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文档简介

项目一可编程控制器系统认知任务1初识可编程控制器1.1.1可编程控制器的组成1.1.2可编程控制器的工作原理及工作过程1.1.3可编程控制器的分类及主要技术指标1.1.4可编程控制器的特点、应用及发展1.1.1

可编程控制器的组成

CPU224CPU226一、可编程控制器的产生1、名称早期69-80:PLC(ProgramableLogicController)后期80以后:PC(ProgramableController)2、产生背景:由继电器控制系统演变而来,最早用于自动生产线控制

继电器控制系统缺点:设备体积大、可靠性低、故障查找困难、接线复杂、通用性灵活性差。

返回本节亨利福特于1903年创立了福特汽车公司。1908年生产出世界上第一辆T型车。1913年,该公司又开发出了世界上第一条生产流水线。

1968年,GM针对继电器控制系统的缺点,对新型逻辑顺序控制装置进行招标,主要指标要求如下(通用10条):

编程方便,可现场修改

维修方便,插件结构

可靠性高于继电器控制装置

体积小于继电器控制装置

数据可直接送入管理计算机

成本可与继电器控制系统竞争

输入可为市电

输出可为市电,2A以上,能直接驱动接触器

通用性好,易扩展

用户程序存储器大于4KB

实质:将继电器控制系统的简单易懂、使用方便、价格低的优点和计算机的功能完善、灵活性高、通用性好的优点结合,用软件代替硬件逻辑连线。

DEC69年PDP-14PLC,主要进行可编程逻辑控制(初期)PC,1980年以来,由先前的可编程序逻辑控制器PLC进一步发展而来。可编程逻辑控制、数学运算、网络通信、数字控制算法等。为避免混淆,仍然叫PLC。PLC定义(1984:美国电器制造商协会NEMA):可编程序控制器是一种数字式的电子装置。它使用可编程序的存储器来存储指令,并实现逻辑运算、顺序控制、计数、定时和算术运算功能,用来对各种机械或生产过程进行控制。PLC定义(1987:国际电工委员会IEC):PLC是一种数字运算操作的电子系统,专为工业环境设计。采用可编程序存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数、算术运算等操作的指令并通过数字式或模拟式的输入输出,控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外围设备,都按易于与工业系统连成一个整体、易于扩充功能的原则设计。二、可编程控制器的定义三、可编程控制器组成PLC专为工业场合设计,采用了典型的计算机结构,主要是由CPU、电源、存储器、专门设计的输入输出接口电路、通信接口、智能模块、编程装置、软件等组成。下图为一典型PLC结构简图。PLC系统结构示意图外部设备现场用户输出设备微处理器(CPU)运算器控制器输出部件输入部件系统存储器用户存储器I/O扩展接口通讯及编程接口编程设备计算机打印机等传感器按钮、开关现场信号电磁阀中间继电器执行器现场用户输入设备扩展设备扩展单元通讯模块功能模块电源变换器~110V/220V市电PLC基本单元PLC系统结构示意图1.中央处理单元

中央处理单元(CPU)一般由控制器、运算器和寄存器组成,这些电路都集成在一个芯片上。

小型PLC采用8位微处理器或单片机作为CPU,如Z80、8031等大中型PLC多采用16或32位微处理器作为CPU大型PLC:采取双CPU或三CPU表决CPU功能接收并存储用户程序和数据;监控、诊断电源、PLC工作状态及编程的语法错误;接收输入信号,送入数据寄存器并保存;运行时顺序读取、解释、执行用户程序,完成用户程序的各种操作;将用户程序的执行结果送至输出端。网络通信……

2.存储器

结构分:只读存储器(EPROM/EEPROM/FLASH)随机存储器RAM

用途分:系统存储器用户存储器系统存储器(一般为EPROM/EEPROM)

存放系统工作程序(监控、管理程序);存放模块化应用功能子程序;存放命令解释程序;存放功能子程序的调用管理程序;存放系统参数;用户存储器——RAM/EEPROM用户程序区:存放用户工作程序;系统区:存放CPU组态数据,如输入/输出组态、设置输入滤波、脉冲捕捉、定义存储区保持范围、高速计数器配置、通信组态等;数据区:I/O映像区及软设备,如累加器、输入输出映像寄存器、逻辑线圈、计数器、定时器、数据存储器等。3.输入输出单元

PLC与现场输入/输出装置或其它外部设备之间的连接接口。

输入单元将现场输入信号经过输入接口电路的转换,变换为中央处理器能接受和识别的低电压信号。

输出单元将CPU输出的低电压信号变换为控制器件所能接受的电压、电流信号,以驱动信号灯、电磁阀、电磁开关等执行机构和显示装置。(1)输入接口

(2)输出接口数字量输入(开关量)模拟量输入数字量输出(开关量)模拟量输出输入单元:将按钮、行程开关或传感器等产生的信号,转换成PLC可以接收的数字信号送入主机。输入单元——带光电隔离电路多种辅助电源类型:通常PLC的输入类型既可以是直流也可以是交流。输入电路的电源一般由外部供给。数字量输入单元——接收按钮或开关等开关量信号。模拟量输入单元——接收传感器输出的模拟量信号。输入单元图1.2和图1.3分别为一种型号PLC的直流和交流输入接口电路的电路图,采用的是外接电源。图1.2描述了一个输入点的接口电路。其输入电路的一次电路与二次电路用光耦合器相连,当行程开关闭合时,输入电路和一次电路接通,上面的发光管用于对外显示,同时光耦合器中的发光管使三极管导通,信号进入内部电路,此输入点对应的位由0变为1。即输入映像寄存器的对应位由0变为1。图1.2直流输入电路图图1.3交流输入电路图返回本节输出单元(带光电隔离及滤波器):将主机向外输出的信号转换成可以驱动外部执行电路的信号,以便控制接触器线圈等电器通断电;另外输出电路也使PLC与外部强电隔离。分为模拟量输出单元和数字量输出单元两种。数字量输出单元分类:继电器输出:低速、大功率直流、交流负载(隔离、功率放大)晶体管集电极输出:高速、小功率直流负载双向可控硅输出:高速、大功率交流负载继电器输出输出接口电路以继电器形式为例PLC内部电路内部电路J+交流电源或直流电源YCOM-4、通讯及外设接口通讯及外设接口——采用RS-485或RS-422串行总线连接专用编程器(例如S7-200的TD200和TD200C);连接工控机或个人电脑(PC),实现编程及在线监控;连接网络,实现远程通讯;5、扩展接口扩展接口扩展I/O模块(如S7-200的EM221/222EM231/232/235);扩展功能模块:通讯模块(如S7-200的PROFIBUS-DP模块EM277等)、位置控制模块等6、电源电源作用:把外部供应的电源变换成系统内部各单元需要的电源。有的还向外提供24VDC电源以供开关量输入单元连接现场无源开关使用。还包括掉电保护电路和后备电池电源,保护RAM内容。一般采用开关电源技术。输入电压范围宽、效率高、重量轻、体积小根据配置不同有不同规格的电源供选择PLC软件系统组成系统监控程序

