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表3-3  西門子S7-200定時(shí)器號(hào)碼對(duì)應(yīng)的分辨率等級(jí)及大值等參數(shù)

①接通延時(shí)定時(shí)器（TON）的標(biāo)注。接通延時(shí)定時(shí)器是時(shí)器得電后，延時(shí)一段時(shí)間（由設(shè)定值決定）后其對(duì)應(yīng)的常開或常閉觸點(diǎn)才執(zhí)行閉合或斷開動(dòng)作；當(dāng)定時(shí)器失電后，觸點(diǎn)立即復(fù)位。

接通延時(shí)定時(shí)器（TON）在PLC梯形圖中的表示方法如圖3-11所示，其中，方框上方的“???”為定時(shí)器的編號(hào)輸入位置；方框內(nèi)的TON代表該定時(shí)器類型（接通延時(shí)）；IN為起動(dòng)輸入端；PT為時(shí)間預(yù)設(shè)值端（PT外部的“???”為預(yù)設(shè)值的數(shù)值）；S為定時(shí)器分辨率，與定時(shí)器的編號(hào)有關(guān)，可參照表3-3。

圖3-11  接通延時(shí)定時(shí)器（TON）在PLC梯形圖中的表示方法

例如，某段PLC梯形圖程序中所用定時(shí)器編號(hào)為T37，預(yù)設(shè)值PT為300，定時(shí)分辨率為100ms，如圖3-12所示。

可以計(jì)算出，該定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間為300×100ms=30000ms=30s；則在該程序中，當(dāng)輸入繼電器I0.3閉合后，定時(shí)器T37得電，延時(shí)30s后控制輸出繼電器Q0.0的延時(shí)閉合的常開觸點(diǎn)T37閉合，使輸出繼電器Q0.0線圈得電。

圖3-12  接通延時(shí)定時(shí)器（TON）應(yīng)用

②保留性接通延時(shí)定時(shí)器（TONR）的標(biāo)注。保留性接通延時(shí)定時(shí)器（TONR）與上述的接通延時(shí)定時(shí)器（TON）原理基本相同，不同之處在于在計(jì)時(shí)時(shí)間段內(nèi)，未達(dá)到預(yù)設(shè)值前，定時(shí)器斷電后，可保持當(dāng)前計(jì)時(shí)值，當(dāng)定時(shí)器得電后，從保留值的基礎(chǔ)上再進(jìn)行計(jì)時(shí)，可多間隔累加計(jì)時(shí)，當(dāng)?shù)竭_(dá)預(yù)設(shè)值時(shí)，其觸點(diǎn)相應(yīng)動(dòng)作（常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開）。

保留性接通延時(shí)定時(shí)器（TONR）在PLC梯形圖中的表示方法如圖3-13所示，其中，方框上方的“???”為定時(shí)器的編號(hào)輸入位置；方框內(nèi)的TONR代表該定時(shí)器類型（接通延時(shí)）；IN為起動(dòng)輸入端；PT為時(shí)間預(yù)設(shè)值端（PT外部的“???”為預(yù)設(shè)值的數(shù)值）；S為定時(shí)器分辨率，與定時(shí)器的編號(hào)有關(guān)，可參照表3-3。

圖3-13  保留性接通延時(shí)定時(shí)器（TONR）在PLC梯形圖中的表示方法

③斷開延時(shí)定時(shí)器（TOF）的標(biāo)注。斷開延時(shí)定時(shí)器（TOF）是時(shí)器得電后，其相應(yīng)常開或常閉觸點(diǎn)立即執(zhí)行閉合或斷開動(dòng)作；當(dāng)定時(shí)器失電后，需延時(shí)一段時(shí)間（由設(shè)定值決定），其對(duì)應(yīng)的常開或常閉觸點(diǎn)才執(zhí)行復(fù)位動(dòng)作。

斷開延時(shí)定時(shí)器（TOF）在PLC梯形圖中的表示方法與上述兩種定時(shí)器基本相同，如圖3-14所示為斷開延時(shí)定時(shí)器（TOF）的典型應(yīng)用。

圖3-14  斷開延時(shí)定時(shí)器（TOF）的應(yīng)用

由圖3-14可以看到，該程序中所用定時(shí)器編號(hào)為T33，預(yù)設(shè)值PT為60，定時(shí)分辨率為10ms。

可以計(jì)算出，該定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間為60×10ms=600ms=0.6s；則該程序中，當(dāng)輸入繼電器I0.3閉合后，定時(shí)器T38得電，控制輸出繼電器Q0.0的延時(shí)斷開的常開觸點(diǎn)T38立即閉合，使輸出繼電器Q0.0線圈得電；當(dāng)輸入繼電器I0.3斷開后，定時(shí)器T38失電，控制輸出繼電器Q0.0的延時(shí)斷開的常開觸點(diǎn)T38延時(shí)0.6 s后才斷開，輸出繼電器Q0.0線圈失電。

