西门子S7-200 SMART PLC:编写最基础的“起保停”程序

 一、什么是“起保停”电路?

“起保停”是“启动-保持-停止”的简称,也称为“自锁电路”。它是继电器控制系统和PLC程序中最基本、最核心的控制逻辑。

  启动 (Start):   由一个点动按钮(常开触点)触发,使设备运行。

  保持 (Hold / Seal):   通过设备自身的辅助触点(在PLC中是用输出点的常开触点)并联在启动按钮上,形成自锁。当启动信号消失后,设备能通过这个自锁触点继续保持得电状态。

  停止 (Stop):   由另一个点动按钮(常闭触点)触发,切断电路,设备停止运行。

 二、案例描述

我们实现一个最简单的电机控制案例:

  有一个启动按钮  (SB1,常开触点)

  有一个停止按钮  (SB2,常闭触点)

  有一个交流接触器  (KM1)控制电机运行

  有一个过载保护  (FR,热继电器,常闭触点)

  有一个运行指示灯  (HL1)

  控制要求:   按下启动按钮,电机运行并自锁,运行指示灯亮。按下停止按钮或发生过载,电机停止,指示灯灭。

 三、I/O地址分配

首先,我们需要为实际的物理设备分配PLC内部的输入(I)和输出(Q)地址。

  注意:  

  在实际接线中,停止按钮(SB2)和过载保护(FR)这些为了安全起见通常使用常闭触点接入PLC的输入点。这样在正常状态下,PLC的I0.1和I0.2是接通(ON)的,线路断开时变为断开(OFF)  ,更加安全(断线故障会被认为是停止信号)。

  在程序逻辑中,我们需要用  常开触点  来代表一个“通”的条件,用  常闭触点  来代表一个“断”的条件。因此,对于外部接常闭触点的信号(如I0.1, I0.2),在程序里通常要使用其  常闭触点  逻辑,这样才能保证正常情况下的通路。

 四、编写程序(使用STEP 7-Micro/WIN SMART软件)

1.    打开软件  ,创建一个新项目。

2.    主程序(OB1)   中,在梯形图(LAD)视图中编写以下逻辑:

梯形图程序:

网络 1: 主起保停逻辑

  

网络 2: 运行指示灯

 

程序解释:

  网络 1 (Network 1):  

      `I0.1 (停止)`  : 这里使用的是  常闭触点  。因为外部按钮是常闭接入,正常时I0.1为ON,常闭触点`]/[`是导通的。当按下停止按钮,外部常闭变断开,I0.1变为OFF,导致程序中的常闭触点`]/[`断开,电路切断。

      `I0.2 (过载)`  : 同理,使用  常闭触点  。正常时导通,过载时外部FR常闭触点断开,I0.2变为OFF,导致程序中`]/[`断开。

      `I0.0 (启动)`  : 使用  常开触点  。按下按钮,I0.0为ON,触点`| |`闭合。

      当停止和过载条件都满足(即触点导通),并且按下启动按钮(I0.0导通)时,电流流至`Q0.0`线圈,使其得电(ON)。

      `Q0.0`  : 线圈得电后,其对应的常开触点会闭合。

      自锁支路  : `Q0.0`的常开触点并联在启动按钮`I0.0`上。一旦`Q0.0`得电,即使启动按钮`I0.0`被松开(断开),电流依然可以通过`Q0.0`的自锁触点保持流通,使`Q0.0`持续得电。这就是“保持”(自锁)功能。

  网络 2 (Network 2):  

      这个网络非常简单。只要电机运行(`Q0.0`为ON),输出点`Q0.1`就得电,点亮运行指示灯。这是一个简单的并联输出。

 五、程序仿真与下载

1.    编译项目  :点击菜单栏的“编译”按钮(或按F7),确保没有错误。

2.    下载到PLC  :

      用网线连接电脑和S7-200 SMART CPU的以太网口。

      点击“下载”按钮。

      在通信对话框中选择你的PLC设备,点击“下载”。

      下载完成后,将PLC切换到“RUN”模式。

3.    程序监控与调试  :

      点击“程序状态监控”按钮(眼镜图标),可以在线看到程序中触点和线圈的实际状态(接通为蓝色实线)。

      你可以强制表或者手动触动外部按钮,来模拟测试程序功能。

      测试启动  :强制`I0.0`为ON,应看到`Q0.0`和`Q0.1`变为ON并保持。

      测试停止  :强制`I0.1`为OFF(模拟按下停止按钮),应看到`Q0.0`和`Q0.1`变为OFF。

      测试过载  :强制`I0.2`为OFF(模拟过载动作),应看到`Q0.0`和`Q0.1`变为OFF。

 六、注意事项

1.    安全性  :起保停是最基本的逻辑,在实际工业应用中,重要的急停和安全回路  绝不能  只依赖于PLC程序。必须使用  硬件继电器回路  做安全冗余,例如将急停按钮、安全门开关、过载保护器等直接串入控制电机的接触器线圈回路中。

2.    输入点接线  :深刻理解物理开关(常开/常闭)与PLC程序内触点逻辑(常开/常闭)的对应关系,这是PLC入门的关键。

3.    扩展  :在这个基础上,你可以很容易地加入更多功能,如  点动  、  延时启动  、  延时停止  、  互锁  等,构建更复杂的控制系统。

希望这个详细的案例和解释能帮助你彻底理解S7-200 SMART的起保停编程!

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