描述 引用是两个块之间的连接。在LOGO！8中块连接器之间的连接组态和块参数之间的引用组态是标准化的。引用和组态现在就可以使用拖放来实现。本FAQ对比了LOGO！8设备和LOGO！0BA7设备之间组态引用的步骤。

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电器控制系统与PLC控制系统的比较

 1. 电器控制系统的组成

通过**章的学习可知，任何一个电器控制系统，都是由输入部分、输出部分和控制部分组成，如图1所示。

图1  电器控制系统的组成

其中输入部分是由各种输入设备，如按钮、位置开关及传感器等组成；控制部分是按照控制要求设计的，由若干继电器及触点构成的具有一定逻辑功能的控制电路；输出部分是由各种输出设备，如接触器、电磁阀、指示灯等执行元件组成。电器控制系统是根据操作指令及被控对象发出的信号，由控制电路按规定的动作要求决定执行什么动作或动作的顺序，然后驱动输出设备去实现各种操作。由于控制电路是采用硬接线将各种继电器及触点按一定的要求连接而成，所以接线复杂且故障点多，同时不易灵活改变。

2. PLC控制系统的组成

由PLC构成的控制系统也是由输入、输出和控制三部分组成，如图2所示。

图2 PLC控制系统的组成

从图中可以看出，PLC控制系统的输入、输出部分和电器控制系统的输入、输出部分基本相同，但控制部分是采用“可编程”的PLC，而不是实际的继电器线路。因此，PLC控制系统可以方便地通过改变用户程序，以实现各种控制功能，从根本上解决了电器控制系统控制电路难以改变的问题。同时，PLC控制系统不仅能实现逻辑运算，还具有数值运算及过程控制等复杂的控制功能。

S7 PLC画出梯形图的步骤与规则

 根据控制系统的动作要求，画出梯形图。

    梯形图设计规则

（1）触点应画在水平线上，并且根据自左至右、自上而下的原则和对输出线圈的控制路径来画。

（2）不包含触点的分支应放在垂直方向，以便于识别触点的组合和对输出线圈的控制路径。

（3）在有几个串联回路相并联时，应将触头多的那个串联回路放在梯形图的**上面。在有几个并联回路相串联时，应将触点**多的并联回路放在梯形图的**左面。这种安排，所编制的程序简洁明了，语句较少。

（4）不能将触点画在线圈的右边。

利用西门子提供的两种网络连接器可以把多个设备很容易的连到网络中。两种连接器都有两组螺钉端子，可以连接网络的输入和输出。一种连接器仅提供连接到CPU的接口，而另一种连接器增加了一个编程接口。两种网络连接器还有网络偏置和终端偏置的选择开关，该开关在ON位置时的内部接线图，在OFF位置时未接终端电阻。接在网络端部的连接器上的开关应放在ON位置。如下图所示：

图1网络连接器

带有编程器接口的连接器可以把SIMATIC编程器或操作员面板接到网络中，而不用改动现有的网络连接。编程器接口的连接器把CPU来的信号传到编程器接口。                            

     在其通讯模式中还有自由端口通讯、工业以太网通讯、调制解调器通讯、无线以太网通讯，

S7-200系列PLC乘除法指令应用举例梯形图

S7-200系列PLC乘除法指令应用举例，程序如图1所示。

 

LD  I0.0

MUL AC1 VD100

DIV  VW10 VD200图1

注意：因为VD100包含：VW100和VW102两个字，VD200包含：VW200和VW202两个字，所以在语句表指令中不需要使用数据传送指令。

实数加法（ADD-R）、减法（SUB-R）指令：将两个32位实数相加或相减，并产生一个32位实数结果，从OUT指定的存储单元输出。

实数乘法（MUL-R）、除法（DIV-R）指令：使能输入有效时，将两个32位实数相乘（除），并产生一个32位积（商），从OUT指定的存储单元输出。

操作数：IN1/IN2：   VD, ID, QD, MD, SMD, SD, LD, AC, 常量, *VD, *LD, *AC。

OUT：   VD, ID, QD, MD, SMD, SD, LD, AC, *VD, *LD, *AC 。

数据类型：实数。

指令格式如表1所示。PLC之家  www.plc100.com

表1  实数加减乘除指令

LAD
STL	MOVD IN1，OUT +R   IN2，0UT	MOVD IN1，OUT -R   IN2，0UT	MOVD IN1，OUT *R   IN2，0UT	MOVD IN1，OUT /R   IN2，0UT
功能	IN1+IN2=OUT	IN1-IN2=OUT	IN1*IN2=OUT	IN1/IN2=OUT
ENO=0的错误条件	0006 间接地址， SM4.3 运行时间， SM1.1    溢出		0006  间接地址 ，SM1.1 溢出，SM4.3 运行时间，SM1.3   除数为0
对标志位的影响	SM1.0（零），SM1.1（溢出） ， SM1.2（负数），SM1.3 （被0除）

