【PLC编程】亿图系统实战编程案例

原创 已于 2023-04-27 15:41:30 修改 · 1.5k 阅读 · 0 ·
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#硬件工程

于 2023-04-26 17:40:57 首次发布
本文介绍了PLC编程中M码的背景知识，包括M码的功能、系统变数和自定义跳转。通过具体案例展示了如何使用PLC响应M码，实现M50和M49的控制功能，如延时和气缸控制。同时，讨论了如何通过封装函数块来简化模块设计，提高代码复用性。

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文章目录

M码判断应用案例

1. 背景知识

关于M码

MTS表示控制器中的三种指令，和G代码一样，使用方式是字母＋数字，如：M01，M30。
M码的功能可以通过自定义跳转或者PLC自行实现，其中，系统内置的M码有
在这里插入图片描述
一般来讲，M码用于程序控制，T码用于换刀，S码用于主轴转速。T码和S码的功能需要用户使用自定义跳转自己实现。

关于系统变数

变数 功能
SYS10123 开启自定义跳转
SYS10250 M码指令值， 如：执行M30则显示30
SYS10251 T码指令值， 如：执行T1则显示1
SYS10252 S码指令值， 如：执行S1000则显示100030
SYS10253 G码指令值， 如：执行G01则显示1
SYS16032 字母M的值，和自定义跳转相关

