控制基础及技术应用 6

PLC控制技术应用工作手册式教程项目4

PLC控制霓虹灯广告灯箱项目4

PLC控制霓虹灯广告灯箱PLC控制技术应用工作手册式教程项目4

PLC控制霓虹灯广告灯箱项目3

PLC控制霓虹灯广告灯箱知识目标：1.掌握PLC的基本数据类型；2.掌握S7-300/400PLC比较指令、传送指令和跳转功能指令；3.掌握S7-300/400PLC数据转换与算术运算类功能指令及其应用4.了解S7-300/400PLC逻辑运算类功能指令；5.掌握S7-300/400PLC移位类功能指令的基本应用比较、传送与跳转指令一、比较指令(a)“==”与“<>”数据类型(b)“>”“>=”“<”和“<=”数据类型操作数可以是I、Q、M、L、D存储区中的变量或常数比较两个字符串是否相等时，实际上比较的是它们各对应字符的ASCII码的大小满足比较关系式给出的条件时，等效触点接通比较、传送与跳转指令一、比较指令【例1】用接通延时定时器和比较指令组成占空比可调的脉冲发生器，如图所示。脉冲发生器程序

(b)锯齿波形变化比较、传送与跳转指令二、传送指令与跳转指令比较、传送与跳转指令二、传送指令与跳转指令当I0.4闭合时，JMP执行，程序跳转到目标CASI处，I0.6闭合时，Q0.6置1；跳转指令到目标之间的程序不执行，即I0.5闭合，Q0.5不置位。当I0.0断开时，程序从上往下执行当I0.4断开时，JMPN执行，程序跳转到目标CASI处，I0.6闭合时，Q0.6置1；非条件跳转指令到目标之间的程序不执行，即I0.5闭合，Q0.5不置位。当I0.4闭合时，程序从上往下执行比较、传送与跳转指令【任务1】PLC控制十字路口的交通灯1.控制要求

2.I/O分配输

入输

出变量地址说明变量地址说明SA1I0.0启动开关HL1Q0.1东西红灯SB1I0.1停止开关HL2Q0.2东西绿灯

HL3Q0.3东西黄灯

HL4Q0.4南北红灯

HL5Q0.5南北绿灯

HL6Q0.6南北黄灯比较、传送与跳转指令1.控制要求

2.I/O分配输

入输

出变量地址说明变量地址说明SA1I0.0启动开关HL1Q0.1东西红灯SB1I0.1停止开关HL2Q0.2东西绿灯

HL3Q0.3东西黄灯

HL4Q0.4南北红灯

HL5Q0.5南北绿灯

HL6Q0.6南北黄灯【任务1】PLC控制十字路口的交通灯（比较指令）比较、传送与跳转指令【任务1】PLC控制十字路口的交通灯（比较指令）3．硬件接线图比较、传送与跳转指令【任务1】PLC控制十字路口的交通灯（比较指令）4.硬件组态与编辑变量配置硬件S7-300CPU314C-2PN/DP，订单号6ES7314-6EH04-OABO；修改字节I地址为“0...2”，具体为I0.0～I2.7；16点有数字量输出，字节Q的地址为

“0...1”，具体为Q0.0～Q1.7。交通灯变量表比较、传送与跳转指令【任务1】PLC控制十字路口的交通灯（比较指令）5．梯形图程序比较、传送与跳转指令5．梯形图程序【任务1】PLC控制十字路口的交通灯（比较指令）转换操作与运算类指令一、转换操作类指令转换前后的数据类型可以是Int→Dint、Int→Bcd16、Dint→Real、Dint→Bcd32、Bcd16→Int、Bcd32→Dint等。“取整”指令ROUND用得最多，它将浮点数转换为四舍五入的双整数。“截尾取整”指令TRUNC仅保留浮点数的整数部分，去掉其小数部分。转换操作与运算类指令二、运算类指令数学函数指令转换操作与运算类指令1.16位整数运算指令二、整数运算类指令转换操作与运算类指令2.32位整数运算指令二、整数运算类指令转换操作与运算类指令三、实数运算指令(32位)转换操作与运算类指令四、转换操作与运算类指令举例举例1：压力计算程序中的数据转换：压力变送器的量程为0-10MPa，输出信号为4-20mA，模拟量输入模块的量程为4-20mA，转换后的数字量为0-27648，设转换后的数字为N，以kPa为单位的压力值的转换公式为P=(10000×N)/27648=0.36169N(（kPa）

方法一转换操作与运算类指令四、转换操作与运算类指令举例举例1：压力计算程序中的数据转换：压力变送器的量程为0-10MPa，输出信号为4-20mA，模拟量输入模块的量程为4-20mA，转换后的数字量为0-27648，设转换后的数字为N，以kPa为单位的压力值的转换公式为P=(10000×N)/27648=0.36169N(（kPa）

