基于PLC的飲料灌裝機控制系統(tǒng)設計

基于PLC的飲料灌裝機控制系統(tǒng)設計,基于,PLC,飲料,灌裝,控制系統(tǒng),設計 摘摘 要要隨著工業(yè)自動化水平日益提高，眾多工業(yè)企業(yè)均面臨著傳統(tǒng)生產線的改造和重新設計問題。PLC（可編程序控制器）是以微處理器為核心的工業(yè)控制裝置，它將傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)與計算機技術結合在一起，近年來在工業(yè)自動控制、機電一體化、改造傳統(tǒng)產業(yè)等方面得到普遍應用。作為通用工業(yè)控制計算機，其實現(xiàn)了工業(yè)控制領域接線邏輯到存儲邏輯的飛躍，在世界工業(yè)控制中發(fā)揮著越來越重要的作用。在飲料行業(yè)，自動化生產線的生產方式是推廣的最普及的一種生產模式，它促使灌裝的速度大幅提升，同時也使得灌裝精度更高，給企業(yè)帶來了不可小覷的生產力。鑒于此，設計者利用 PLC 的功能和特點設計出了一款飲料灌裝生產流水線控制系統(tǒng)。 本文所涉及的飲料灌裝自動化生產線采用 PLC 控制，流量計計量，確保了灌裝的速度和精度。本文詳細論述了飲料灌裝機控制系統(tǒng)的設計步驟，通過對灌裝機系統(tǒng)的充分了解，以行業(yè)現(xiàn)狀為出發(fā)點，結合其他行業(yè)自動控制技術的應用情況，提出了基于 PLC 的飲料灌裝機控制系統(tǒng)的基本結構。本系統(tǒng)設計中完成了飲料灌裝機控制系統(tǒng)的硬件的配置和軟件方面的設計，實現(xiàn)了飲料灌裝機控制系統(tǒng)的自動化。對勞動生產率的提高，對飲料的質量和產量的提高都具有深遠的意義。利用 PLC 控制飲料灌裝生產過程，可有效提高灌裝生產效率，并顯著增加控制系統(tǒng)的可靠性和柔性。 關鍵詞：可編程控制器；自動化；灌裝；生產線AbstractWith the increasing level of industrial automation, many industrial enterprises are faced with the transformation of traditional production line and re-design problem. PLC (programmable logic controller) is a microprocessor as the core of industrial control devices, it will relay the traditional control system combined with computer technology in recent years in industrial automation, mechanical and electrical integration, the transformation of traditional industries such as generally applied. As a general-purpose industrial control computer, the realization of industrial control wiring logical leap in logic to storage, industrial control in the world is playing an increasingly important role. In beverage industry,automated production line mode of production is to promote the most popular a kind of production mode, it causes the filling speed increases, but make the filling a higher precision, to bring enterprise cannot small gaze of productivity. In view of this, the designers of the use of PLC functions and features designed a beverage filling production line control system. This paper involves the drinks filling automation production line adopts PLC control, flow meter metering, insure the filling speed and precision. This paper describes in detail the control system of the drinksfilling machine design steps, a brief introduction of the drinks filling machine control system and baseon the self-industry and the application of the other trade on auto-control technique, proposed the frame of the control system based on programmable logical controller. This design completes the drinks production line hardware configuration and software design,to achieve the automation of the carbonated drinks filling machine. Not only improve the labor productivity, but also has far-reaching significance of the improvement of quality and yield. PLC control of the use of beverage filling production process, which can effectively improve the production efficiency of filling, and significantly increase