SYS16020 ~ SYS16045 分别代表 字母A ~Z的值，其中， SYS160232表示字母M，这一组字母用于

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在plc中如何实现实体按钮和触摸屏按钮双控启动
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<think>我们面对的问题：在PLC中实现实体按钮和触摸屏按钮双控启动功能。 根据用户需求，我们需要同时通过实体按钮（硬件输入）和触摸屏按钮（HMI输入）来控制同一个启动功能。 思路：将实体按钮和触摸屏按钮并联，两者中任意一个按下都可以启动设备。但要注意，通常硬件输入是物理信号，而触摸屏按钮是通过通讯写入PLC的一个位（比如M点或Q点）。 具体步骤： 1. 硬件接线：实体按钮（如启动按钮）接入PLC的输入点（例如I0.0）。 2. 触摸屏配置：在触摸屏上设置一个按钮，该按钮按下时向PLC的某个中间位（如M0.0）写入1，松开时写入0（或使用置位复位功能）。 3. PLC程序编写：将硬件输入点（I0.0）和触摸屏控制的中间位（M0.0）并联，然后控制输出（如Q0.0）。同时，为了保持启动状态，还需要加入自锁逻辑（除非有停止信号）。 注意：停止功能同样可以由实体按钮和触摸屏按钮共同控制，方法类似，但停止信号是串联的（常闭点或常开点取反后串联）。 程序示例（以S7-200 SMART为例）： 网络1：启动控制 I0.0 M0.0 Q0.0 T1 ----||------||------+----( ) (自锁) | | | | | | | | | Q0.0 | | +---------||-------+ | | | | I0.1 | (停止信号，这里I0.1为实体停止按钮，常闭点) +----------||----------+ | | | | M0.1 | (触摸屏停止按钮控制的位，常闭点) +----------||----------+ 说明： - I0.0：实体启动按钮（常开点） - M0.0：触摸屏启动按钮控制的位（当触摸屏启动按钮按下时，M0.0为1） - I0.1：实体停止按钮（这里使用常闭点，表示正常情况下停止回路是导通的，按下停止按钮则断开） - M0.1：触摸屏停止按钮控制的位（通常触摸屏上停止按钮按下时，我们希望它断开，所以这里使用常闭点。注意：触摸屏上配置停止按钮时，按下时写入1，那么在程序中我们取它的常闭点，即M0.1的常闭点，因为当触摸屏停止按钮按下时M0.1为1，其常闭点断开） - Q0.0：控制电机或设备的输出 但是，上述停止回路中，我们使用了两个停止信号（I0.1和M0.1）的常闭点串联。这样，任何一个停止信号动作（变为0）都会导致Q0.0断电。 另一种常见的做法是将停止信号做成常开点，然后在程序中使用并联（即任意一个停止信号动作就停止）： 网络1： I0.0 M0.0 I0.1 M0.1 Q0.0 ----||----+-----||----+-----/ -------/ -----+----( )---- | | | | | | | Q0.0 | +-----------||-------------------+ 这里，I0.1和M0.1是停止信号，当它们为1时，常闭点断开，所以停止。但这样写，停止信号是串联的，必须两个停止信号都没有动作（即I0.1和M0.1都为0）才能保持回路。这不符合任意一个停止都能停止的要求。 因此，正确的停止逻辑应该是将停止信号并联（任意一个停止信号有效就断开）： 网络1： I0.0 M0.0 (I0.1 OR M0.1)的常闭点 Q0.0 ----||----+-----||----+------------/------------------+----( )---- | | | | | | | Q0.0 | +-----------||-----------------------------+ 但是，在梯形图中，我们通常用停止信号的常闭点串联，或者用停止信号的常开点并联后取反。实际上，我们通常这样处理： - 将所有的停止信号（包括实体停止按钮和触摸屏停止按钮）都做成常闭点（即正常时导通，停止时断开）串联在回路中。 然而，触摸屏上的停止按钮按下时，我们希望它产生一个停止信号（即一个上升沿或一个脉冲信号），然后通过程序将这个信号转化为一个断开的条件。但更常见的做法是： 方法1：使用置位复位指令 启动条件：I0.0上升沿或M0.0上升沿，则置位Q0.0； 停止条件：I0.1上升沿或M0.1上升沿，则复位Q0.0。 