PLC应用技术（S7-1200机型）课件 项目二任务3自动往返小车控制系统的设计

《可编程控制器技术应用》自动往返小车控制系统的设计主讲教师：×××Microbot目录010203第一部分：任务描述第二部分：任务准备与实施第三部分：任务检查与评价目录第一部分任务描述自动往返小车的运动过程如图2-37所示，小车的控制要求：按下“启动”按钮SB1后，小车从SQ1的位置启动，向右方移动，触发行程开关SQ2后返回，到达左限位SQ1后再向右移动，连续运行三个来回后，在SQ1处停止。利用博途软件编程、仿真、下载、运行。一、任务描述图2-37自动往返小车运动过程图一、任务描述1.学习目标（1）理解数据类型。（2）理解计数器参数的含义。（3）能绘制自动往返小车控制PLC系统外部接线图。能使用计数器功能块指令编写自动往返小车PLC控制程序。一、任务描述2.实施条件（1）已经安装完毕的1200系列PLC系统一套。（2）已经安装好博途软件计算机一台。一、任务描述3.安全提示（1）PLC所有模块的接线必须在断电的情况下操作。（2）在安装接线完成后，必须由指导教师检查后才能上电运行。（3）在通电的情况下，不能用手去触摸任何金属端子。（4）出现任何异常情况先断电，并立即向指导教师报告。目录第二部分任务准备与实施二、任务准备与实施任务实施过程如图2-38所示图2-38任务实施过程二、任务准备与实施1.PLC控制系统硬件设计与安装（1）往返小车控制系统工作原理的分析按下”启动”按钮SB1，正转线圈KM1得电，小车电动机开始向右边运行。当触发行程开关SQ2时，正转线圈KM1失电，反转线圈KM2得电，小车立即反向，向左边运行，触发行程开关SQ1时完成一个周期的运行。当小车连续运行三个周期后，停止在SQ1的位置。二、任务准备与实施1.PLC控制系统硬件设计与安装（2）绘制PLC外部接线原理图并接线用PLC进行控制时主电路仍然和图所示相同，只是控制电路不一样。根据继电器-接触器控制原理，如图所示完成本控制任务需要有”启动”按钮SB1、右极限开关SQ1和左极限开关SQ2三个输入设备产生的信号作为输入信号；有执行元件（接触器）KM1和KM2作为输出设备，控制电动机主电路的正转和反转。PLC外部接线原理图如图2-39所示。图2-39PLC外部接线原理图二、任务准备与实施2.程序设计（1）S71200的数据类型数据类型用来描述数据的长度和属性，即用于指定数据元素的大小及如何解释数据，每个指令至少支持一个数据类型，而部分指令支持多种数据类型；因此指令上使用的操作数的数据类型必须和指令所支持的数据类型一致，所以在建立变量的过程中，需要对建立的变量分配相应的数据类型。在TIAPortal中设计程序时，用于建立变量的区域有：变量表、DB块、FB块、FC块、OB块的接口区，但并不是所有数据类型对应的变量表都可以在这些区域中建立S7-1200PLC中所支持的数据类型分为基本的数据类型、复杂的数据类型、参数数据类型、系统数据类型、硬件数据类型及用户自定义数据类型基本数据类型:是PLC编程中最常用的数据类型，通常把占用存储空间64个二进制位以下的数据类型称为基本的数据类型。包括位、位系列、整数、浮点数、日期&时间、字符。如表2-4所示。二、任务准备与实施2.程序设计表2-4基本数据类型表二、任务准备与实施2.程序设计（2）计数器指令在本系统中，需要使用计数来对小车运行的周期进行统计，靠原有的逻辑指令无法完成，这里就需要使用计数器来完成相关的统计工作。西门子S7-1200PLC有3种计数器，增计数器（CTU）、减计数器（CTD）以及增减计数器（CTUD）。在计数器中CU和CD分别是增计数输入和减计数器输入，R是增计数器复位输入，PV是计数值，CV是当前计数值，Q是输出端。各参数可以使用I、Q、M、D、L存储区，PV也可以给定常量。a.增计数器如图2-40所示。增计数器（CTU）中如果输入CU的信号状态从0变为1，则当前计数值CV加1，直到CV中所指定数据类型的上限，将不再增加。CV大于等二、任务准备与实施2.程序设计于PV的值，输出Q为1，反之为0。第一次执行指令的时候CV被清零，计数器复位输出端为1时候，CV被清零，输出Q为0。图2-40

增计数器程序及工作时序图二、任务准备与实施2.程序设计b.减计数器（CTD）如图2-41所示，减计数器（CTD）中，如果装载输入LD的状态为1，输出Q被复位为0，并把预设值PV的值装入CV，此时，减计数器不起作用。LD为0时，如果输入CD的信号状态从0变为1，则当前计数值CV减1，直到CV中所指定数据类型的下限，将不再减少。CV小于等于0时，输出Q为1，反之为0，第一次执行指令的时候CV被清零。典型程序及时序图如图2-41所示。二、任务准备与实施2.程序设计图2-41

减计数器的工作时序图二、任务准备与实施2.程序设计（3）增减计数器（CTUD）如图2-42所示，当加计数(CU)输入或减计数(CD)输入从0转换为1时，CTUD计数器将加1或减1。CTUD时序图显示了计数值为无符号整数时的运行（其中PV=4）。•如果参数CV的值大于等于参数PV的值，则计数器输出参数QU=1。•如果参数CV的值小于或等于零，则计数器输出参数QD=1。•如果参数LOAD的值从0变为1，则参数PV的值将作为新的CV装载到计数器。•如果复位参数R的值从0变为1，则当前计数值重置为0。二、任务准备与实施2.程序设计图2-42增减计数器时序图二、任务准备与实施3.程序输入（1）变量表系统的表量表图如图2-43所示。图2-43系统变量表图二、任务准备与实施3.程序输入PLC程序如图2-44所示。图2-44PLC程序图二、任务准备与实施4.程序下载运行将程序运行的情况记录下表当前状态系统状态CTU的CV值小车是否停止小车静止时启动按钮第一次按下小车第一周期完成时小车第二周期完成时小车第三周期完成时再次按下启动按钮二、任务准备与实施5.6S整理在所有的任务都完成后，按照6S职业标准打扫实训场地。目录第三部分任务检查与评价三、任务检查与评价评分点得分硬件能正确识别模块，并了解模块的主要功能（10）接线正确且符合