the reliability of controlsystems and flexible. Keywords: Programmable controller；Automation；Filling；Production line目目 錄錄摘 要 .1ABSTRACT.2目 錄 .3第一章 可編程控制器概述 .51.1 PLC 的定義:.51.2 PLC 的組成:.51.3 可編程控制器的分類和發(fā)展:.61.3.1 分類.61.3.2 可編程序控制器及其網(wǎng)絡的發(fā)展歷史.61.3.3 發(fā)展方向.71.4 PLC 的功能.71.5 PLC 的應用范圍.7第二章 任務及相關設計方案 .92.1 任務的分析.92.2 硬件設計方案.92.3 飲料灌裝結構圖.102.4 項目目標.122.5 生產流程.122.6 軟件設計方案.122.6.1 經驗設計方法.122.6.2 邏輯設計方法.132.7 具體控制要求.132.7.1 M1 主傳送帶電動機 .132.7.2 M2 次品傳送帶電動機 .132.7.3 M3 灌裝電動機 .132.7.4 灌裝機.142.7.5 質量檢測與次品的分離.14第三章 元器件的選擇 .153.1 PLC 的選擇 S7200.153.2 電機的選擇.163.3 傳感器的選擇.183.3.1 光電傳感器.193.3.2 壓力傳感器.193.3.3 液位傳感器.203.3.4 接近開關.20第四章 系統(tǒng)程序的設計 .224.1 系統(tǒng)原理圖.224.2 系統(tǒng)流程圖.234.3 I/O 分配表.244.4 編程軟件 STEP 7 MICRO/WIN32 .254.4.1TEP 7 Micro/WIN32 編程軟件的主界面.254.4.2 項目（Project）.264.4.3 使用 PC/PPI 電纜建立通信連接及設置通信參數(shù).274.4.4 程序的編寫與下裝操作.284.4.5 用編程軟件監(jiān)視與調試程序.334.4.6 調試程序的其他方法.374.5 梯形圖.38總結 .44參考文獻 .45致 謝 .46第一章第一章 可編程控制器概述可編程控制器概述1.1 PLC 的定義的定義:可編程控制器，簡稱 PLC（Programmable logic Controller）,是指以計算機技術為基礎的新型工業(yè)控制裝置。在1987年國際電工委員會（International Electrical Committee）頒布的 PLC 標準草案中對 PLC 做了如下定義:PLC 是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序運算、計時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并能通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。PLC 及其有關的外圍設備都應該按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴展其功能的原則而設計。總之可編程控制器是一臺計算機，它是專為工業(yè)環(huán)境應用而設計制造的計算機，它具有豐富的輸入/輸出接口，并且具有較強的驅動能力，但可編程控制器產品并不針對某一具體工業(yè)應用，在實際應用時其硬件需根據(jù)實際需要進行選用、配置，其軟件需根據(jù)控制要求進行設計編制。1.2 PLC 的組成的組成:PLC 的基本組成可歸為四大部件：1中央處理單元（CPU 板）控制器的核心；2. 輸入部件 （I/O 部件）連接現(xiàn)場設備與 CPU 之間的接口電路；3. 輸出部件 送出 PLC 運算后得出的控制信息；4. 電源部件 為 PLC 內部電路提供能源。另外，還必須有編程器將用戶程序寫進規(guī)定的存儲器內。PLC 的基本組成框圖如圖1-1所示： 圖 1-11.3 可編程控制器的分類和發(fā)展可編程控制器的分類和發(fā)展:1.3.1 分類分類按 I/O 點數(shù)可分為大、中、小型三大類，通?？梢远x為：小型：I/O 點數(shù)在256點以下；中型：I/O 點數(shù)在2561024點之間大型：I/O 點數(shù)在1024點以上。1.3.2 可編程序控制器及其網(wǎng)絡的發(fā)展歷史可編程序控制器及其網(wǎng)絡的發(fā)展歷史1968年，美國通用汽車公司（GM）根據(jù)市場形勢與生產發(fā)展的需要，提出了“多品種、小批量、不斷翻新汽車品牌型號”的戰(zhàn)略。要實現(xiàn)這個戰(zhàn)略決策，依靠原有的工業(yè)控制裝置顯然不行，而必須有一種新的工業(yè)控制裝置，它可以隨著生產品種的改變，靈活方便地改變控制方案以滿足對控制的不同要求。1969年，著名的美國數(shù)字設備公司（DEC）根據(jù) GM 的功能要求，研制出了這種新的工業(yè)控制裝置，并在 GM 公司的一條汽車自動化生產線上首次運行取得成功。根據(jù)這種新型工業(yè)控制裝置可以通過編程改變控制方案這一特點，以及專門用于邏輯控制的情況，稱這種新的工業(yè)控制裝置為可編程序控制器（Programmable Logic Controller） ，簡稱PLC。從1968年到現(xiàn)在，PLC 經歷了四次換代：第一代 PLC 大多用一位機開發(fā)，用磁芯存儲器存儲，只有邏輯控制功能。在第二代 PLC 產品中換成了8位微處理器及半導體存儲器，PLC 產品開始系列化。第三代 PLC 產品隨著高性能微處理器及位片式 CPU 在 PLC 中大量使用，PLC 的處理速度大大提高，從而促使它向多功能及聯(lián)網(wǎng)通信方向發(fā)展。第四代 PLC 產品不僅全面使用16位、32位高性能微處理器，高性能位片式微處理器，RISC（Reduced instruction set computer）精簡指令系統(tǒng) CPU 等高級 CPU，而且在一臺 PLC 中配置多個處理器，進行多通道處理。同時生產了大量內含微處理器的智能模板，使得第四代 PLC產品成為具有邏輯控制功能、過程控制功能、運動控制功能、數(shù)據(jù)處理功能、聯(lián)網(wǎng)通信功能的真正名符其實的多功能控制器。同一時期，由 PLC 組成的 PLC網(wǎng)絡也得到飛速發(fā)展。PLC 與 PLC 網(wǎng)絡成為工廠企業(yè)中首選的工業(yè)控制裝置，由 PLC 組成的多級分布式 PLC 網(wǎng)絡成為 CIMS（computer-integrated manufacturing system）系統(tǒng)不可或缺的基本組成部分。