运行管理

生成用户元件系统内部自检管理程序

解释程序标准程序模块、系统调用用户程序自动化系统控制程序数据表格软件系统网络通信

一、PLC的工作原理及工作过程

PLC采用循环扫描的工作方式,这个工作过程一般包括五个阶段:内部处理(如自诊断、监控、定时器复位等)、与编程器等的通信处理、输入扫描、执行用户程序、输出处理,其工作过程如下图所示。图中当PLC方式开关置于RUN(运行)时,执行所有阶段;当方式开关置于STOP(停止)时,不执行后3个阶段。1.1.2可编程控制器的工作原理及工作过程两种工作状态运行(RUN)停止(STOP)内部处理:内部诊断、监控、定时器复位等;通信服务:与其它装置通信、响应编程器命令(输入、显示)。输入处理:外部输入端口状态读入输入映像寄存器。程序执行:执行用户程序。输出处理:将输出映像寄存器状态送到输出端口,驱动输出设备。PLC的扫描过程原理图二、PLC的输入/输出滞后分析I/O响应时间一、可编程控制器分类1.从结构上可编程序控制器从结构上可分为整体式和模块式。2.从规模上按PLC的输入输出点数可分为小型、中型和大型。

小型PLC:<256点

中型PLC:<2048点

大型PLC:>2048点返回本节1.1.3

可编程控制器的分类及主要技术指标二、可编程控制器主要技术指标1.输入/输出(I/O)点数可编程控制器的I/O点数指外部输入、输出端子数量的总和。它是描述的PLC大小的一个重要参数。2.用户程序存储器容量

PLC的存储器主要由程序存储器和数据存储器组成。其中,用户程序存储器的容量越大,可以编制出更为复杂的程序。一般来说,小型PLC的用户程序存储器容量通常为几千个字,而大型PLC的用户程序存储器容量通常为几万个字以上。3、内部元件的种类与数量在编制PLC程序时,需要用到大量的内部元件来存放中间变量、运算结果、模块设置和各种标志位等信息及用于保持数据、定时计数等,这些元件的种类与数量越多,表示PLC存储和处理各种信息的能力越强。4.扫描速度扫描速度是指PLC执行用户程序的速度,是衡量PLC性能的重要指标。一般以扫描1K字用户程序所需的时间来衡量扫描速度,通常以ms/K字为单位。5.指令系统指令功能的强弱、数量的多少也是衡量PLC性能的重要指标。编程指令的功能越强、数量越多,PLC的处理能力和控制能力也越强,用户编程也越简单和方便,越容易完成复杂的控制任务,但掌握应用也相对较复杂。6.通信功能通信有PLC之间的通信和PLC与其他设备之间的通信。PLC的组网和通信能力也已成为PLC产品水平的重要衡量指标之一。

二、可编程控制器主要技术指标7.特殊功能单元特殊功能单元种类的多少与功能的强弱是衡量PLC产品的一个重要指标。近年来各PLC厂商非常重视特殊功能单元的开发,特殊功能单元种类日益增多,功能越来越强,使PLC的控制功能日益扩大。8.可扩展能力

PLC的可扩展能力包括I/O点数的扩展、存储容量的扩展、联网功能的扩展、各种功能模块的扩展等。在选择PLC时,经常需要考虑PLC的可扩展能力。9.其他:如负载能力、外形尺寸、重量、保护等级、适用的安装和使用环境如温度、湿度等性能指标。二、可编程控制器主要技术指标1.1.4可编程控制器特点、应用及发展

返回本节一、可编程控制器特点1、编程简单,使用方便2、控制灵活,具有很好的柔性和灵活性3、功能强,扩展方便,性价比高4、控制系统设计及施工的工作量少,维修方便5、丰富的I/O接口6、可靠性高,抗干扰能力强7、体积小、重量轻、能耗低二、可编程控制器应用

1、逻辑控制可编程控制器具有“与”、“或”、“非”等各种逻辑运算能力,能进行组合逻辑控制、定时控制与顺序控制等,是PLC最为普及的应用领域。2、运动控制通过专用的运动控制模块或灵活运用相关指令,可编程控制器可以使运动控制与顺序控制有机地结合在一起,并广泛地用于各种运动控制领域,如金属切削机床、装配机械、机器人、电梯等等。随着变频器、伺服驱动器、电动机软起动器等的普遍使用,可编程控制器可以与变频器、伺服驱动器、软启动器等有机结合,使运动控制功能更为强大。返回本节二、可编程控制器应用

3、过程控制可编程控制器可以接收温度、压力、流量等连续变化的模拟量,通过模拟量I/O模块,实现模拟量和数字量之间的A/D转换和D/A转换,并对被控模拟量实现闭环PID控制。现代大中型可编程控制器一般都有PID闭环控制功能,此功能已经广泛地应用于轻工、化工、机械、冶金、电力、建材等行业。4、数据处理可编程控制器具有数学运算、数据传送、数据转换、数据排序和查表及位操作等功能,可以完成大量数据的采集、分析和处理。数据处理一般用于大型控制系统,如柔性制造系统,也可以用于过程控制系统,如造纸、冶金、食品等的控制系统。5、构建网络控制可编程控制器的通信包括主机与远程I/O之间的通信、多台可编程控制器之间的通信、可编程控制器和其他设备(如计算机、变频器等)之间的通信等。可编序控制器与其他智能控制设备一起,可以组成“集中管理、分散控制”的分布式控制系统。返回本节可编程序控制器-当代工业自动化支柱之一可编程序控制器-当代工业自动化支柱之一传送带生产线控制灌装及包装机械电梯控制空调控制纺织机械印刷机械可编程序控制器-当代工业自动化支柱之一(1)向高集成、高性能、高速度、大容量发展