方法二转换操作与运算类指令四、转换操作与运算类指令举例举例2：测量远处物体的高度时，已知被测物体到测量点的距离L以度为单位的夹角，求被测物体的高度H=Ltan

，角度的单位为度：假设以度为单位的实数角度值在MD40中。乘以/180=0.0174533，得到角度的弧度值浮点数函数运算指令的应用转换操作与运算类指令五、其他数学函数指令MIN指令和LIMIT指令“设置限值”指令LIMIT（见图4-15）将输入IN的值限制在输入MIN与MAX的值范围之间。如果IN的值没有超出该范围，将它直接保存在OUT指定的地址中。如果IN的值小于MIN的值或大于MAX的值，将MIN或MAX的值送给输出OUT。转换操作与运算类指令五、其他数学函数指令参数数值IN10000000001011001IN2或INV指令的IN0000000011010100AND指令的OUT0000000001010000OR指令的OUT0000000011011101XOR指令的OUT0000000010001101INV指令的OUT1111111100101011转换操作与运算类指令五、其他数学函数指令解码与编码指令图4-17中DECO指令的参数IN的值为5，OUT为2#00100000（16#20），仅第5位为1。“编码”指令ENCO（Encode）与“解码”指令相反，将IN中的最低位的位数送给输出参数OUT指定的地址。如果IN为2#00101000即（16#28，见图4-2-12），OUT指定的MW98中的编码结果为3。如果IN为1或0，MW98的值为0。如果IN为0，ENO为0状态。1．控制要求工程中经常会遇到数据设定、数据显示的情形，此时就需要通过BCD码与整数或长整数转换指令来实现。如图3-3-19所示，用户程序利用拨轮按钮输入的值执行数学运算功能，并把结果显示在数据显示窗口中，数学运算功能不能用BCD格式执行，所以必须先转换格式。在灌装生产线中，需要对瓶数作统计，瓶以12个为单位打一个包装，包装数需要计算并显示，空瓶数减去满瓶数得到废瓶数，废瓶数除以空瓶数乘以100得到百分数的废品率。当废品率超过2%时，传送带终端指示灯亮，工作示意图如图3-3-20所示。本任务就利用转换指令完成这个功能。转换操作与运算类指令【任务2】PLC控制灌装生产线包装转换操作与运算类指令2.I/O分配表输

入输

出变量地址说明变量地址说明SB0I0.0清零按钮KM1Q2.0生产线运行指示器SB1I0.1停止按钮KM2Q2.1终端报警指示灯SB2I0.2启动按钮

QW0包装箱数显示SQ1I0.3终端位置检测开关

SQ2I0.4空瓶检测开关

SQ3I0.5满瓶检测开关

K1I0.6计数器C1清零开关

K2I0.7计数器C2清零开关

【任务2】PLC控制灌装生产线包装转换操作与运算类指令3.硬件组态与编辑变量配置硬件S7-300CPU314C-2PN/DP，订单号6ES7314-6EH04-OABO；修改字节I地址为“0...2”，具体为I0.0～I2.7；16点有数字量输出，字节Q的地址为

“0...1”，具体为Q0.0～Q1.7。变量表【任务2】PLC控制灌装生产线包装转换操作与运算类指令4．PLC程序设计转换操作与运算类指令4．PLC程序设计转换操作与运算类指令4．PLC程序设计转换操作与运算类指令4．PLC程序设计转换操作与运算类指令4．PLC程序设计移位和循环移位指令一、移位和循环移位指令移位和循环移位指令二、移位指令1.移位移位和循环移位指令二、移位指令移位和循环移位指令二、移位指令移位和循环移位指令三、循环移位指令2.循环移位移位和循环移位指令任务3PLC控制音乐喷泉1.控制要求：

模拟音乐喷泉实训室面板如图4-23所示，用8组指示灯点亮表示喷泉的高度。要求按下启动按钮时，LED指示灯依次循环显示1→2→3…→8→1、2→3、4→5、6→7、8→1、2、3→4、5、6→7、8→1、2、3、4→5、6、7、8→1、2、3、4、5、6、7、8→1→2…，模拟当前喷泉“水流”状态；按下停止按钮时LED指示灯停止显示，系统停止工作。移位和循环移位指令任务3PLC控制音乐喷泉2.分配I/O点输入信号输出信号变量地址功能说明变量地址功能说明SB1I0.0启动按钮，常开L1～L8Q0.0～Q0.78组彩灯SB2I0.1停止按钮，常开

