S7-200 SMART 实战：自动包装控制系统的指令应用拆解（程序部分）
三、梯形图程序详解：分网络拆解逻辑
我们用 STEP 7-Micro/WIN SMART 编程，每个 “网络” 对应一个子功能，清晰标注所用指令及逻辑意图，初学者也能快速理解。
网络 1：传送带启保停控制（布尔指令）
// 逻辑：启动按钮导通→串联停止按钮（常闭，未按时常通）→并联传送带自锁触点→输出电机 LD Start (I0.0) // 加载启动按钮常开触点 AN Stop (I0.1) // 串联停止按钮常闭触点（按下时断开） O Conveyor (Q0.0) // 并联传送带线圈常开触点（实现自锁） = Conveyor (Q0.0) // 输出到传送带电机线圈
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指令应用：核心用LD（加载常开）、AN（串联常闭）、O（并联常开）、=（输出线圈）四大布尔指令，构建工业中最经典的 “启保停” 回路 —— 按下启动后，即使松开按钮，传送带仍保持运行；按下停止按钮，回路断开，电机停转。
网络 2：产品检测与计数（上升沿 + 数学运算指令）
// 产品A计数：传感器上升沿触发→A计数+1→总产量+1→当前箱数+1 LD P_Sensor_A (I0.2) // 上升沿检测（仅传感器从OFF→ON时触发一次） INC_W Count_A (VW100) // 产品A计数器+1（数学运算：字增量） INC_W Total_Count (VW106) // 总产量计数器+1 INC_W Box_Count (VW108) // 当前箱内产品数+1
// 产品B计数：逻辑同A LD P_Sensor_B (I0.3) INC_W Count_B (VW102) INC_W Total_Count (VW106) INC_W Box_Count (VW108)
// 产品C计数：逻辑同A LD P_Sensor_C (I0.4) INC_W Count_C (VW104) INC_W Total_Count (VW106) INC_W Box_Count (VW108)
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关键细节：
- 上升沿检测（P）：传感器检测到产品时会短暂导通（如 0.5 秒），若直接用常开触点，会导致计数器重复加 1；用P（上升沿）仅触发一次，确保 “一个产品计一次数”。
- 数学运算（INC_W）：INC_W是 “字增量指令”，每次触发将目标寄存器的值 + 1，完美匹配 “产品计数” 需求，无需手动写 “VW100 = VW100 + 1” 的复杂逻辑。
网络 3：箱满检测与封箱控制（比较 + 定时器 + 置位指令）
// 条件：当前箱数≥10 + 封箱定时器未计时→置位封箱装置+点亮箱满灯+启动定时器 LDW>= Box_Count (VW108), 10 // 比较指令：当前箱数≥10时导通 AN Timer_Sealer (T37) // 串联定时器常闭触点（避免重复计时） S Sealer (Q0.1), 1 // 置位封箱装置（强制ON，需复位解除） = Full_Indicator (Q0.2) // 点亮箱满指示灯 TON Timer_Sealer (T37), 20 // 启动定时器（20×100ms=2秒，封箱动作持续2秒）
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指令协同：
- 用LDW>=（字比较：大于等于）判断 “箱满” 条件，是整个逻辑的 “决策核心”；
- 用S（置位指令）确保封箱装置持续动作，直到定时器完成计时；
- 定时器TON（通电延时）控制封箱时间 —— 实际工业中，封箱需要热压、粘合时间，2 秒是典型参数，可根据需求调整PT值（如 30=3 秒）。
网络 4：封箱完成后复位（传送 + 复位指令）
// 定时器计时2秒到→重置当前箱数为0→复位封箱装置+箱满灯 LD Timer_Sealer (T37) // 定时器计时完成（触点ON） MOV_W 0, Box_Count (VW108) // 传送指令：将0传送到当前箱数寄存器（重置计数） R Sealer (Q0.1), 1 // 复位封箱装置（强制OFF） R Full_Indicator (Q0.2), 1// 复位箱满指示灯 R Timer_Sealer (T37), 1 // 复位定时器（为下次封箱做准备）
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指令应用：
- MOV_W（移动字指令）将 “0” 复制到VW108，快速重置箱内计数，比 “减法指令” 更直接；
- R（复位指令）与网络 3 的S（置位）对应，形成 “置位 - 复位” 逻辑，确保封箱动作完成后设备恢复初始状态。
