西门子模块6ES7223-1HF22-0XA8安装方法

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西门子模块6ES7223-1HF22-0XA8安装方法一、跳步与循环复杂的控制系统不仅i／o点数多，功能表图也相当复杂，除包括前面介绍的功能表图的基本结构外，还包括跳步与循环控制，而且系统往往还要求设置多种工作方式，如手动和自动（包括连续、单周期、单步等）工作方式。手动程序比较简单，一般用经验法设计，自动程序的设计一般用顺序控制设计法。1．跳步如图1所示用状态器来代表各步，当步s31是活动步，并且x5变为“1”时，将跳过步s32，由步s31进展到步s33。这种跳步与s31s32s33等组成的“主序列”中有向连线的方向相同，称为正向跳步。当步s34是活动步，并且转换条件时，将从步s34返回到步s33，这种跳步与“主序列”中有向连线的方向相反，称为逆向跳步。显然，跳步属于选择序列的一种特殊情况。图1含有跳步和循环的功能表图2．循环在设计梯形图程序时，经常遇到一些需要多次重复的操作，如果一次一次地编程，显然是非常繁琐的。我们常常采用循环的方式来设计功能表图和梯形图，如图1所示，假设要求重复执行10次由步s33和步s34组成的工艺过程，用c0控制循环次数，它的设定值等于循环次数10。每执行一次循环，在步s34中使c0的当前值减1，这一操作是将s34的常开触点接在c0的计数脉冲输入端来实现的，当步s34变为活动步时，s34的常开触点由断开变为接通，使c0的当前值减1。每次执行循环的后一步，都根据c0的当前值是否为零来判别是否应结束循环，图中用步s34之后选择序列的分支来实现的。假设x4为“1”，如果循环未结束，c0的常闭触点闭合，转换条件满足并返回步s33；当c0的当前值减为0，其常开触点接通，转换条件满足，将由步s34进展到步s35。在循环程序执行之前或执行完后，应将控制循环的计数器复位，才能保证下次循环时循环计数。复位操作应放在循环之外，图1中计数器复位在步s0和步s25显然比较方便。二、选择序列和并行序列的编程循环和跳步都属于选择序列的特殊情况。对选择序列和并行序列编程的关键在于对它们的分支和合并的处理，转换实现的基本规则是设计复杂系统梯形图的基本准则。与单序列不同的是，在选择序列和并行序列的分支、合并处，某一步或某一转换可能有几个前级步或几个后续步，在编程时应注意这个问题。1．选择序列的编程（1）使用stl指令的编程如图2所示，步s0之后有一个选择序列的分支，当步s0是活动步，且转换条件x0为“1”时，将执行左边的序列，如果转换条件x3为“1”状态，将执行右边的序列。步s32之前有一个由两条支路组成的选择序列的合并，当s31为活动步，转换条件x1得到满足，或者s33为活动步，转换条件x4得到满足，都将使步s32变为活动步，同时系统程序使原来的活动步变为不活动步。图2选择序列的功能表图一如图3所示为对图2采用stl指令编写的梯形图，对于选择序列的分支，步s0之后的转换条件为x0和x3，可能分别进展到步s31和s33，所以在s0的stl触点开始的电路块中，有分别由x0和x3作为置位条件的两条支路。对于选择序列的合并，由s31和s33的stl触点驱动的电路块中的转换目标均为s32。图3选择序列的梯形图一在设计梯形图时，其实没有必要特别留意选择序列的如何处理，只要正确地确定每一步的转换条件和转换目标即可。（2）使用通用指令的编程如图5所示对图4功能表图使用通用指令编写的梯形图，对于选择序列的分支，当后续步m301或m303变为活动步时，都应使m300变为不活动步，所以应将m301和m303的常闭触点与m300线圈串联。对于选择序列的合并，当步m301为活动步，并且转换条件x1满足，或者步m303为活动步，并且转换条件x4满足，步m302都应变为活动步，m302的起动条件应为：，对应的起动电路由两条并联支路组成，每条支路分别由m301、x1和m303、x4的常开触点串联而成。图4选择序列功能表图二图5选择序列的梯形图二（3）以转换为中心的编程如图6所示是对图4采用以转换为中心的编程方法设计的梯形图。用仿stl指令的编程方式来设计选择序列的梯形图，请读者自己编写。图6选择序列的梯形图三2．并行序列的编程（1）使用stl指令的编程如图7所示为包含并行序列的功能表图，由s31、s32和s34、s35组成的两个序列是并行工作的，设计梯形图时应保证这两个序列同时开始和同时结束，即两个序列的步s31和s34应同时变为活动步，两个序列的后一步s32和s35应同时变为不活动步。