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緒論：

1.功能介紹

在一臺非標自動化設備中，自動、手動、復位、急停是最基本的功能，本章將講述實現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。

自動模式：

自動模式下，設備將按照自動化流程進行，每一機構完成指定動作之后，設備自動停止。

手動模式：

手動模式下，可控制設備每一基本運動。

復位：

在設備停止狀態下，可使機構按照一定順序回到初始位。

急停：

在任何情況下，可使所有機構停止運動。

1.PLC工作原理

PLC采用循環掃描的工作方式，主要分為輸入掃描、程序執行、輸出刷新。在PLC運行時，CPU根據用戶編好按指令順序作周期性循環掃描，從第一條程序指令開始逐條執行用戶程序，直到程序結束，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，便于大規模的程序設計，將程序分為獨立的，自成體系的各個部分，類似于子程序的功能，組織塊OB：由操作系統調用的程序塊，循環執行的默認組織塊為OB1，是唯一一個用戶必需的代碼塊，為用戶提供了基本的程序結構。功能塊FB：是從另一個代碼塊進行調用時執行的子程序。功能FC與FB類似，只是沒有背景數據塊，數據塊DB：主要儲存數據。

程序塊詳細講解視頻：

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

常用編程指令

在博途環境的界面中，在程序段上方和界面右上方是常用默認指令，自己可以根據需要對其修改，右側為博途支持的所有編程指令。

選擇指令時，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據類型和地址。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聯，此時需要在PLC變量表中建立所需要的變量，并與指令關聯。

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.爪自動程序（其他爪類似）

要求：按照下降，夾緊，上升，左移，旋轉，下降，松開，上升，回轉，右移的順序執行五次；執行五次之后停止工作；記錄右移次數（用計數器指令）

2 絲桿滑塊自動程序

要求：根據2爪左移次數依次移動至對應位置；根據前提條件回到原位

3.爪手動程序（其它爪類似）

要求：按下一個手動運動的控制按鈕，如果再按下其他手動運動控制按鈕則會斷開

4.注意事項及解決方法

4.1 在自動化流程中，機構會多次完成上升與下降動作，但是PLC只能單線圈輸出（例如：程序中有多次下降輸出，PLC只會執行一次）。

解決方法：將多個輸出整合為一個，并設置單個輸出被觸發的準確且唯一的條件，例如，在兩次下降中，先分析機構的狀態信息，再將狀態信息作為機構下降的前提條件。

4.2 轉盤和二爪位置控制的事件觸發，即在自動化流程中轉盤轉動一個角度后會執行下一步，但是轉盤的下一次執行需要事件來觸發（二爪位置控制與之類似）。

解決方法：將與轉盤相關聯的一爪的右移作為觸發條件，即一爪右移一次轉盤轉動一個角度（二爪位置控制與之類似）

4.3 一爪在完成五次上料動作之后，一爪不會停止，仍會繼續執行上料操作。

解決方法：在一爪第五次動作完成時，斷開一爪的供電，即在PLC中，用計數器記錄一爪右移動作次數，計數第五次后，斷開一爪供電。

4.4 手動模式下，如果同時按下機構的多個運動按鈕，機構會同時執行多個運動，.這樣會造成安全隱患。

解決方法：在手動程序中添加多個運動之間的互鎖，即按下多個按鈕時，機構不會運動，確保每次只能有一個動作執行。

4.5 手動不能和自動同時進行，否則會有安全隱患。

解決方法：在PLC程序中添加自動與手動的互鎖

利用S7-PLCSIM adavanced可以建立虛擬PLC，與真實PLC具有相同的功能，在沒有真實所需的PLC情況下，也可以進行調試工作，并且可以與博途軟件在一臺計算機上實時連接，使調試工作更加方便，快捷。

1.建立虛擬PLC

在博途里面根據需求組態所需PLC

先打開博途軟件，點擊“創建新項目”，點擊“設備與網絡”，點擊“添加新設備”，選擇控制器，根據需求選擇CPU型號，點擊“添加”即可。

對PLC網口添加子網

雙擊界面中的profinet接口，點擊“添加新子網”

在S7-PLCSIM adavanced中設置與博途中地址和型號相同的plc

打開S7-PLCSIM adavanced，點擊“online access”，打開“start virtual S7-1500PLC”下拉菜單，輸入博途中創建的PLC名稱，IP地址和子網掩碼，點擊“start”。

博途軟件教學視頻：

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

2.建立連接

將程序下載到PLC中

點擊“下載到設備”，選擇PC\PG接口類型為“PN\IE”，再選擇PG\PC接口為虛擬PLC接口，點擊“搜索”，搜索到設備后，即可下載（注意要先將項目屬性里面的保護設置為“塊編譯時支持仿真”）

建立PLC程序中的變量與MCD中信號的映射

將PLC中的輸入、輸出變量與MCD中輸入、輸出信號建立聯系，從而達到PLC中的輸出信號作為MCD的輸入信號的目的。

由于程序驗證過程并不復雜，下方有虛擬調試完整視頻，這里詳細步驟就不講解了。

1.在線監控

點擊在線，在博途環境下觀察程序的運行情況。

2.運行程序

在MCD中點擊播放，觀察程序控制的運動情況。

3.程序優化

在觀察運動過程中往往會出現很多與預期不同的情況，這是需檢查程序運行狀況和MCD中信號觸發情況及仿真序列運行情況，再根據對應錯誤進行修改。

• 完整視頻演示

此視頻講解的是1爪下降的完整虛擬調試過程，設備完整的虛擬調試操作較為復雜，請讀者理解了視頻教程之后自己完成。在上述講解內容中如有不清楚的地方，可參考此視頻加以理解。

結語 本章簡略的介紹了編程方面的基礎知識，詳細介紹了博途軟件的使用方法，并通過建立信號映射的方式，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程序控制真實設備。