方法2：使用自锁电路，将启动信号并联，停止信号串联（用常闭点）： 网络1： I0.0 M0.0 I0.1 M0.1 Q0.0 ----||----+-----||----+-----/ ----------/ -----+----( )---- | | | | | | | Q0.0 | +-----------||-----------------------+ 这里，I0.1和M0.1是停止信号，在触摸屏上配置停止按钮时，按下时我们让M0.1为1，那么它的常闭点断开。同样，实体停止按钮I0.1我们接的是常闭点（即正常时I0.1为1，按下时I0.1为0），所以程序中我们使用I0.1的常闭点（即当I0.1为0时，常闭点断开）。但是这样写，停止信号是串联的，要求两个停止信号都处于正常状态（不动作）才能导通。如果有一个停止按钮动作，就会断开。所以任意一个停止按钮都可以停止。 但是，注意：实体停止按钮我们通常接常闭点（安全考虑，断线时自动停止），所以PLC输入点上，正常时是通电的（即I0.1为1），按下按钮后断电（I0.1为0）。在程序中，我们使用I0.1的常开点来表示停止信号（即I0.1为0时，常开点断开，但这样不方便，所以我们通常用常闭点来代表正常状态）。因此，在程序中，我们使用I0.1的常闭点（即I0.1为1时导通，为0时断开）来表示停止信号。同样，对于触摸屏停止按钮，我们配置为：按下时M0.1为1，那么程序中用M0.1的常闭点（即M0.1为0时导通，为1时断开）。这样，两个停止信号串联，当任何一个停止条件满足（实体停止按钮按下：I0.1变为0，其常闭点断开；或者触摸屏停止按钮按下：M0.1变为1，其常闭点断开），都会导致Q0.0断电。 然而，这样写程序，停止信号是串联的，必须两个停止信号都不动作（即I0.1为1且M0.1为0）才能导通停止回路。所以，当触摸屏停止按钮没有按下（M0.1=0）且实体停止按钮正常（I0.1=1）时，停止回路是导通的。 启动信号：当I0.0按下（I0.0=1）或M0.0=1（触摸屏启动按钮按下）时，启动信号接通，Q0.0得电并自锁。 因此，我们采用以下程序： 网络1： I0.0 M0.0 I0.1 M0.1 Q0.0 --||--+----||---+----/ -------/ ------+----( )-- | | | | | | | Q0.0 | +--------||--------------------+ 注意：这里I0.1是实体停止按钮（硬件接常闭点），所以正常时I0.1=1，程序中用常闭点（即I0.1=1时导通，0时断开）；M0.1是触摸屏停止按钮，当按下时，触摸屏将M0.1置1，所以程序中用M0.1的常闭点（即M0.1=0时导通，1时断开）。这样，停止回路正常时是导通的（I0.1的常闭点导通，M0.1的常闭点导通），当按下实体停止按钮（I0.1变为0）或按下触摸屏停止按钮（M0.1变为1）时，停止回路断开。 但是，这样写有一个问题：当触摸屏停止按钮按下后，M0.1变为1，其常闭点断开，停止回路断开，Q0.0断电。但是当松开触摸屏停止按钮后，M0.1又变为0，其常闭点又闭合，停止回路又导通。这时，如果启动回路没有断开（比如之前启动按钮按过，Q0.0已经自锁，但启动按钮已经松开），那么停止回路导通后，Q0.0又会重新得电。这显然不是我们想要的。 所以，我们需要将停止信号做成脉冲信号（即按下停止按钮后，即使松开，停止状态也要保持），因此我们通常使用自锁电路或者置位复位指令。 因此，更可靠的方法是使用置位复位指令： 网络1：启动条件 I0.0 M0.0 --||----+---||----( SET ) // 置位Q0.0 | | Q0.0 | | +--------+ 网络2：停止条件 I0.1 M0.1 --||----+---||----( RST ) // 复位Q0.0 | | Q0.0 | | +--------+ 但是，这样写，启动和停止都是脉冲信号。注意：I0.0和M0.0都是按钮，按下时产生一个脉冲（上升沿），然后我们置位Q0.0；同样，I0.1和M0.1也是停止按钮，按下时产生一个脉冲（上升沿），复位Q0.0。 但是，这里有一个问题：如果停止按钮是常闭点（如I0.1），那么它一直处于闭合状态，就会一直复位Q0.0。所以，我们需要将停止按钮也做成脉冲信号（即上升沿复位）。因此，我们需要对停止信号做上升沿检测。 