PLC应用技术项目教程（S7-1200系列）课件 项目7 基于 PLC 的集装箱堆场管理控制系统设计

基于PLC的集装箱堆场管理控制系统设计项目引入义乌—中亚五国的“义新欧”中欧班列也于2013年正式首发，运行10余年来，将无数的义乌小商品运送到“一带一路”沿线国家。图7-1所示为2023年9月首发的义乌—波季（格鲁吉亚）中欧班列。义乌市某物流公司是“义新2013年，我国提出共建“丝绸之路经济带”和“21世纪海上丝绸之路”（即“一带一路”）的重大倡议，身为“世界小商品之都”的义乌积极融入“一带一路”倡议。欧”中欧班列的运营商，该公司的集装箱堆场设有99个集装箱仓位，在堆场进口处设有一堆场信息指示牌，设有一绿色指示灯，表示“有仓位空余”；设有一红色指示灯，表示“仓位已满”；设有一堆场剩余仓位数显示七段数码管。义乌—波季（格鲁吉亚）中欧班列项目引入在集装箱堆场进口和出口处各设有一集装箱车辆进出入检测传感器。进口处系统检测到车辆，即打开入口处栏杆，10s后栏杆自动放下，同时剩余仓位数减1；出口处系统检测到车辆，即打开出口处栏杆，10s后栏杆自动放下，同时剩余仓位数加1。当堆场内空余仓位数大于或等于10时，入口处“有仓位空余”绿色指示灯亮，允许车辆入场；当空余仓位大于0且小于10时，入口处“有仓位空余”绿色指示灯以2Hz的频率闪烁，同时显示剩余空仓位数，提醒驾驶员本堆场仓位将满；当停车场内仓位数等于0时，“仓位已满”红色指示灯亮，禁止车辆入场。系统设有启动按钮和停止按钮，系统启动时默认仓位全部空余，按下停止按钮时系统停止工作，集装箱堆场管理控制系统示意图。集装箱堆场管理控制系统示意图知识准备1.基本运算指令基本运算指令包含ADD（加法）指令、SUB（减法）指令、MUL（乘法）指令、DIV（除法）指令。EN端使能一个扫描周期，执行该运算指令一次，将参数IN1指定操作数的值和参数IN2指定操作数的值进行相应运算，结果储存在参数OUT指定的操作数中。ADD：IN1+IN2=OUTSUB：IN1-IN2=OUTMUL：IN1*IN2=OUTDIV：IN1/IN2=OUT