(2)向普及化方向发展(3)向模块化、智能化发展

(4)向软件化发展(5)向网络化发展三、可编程控制器发展方向发展任务2认识S7-200可编程控制器结构1.2.1

S7-200PLC系统结构1.2.2S7-200PLC的系统扩展S7-200PLC系统组成1.2.1S7-200PLC系统结构

个人计算机(PC)或编程器需装上STEP7-Micro/WIN32编程软件后,才可供用户进行程序的编制、编辑、调试和监视等。

STEP7-Micro/WIN32编程软件的基本功能是创建、编辑、调试用户程序、组态系统等。通讯电缆是PLC用来与个人计算机(PC)实现通讯的。可以用PC/PPI(或USB-PPI)电缆(RS232—RS485),也可用一个通讯处理器(CP)和多点接口(MPI)电缆,或者用一块MPI卡及随MPI卡提供的一根通讯电缆。一、CPU模块

从CPU模块的功能来看,SIMATICS7-200系列小型可编程序控制器为模块式,发展至今,大致经历了两代:第一代产品其CPU模块为CPU21X,主机都可进行扩展,它具有四种不同结构配置的CPU单元:CPU212,CPU214,CPU215和CPU216,对第一代PLC产品不再作具体介绍。第二代产品其CPU模块为CPU22X,是在21世纪初投放市场的,速度快,具有较强的通信能力。它主要有五种不同结构和配置的CPU单元:CPU221/222/224/224XP/224XPsi/226,除CPU221之外,其他都可加扩展模块。(除221外都有对应的CN类型)S7—200CPU将一个微处理器、存储器、一个集成电源和数字量I/O点紧凑地集成在一个单元内,从而形成了一个功能强大的微型PLC。

特殊标志寄存器SMB28中的数值代表模拟电位器0的位置,SMB29中的数值代表模拟电位器1的位置。模拟电位器的标定范围为0到255。在使用SM28、SM29的时候,可以在PLC的外部调节它们的值的大小。可以插入EEPROM存储卡、后背电池、时钟等模块。灵活存储卡模块

电池模块时钟和电池模块

实时时钟和日历

(for221,222CPU)

可选电池—200天/典型值

内部数据的备份(数据块)

可选电池—200天/典型值

用于常规程序的传送和备份

数据记录文件,配方文件和

常规文件存储CPU221CPU222CPU224CPU226CPU224CN尺寸图CPU221(10I/O点)CPU222(14I/O点)CPU226(40I/O点))CPU224(24I/O点)CPU224XP(24I/O点)升级版

2004新

2004升级版

2004升级版

2004升级版

2004CPU型号性能比较CPU224XPCN2个模拟量输入通道1个模拟量输出通道数字量输入都是24VDC输入主机使用电源有24VDC和100~230VAC两种西门子表示CPU型号的方式订货号:6ES7216-2AD23-0XB8

6ES7216-2BD23-0XB8

CPU标识:CPU224CNDC/DC/DCCPU224CNAC/DC/继电器CPU对扩展模块提供5V电源的容量CPU型号性能比较

输入电路采用了双向光电耦合器,24VDC极性可任意选择,输入分两组(1组8个,1组6个),1M、2M为输入端子的公共端。由于是直流输入模块,所以采用直流电源作为检测各输入接点状态的电源(用户提供)。CPU接线-----数字量输入点(CPU224为例)DC24V输出分两组,继电器输出分3组。1L、2L、3L为输出端子的公共端。每个负载的一端与输出点相连,另一端经电源与公共端相连。对于继电器输出方式,既可带直流负载,也可带交流负载,负载的激励源由负载性质确定。输出端子排的右端N、L1端子是供电电源120/240VAC输入端,该电源电压允许范围为85~264VAC。

数字量输出点(CPU224)CPU224XP(si)的模拟量输入/输出点电流输出电压输出2路输入两路模拟量输入(缺省±10V电压信号),一路模拟量输出(10V电压或4-20mA电流)。通过外接500欧姆电阻可以接4-20mA电流输入输出接线用户给CPU提供的电源输入接线可供输入点或扩展模块的继电器输出的线圈或可传感器提供电源(一般每输入点接通需要4mA,每继电器线圈接通需要9mA)。CPU224为280mACPU电源输出接线输入接线4、扩展卡在CPU22X上还可以选择安装扩展卡。扩展卡EEPROM存储卡、后备电池和实时时钟卡。EEPROM存储卡用于用户程序、配方和数据记录的拷贝和保存,有64KB和256KB两种。后备电池用于PLC掉电后长时间保存用户数据。。实时时钟卡。S7-200的实时时钟卡本身带有电池,可以为PLC提供年、月、时、分、秒的日期/时间数据。CPU前面板上有三个发光二极管显示当前PLC状态和工作方式。绿色RUN指示灯亮,表示PLC处于运行状态;红色STOP指示灯亮,表示PLC处于停止状态;SF/DIAG指示灯,如果亮红灯,表示系统故障,存在致命错误,此时PLC会停止工作,如果亮黄灯,可能是编程定义/处于强制状态或其它原因。5、CPU的工作方式个人计算机或编程器装上STEP7-Micro/Win编程软件后,即可供用户进行程序的编辑、调试和监视等,其基本功能是创建、编辑、调试用户程序以及组态系统等。STEP7-Micro/Win编程软件是基于Windows的应用软件,目前最常用的是STEP7-Micro/WinV4.0。STEP7-Micro/WinV4.0SP6可以安装在MicrosoftWindowsXP/2000(SP3以上版本)/Vista基本版或专业版,STEP7-Micro/WinV4.0SP9可以安装在32位或64位的MicrosoftWindows7上。二、个人计算机及编程器通信电缆是用来连接S7-200PLC与个人计算机或编程器通信的。通常,S7-200PLC和编程器的通信是使用RS-232/PPI电缆连接CPU模块上的RS-485接口和计算机的RS-232串口进行;当计算机只有USB接口没有RS-232串口时,可使USB/PPI电缆;当使用通信处理器时,可使用多点接口(MPI)电缆。三、通信电缆四、电源1.2.2S7-200系列PLC的系统扩展一、S7-200PLC的扩展模块种类及扩展能力数字量扩展模块模拟量扩展模块测温模块:热电偶和热电阻扩展模块EM231通信扩展模块位置控制扩展模块EM253MODEM扩展模块EM241PROFIBUS-DP扩展模块EM277以太网扩展模块CP243-1因特网扩展模块CP243-ITAs-i扩展模块CP243-2S7-200的扩展模块包括数字量扩展模块,模拟量扩展模块,热电偶、热电阻扩展模块,通信模块、PID调节器模块等。1、扩展模块的种类EM2218DI