网络 5：总产量达标控制（比较 + 复位指令）
// 条件：总产量≥目标产量→点亮完成灯+停止传送带 LDW>= Total_Count (VW106), Target_Total (VW110) // 比较指令：产量达标 = Complete_Indicator (Q0.3) // 点亮完成指示灯 R Conveyor (Q0.0), 1 // 复位传送带电机（停止运行）
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实际意义：当总产量达到预设值（如 500 个）时，系统自动停机，避免超产或漏产 —— 这是制造业 “批次生产” 的核心需求，通过LDW>=比较指令即可实现，无需人工监控产量。
网络 6：系统初始化（特殊位 + 传送指令）
// PLC上电首次扫描时→初始化所有计数器+预设目标产量 LD SM0.1 (首次扫描位) // 特殊内部位：PLC上电时仅ON一次 MOV_W 500, Target_Total (VW110) // 预设目标产量为500 MOV_W 0, Count_A (VW100) // 产品A计数器初始化为0 MOV_W 0, Count_B (VW102) // 产品B计数器初始化为0 MOV_W 0, Count_C (VW104) // 产品C计数器初始化为0 MOV_W 0, Total_Count (VW106) // 总产量计数器初始化为0 MOV_W 0, Box_Count (VW108) // 当前箱数初始化为0
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避坑要点：PLC 上电时，寄存器（如 VW100）可能残留上次运行的随机值，若不初始化，会导致计数不准。用SM0.1（首次扫描位）触发MOV_W指令，确保每次上电系统都从 “0 状态” 开始，这是工业编程的 “标准操作”。
四、指令应用总结：四大指令的协同作用
这个案例看似复杂，实则是四大核心指令的 “组合拳”，每个指令都承担着关键角色：
指令类型 | 案例中的具体应用 | 解决的实际问题 |
布尔指令 | 启保停回路、上升沿检测、置位 / 复位封箱装置 | 实现设备启停、避免重复触发、强制设备状态 |
传送指令 | 初始化计数器、重置箱数 | 快速设定寄存器值，简化逻辑 |
数学运算指令 | INC_W 实现产品计数、总产量统计 | 自动完成 “+1” 运算，无需手动计算 |
比较指令 | 箱满检测（≥10）、产量达标（≥目标值） | 自动判断 “是否执行下一步动作”，替代人工决策 |
五、扩展功能：让系统更贴近工业实际
基于这个基础案例，我们可以拓展更多实用功能，满足复杂生产需求：
- 触摸屏交互：通过 HMI（如西门子 KTP700）实时显示Count_A/Total_Count等数据，无需连接 PLC 软件查看；同时支持在触摸屏上修改Target_Total（如从 500 改为 800），无需修改程序。
- 手动 / 自动切换：增加切换开关（I0.5），手动模式下可通过按钮（I0.6）触发封箱、（I0.7）重置计数，方便设备调试和故障处理。
- 故障报警：若封箱定时器（T37）超时（如超过 5 秒仍未完成），触发报警灯（Q0.4）和蜂鸣器（Q0.5），提示 “封箱故障”，避免不合格包装。
- 产量存储：用MOV_DW指令将Total_Count存储到 VD200（双字寄存器），并关联实时时钟（RTC），记录 “每次生产的产量和时间”，便于生产追溯。
六、动手实践建议
- 软件仿真测试：打开 STEP 7-Micro/WIN SMART，新建项目，录入上述程序，用 “仿真器” 模拟输入（如 I0.0=ON 启动，I0.2=ON 触发产品 A 计数），观察VW100/Q0.1/T37的状态变化，验证逻辑是否正确。
- 修改参数调试：将 “箱满数” 从 10 改为 15，“目标产量” 从 500 改为 300，重新仿真，看系统是否能适应参数变化 —— 这能帮你理解 “指令参数化” 的优势。
- 硬件连接验证：若有实际硬件（S7-200 SMART CPU、按钮、传感器、电机），按符号表接线，下载程序后手动放产品，观察传送带、封箱装置的动作是否符合预期，排查接线和逻辑问题。
结语
自动包装控制系统是工业中 “计数 + 定时 + 条件判断” 的典型场景，而 S7-200 SMART 的四大核心指令，正是实现这些功能的 “最小单元”。看似简单的指令组合，却能解决实际生产中的效率、精度、自动化需求 —— 这也是 PLC 编程的核心魅力：用基础逻辑搭建复杂系统。
如果你在实践中遇到问题（如计数器重复计数、定时器不触发），可以从 “指令逻辑” 入手排查（比如是否漏加上升沿、比较指令的操作数类型是否匹配）。掌握这些基础，后续面对更复杂的系统（如多线联动、PID 温控），也能快速找到突破口。