西門子PLC從入門到精通的五個例子，理論講解和程序演示！
可編程控制器的分類
按組成結構：整體式、模塊式和緊湊型
按I/O點數：大(>1024)、中(256～1024)、小型(26點)<256點)
按功能：低、中、高檔.
PLC硬件系統：輸入部分；操作控制部分；（CPU）；操作控制部分（CPU）
可編程控制器的機器掃描周期是指用戶程序運行的時間。它分為執行CPU自診斷、處理通信請求、讀取輸入（輸入采樣）、五個階段：執行程序、編寫輸出（輸出刷新）。
S7-200CPU有兩種工作方式：
STOP(停止)。CPU在停止工作時不執行程序，此時可以將程序裝載到CPU或系統設置。
RUN(操作)。CPU在RUN工作模式下運行用戶程序。
在程序編輯、上下載等處理過程中，CPU必須放置在STOP中。
改變工作方式的方法：
使用PLC上的開關來改變工作模式。
使用STEP7-Micro/WIN32編程軟件設置工作模式。
在程序中插入STOP指令，CPU可以通過RUN進入STOP工作模式。
使用工作模式開關來改變工作狀態。
CPU工作模式選擇在CPU模塊的出口/入口下的工作模式開關。工作模式開關有三個檔位:STOPTERM(Terminal)、RUN。
提供參與操作的數據地址的方法稱為尋址方法。
S7-200數據的搜索方式有三類:立即數字搜索、直接搜索和間接搜索；有四種搜索格式:位置、字節、單詞和雙字。指令中以常數的形式出現立即數字搜索的數據。
輸入繼電器線圈只能由外部信號驅動，不能由程序指令驅動。
輸出繼電器用于將PLC輸出信號傳輸到負載，只能由程序指令驅動。
數據存儲區及組件功能
(1)輸入/輸出圖像寄存器
(2)變量存儲器(V)
(3)內部標志位(M)存儲區
(4)繼電器的順序控制(S)存儲區
(5)特殊標志位(SM)存儲器
(6)局部存儲器(L)
（7）定時器
（8）計數器
(9)模擬量輸入/輸出圖像寄存器(AI/AQ)
{h3}51a1896f9774c00a5f4
(11)高速計數器(HC)
定時器的主要參數包括定時器預置值、當前計時值和狀態位。
計數器有一個16位的當前值寄存器和一個狀態位。當當前值寄存器用于累計脈沖數量時，在程序中賦予其設定值（預置值）；當計數器當前值大于或等于預置值時，狀態位置1。
S7-200CPU提供三種類型的計數器：
增計數，
減計數，
增/減計數。
S7-200系列PLC支持SIMATIC和IEC1131-3兩種基本類型的指令集，編程時可任意選擇。
SIMATIC指令集是西門子公司PLC專用指令集，具有專用性強、執行速度快等優點，可提供LAD，STL，各種編程語言，如FBD。
根據國際電工委員會，IEC1131-3指令集(IEC)PLC編程標準提供的指令系統。該編程語言適用于不同廠家的PLC產品，包括LAD和FBD。
LAD圖形指令有三種基本形式：觸點、線圈和指令盒。
實例編程：
例1
圖1.1是三相異步電機的正反轉運行電路。啟動時，關閉QS，引入三相電源。按下正轉控制按鈕SB2，KML線圈通電，其常開觸點關閉，電機正轉，實現自鎖。
圖1.1
當電機需要反轉時，按下反轉控制按鈕SB3，KML線圈斷電，KM2線圈斷電，KM2常開觸點關閉，電機反轉自鎖，按鈕SBL為總停止按鈕。
任務要求使用PLC實現上圖所示的三相異步電機的正反轉運行電路
（1）I/O地址分配(輸入/輸出)
PLC需要3個輸入點和2個輸出點，由上述控制要求確定／0地址分布如下：
I0.0：停止按鈕SB1
I0.1：正轉啟動按鈕SB2