DC/AC4mA/6-9mA16DIDC4mAEM2228DODC/relay/AC

0.75A/2A/0.5A4DODC/relay5A/10AEM2234DI/4DODC/relay8DI/8DODC/relay16DI/16DODC/readyEM2314AI

标准信号2AI热电阻4AI热电偶EM2322AOEM2354AI/1AO

2AIor4AIThermocouplesRTDmodules

PROFIBUSDPAS-i-Master

ModemEthernetTeleservice

Communi-cation

MessagingPositionmoduleforsteppersolution数字量I/O模块模拟量I/O模块测温模块通讯扩展模块Modem模块定位模块以太网模块(IT)EthernetmoduleNEWNEWNEW一、S7-200PLC的扩展模块种类及扩展能力2、扩展能力在S7-200所有型号的CPU中,CPU221不能带扩展模块,CPU222最多可以带2个扩展模块,CPU224、CPU224XP、CPU224XPsi和CPU226最多可以带7个扩展模块。具体进行系统配置时,一个CPU模块到底能带多少个扩展模块,还要受CPU给扩展模块提供5V电源的能力以及每种扩展模块消耗5V电源的容量限制。如CPU224对扩展模块提供5V电源的容量是660mA,如果扩展EM2228×AC120/230V数字量输出模块,则因为每块EM2228×AC120/230V需要消耗110mA的5V电流,所以最多能扩展6块,而不是7块。一、S7-200PLC的扩展模块种类及扩展能力3、扩展模块与CPU模块的连接S7-200的扩展模块由CPU供给5V工作电源,不能单独使用,必须与CPU模块连接才能使用。连接时,CPU模块放在最左侧,扩展模块用扁平电缆与左侧的模块依次相连,其安装方式有面板安装和导轨安装两种。面板安装DIN导轨安装二、S7-200的数字量扩展模块

数字量输入模块数字量输出模块数字量输入、输出模块直流输入模块1)外部接线图:

直流输入模块(EM2218×24VDC)有8个数字量输入端子。接线图中,8个数字量输入点分成2组。1M、2M分别是2组输入点内部电路的公共端,每组需用户提供一个24VDC电源。1、数字量输入模块2)直流输入电路:

现场开关通/断状态,对应输入映象寄存器的1/0状态,即当现场开关闭合时,对应的输入映象寄存器为“1”状态;当现场开关断开时,对应的输入映象寄存器为“0”状态。当输入端的发光二极管VL点亮,即指示现场开关闭合。,外部直流电源用于检测输入点的状态,其极性可以任意接入。

交流输入模块1)外部接线图:

有8个分隔式数字量输入端子,每个输入点都占用二个接线端子。它们各自使用1个独立的交流电源(由用户提供)。这些交流电源可以不同相。(交流I/O都是分隔式的)2)交流输入电路:

交流输入模块的输入电路中,当现场开关闭合后,交流电源经C、R2、双向光电耦合器的发光二极管,使发光二极管发光,经光电耦合,光电三极管接收光信号,并将该信号送至PLC内部电路,供CPU处理。双向发光二极管VL指示输入状态。2、数字量输出模块

分为直流输出模块、交流输出模块、交直流输出模块三种(晶体管、晶闸管、继电器输出方式)。数字量输出模块的每一个输出点能控制一个用户的离散型(ON/OFF)负载。典型的负载包括:继电器线圈,接触器线圈、电磁阀线圈、指示灯等。每一个输出点与一个且仅与一个输出电路相连,输出电路把CPU运算处理的结果转换成能够驱动现场执行机构的各种大功率的开关信号。PLC的输出端子是PLC向外部负载发出控制命令的窗口。直流输出模块1)外部接线图:

直流输出模块(EM2228×24VDC),有8个数字量输出点,接线图中8个数字量输出点分成2组。1M、2M分别是两组输出点内部电路的公共端,每组需用户提供一个DC24V的电流。2)直流输出电路:输出映象寄存器为“1”状态时——负载在外部电源激励下通电工作输出映象寄存器为“0”状态时——外部负载断电,停止工作交流输出模块1)外部接线图:

交流输出模块(EM2228×120V/230VAC),有8个分隔式数字量输出点,接线图中每个输出点占用二个接线端子,且它们各自都由用户提供一个独立的交流电源,这些交流电源可以不同相。2)交流输出电路:

交流输出模块是可控硅(晶闸管)输出方式。其特点是输出启动电流大。当PLC有信号输出时,光电二极管导通,通过光电耦合使双向可控硅(晶闸管)导通,交流负载在外部交流电源的激励下得电。发光二极管VL点亮,指示输出有效。交、直流输出模块(继电器输出方式)1)外部接线图:交直流输出模块(EM2228×继电器)有8个输出点,分成2组,1L、2L是每组输出点的公共端。每组需用户提供一个外部电源(可以是直流或交流电源)。2)继电器输出电路:接有阻容熄弧电路——消除继电器触点的火花继电器的触点两端接有金属氧化膜压敏电阻——不使继电器触点在断开时出现两端电压过高的现象,从而保护了该触点电阻R1和发光二极管VL——输出状态显示电路3、数字量输入输出模块在一块模块上既有数字量输入点又有数字量输出点。特点:使系统配置更加灵活例如:若有CPU226:主机I/O24/16;欲扩展至27I/19O;缺3/3;配EM223I/O4I/4O。数字量输入输出模块的输入电路及输出电路的类型与上述介绍的相同。在同一块模块上,输入、输出电路类型的组合有多种多样,用户可根据控制需求选用。项目二

三相交流异步电动机的PLC控制项目2三相交流异步电动机的PLC控制任务2三相鼠笼式异步电动机Y-Δ降压起动的PLC控制任务1三相交流异步电动机正反转运行的PLC控制任务1三相交流异步电动机正反转运行的PLC控制2.1.1任务引入2.1.2任务分析2.1.3相关知识一、S7-200的数据类型二、S7-200的存储器编址三、

