西门子s7200-PLC-定时器和技术器课程实施

本课学习目标第四部分S7-200的基本指令系统及编程——定时器和计数器定时指令。能陈述定时器的具体使用条件和工作原理，能选用定时器的精度并命名，能够利用定时器进行系统设计。计数指令。能陈述技术器的具体使用条件和工作原理，能选用计数器类型，能够利用计数器进行系统设计。1交通灯时序G（23S）Y（2S）R（25S）2341.定时指令

定时指令用于进行时间的控制。操作数可以是整数，也可以是实数。在梯形图中用带参数和运算符的触点表示比较指令，比较条件满足时，触点闭合，否则打开。定时器可以进行单一时段的定时，也可以进行多个时段的定时。5接通延时定时器（TON）page：定时器号基准时间设定时间1TON定时器的特性：1）.TON指令在启用输入端使能后，开始计时2）.当前值大于或等于预设时间（PT）时，定时器触点接通3）.当输入端断开时，定时器当前值被清除，触点断开4）.达到预设值后，定时器仍继续计时，达到最大值32767时，停止计时62.定时器指令工作原理（1）通电延时定时器（TON）指令工作原理。程序及时序分析如图4-45所示。LDI0.0TONT37，100LDT37=Q0.07有记忆的接通延时定时器（TONR）page：定时器号设定时间基准时间1TONR定时器的特性：1）.TONR指令在启用输入端使能后，开始计时2）.当前值大于或等于预设时间（PT）时，定时器触点接通,并保持接通3）.当输入端断开时，定时器当前值能被保持4）.达到预设值后，定时器仍继续计时，达到最大值32767时，停止计时82记忆型通电延时定时器（TONR）指令工作原理

LDI0.0TONRT3，100LDI0.1RT3，1LDT3=Q0.09断开延时定时器TOFpage：定时器号设定时间基准时间1TOF定时器的特性：1）.TOF指令在启用输入端使能后，定时器触点立刻接通，此时定时器不计时2）.当输入信号由1→0时，定时器开始计时3）.当前值=设定值时，定时器触点才断开，定时器停止计时102断电延时型定时器（TOF）指令工作原理LDI0.0TOFT37，+30LDT37=Q0.011小结：1）以上介绍的3种定时器具有不同的功能。接通延时定时器（TON）用于单一间隔的定时；有记忆接通延时定时器（TONR）用于累计时间间隔的定时；断开延时定时器（TOF）用于故障事件发生后的时间延时。2）TOF和TON共享同一组定时器，不能重复使用。即不能把一个定时器同时用作TOF和TON。例如，不能既有TONT32，又有TOFT3212定时器存储区Tpage：定时器类型分辨率最大值定时器号码TONR1ms32.767T0,T64（1个）10ms327.67T1-T4,T65-T68（4个）100ms3276.7T5-T31,T69-T95（27个）TON、TOF1ms32.767T32,T96(1个）10ms327.67T33-T36,T97-T100（4个）100ms3276.7T37-T63,T101-T255（27个，155个）S7-200提供3中常用的定时器类型：1.接通延时定时器TON2.有记忆的接通延时定时器TONR3.断开延时定时器TOF操作数最大值的由来及地址不可以重复13设计举例一要求:启动时，东西绿灯亮23s后东西黄灯亮2s后东西红灯亮I/O分配：I0.0：启动按钮I0.1：停止按钮Q0.0：东西绿灯Q0.1：东西黄灯Q0.2：东西红灯Q0.1Q0.0I0.0Q0.0T37I0.1Q0.0Q0.2T38Q0.1TONINPTT37230TONINPTT3820返回14设计：1）设计地铁车门关门控制系统，当司机观察到站台没人时，进行车门关闭，按上关门按钮30S后，车门关闭。思考：选用何种的定时器，选用精度，该给定时器取名为什么？系统设计：15设计：2）车流控制交通时序，当车流大时，启动5S延时，当车流小时，时序保持，该选用哪种定时器？思考：选用何种的定时器，选用精度，该给定时器取名为什么？设计：16停车场管理172.计数指令

计数指令用于进行脉冲数的计算。操作数可以是整数，也可以是实数。在梯形图中用带参数和运算符的触点表示比较指令，比较条件满足时，触点闭合，否则打开。计数器可以用作增计数，也可以用作减计数。

