《PLC控制系统》-项目四

任务一自动装载小车控制

学习本项目必须掌握S7-200PLC的计数器等相关指令。计数器指令(一)相关知识———CTU、EU、ED、OLD及ALD指令1.CTU指令增计数器(CounterUp,CTU)指令的梯形图如图4-1(a)所示,由增计数器助记符CTU、计数脉冲输入端CU、复位信号输入端R、设定值PV和计数器编号Cn构成,编号范围为0~255,增计数器指令的语句表如图4-1(b)所示,由增计数器操作码CTU、计数器编号Cn和设定值PV构成。增计数器的应用如图4-2所示。增计数器的复位信号I0.1接通时,计数器C0的当前值SV=0,计数器不工作。下一页返回任务一自动装载小车控制

当复位信号I0.1断开时,计数器C0可以工作。每当一个计数脉冲的上升沿到来时(I0.0接通一次),计数器的当前值SV=SV+1。当SV等于设定值PV时,计数器的输出位变为ON,线圈Q0.0中有信号流流过。若计数脉冲仍然继续,计数器的当前值仍不断累加,直到SV=32767(最大)时才停止计数。只要SV≥PV,计数器的常开触点接通,常闭触点则断开。直到复位信号I0.1接通时,计数器的SV复位清零,计数器停止工作,其常开触点断开,线圈Q0.0没有信号流流过。上一页下一页返回任务一自动装载小车控制

2.边沿触发指令1)EU指令EU(EdgeUp)指令也称为上升沿检测指令或正跳变指令,其梯形图如图4-3(a)所示,由常开触点加上升沿检测指令助记符P构成。其语句表如图4-3(b)所示,由上升沿检测指令操作码EU构成。上升沿检测指令的应用如图4-4所示。上升沿检测指令是指当I0.0的状态由断开变为接通时(即出现上升沿的过程),上升沿检测指令对应的常开触点接通一个扫描周期(T),使得线圈Q0.1仅得电一个扫描周期。若I0.0的状态一直接通或断开,则线圈Q0.1也不得电。上一页下一页返回任务一自动装载小车控制

2)ED指令ED(EdgeDown)指令也称为下降沿检测指令或负跳变指令,其梯形图如图4-5(a)所示,由常开触点加下降沿检测指令助记符N构成。其语句表如图4-5(b)所示,由下降沿检测指令操作码ED构成。下降沿检测指令的应用如图4-6所示。下降沿检测指令是指当I0.0的状态由接通变为断开时(即出现下降沿的过程),下降沿检测指令对应的常开触点接通一个扫描周期(T),使得线圈Q0.1仅得电一个扫描周期。上升沿和下降沿检测指令用来检测状态的变化,可以用来启动一个控制程序、启动一个运算过程、结束一段控制等。上一页下一页返回任务一自动装载小车控制

3)使用注意事项(1)EU、ED指令后无操作数。(2)上升沿和下降沿检测指令不能直接与左母线相连,必须接在常开或常闭触点之后。(3)当条件满足时,上升沿和下降沿检测指令的常开触点只接通一个扫描周期,接受控制的元件应接在这一触点之后。3.电路块连接指令触点的串联或并联指令只能用于单个触点的串联或并联,若想将多个触点并联后进行串联或将多个触点串联后进行并联,则需要用逻辑电路块的连接指令。1)OLD指令OLD(OrLoad)指令又称为串联电路块并联指令,用助记符OLD表示。OLD指令的功能:将多个触点串联后形成的电路块并联起来。串联电路块并联指令应用如图4-7所示。上一页下一页返回任务一自动装载小车控制

2)ALD指令ALD(AndLoad)指令又称为并联电路块串联指令,用助记符ALD表示。ALD指令的功能:将多个触点并联后形成的电路块串联起来。并联电路块串联指令应用如图4-8所示。3)使用说明OLD指令是将堆栈中栈顶开始的前两个位内容相“或”,结果存入栈顶,堆栈中第3~9位的内容依次向上移动1位,移动后第9位的值不确定。ALD指令将堆栈中栈顶开始的前两个位内容相“与”,结果存入栈顶,堆栈中第3~9位的内容依次向上移动1位,移动后第9位的值不确定。上一页下一页返回任务一自动装载小车控制