人們高度評價 PLC 及其網(wǎng)絡的重要性，認為它是現(xiàn)代工業(yè)自動化的三大支柱之一。 1.3.3 發(fā)展方向發(fā)展方向發(fā)展方向分小型化和大型化兩個發(fā)展趨勢。小型 PLC 有兩個發(fā)展方向，即?。ㄎⅲ┬突蛯I(yè)化。大型化指的是大中型 PLC 向著大容量、智能化和網(wǎng)絡化發(fā)展，使之能與計算機組成集成控制系統(tǒng)，對大規(guī)模、復雜系統(tǒng)進行綜合性的自動控制。1.4 PLC 的功能的功能1. 邏輯控制；2. 定時控制；3. 計數(shù)控制；4. 步進(順序)控制；5. PID 控制；6. 數(shù)據(jù)控制，PLC 具有數(shù)據(jù)處理能力；7. 通信和聯(lián)網(wǎng)；8. 其它 PLC 還有許多特殊功能模塊，適用于各種特殊控制的要求，如定位控制模塊、CRT 模塊。1.5 PLC 的應用范圍的應用范圍目前，在國內外 PLC 已廣泛應用冶金、石油、化工、建材、機械制造、電力、汽車、輕工、環(huán)保及文化娛樂等各行各業(yè)，隨著 PLC 性能價格比的不斷提高，其應用領域不斷擴大。從應用類型看，PLC 的應用大致可歸納為以下幾個方面：（1）開關量邏輯控制利用 PLC 最基本的邏輯運算、定時、計數(shù)等功能實現(xiàn)邏輯控制，可以取代傳統(tǒng)的繼電器控制，用于單機控制、多機群控制、生產自動線控制等，例如：機床、注塑機、印刷機械、裝配生產線、電鍍流水線及電梯的控制等。這是 PLC最基本的應用，也是 PLC 最廣泛的應用領域。（2）運動控制大多數(shù) PLC 都有拖動步進電機或伺服電機的單軸或多軸位置控制模塊。這一功能廣泛用于各種機械設備，如對各種機床、裝配機械、機器人等進行運動控制。（3）過程控制大、中型 PLC 都具有多路模擬量 I/O 模塊和 PID 控制功能，有的小型 PLC也具有模擬量輸入輸出。所以 PLC 可實現(xiàn)模擬量控制，而且具有 PID 控制功能的 PLC 可構成閉環(huán)控制，用于過程控制。這一功能已廣泛用于鍋爐、反應堆、水處理、釀酒以及閉環(huán)位置控制和速度控制等方面。（4）數(shù)據(jù)處理現(xiàn)代的 PLC 都具有數(shù)學運算、數(shù)據(jù)傳送、轉換、排序和查表等功能，可進行數(shù)據(jù)的采集、分析和處理，同時可通過通信接口將這些數(shù)據(jù)傳送給其它智能裝置，如計算機數(shù)值控制（CNC）設備，進行處理。第二章第二章 任務及相關設計方案任務及相關設計方案2.1 任務的分析任務的分析近年來，飲料工業(yè)發(fā)展迅猛，碳酸飲料、果汁飲料、蔬菜汁飲料、含乳飲料、瓶裝飲用水、茶飲料等品種不斷豐富，產量上的“飄紅”使得對設備市場的需求也呈“牛市” 。因此，這方面的計術還要進一步發(fā)展和完善，以適應現(xiàn)代工業(yè)的需要。 本次設計的任務是以 s7-200系列 PLC 作為處理核心，用行程開關、傳感器將生產過程中的信號（如空瓶的運行的位置、飲料瓶的大小等等）處理后送給 PLC 處理器，由 PLC 對數(shù)據(jù)進行運算，然后輸出驅動信號（如接觸器、電磁閥等等）來完成飲料罐裝生產過程的流水線操作。該系統(tǒng)的總體思路：此生產線為全自動控制的，生產線一旦上電，PLC 將通過軟件對生產線進行自動控制：通過輸出繼電器控制傳送帶的停轉和對飲料瓶灌裝的控制，實現(xiàn)對系統(tǒng)狀態(tài)的顯示，并且通過 PLC 內部的計數(shù)器對所生產的產品進行計數(shù)。傳統(tǒng)的飲料罐裝生產線的電氣設備控制系統(tǒng)是傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制方式,在使用的過程中，生產工效低，人機對話靠指示燈+按鈕+訊響器的工作方式，響應慢，故障率高，可靠性差，系統(tǒng)的工作狀態(tài)、故障處理、設備監(jiān)控與維護只能憑經驗被動的去查找故障點。且在生產過程中容易產生二次污染，造成合格率低，生產成本增加。而自動化生產線在眾多領域應用得非常廣泛，其控制部分常常采用 PLC 控制，它使自動化生產線運行更加平穩(wěn)，定位更加準確，功能更加完善，操作更加方便。為適應發(fā)展，故提出下面的 PLC 控制技術改造現(xiàn)有生產線。本文介紹了德國西門子 PLCS7- 200 在自動化飲料罐裝生產線控制系統(tǒng)中的應用，并從硬件和軟件兩方面進行了分析和研究。文章探討了如何利用德國西門子 PLC S7-200 進行飲料灌裝生產流水線的控制，重點分析了系統(tǒng)軟硬件設計部分，并給出了系統(tǒng)硬件接線圖、PLC 控制 I/O 端口分配表以及整體程序流程圖等，實現(xiàn)了飲料灌裝的自動化，提高了生產效率，降低了勞動強度。2.2 硬件設計方案硬件設計方案飲料的灌裝是采用了飲料灌裝機，飲料灌裝機將灌裝裝置以及封蓋裝置集合在一起，使飲料的灌裝穩(wěn)定、高效的完成。對于飲料瓶大小的區(qū)別是通過反射式光電傳感器工作來實現(xiàn)的。利用輔助繼電器對計數(shù)器進行正電平觸發(fā)來實現(xiàn)對所生產產品的計數(shù)。2.3 飲料灌裝結構圖飲料灌裝結構圖如圖 2-1，圖 2-2，圖 2-3 所示 圖 2-1 圖 2-2 圖 2-3系統(tǒng)的工作原理：系統(tǒng)一旦上電，傳送帶驅動電動機運轉，待空飲料瓶行至行程開關，行程開關閉合，電動機停轉，灌裝設備通過閥門的關斷來控制飲料灌裝的時間，待飲料灌裝過程完畢后電動機恢復轉動，如此循環(huán)實現(xiàn)生產線上的自動控制。對于傳送帶上的飲料瓶大小的區(qū)分，是通過所在位置的反射式光電傳感器工作來實現(xiàn)的。2.42.4 項目目標項目目標整個流水線由主傳送帶（M1）、次品傳送帶（ M2）、灌裝裝置、次品推動裝置、光電傳感器（定位）、壓力傳感器等組成。流水線的實時監(jiān)控，由傳感器檢測。電動機的啟動和停止，灌裝裝置的灌裝，次品的檢測、推動和計數(shù)由PLC 控制。2.52.5 生產流程生產流程按下啟動按鈕后，生產線進入自動工作狀態(tài)，具備工作條件后，瓶子隨著傳送帶進入灌裝工序，灌裝完成后傳送帶繼續(xù)啟動運行。當瓶子隨著主傳送帶平穩(wěn)的進入灌裝架時，灌裝架的光電傳感器信號送給 PLC，主傳送帶停止1秒，并且夾瓶裝置固定，一秒后，罐裝架的電磁閥打開，汽缸啟動并罐飲料，罐裝到5S（及罐滿）后自動停止，灌裝過程中有報警提示，罐裝結束后，主傳送帶開始啟動，通過壓力傳感器檢測是否滿瓶，沒裝滿的由推桿推入次品傳送帶。