S7-200的数据存储区域及功能四、S7-200的寻址方式五、S7-200的编程语言六、S7-200的位逻辑指令2.1.4任务实施

2.1.1任务引入

三相交流异步电动机的正反转控制是电动机的基本控制环节之一,通过电动机的正反转可以控制控制生产机械的基本运动方式。如电梯的上升和下降,机床主轴的前进和后退,机械滑台的前后、左右移动等都是电动机正反转运行的结果。

三相交流异步电动机的正反转是通过控制正反转接触器线圈的通断电从而改变定子绕组的相序来实现的,其主电路和由继电器-接触器构成的控制电路如图2.2所示。该电路可以实现电动机的正转—停止—反转控制功能,正反转之间不能直接切换。2.1.2任务分析图2.2三相交流异步电动机正反转控制电路2.1.3相关知识

一、S7-200的数据类型

1.S7-200PLC的数据类型及数据范围

数据类型、长度及范围2.常数的表示2.常数的表示S7-200的许多指令中经常会用到常数,常数可以用:十进制常数:-1234;十六进制常数:16#3AC6;二进制常数:2#1010000111100000;字符串:’Show’;实数(浮点数):+1.175495E-38(正数),-1.175495E-38(负数)。2.1.3相关知识

二、S7-200的存储器编址存储器的存储单位可以是位(bit)、字节(Byte)、字(Word)或双字(DoubleWord),所以S7-200PLC中存储器地址的编码表示也分为位、字节、字、双字地址格式,相应地,对存储器进行访问时,可以按位、字节、字或双字进行。1.位地址格式S7-200中,位地址一般格式为:存储区域标识符+字节编号.位编号,如I4.5、Q0.0、V2.1等,如图2.3所示。I4.5就是上边标记为黑色的位的位地址。I是数字量输入映像寄存器区的存储区域标识符,4表示数字量输入映像寄存器区字节地址编号为4的字节,5是第4个字节的第5位,在字节编号4与位编号5之间用点号“.”隔开。所以位地址I4.5就表示数字量输入映像寄存器第4个字节的第5位。2.字节、字、双字地址格式S7-200中,字节、字、双字地址格式为:存储区域标识符+数据长度+字节、字或双字的起始字节地址。其中数据长度为B表示该地址为1个字节(8位二进制数长度),为W表示该地址为1个字(16位二进制数长度),为D表示该地址为1个双字(32位二进制数长度),如图2.4所示。图2.4中,VB100、VW100、VD100分别表示变量存储器中的一个字节、一个字和一个双字的地址。VW100由VB100、VB101两个字节组成,且VB100是高字节,VB101是低字节;VD100由VB100~VB103四个字节组成,且VB100是最高字节,VB103是最低字节。3.其他地址格式数据存储区域中,还包括定时器(T)、计数器(C)、累加器(AC)、高速计数器(HC)等。它们的地址格式为:存储区域标识符+元件编号,如T24表示第24号定时器的地址,它既可以表示第24号定时器的状态位,也可以表示第24号定时器的当前值。S7-200位地址格式示例S7-200字节、字、双字地址格式示例

三、S7-200的数据存储区域及功能1.S7-200的数据存储区域及功能(1)数字量输入映像寄存器(输入继电器)I在S7-200系列PLC中,数字量输入映像寄存器的大小为16个字节,128个位,可按位、字节、字或双字访问。按位访问地址范围为I0.0~I0.7、I1.0~I1.7、···、I15.0~I15.7,按字节访问的地址范围为IB0~IB15,按字访问的地址范围为IW0~IW14,按双字访问的地址范围为ID0~ID12。

(2)数字量输出映像寄存器(输出继电器)Q

在S7-200系列PLC中,数字量输出映像寄存器的大小也是16个字节,128个位,可按位、字节、字或双字访问。按位访问地址范围为Q0.0~Q0.7、Q1.0~Q1.7、···、Q15.0~Q15.7,按字节访问的地址范围为QB0~QB15,按字访问的地址范围为QW0~QW14,按双字访问的地址范围为QD0~QD12。在用户程序中,该存储区域既能读,也能写。(2)数字量输出映像寄存器(输出继电器)Q(3)模拟量输入映像寄存器AI在S7-200系列PLC中,模拟量输入映像寄存器的大小根据CPU型号的不同而不同。CPU221没有模拟量输入映像寄存器;CPU222有16个字,编址为AIW0、AIW2、…、AIW30;CPU224/224XP/224XPsi/226有32个字,编址为AIW0、AIW2、…、AIW62。模拟量输入映像寄存器只能按字访问,不能按位、字节和双字访问,且在用户程序中只能读,不能写。(4)模拟量输出映像寄存器AQ

在S7-200系列PLC中,模拟量输出映像寄存器中字的地址也均以偶数表示,如

AQW0、AQW2…等,且其大小也是根据CPU型号的不同而不同。CPU221没有模拟量输出映像寄存器;CPU222有16个字,编址为AQW0、AQW2…AQW30;CPU224/224XP/224XPsi/226有32个字,编址为AQW0、AQW2…AQW62。模拟量输出映像寄存器只能按字访问,不能按位、字节和双字访问,且在用户程序中只能写,不能读。(5)变量存储器V

CPU224有8192个字节(8KB),按位访问的地址范围为V0.0~V0.7、V1.0~V1.7、···、V8191.0~V8191.7,按字节访问的地址范围为VB0~VB8191,按字访问的地址范围为VW0~VW8190,按双字访问的地址范围为VD0~VD8188。

(6)位存储器(中间继电器)M位存储器主要用于存放程序中位的中间运算结果,其作用类似于继电器控制系统中的中间继电器。在S7-200系列PLC中,位存储器的大小为32个字节,256个位,可按位、字节、字或双字访问。按位访问时的地址范围为M0.0~M0.7、M1.0~M1.7、···、M31.0~M31.7,按字节访问的地址范围为MB0~MB31,按字访问的地址范围为MW0~MW30,按双字访问的地址范围为MD0~MD28。在用户程序中,该存储区域既能读,也能写。

(7)顺序控制继电器S顺序控制继电器又称状态元件,是使用顺序控制指令编程时的重要元件。在S7-200系列PLC中,该存储区域总共有32个字节,可按位、字节、字或双字访问。按位访问时的地址范围为S0.0~S0.7、S1.0~S1.7、···、S31.0~S31.7,按字节访问的地址范围为SB0~SB31,按字访问的地址范围为SW0~SW30,按双字访问的地址范围为SD0~SD28。在用户程序中,该存储区域既能读,也能写。(8)局部变量存储器L局部变量存储器L可以按位、字节、字或双字访问,且该存储区域既能读,也能写。按位访问的地址范围为L0.0~L0.7、L1.0~L1.7、···、L59.0~L59.7,按字节访问的地址范围为LB0~LB59,按字访问的地址范围为LW0~LW58,按双字访问的地址范围为LD0~LD56。