西门子PLC控制系统设计的几个步骤

（一）决定系统所需的动作及次序。

    当使用可编程控制器时，**的一环是决定系统所需的输入及输出。输入及输出要求：

(1)  **步是设定系统输入及输出数目。

(2)  第二步是决定控制先后、各器件相应关系以及作出何种反应。

（二）对输入及输出器件编号

    每一输入和输出，包括定时器、计数器、内置寄存器等都有一个**的对应编号，不能混用。

（三）画出梯形图。

    根据控制系统的动作要求，画出梯形图。

（四）将梯形图转化为程序

    把继电器梯形图转变为可编程控制器的编码，当完成梯形图以后，下一步是把它的编码编译成可编程控制器能识别的程序。

    这种程序语言是由序号（即地址）、指令（控制语句）、器件号（即数据）组成。地址是控制语句及数据所存储或摆放的位置，指令告诉可编程控制器怎样利用器件作出相应的动作。

（五）在编程方式下用键盘输入程序。

（六）编程及设计控制程序。

（七）测试控制程序的错误并修改。

（八）保存完整的控制程序。      

PLC节省输出点数的方法

（1）分组输出  如图7所示，当两组负载不会同时工作时，可通过外部转换开关或受PLC控制的电器触点进行切换，使PLC的一个输出点可以控制两个不同时工作的负载。

图7  分组输出

（2）矩阵输出  如图8所示为4×4矩阵输出电路，用8个输出点可控制16个负载。要使某个负载接通工作，只要它所在的行与列对应的输出继电器接通即可。例如，当Y010与Y004同时接通时，KM1得电吸合。应当注意的是：当只有某一行对应的输出继电器接通，各列对应的输出继电器才可以任意接通；或者当只有某一列对应的输出继电器接通，各行对应的输出继电器才可以任意接通。否则将会错误接通负载。因此，采用矩阵输出时，必须将同一时间段接通的负载安排在同一行或同一列中，否则将无法控制。

图8  矩阵输出

（3）并联输出  通断状态完全相同的负载，可以并联后共用PLC的一个输出点（要考虑PLC输出点的负载驱动能力）。例如PLC控制的交通信灯，               

对应方向（东与西对应、南与北对应）的灯通断规律完全相同，将对应的灯并联后可以节省一半的输出点。

（4）负载多功能化  一个负载实现多种用途。例如，在传统的继电控制系统中，一个指示灯只指示一种状态。在PLC控制系统中，利用PLC的软件很容易实现利用一个输出点控制指示灯的常亮和闪亮，这样就可以利用一个指示灯表示两种不同的信息，从而节省PLC的输出点。

（5）某些输出信号不进入PLC  系统中某些相对独立、比较简单的部分可以考虑不用PLC来控制，直接采用继电器控制即可。

（6）利用输出点扩展输出点  与利用输出点扩展输入点相似，也可以用输出点分时控制一组输出点的输出内容。例如：在输出端口上接有多位LED7段码显示器时，如果采用直接连接，所需的输出点是很多的。这时可使用图9的电路利用输出点的分时接通逐个点亮多位LED7段码显示器。

在图9所示的电路中，CD4513是具有锁存、译码功能的专用共阴极7图9  输出口扩展输出口

段码显示器驱动电路，两只CD4513的数据输入端A～D共用可编程序控制

器的4个输入端，其中A为**位，D为**高位。LE端是锁存使能输入端，在LE信号的上升沿将数据输入端的BCD数据锁存在片内的寄存器中，并将该数译码后显示出来，LE为低电平时，显示器的数不受数据输入信号的影响。显然，N位显示器所占用的输出点P=4+N。图9中Y004及YOO5分别接通时，输出的数据分别送到上下两片CD4513中。

是对图5-40功能表图采用STL指令编写的梯形图。对于并行序列的分支，当S0的STL触点和X0的常开触点均接通时，S31和S34被同时置位，系统程序将前级步S0变为不活动步；对于并行序列的合并，用S32、S35的STL触点和X2的常开触点组成的串联电路使S33置位。在图5-41中，S32和S35的STL触点出现了两次，如果不涉及并行序列的合并，同一状态器的STL触点只能在梯形图中使用一次，当梯形图中再次使用该状态器时，只能使用该状态器的一般的常开触点和LD指令。另外，FX系列PLC规定串联的STL触点的个数不能超过8个，换句话说，一个并行序列中的序列数不能超过8个。