檢測滿瓶過程中計數(shù)（正品與次品分別計數(shù)） 。2.6 軟件設計方案軟件設計方案PLC 軟件方案設計的方法有經驗設計法，邏輯設計法等。2.6.1 經驗設計方法經驗設計方法梯形圖的經驗設計法是比較廣泛的一種方法。這種方法沒有普遍的規(guī)律可以遵循,具有很大的試探性很隨意性,最后的結果不是唯一的。該方法的核心是輸出線圈。以下是經驗設計方法的基本步驟：1.了解和熟悉被控設備的工藝過程和機械的動作情況。2.確定 PLC 的輸入信號和輸出負載，畫出 PLC 的外部接線圖。3.確定與繼電器電路圖的中間繼電器，時間繼電器對應的梯形圖中的輔助繼電器（M）和定時器（T）的元件號。4.根據(jù)前面的對應關系畫出梯形圖。2.6.2 邏輯設計方法邏輯設計方法邏輯設計法的理論基礎是邏輯代數(shù)。而繼電器控制系統(tǒng)的本質是邏輯線路?？匆粋€電氣控制線路都會發(fā)現(xiàn),線路的接通和斷開,都是通過繼電器等元件的觸點來實現(xiàn)的,故控制線路的種種功能必定取決于這些觸點的開，合兩種狀態(tài)。因此電氣控制電路從本質上說是一種邏輯線路,它符合邏輯運算的基本規(guī)律。2.7 具體控制要求具體控制要求2.7.1 M1 主傳送帶電動機主傳送帶電動機（1）功能：帶動主傳送帶運行。（2） 控制要求： 一旦啟動， M1 主傳送帶驅動電機啟動并保持到停止開關動作或者灌裝設備下的傳感器檢測到一個瓶子時停止，瓶子裝滿飲料后，傳送帶驅動電機 M1 必須自動啟動，并保持到又檢測到一個瓶子或停止開關動作。 通過交流接觸器實現(xiàn)失壓。欠壓保護。通過熱繼電器實現(xiàn)過載，欠相保護。2.7.2 M2 次品傳送帶電動機次品傳送帶電動機（1） 功能：帶動次品傳送帶運行（2） 控制要求：一旦啟動，則 M2次品傳送帶驅動電機啟動，并保持到停止開關動作。通過交流接觸器實現(xiàn)失壓。欠壓保護。通過熱繼電器實現(xiàn)過載，欠相保護。2.7.3 M3 灌裝電動機灌裝電動機 （1） 功能：保持料箱液位 （2） 控制要求：當料箱中下陷位傳感器動作時，M3啟動給飲料注入原料，當上限位傳感器動作時，M3停止。通過熔斷器實現(xiàn)短路保護。通過交流接觸器實現(xiàn)失壓。欠壓保護。通過熱繼電器實現(xiàn)過載，欠相保護。 2.7.4 灌裝機灌裝機 （1） 功能：在設定時間里定量灌裝。 （2） 控制要求： 當瓶子定位在灌裝設備下時，停頓1S，灌裝設備開始工作，灌裝過程為5S，灌裝過程應有報警顯示，5S 后停止灌裝并不再顯示報警。保護 （3）實現(xiàn)方法：電磁閥灌裝：電磁閥灌裝閥的開關由電磁閥控制，灌裝精度更高，計時恒壓定量灌裝原理，可使灌裝的誤差在千分之五以下。電動定量灌裝系統(tǒng)及電磁閥控制計量裝置，可進行精確灌裝，減少浪費。在恒壓儲液罐灌液中，里面有上限位和下限位傳感器，他們被淹沒時是1狀態(tài)。液面低于下陷位液面是恒壓儲液罐為空。飲料通過進液電磁閥流入恒壓儲液罐，液面到達上限位時進液電磁閥斷電關閉，使液位保持穩(wěn)定。恒壓儲液罐下面是灌裝頭部分，夾瓶裝置由汽缸1驅動下降，下降到位后，夾瓶裝置由汽缸2加緊定位，定位夾緊后，灌裝頭由汽缸3驅動下降，到位后灌裝頭電磁閥打開，開始灌裝，延時5秒電磁閥關閉，灌裝頭上升，夾瓶裝置放松上升，傳送帶電機啟動。2.7.5 質量檢測與次品的分離質量檢測與次品的分離（1）功能：檢測產品質量，將次品分離。第三章第三章 元器件的選擇元器件的選擇3.1 PLC 的選擇的選擇 S7200PLC 的選擇包括對PLC 的機型、容量、 I/O 模塊、電源等的選擇。S7-200 系列 PLC 是西門子公司20 世紀 90 年代推出的整體式小型可編程控制器。早些時候稱為CPU21X，其后的改進型稱為CPU22X。其結構緊湊、功能強，具有很高的性能價格比，在中小規(guī)模控制系統(tǒng)中應用廣泛。S7-22X 系列 PLC 可提供 5 種不同的基本單元和多種規(guī)格的擴展單元。其系統(tǒng)構成除基本單元、擴展單元外，還有編程器、存儲卡、寫入器、文本顯示器等。表 3-1 給出了 22X 系列 CPU 的基本配置。從表中可以看出，22X系列 CPU 具有很強的功能，如自帶高速計數(shù)器、通訊口、具有脈沖輸出功能、實時時鐘、能進行浮點運算等。此外，S7-200 系列 PLC 允許在程序中立即讀寫輸入、輸出口，允許在程序中使用中斷，允許設定通訊任務的處理時間，允許設置停止模式數(shù)字量輸出狀態(tài)，可以由用戶自己定義存儲器的掉電保護區(qū)，可以允許數(shù)字量時間，允許設置停止模式數(shù)字量輸出狀態(tài)，可以由用戶自己定義存儲器的掉電保護區(qū)，可以允許數(shù)字量及模擬量輸入加濾波器，還具有窄脈沖捕捉功能，為復雜的工業(yè)控制提供了方便。表表 3 3- -1 1 2 22 2X X 系系列列 C CP PU U 的的基基本本配配置置特性CPU221CPU222CPU224CPU226CPU226XM外型尺寸/mmmmmm908062908062120.5806219080621908062程序存儲區(qū)2048 字2048 字4096 字4096 字8192 字數(shù)據(jù)存儲區(qū)1024 字1024 字2560 字2560 字5120 字掉電保持時間 /h5050190190190本機 I/O6 入/4 出8 入/6 出14 入/10 出24 入/16 出24 入/16出擴展模塊數(shù)量02777高速計數(shù)器單相雙相4 路 30KHZ2 路 20KHZ4 路30KHZ6 路 30KHZ4 路 20KHZ6 路 30KHZ4 路 20KHZ6 路 30KHZ4 路 20KHZ2 路20KHZ脈沖輸出（ DC）2 路 20KHZ2 路20KHZ2 路 20KHZ2 路 20KHZ 2 路 20KHZ模擬電位器11222實時時鐘配置時鐘卡配置時鐘卡內置內置內置通訊口1RS-4851RS-4851RS-4852RS-4852RS-485在飲料灌裝生產流水線控制系統(tǒng)中我們只用了11 個輸入 8 個輸出 ,和簡單的邏輯和計數(shù)功能，配置基本單元就可以滿足要求，即選用CPU224 的西門子 S7-200 系列 PLC 作為控制器構成飲料灌裝生產流水線控制系統(tǒng)。結構描述：S7-200 CPU 將一個微處理器、一個集成電源和數(shù)字量I/O 點集成在一個緊湊的封裝中，從而形成了一個功能強大的小型可編程邏輯控制器。