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緒論：

1.功能介紹

在一臺(tái)非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備中，自動(dòng)、手動(dòng)、復(fù)位、急停是最基本的功能，本章將講述實(shí)現(xiàn)這四種功能的編程方法，在此之前，需要先了解每種功能的目的。

自動(dòng)模式：

自動(dòng)模式下，設(shè)備將按照自動(dòng)化流程進(jìn)行，每一機(jī)構(gòu)完成指定動(dòng)作之后，設(shè)備自動(dòng)停止。

手動(dòng)模式：

手動(dòng)模式下，可控制設(shè)備每一基本運(yùn)動(dòng)。

復(fù)位：

在設(shè)備停止?fàn)顟B(tài)下，可使機(jī)構(gòu)按照一定順序回到初始位。

急停：

在任何情況下，可使所有機(jī)構(gòu)停止運(yùn)動(dòng)。

1.PLC工作原理

PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，主要分為輸入掃描、程序執(zhí)行、輸出刷新。在PLC運(yùn)行時(shí)，CPU根據(jù)用戶編好按指令順序作周期性循環(huán)掃描，從第一條程序指令開始逐條執(zhí)行用戶程序，直到程序結(jié)束，然后重新返回第一條指令，開始下一輪新的掃描。

2.博途環(huán)境下的PLC編程

OB\FB\FC\DB塊

在博途軟件的編程中，采用了塊的概念，便于大規(guī)模的程序設(shè)計(jì)，將程序分為獨(dú)立的，自成體系的各個(gè)部分，類似于子程序的功能，組織塊OB：由操作系統(tǒng)調(diào)用的程序塊，循環(huán)執(zhí)行的默認(rèn)組織塊為OB1，是唯一一個(gè)用戶必需的代碼塊，為用戶提供了基本的程序結(jié)構(gòu)。功能塊FB：是從另一個(gè)代碼塊進(jìn)行調(diào)用時(shí)執(zhí)行的子程序。功能FC與FB類似，只是沒有背景數(shù)據(jù)塊，數(shù)據(jù)塊DB：主要儲(chǔ)存數(shù)據(jù)。

程序塊詳細(xì)講解視頻：

https://pan.baidu.com/s/1sTVf9bNwzmSHU6myqED3Ig

常用編程指令

在博途環(huán)境的界面中，在程序段上方和界面右上方是常用默認(rèn)指令，自己可以根據(jù)需要對(duì)其修改，右側(cè)為博途支持的所有編程指令。

選擇指令時(shí)，直接將指令拖拽至程序段即可。

PLC變量

在編寫程序之前，需要先確認(rèn)程序中有哪些變量，然后將變量寫入變量表中，在表中可以修改變量的數(shù)據(jù)類型和地址。在博途的程序段中編寫好了程序，但是他的指令都是沒有與變量相關(guān)聯(lián)，此時(shí)需要在PLC變量表中建立所需要的變量，并與指令關(guān)聯(lián)。

博途編程教程視頻：

https://pan.baidu.com/s/1VMZL95f3t6p0Rw6Uc0IJxw?errno=0&errmsg=Auth%20Login%20Sucess&&bduss=&ssnerror=0&traceid= 

1.爪自動(dòng)程序（其他爪類似）

要求：按照下降，夾緊，上升，左移，旋轉(zhuǎn)，下降，松開，上升，回轉(zhuǎn)，右移的順序執(zhí)行五次；執(zhí)行五次之后停止工作；記錄右移次數(shù)（用計(jì)數(shù)器指令）

2 絲桿滑塊自動(dòng)程序

要求：根據(jù)2爪左移次數(shù)依次移動(dòng)至對(duì)應(yīng)位置；根據(jù)前提條件回到原位

3.爪手動(dòng)程序（其它爪類似）

要求：按下一個(gè)手動(dòng)運(yùn)動(dòng)的控制按鈕，如果再按下其他手動(dòng)運(yùn)動(dòng)控制按鈕則會(huì)斷開

4.注意事項(xiàng)及解決方法

4.1 在自動(dòng)化流程中，機(jī)構(gòu)會(huì)多次完成上升與下降動(dòng)作，但是PLC只能單線圈輸出（例如：程序中有多次下降輸出，PLC只會(huì)執(zhí)行一次）。

解決方法：將多個(gè)輸出整合為一個(gè)，并設(shè)置單個(gè)輸出被觸發(fā)的準(zhǔn)確且唯一的條件，例如，在兩次下降中，先分析機(jī)構(gòu)的狀態(tài)信息，再將狀態(tài)信息作為機(jī)構(gòu)下降的前提條件。

4.2 轉(zhuǎn)盤和二爪位置控制的事件觸發(fā)，即在自動(dòng)化流程中轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度后會(huì)執(zhí)行下一步，但是轉(zhuǎn)盤的下一次執(zhí)行需要事件來觸發(fā)（二爪位置控制與之類似）。