3.硬件组态与编辑变量配置硬件S7-300CPU314C-2PN/DP，订单号6ES7314-6EH04-OABO；修改字节I地址为“0...2”，具体为I0.0～I2.7；16点有数字量输出，字节Q的地址为

“0...1”，具体为Q0.0～Q1.7。编辑变量。按照表中I/O点在变量表中定义移位和循环移位指令梯形图程序方法一移位和循环移位指令梯形图程序方法二功能指令应用

巩

固

练

习41．填空题

（1）每一位BCD码用（

）位二进制数来表示，其取值范围为二进制数2#（

）—2#（

）。BCD码2#0100000110000101对应的十进制数是（

）。

（2）二进制数2#0100000110000101对应的十六进制数是16#（

），对应的十进制数是（

）。

（3）Q4.2是输出字节（

）的第（

）位。

（4）MW4由MB（

）和MB（

）组成，MB（

）是它的高位字节。

（5）MD104由MW（

）和MW（

）组成，MB（

）是它的最低位字节。

（6）16位常数21的数据类型为（

），16位常数16#21的数据类型为（

），常数21.0的数据类型为（

），L#21是（

）位的（

）。

（7）RLO是（

）的简称。

（8）如果方框指令的EN输入端有能流流入且执行时无错误，则ENO输出端（

）。状态字的（

）位与方框指令的使能输出ENO的状态相同。

（9）状态字的（

）位与位逻辑指令中的位变量的状态相同。

（10）算术运算有溢出或执行了非法的操作，状态字的（

）位被置1。

（11）接通延时定时器的SD线圈（

）时开始定时，定时时间到时剩余时间值为（

），其常开触点（

），常闭触点（

）。定时期间如果SD线圈断电，定时器的剩余时间（

）。线圈重新通电时，又从（

）开始定时。复位输入信号为1时SD线圈断电时，定时器的常开触点（

）。

（12）在加计数器的设置输入端S的（

），将预设值PV指定的值送入计数器字。在加计数脉冲输入信号CU的（

），如果计数值小于（

），计数值加1。复位输入信号R为1时，计数值被（

）。计数值大于0时计数器状态位（即输出Q）为（）；计数值为0时，计数器状态位为（

）。

（13）S5T#和T#二者之一能用于梯形图的是（

）。

（14）整数MW0的值为2#1011011011000010，右移4位后为2#（

）。

功能指令应用

项目实施霓虹灯广告的循环PLC控制（移位类指令）1．控制要求用HL1～HL4四个霓虹灯，分别做成“欢迎光临”四个字。其闪烁要求见表，其时间间隙为1s，反复循环进行。按启动按钮时开始工作，按停止按钮时全部熄灭。2.I/O端口分配输

入输

出变量地址说明变量地址说明SA1I0.0启动按钮HL1Q0.0“欢“字灯SB1I0.1停止按钮HL2Q0.1“迎“字灯

HL3Q0.2“光“字灯

HL4Q0.3“临“字灯步序灯号12345678HL1亮

亮

亮

HL2

亮

亮

亮

HL3

亮

亮

亮

HL4

亮亮

亮

M3.0M3.1M3.2M3.3M3.4M3.5M3.6M3.7任务四、功能指令应用

3．硬件接线图项目实施霓虹灯广告的循环PLC控制（移位类指令）任务四、功能指令应用

项目实施霓虹灯广告的循环PLC控制（移位类指令）4.程序设计任务四、功能指令应用

项目实施霓虹灯广告的循环PLC控制（移位类指令）4.程序设计任务四、功能指令应用

项目实施霓虹灯广告的循环PLC控制（移位类指令）4.程序设计任务四、功能指令应用

【技能训练】压力设定与显示的PLC控制（运算类指令）1．控制要求

如图3-3-22所示，压力变送器的量程为0--1.6MPa，输出信号为为4--20mA，模拟量输入模块的量程为4--20mA，转换后的数字量为0--27648；在触摸屏上设定压力（MD24）送S7-300PLC，现场管道上压力变送器（0--1.6MPa）传送的4--20mA的压力信号进入PLC的PIW256模拟通道，经程序进行量值整定成与压力相符的数值，在人机界面上作为压力显示，当压力值大于1.55MPa或小于0.50MPa时，用Q0.0发出报警信号，列出压力值的转换，并编写转换后的PLC程序。图3-3-23是压力、电流、数字量的关系。2．训练要求（1）进行硬件组态。（2）根据要求，列出压力、电流、数字量的对应关系式。（3）根据控制要求，设计梯形图程序。任务四、功能指令应用

【技能训练】压力设定与显示的PLC控制（运算类指令）序号主要内容考核要求评分标准配分扣分1方案设计根据控制要求，画出I/O分配表，设计梯形图程序及接线图1．输入输出地址

漏或错误，每处扣1分；