CPU 結構如圖 3-1 所示： 圖 3-13.2 電機的選擇電機的選擇 電動機 M1 型號為 Y132M-4，額定電壓為交流380V，額定電流為15A， 頻率為 50HZ，功率為 7.5KW，轉速為 1440r/min。 銘牌：型號： Y132M-4 功率： 7.5KW 頻率： 50HZ 電壓： 380V 電流： 16.4A 接法： 轉速： 1440r/min 電機上一般有這樣的銘牌，用來表示電機參數(shù)。介紹一下Y132M-4，Y 表示三相異步電動機；132 表示機座中心高； M 機座長度代號（分為 SML 短中長）， 4 為磁極個數(shù)（ 2P 磁極對數(shù)）。如表2-2 所示表 3-2 電機磁極個數(shù)及轉速磁極個數(shù)2 極4 極6 極8 極P（磁極對數(shù) ）1234轉速300015001000750 銘牌所標的為磁極個數(shù)，即幾極電機，對應對數(shù)和轉速。 p電機旋轉磁場的極對數(shù)。（實際上，由于轉差率的存在，電機.實際轉速略低于旋轉磁場的轉速） 電機轉速與頻率的公式n=60f/p上式中n電機的轉速（轉 /分）；60每分鐘（秒）；f電源頻率（ HZ）；在變頻調速 系統(tǒng)中，根據(jù)公式n=60f/p 可知：改變頻率 f 就可改變轉速降低頻率 f，轉速就變?。杭?60 f / p = n增加頻率 f，轉速就加大： 即 60 f / p = n表 3-3 物理量與單位物理量 符號基本單位單位符號公式功W焦耳（焦）JW=Fs=Pt功率P瓦特（瓦）WP=W/t=Fv電流I安培（安 )AI=U/R=W/R電壓U伏特（伏）VU=IR 電阻R歐姆（歐）R=U/I=W/II 電功W焦耳（焦）JW=UIt=Wt電功率P瓦特（瓦）WP=W/t=UI=IIR電動機 M2 型號為 Y90S-4，額定電壓為交流380V，額定電流為2.8A，頻率為 50HZ，功率為 1.1KW，轉速為 1440r/min。電動機 M3 選與電動機 M2 一樣的型號即可。電動機的轉速要盡量小，設計要求轉速為盡量小，綜合考慮到工作環(huán)境以及經濟效益方面，暫選電動機為Y90S-4.轉速 1400r/min ,效率為 78%，功率 1.1kw，質量 23kg.我們采用三角形的接法，接法如圖3-2 所示 圖 3-23.3 傳感器的選擇傳感器的選擇本設計需要用多個傳感器，有檢測空瓶的光電傳感器，檢測產品質量的壓力傳感器與檢測飲料罐液位的液位傳感器。3.3.1 光電傳感器光電傳感器TCRT5000 傳感器的工作原理與一般的紅外傳感器一樣,一傳一感 .TCRT5000 具有一個紅外發(fā)射管和一個紅外接收管.當發(fā)射管的紅外信號經反射被接收管接收后,接收管的電阻會發(fā)生變化,在電路上一般以電壓的變化形式體現(xiàn)出來。電阻的變化起取于接收管所接收的紅外信號強度,常表現(xiàn)在反射面的顏色和反射面接收管的距離兩二方面.3.3.2 壓力傳感器壓力傳感器選用稱重傳感器DJWX-08，DJWX-08 這個型號的稱重傳感器外形結構是單點式的，是目前用于稱重使用行業(yè)最多的一種結構其測量精度等級較高，可以達到0.02%的，特點及外形如圖3-3 所示。其在使用安裝方式屬于一端固定一端受力，這樣安裝方式也叫適應于稱重的整體結構以上是稱重傳感器的選型原因。生產廠家：上海狄佳傳感科技有限公司根據(jù)我們飲料的重量以及經濟實用性等綜合考慮選用： 圖 3-33.3.3 液位傳感器液位傳感器選用的佳樂 VP03EP，工作方式如圖3-4 所示 圖 3-43.3.4 接近開關接近開關1、接近開關有兩線制和三線制之區(qū)別，三線制接近開關又分為NPN 型和 PNP 型，它們的接線是不同的。2、兩線制接近開關的接線比較簡單，接近開關與負載串聯(lián)后接到電源即可。3、接近開關的負載可以是信號燈、繼電器線圈或可編程控制器PLC 的數(shù)字量輸入模塊。4、SN04-Y 交流二線式方形接近開關，感應距離4mm,交流90250V 供電。請見圖3-5 所示： 圖 3-5 接近開關接線圖 2.5 原件明細表符號名稱型號數(shù)量M1主傳送帶電動機Y132M-41M2次品傳送帶電動機Y90S-41M3灌裝裝置電動機Y90S-41FR1-3熱繼電器JR10-103QF1-5斷路器NS100N5PLC可編程控制器CPU 224 CN AC/DC/RLY1X1光電傳感器EDA-2DNA-YL2X2稱重傳感器DJWX-081X3液位傳感器VP03EP2X4電磁閥VT317-4G-022X5直線氣缸NSAL 32*1253X6氣爪NHZA2-16S1HL指示燈AD161 表 3-4 原件明細表第四章第四章 系統(tǒng)程序的設計系統(tǒng)程序的設計4.14.1 系統(tǒng)原理圖系統(tǒng)原理圖系統(tǒng)原理圖如圖4-1 圖 4-1 系統(tǒng)原理圖4.2 系統(tǒng)流程圖系統(tǒng)流程圖 4.3 I/O 分配表分配表表 4-1 I/O 分配表輸出輸出符號地址備注符號地址備注SB1I0.0啟動KA1Q0.0M1 電機SB2I0.1停止KA2Q0.1M2 電機SB3I0.2手動清零KA3Q0.2M3 電機、電磁閥 1KS1I0.3光電傳感器KA4Q0.3汽缸 1KS2I0.4上限位液位傳感器KA5Q0.4汽缸 2KS3I0.5下限位液位傳感器KA6Q0.5汽缸 3KPI0.6壓力傳感器KA7Q0.6灌水電磁閥、指示燈KS4I0.7位置傳感器1KA8Q0.7汽缸 4KS5I1.0位置傳感器2KS6I1.1位置傳感器3KS7I1.2光電傳感器2注：汽缸 1，2，3 分別控制夾緊裝置的下降，夾緊，灌裝頭下降，汽缸4 控制次品推動裝置。飲料灌裝生產流水線的操作方式分為手動操作方式和自動操作方式。自動操作方式主要指連續(xù)操作方式。手動操作是指用開關對系統(tǒng)的操作模式進行設置。例如，當選擇自動操作模式時，啟用連續(xù)操作方式。連續(xù)操作是指從原點開始，按一下啟動按鈕，系統(tǒng)將自動地、連續(xù)不斷地周期性循環(huán)。在工作中若按一下停止按鈕，系統(tǒng)將繼續(xù)完成一個周期的動作后，回到原點自動停止。4.4 編程軟件編程軟件 STEP 7 Micro/WIN324.4.1TEP 7 Micro/WIN32 編程軟件的主界面編程軟件的主界面STEP 7 Micro/WIN32是 S7-200的專用編程軟件，它工作在 Windows 平臺下，其主界面如下圖所示。 圖 4-14.4.2 項目（項目（Project）主界面的標題是 STEP 7 Micro/WIN32-Project1。