西门子PLC从入门到精通的五个例子，理论讲解和程序演示！
可编程控制器的分类
按组成结构：整体式、模块式和紧凑型
按I/O点数：大(>1024)、中(256～1024)、小型(26点)<256点)
按功能：低、中、高档.
PLC硬件系统：输入部分；操作控制部分；（CPU）；操作控制部分（CPU）
可编程控制器的机器扫描周期是指用户程序运行的时间。它分为执行CPU自诊断、处理通信请求、读取输入（输入采样）、五个阶段：执行程序、编写输出（输出刷新）。
S7-200CPU有两种工作方式：
STOP(停止)。CPU在停止工作时不执行程序，此时可以将程序装载到CPU或系统设置。
RUN(操作)。CPU在RUN工作模式下运行用户程序。
在程序编辑、上下载等处理过程中，CPU必须放置在STOP中。
改变工作方式的方法：
使用PLC上的开关来改变工作模式。
使用STEP7-Micro/WIN32编程软件设置工作模式。
在程序中插入STOP指令，CPU可以通过RUN进入STOP工作模式。
使用工作模式开关来改变工作状态。
CPU工作模式选择在CPU模块的出口/入口下的工作模式开关。工作模式开关有三个档位:STOPTERM(Terminal)、RUN。
提供参与操作的数据地址的方法称为寻址方法。
S7-200数据的搜索方式有三类:立即数字搜索、直接搜索和间接搜索；有四种搜索格式:位置、字节、单词和双字。指令中以常数的形式出现立即数字搜索的数据。
输入继电器线圈只能由外部信号驱动，不能由程序指令驱动。
输出继电器用于将PLC输出信号传输到负载，只能由程序指令驱动。
数据存储区及组件功能
(1)输入/输出图像寄存器
(2)变量存储器(V)
(3)内部标志位(M)存储区
(4)继电器的顺序控制(S)存储区
(5)特殊标志位(SM)存储器
(6)局部存储器(L)
（7）定时器
（8）计数器
(9)模拟量输入/输出图像寄存器(AI/AQ)
{h3}51a1896f9774c00a5f4
(11)高速计数器(HC)
定时器的主要参数包括定时器预置值、当前计时值和状态位。
计数器有一个16位的当前值寄存器和一个状态位。当当前值寄存器用于累计脉冲数量时，在程序中赋予其设定值（预置值）；当计数器当前值大于或等于预置值时，状态位置1。
S7-200CPU提供三种类型的计数器：
增计数，
减计数，
增/减计数。
S7-200系列PLC支持SIMATIC和IEC1131-3两种基本类型的指令集，编程时可任意选择。
SIMATIC指令集是西门子公司PLC专用指令集，具有专用性强、执行速度快等优点，可提供LAD，STL，各种编程语言，如FBD。
根据国际电工委员会，IEC1131-3指令集(IEC)PLC编程标准提供的指令系统。该编程语言适用于不同厂家的PLC产品，包括LAD和FBD。
LAD图形指令有三种基本形式：触点、线圈和指令盒。
实例编程：
例1
图1.1是三相异步电机的正反转运行电路。启动时，关闭QS，引入三相电源。按下正转控制按钮SB2，KML线圈通电，其常开触点关闭，电机正转，实现自锁。
图1.1
当电机需要反转时，按下反转控制按钮SB3，KML线圈断电，KM2线圈断电，KM2常开触点关闭，电机反转自锁，按钮SBL为总停止按钮。
任务要求使用PLC实现上图所示的三相异步电机的正反转运行电路
（1）I/O地址分配(输入/输出)
PLC需要3个输入点和2个输出点，由上述控制要求确定／0地址分布如下：
I0.0：停止按钮SB1
I0.1：正转启动按钮SB2
I0.2：SB3逆转启动按钮
Q0.0：交流接触器KM1
Q0.1：交流接触器KM2反转运行
PLC外部硬件接线图
1)方案1:基本电路直接用“一保一停”实现。
2)方案二:利用“位置/复位”基本电路实现。
3)方案3:梯形图和指令表采用栈操作指令实现。
例2
图2.1是两台电机顺序启动逆序停止的控制电路图。按下启动按钮SB2，第一台电机M1开始运行，第二台电机M25s后开始运行；按下停止按钮SB3，第二台电机M2停止运行，10s后第一台电机ML停止运行；SBL是紧急停止按钮。当出现故障时，只要按下SBL，两台电机都会立即停止运行。
图2.1
任务要求使用PLC来实现上图所示的两个电机顺序启动逆序停止的控制电路，其控制时间图如下图所示。
I/O地址分配(输入/输出)
PLC需要3个输入点和2个输出点，其I/0地址分布如下：
I0.0：按钮SB1紧急停止
I0.1：SB2启动按钮
I0.2：停止按钮SB3
Q0.0：交流接触器KM1电机M1运行
Q0.1：交流接触器KM2电机M2运行
根据I／0地址分配和控制时间图显示，当按下启动按钮SB2时，输入继电器I0.1连接，输出继电器Q0.01，交流接触器KML线圈电源和自我保护，然后第一个电机M1运行，5s后输出继电器Q0.11，第二个电机M2。
开始运行；按下停止按钮SB3时，输入继电器I0.2接通，输出继电器Q0.1置0，第二台电机M2停止运行，10s后输出继电器Q0.0置0，第一台电机停止运行。梯形图和语句表如图所示。
例3
图3.1三相异步电机Y-△减压启动原理图。KML是电源接触器。KM2是△连接接触器，KM3为Y连接接触器，KT为启动时间继电器。其工作原理是:启动时关闭电源开关QS，按启动按钮SB2，KML、KM3和KT同时吸合并自锁，然后电机接成Y连接起动。
图3.1
任务需要PLC来实现图YY-△减压启动控制电路的控制时间图如图所示。上述控制要求可以通过PLC基本指令中的串联、并联和输出指令来实现。
例4
图4.1为库门自动控制示意图。当车辆靠近库门时，超声波开关动作（超声波开关为0N），库门打开，直到上限开关动作，车辆通过库门，红外光电开关动作（车辆覆盖光束，光电开关为0N），车辆完全进入库门，库门开始关闭，直到下限开关动作，完成自动控制过程。
图4.1
如图4-1所示，汽车在初始位置停在右侧，限位开关SQ2处于“0N”状态。按下启动按钮SB0后，汽车向左移动。当遇到限位开关SQL时，变为右行；返回限位开关SQ2变为左行。当遇到限位开关SQ0时，变为右行。返回起始位置后，停止移动。
任务要求用PLC控制车辆往复运动，并用单序列的顺序功能图编程。
图4-1
（1）I/O地址分配(输入/输出)
PLC需要4个输入点和2个输出点，其I/O地址分布如下：
I0.0：SQ0限位开天
I0.1：SQL限位开关
I0.2：SQ2限位开关
I0.3：启动按钮SB0
QO.0：接触器KML小车左行
QO.1：接触器KM2小车右行
汽车往复运动的顺序功能图
控制小车往复运动的梯形图
例5
城市隧道需要24小时的连续照明。有时考虑到节约用电，延长灯的使用寿命，需要分时控制，并有足够的照明。例如，隧道中有A、B、C三组灯，每天早上7:00到7:00，第一组灯亮，晚上7:00到晚上10:3组灯亮(车多)，晚上10:00到第二天早上7:00、三组灯亮，要求用开关控制三组灯的亮灭。
（1）I/O地址分配(输入/输出)
I0.0：控制开关
QO.1、QO.2、QO.3：三组灯