基本运算指令符号及参数说明知识准备ADD指令应用案例，EN端使能一个扫描周期，执行一次ADD指令，将参数IN1指定操作数的值即20和参数IN2指定操作数的值即80加，结果储存在参数OUT指定的操作数即MW24中，MW24的值为100。SUB指令应用案例，EN端使能一个扫描周期，执行一次SUB指令，将参数IN1指定操作数的值即20和参数IN2指定操作数的值即80相减，结果储存在参数OUT指定的操作数即MW24中，MW24的值为-60。ADD指令应用案例SUB指令应用案例知识准备MUL指令应用案例，EN端使能一个扫描周期，执行一次MUL指令，将参数IN1指定操作数的值即20和参数IN2指定操作数的值即80相乘，结果储存在参数OUT指定的操作数即MW24中，MW24的值为1600。DIV指令应用案例，EN端使能一个扫描周期，执行一次DIV指令，将参数IN1指定操作数的值即100和参数IN2指定操作数的值即20相除，结果储存在参数OUT指定的操作数即MW24中，MW24的值为5。MUL指令应用案例DIV指令应用案例知识准备基本运算指令使用注意事项如下：1）DIVReal/LReal：如果两个IN值均为零或INF，则该运算是非法运算并返回NaN。2）数学运算结果值可能超出所选数据类型的有效数值范围，返回适合目标大小的结果的最低有效部分。3）ADDReal/LReal：如果两个IN值均为INF，但符号不同，则该运算是非法运算并返回NaN。4）SUBReal/LReal：如果两个IN值均为INF，且符号相同，则该运算是非法运算并返回NaN。5）MULReal/LReal：如果一个IN值为零而另一个为INF，则该运算是非法运算并返回NaN。6）除数为0（IN2=0）：结果未定义，返回0。7）基本运算指令参数IN1、IN2和OUT的数据类型必须相同。知识准备2.INC（递增）和DEC（递减）指令INC指令即递增指令，DEC指令即递减指令，其指令符号及参数说明见INC/DEC指令符号及参数说明。INC指令的EN端使能一个扫描周期，将参数IN/OUT指定操作数的值加1一次，结果储存在参数IN/OUT指定操作数的值中；如参数IN/OUT指定操作数即MW10的值为6，执行该指令一个扫描周期后，参数IN/OUT指定操作数即MW10的值为7。DEC指令的EN端使能一个扫描周期，将参数IN/OUT指定操作数的值减1一次，结果储存在参数IN/OUT指定操作数的值中；参数IN/OUT指定操作数即MW10的值为6，执行该指令一个扫描周期后，参数IN/OUT指定操作数即MW10的值为5。INC/DEC指令符号及参数说明知识准备3.ABS（绝对值）指令ABS指令即绝对值指令，其指令符号及参数说明见ABS/MOD指令符号及参数说明。ABS指令的EN端使能一个扫描周期，将参数IN指定操作数的值求绝对值一次，结果储存在参数OUT指定的操作数中。如参数IN指定操作数的值为-80，执行该指令后，参数OUT指定操作数即MD10的值为80。4.MOD（取模）指令MOD指令即取模指令，其指令符号及参数说明见ABS/MOD指令符号及参数说明。MOD指令的EN端使能一个扫描周期，将参数IN1指定操作数的值除以参数IN2指定操作数的值一次，结果即余数储存在参数OUT指定的操作数中。如参数IN1指定操作数的值为5，参数IN2指定操作数的值为3，执行该指令后，参数OUT指定操作数即MW100的值为2。ABS/MOD指令符号及参数说明知识准备5.NEG（取反）指令NEG指令即取反指令。NEG指令的EN端使能一个扫描周期，将更改参数IN指定操作数的值的符号一次，结果储存在参数OUT指定的操作数中。如参数IN指定操作数的值为6，执行该指令后，参数OUT指定操作数即MW100的值为-6。NEG指令符号及参数说明知识准备6.浮点运算指令常用浮点运算指令知识准备7.ROUND（取整）指令ROUND指令即取整指令。ROUND指令的EN端使能一个扫描周期，将参数IN指定操作数中的实数转换为整数一次，把实数的小数部分舍入为最接近的整数值，结果储存在参数OUT指定的操作数中。如参数IN指定操作数的值为5.3，执行ROUND指令后，参数OUT指定操作数即MW10的值为5；如参数IN指定操作数的值为5.7，执行ROUND指令后，参数OUT指定操作数即MW10的值为6。注意：如果实数刚好是两个连续整数的一半，则将实数舍入为最接近的偶数。例如，ROUND（10.5）=10，ROUND（11.5）=12。8.TRUNC（截取）指令TRUNC指令即截取指令。TRUNC指令的EN端使能一个扫描周期，将参数IN中的实数转换为整数一次，实数的小数部分被舍去，结果储存在参数OUT指定的操作数中。如参数IN指定操作数的值为5.3或5.7，执行TRUNC指令后，参数OUT指定操作数即MW10的值都为5。ROUND/TRUNC指令符号及参数说明知识准备9.CONV（转换）指令CONV指令即转换指令，其指令符号及参数说明见CONV指令符号及参数说明。CONV指令的EN端使能一个扫描周期，将参数IN中的数据类型转换为另一种数据类型一次，结果储存在参数OUT指定的操作数中。1）单击CONV指令“

”中的Real，可在下拉框中选择更改参数IN的数据类型；单击CONV指令“

”中的Int，可在下拉框中选择更改参数OUT的数据类型。2）该指令不允许选择位字符串Byte和Word，数据类型为Byte、Word或DWord的参数IN需选择位长度相同的无符号整型，如数据类型为Word选择UInt。CONV指令符号及参数说明知识准备10.CALCULATE指令CALCULATE指令可用于创建作用于多个输入上的数学函数（IN1，IN2，...，INn），并可根据自定义的等式在OUT处生成结果。1）单击该指令右上角的计算器图标，可以在公式框中输入公式。2）可以在指令右上角的“???”中选择自己所需要进行计算的数据类型。运算及函数指令应用案例知识准备知识准备项目实施系统I/O地址分配表项目实施系统电气原理图项目实施系统工艺流程图项目实施系统参考程序项目实施项目实施习题与思考1.当前程序默认接触器得电进出门栏杆抬起