I0.2：SB3逆轉啟動按鈕
Q0.0：交流接觸器KM1
Q0.1：交流接觸器KM2反轉運行
PLC外部硬件接線圖
1)方案1:基本電路直接用“一保一停”實現。
2)方案二:利用“位置/復位”基本電路實現。
3)方案3:梯形圖和指令表采用棧操作指令實現。
例2
圖2.1是兩臺電機順序啟動逆序停止的控制電路圖。按下啟動按鈕SB2，第一臺電機M1開始運行，第二臺電機M25s后開始運行；按下停止按鈕SB3，第二臺電機M2停止運行，10s后第一臺電機ML停止運行；SBL是緊急停止按鈕。當出現故障時，只要按下SBL，兩臺電機都會立即停止運行。
圖2.1
任務要求使用PLC來實現上圖所示的兩個電機順序啟動逆序停止的控制電路，其控制時間圖如下圖所示。
I/O地址分配(輸入/輸出)
PLC需要3個輸入點和2個輸出點，其I/0地址分布如下：
I0.0：按鈕SB1緊急停止
I0.1：SB2啟動按鈕
I0.2：停止按鈕SB3
Q0.0：交流接觸器KM1電機M1運行
Q0.1：交流接觸器KM2電機M2運行
根據I／0地址分配和控制時間圖顯示，當按下啟動按鈕SB2時，輸入繼電器I0.1連接，輸出繼電器Q0.01，交流接觸器KML線圈電源和自我保護，然后第一個電機M1運行，5s后輸出繼電器Q0.11，第二個電機M2。
開始運行；按下停止按鈕SB3時，輸入繼電器I0.2接通，輸出繼電器Q0.1置0，第二臺電機M2停止運行，10s后輸出繼電器Q0.0置0，第一臺電機停止運行。梯形圖和語句表如圖所示。
例3
圖3.1三相異步電機Y-△減壓啟動原理圖。KML是電源接觸器。KM2是△連接接觸器，KM3為Y連接接觸器，KT為啟動時間繼電器。其工作原理是:啟動時關閉電源開關QS，按啟動按鈕SB2，KML、KM3和KT同時吸合并自鎖，然后電機接成Y連接起動。
圖3.1
任務需要PLC來實現圖YY-△減壓啟動控制電路的控制時間圖如圖所示。上述控制要求可以通過PLC基本指令中的串聯、并聯和輸出指令來實現。
例4
圖4.1為庫門自動控制示意圖。當車輛靠近庫門時，超聲波開關動作（超聲波開關為0N），庫門打開，直到上限開關動作，車輛通過庫門，紅外光電開關動作（車輛覆蓋光束，光電開關為0N），車輛完全進入庫門，庫門開始關閉，直到下限開關動作，完成自動控制過程。
圖4.1
如圖4-1所示，汽車在初始位置停在右側，限位開關SQ2處于“0N”狀態。按下啟動按鈕SB0后，汽車向左移動。當遇到限位開關SQL時，變為右行；返回限位開關SQ2變為左行。當遇到限位開關SQ0時，變為右行。返回起始位置后，停止移動。
任務要求用PLC控制車輛往復運動，并用單序列的順序功能圖編程。
圖4-1
（1）I/O地址分配(輸入/輸出)
PLC需要4個輸入點和2個輸出點，其I/O地址分布如下：
I0.0：SQ0限位開天
I0.1：SQL限位開關
I0.2：SQ2限位開關
I0.3：啟動按鈕SB0
QO.0：接觸器KML小車左行
QO.1：接觸器KM2小車右行
汽車往復運動的順序功能圖
控制小車往復運動的梯形圖
例5
城市隧道需要24小時的連續照明。有時考慮到節約用電，延長燈的使用壽命，需要分時控制，并有足夠的照明。例如，隧道中有A、B、C三組燈，每天早上7:00到7:00，第一組燈亮，晚上7:00到晚上10:3組燈亮(車多)，晚上10:00到第二天早上7:00、三組燈亮，要求用開關控制三組燈的亮滅。
（1）I/O地址分配(輸入/輸出)
I0.0：控制開關
QO.1、QO.2、QO.3：三組燈