(9)定时器T在S7-200中,定时器共有256个,用符号T和定时器编号来表示,分别为T0~T225。(10)计数器C

在S7-200中,计数器共有256个,用符号C和计数器编号来表示,分别为C0~C225。(11)高速计数器HC

S7-200系列PLC共有6个高速计数器,用符号HC和编号来表示的,分别为HC0~HC5。(12)累加器AC累加器是用来暂存数据的寄存器,可以用来存放运算结果和中间数据。S7-200系列PLC有4个32位二进制数组成的累加器,编号为AC0~AC3。累加器可按字节、字和双字存取,分别存取累加器的低8位、低16位和全部32位二进制数。

(13)特殊存储器SM常用特殊存储器的用途如下:SM0.0:运行状态监视位。只要PLC处于RUN状态,SM0.0始终为“1”状态。SM0.1:初始化脉冲。S7-200由STOP转为RUN状态时,ON(高电平)一个扫描周期(首个扫描周期为1),因此SM0.1的常开触点常用于调用初使化程序等。SM0.2:当RAM中数据丢失时,ON(高电平)一个扫描周期,用于出错处理。SM0.3:当PLC上电进入RUN方式时,ON(高电平)一个扫描周期。SM0.4、SM0.5:占空比为50%的时钟脉冲。当PLC处于运行状态时,SM0.4产生周期为1分钟的时钟脉冲,SM0.5产生周期为1秒的时钟脉冲。可用作时间基准或简易延时。SM0.6:一个扫描周期为ON(1),另一个为OFF(0),循环交替。SM0.7:工作方式开关位置指示,0为TERM位置,1为RUN位置。

2.S7-200PLC数字量输入/输出点的地址分配(1)CPU模块上提供的数字量输入/输出点具有固定的地址,且输入从I0.0开始依次编址,输出从Q0.0开始依次编址。(2)扩展模块上提供的数字量输入/输出点的地址根据扩展模块在扩展链中的位置依次向后递增编址,且数字量输入点和数字量输出点的编址相互独立,互不影响。(3)每个模块(包括CPU模块和扩展模块)上数字量输入/输出点的地址是以字节(8个位)为单位递增分配的。编址时,对各模块上数字量输入/输出点的地址分配也是以8点为单位进行的,即使有些模块的输入/输出点数不是8的整数倍,但仍以8点来分配地址,未用的地址不能分配给扩展链中的后续输入/输出模块。(4)数字量输入/输出点的编址与输入/输出的类型无关,即数字量输入点的编址与输入点是直流输入还是交流输入无关,数字量输出点的编址与输出点是晶体管输出、继电器输出还是晶闸管输出无关。

四、S7-200的寻址方式

1.立即寻址一条指令中,如果操作码后面的操作数就是指令操作所需要的具体数据,这种寻址方式就叫立即寻址。如指令MOVD2505,VD500,该指令功能为将十进制数2505传送到VD500存储单元中,这里2505是源操作数,VD500是目的操作数。因为源操作数的数值已经在指令中给出,不用再去到别处寻找,这种操作数即为立即数,这种寻址方式就是立即寻址。而目的操作数只是给出了其在存储器中的地址VD500,其寻址方式就是直接寻址。2.直接寻址直接寻址是指在指令中给出了存储数据的存储器或寄存器的名称或地址编号(即操作数的直接地址),PLC的CPU在收到操作数的地址后即可直接到地址指定的存储器单元去读取或写入数据。在S7-200PLC中,直接寻址有按位、字节、字和双字四种方式。指令MOVD2505,VD500中的VD500即是按双字方式的直接寻址,而指令MOVBVB0,MB100中,源操作数VB0和目的操作数MB100都是按字节方式的直接寻址。

3.【扩展知识】间接寻址间接寻址时,指令中既不直接提供操作数,也不提供操作数的直接地址,而是给出了一个地址指针,该地址指针中存放着本指令操作所需数据在存储器的实际二进制地址,CPU通过使用地址指针中存放的存储器地址来间接存取存储器中的数据。在S7-200中,允许对I、Q、M、V、S、T(仅限当前值)、C(仅限当前值)存储区域进行间接寻址,且不能对位型数据进行间接寻址;能做地址指针的存储区域只能是累加器AC1~AC3、变量存储器V和局部变量存储器L。1、梯形图(LAD)程序设计语言

2、语句表编程语言

3、【扩展知识】功能块图(FBD)程序设计语言

五、S7-200的编程语言

1、梯形图程序设计语言(LAD)定义:用梯级图形符号来描述程序的一种程序设计语言。来源于继电器逻辑控制系统的描述。所有PLC厂商和产品均支持梯形图语言编程,但对于某些细节不一样。网络段:梯形图按逻辑关系可分成梯级或网络段,简称网络或段。每个网络段由一个或多个梯级组成。程序执行时按段扫描(从上到下,从左到右),一个段其实就是一个逻辑行。编译软件能直接指出程序中错误指令所在的段的标号。梯形图清晰的段结构有利于程序的阅读理解和运行调试。触点线圈指令盒梯形图组成左、右母线。能流的概念触点:表示输入,如开关、按钮、内部寄存器状态等线圈:表示输出,如指示灯,继电器、接触器线圈,内部逻辑线圈等。指令盒:代表一些较复杂的功能指令,如定时器、计数器、数学运算等,又叫功能框。左母线右母线

梯形图编程的基本规则梯形图程序由网络组成(逻辑行),每个网络由一个或几个梯级组成。从左母线向右以触点开始,以线圈或指令盒结束,构成一个梯级,触点不能出现在线圈右边。在一个梯级中,左右母线之间是一个完整的“电路”,不允许短路、开路,也不允许“能流”反向流动。