（5）計(jì)數(shù)器（C）的標(biāo)注

在西門子PLC梯形圖中，計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)和使用與定時(shí)器基本相似，也是應(yīng)用廣泛的一種編程元件，用來(lái)累計(jì)輸入脈沖的次數(shù)，經(jīng)常用來(lái)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行計(jì)數(shù)。用“字母C+數(shù)字”進(jìn)行標(biāo)識(shí)，數(shù)字從0～255，共256個(gè)。

不同型號(hào)的PLC，其定時(shí)器的類型和具體功能也不相同。在西門子S7-200系列PLC中，計(jì)數(shù)器分為3種類型，即增計(jì)數(shù)器（CTU）、減計(jì)數(shù)器（CTD）、增減計(jì)數(shù)器（CTUD），一般情況下，計(jì)數(shù)器與定時(shí)器配合使用。

①增計(jì)數(shù)器（CTU）的標(biāo)注。增計(jì)數(shù)器（CTU）是指在計(jì)數(shù)過(guò)程中，當(dāng)計(jì)數(shù)端輸入一個(gè)脈沖式時(shí)，當(dāng)前值加1，當(dāng)脈沖數(shù)累加到等于或大于計(jì)數(shù)器的預(yù)設(shè)值時(shí)，計(jì)數(shù)器相應(yīng)觸點(diǎn)動(dòng)作（常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開）。

在西門子S7-200系列PLC梯形圖中，增計(jì)數(shù)器的圖形符號(hào)及文字標(biāo)識(shí)含義如圖3-17所示，其中方框上方的“???”為增計(jì)數(shù)器編號(hào)輸入位置，CU為計(jì)數(shù)脈沖輸入端，R為復(fù)位信號(hào)輸入端（復(fù)位信號(hào)為0時(shí)，計(jì)數(shù)器工作），PV為脈沖設(shè)定值輸入端。

圖3-17  增計(jì)數(shù)器的圖形符號(hào)及文字標(biāo)識(shí)含義

例如，某段PLC梯形圖程序中計(jì)數(shù)器類型為CTU，增計(jì)數(shù)器，編號(hào)為C1，預(yù)設(shè)值PV為80，復(fù)位端由輸出繼電器Q0.0的常閉觸點(diǎn)控制，如圖3-18所示。

可以看到，該程序中，初始狀態(tài)下，輸出繼電器Q0.0的常閉觸點(diǎn)閉合，即計(jì)數(shù)器復(fù)位端為1，計(jì)數(shù)器不工作；當(dāng)PLC外部輸入開關(guān)信號(hào)使輸入繼電器I0.0閉合后，輸出繼電器Q0.0線圈得電，其常閉觸點(diǎn)Q0.0斷開，計(jì)數(shù)器復(fù)位端信號(hào)為0，計(jì)數(shù)器開始工作；同時(shí)輸出繼電器Q0.0的常開觸點(diǎn)閉合，定時(shí)器T37得電。

圖3-18  增計(jì)數(shù)器（CTU）的應(yīng)用

在定時(shí)器T37控制下，其常開觸點(diǎn)T37每6min閉合一次，即每6min向計(jì)數(shù)器C1脈沖輸入端輸入一個(gè)脈沖信號(hào)，計(jì)數(shù)器當(dāng)前值加1，當(dāng)計(jì)數(shù)器當(dāng)前值等于80時(shí)（歷時(shí)時(shí)間為8h），計(jì)數(shù)器觸點(diǎn)動(dòng)作，即控制輸出繼電器Q0.0的常閉觸點(diǎn)在接通8h后自動(dòng)斷開。

②減計(jì)數(shù)器（CTD）的標(biāo)注。減計(jì)數(shù)器（CTD）是指在計(jì)數(shù)過(guò)程中，將預(yù)設(shè)值裝入計(jì)數(shù)器當(dāng)前值寄存器，當(dāng)計(jì)數(shù)端輸入一個(gè)脈沖式時(shí)，當(dāng)前值減1，當(dāng)計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值等于0時(shí)，計(jì)數(shù)器相應(yīng)觸點(diǎn)動(dòng)作（常開觸點(diǎn)閉合、常閉觸點(diǎn)斷開），并停止計(jì)數(shù)。

在西門子S7-200系列PLC梯形圖中，減計(jì)數(shù)器的圖形符號(hào)及文字標(biāo)識(shí)含義如圖3-19所示，其中方框上方的“???”為減計(jì)數(shù)器編號(hào)輸入位置，CD為計(jì)數(shù)脈沖輸入端，LD為裝載信號(hào)輸入端，PV為脈沖設(shè)定值輸入端。

