高效PLC程序设计方法

一、PLC 组网设计

（一）新建Ethernet 子网

S7-300 PLC 硬件组态完成之后，双击硬件组态中的“PN-IO”，弹出PN-IO 属性对话框。在属性对话框“常规”的接口处单击“属性”，弹出Ethernet 接口属性对话框，输入S7-300 PLC的IP 地址“192.168.2.1”，然后单击“新建”按钮，创建Ethernet 网络，如图8-18 所示。

图8-18　新建Ethernet 子网

（二）S7-300 PLC 与S7-200 SMART 的组网

完成新建Ethernet 子网之后，退出硬件组态窗口，返回项目设计窗口。双击图8-19 中的“连接”，弹出NetPro 网络窗口，在SIMATIC 300（1）的CPU 处右击，单击图8-20 中的“插入新连接”，弹出“插入新连接”对话框，连接伙伴选择“未指定”，连接类型选择“S7 连接”，如图8-21 所示。

图8-19　项目设计窗口

图8-20　NetPro 网络

图8-21　插入新连接

在图8-21 中单击“确定”按钮，弹出S7 连接属性对话框，在“块参数”中设置本地ID，SR40 设置为1 （W#16#1），ST30 设置为2 （W#16#2），在“伙伴”的地址中分别设置SR40 和ST30 的IP 地址为192.168.2.2 和192.168.2.3，如图8-22 和图8-23 所示。

“块参数”设置完成之后，S7-300 PLC 与两个S7-200 SMART 的组网完成，NetPro 网络窗口出现Ethernet 网络连接，如图8-24 所示。

图8-22　SR40 “块参数”本地ID 及伙伴地址

图8-23　ST30 “块参数”本地ID 及伙伴地址

图8-24　Ethernet 组网

（三）设置S7-300 PLC 与两个S7-200 SMART 的通信区

S7-300 PLC 与两个S7-200 SMART 的通信区设置如图8-25 所示。S7-300 PLC 由MB100 ～MB179 区发送数据到S7-200 SMART SR40 的VB100 ～VB179 区，S7-300 PLC 接收由S7-200 SMART SR40 的VB0 ～VB49 区发送过来的数据存储到MB0 ～MB49 区。S7-300 PLC 由MB100 ～MB179 区发送数据到S7-200 SMART ST30 的VB100 ～VB179 区，S7-300 PLC 接收由S7-200 SMART ST30 的VB50 ～VB99 区发送过来的数据存储到MB50 ～MB99 区。

1.设置S7-300 PLC 与S7-200 SMART SR40 的通信区

S7-300 PLC 读取S7-200 SMART SR40 存储区V0.0 开始的50 个字节的信号存放到S7-300 PLC 的存储区M0.0 开始的50 个字节中。S7-300 PLC 发送M100.0 开始的80 个字节的信号到S7-200 SMART SR40 存储区V100.0 开始的80 个字节中。具体指令如图8-26 所示。

图8-25　S7-300 PLC 与两个S7-200 SMART 的通信区

图8-26　S7-300 PLC 与S7-200 SMART SR40 的读取与写入指令

2.设置S7-300 PLC 与S7-200 SMART ST30 的通信区

S7-300 PLC 读取S7-200 SMART ST30 存储区V50.0 开始的50 个字节的信号存放到S7-300 PLC 的存储区M50.0 开始的50 个字节中。S7-300 PLC 发送M100.0 开始的80 个字节的信号到S7-200 SMART ST30 存储区V100.0 开始的80 个字节中。具体指令如图8-27 所示。

图8-27　S7-300 PLC 与S7-200 SMART ST30 的读取与写入指令

二、灌装电机M1 程序设计

根据控制要求，灌装电机M1 由S7-200 SMART SR40 控制。SR40 主程序中，在触摸屏下拉框中选择灌装电机VW100=0，且触摸屏调试界面信号M102.0=1，通过信号传输到SR40，使得V102.0=1 时调用灌装电机子程序，且V0.0=1，通过信号传输到300 PLC，使得M0.0=1，即触摸屏上灌装电机指示灯点亮。程序调用如图8-28 所示。

图8-28　灌装电机子程序调用

在灌装电机子程序中，按下启动按钮SB1，延时4 s 后电机启动，按下停止按钮SB2，延时4 s 后电机停止，程序如图8-29 所示。在灌装电机M1 调试过程中，HL1 以1 Hz 闪烁，程序如图8-30 所示。

图8-29　灌装电机M1 控制程序

图8-30　灌装电机M1 运行指示灯HL1 程序

三、压盖电机M2 程序设计

根据控制要求，压盖电机M2 由S7-200 SMART SR40 控制。SR40 主程序中，在触摸屏下拉框中选择压盖电机VW100=1，且触摸屏调试界面信号M102.0=1，通过信号传输到SR40，使得V102.0=1 时调用压盖电机子程序，且V0.1=1，通过信号传输到300 PLC，使得M0.1=1，即触摸屏上压盖电机指示灯点亮。程序调用如图8-31 所示。(www.xing528.com)

