电气控制与PLC技术（西门子S7-1200系列）（第2版）课件 项目二任务4 计数器指令的使用

任务四计数器指令的使用任务描述

在物料分拣设备上，如果分拣出的金属件达到6个，传送带停止运行，设备进行打包处理，5秒之后自动进入下一个周期，传送带继续运行。试设计PLC控制程序并调试运行。任务目标理解计数器的意义，掌握计数器指令的功能并熟悉其编程格式；掌握用计数器指令编程的方法；进一步熟悉基本指令的使用；了解PLC在工业生产过程中的应用，学会使用PLC系统解决生产实际问题；能根据控制要求编写PLC控制程序，正确安装接线与调试运行。一、基础知识1．系统存储器和时钟存储器S7-1200的CPU中设置有特殊位存储器，具有特殊功能或用来存储系统的状态变量、有关的控制参数和信息。

其中有系统存储器和时钟存储器这两种。

系统存储器的默认字节是MB1，时钟存储器的默认字节为MB0，也可以修改系统存储器和时钟存储器字节的地址。一旦指定了系统存储器和时钟存储器字节后，这个字节就不能用于其他用途了，否则会在程序运行时出现错误。例如，M1.0是初始化脉冲，该位在PLC首次扫描时（第一个周期）为1，以后为0，属于只读型。时钟脉冲是一个周期内“0”和“1”各占一半的方波信号，如M0.5提供了一个1秒周期的时钟脉冲，0.5s为1，0.5s为0。例题1：报警闪烁电路的PLC控制程序。要求：报警灯报警闪烁时亮0.5秒，灭0.5秒。2．计数器的作用及分类计数器是用以记录脉冲信号个数的内部器件，利用输入脉冲上升沿（从OFF到ON）累计脉冲个数。西门子S7-1200型PLC的CPU提供了三种类型的计数器，分别为加计数器（CTU）、减计数器（CTD）和加减计数器（CTUD）。3．计数器指令格式及使用计数器在梯形图里以指令盒的形式出现。计数器6个要素：①类型。CTU、CTD、CTUD。②使能端CU/CD，CU为增1计数脉冲输入端，CD为减1计数脉冲输入端。③预置值PV。④复位端R/LD。R为复位脉冲输入端，LD为减计数器的复位脉冲输入端。⑤当前计数值CV。用来存储计数器当前所累积的脉冲个数。⑥计数器位。计数器位是一个开关量，表示计数器是否发生动作的状态。当计数器当前值达到预置值时，该位被置位为ON。（1）增计数器（CTU）增计数器在每一个CU输入端的上升沿递增计数。例题2：编制生产线上包装计数的PLC控制程序。生产线上用传感器检测通过产品的个数，对10个一组的产品进行包装。每有10个产品通过，PLC便产生一个输出信号，接通包装电磁阀5秒钟，以进行包装工序。输入部分输出部分输入元件PLC编程元件作用输出元件PLC编程元件作用SI0.1传感器YVQ0.0包装电磁阀PLC输入输出接口的分配PLC梯形图程序（2）减计数器（CTD）减计数器在每一个CD输入端的上升沿从设定值开始递减计数。例题3：霓虹灯控制一喷泉状霓虹灯，当置位启动开关SD为ON时，LED指示灯按照1、2→3、4→5、6→7、8的顺序间隔1s依次点亮，当都点亮后所有灯同时闪烁3次（闪烁频率为1HZ），然后再按上述动作循环。当置位启动开关SD为OFF时，LED指示灯停止显示，系统停止工作。①输入输出接口分配输入部分输出部分输入元件PLC编程元件输出元件PLC编程元件启动开关SDI0.0灯1、2Q0.1灯3、4Q0.2灯5、6Q0.3灯7、8Q0.4②编制PLC控制程序（3）增减计数器（CTUD）

增减计数器在每一个CU输入端的上升沿当前值CV递增加1计数，直至其达到上限(INT=32767)；在每一个CD输入端的上升沿当前值CV递减1计数，直至其达到下限(INT=-32768)。例题4：闯关游戏机的PLC程序设计。设计一个闯关游戏机程序，规则如下：按开始键SB1，游戏开始；停止复位键SB2，游戏结束。游戏开始后，如果操作正确，每闯一关（用传感器SQ1检测）积1分；如果操作错误，碰到“雷区”（用传感器SQ2检测），就减1分。若在2分钟内积够5分为胜利，否则算失败。闯关胜利亮绿色指示灯，失败了红灯闪烁（亮0.5s灭0.5s）。如要再玩游戏，需从新按开始键，若中间不想玩了，按下停止复位键即可。

输入输出接口的分配

输入部分输出部分输入元件编程元件作用输出元件编程元件作用开始键I0.0游戏开始EL1Q0.0胜利指示停止键I0.1游戏停止EL2Q0.1闯关失败指示传感器SQ1I0.2胜利关传感器SQ2I0.3失败关输入/输出接口的分配PLC梯形图程序二、任务实施1．器材准备可编程控制器实训装置1台装有编程软件的计算机1台PC/PPI通讯电缆线1根导线若干2．实训内容根据本任务描述所涉及的内容，设计PLC控制程序并调试运行。编程步骤及参考程序如下：（1）列出I/O分配表输入部分输出部分输入元件PLC编程元件作用输出元件PLC编程元件作用S1I0.1（传感器2）检测传送带上有无工件KMQ0.1控制传送带电动机S2I0.2（传感器3）检测金属件（2）绘制PLC外部硬件接线图（3）梯形图程序（4）调试运行程序①按照输入/输出分配表与外部接线图进行PLC主机单元与实训单元之间的接线。②连接计算机与PLC主机单元之间的通信电缆。③PLC接通电源。④打开PLC的电源开关，PLC置于STOP状态。⑤使用TIA博途软件编程。⑥下载程序至PLC。⑦PLC置于RUN状态，开始运行程序。⑧按照控制要求操作面板上的开关，观察实验现象，判断是否实现程序功能。若不能实现，则通过“程序状态监控”找出错误并修改，重新调试，直至正确为止。3．实训记录（1）描述实验现象和工作原理。

（2）记录实验过程中出现的程序问题、接线问题及处理方法。三、知识拓展——传感器与西门子S7-1200PLC接线方法（1）两线制传感器等元件接线（2）如果传感器为有源的，如图中SQ2、SQ3还要考虑电源“+”“-”极，棕色线接正极（L+），蓝色线接负极（PLC输入端）。三线制PNP型传感器接线三线制NPN型传感器接线