绪论：

1.功能介绍

在一台非标自动化设备中，自动、手动、复位、急停是最基本的功能，本章将讲述实现这四种功能的编程方法，在此之前，需要先了解每种功能的目的。

自动模式：

自动模式下，设备将按照自动化流程进行，每一机构完成指定动作之后，设备自动停止。

手动模式：

手动模式下，可控制设备每一基本运动。

复位：

在设备停止状态下，可使机构按照一定顺序回到初始位。

急停：

在任何情况下，可使所有机构停止运动。

1.PLC工作原理

PLC采用循环扫描的工作方式，主要分为输入扫描、程序执行、输出刷新。在PLC运行时，CPU根据用户编好按指令顺序作周期性循环扫描，从第一条程序指令开始逐条执行用户程序，直到程序结束，然后重新返回第一条指令，开始下一轮新的扫描。

2.博途环境下的PLC编程

OB\FB\FC\DB块

在博途软件的编程中，采用了块的概念，便于大规模的程序设计，将程序分为独立的，自成体系的各个部分，类似于子程序的功能，组织块OB：由操作系统调用的程序块，循环执行的默认组织块为OB1，是唯一一个用户必需的代码块，为用户提供了基本的程序结构。功能块FB：是从另一个代码块进行调用时执行的子程序。功能FC与FB类似，只是没有背景数据块，数据块DB：主要储存数据。

程序块详细讲解视频：

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

常用编程指令

在博途环境的界面中，在程序段上方和界面右上方是常用默认指令，自己可以根据需要对其修改，右侧为博途支持的所有编程指令。

选择指令时，直接将指令拖拽至程序段即可。

PLC变量

在编写程序之前，需要先确认程序中有哪些变量，然后将变量写入变量表中，在表中可以修改变量的数据类型和地址。在博途的程序段中编写好了程序，但是他的指令都是没有与变量相关联，此时需要在PLC变量表中建立所需要的变量，并与指令关联。

博途编程教程视频：

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

1.爪自动程序（其他爪类似）

要求：按照下降，夹紧，上升，左移，旋转，下降，松开，上升，回转，右移的顺序执行五次；执行五次之后停止工作；记录右移次数（用计数器指令）

2 丝杆滑块自动程序

要求：根据2爪左移次数依次移动至对应位置；根据前提条件回到原位

3.爪手动程序（其它爪类似）

要求：按下一个手动运动的控制按钮，如果再按下其他手动运动控制按钮则会断开

4.注意事项及解决方法

4.1 在自动化流程中，机构会多次完成上升与下降动作，但是PLC只能单线圈输出（例如：程序中有多次下降输出，PLC只会执行一次）。

解决方法：将多个输出整合为一个，并设置单个输出被触发的准确且唯一的条件，例如，在两次下降中，先分析机构的状态信息，再将状态信息作为机构下降的前提条件。

4.2 转盘和二爪位置控制的事件触发，即在自动化流程中转盘转动一个角度后会执行下一步，但是转盘的下一次执行需要事件来触发（二爪位置控制与之类似）。

解决方法：将与转盘相关联的一爪的右移作为触发条件，即一爪右移一次转盘转动一个角度（二爪位置控制与之类似）

4.3 一爪在完成五次上料动作之后，一爪不会停止，仍会继续执行上料操作。

解决方法：在一爪第五次动作完成时，断开一爪的供电，即在PLC中，用计数器记录一爪右移动作次数，计数第五次后，断开一爪供电。

4.4 手动模式下，如果同时按下机构的多个运动按钮，机构会同时执行多个运动，.这样会造成安全隐患。

解决方法：在手动程序中添加多个运动之间的互锁，即按下多个按钮时，机构不会运动，确保每次只能有一个动作执行。

4.5 手动不能和自动同时进行，否则会有安全隐患。

解决方法：在PLC程序中添加自动与手动的互锁

利用S7-PLCSIM adavanced可以建立虚拟PLC，与真实PLC具有相同的功能，在没有真实所需的PLC情况下，也可以进行调试工作，并且可以与博途软件在一台计算机上实时连接，使调试工作更加方便，快捷。

1.建立虚拟PLC

在博途里面根据需求组态所需PLC

先打开博途软件，点击“创建新项目”，点击“设备与网络”，点击“添加新设备”，选择控制器，根据需求选择CPU型号，点击“添加”即可。

对PLC网口添加子网

双击界面中的profinet接口，点击“添加新子网”

在S7-PLCSIM adavanced中设置与博途中地址和型号相同的plc

打开S7-PLCSIM adavanced，点击“online access”，打开“start virtual S7-1500PLC”下拉菜单，输入博途中创建的PLC名称，IP地址和子网掩码，点击“start”。

博途软件教学视频：

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

2.建立连接

将程序下载到PLC中

点击“下载到设备”，选择PC\PG接口类型为“PN\IE”，再选择PG\PC接口为虚拟PLC接口，点击“搜索”，搜索到设备后，即可下载（注意要先将项目属性里面的保护设置为“块编译时支持仿真”）

建立PLC程序中的变量与MCD中信号的映射

将PLC中的输入、输出变量与MCD中输入、输出信号建立联系，从而达到PLC中的输出信号作为MCD的输入信号的目的。

由于程序验证过程并不复杂，下方有虚拟调试完整视频，这里详细步骤就不讲解了。

1.在线监控

点击在线，在博途环境下观察程序的运行情况。

2.运行程序

在MCD中点击播放，观察程序控制的运动情况。

3.程序优化

在观察运动过程中往往会出现很多与预期不同的情况，这是需检查程序运行状况和MCD中信号触发情况及仿真序列运行情况，再根据对应错误进行修改。

• 完整视频演示

此视频讲解的是1爪下降的完整虚拟调试过程，设备完整的虚拟调试操作较为复杂，请读者理解了视频教程之后自己完成。在上述讲解内容中如有不清楚的地方，可参考此视频加以理解。

结语 本章简略的介绍了编程方面的基础知识，详细介绍了博途软件的使用方法，并通过建立信号映射的方式，用虚拟PLC控制控制MCD中的虚拟模型。在接下来的文章中将讲解使用PLC程序控制真实设备。