梯形图编程的基本规则在梯形图中与“能流”有关的指令盒或线圈不能直接接在左母线上,通过触点接。与“能流”无关的指令盒或线圈直接接在左母线上。如LBL、SCR、SCRE等。指令盒的EN(IN)端是允许输入端,该端必须存在“能流”才能执行该指令盒的功能。指令盒的ENO端是允许输出端,用于指令的级联。无允许输出端的指令盒不能用于级联(如CALL、LBL、SCR等)。如果指令盒EN存在“能流”,且指令盒被准确无误地执行后,此时ENO=1并把能流传到下一个指令盒或线圈。如果执行存在错误,则“能流”就在错误的指令盒终止,ENO=0。

梯形图编程的基本规则输入点状态由外部输入设备的开关信号驱动,用户程序不能随意改变梯形图中同一触点可以多次重复使用梯形图中同一继电器线圈只能出现一次(置位、复位除外),通常不能重复使用,若多次使用则最后一次有效。但它的触点可以无限次使用。即线圈可以做触点使用,但触点不能做线圈使用。双线圈输出:在一个程序中,同一继电器线圈出现两次或两次以上,一般这种情况是不允许的,但在下列情况下允许双线圈输出:1、置位和复位指令中。2、跳转指令中。

梯形图编程的基本规则上重下轻原则:几个串联支路并联,应将触点多的支路安排在上面。左重右轻原则:几个并联支路串联,应将并联支路数多的安排在左面,以缩短用户程序的扫描时间。2、语句表程序设计语言(STL)语句表(STL:StatementList)语言类似于计算机的汇编语言,是用指令助记符创建用户程序,特别适合于来自计算机领域的工程人员,用这种语言可以编写出用梯形图或功能框图无法实现的程序。S7-200的语句表如下图所示。语句是语句表编程语言的基本单元,每个控制功能有一个或多个语句组成的程序来执行。每条语句规定可编程控制器中CPU如何动作的指令,它是由操作码和操作数组成的。3、功能块图FBD(FunctionBlockDiagram)

功能块图编程语言实际上是用逻辑功能符号组成的功能块来表达命令的图形编程语言,与数字电路中逻辑图类似,它极易表现条件与结果之间的逻辑功能。下图所示为功能块图。由图可见,这种编程方法是根据信息流将各种功能块加以组合而成。位逻辑指令是PLC最常用的指令,此类指令能够实现基本的位逻辑运算和控制功能。

梯形图指令有触点、线圈和指令盒三大类,触点又分常开触点和常闭触点两种形式;语句表指令有装载、与、或以及输出等逻辑关系。位逻辑指令都在STEP7-Micro/WIN指令树的“位逻辑”指令组中。

六、S7-200的位逻辑指令

1.基本位逻辑指令

图2.10常开、常闭触点和线圈输出指令说明:①多个线圈输出指令可以任意并联使用,但不能串联。②一般情况下,同一个位的线圈输出指令在同一程序中只能出现一次,不能多次出现。2.1.3相关知识

六、S7-200的位逻辑指令

2.1.3相关知识

六、S7-200的位逻辑指令

2.1.3相关知识

六、S7-200的位逻辑指令

图2.15“起保停”PLC接线图、梯形图程序及时序分析2.立即输入/输出指令

立即输入/输出指令执行时不受PLC循环扫描工作方式的约束,允许对数字量输入/输出点进行快速的直接存取和控制。执行立即触点指令时,PLC绕过输入映像寄存器,直接读取物理输入点的状态作为指令执行时的数据,且不会影响原数字量输入映像寄存器的值;执行立即输出指令和立即置位、立即复位指令时,除了将值写入对应的数字量输出映像寄存器外,还同时让数字量输出点接通或断开,而不是等待用户程序执行结束,转入输出刷新阶段才将结果传送到数字量输出点控制其接通或断开,从而有效缩短了输出滞后于输入的时间,加快了系统响应速度。(1)立即触点指令在每个标准触点指令的后面加“I”。指令执行时,立即读取物理输入点的值,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和ONI。下面以LDI指令为例。用法: LDI bitAIbit例: LDI I0.2注意:bit只能是I类型。bit(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出的物理输出点,同时,相应的输出映像寄存器的内容也被刷新。用法: =I bit例: =I Q0.2注意:bit只能是Q类型。bitbitN(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(最多为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: SI Q0.0, VB0

注意:bit只能是Q类型。SI指令的操作数类型及范围如表4.7所示。(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(最多为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: RI Q0.0, 1

注意:bit只能是Q类型。bitNRI2.立即输入/输出指令

说明:①立即触点指令的操作数范围只能是数字量输入映象寄存器I,立即线圈输出指令、立即置位指令和立即复位指令的操作数范围只能是数字量输出映像寄存器Q。②立即输入/输出指令直接访问物理输入/输出点,比一般指令访问输入/输出映像寄存器占用CPU的时间要长些,因而不能盲目地使用立即指令,否则会加长扫描周期,反而会对系统造成不利影响。3.其他逻辑指令边沿脉冲指令(包括上升沿脉冲指令和下降沿脉冲指令)取反指令、空操作指令RS触发器指令正负跳变(边沿脉冲)指令

1)正跳变触点检测到脉冲的每一次正跳变后,产生一个持续一个扫描周期的微分脉冲。指令格式:EU(无操作数)2)负跳变触点检测到脉冲的每一次负跳变后,产生一个持续一个扫描周期的微分脉冲。指令格式:ED(无操作数)正负跳变指令应用时序图边沿脉冲指令应用举例RS触发器指令1)、置位优先触发器(对应数条语句表指令)是一个置位优先的锁存器,当置位信号和复位信号都为真时,输出为真。2)、复位优先触发器(对应数条语句表指令)是一个复位优先的锁存器,当置位信号和复位信号都为真时,输出为假。

只有LAD和FBD有RS触发器指令,语句表是用几条语句来实现本功能。一个输出位S1ROut(bit)00保持以前状态010101111SR1Out(bit)00保持以前状态010101110RS触发器指令应用举例(1)取非指令(NOT)指对存储器位的取非操作,用来改变能量流的状态。梯形图指令用触点形式表示,触点左侧为1时,右侧为0,能流不能到达右侧,输出无效。反之触点左侧为0时,右侧为1,能流可以通过触点向右传递。(2)空操作(NOP)空操作指令起增加程序容量和延时作用。使能输入有效时,执行空操作指令,将稍微延长扫描周期长度,不影响用户程序的执行,也不会使能流输出断开。操作数N为执行空操作的次数,N=0~255。取非和空操作指令NOT/NOPNOPNNOT/NOP指令格式STLLAD操作数NOT无NOP无NOT根据控制要求,三相交流异步电动机正反转控制可选用S7-200CPU221AC/DC/RELAY。该CPU带有6个直流数字量输入,4个继电器数字量输出,完全满足系统需要。PLCI/O分配表如表2.9所示。2.1.4任务实施