圖3-19 增計(jì)數(shù)器的圖形符號(hào)及文字標(biāo)識(shí)含義

當(dāng)裝載信號(hào)輸入端LD信號(hào)為1時(shí)，其計(jì)數(shù)器的設(shè)定值PV被裝入計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值寄存器，此時(shí)當(dāng)前值為PV。只有裝載信號(hào)輸入端LD信號(hào)為0時(shí)，計(jì)數(shù)器才可以工作。

例如，某段PLC梯形圖程序中計(jì)數(shù)器類型為CTD，減計(jì)數(shù)器，編號(hào)為C1，預(yù)設(shè)值PV為3，如圖3-20所示。

圖3-20 減計(jì)數(shù)器（CTD）的應(yīng)用

由圖3-20可以看到，該程序中，由輸入繼電器常開觸點(diǎn)I0.1控制計(jì)數(shù)器C1的裝載信號(hào)輸入端；輸入繼電器常開觸點(diǎn)I0.0控制計(jì)數(shù)器C1的脈沖信號(hào)，I0.1閉合，將計(jì)數(shù)器的預(yù)設(shè)值3裝載到當(dāng)前值寄存器中，此時(shí)計(jì)數(shù)器當(dāng)前值為3，當(dāng)I0.0閉合一次，計(jì)數(shù)器脈沖信號(hào)輸入端輸入一個(gè)脈沖，計(jì)數(shù)器當(dāng)前值減1，當(dāng)計(jì)數(shù)器當(dāng)前值減為0時(shí)，計(jì)數(shù)器常開觸點(diǎn)C1閉合，控制輸出繼電器Q0.0線圈得電。

③增減計(jì)數(shù)器（CTUD）的標(biāo)注。增減計(jì)數(shù)器（CTUD）有兩個(gè)脈沖信號(hào)輸入端，其在計(jì)數(shù)過(guò)程中，可進(jìn)行計(jì)數(shù)加1，也可進(jìn)行計(jì)數(shù)減1。

在西門子S7-200系列PLC梯形圖中，增減計(jì)數(shù)器的圖形符號(hào)及文字標(biāo)識(shí)含義如圖3-21所示，其中方框上方的“???”為增減計(jì)數(shù)器編號(hào)輸入位置，CU為增計(jì)數(shù)脈沖輸入端，CD為減計(jì)數(shù)脈沖輸入端，R為復(fù)位信號(hào)輸入端，PV為脈沖設(shè)定值輸入端。

當(dāng)CU端輸入一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖時(shí)，計(jì)數(shù)器當(dāng)前值加1，當(dāng)計(jì)數(shù)器當(dāng)前值等于或大于預(yù)設(shè)值時(shí)，計(jì)數(shù)器由OFF轉(zhuǎn)換為ON，其相應(yīng)觸點(diǎn)動(dòng)作；當(dāng)CD端輸入一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖時(shí)，計(jì)數(shù)器當(dāng)前值減1，當(dāng)計(jì)數(shù)器當(dāng)前值小于預(yù)設(shè)值時(shí)，計(jì)數(shù)器由OFF轉(zhuǎn)換為ON，其相應(yīng)觸點(diǎn)動(dòng)作。

圖3-22 增減計(jì)數(shù)器（CTUD）的應(yīng)用

由圖3-22可以看到，當(dāng)輸入繼電器常開觸點(diǎn)I0.0閉合一次，為計(jì)數(shù)器CU輸入一個(gè)脈沖，計(jì)數(shù)器當(dāng)前值加1，當(dāng)累加至4時(shí)，計(jì)數(shù)器C48動(dòng)作，其常開觸點(diǎn)C48閉合，輸出繼電器Q0.0線圈得電；當(dāng)輸入繼電器常開觸點(diǎn)I0.1閉合一次，為計(jì)數(shù)器CD輸入一個(gè)脈沖，計(jì)數(shù)器當(dāng)前值減1，當(dāng)減至4時(shí)，計(jì)數(shù)器C48動(dòng)作，其常開觸點(diǎn)C48閉合，輸出繼電器Q0.0線圈得電。

（6）其他編程元件（V、L、S、AI、AQ、HC、AC）的標(biāo)注

西門子PLC梯形圖中，除上述5種常用編程元件外，還包含一些其他基本編程元件。

①變量存儲(chǔ)器（V）的標(biāo)注。變量存儲(chǔ)器用字母V標(biāo)識(shí)，用來(lái)存儲(chǔ)全局變量，可用于存放程序執(zhí)行過(guò)程中控制邏輯操作的中間結(jié)果等。同一個(gè)存儲(chǔ)器可以在任意程序分區(qū)被訪問(wèn)。

