PLC程序设计优化方法

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9-13 所示。

图9-12　手动调试界面

图9-13　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9-14中的“连接”，弹出NetPro 网络窗口，在SIMATIC 300（1）的CPU 处单击鼠标右键，单击图9-15 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9-16 所示。

图9-14　项目设计窗口

图9-15　NetPro 网络

图9-16　插入新连接

在图9-16 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 地址，SR40 设置为1 （W#16#1），ST30 设置为2 （W#16#2），在伙伴的地址中设置SR40和ST30 的IP 地址为192.168.2.2 和192.168.2.3，如图9-17 和图9-18 所示。

图9-17　SR40 块参数本地ID 及伙伴地址

图9-18　ST30 块参数本地ID 及伙伴地址

块参数设置完成之后，S7-300 PLC 与两个S7-200 SMART 组网完成，NetPro 网络窗口出现Ethernet 网络连接，保存并编译，如图9-19 所示。

图9-19　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9-20 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。

图9-20　S7-300 PLC 与两个S7-200 SMART 的通信区

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9-21所示。

图9-21　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9-22 所示。

图9-22　S7-300 PLC 与S7-200 SMART ST30 的读取与写入指令

二、货物传送带电机M1 程序设计

根据控制要求，货物传送带电机M1 由变频器进行多段速调速，变频器参数设置P700=2、P701=17、P702=17、P703=17、P1000=3、P1001=15、P1002=30、P1003=45，电机M1 由S7-200 SMART SR40 控制。SR40 主程序中，触摸屏选择调试按钮计数信号VW110=1，且触摸屏手动调试界面信号M100.0=1，通过信号传输到SR40，使得V100.0=1 时，调用货物传送带电机M1 子程序，且V0.0=1，通过信号传输到300 PLC，使得M0.0=1，即触摸屏上货物传送带电机指示灯点亮。程序调用如图9-23 所示。

在货物传送带电机M1 子程序中，按下启动按钮SB1，计数器计数一次，电机M1 以15 Hz启动，再按下SB1 按钮，计数器计数第二次，电机以30 Hz 运行，再按下SB1 按钮，计数器计数第三次，电机以45 Hz 运行，按下SB2 按钮，电机停止。在调试过程中，指示灯HL1 以亮2 s、灭1 s 的周期闪烁。货物传送带电机M1 控制程序如图9-24 所示。

图9-23　货物传送带电机M1 子程序调用

图9-24　货物传送带电机M1 控制程序

三、托盘传送带电机M2 程序设计(www.xing528.com)

根据控制要求，托盘传送带电机M2 由S7-200 SMART SR40 控制。SR40 主程序中，在触摸屏上选择调试按钮计数信号VW110=2，且触摸屏手动调试界面信号M100.0=1，通过信号传输到SR40，使得V100.0=1 时，调用托盘传送带电机M2 子程序，且V0.1=1，通过信号传输到300 PLC，使得M0.1=1，即触摸屏上托盘传送带电机指示灯点亮。程序调用如图9-25 所示。

图9-25　托盘传送带电机M2 子程序调用

在托盘传送带电机M2 子程序中，按下按钮SB1，电机M2 启动，3 s 后停止，停2 s 后又开始运行，按此规律反复运行，按下停止按钮SB2，电机M2 停止。在调试过程中，HL1指示灯常亮。控制程序如图9-26 所示。

图9-26　托盘传送带电机M2 控制程序

四、码料小车水平移动电机M3 程序设计

根据控制要求，码料小车水平移动电机M3 由S7-200 SMART ST30 控制。ST30 主程序中，在触摸屏上选择调试按钮计数信号VW110=3，且触摸屏手动调试界面信号M100.0=1，通过信号传输到ST30，使得V100.0=1 时，调用码料小车水平移动电机M3 子程序并进行伺服电机运动轴的初始化。程序调用及运动轴初始化如图9-27 所示。