項目包含的基本組件為：（1） 程序塊（Program Block）程序塊由可執(zhí)行的代碼和注釋組成，可執(zhí)行的代碼由主程序（OB1） 、子程序（可選） 、中斷服務程序（可選）組成。代碼被編譯并下裝到 PLC，而程序注釋則被忽略。（2） 符號表（Symbol Table）為便于記憶和理解，編程人員可通過符號表編寫符號地址。程序編譯后下裝到 PLC 時所有的符號地址被轉換成絕對地址。（3） 狀態(tài)表（Status Chart）在程序執(zhí)行時，可通過狀態(tài)表監(jiān)控指定的內部變量的狀態(tài)。狀態(tài)表并不下裝到 PLC 中，它只是用于監(jiān)控用戶程序運行情況的工具。（4） 數(shù)據(jù)塊（Data Block）數(shù)據(jù)塊由數(shù)據(jù)（存儲器的初始值和常數(shù)值）和注釋組成，只有數(shù)據(jù)被編譯并下裝到 PLC 中。（5） 系統(tǒng)塊（System Block）系統(tǒng)塊用于設置系統(tǒng)的組態(tài)參數(shù)，常用的系統(tǒng)組態(tài)包括設置數(shù)字量輸入濾波、模擬量輸入濾波，設置脈沖捕捉，配置數(shù)字量輸出表，定義存儲器保持范圍，設置 CPU 密碼，設置通信參數(shù)，設置模擬電位器，設置高速計數(shù)器，設置高速脈沖輸出等。系統(tǒng)塊的信息需要下裝到 PLC 中，如無特殊要求，可采用系統(tǒng)默認的參數(shù)值，如果不需要設置 CPU 密碼，可選擇“全部特權（1級） ” 。（6） 交叉引用表（Cross Reference）交叉引用表用于索引用戶程序中所用的各個操作數(shù)的位置和指令的助記符。還可以使用交叉引用表查看存儲器的哪些區(qū)域已經被使用，是作為位使用還是作為字節(jié)使用。在運行模式下編輯程序時，可以查看當前正在使用的跳變信號的地址。交叉引用表不下裝到 PLC 中，但只有在編譯程序成功后，才能使用交叉引用表。在交叉引用表中雙擊某個操作數(shù)，可以顯示包含該操作數(shù)的那一部分程序。（7） 通信（Communications）當計算機與 PLC 建立在線連接后，就可以對 PLC 進行通信參數(shù)設置。上裝或下裝用戶程序時，都是通過通信方式完成的。4.4.3 使用使用 PC/PPI 電纜建立通信連接及設置通信參數(shù)電纜建立通信連接及設置通信參數(shù)（1） PC/PPI 電纜的安裝與設置用計算機作為編程器時，計算機與 PLC 之間的連接一般是通過 PC/PPI 電纜進行通信的。PC/PPI 電纜帶有 RS-232/RS-485轉換器，將標有“PC”的 RS-232端連接到計算機的 RS-232通信接口，將標有“PPI”的 RS-485端連接到 PLC 的通信接口。在用 PC/PPI 電纜上的 DIP 開關設置波特率時應與編程軟件中設置的波特率相同，默認值為9 600bps,DIP 開關的第4位用于選擇10位或11位通信模式，第5位用于選擇將 RS-232口設置為數(shù)據(jù)終端設備（DTE）模式或數(shù)據(jù)通信設備（DCE）模式。在編程軟件 STEP 7 Micro/EIN32中設置通信參數(shù)時，可用鼠標單擊“通信”圖標“ ” ，或從菜單欄中選擇“檢視（View） ”,在彈出的下拉菜單中選擇“通信（Communications） ” ，出現(xiàn)“通信連接（Communications Links） ”對話框，在對話框中雙擊 PC/PPI 電纜圖標“ ” ，再單擊對話框中“屬性（Properties） ”按鈕，出現(xiàn)“PC/PPI 電纜屬性”對話框后，即可進行通信參數(shù)設置。（2） 建立計算機與 PLC 的在線連接如果在“通信連接”對話框中，顯示為尚未建立通信連接，雙擊對話框中的“刷新”圖標“ ” ，編程軟件將檢查所有可能與計算機連接的 S7-200 CPU站，并在對話框中顯示已建立起連接的每個站的 CPU 圖標、CPU 型號和站地址。（3） 設置和修改通信參數(shù)在“通信連接”對話框中，雙擊 PC/PPI 電纜圖標，在對話框中單擊“屬性（Properties） ”按鈕，出現(xiàn)“PC/PPI 電纜屬性”對話后，即可進行通信參數(shù)設置。STEP 7 Micro/WIN32的默認設置為多主站 PPI 協(xié)議，此協(xié)議允許 STEP 7 Micro/WIN32與其它主站（TD200等）在網(wǎng)絡中同為主站。在屬性對話框中選中多主站網(wǎng)絡（Multiple Master Network） ，即可啟動多主站 PPI 協(xié)議。未選擇時為單主站協(xié)議。設置 PPI 參數(shù)的步驟如下：1 在“PC/PPI 電纜屬性”對話框中，單 PPI 按鈕，在站參數(shù)區(qū)（Station Parameter）的地址（Address）框中，設置站地址。運行編程軟件 STEP 7 Micro/WIN32的計算機的默認地址為0,網(wǎng)絡中第一臺 PLC 的默認地址為2。2 在超時（Time-out）框中設置通信設備建立聯(lián)系的最長時間，默認值為1s。3 如果使用多主站 PPI 協(xié)議，選中“多主網(wǎng)絡” （Multiple Master Network） 。使用調制解調器或 Windows NT4.0時,不支持主站網(wǎng)絡。4 設置網(wǎng)絡通信的波特率。5 根據(jù)網(wǎng)絡中的設備數(shù)據(jù)選擇最高站地址，這是 STEP 7 Micro/WIN32停止尋找網(wǎng)絡中其它主站的地址。6 單擊“本機連接（Local Connection） ”按鈕，選擇連接 PC/PPI 電纜的計算機的通信口，以及是否使用調制調解器。7 單擊“確定” （OK）按鈕，完成通信參數(shù)設置。（4） 讀取 PLC 的信息如果想知道 PLC 的型號與版本、工作方式、掃描速度、I/O 模式設置以及CPU 和 I/O 模板的錯誤，可選擇菜單欄中的“PLC” ，在下拉菜單欄中選擇“信息（Information）后，將是示出 PLC 的 RUN/STOP 狀態(tài)，以 ms 為單位的掃描速度、CPU 的版本|錯誤的情況及各個模板的信息。4.4.4 程序的編寫與下裝操作程序的編寫與下裝操作（1）程序編寫的操作步驟1 創(chuàng)建項目：在為控制系統(tǒng)編寫應用程序前，首先應當創(chuàng)建一個項目（Project） ?？捎貌藛蚊睢拔募陆ā被虬垂ぞ邨l中“新建項目”按鈕，創(chuàng)建一個新的項目。