②局部變量存儲(chǔ)器（L）的標(biāo)注。局部變量存儲(chǔ)器用字母L標(biāo)識(shí)，用來(lái)存儲(chǔ)局部變量，同一個(gè)存儲(chǔ)器只和特定的程序相關(guān)聯(lián)。

③順序控制繼電器（S）的標(biāo)注。順序控制繼電器用字母S標(biāo)識(shí)，用于在順序控制和步進(jìn)控制中，是一種特殊的繼電器。

④模擬量輸入、輸出映像寄存器（AI、AQ）的標(biāo)注。模擬量輸入映像寄存器（AI）用于存儲(chǔ)模擬量輸入信號(hào)，并實(shí)現(xiàn)模擬量的A/D轉(zhuǎn)換；模擬量輸出映像寄存器（AQ）為模擬量輸出信號(hào)的存儲(chǔ)區(qū)，用于實(shí)現(xiàn)模擬量的D/A轉(zhuǎn)換。

⑤高速計(jì)數(shù)器（HC）的標(biāo)注。高速計(jì)數(shù)器（HC）與普通計(jì)數(shù)器基本相同，其用于累計(jì)高速脈沖信號(hào)。高速計(jì)數(shù)器比較少，在西門子S7-200系列PLC中，CPU226中高速計(jì)數(shù)器為HC（0～5），共6個(gè)。

⑥累加器（AC）的標(biāo)注。累加器（AC）是一種暫存數(shù)據(jù)的寄存器，可用來(lái)存放運(yùn)算數(shù)據(jù)、中間數(shù)據(jù)或結(jié)果數(shù)據(jù)，也可用于向子程序傳遞或返回參數(shù)等。西門子S7-200系列PLC中累加器為AC（0～3），共4個(gè)。

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西門子PLC梯形圖的編寫要求西門子PLC梯形圖在編寫格式上有嚴(yán)格的要求，使用西門子PLC梯形圖編程的技術(shù)人員要對(duì)西門子PLC梯形圖中各元素的編程格式、編寫順序以及梯形圖梯次的編排等有所了解，采用正確規(guī)范的程序編寫格式，方可確保西門子PLC梯形圖編程的正確有效。

（1）西門子PLC梯形圖中觸點(diǎn)的編寫要求

在西門子PLC梯形圖中，觸點(diǎn)的編寫方法、排列順序?qū)Τ绦驁?zhí)行可能會(huì)帶來(lái)很大的影響，有時(shí)甚至?xí)钩绦驘o(wú)法運(yùn)行，因此需要采取正確方法的進(jìn)行編寫。

觸點(diǎn)應(yīng)畫在梯形圖的水平線上，所有觸點(diǎn)均位于線圈符號(hào)的左側(cè)，且應(yīng)根據(jù)控制要求遵循自左至右、自上而下的原則，如圖3-23所示。

圖3-23  西門子PLC梯形圖中觸點(diǎn)的編寫原則

（2）西門子PLC梯形圖中線圈的編寫要求

西門子PLC梯形中，線圈僅能畫在同一行所有觸點(diǎn)的右邊，而且，由于線圈輸出作為邏輯結(jié)果必有條件，體現(xiàn)在梯形圖中時(shí)，線圈與左母線之間必須有觸點(diǎn)，如圖3-26所示。

圖3-26 西門子PLC梯形圖中線圈的編寫原則

（3）西門子PLC梯形圖中母線分支的優(yōu)化規(guī)則

在進(jìn)行編程時(shí)，常遇到并聯(lián)輸出的支路，即一個(gè)條件下可同時(shí)實(shí)現(xiàn)兩條或多條線路輸出。西門子PLC梯形圖一般用堆棧指令操作實(shí)現(xiàn)并聯(lián)輸出的功能，但由于通過(guò)堆棧操作會(huì)增加程序存儲(chǔ)器容量等缺點(diǎn)，一般不編寫并聯(lián)輸出支路，而是將每個(gè)支路都作為一條單獨(dú)的輸出進(jìn)行編寫，如圖3-28所示。

圖3-28  西門子PLC梯形圖中并聯(lián)輸出支路的編寫原則

（4）西門子PLC梯形圖一些特殊編程元件的使用規(guī)則

在西門子PLC梯形圖中一些特殊編程元件需要成對(duì)出現(xiàn)，即需要配合使用才能實(shí)現(xiàn)正確編程。

例如，西門子PLC梯形圖中的置位和復(fù)位操作，一般這兩個(gè)操作均是由指令實(shí)現(xiàn)的，其在西門子PLC梯形圖中一般寫在線圈符號(hào)內(nèi)部，如圖3-29所示。

圖3-29 西門子PLC梯形圖中的置位和復(fù)位

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