解決方法：將與轉(zhuǎn)盤相關(guān)聯(lián)的一爪的右移作為觸發(fā)條件，即一爪右移一次轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)角度（二爪位置控制與之類似）

4.3 一爪在完成五次上料動(dòng)作之后，一爪不會(huì)停止，仍會(huì)繼續(xù)執(zhí)行上料操作。

解決方法：在一爪第五次動(dòng)作完成時(shí)，斷開一爪的供電，即在PLC中，用計(jì)數(shù)器記錄一爪右移動(dòng)作次數(shù)，計(jì)數(shù)第五次后，斷開一爪供電。

4.4 手動(dòng)模式下，如果同時(shí)按下機(jī)構(gòu)的多個(gè)運(yùn)動(dòng)按鈕，機(jī)構(gòu)會(huì)同時(shí)執(zhí)行多個(gè)運(yùn)動(dòng)，.這樣會(huì)造成安全隱患。

解決方法：在手動(dòng)程序中添加多個(gè)運(yùn)動(dòng)之間的互鎖，即按下多個(gè)按鈕時(shí)，機(jī)構(gòu)不會(huì)運(yùn)動(dòng)，確保每次只能有一個(gè)動(dòng)作執(zhí)行。

4.5 手動(dòng)不能和自動(dòng)同時(shí)進(jìn)行，否則會(huì)有安全隱患。

解決方法：在PLC程序中添加自動(dòng)與手動(dòng)的互鎖

利用S7-PLCSIM adavanced可以建立虛擬PLC，與真實(shí)PLC具有相同的功能，在沒有真實(shí)所需的PLC情況下，也可以進(jìn)行調(diào)試工作，并且可以與博途軟件在一臺(tái)計(jì)算機(jī)上實(shí)時(shí)連接，使調(diào)試工作更加方便，快捷。

1.建立虛擬PLC

在博途里面根據(jù)需求組態(tài)所需PLC

先打開博途軟件，點(diǎn)擊“創(chuàng)建新項(xiàng)目”，點(diǎn)擊“設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)”，點(diǎn)擊“添加新設(shè)備”，選擇控制器，根據(jù)需求選擇CPU型號(hào)，點(diǎn)擊“添加”即可。

對(duì)PLC網(wǎng)口添加子網(wǎng)

雙擊界面中的profinet接口，點(diǎn)擊“添加新子網(wǎng)”

在S7-PLCSIM adavanced中設(shè)置與博途中地址和型號(hào)相同的plc

打開S7-PLCSIM adavanced，點(diǎn)擊“online access”，打開“start virtual S7-1500PLC”下拉菜單，輸入博途中創(chuàng)建的PLC名稱，IP地址和子網(wǎng)掩碼，點(diǎn)擊“start”。

博途軟件教學(xué)視頻：

https://pan.baidu.com/s/1EvhHIvVlCS3cc186uYNLww

2.建立連接

將程序下載到PLC中

點(diǎn)擊“下載到設(shè)備”，選擇PC\PG接口類型為“PN\IE”，再選擇PG\PC接口為虛擬PLC接口，點(diǎn)擊“搜索”，搜索到設(shè)備后，即可下載（注意要先將項(xiàng)目屬性里面的保護(hù)設(shè)置為“塊編譯時(shí)支持仿真”）

建立PLC程序中的變量與MCD中信號(hào)的映射

將PLC中的輸入、輸出變量與MCD中輸入、輸出信號(hào)建立聯(lián)系，從而達(dá)到PLC中的輸出信號(hào)作為MCD的輸入信號(hào)的目的。

由于程序驗(yàn)證過程并不復(fù)雜，下方有虛擬調(diào)試完整視頻，這里詳細(xì)步驟就不講解了。

1.在線監(jiān)控

點(diǎn)擊在線，在博途環(huán)境下觀察程序的運(yùn)行情況。

2.運(yùn)行程序

在MCD中點(diǎn)擊播放，觀察程序控制的運(yùn)動(dòng)情況。

3.程序優(yōu)化

在觀察運(yùn)動(dòng)過程中往往會(huì)出現(xiàn)很多與預(yù)期不同的情況，這是需檢查程序運(yùn)行狀況和MCD中信號(hào)觸發(fā)情況及仿真序列運(yùn)行情況，再根據(jù)對(duì)應(yīng)錯(cuò)誤進(jìn)行修改。

• 完整視頻演示

此視頻講解的是1爪下降的完整虛擬調(diào)試過程，設(shè)備完整的虛擬調(diào)試操作較為復(fù)雜，請(qǐng)讀者理解了視頻教程之后自己完成。在上述講解內(nèi)容中如有不清楚的地方，可參考此視頻加以理解。

結(jié)語 本章簡略的介紹了編程方面的基礎(chǔ)知識(shí)，詳細(xì)介紹了博途軟件的使用方法，并通過建立信號(hào)映射的方式，用虛擬PLC控制控制MCD中的虛擬模型。在接下來的文章中將講解使用PLC程序控制真實(shí)設(shè)備。