图8-31　压盖电机M2 子程序调用

在压盖电机M2 子程序中，按下启动按钮SB1，电机低速运行，6 s 后电机高速运行，8 s 后M2 电机自动停止，程序如图8-32 所示。在压盖电机M2 调试过程中，HL1 指示灯常亮，程序如图8-33 所示。

图8-32　压盖电机M2 控制程序

图8-33　压盖电机M2 运行指示灯HL1 程序

四、贴标电机M3 程序设计

根据控制要求，贴标电机M3 由S7-200 SMART SR40 控制。SR40 主程序中，在触摸屏下拉框中选择贴标电机VW100=2，且触摸屏调试界面信号M102.0=1，通过信号传输到SR40，使得V102.0=1 时调用贴标电机子程序，且V0.2=1，通过信号传输到300 PLC，使得M0.2=1，即触摸屏上贴标电机指示灯点亮。程序调用如图8-34 所示。

图8-34　贴标电机M3 子程序调用

在贴标电机M3 子程序中，按下启动按钮SB1，电机M3 启动，3 s 后停止，2 s 后再次启动，按此周期反复运行，按SB2 按钮停止，程序如图8-35 所示。在贴标电机M3 调试过程中，HL2 指示灯常亮，程序如图8-36 所示。

图8-35　贴标电机M3 控制程序

图8-36　贴标电机M3 运行指示灯HL2 程序

五、第二级传输带（变频电机）M4 程序设计

根据控制要求，第二级传输带（变频电机）M4 由S7-200 SMART ST30 控制。ST30 主程序中，在触摸屏下拉框中选择第二级传输带VW100=3，且触摸屏调试界面信号M102.0=1，通过信号传输到ST30，使得V102.0=1 时，调用第二级传输带子程序。第二级传输带子程序调用如图8-37 所示。

图8-37　第二级传输带M4 子程序调用

在第二级传输带M4 子程序中，按下启动按钮SB1，计数器计数一次，M4 电机以20 Hz启动，再按下按钮SB1，计数器计数第二次，电机M4 以40 Hz 运行，再按下SB1 按钮，计数器计数第三次，电机M4 停止，2 s 后以10 Hz 反转启动，再按下SB1 按钮，计数器计数第四次，电机M4 以30 Hz 反转运行，再按下SB1 按钮，计数器计数第五次，电机M4 以50 Hz反转运行，按下按钮SB2，M4 电机停止。

由于按钮SB1、SB2、SB3 信号是接入S7-200 SMART SR40 的，要在S7-200 SMART ST30 中使用按钮信号，则将按钮信号从SR40 传输到300 PLC，再由300 PLC 传输到ST30。信号传输过程如图8-38 和图8-39 所示。第二级传输带M4 控制程序如图8-40 所示。

图8-38　按钮信号从SR40 传输到300 PLC

图8-39　按钮信号从300 PLC 传输到ST30

图8-40　第二级传输带M4 控制程序

根据控制要求，第二级传输带M4 运行时，指示灯HL2 以1 Hz 闪烁，指示灯由S7-200 SMART SR40 控制。SR40 主程序中，在触摸屏下拉框中选择第二级传输带VW100=3，且触摸屏调试界面信号M102.0=1，通过信号传输到SR40，使得V102.0=1 时，调用第二级传输带运行指示灯子程序，且V0.4=1。通过信号传输到300 PLC，使得M0.4=1，即触摸屏上第二级传输带指示灯点亮。第二级传输带M4 指示灯子程序调用及指示灯HL2 的控制程序如图8-41 所示。

图8-41　第二级传输带M4 指示灯子程序调用及指示灯HL2 的控制程序

六、第一级传输带M5 程序设计

根据控制要求，第一级传输带M5 由S7-200 SMART ST30 控制。ST30 主程序中，在触摸屏下拉框中选择第一级传输带VW100=4，且触摸屏调试界面信号M102.0=1，通过信号传输到ST30，使得V102.0=1 时，调用第一级传输带子程序，并使运动轴初始化。具体程序如图8-42 所示。

图8-42　M5 子程序调用及运动轴初始化

手动调节回原点SQ1，按下SB1 按钮实现正转点动，按下SB2 按钮实现反转点动，SA1指定两挡速度选择：第1 挡速20 mm/s，第2 挡速40 mm/s，按下SB3 按钮自动回原点SQ1。程序如图8-43 所示。

图8-43　第一输传输带M5 控制程序

图8-43　第一级传输带M5 控制程序（续）

根据控制要求，在调试过程中，第一级传输带M5 运行时，指示灯HL3 以1 Hz 闪烁，传送带停止时，HL3 常亮。指示灯由S7-200 SMART SR40 控制，SR40 主程序中，在触摸屏下拉框中选择第一级传输带VW100=4，且触摸屏调试界面信号M102.0=1，通过信号传输到SR40，使得V102.0=1 时，调用第一级传输带运行指示灯子程序，且V0.3=1。通过信号传输到300 PLC，使得M0.3=1，即触摸屏上第一级传输带指示灯点亮。程序调用及指示灯HL3 的控制程序如图8-44 所示。

图8-44　第一级传送带M5 运行指示灯控制程序