8.项目二 任务2.4 生产线产品数量检测系统设计

倡导智能绿色发展项目二基本指令应用课前导入

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课后拓学环节2任务描述在自动化生产线中，常需要检测和统计产品的数量，本次工作任务需要设计一个产品数量检测控制系统。PLC应用计数器统计产品数量，计数器还可以用于停车场进出场车辆数量检测、公共场所人流量检测等场合。

任务2.4生产线产品数量计数检测系统设计项目二基本指令应用任务目标1.

掌握CTU加计数器的格式、工作原理及应用2.

掌握CTD减计数器器的格式、工作原理及应用3.

掌握CTUD加减计数器的格式、工作原理及应用4.设置系统存储器字节4.能够完成自动化生产线产品数量检测系统安装、调试与运行。计数器的结构及工作原理与定时器类似，计数器是一种用来累计输入脉冲个数的编程元件。S7-1200系列PLC的计数器指令包括加计数器（CTU）指令、减计数器（CTD）指令和加减计数器（CTUD）指令3种类型。计数器指令是函数块，调用它们时，需要生成保存计数器数据的背景数据块。环节3课前导入

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课后拓学图2-计数器操作图2-

调用选项计数器指令格式和功能环节3课前导入

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课后拓学指令格式名

称指令格式功

能数据类型加计数器

使能输入CU由OFF变为0N时，当前值CV加1，当前值等于预设值PV时，输出端Q由0变为1

CU为bool量

CD为bool量

Q为bool量

R为bool量

LD为bool量

PV为Int量

CV为Int量减计数器

使能输入CD由OFF变为0N时，当前值CV减1，当前值小于等于0时，输出端Q由0变为1加减计数器

使能输入CU由OFF变为0N时，当前值CV加1，当前值达到指定数据类型的上限值时不再增加。使能输入CD由OFF变为0N时，当前值CV减1，当前值达到指定数据类型的下限值时不再减小。1.加计数器指令环节3课前导入

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课后拓学当复位端R为“０”时，使能输入端CU由断开OFF变为接通ON（CU信号有上升沿脉冲）时，计数器的当前值CV加1，直到达到指定数据类型的上限值（如Int类型为32767）后，当前值不再发生变化。当当前值CV大于或等于预设值PV时，计数器输出端Q的状态为“1”，否则，状态为“0”。当复位端R状态为“1”时，计数器复位，当前值CV被清零。CU引脚为计数器输入，用于检测输入脉冲；PV引脚用于设定计数器的预设值；Q引脚用于连接计数器的状态输出；R引脚为复位信号输入，用于将计数器的当前值清零；CV引脚用于计数器的当前值输出。环节3课前导入

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课后拓学I0.0由OFF变为0N,C0开始计数，CV当前值加1，当CV=PV=3时，Q0.0灯点亮。指令用法分析下图梯形图程序。预设值为3,光电开关I0.0检测物品，Q0.0的状态。

2.减计数器指令环节3课前导入

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课后拓学装载输入端LD为“1”时，输出端Q被复位为０，预设值PV的值装载到当前值CV中。LD为“1”时，当接在使能输入端CD信号有上升沿脉冲时，计数器的当前值CV减1，当当前值CV小于或等于0，输出端Q的状态为“1”，否则，状态为“0”。CD引脚为减计数器输入，用于检测输入脉冲；PV引脚用于设定计数器的预设值；Q引脚用于连接计数器的状态输出；LD引脚为装载信号输入，用于将计数器的PV装载到当前值；CV引脚用于计数器的当前值输出。2.减计数器指令环节3课前导入

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课后拓学I0.0为减计数器的输入脉冲信号，I0.1为减计数器的装载信号，预设值PV=3。分析按钮I0.0多次接通时，计数器输出端Q的状态。指令用法环节3课前导入

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课后拓学3.加减计数CTUD指令指令用法工作原理当加计数器输入端CU的状态从“0”变为“1”时，当前值CV加1；当减计数器输入端CD的信号从“0”变为“1”，当前值CV减1；当前值CV大于或等于预设值PV时，输出QU的状态变为“1”，否则，QU的信号状态为“0”；当当前值CV小于或等于0时，则输出QD的状态为“1”，否则，状态为“0”。加减计数CTUD指令的格式和功能如表2-24所示，可以将当前值CV递增或递减I0.0为加计数输入脉冲信号，I0.1为减计数输入脉冲信号，I0.2为复位信号，I0.3为装载信号，预设值PV=3。分析按钮I0.0和I0.1多次接通时，计数器的当前值、输出端QU和QD的状态。环节3课前导入