图9-27　码料小车水平移动电机M3 子程序调用及运动轴初始化

在码料小车水平移动电机子程序中，手动将码料小车移动至SQ11 位置，在触摸屏中设定伺服电机的速度（速度范围应为60 ～150 r/min 之间）之后，按下启动按钮SB1，码料小车向右行驶2 cm 停止，2 s 后，码料小车开始向左运行，至SQ11 处停止，2 s 后继续向左运行至SQ12 处停止，2 s 后继续向左运行，至SQ13 处停止。重新设置伺服电机速度，再次按下SB1，码料小车开始右行，至SQ11 处停止，整个调试过程结束。整个过程中，按下停止按钮SB2，M3 停止，再次按下SB1，小车从当前位置开始继续运行。码料小车水平移动电机控制程序如图9-28 所示。

图9-28　码料小车水平移动电机M3 控制程序

图9-28　码料小车水平移动电机M3 控制程序（续）

图9-28　码料小车水平移动电机M3 控制程序（续）

图9-28　码料小车水平移动电机M3 控制程序（续）

图9-28　码料小车水平移动电机M3 控制程序（续）

图9-28　码料小车水平移动电机M3 控制程序（续）

图9-28　码料小车水平移动电机M3 控制程序（续）

根据控制要求，码料小车水平移动电机M3 在调试过程中，小车运行时，HL2 常亮，小车停止时，HL2 以2 Hz 闪烁，指示灯由S7-200 SMART SR40 控制。SR40 主程序中，在触摸屏上选择调试按钮计数信号VW110=3，且触摸屏手动调试界面信号M100.0=1，通过信号传输到SR40，使得V100.0=1 时，调用M3 指示灯子程序，且V0.2=1，通过信号传输到300 PLC，使得M0.2=1，即触摸屏上码料水平移动电机指示灯点亮。程序调用如图9-29 所示。

图9-29　码料小车水平移动电机M3 指示灯子程序调用

在M3 电机调试过程中，M3 运行时，HL1 常亮，停止时，HL2 以2 Hz 闪烁，将M3 运行状态信号从ST30 中的V90.0 传送到300 PLC 中的M90.0，由300 PLC 中的M90.0 传给SR40 中的V170.0。具体程序如图9-30 所示。

图9-30　码料小车水平移动电机M3 指示灯控制程序

五、码料小车垂直移动电机M4 程序设计

根据控制要求，码料小车垂直移动电机M4 由S7-200 SMART ST30 控制。ST30 主程序中，在触摸屏上选择调试按钮计数信号VW110=4，且触摸屏手动调试界面信号M100.0=1，通过信号传输到ST30，使得V100.0=1 时，调用码料小车垂直移动电机M4 子程序。程序调用及运动轴初始化如图9-31 所示。

图9-31　码料小车垂直移动电机M4 子程序调用及运动轴初始化

在码料小车垂直移动电机子程序中，步进电机开始调试前，首先在触摸屏中设定步进电机的速度（速度范围应为60 ～150 r/min）之后，按下启动按钮SB1，步进电机M4 以正转5 s、停2 s、反转5 s、停2 s 的周期一直运行，按下停止按钮SB2，M4 停止。具体程序如图9-32所示。

根据控制要求，码料小车垂直移动电机M4 在调试过程中，HL2 以亮2 s、灭1 s 的周期闪烁。指示灯由S7-200 SMART SR40 控制，SR40 主程序中，在触摸屏上选择调试按钮计数信号VW110=4，且触摸屏手动调试界面信号M100.0=1，通过信号传输到SR40，使得V100.0=1 时，调用M4 指示灯子程序，且V0.3=1，通过信号传输到300 PLC，使得M0.3=1，即触摸屏上码料垂直移动电机指示灯点亮。程序调用及指示灯控制程序如图9-33 和图9-34 所示。

图9-32　码料小车垂直移动电机M4 控制程序

图9-33　码料小车水平垂直电机M4 指示灯子程序调用

图9-34　码料小车水平垂直电机M4 指示灯控制程序