，可以通過位狀態(tài)指示燈了解單工位真空成型機的運行情況，循環(huán)起動多功能按鈕在不同的運行狀態(tài)下可以，完成循環(huán)起動-------->加熱結(jié)束-------->冷卻結(jié)束，三種功能。
3、自動工作循環(huán)動作順序：
上料-------->按循環(huán)起動按鈕-------->壓邊框快速下降-------->壓邊框慢速下降到位-------->上下加熱板快速前進-------->上下加熱板慢速前進到位-------->加熱板開始加熱-------->A：正常；設(shè)定加熱時間到-------->
B：異常；板料下垂-------->電保護開關(guān)-------->
C：人工按（加熱結(jié)束按鈕）按鈕-------->
上下加熱板快速后退————上下加熱板慢速后退到位—
D：模架延時上-------->設(shè)定時間到-------->模架快速上行-------->模架慢速上行到位-------->
E：1次吹泡-------->設(shè)定時間到-------->2次吹泡-------->設(shè)定時間到-------->
慢速抽真空-------->設(shè)定時間到-------->快速抽真空-------->設(shè)定時間到-------->（選擇輔壓框），輔壓框快速下降-------->輔壓框慢速下降-------->保壓-------->保壓時間到-------->延時冷卻-------->設(shè)定時間到-------->冷卻風機開-------->設(shè)定時間到-------->風機停-------->消真空-------->設(shè)定時間到-------->脫模吹氣-------->設(shè)定時間到-------->抽芯回，模架延時下-------->設(shè)定時間到-------->模架比例慢速下降到位-------->抽芯復(fù)位，同時壓邊框快速上升-------->壓邊框慢速上升-------->卸料，一個工作循環(huán)結(jié)束。同時在執(zhí)行動作時如發(fā)生意外可以按急停按鈕，動作立即停止；所有動作在觸摸屏界面上都有模擬顯示。
4、 參數(shù)調(diào)整：通過觸摸參數(shù)調(diào)整屏界面對生產(chǎn)工藝中的產(chǎn)品型號、動作時間設(shè)定、溫度設(shè)定、速度設(shè)定、加熱板加熱位置及加熱功率百分比。
5、進入產(chǎn)品選擇界面，根據(jù)需要選擇符合和產(chǎn)品工藝對應(yīng)產(chǎn)品后確認。
6、其它的參數(shù)調(diào)整進入對應(yīng)的調(diào)整介面，根據(jù)產(chǎn)品的工藝卡要求進行調(diào)整。
7、根據(jù)不同的產(chǎn)品和型號來調(diào)整上下加熱板的溫度：每種產(chǎn)品有產(chǎn)品節(jié)拍和產(chǎn)量記數(shù)，使用起來輕松自如。
三、換模與維護維修
1、換模時可以把模式轉(zhuǎn)換到調(diào)整位，進行必要的操作。
2、機器出現(xiàn)故障維修時，本系統(tǒng)配置了狀態(tài)信號顯示面板。
3、機器出現(xiàn)故障維修時，在調(diào)整手動狀態(tài)下還可以使用操作按鈕面板上的按鈕來控制。
4、本系統(tǒng)采用了編程的方式將系統(tǒng)出現(xiàn)的常見故障輸入到PLC中，會在人機界面上顯示當前的故障，給維護人員帶來更大的方便。
四、注意事項：
1、實施接線時，務(wù)必關(guān)閉電源。
2、控制柜電源必須采用符合標準的三相五線制供電，所有設(shè)備體上之接地端子務(wù)必正確的接地，可提高產(chǎn)品的安全性。
3、交流電源不可連接于行程開關(guān)等信號端，否則可能造成嚴重的損壞，因此在通電前請再次確認接線是否正確。
4、為了防止干擾，觸摸屏與控制柜之間的連線請務(wù)必使用有被覆的屏蔽線，且不可與AC200V以上的回路并排走向。
五、PLC程序的編制：
西門子S7-200使用西門子的STEP 7-MicroWIN 進行方便快捷的編程，它可以在STL、梯形圖、FBD邏輯方框圖之間切換編程，豐富的指令集基本上可以滿足中小型設(shè)備的應(yīng)用。
部分梯形圖：
故障安全 SIMATIC S7-1200 控制器基于 S7-1200 標準 CPU 并提供了其它安全相關(guān)功能。
它們可用于符合 IEC 61508 的 SIL 3 以及 ISO 13849-1 的 PL e 的安全任務(wù)。
安全相關(guān)程序是在 TIA 博途中創(chuàng)建的。STEP 7 Safety 組態(tài)工具為用 LAD 和 FBD 語言編寫的安全相關(guān)程序提供了命令、操作和塊。為此，我們提供了一個經(jīng) TüV 認同的預(yù)組態(tài)塊庫以提供安全功能。
|
特性 |
CPU 1214 FC |
CPU 1215 FC |
|---|---|---|
|
類型 |
DC/DC/DC、DC/DC/繼電器 |
DC/DC/DC、DC/DC/繼電器 |
|
主存儲器，集成式 |
125 KB |
150 KB |
|
裝載存儲器，集成式 |
4 MB |
4 MB |
|
存儲卡 |
SIMATIC 存儲卡（可選） |
SIMATIC 存儲卡（可選） |
|
標準數(shù)字量輸入/輸出，集成式 |
14/10 |
14/10 |
|
標準模擬量輸入，集成式 |
2 |
2 |
|
標準模擬量輸出，集成式 |
- |
2 |
|
過程映像 |
1024 字節(jié)用于輸入/1024 字節(jié)用于輸出 |
1024 字節(jié)用于輸入/1024 字節(jié)用于輸出 |
|
通過信號板進行擴展 |
最多 1 個 |
最多 1 個 |
|
通過信號模塊進行擴展 |
最多 8 個 |
最多 8 個 |
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通過通信模塊進行擴展 |
最多 3 個 |
最多 3 個 |
SIMATIC S7-1200 是用于本地和分布式自動化解決方案的理想控制器，可滿足中央系統(tǒng)中的安全要求。
通過工程組態(tài)，故障安全 SIMATIC S7-1200 可提供預(yù)組裝、經(jīng)過測試和 TüV 認證的塊，可用于實現(xiàn)所有常見安全功能，如急?；驇Щ虿粠Щユi功能的保護門監(jiān)控。
機械特性