18加计数器CTUpage：计数器编号复位信号设定值1CTU计数器的特性：1）.CTU指令每次在输入使能端由0→1时，计数一次，当前值加一，直到327672）.当前值大于或等于预设时间（PV）时，计数器触点接通,并保持接通3）.若复位信号接通，则计数器复位，当前值清0，触点断开192加计数器工作原理：20加计数指令（CTU）。当输入有效时，CU=1，计数器开始计数，当CU计的脉冲数=PV时，计数器状态位置1，使输出置一。当R=1，计数器清0，停止计数。【例4-5】停车场进行车辆计算，当超过300个给出警示。

LDI0.1LDI0.2CTUC4，300LDC4=Q0.021减计数器CTDpage：CTD计数器的特性：1.减计数器CTD在LD端接通后，计数器复位，此时当前值变成设定值因此一般在使用减计数器时，首先将计数值载入，然后再进行计数2.每次在输入使能端由0→1时，计数一次，当前值减一，减到0后不再动作3.当计数器减到0时，计数器触点接通，并保持载入输入端计数器编号设定值2223（3）减计数指令（CTD）。当复位LD有效时，LD=1，计数器把设定值（PV）装入当前值存储器，计数器状态位复位（置0）。当LD=0，即计数脉冲有效时，开始计数，CD端每来一个输入脉冲上升沿，减计数的当前值从设定值开始递减计数，当前值等于0时，计数器状态位置位（置1），停止计数。【例4-5】停车场满车位后，当车辆清空后停车场让车辆进入泊车

LDI0.1LDI1.0CTDC4，3LDC4=Q0.024思考：如果停车场要进行车位实时管理，对进入的车和出去的车进行检测，设定满车位为300个？那应该怎么用？25计数器存储区page：S7-200提供3中常用的计数器类型：1.增计数器CTU2.减计数器CTD3.增减计数器CTUD注：使用不同类型的计数器时，计数器编号不能重复使用26增减计数器CTUDpage：计数器编号复位信号增计数信号减计数信号设定值CTUD计数器的特性：1.每次在增计数信号由0→1时，计数一次，当前值加一，直到32767

当前值到达最大值32767后，若增计数信号再次由0→1，则当前值变为-327682.每次在减计数信号由0→1时，计数一次，当前值减一，直到-32768当前值到达最小值-32768后，若减计数信号再次由0→1，则当前值变为327673.只要当前值>=设定值PV，计数器触点接通。否则计数器触点断开4.复位输入端信号接通，则计数器复位，触点断开，计数器清027【例4-4】加减计数器指令应用示例LDI0.1LDI0.2LDI0.3CTUDC50，4LDC50=Q0.0

2829设计：设计违章车辆警示体统，当车辆违章次数达12次时，给出交规重新学习的警示。思考：选用何种的计数器？系统设计：30

4.比较指令

比较指令用于两个操作数按一定条件的比较。操作数可以是整数，也可以是实数。在梯形图中用带参数和运算符的触点表示比较指令，比较条件满足时，触点闭合，否则打开。比较触点可以装入，也可以串、并联。比较指令为上、下限控制提供了极大的方便。

31比较运算符：＝＝、<＝、>＝、<、>、<>操作数类型：字节比较B（Byte）；（无符号整数）整数比较I（Int）/W（Word）；（有符号整数）双字比较D（DoubleInt/Word）；（有符号整数）实数比较R（Real）；（有符号双字浮点数）

321.比较指令格式字节比较整数比较双字整数比较实数比较梯形图装载LDB=IN1,IN2LDW<>IN1,IN2LDD<IN1,IN2LDR>=IN1,IN2串联AB=IN1,IN2AW<>IN1,IN2AD<IN1,IN2AR>=IN1,IN2并联OB=IN1,IN2OW<>IN1,IN2OD<IN1,IN2OR>=IN1,IN233指令应用举例计数器C0的当前值大于或等于1000时，输出线圈Q0.0通电。

34实现如图所示的时序图。3536用一个按钮开关（I0.0）控制三个灯（Q0.1，Q0.2，Q0.3），按钮按一下则1#灯亮，再按三下2#灯亮，1＃灯灭。再按三下3#灯亮，2＃灯灭。再按三下是3＃灯灭。再按一下又重复前面的工作。时序图如图7所示以此反复。

3738使用一个按钮控制两个灯，第一次按下时，第一盏灯亮，第二盏灯灭；第二次按下时第一盏灯灭，第二盏灯亮；第三次按下时两盏灯都两亮；第四次按下时两盏灯都灭。I/O分配输入：I0.0输出：Q0.0Q0.13940