修改： 网络1：启动条件（脉冲） I0.0 M0.0 ----|P|---+--------|P|------( SET ) // 置位Q0.0 | Q0.0 | 网络2：停止条件（脉冲） I0.1 M0.1 ----|P|---+--------|P|------( RST ) // 复位Q0.0 | Q0.0 | 这样，当实体启动按钮I0.0按下（上升沿）或者触摸屏启动按钮按下（M0.0上升沿）时，置位Q0.0； 当实体停止按钮I0.1按下（上升沿）或者触摸屏停止按钮按下（M0.1上升沿）时，复位Q0.0。 注意：实体停止按钮在硬件上我们通常接常闭点，但是这样在PLC上电时，I0.1就是1，按下时断开（I0.1变为0），然后松开又变为1。所以，如果我们想要在按下停止按钮时产生一个上升沿，那么我们需要在停止按钮按下再松开时（从0变1）才产生上升沿。这不符合操作习惯（我们希望按下停止按钮就停止，而不是松开才停止）。因此，我们通常将实体停止按钮接成常开点（按下时闭合，产生一个高电平），这样按下时I0.1为1，我们检测上升沿（按下时立即停止）。或者，如果我们接的是常闭点，那么按下时I0.1从1变0，我们可以检测下降沿，然后复位Q0.0。 所以，根据硬件接线不同，程序也不同： 情况1：实体停止按钮接常开点（按下时闭合）： 按下时，I0.1从0变1，上升沿触发复位。 情况2：实体停止按钮接常闭点（正常时闭合，按下时断开）： 按下时，I0.1从1变0，下降沿触发复位。 因此，我们需要根据实际接线来编写程序。这里假设实体停止按钮接常开点（推荐），这样按下时产生一个高电平，松开后恢复。那么程序用上升沿即可。 但是，触摸屏停止按钮按下时，我们让M0.1为1（按下时一直为1，松开后为0），这样我们只需要在按下时检测上升沿即可。 因此，程序可以这样写（假设停止按钮接常开点）： 网络1：启动（上升沿） I0.0 M0.0 ----|P|---+--------|P|------( SET ) // 置位Q0.0 | Q0.0 | 网络2：停止（上升沿） I0.1 M0.1 ----|P|---+--------|P|------( RST ) // 复位Q0.0 | Q0.0 | 这样，无论是实体按钮还是触摸屏按钮，都是按下时产生一个脉冲（上升沿）来触发启动或停止。 总结： - 实体启动按钮（常开点）接I0.0，按下时I0.0为1，上升沿触发启动。 - 触摸屏启动按钮：按下时，触摸屏向M0.0写入1（我们只需要一个脉冲，所以触摸屏上可以配置为“点动”模式，按下时写入1，松开时写入0，这样在PLC中检测上升沿）。 - 实体停止按钮（常开点）接I0.1，按下时I0.1为1，上升沿触发停止。 - 触摸屏停止按钮：按下时，触摸屏向M0.1写入1（同样使用点动模式），PLC检测M0.1的上升沿触发停止。 注意：如果触摸屏按钮只能保持（比如按下后一直为1，再按一次才为0），那么我们需要在触摸屏上做点动按钮（按下置1，松开置0），或者如果触摸屏不支持点动，那么我们可以用这个按钮的上升沿来触发一个脉冲（在PLC中用一个扫描周期）。 另外，如果用户希望停止按钮是常闭点（安全考虑），那么对于实体停止按钮，我们接常闭点，那么按下时I0.1从1变0，我们需要检测下降沿： 网络2：停止（下降沿） I0.1 M0.1 ----|N|---+--------|P|------( RST ) // 复位Q0.0 | Q0.0 | 这里，I0.1下降沿（按下时产生）或M0.1上升沿（按下时产生）都会复位Q0.0。 综上所述，具体实现需要根据硬件接线和触摸屏配置来调整。 因此，我们给出两种方案： 方案一：启动/停止按钮都使用常开点（硬件和触摸屏），程序中使用上升沿触发置位和复位。 方案二：启动按钮使用常开点（上升沿触发），停止按钮硬件使用常闭点（下降沿触发），触摸屏停止按钮使用上升沿触发。 根据用户需求，这里我们选择方案一（因为接线简单，且符合常规操作）。 步骤： 1. 硬件接线：启动按钮（常开）接I0.0，停止按钮（常开）接I0.1。 2. 触摸屏配置：启动按钮配置为点动（按下时置位M0.0为1，松开时置位M0.0为0）；停止按钮配置为点动（按下时置位M0.1为1，松开时置位M0.1为0）。 3. PLC程序： 网络1：启动 LD I0.0 EU O M0.0 EU S Q0.0, 1 网络2：停止 LD I0.1 EU O M0.1 EU R Q0.0, 1 注意：EU是上升沿指令（在S7-200中，上升沿指令需要中间位，但S7-200 SMART中可以直接用EU？实际上，在S7-200和S7-200 SMART中，上升沿指令需要配合一个存储位来记录上一次的扫描状态。