并行序列的分支的处理是很简单的，当步s0是活动步，并且转换条件x0＝1，步s31和s34同时变为活动步，两个序列开始同时工作。当两个前级步s32和s35均为活动步且转换条件满足，将实现并行序列的合并，即转换的后续步s33变为活动步，转换的前级步s32和s35同时变为不活动步。图7并行序列的功能表图如图8所示是对图7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8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8并行序列的梯形图（2）使用通用指令的编程如图9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9复杂的功能表图如图10所示是对图9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10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10），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11a所示，则相应的辅助的线圈将不能“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11b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11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12所示是对图9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12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。功能表图又称做状态转移图，它是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形，也是设计的顺序控制程序的有力工具。功能表图并不涉及所描述的控制功能的具体技术，它是—种通用的技术语言，可以用于进一步设计和不同的人员之间进行技术交流。各个plc厂家都开发了相应的功能表图，各国家也都制定了功能表图的国家标准。我国于1986年颁布了功能表图的国家标准（gb6988.6-86）。如图1所示为功能表图的一般形式，它主要由步、有向连线、转换、转换条件和动作（命令）组成。图1功能表图的一般形式1．步与动作（1）步在功能表图中用矩形框表示步，方框内是该步的编号。如图1所示各步的编号为ｎ-1、n、n+1。编程时一般用plc内部编程元件来代表各步，因此经常直接用代表该步的编程元件的元件号作为步的编号，如m300等，这样在根据功能表图设计梯形图时较为方便。（2）初始步与系统的初始状态相对应的步称为初始步。初始状态一般是系统等待起动命令的相对静止的状态。初始步用双线方框表示，每一个功能表图至少应该有一个初始步。（3）动作一个控制系统可以划分为被控系统和施控系统，例如在系统中，数控装置是施控系统，而车床是被控系统。对于被控系统，在某一步中要完成某些“动作”，对于施控系统，在某一步中则要向被控系统发出某些“命令”，将动作或命令简称为动作，并用矩形框中的文字或符号表示，该矩形框应与相应的步的符号相连。如果某一步有几个动作，可以用如图2所示的两种画法来表示，但是图中并不隐含这些动作之间的任何顺序。图2多个动作的表示（4）活动步当系统正处于某一步时，该步处于活动状态，称该步为“活动步”。步处于活动状态时，相应的动作被执行。若为保持型动作则该步不活动时继续执行该动作，若为非保持型动作则指该步不活动时，动作也停止执行。一般在功能表图中保持型的动作应该用文字或助记符标注，而非保持型动作不要标注。2．有向连线、转换与转换条件（1）有向连线在功能表图中，随着时间的推移和转换条件的实现，将会发生步的活动状态的顺序进展，这种进展按有向连线规定的路线和方向进行。在画功能表图时，将代表各步的方框按它们成为活动步的先后次序顺序排列，并用有向连线将它们连接起来。活动状态的进展方向习惯上是从上到下或从左至右，在这两个方向有向连线上的箭头可以省略。如果不是上述的方向，应在有向连线上用箭头注明进展方向。