S7-200系列PLC的经验法编程

    可编程序控制器使用与继电器电路图极为相似的梯形图语言。如果用可编程序控制器改造继电器控制系统，根据继电器电路图来设计梯形图是一条捷径。这是因为原有的继电器控制系统经过长期使用和考验，已经被证明能完成系统要求的控制功能，而继电器电路图又与梯形图有很多相似之处，借鉴原继电器电路图，即用可编程序控制器的外部硬件接线和梯形图软件来实现继电器系统的功能。

    这种设计方法一般不需要改动控制面板，保持了系统原有的外部特性，操作人员不用改变长期形成的操作习惯，很容易地依照梯形图的编程规则，直接转化为梯形图。这种方法设计周期短，修改调试程序简易方便。下面介绍其基本设计方法。

    在分析可编程序控制器控制系统的功能时，可以将它想像成一个继电器控制系统中的控制箱，其外部接线图描述了这个控制箱的外部接线，梯形图是这个控制箱的内部“线路图”，梯形图中的输入位(I)和输出位(Q)是这个控制箱与外部世界联系的“中间继电器”，这样就可以用分析继电器电路图的方法来分析可编程序控制器控制系统。在分析时可以将梯形图中输入位的触点想像成对应的外部输入器件的触点，将输出位的线圈想像成对应的外部负载的线圈。外部负载的线圈除了受梯形图的控制外，还可能受外部触点的控制。

    将继电器电路图转换为功能相同的可编程序控制器的外部接线图和梯形图的步骤如下：

   (1)了解和熟悉被控设备的工艺过程和机械的动作情况，根据继电器电路图分析和掌握控制系统的工作原理，这样才能做到在设计和调试控制系统时心中有数。

   (2)确定可编程序控制器的输入信号和输出负载，以及与它们对应的梯形图中的输入位和输出位的地址，画出可编程序控制器的外部接线图。

   (3)确定与继电器电路图的中间继电器、时间继电器对应的梯形图中的存储器位(M)和定时器(T)的地址，建立继电器电路图中的元件和梯形图中的位地址之间的对应关系。

   (4)根据上述对应关系画出梯形图。

    如果继电器电路图中的交流接触器和电磁阀等执行机构用可编程序控制器的输出位来控制，则它们的线圈应接在可编程序控制器的输出端。按钮、控制开关、限位开关、光电开关等用来给可编程序控制器提供控制命令和反馈信号，它们的触点接在可编程序控制器的输入端，一般使用常开触点。继电器电路图中的中间继电器和时间继电器的功能用可编程序控制器内部的存储器位和定时器来完成，它们与可编程序控制器的输入位、输出位无关。

    在设计时应注意梯形图与继电器电路图的区别。梯形图是一种软件，是可编程序控制器图形化的程序。在继电器电路图中，各继电器可以同时动作，而可编程序控制器的CPU是串行工作的，即CPU在某时刻只能处理1条指令。

    根据继电器电路图设计可编程序控制器的外部接线图和梯形图时应注意以下问题：

   (1)应遵守梯形图语言中的语法规定。在继电器电路图中，触点可以放在线圈的左边，也可以放在线圈的右边，但是在梯形图中，线圈必须放在电路的最右边。

   (2)设置中间单元。在梯形图中，若多个线圈都受某一触点串、并联电路的控制，为了简化电路，在梯形图中可设置该电路控制的存储器位，它类似于继电器电路中的中间继电器。

   (3)尽量减少可编程序控制器的输入信号和输出信号的点数。可编程序控制器的价格与I/O点数有关，每一输入信号和每一输出信号分别要占用一个输入点和一个输出点，因此减少输入信号和输出信号的点数是降低硬件费用的主要措施。

    在继电器电路图中，一般只需要同一输入器件的一个常开触点给可编程序控制器提供输入信号，而在梯形图中可以多次使用同一输入位的常开触点和常闭触点。在继电器电路图中，如果几个输入器件触点的串、并联电路总是作为一个整体出现，可以将它们作为可编程序控制器的一个输入信号，只占可编程序控制器的一个输入点。

    如果某些器件的触点在继电器电路图中只出现一次，并且与可编程序控制器输出端的负载串联（如有锁存功能的热继电器的常闭触点），则不必将它们作为可编程序控制器的输入信号，可以将它们放在可编程序控制器外部的输出回路，仍与相应的外部负载串联。

    继电器控制系统中某些相对独立且比较简单的部分，可以用继电器电路控制，这样同时减少了所需的可编程序控制器的输入点和输出点。

   (4)设立外部联锁电路。为了防止控制正反转的两个接触器同时动作造成三相电源短路，应在可编程序控制器外部设置硬件联锁电路。除了在梯形图中设置与它们对应的输出位的线圈串联的常闭触点组成的联锁电路外，还应在可编程序控制器外部设置硬件联锁电路。

   (5)为了减少语句表指令的指令条数，在串联电路中单个触点应放在右边，在并联电路中单个触点应放在下面。

   (6)外部负载额定电压的设置。可编程序控制器的继电器输出模块和双向晶闸管输出模块一般只能驱动额定电压AC 220 V的负载如果系统原来的交流接触器的线圈电压为380 V的，应将线圈换成220V的，或设置外部中间继电器。