 

 

图5-41  并行序列的梯形图

（2）使用通用指令的编程

如图5-42所示的功能表图包含了跳步、循环、选择序列和并行序列等基本环节。

 

 

图5-42  复杂的功能表图

如图5-43所示是对图5-42的功能表图采用通用指令编写的梯形图。步M301之前有一个选择序列的合并，有两个前级步M300和M313，M301的起动电路由两条串联支路并联而成。M313与M301之间的转换条件为，相应的起动电路的逻辑表达式为，该串联支路由M313、X13的常开触点和C0的常闭触点串联而成，另一条起动电路则由M300和X0的常开触点串联而成。步M301之后有一个并行序列的分支，当步M301是活动步，并且满足转换条件X1，步M302与步M306应同时变为活动步，这是用M301和Xl的常开触点组成的串联电路分别作为M302和M306的起动电路来实现的，与此同时，步M301应变为不活动步。步M302和M306是同时变为活动步的，因此只需要将M302的常闭触点与M301的线圈串联就行了。

 

 

图5-43  使用通用指令编写的梯形图

步M313之前有一个并行序列的合并，该转换实现的条件是所有的前级步(即步M305和M311)都是活动步和转换条件X12满足。由此可知，应将M305，M311和X12的常开触点串联，作为控制M313的起动电路。M313的后续步为步M314和M301，M313的停止电路由M314和M301的常闭触点串联而成。

编程时应该注意以下几个问题：

1）不允许出现双线圈现象。

2）当M314变为“1”状态后，C0被复位（见图5-43），其常闭触点闭合。下一次扫描开始时M313仍为“1”状态（因为在梯形图中M313的控制电路放在M314的上面），使M301的控制电路中**上面的一条起动电路接通，M301的线圈被错误地接通，出现了M314和M301同时为“1”状态的异常情况。为了解决这一问题，将M314的常闭触点与M301的线圈串联。

3）如果在功能表图中仅有由两步组成的小闭环，如图5-44a所示，则相应的辅助继电器的线圈将不能“通电”。例如在M202和X2均为“1”状态时，M203的起动电路接通，但是这时与它串联的M202的常闭触点却是断开的，因此M203的线圈将不能“通电”。出现上述问题的根本原因是步M202既是步M203的前级步，又是它的后序步。如图5-44b所示在小闭环中增设一步就可以解决这一问题，这一步只起延时作用，延时时间可以取得很短，对系统的运行不会有什么影响。

 

 

图5-44  仅有两步的小闭环的处理

（3）使用以转换为中心的编程

与选择序列的编程基本相同，只是要注意并行序列分支与合并处的处理。

（4）使用仿STL指令的编程

如图5-45所示是对图5-42功能表图采用仿STL指令编写的梯形图。在编程时用接在左侧母线上与各步对应的辅助继电器的常开触点，分别驱动一个并联电路块。这个并联电路块的功能如下：驱动只在该步为“1”状态的负载的线圈；将该步所有的前级步对应的辅助继电器复位；指明该步之后的一个转换条件和相应的转换目标。以M301的常开触点开始的电路块为例，当M301为“1”状态时，仅在该步为“1”状态的负载Y0被驱动，前级步对应的辅助继电器M300和M313被复位。当该步之后的转换条件X1为“1”状态时，后续步对应的M302和M306被置位。

 

 

图5-45  采用仿STL指令编写的梯形图

如果某步之后有多个转换条件，可将它们分开处理，例如步M302之后有两个转换，其中转换条件T0对应的串联电路放在电路块内，接在左侧母线上的M302的另一个常开触点和转换条件X2的常开触点串联，作为M305置位的条件。某一负载如果在不同的步为“1”状态，它的线圈不能放在各对应步的电路块内，而应该用相应辅助继电器的常开触点的并联电路来驱动它。

工具条

（1）标准工具条，如图4所示。

 图4  标准工具条

  

各快捷按钮从左到右分别为：新建项目、打开现有项目、保存当前项目、打印、打印预览 、剪切选项并复制至剪贴板、将选项复制至剪贴板、在光标位置粘贴剪贴板内容、撤消**后一个条目、编译程序块或数据块（任意一个现用窗口）、全部编译（程序块、数据块和系统块）、将项目从PLC上载至STEP 7-Micro/WIN 32、从STEP 7-Micro/WIN 32下载至PLC、符号表名称列按照A-Z从小至大排序、符号表名称列按照Z-A从大至小排序、选项（配置程序编辑器窗口）。