（2）转换转换是用有向连线上与有向连线垂直的短划线来表示，转换将相邻两步分隔开。步的活动状态的进展是由转换的实现来完成的，并与控制过程的发展相对应。（3）转换条件转换条件是与转换相关的逻辑条件，转换条件可以用文字语言、布尔代数表达式或图形符号标注在表示转换的短线的旁边。转换条件x和分别表示在逻辑信号x为“1”状态和“0”状态时转换实现。符号和分别表示当x从状态和从状态时转换实现。使用多的转换条件表示方法是布尔代数表达式，如转换条件。3．功能表图的基本结构（1）单序列单序列由一系列相继激活的步组成，每一步的后面仅接有一个转换，每一个转换的后面只有一个步，如图3a所示。图3单序列与选择序列a）单序列b）选择序列开始c）选择序列结束（2）选择序列选择序列的开始称为分支，如图3b所示，转换符号只能标在水平连线之下。如果步2是活动的，并且转换条件e=1，则发生由步5步6的进展；如果步5是活动的，并且f=1，则发生由步5步9的进展。在某一时刻一般只允许选择一个序列。选择序列的结束称为合并，如图5-22c所示。如果步5是活动步，并且转换条件m=1，则发生由步5步12的进展；如果步8是活动步，并且n=1，则发生由步8步12的进展。（3）并行序列并行序列的开始称为分支，如图4a所示，当转换条件的实现导致几个序列同时激活时，这些序列称为并行序列。当步4是活动步，并且转换条件a=1、3、7、9这三步同时变为活动步，同时步4变为不活动步。为了强调转换的同步实现，水平连线用双线表示。步3、7、9被同时激活后，每个序列中活动步的进展将是独立的。在表示同步的水平双线之上，只允许有一个转换符号。图4并行序列a）并行序列开始b）并行序列结束并行序列的结束称为合并，如图4b所示，在表示同步的水平双线之下，只允许有一个转换符号。当直接连在双线上的所有前级步都处于活动状态，并且转换条件b=1时，才会发生步3、6、9到步10的进展，即步3、6、9同时变为不活动步，而步10变为活动步。并行序列表示系统的几个同时工作的独立部分的工作情况。（4）子步如见图5所示，某一步可以包含一系列子步和转换，通常这些序列表示整个系统的一个完整的子功能。子步的使用使系统的设计者在总体设计时容易抓住系统的主要矛盾，用更加简洁的方式表示系统的整体功能和概貌，而不是一开始就陷入某些细节之中。设计者可以从简单的对整个系统的全面描述开始，然后画出更详细的功能表图，子步中还可以包含更详细的子步，这使设计方法的逻辑性很强，可以减少设计中的错误，缩短总体设计和查错所需要的时间。图5子步4．转换实现的基本规则（1）转换实现的条件在功能表图中，步的活动状态的进展是由转换的实现来完成的。转换实现必须同时满足两个条件：1）该转换所有的前级步都是活动步；2）相应的转换条件得到满足。如果转换的前级步或后续步不止一个，转换的实现称为同步实现，如图6所示。图6转换的同步实现（2）转换实现应完成的操作转换的实现应完成两个操作：1）使所有由有向连线与相应转换符号相连的后续步都变为活动步；2）使所有由有向连线与相应转换符号相连的前级步都变为不活动步。5．绘制功能表图应注意的问题1）两个步不能直接相连，必须用一个转换将它们隔开。2）两个转换也不能直接相连，必须用一个步将它们隔开。3）功能表图中初始步是必不可少的，它一般对应于系统等待起动的初始状态，这一步可能没有什么动作执行，因此很容易遗漏这一步。如果没有该步，无法表示初始状态，系统也无法返回停止状态。4）只有当某一步所有的前级步都是活动步时，该步才有可能变成活动步。如果用无断电保持功能的编程元件代表各步，则plc开始进入run方式时各步均处于“0”状态，因此必须要有初始化信号，将初始步预置为活动步，否则功能表图中永远不会出现活动步，系统将无法工作。6．绘制功能表图举例某组合机床液压滑台进给运动示意图如图7所示，其工作过程分成原位、快进、工进、快退四步，相应的转换条件为sb、sq1、sq2、sq3。液压滑台系统各液压元件动作情况如表1所示。根据上述功能表图的绘制方法，液压滑台系统的功能表图如图7a所示。表1液压元件动作表元件工步yv1yv2yv3原位―――快进┼――工进┼―┼快退―┼―图7液压滑台系统的功能表图如果plc已经确定，可直接用编程元件m300～m303（fx系列）来代表这四步，设输入/输出设备与plc的i/o点对应关系如表2所示，则可直接画出如图7b所示的功能表图接线图，图中m8002为fx系列plc的产生初始化脉冲的特殊辅助。表2输入/输出设备与plc i/o对应关系