《PLC控制技术及应用》课件-知识延伸：自动剪板机控制

数学运算指令实例知识延伸：自动剪板机控制PLC控制技术及应用-SIEMENSS7-1200任务描述

自动剪板机控制自动剪板机属于直线切割机类，用于剪裁各种尺寸金属板材，在轧钢、汽车、飞机、桥梁等各个工业领域都有广泛应用。主要由输送辊道、工作台、压钳、剪刀等部分组成，工作示意图如图13-1所示。其中输送辊道由三相异步电动机拖动，压钳及剪刀的剪切由液压系统驱动。自动剪板机控制要求如下，剪切机工作前，压钳和剪刀均在上方，分别压合限位开关SQ2和SQ4；Y1得电，压钳下压，Y1失电，压钳返回；Y2得电，剪刀剪切，Y2失电，剪刀返回。按下启动按钮SB2，剪切液压系统的液压泵启动，10S后输送辊道启动，钢板经输送辊道送至剪切机，当钢板移动到位后，SQ1压下，输送辊道停止；剪切系统开始工作，首先是压钳下压，SQ3动作时剪刀下行将钢板剪断，延时10秒后剪刀返回，压下限位开关SQ4，压钳返回，当压钳回到SQ2时，可再次启动输送辊道，直到剪完指定的块数，液压泵停止，系统恢复原始状态。设备如遇紧急情况，可按下急停按钮SB1，立即停车。自动剪板机启动后，剪完5块钢板，停止工作。设计相应的PLC控制系统。任务分析1.日期与时间指令知识准备

（1）日期时间的数据类型日期和时间的常用数据类型有Time型和DTL型。Time型数据的长度为4字节，时间单位为ms。DTL这种数据类型主要用来保存日期和时间信息，可以在块的临时存储器中或者在DB中进行定义，DTL数据类型总共包含12个字节，其中年份占2个字节、月、日、星期、时、分、秒各占1个字节，纳秒（ns）占4个字节，如表13-1所示。（2）时间转换指令T_CONVT_CONV指令格式如图13-2所示。时间转换指令用于在整数和时间数据类型之间转换，可将输入IN的数据类型转换成输出OUT指定的数据类型。分别从输入数据类型列表和输出数据类型列表里对输入输出数据的类型进行选择。任务分析知识准备（2）时间加法T_ADD和减法T_SUB指令时间加法指令T_ADD可将输入IN1的时间与输入IN2的时间相加，可以是时间段与时间段相加，即两个TIME型数据相加，结果输出到TIME格式的变量中。1.日期与时间指令例13-2：将一个时间段6S和另一个时间段8S相加，输出OUT指定地址中的数据为相加的结果，等于14S，OUT中的数据类型也为TIME格式，如图13-6所示。例13-3：将一个时间段数据T#15S加到某个时间点上，这个时间点我们取为DTL#2021-09-213-00:00:00，相加的结果为DTL型数据DTL#2021-09-23-00:00:15，如图137所示。输入IN1的数据类型可以是TIME或者DTL，而IN2只能指定TIME格式的时间。任务分析2.PLC顺序控制功能知识准备步分为初始步和工作步两种形式。与系统的初始状态相对应的步称为初始步，初始状态一般是系统等待启动命令的相对静止的状态。初始步用双线框来表示。一个顺序功能图至少应有一个初始步。系统正处于某一步所在的阶段时，该步处于活动状态，称之为工作步，也叫活动步，该步内的元件为ON状态；处于不活动状态时，该步内的元件为OFF状态。每步所驱动的负载，称为步动作，用方框中的文字或符号表示，并用线将该方框和相应的步相连。在顺序功能图中，随着时间的推移和转换条件的实现，步的活动状态将会发生改变，将代表各步的方框按照它们成为活动步的先后顺序依次排列，并用有向连线将它们连接起来，表示步的转移路线及方向，有向连线上没有箭头标注时，默认方向为自上而下，自左而右。有向连线上用一条与之垂直的短划线来表示转换，使系统由当前步进入下一步的信号称为转换条件，转换条件可以是外部的输入信号或PLC内部产生的信号，转换条件还可以是若干个信号的与、或、非逻辑组合。当转换条件满足时，即封锁上一步，转向下一步执行新的控制程序；若条件不满足则继续执行本步的操作。控制系统的顺序功能图必须满足以下原则，首先步与步不能直接相连，必须用转换分开；其次转换与转换不能相连，必须用步分开；步与转换、转换与步之间的连接必须采用有向连线，从上向下、自左而右画时，可以省略箭头；一个功能图至少要有一个初始步，初始步一般对应于系统等待启动的初始状态，这一步可以没有输出，只是做好预备状态。程序执行过程分析2.PLC顺序控制功能知识准备2）顺序功能图基本结构形式顺序功能图的基本结构包括单序列、选择序列、并行序列等多种。单序列功能图由一系列相继激活的步组成，每一步后面仅有一个转移，每个转移后面也仅连接一个步，单序列的特点是没有分支与合并，如图13-13（a）所示。在这个单序列中，X2这一步工作的前提下如果又满足转换条件a，则激活X3步，同时关闭上步X2的工作,X3的关闭由下一步X4完成。程序执行过程分析1．自动剪板机控制系统I/O分配任务实施程序执行过程分析任务实施2.设计PLC控制接线图程序执行过程分析3.顺序功能图任务实施程序执行过程分析4.新建项目及组态任务实施（1）打开西门子PLC博途软件，在Portal视图中，单击“创建新项目”，并输入项目名称“自动剪板机控制”，路径和作者等信息，然后单击“创建”即可生成新项目；（2）在项目树中，单击“添加新设备”，选择CPU型号和版本号（必须与实际设备相匹配）。5.控制程序程序执行过程分析5.程序设计任务实施OB1程序程序执行过程分析程序执行过程分析6.程序下