（2） 调试工具条，如图5所示。

图5  调试工具条

各快捷按钮从左到右分别为：将PLC设为运行模式、将PLC设为停止模式 、在程序状态打开／关闭之间切换 、在触发暂停打开／停止之间切换（只用于语句表）、在图状态打开／关闭之间切换 、状态图表单次读取、状态图表全部写入 、强制PLC数据 、取消强制PLC数据 、状态图表全部取消强制 、状态图表全部读取强制数值。

 

（3）公用工具条，如图6所示。

图6   公用工具条

图7  POU注解

图8 网络注解

公用工具条各快捷按钮从左到右分别为：

插入网络：单击该按钮，在LAD或FBD程序中插入一个空网络。

删除网络：单击该按钮，删除LAD或FBD程序中的整个网络。

POU注解：单击该按钮在POU注解打开（可视）或关闭（隐藏）之间切换。每个POU注解可允许使用的**字符数为4096。可视时，始终位于POU顶端，在**个网络之前显示。如图7所示。

图9 网络的符号信息表

网络注解：单击该按钮，在光标所在的网络标号下方出现灰色方框中，输入网络注解。再单击该按钮，网络注解关闭。如图8所示。

检视／隐藏每个网络的符号信息表：单击该按钮，用所有的新、旧和修改符号名更新项目，而且在符号信息表打开和关闭之间切换。如图9所示。

切换书签：设置或移除书签，单击该按钮，在当前光标指定的程序网络设置或移除书签。在程序中设置书签，书签便于在较长程序中指定的网络之间来回移动。如图10所示。

下一个书签：将程序滚动至下一个书签，单击该按钮，向下移至程序的下一个带书签的网络。

图3-10  网络设置书签

前一个书签：将程序滚动至前一个书签，单击该按钮，向上移至程序的前一个带书签的网络。

清除全部书签：单击该按钮，移除程序中的所有当前书签。

在项目中应用所有的符号 ：单击该按钮，用所有新、旧和修改的符号名更新项目，并在符号信息表打开和关闭之间切换。

建立表格未定义符号：单击该按钮，从程序编辑器将不带指定地址的符号名传输至指定地址的新符号表标记。

常量说明符：在SIMATIC类型说明符打开／关闭之间切换，单击“常量描述符” 按钮，使常量描述符可视或隐藏。对许多指令参数可直接输入常量。仅被指定为100的常量具有不确定的大小，因为常量100可以表示为字节、字或双字大小。当输入常量参数时，程序编辑器根据每条指令的要求指定或更改常量描述符。

（4）LAD指令工具条，如图11所示。

从左到右分别为：插入向下直线，插入向上直线，插入左行，插入右行，插入接点，插入线圈，插入指令盒。

图11  LAD指令工具条

3. 浏览条（Navigation Bar）

浏览条为编程提供按钮控制，可以实现窗口的**切换，即对编程工具执行直接按钮存取，包括程序块（Program Block）、符号表（Symbol Table）、状态图表（Status Chart）、数据块（Data Block）、系统块（System Block）、交叉引用（Cross Reference）、和通信（Communication）。单击上述任意按钮，则主窗口切换成此按钮对应的窗口。

2        2        用菜单命令“检视”→“帧”→“浏览条”，浏览条可在打开（可见）和关闭（隐藏）之间切换。

2        2        用菜单命令“工具”→“选项”，选择“浏览条”标签，可在浏览条中编辑字体。

浏览条中的所有操作都可用“指令树（Instuction Tree）”视窗完成，或通过“检视（View）” →“元件”菜单来完成。

4. 指令树（Instuction Tree）

指令树以树型结构提供编程时用到的所有快捷操作命令和PLC指令。可分为项目分支和指令分支。

项目分支用于组织程序项目：

2        2        用鼠标右键单击“程序块”文件夹，插入新子程序和中断程序。

2        2        打开“程序块”文件夹，并用鼠标右键单击POU图标，可以打开POU、编辑POU属性、用密码保护POU或为子程序和中断程序重新命名。