所以，我们通常用下面的方法： 网络1：启动 LD I0.0 EU = M10.0 // I0.0上升沿，M10.0一个扫描周期为1 LD M0.0 EU = M10.1 // M0.0上升沿，M10.1一个扫描周期为1 LD M10.0 O M10.1 S Q0.0, 1 网络2：停止 LD I0.1 EU = M10.2 LD M0.1 EU = M10.3 LD M10.2 O M10.3 R Q0.0, 1 或者，更简洁的写法（使用OR指令）： 网络1： LD I0.0 EU LD M0.0 EU OLD S Q0.0, 1 网络2： LD I0.1 EU LD M0.1 EU OLD R Q0.0, 1 这样，两个启动条件（上升沿）任意一个出现就置位Q0.0；两个停止条件（上升沿）任意一个出现就复位Q0.0。 注意：在S7-200 SMART中，EU指令不能直接与OLD连用，需要分开。我们可以用以下方法： 网络1： LD I0.0 EU = M10.0 LD M0.0 EU = M10.1 LD M10.0 O M10.1 S Q0.0, 1 或者使用边沿检测指令（在S7-200 SMART中，有专门的上升沿指令，但需要中间变量）： LSCR // 使用SCR指令也可以，但通常用上述方法 ... 这里，我们使用中间位来存储上升沿的结果。 最后，我们给出一个完整的梯形图（LAD）程序： 网络1（启动脉冲）： I0.0 上升沿 M10.0 (脉冲) ----||--------|P|---------( ) M0.0 上升沿 M10.1 (脉冲) ----||--------|P|---------( ) 网络2（停止脉冲）： I0.1 上升沿 M10.2 (脉冲) ----||--------|P|---------( ) M0.1 上升沿 M10.3 (脉冲) ----||--------|P|---------( ) 网络3（启动控制）： M10.0 M10.1 ----||------||--------------(S) Q0.0 网络4（停止控制）： M10.2 M10.3 ----||------||--------------(R) Q0.0 或者，网络3和4可以合并： 网络3： M10.0 M10.1 M10.2 M10.3 Q0.0 ----||----+----||----+----||----+----||----+----(S) // 这里不能这样，因为S指令需要条件满足时执行一次，而R指令也是 实际上，我们需要分别执行置位和复位。 所以，我们分开网络：网络3用M10.0或M10.1置位Q0.0；网络4用M10.2或M10.3复位Q0.0。 注意：置位和复位指令可以放在不同的网络，且互不影响。 因此，最终程序如下（梯形图）： 网络1：启动信号上升沿 I0.0 ---|P|---(M10.0) M0.0 ---|P|---(M10.1) 网络2：停止信号上升沿 I0.1 ---|P|---(M10.2) M0.1 ---|P|---(M10.3) 网络3：置位Q0.0 M10.0 ----||----+ | (S Q0.0,1) M10.1 ----||----+ 网络4：复位Q0.0 M10.2 ----||----+ | (R Q0.0,1) M10.3 ----||----+ 这样，当实体启动按钮（I0.0）按下时，M10.0产生一个扫描周期的脉冲，网络3中M10.0导通，置位Q0.0；同理，触摸屏启动按钮（M0.0）按下时，M10.1产生一个脉冲，置位Q0.0。 停止同理。 注意：触摸屏按钮的配置：在触摸屏上，启动按钮和停止按钮都配置为“点动”模式（按下时写入1，松开时写入0）。这样，当按下时，M0.0（或M0.1）从0变1，产生上升沿；松开时，从1变0，产生下降沿（但我们没有使用下降沿）。 如果触摸屏按钮配置为“切换”模式（按一下为1，再按一下为0），那么当按下时，M0.0从0变1，产生上升沿；再次按下时，M0.0从1变0，产生下降沿（我们只使用上升沿，所以第一次按下启动，第二次按下并不会启动（因为第二次是下降沿））。所以，我们建议使用点动模式。 另外，如果触摸屏按钮配置为“切换”模式，那么停止按钮第一次按下时（上升沿）复位Q0.0，第二次按下时（下降沿）不会复位。所以，使用切换模式也是可以的（只要我们不使用下降沿）。但是，这样操作习惯上，启动按钮按一次启动，再按一次启动按钮并不会停止（因为第二次按启动按钮是下降沿，我们没使用）。所以，启动和停止按钮应该独立，且使用点动模式更符合操作习惯。 最后，我们还需要考虑互锁、安全等因素，但基本功能如上。 因此，用户可以根据上述思路在PLC中编程，并在触摸屏上配置相应的按钮。 引用说明： [^1]: 参考了PLC一体机中触摸屏和PC电脑通讯的实现，但本文主要关注PLC程序实现双控启动。 [^2]: 参考了单按钮启停功能的实现，但本文采用双按钮（启动和停止分开）的方式。 相关问题： 1. 如何配置触摸屏按钮为点动模式？ 2. 如果使用常闭点作为实体停止按钮，程序应如何修改？ 3. 双控启动功能在工业自动化中有什么应用场景？</think>### PLC中实现实体按钮和触摸屏按钮双控启动功能 在工业自动化系统中，通过**实体按钮（硬件输入）** 和**触摸屏按钮（HMI输入）** 共同控制设备启动是常见需求。以下是实现双控启动的完整方案，以西门子S7-200 SMART PLC为例： --- ### 一、实现原理 1. **核心逻辑**： - 实体按钮和触摸屏按钮的启动信号以**并联方式**接入控制回路。 - 停止信号以**串联方式**接入控制回路（任意停止信号触发即停机）。 - 使用**自锁电路**保持启动状态，直至停止信号触发。 2. **信号类型**： - **实体按钮**：物理输入点（如`I0.0`启动、`I0.1`停止）。 - **触摸屏按钮**：通过HMI写入PLC的中间寄存器（如`M0.0`启动、`M0.1`停止）。 --- ### 二、PLC程序实现（梯形图） #### 方案1：基本自锁电路（推荐） ```ladder 网络1: 启动控制 | I0.0 M0.0 I0.1 M0.1 Q0.0 | |----| |----| |------|/|------|/|------+----( )----| | | | | | | | | | | | Q0.0 | | +--------|--------|-------|----| |----| | | | | | | | | +-----------| | | | | ``` - **逻辑说明**： - **启动条件**： - 实体启动按钮 `I0.0` **或** 触摸屏启动信号 `M0.0` 为 `1`（并联）。 - **停止条件**： - 实体停止按钮 `I0.1` **或** 触摸屏停止信号 `M0.1` 为 `1`（串联常闭点 `|/|`，任一为 `1` 即断开回路）。 - **自锁**：通过 `Q0.0` 常开触点实现自保持。 #### 方案2：置位/复位指令（简化版） ```ladder 网络1: 启动触发 | I0.0 M0.0 | |----| |----| |--------( S ) // 置位Q0.0 | Q0.0 | 网络2: 停止触发 | I0.1 M0.1 | |----| |----| |--------( R ) // 复位Q0.0 | Q0.0 | ``` - **逻辑说明**： - 任意启动信号触发时，置位 `Q0.0`（保持启动状态）。 - 任意停止信号触发时，复位 `Q0.0`（立即停机）。 --- ### 三、触摸屏配置步骤（以威纶通HMI为例） 1. **启动按钮配置**： - 地址类型：`M`寄存器，地址：`M0.0`。 - 操作模式：**点动模式**（按下时写 `1`，松开自动写 `0`）。 2. **停止按钮配置**： - 地址类型：`M`寄存器，地址：`M0.1`。 - 操作模式：**点动模式**（同上）。 3. **状态显示**： - 绑定 `Q0.0` 到指示灯，实时显示设备启停状态。 --- ### 四、硬件接线与安全注意事项 1. **实体按钮接线**： - 启动按钮（常开触点）→ PLC输入点 `I0.0`。 - 停止按钮（常闭触点）→ PLC输入点 `I0.1`（安全规范，断线自动停机）。 2. **安全设计**： - 急停信号**独立于PLC程序**，直接切断动力电源。 - 触摸屏停止信号 `M0.1` 需配置为**红色自复位按钮**。 - 在PLC中增加**互锁逻辑**（如设备运行中禁止二次启动）。 --- ### 五、应用场景 1. **设备本地/远程双控**：操作员可在现场按实体按钮，或在控制室通过触摸屏操作。 2. **冗余控制**：当触摸屏故障时，实体按钮仍可启停设备。 3. **安全维护**：维护期间通过触摸屏锁定启动权限（禁用 `M0.0`），仅允许实体按钮操作[^1]。 --- ### 常见问题解决 - **问题1：触摸屏按钮操作后设备无响应** → 检查HMI通讯配置（波特率、站地址）及PLC寄存器地址映射。 - **问题2：停止后设备自动重启** → 确认停止信号是否为**脉冲模式**（非自锁），或检查程序中的自锁逻辑是否被意外旁路[^2]。
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