使用菜單命令“文件另存為” ，可修改項目的名稱和項目文件所在的目錄。2 打開一個已有的項目：使用菜單命令“文件打開” ，可打開一個已有的項目。如果最近在某個項目上工作過，它將在文件菜單的下部列出，可直接選擇。項目存放在*.mwp 的文件中。3設置與讀取 PLC 的型號：在給 PLC 編程前，為防止創(chuàng)建程序時發(fā)生編程錯誤，應正確地設置 PLC 的型號。使用菜單命令“PLC類型” ，在出現(xiàn)的對話框中，選擇 PLC 的型號。在建立了通信連接后，單擊對話框中的“讀 PLC”按鈕，可讀取 PLC 的型號與硬件版本。4 選擇編程語言和指令集：使用菜單命令“工具（Tools）選項（Options） ” ，就彈出選項對話框，單擊“通用（General） ”按鈕，可選擇SIMATIC 指令集或 IEC1131-3指令集。還可以選擇程序編輯器（LAD、FBD 及STL）的類型。5 確定程序結構：數(shù)字量控制程序一般只有主程序，系統(tǒng)較大，功能復雜的程序，還可能有子程序、中斷程序和數(shù)據(jù)塊。主程序（在 S7-200中為 OB1）在每個掃描周期被順序執(zhí)行一次。子程序的指令存放在獨立的程序塊中，僅在被別的程序調用時才執(zhí)行。中斷程序也被存放在獨立的程序塊中，用于處理預先規(guī)定的中斷事件。中斷程序不由主程序調用，在中斷事件發(fā)生時由操作系統(tǒng)調用。6 編寫符號表：為便于記憶和理解，可采用符號地址編程，通過編寫符號表，可以用符號地址代替編程元件的地址。7 編寫數(shù)據(jù)塊：數(shù)據(jù)塊用于對變量寄存器 V 進行初始數(shù)據(jù)賦值，數(shù)字量控制程序一般不需要數(shù)據(jù)塊。8 編寫用戶程序：用選擇的程序編輯器（編程語言）編寫用戶程序。使用梯形圖語言編程時，單擊工具欄中的觸點圖標，可在矩形光標的位置上放置一個觸點，在與新觸點同時出現(xiàn)的窗口中，可選擇觸點的類型。單擊觸點上面或下面的紅色問號，可設置該觸點的地址或其他參數(shù)。用相同的方法可在梯形圖中放置線圈和功能框。單擊工具條中帶箭頭的線段，可在矩形光標處連接觸點間的連線。雙擊梯形圖中的網(wǎng)絡編號，在彈出的窗口中可輸入網(wǎng)絡的標題和網(wǎng)絡的注釋。9 編譯程序：用戶程序編寫完成后，要進行程序編譯。使用菜單命令“PLC編譯（Compile） ”或“PLC全部編譯（Compile All） ” ，或按工具條中的編譯按鈕、全部編譯按鈕，進行程序編譯。編譯后在屏幕下部的輸出窗口顯示語法錯誤的數(shù)量、各條語法錯誤的原因和產生錯誤的位置。雙擊輸出窗口中的某一條錯誤，程序編輯器中的光標會自動移到程序中產生錯誤的位置。必須改正程序中所有的錯誤，且編譯成功后，才可能下裝到 PLC 中。10 程序的下裝、上裝及清除：當計算機與 PLC 建立起通信連接，且用戶程序編譯成功后，可以進行程序的下裝操作。下裝操作需在 PLC 的運行模式選擇開關處于 STOP 的位置時才能進行，如果運行模式選擇開關不在 STOP 位置，可將 CPU 上的運行模式選擇開關撥到 STOP位置?；蛘邌螕艄ぞ邨l中的停止按鈕，或者選擇菜單命令“PLC停止（STOP） ” ，也可以使 PLC 進入到 STOP 工作模式。單擊工具欄中的下裝按鈕，或者選擇菜單命令“文件下裝（Download） ” ，將會出現(xiàn)下裝對話框。在對話框中可以分別選擇是否下裝程序塊、數(shù)據(jù)塊和系統(tǒng)塊。單擊“確定”按鈕后開始將計算機中的信息下裝到 PLC 中。下裝成功后，確認框顯示“下裝成功” 。如果在編程軟件中設置的 PLC 型號與實際型號不符，將出現(xiàn)警告信息，應在修改 PLC 的型號后再進行下裝操作。也可以將 PLC 中的程序塊、數(shù)據(jù)塊、系統(tǒng)塊上裝到運行編程軟件的計算機中。上裝前應在 STEP 7 Micro/WIN32中建立或打開一個項目，最好新建一個空的項目，用于保存從 PLC 中上裝的塊。單擊工具欄的上裝按鈕，或者選擇菜單命令“文件上裝” ，在上裝對話框中選擇需要上裝的塊后，單擊“確定”按鈕。（2）程序編寫及下裝舉例下圖是一個簡單的數(shù)字量控制系統(tǒng)鼠籠型電動機串電阻進行降壓啟動的控制系統(tǒng)的應用實例。按下啟動按鈕 SB1后，電動機的定子接觸器 KM1串聯(lián)啟動電阻進行降壓啟動，設啟動時間為5s，啟動結束后，短接接觸器 KM2將啟動電阻短接，電動機全壓運行。按下停止按鈕 SB2后，電動機停車。該系統(tǒng)具有熱繼電器 FR 做過載保護，過載后 FR 的動斷觸點斷開，也會使電動機停止運行。首先在斷電的狀態(tài)下，用 PC/PPI 電纜連接好計算機與 PLC，然后為計算機與 PLC 通電，打開編程軟件 STEP 7Micro/WIN32，創(chuàng)建一個項目（Project） 。用菜單命令“PLC類型（Type） ”設置 PLC 的型號，如 CPU222。用菜單命令“工具（Tools）選項（Options） ” ，在彈出的對話框中單擊“通用（Genenal） ” 按鈕，選擇 SIMATIC 編程模式和梯形圖編輯器。由于這是一個很簡單的數(shù)字量控制程序，可以沒有子程序、中斷程序和數(shù)據(jù)塊，不使用局部變量表 L，全部程序都在主程序中。一般的數(shù)字量控制程序通常都采用這種程序結構，圖4-3為此實例的 PLC 梯形圖。圖 4-2 串電阻降壓啟動的原理圖及 PLC 外部接線圖圖 4-3 串電阻降壓啟動的 PLC 梯形圖 圖 4-4 顯示符號地址的梯形圖由于控制系統(tǒng)對 CPU 和輸入/輸出特性沒有特殊的要求，可以全部采用系統(tǒng)塊的默認值。為了使程序有良好的可讀性，且便于高調試，可以使用符號表編程，尤其是當系統(tǒng)的控制規(guī)模較大時，一般都要采用符號表編程。在此例中，編寫的符號表如下表所示。符號表 元件符號編程元件地址 編程符號 注 釋 SB1I0.0啟動啟動按鈕的動合觸點SB2I0.1停止停止按鈕的動合觸點FRI0.2過載熱繼電器的動斷觸點KM1Q0.0電源接通交流電源的接觸器KM2Q0.1短接短接啟動電阻的接觸器 T37啟動延時延時5s 編寫控制程序時，可以輸入編程元件的符號地址，也可以輸入編程元件的絕對地址。使用編程元件的絕對地址時，會被自動轉換為符號地址，在梯形圖程序中也將顯示符號地址。在下裝操作進行之前，應設置好計算機與 PLC 的的通信參數(shù)。在確認控制程序正確的前提下，即用戶程序全部編譯成功后，在 STOP 的工作模式下，使用菜單命令“文件下裝（Download） ” ，將計算機中的的信息下裝到 PLC 中。