2        2        用鼠标右键单击“状态图”或“符号表”文件夹，插入新图或表。

2        2        打开“状态图”或“符号表”文件夹，在指令树中用鼠标右键单击图或表图标，或双击适当的POU标记，执行打开、重新命名或删除操作。

指令分支用于输入程序，打开指令文件夹并选择指令：

2        2        拖放或双击指令，可在程序中插入指令。

2        2        用鼠标右键单击指令，并从弹出菜单中选择“帮助”，获得有关该指令的信息。

2        2        将常用指令可拖放至“偏好项目”文件夹。

2        2        若项目指定了PLC类型，指令树中红色标记 x是表示对该PLC无效的指令。

5. 用户窗口

    可同时或分别打开图3中的6个用户窗口，分别为：交叉引用、数据块、状态图表、符号表、程序编辑器、局部变量表。

（1）交叉引用（Cross Reference）

在程序编译成功后，可用下面的方法之一打开“交叉引用”窗口：

2        2        用菜单“检视”→ “交叉引用”（Cross Reference）

2        2        单击浏览条中的“交叉引用” 按钮

   如图12所示，“交叉引用”表列出在程序中使用的各操作数所在的POU、网络或行位置，以及每次使用各操作数的语句表指令。通过交叉引用表还可以查看哪些内存区域已经被使用，作为位还是作为字节使用。在运行方式下编辑程序时，可以查看程序当前正在使用的跳变信号的地址。交叉引用表不下载到可编程控制器，在程序编译成功后，才能打开交叉引用表。在交叉引用表中双击某操作数，可以显示出包含该操作数的那一部分程序。

图12  交叉引用表

（2）数据块

“数据块”窗口可以设置和修改变量存储器的初始值和常数值，并加注必要的注释说明。

用下面的方法之一打开“数据块”窗口：

2        2        单击浏览条上的“数据块” 按钮。

2        2        用“检视”菜单→“元件”→“数据块”。

2        2        单击指令树中的“数据块”图标。

（3）状态图表（Status Chart）

将程序下载至PLC之后，可以建立一个或多个状态图表，在联机调试时，打开状态图表，监视各变量的值和状态。状态图表并不下载到可编程控制器，只是监视用户程序运行的一种工具。

用下面的方法之一可打开状态图表：

2        2        单击浏览条上的“状态图表” 按钮。

2        2        菜单命令：“检视”→“元件” → “状态图”。

2        2        打开指令树中的“状态图”文件夹，然后双击“图”图标。

若在项目中有一个以上状态图，使用位于“状态图”窗口底部的

“图”标签在状态图之间移动。

可在状态图表的地址列输入须监视的程序变量地址，在PLC运行时，打开状态图表窗口，在程序扫描执行时，连续、自动地更新状态图表的数值。

（4）符号表（Symbol Table）

符号表是程序员用符号编址的一种工具表。在编程时不采用元件的直接地址作为操作数，而用有实际含义的自定义符号名作为编程元件的操作数，这样可使程序更容易理解。符号表则建立了自定义符号名与直接地址编号之间的关系。程序被编译后下载到可编程控制器时，所有的符号地址被转换成**地址，符号表中的信息不下载到可编程控制器。

用下面的方法之一可打开符号表：

2        2        单击浏览条中的“符号表”  按钮。

2        2        用菜单命令：“检视”→“符号表”。

2        2        打开指令树中的符号表或全局变量文件夹，然后双击一个表格 图标。

（5）程序编辑器

用菜单命令“文件”→ “新建”，“文件” → “打开”或“文件” →“导入”，打开一个项目。然后用下面方法之一打开“程序编辑器”窗口，建立或修改程序：

2        2        单击浏览条中的“程序块”  按钮，打开主程序（OB1）。可以单击子程序或中断程序标签，打开另一个POU。

2        2        指令树→程序块→双击主程序（OB1） 图标、子程序图标或中断程序图标。

用下面方法之一可改变程序编辑器选项：

2        2        菜单命令“检视” → LAD、FBD、STL，更改编辑器类型。

2        2        菜单命令“工具”→ “选项” →“一般” 标签，可更改编辑器（LAD、FBD或STL）和编程模式（SIMATIC或IEC 1131-3）。

2        2        菜单命令“工具” → “选项” → “程序编辑器”标签，设置编辑器选项。

2        2        使用选项快捷按钮→设置“程序编辑器”选项。

（6）局部变量表

程序中的每个POU都有自己的局部变量表，局部变量存储器（L）有64个字节。局部变量表用来定义局部变量，局部变量只在建立该局部变量的POU中才有效。在带参数的子程序调用中，参数的传递就是通过局部变量表传递的。

在用户窗口将水平分裂条下拉即可显示局部变量表，将水平分裂条拉至程序编辑器窗口的顶部，局部变量表不再显示，但仍旧存在。

6. 输出窗口

输出窗口：用来显示STEP 7-Micro/WIN 32程序编译的结果，如编译结果有无错误、错误编码和位置等。

2        2        菜单命令：“检视”→“帧”→“输出窗口”在窗口打开或关闭输出窗口。

7. 状态条

状态条：提供有关在STEP 7-Micro/WIN 32中操作的信息。