(二)相关知识———CTD、CTUD、∗I、NOT、SR及RS指令1.减计数器指令减计数器(CounterDown,CTD)指令的梯形图如图4-9(a)所示,由减计数器助记符CTD、计数脉冲输入端CD、装载输入端LD、设定值PV和计数器编号Cn构成,编号范围为0~255。减计数器指令的语句表如图4-9(b)所示,由减计数器操作码CTD、计数器编号Cn和设定值PV构成。减计数器的应用如图4-10所示。减计数器的装载输入端信号I0.1接通时,计数器C0的设定值PV被装入计数器的当前值寄存器,此时SV=PV,计数器不工作。当装载输入端信号I0.1断开时,计数器C0可以工作。每当一个计数脉冲到来时(即I0.0接通一次),计数器的当前值SV=SV-1。当SV=0时,计数器的位变为ON,线圈Q0.0有信号流流过。上一页下一页返回任务一自动装载小车控制

若计数脉冲仍然继续,计数器的当前值仍保持0。这种状态一直保持到装载输入端信号I0.1接通,再一次装入PV值之后,计数器的常开触点复位断开,线圈Q0.0没有信号流流过,计数器才能重新开始计数。只有在当前值SV=0时,减计数器的常开触点接通,线圈Q0.0有信号流流过。2.增减计数器指令增减计数器(CounterUp/Down,CTUD)指令的梯形图如图4-11(a)所示,由增减计数器助记符CTUD、增计数脉冲输入端CU、减计数脉冲输入端CD、复位端R、设定值PV和计数器编号Cn构成,编号范围为0~255。增减计数器指令的语句表如图4-11(b)所示,由增减计数器操作码CTUD、计数器编号Cn和设定值PV构成。增减计数器的应用如图4-12所示。增计数器的复位信号I0.2接通时,计数器C0的当前值SV=0,计数器不工作。当复位信号断开时,计数器C0可以工作。上一页下一页返回任务一自动装载小车控制

每当一个增计数脉冲到来时,计数器的当前值SV=SV+1。当SV≥PV时,计数器的常开触点接通,线圈Q0.0有信号流流过。这时若再来增计数器脉冲,计数器的当前值仍不断地累加,直到SV=+32767(最大值)时停止计数。每当一个减计数脉冲到来时,计数器的当前值SV=SV-1。当SV<PV时,计数器的常开触点复位断开,线圈Q0.0没有信号流流过。这时若再来减计数器脉冲,计数器的当前值仍不断地递减,直到SV=-32767(最小值)时停止计数。复位信号I0.2接通时,计数器的SV复位清零,计数器停止工作,其常开触点复位断开,线圈Q0.0没有信号流流过。上一页下一页返回任务一自动装载小车控制

3.其他基本逻辑指令1)立即指令立即指令允许对输入和输出点进行快速和直接存取。当用立即指令读取输入点的状态时,相应的输入映像寄存器中的值并未发生更新;用立即指令访问输出点时,访问的同时相应的输出寄存器的内容也被刷新。只有输入继电器I和输出继电器Q可以使用立即指令。(1)立即触点指令。在每个标准触点指令的后面加“I(Immediate)”即为立即触点指令。该指令执行时,将立即读取物理输出点的值,但是不刷新对应映像寄存器的值。这类指令包括LDI、LDNI、AI、ANI、OI、ONI。下面以LDI指令为例进行说明。用法:LDI

bit例如:LDI

I0.1上一页下一页返回任务一自动装载小车控制

(2)=I立即输出指令。用立即指令访问输出点时,把栈顶值立即复制到指令所指的物理输出点。同时,相应的输出映像寄存器的内容也被刷新。用法:=I

bit例如:=I

Q0.0(bit只能为Q类型)(3)SI立即置位指令。用立即置位指令访问输出点时,从指令所指出的位(bit)开始的N个(最多128个)物理输出点被立即置位。同时,相应的输出映像寄存器的内容也被刷新。用法:SI

bit,N例如:SI

Q0.0,2(bit只能为Q类型)N可以为VB、IB、QB、MB、SMB、LB、SB、AC、∗VD、∗AC、∗LD或常数。上一页下一页返回任务一自动装载小车控制

(4)RI立即复位指令。用立即复位指令访问输出点时,从指令所指出的位(bit)开始的N个(最多128个)物理输出点被立即复位。同时,相应的输出映像寄存器的内容也被刷新。用法:RI

bit,N例如:RI

Q0.0,2(bit只能为Q类型)N可以为VB、IB、QB、MB、SMB、LB、SB、AC、∗VD、∗AC、∗LD或常数。2)NOT指令NOT指令为触点取反指令(输出反相),在梯形图中用来改变能流的状态。取反触点左端逻辑运算结果为“1”时(即有能流),触点断开能流;反之能流可以通过。其梯形图如图4-13所示。用法:NOT(NOT指令无操作数)上一页下一页返回任务一自动装载小车控制