三台电机M1，M2，M3,启动时：先动M1-60秒后M2动60秒后M3启动：停车时：先停M3-30秒后停 M2-30秒后M1停。41用计数指令实现下述控制过程，其动作时序如图所示：当I0.2=ON从1#灯亮到3#灯亮，每灯亮3S。当3#灯亮完达到1S后又从1#灯亮到3#灯亮如此循环下去。4243三电机相隔5s启动，各运行10s停止，循环往复，绘出三电机一周期运行如图所示44利用计数器与比较指令，设计一个24小时可设定定时时间的住宅控制器的控制程序（以30分钟为一个设定单位），要求实现如下的控制：（1）早晨6：30，闹钟每秒钟响1次，10秒后自动停止；（2）9：00～17：00，起动住宅报警系统；（3）晚上6：00，打开住宅照明；（4）晚上10：00关闭住宅照明。4546

梯形图编程的基本规则梯形图程序由网络组成（逻辑行），每个网络由一个或几个梯级组成。从左母线向右以触点开始，以线圈或指令盒结束，构成一个梯级，触点不能出现在线圈右边。在一个梯级中，左右母线之间是一个完整的“电路”，不允许短路、开路，也不允许“能流”反向流动。二、梯形图程序设计原则47

梯形图编程的基本规则在梯形图中与“能流”有关的指令盒或线圈不能直接接在左母线上，通过触点接。与“能流”无关的指令盒或线圈直接接在左母线上。如LBL、SCR、SCRE等。指令盒的EN（IN）端是允许输入端，该端必须存在“能流”才能执行该指令盒的功能。指令盒的ENO端是允许输出端，用于指令的级联。无允许输出端的指令盒不能用于级联（如CALL、LBL、SCR等）。如果指令盒EN存在“能流”，且指令盒被准确无误地执行后，此时ENO=1并把能流传到下一个指令盒或线圈。如果执行存在错误，则“能流”就在错误的指令盒终止，ENO=0。48

梯形图编程的基本规则输入点状态由外部输入设备的开关信号驱动，用户程序不能随意改变梯形图中同一触点可以多次重复使用梯形图中同一继电器线圈只能出现一次（置位、复位除外），通常不能重复使用，若多次使用则最后一次有效。但它的触点可以无限次使用。即线圈可以做触点使用，但触点不能做线圈使用。双线圈输出：在一个程序中，同一继电器线圈出现两次或两次以上，一般这种情况是不允许的，但在下列情况下允许双线圈输出：1、置位和复位指令中。2、跳转指令中。49梯形图每一“梯级”都是从左边母线开始，输出线圈接在右边母线上，所有触点不能画在输出线圈的右边。输出线圈不能直接连接在左母线上，若必须的话，则可通过插入常闭触点将线圈连于左母线上。错误正确50

梯形图编程的基本规则上重下轻原则：几个串联支路并联，应将触点多的支路安排在上面。左重右轻原则：几个并联支路串联，应将并联支路数多的安排在左面，以缩短用户程序的扫描时间。

51若几个并联回路串联，应将触点最多的回路放在梯形图的最左面；若几个串联回路并联，应将触点最多的回路放在梯形图的最上面。错误正确52梯形图设计规则梯形图没有实际的电流流动，被假设的“能流”实际是控制系统的信号流，它只能单方向流动，不能产生反流。即梯形图必须符合从上至下、从左到右的执行原则，否则不能直接编程。梯形图中的触点应画在水平线上，不能画在垂直线上。c错误正确53不包含触点的分支应放在垂直方向上，不能放在水平方向上，以便识别触点的组合和对输出线圈的控制路径。错误正确5455第三模块

三相异步电动机的顺序启动控制任务一电动机的顺序启动控制（1）电动机的顺序启动、同时停止（2）电动机的顺序启动、顺序停止（3）电动机的顺序启动、逆序停止任务二用PLC内部定时器实现电机的顺序控制562.1电动机的顺序启动、同时停止

