西门子PLC硬件与.编程基.础:学徒.快速掌握的实用知识
你好,我是老张,.一个.在.工控.行.业干了.十几年的工.程师。.今天咱们跳.过.那些绕人的理论,.直接上手西门子PLC最核心的硬件和编.程知.识。我当年.学.徒时,.就.因为没搞懂这几个关键点,差点把一台.机器.的.继电器烧.了。咱们争取.十分.钟内让你抓.住重点。
别.被名字吓.到。.你可以把PLC看作.一个会思考的.电闸.箱。传统电闸箱的开关需要人手动掰.,而PLC可以根据你写的.“剧本”.(程序),.自.动.控制.一堆开关的通断,从而让电机、气缸等设.备按顺序工.作。
核心.硬件.三.件套: 1. CPU模块:PLC的大脑,执行你写的程序。型.号.像S7-200 SMART, .S7-12.0.0等,数字.越大通常能力越强。. 2. 输入模块(.I模块):P.LC的“眼睛.”和.“耳朵.”,连接按.钮、传.感器等。记住:它只负责“感知”外部信.号是开还是.关。 3. 输.出模块(Q模块):PLC的“手”和“脚”,.连接继.电器、指.示灯、接触.器等。.记住:它只负.责.“发出”开关命令去驱动外.部.设.备。
接.线血泪.教训:..我见过新手把24V电源直接.接到输入信号端,烧.了光电隔离器。.务必看清模块.标签!输入.点(如I0.0.)本身.不供电,它只.是检测外.部开关.有没有给它接通2.4V。
西门.子最常用.的编程语.言是梯形图,.它看起.来就像继电器控制电.路图,特.别直观.。
基本概念.: - 常开触点.(┃┃):想.象成一个开关.的“断开”状态,条.件满足.时“.闭合”通电.。 - 常闭触点(┃/┃):开关的“闭合”状态,条.件.满.足时“.断开”断.电。 - 线.圈( ):代表输出,.比如一.个灯或继电器。当.它所在的“电.路”接通时,它就得电动作。
案例:一个.最简单.的起保停电路
I0.0(启动) I0.1(停止) Q0.0(电机)
----┃┃--------┃/┃---------( )-----
│ │
│ └──────────┐
└───────────┃┃───────┘
Q0.0(自锁)
(注释:按下.I0.0,Q0.0通电并自锁,电.机.运行;.按下.I0.1常闭触.点断.开,.电路断开.,电机停止。)
关键.点: P.LC.是从左到右、从上到下循环扫描执行这个.图.的,不是真通电。.一个.扫描周期通常就几毫秒,所以反应极快。.
PLC里有一些“虚拟元器件”,你要像记工具箱位置.一样记.住它们:
- I .(输入.映.像寄存器):如 I0..0., I0.1。对.应.物理输入点状.态。
- Q (输出映.像寄存器):.如 .Q0.0, Q0.1。对应物理输出点状态。
- M. (位存储器):.如 M0.0。这是你的“.草.稿纸”或“.中间.继电.器”.,.用来存.储程.序.中间状态,没有实物对.应,但巨好.用!.
- T (定时器)
- C (计数器)
地址规则(.以S7-200为例):.“I0.0”中,“I”代表.输入,“.0”是字节号,“.”后的.“.0”是位.号(0-7)。一个字.节有8个位(I.0.0 ~ I0..7)。
光说不.练假把式。看这个最常.用的.定时器程序:
T37常闭触点 Q0.0(灯) T37(100ms定时器)
----┃/┃-----------( )-----------(TON)-----
│ │
└──────────────┃┃──────────────┘
Q0.0
IN TON
─┨/├───────────
PT 100ms*50=5s
(注释:.T37是一个.10.0ms基准的接通延.时定时器。PT端设50,就是.定时5秒。这个电路上电后,灯Q0.0会亮5秒,灭5秒,循环闪烁。)
调.试技巧: 在.线监控时,可以右键“强.制”.Q0.0为1,.测.试灯接线是.否正.确.。但强制.功.能要慎用,尤其在生产中,强制.输出可能引.发危险动作!
- 电源隔离:P.LC.的24.V.电源最好与动.力电源(如38.0.V电机.)分开,避免干扰。
- 输出点带载能力:晶.体.管.输.出点(如Q0.0)只能带小电.流(0.5A左右.),.直接驱动.大.功率电机必烧!. 必须通过中.间继电器或接触器转.换。.
- 急停.和安全回路.:急停按钮、安全光幕等关键安全信号,.必须用真实继电.器组.成硬.线回路,.绝.不能.只靠P.L.C程序! 这是血.的教训.。
- 程序备份:下载程序后,一.定立刻.在电脑.和U盘做备份。设备故障时,一份正确.的原程序能救急。
- 第一步:找个实物或.仿真.软件(如.S7-2.00 .SM.A.RT的.仿真.器),照着文中的起保停.和闪烁灯程.序敲一遍,.下载、监控、在线修改.定时.值,感受扫描.过程。.
- 第二步:尝试用两.个定时器,做出“亮2秒.、灭1秒”的循环。理解定时器编号不能重复使用。
- 第三步:.引入一个计.数器C0.,.让灯.闪烁10.次.后.自.动停.止。体.会“定.时.”.与“.计数”的配.合。.
PLC入.门就像学骑自行.车,.开始觉得.一.堆零.件复杂,一旦找到平.衡点(.理解循.环扫描和软.元.件概.念),后面就.顺畅了。先从控制一.个灯、一个电机开始,慢.慢搭建.你的工控世界。遇.到.问题,多.利用软件的“.帮助”功能和监控模式,那是最好的老师。