3)SR、RS指令(1)SR指令。SR指令也称为置位/复位触发器(SR)指令,其梯形图如图4-14所示,由置位/复位触发器助记符SR、置位信号输入端S1、复位信号输入端R、输出端OUT和线圈的位地址bit构成。置位/复位触发器指令的应用如图4-15所示,当置位信号I0.0接通时,线圈Q0.0有信号流流过。当置位信号I0.0断开时,线圈Q0.0的状态继续保持不变,直到复位信号I0.1接通时,线圈Q0.0才没有信号流流过。如果置位信号I0.0和复位信号I0.1同时接通,则置位信号优先,线圈Q0.0有信号流流过。上一页下一页返回任务一自动装载小车控制

(2)RS指令。RS指令也称复位/置位触发器(RS)指令,其梯形图如图4-16所示,由复位/置位触发器助记符RS、置位信号输入端S、复位信号输入端R1、输出端OUT和线圈的位地址bit构成。复位/置位触发器指令的应用如图4-15所示,当置位信号I0.0接通时,线圈Q0.0有信号流流过。当置位信号I0.0断开时,线圈Q0.0的状态继续保持不变,直到复位信号I0.1接通时,线圈Q0.0才没有信号流流过。如果置位信号I0.0和复位信号I0.1同时接通,则复位信号优先,线圈Q0.0无信号流流过。计数器的指令格式如表4-1所示。上一页下一页返回任务一自动装载小车控制

任务实施1.列出I/O分配表根据任务分析,对输入/输出量端口地址的分配如表4-2所示。2.完成PLC的I/O硬件接线根据任务控制要求及表4-2所示的I/O分配表,自动装载小车控制PLC硬件接线图如图4-17所示。传送带电动机和液压泵电动机主电路为直接启动电路。3.创建工程项目创建一个工程项目,并命名为自动装载小车控制。4.编辑符号表编辑符号表按照I/O分配表设计。5.编写程序根据控制要求编写的启-保-停梯形图程序如图4-18所示。上一页下一页返回任务一自动装载小车控制

6.运行并调试程序(1)下载程序,按下SB4按钮,观察液压泵是否运行。(2)按下SB2按钮,观察传送带是否运行。(3)按下SQ1行程开关,再按下SB2和SB4按钮,在线监控程序的运行。(4)人为接通工件检测信号I0.5三次,观察程序运行状态。(5)分析程序运行结果是否与控制要求一致,并编写语句表。上一页返回任务二自动轧钢机的控制使用计数器指令的注意事项如下。(1)增计数器指令用语句表表示时,要注意计数输入(第一个LD)、复位信号输入(第二个LD)和增计数器指令的先后顺序不能颠倒。(2)减计数器指令用语句表表示时,要注意计数输入(第一个LD)、装载信号输入(第二个LD)和减计数器指令的先后顺序不能颠倒。(3)增减计数器指令用语句表表示时,要注意增计数输入(第一个LD)、减计数输入(第二个LD)、复位信号输入(第三个LD)和增减计数器指令的先后顺序不能颠倒。(4)在同一个程序中,虽然3种计数器的编号范围都为0~255,但不能使用两个相同的计数器编号;否则会导致程序执行时出错,无法实现控制目的。(5)计数器的输入端为上升沿有效。下一页返回任务二自动轧钢机的控制任务实施1.列出I/O分配表根据任务分析,对输入/输出量端口地址的分配如表4-4所示。2.完成PLC的I/O硬件接线根据项目控制要求及表4-4所示的I/O分配表,自动轧钢机控制系统PLC硬件原理如图4-22所示。3.创建工程项目创建一个工程项目,并命名为自动轧钢机控制系统。4.编辑符号表编辑符号表按照I/O分配表设计。5.编写程序根据控制要求编写梯形图程序如图4-23所示。上一页下一页返回任务二自动轧钢机的控制6.操作方法(1)按图4-22所示的接线图连接PLC控制电路,并连接好电源,检查电路的正确性,