控制要求：电动机1启动后，电动机2才能启动；若电动机1不启动，电动机2无法启动；按下停止按钮后，两台电动机同时停止。任务一电动机的顺序启动控制572.1电动机的顺序启动、同时停止582.1电动机的顺序启动、同时停止I/O分配表：输入输出输入继电器输入元件作用输出继电器输出元件作用I0.0SB1停止按钮Q0.0KM1电机1运行用交流接触器I0.1SB2电机1起动按钮Q0.1KM2电机2运行用交流接触器I0.2SB3电机2起动按钮592.1电动机的顺序启动、同时停止PLC接线图：602.1电动机的顺序启动、同时停止梯形图612.2电动机的顺序启动、顺序停止控制要求：电动机1启动后，电动机2才能启动；若电动机1不启动，电动机2无法启动。电动机1停止后，电动机2才能停止；若电动机1不停止，则电动机2无法停止。622.2电动机的顺序启动、顺序停止632.2电动机的顺序启动、顺序停止I/O分配表：输入输出输入继电器输入元件作用输出继电器输出元件作用I0.0SB1电机1停止按钮Q0.0KM1电机1运行用交流接触器I0.1SB2电机2停止按钮Q0.1KM2电机2运行用交流接触器I0.2SB3电机1起动按钮I0.3SB4电机2起动按钮642.2电动机的顺序启动、顺序停止PLC接线图：652.2电动机的顺序启动、顺序停止梯形图662.3电动机的顺序启动、逆序停止控制要求：电动机1启动后，电动机2才能启动；若电动机1不启动，电动机2无法启动。电动机2停止后，电动机1才能停止；若电动机2不停止，则电动机1无法停止。672.3电动机的顺序启动、逆序停止682.3电动机的顺序启动、逆序停止I/O分配表：输入输出输入继电器输入元件作用输出继电器输出元件作用I0.0SB1电机1停止按钮Q0.0KM1电机1运行用交流接触器I0.1SB2电机2停止按钮Q0.1KM2电机2运行用交流接触器I0.2SB3电机1起动按钮I0.3SB4电机2起动按钮692.3电动机的顺序启动、逆序停止PLC接线图：702.3电动机的顺序启动、逆序停止梯形图71Y-△降压起动控制（1）I/O分配表输入输出输入继电器输入元件作用输出继电器输出元件作用I0.0SB1停止按钮Q0.0KM1交流接触器KM1I0.1SB2启动按钮Q0.1KM-Y交流接触器KM-YQ0.2KM-Δ交流接触器KM-Δ72Y-△降压起动控制（1）73项目三：Y-△降压起动控制（1）PLC接线图74项目三：Y-△降压起动控制（1）75Y-△降压起动控制（2）76Y-△降压起动控制（2）I/O分配表输入输出输入继电器输入元件作用输出继电器输出元件作用I0.0SB1停止按钮Q0.0KM1交流接触器KM1I0.1SB2启动按钮Q0.1KM2交流接触器KM277项目三：Y-△降压起动控制（2）PLC接线图78项目三：Y-△降压起动控制（2）79

任务二

用PLC内部定时器实现电动机的顺序启动控制项目一：实现闪光报警控制（4s循环）项目二：电动机顺序启动、顺序停止控制项目三：电动机顺序启动、逆序停止控制项目四：电动机延时启动、停止控制80项目一：实现闪光报警控制（4s闪光报警循环）输入输出输入继电器输入元件作用输出继电器输出元件作用I0.0SB1启动按钮Q0.0EL报警指示灯I0.1SB2停止按钮I/O分配表：81项目一：实现闪光报警控制（4s闪光报警循环）PLC接线图：82给出I/O分配表；画出PLC接线图；绘制梯形图。输入输出输入继电器输入元件作用输出继电器输出元件作用I0.0SB1启动按钮Q0.0KM1电机1运转交流接触器I0.1SB2急停按钮Q0.1KM3电机2运转交流接触器考核3要求83

单按钮电动机启停PLC控制程序单按钮启停电路控制程序单按钮启停控制波形图84单按钮控制电动机起停85page：单按钮控制一个输出86page：单按钮控制一个输出87水箱自动储水控制系统

控制要求：如图所示储水箱，由电磁阀控制进水。当水位低于下限位时，电磁阀Y打开进水。当水位高于上限位时，电磁阀Y关闭。下限位传感器为S1，水位低于S1时，S1闭合；水位高于S1时，S1断开。上限位传感器为S2，水位高于S2时，S2闭合；水位低于S2时，S2断开。88

(1)I/O分配：I/O分配表见表。输入触点功能说明输出线圈功能说明I0.0下限位传感器S1Q0.0电磁阀YI0.1上限位传感器S2(2)程序如图所示。89控制要求：一自动仓库存放某种货物，最多6000箱，需对所存的货物进出计数。货物多于1000箱，灯L1亮；货物多于5000箱，灯L2亮。其中，L1和L2分别受Q0.0和Q0.1控制，数值1000和