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课后拓学【典型应用】停车场空车位监控报警

某停车场共有2000个车位，在停车场入口和出口处各装一个传感器，实时监测进入和离开停车场的车辆，试编程统计该停车场的空车位数。。分析：在车辆入口处：设置红外传感器（I0.0）用于检测入场的车辆；在车辆出口处：设置红外传感器（I0.1）用于检测出场的车辆。环节3课前导入

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课后拓学【典型应用】停车场空车位监控报警

某停车场共有2000个车位，在停车场入口和出口处各装一个传感器，实时监测进入和离开停车场的车辆，试编程统计该停车场的空车位数。当车辆进入停车场，I0.0输出一个脉冲信号，计数器减1，即减少1个空车位；当车辆驶出停车场，I0.1输出一个脉冲信号，计数器加1，即增加1个空车位；当计数器的当前值为0时，计数器输出端QD线圈为1，Q0.0得电，报警指示灯点亮。PLC开始工作时，利用系统存储器M1.0，在PLC首次扫描时装载数值装载空车位数（2000）环节3课前导入

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课后拓学【典型应用】多个计数器实现大范围计数当M2.0的脉冲数达到30000时，输出端“C1”.QU为ON，同时“C2”.CU接通，C1复位，注意用“C2”.CU作为复位信号。计数器电路的计数范围为课前导入

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课后拓学环节2任务描述

生产线产品数量统计示意图按下启动按钮SB0，生产线开始工作，用红外传感器SB2检测有无产品通过。每通过一个产品，产品计数器C1数量加1，计数满12个后机械手动作装箱，延时3秒，机械手电磁铁切断，产品计数器重新开始计数，此时包装箱的计数器C2数量加1。若10s钟内无产品通过，蜂鸣器和信号指示灯开始报警，按复位按钮后停止报警。

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课后拓学环节21.选择输入输出元件，

分配I/O地址。2.硬件电路设计环节3

3.梯形图程序设计课前导入

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课后拓学环节3

3.梯形图程序设计4.任务创建与调试博途项目创建步骤1.硬件组态2.PLC变量表3.梯形图程序设计4.程序仿真与调试5.系统联机调试课前导入

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课后拓学“CPU1214CAC/DC/RLY”→“6ES7214→1AG40→0XB0（设备订货号）输入图2-48所示的梯形图程序编译并下载程序。运行调试课前导入

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课后拓学环节2任务描述拓展任务

景区人流量检测系统设计现有一景区，最多容纳60000人同时游览。在景区入口和出口处各装一个传感器，实时监测进入景区和离开景区的人数。当景区人数超过30000时，黄色指示灯亮，提醒游客景区人员密集；当景区人数达到60000时，红色指示灯亮，禁止游客入内；关闭景区时，现有人数清零。设景区开始时，开关SQ的状态为“1”，关闭景区时，开关SQ的状态变为“0”。景区入口处的传感器每接收到一个脉冲信号，景区人数加1；景区出口处的传感器每接收到一个脉冲信号，景区人数减1。景区人数=景区进入人数−景区离开人数，因此可以采用既能实现加法计数也能实现减法计数的计数器。课前导入

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课后拓学环节21.选择输入输出元件，

分配I/O地址。2.硬件电路设计输

入输

出元

件I/O地址备

注元

件I/O地址备

注SB0I0.0入口处传感器L1Q0.0黄灯SB1I0.1出口处传感器L2Q0.1红灯SQI0.2景区开关

环节3

3.梯形图程序设计课前导入

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课后拓学设景区开始时，开关SQ的状态为“1”，关闭景区时，开关SQ的状态变为“0”。景区入口处的传感器每接收到一个脉冲信号，景区人数加1；景区出口处的传感器每接收到一个脉冲信号，景区人数减1。景区人数=景区进入人数−景区离开人数，因此可以采用既能实现加法计数也能实现减法计数的计数器。环节3

3.梯形图程序设计4.任务创建与调试博途项目创建步骤1.硬件组态2.PLC变量表3.梯形图程序设计4.程序仿真与调试5.系统联机调试课前导入

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课后拓学环节3