初次下裝時，可選擇下裝程序代碼塊和系統(tǒng)塊。下裝成功后，可進行模擬調試。1 將 I0.2端子與 DC24V 的 L+端連接，模擬熱繼電器的動斷觸點在正常運行時的狀態(tài)。2 將 I0.0端子與 DC24V 的 L+端連接一下并隨即斷開，模擬按下啟動按鈕又松開,觀察 Q0.0的 LED 燈是否為 ON。3 5s 后，觀察 Q0.1的 LED 燈是否為 ON。4 將 I0.1端子與 DC24V 的 L+端連接一下并隨即斷開，模擬按下停止按鈕又松開，觀察 Q0.0、Q0.1的 LED 燈是否為 OFF。5 再次將 I0.0端子與 DC24V 的 L+端連接,模擬系統(tǒng)再次啟動，觀察啟動過程是否正常。6 斷開 I0.2端子與 DC24V 的 L+端的連接，模擬熱繼電器過載動作，動斷觸點斷開，觀察 Q0.0、Q0.1的 LDE 燈是否為 OFF。（3）數(shù)據(jù)塊的使用1在數(shù)據(jù)塊中對地址和數(shù)據(jù)賦值數(shù)據(jù)塊用于對變量寄存器 V 賦初值，可用字節(jié)、字或者雙字賦值。數(shù)據(jù)塊中的典型行包括起始地址以及一個以上的數(shù)據(jù)值。數(shù)據(jù)塊中的第一行必須包含明確的地址，以后的行可不包括明確的地址。如果在單地址后面鍵入多個數(shù)據(jù)，或者鍵入只包含數(shù)據(jù)值的行時，由程序編輯器根據(jù)前面的地址和數(shù)據(jù)長度（字節(jié)、字、雙字） ，自動進行地址賦值。數(shù)據(jù)塊編輯器接收大小寫字母，并允許用逗號、制表符或空格作為地址和數(shù)據(jù)的分隔符號，例如，一個從 VB3到 VB13數(shù)據(jù)塊中的數(shù)據(jù)如下：VB3 -25 從 VB3開始的字節(jié)數(shù)據(jù)（只占用 VB3一個字節(jié)）VD4 100.5 從 VD4開始的雙字實數(shù)數(shù)值(占用 VB4VB7的4個字節(jié))VW8 3，4，56 從 VW8開始的3個字數(shù)值（占用 VB8VB13的6個字節(jié)）2輸入錯誤的顯示與處理如果數(shù)據(jù)塊位于激活窗口，可以用菜單命令“PLC編譯”進行編譯，如果數(shù)據(jù)塊不在當前激活窗口，可以用菜單命令“PLC全部編譯”進行編譯。在對數(shù)據(jù)塊進行編譯時，如果編譯器發(fā)現(xiàn)錯誤，將在輸出窗口顯示錯誤。雙擊錯誤信息，則在數(shù)據(jù)塊窗口顯示有錯誤的行。如果在對數(shù)據(jù)塊賦值過程中，某行出現(xiàn)輸入錯誤，當在行尾鍵入回車鍵后，將在錯誤行的左邊出現(xiàn)一個叉號，顯示輸入錯誤。改正后還要重新進行編譯，直到改正所有的錯誤。4.4.5 用編程軟件監(jiān)視與調試程序用編程軟件監(jiān)視與調試程序（1）用狀態(tài)表監(jiān)視與調試程序打開和編輯狀態(tài)表在程序運行時,可以用狀態(tài)表來讀、寫、強制和監(jiān)視 PLC 的內部編程元件。單擊指令樹中的狀態(tài)表圖標，或者用菜單命令“檢視（View）狀態(tài)表（Status Chart） ”均可打開已有的狀態(tài)表，并可以進行編輯。如果一個項目中有多個狀態(tài)表，可以用狀態(tài)表底部的標簽按鈕進行切換。在啟動狀態(tài)表前，可在狀態(tài)表中輸入監(jiān)視的編程元件的地址和數(shù)據(jù)類型，定時器和計數(shù)器可按位或者按字進行監(jiān)視。如果按位監(jiān)視，顯示的是它們輸出位的1/0狀態(tài)；如果按字監(jiān)視，則顯示的是它們的當前值。用菜單命令“編輯插入” ，或者用鼠標右鍵單擊狀態(tài)表中的單元，可以在狀態(tài)表當前光標位置的上部插入新的行。也可以將光標置于最后一行中的任意單元后，單擊向下的箭頭鍵，將新的行插在狀態(tài)表的底部。在附表中選擇編輯元件，并將其復制到狀態(tài)表中，可以加快創(chuàng)建狀態(tài)表的速度。創(chuàng)建新的狀態(tài)表可以將要監(jiān)視的編程元件進行分組監(jiān)視，分別創(chuàng)建幾個狀態(tài)表，用鼠標右鍵單擊指令樹中的狀態(tài)表圖標，就彈出一個窗口，在窗口中選擇“插入狀態(tài)表”選項可創(chuàng)建新的狀態(tài)表。啟動和關閉狀態(tài)表當計算機與 PLC 的的通信連接成功后，用菜單命令“調試（Debug）狀態(tài)表（Status Chart） ”打開狀態(tài)表，或者用鼠標單擊調試工具條上的“狀態(tài)表”圖標“ ”來啟動狀態(tài)表。再操作一次就可以關閉狀態(tài)表。啟動狀態(tài)表以后，編程軟件從 PLC 中收集狀態(tài)信息，并對表中的數(shù)據(jù)更新，還可以根據(jù)需要強制修改狀態(tài)表的數(shù)據(jù)。單次讀取狀態(tài)信息狀態(tài)表被關閉時，用菜單命令“調試（Debug）單次讀?。⊿ingle Read） ”，可以從 PLC 中讀取當前的數(shù)據(jù)，并在狀態(tài)表中顯示當前數(shù)值，在執(zhí)行用戶程序時對狀態(tài)表中的數(shù)值不進行更新。（2）用狀態(tài)表強制改變數(shù)值當 PLC 工作在 RUN 模式下,可對程序中的某些變量進行強制性的賦值操作。S7-200CPU 允許強制性地給所有的 I/O 點賦值，此外還可以改變最多16個內部寄存器（如 V、M）的數(shù)據(jù)，或者模擬量 I/O（AI 或 AQ）的數(shù)據(jù)。對 V 或 M 可按字節(jié)、字、雙字來改變。對模擬量只能從偶數(shù)字節(jié)開始，以字為單位來改變模擬量。強制的數(shù)據(jù)可以永久性地存儲在 CPU 的 EEPROM 中。在讀取輸入（輸入采樣）階段，強制值被當做輸入讀入；在程序執(zhí)行階段，強制數(shù)據(jù)用于由立即讀和立即寫指令指定的 I/O 點；在通信處理階段，強制值用于通信的讀/寫請求。在修改輸出（輸出刷新）階段，強制數(shù)據(jù)被當做輸出寫入輸出電路。當進入 STOP 狀態(tài)時，輸出將為強制值，而不是系統(tǒng)中設置的值。通過強制 V、M、T 或 C，強制功能可用來模擬立即條件；通過強制 I/O 點，強制功能可用來模擬物理條件。值得注意的是，強制操作可能導致系統(tǒng)出現(xiàn)無法預料的情況，甚至引起人員傷亡或設備損壞。顯示狀態(tài)表后，可以用“調試（De