一、I/O分配表

三相交流异步电动机正反转控制PLC接线图如图2.25所示。正转接触器KM1和反转接触器KM2的常闭辅助触点相互串联在对方的线圈电路中,在硬件上实现了正反转的互锁。同时将热继电器FR的常闭触点串联在KM1和KM2的线圈电路中,实现电动机的过载保护。2.1.4任务实施

二、PLC接线图

图2.26中,正转和反转控制各是一个“起保停”程序,Q0.0和Q0.1的常闭触点相互“串联”在对方的“起保停”程序中,进一步在软件上实现了正反转的互锁。图2.26(b)中,网络1中串联的I0.1的常闭触点,其作用是在按反转起动按钮让电动机反转之前,先停止电动机的正转;同理网络2中串联的I0.0的常闭触点,其作用是在按正转起动按钮让电动机正转之前,先停止电动机的反转。2.1.4任务实施

三、控制程序

使用置位复位指令设计的具有正转—停止—反转—停止功能的程序如图2.27(a)所示,不需要按停止按钮即可实现正反转直接切换的程序如图2.27(b)所示。2.1.4任务实施

三、控制程序

分别按照图2.2和图2.25完成主电路和PLC的接线并确认接线正确。

打开STEP7-Micro/WIN软件,新建项目并输入程序。编译通过后,先摘掉FU1,断开主电路电源,只接通PLC电源,下载程序到PLC中。在PLC处于RUN状态时,打开程序状态监控,监控程序运行状态并进行调试,直至程序正确。程序符合控制要求后再插上FU1,接通主电路电源,通电试车,进行系统调试,直至满足系统的控制要求。2.1.4任务实施

四、系统调试

任务2三相鼠笼式异步电动机Y-Δ降压起动的PLC控制2.1.1任务引入2.1.2任务分析2.1.3相关知识一、S7-200的定时器二、S7-200的计数器2.1.4任务实施一、控制要求

二、I/O分配表三、PLC接线图四、控制程序五、系统调试

2.2.1任务引入

三相交流异步电动机直接起动时的电流可达额定电流的4~7倍。过大的起动电流不但会降低电动机的使用寿命,而且会对电网产生巨大冲击,影响同一电网中其他设备的正常工作。电动机功率越大,对电网电压的波动影响越大,因此,对容量较大的电动机通常采用降压起动来减小起动电流。即起动时降低加在定子绕组上的电压,待转速接近额定转速时,再将电压恢复到额定值,使之全压运行。2.2.1任务引入

Y-Δ降压起动其电路如图2.28所示。起动时定子绕组先接成星形(Y形)接入三相交流电源,此时定子绕组上得到的是相电压,经过一段时间后,待电动机转速接近额定转速时,将定子绕组接成三角形(Δ形),此时定子绕组上得到的是线电压,电动机进入正常运图2.28Y-Δ降压起动电路行。功率在4KW以上的三相鼠笼式异步电动机的定子绕组在正常工作时通常都接成三角形,对这些电动机都可采用Y-Δ降压起动。2.2.2任务分析

图2.28中由继电器-接触器构成的三相交流异步电动机Y-Δ降压起动控制电路可以改由PLC来实现。此时,电动机主电路保持不变,只是右侧控制电路部分的功能改由PLC结合硬件接线和软件编程来实现。

由图2.28可知,为保证电动机正常起动工作,避免发生电源短路事故,星形接触器KM1和三角形接触器KM2的主触点不能同时闭合,故应考虑互锁。对于PLC而言,控制电路所需的元件既有输入量,如起动按钮和停止按钮;又有输出量,如控制电动机的接触器。时间继电器KT不能作为输入量与输出量,而是需要利用PLC内部的定时器指令来实现时间继电器的定时功能。故本任务的重点是学习S7-200PLC中定时器指令及其应用。2.2.3相关知识

一、S7-200的定时器1.定时器结构及分类

S7-200系列PLC共有256个定时器,编号分别为T0~T255。

S7-200的256个定时器从定时方式可分为3类:接通延时定时器(指令为TON)有记忆的接通延时定时器(指令为TONR)和断开延时定时器(指令为TOF)从定时精度(或分辨率)分也有3种:1ms

10ms

100ms说明:虽然接通延时定时器与断开延时定时器的编号范围相同,但是不能共享相同的定时器。定时器编号包含两方面的信息:定时器状态位和定时器当前值。所有定时器均可使用复位指令R进行复位。从定时器的原理可知,其定时时间的计算公式为:T=PT×S(T为定时时间,PT为预设值,S为分辨率)例如:TON型定时器T32,预设值为100,则实际定时时间为:T=100×1ms=100ms2.接通延时定时器接通延时定时器用于使能输入有效后的单一时间间隔的计时。

其具体工作过程为:当使能输入端IN接通(即左母线的“能流”能流到使能输入端IN),定时器开始定时,然后每过一个基本时间间隔(1ms、10ms或100ms),定时器的当前值加1。当定时器的当前值等于或大于预设值PT时,定时器的状态位变为1(以后有时也称1为ON)。如果使能输入端继续接通,则定时器当前值会继续增加,直到最大值32767才停止增加,当前值将保持最大值32767不变。只要当前值大于等于预设值PT,定时器状态位就为1,如果不满足这个条件,定时器状态位为0。

当使能输入端IN断开(即左母线的“能流”不能流到使能输入端IN)或对定时器使用R指令进行复位操作,定时器自动复位,当前值被清0,状态位变为0(以后有时也称0为OFF)。当使能输入端接通的时间不足以使得当前值达到预设值PT时,定时器状态位不会=由OFF变为ON。图2.29所示为一接通延时型定时器应用程序及时序图。3.【扩展知识】有记忆的接通延时定时器有记忆的接通延时定时器用于对使能输入有效时的许多时间间隔的累计计时。其工作过程与接通延时定时器基本相同。不同之处在于有记忆的接通延时定时器在使能输入端IN断开时,定时器的状态位和当前值保持断开前的状态。当使能输入端IN再次接通时,当前值从上次的保持值开始继续累计计数,当累计的当前值达到预设值时,定时器位为ON,当前值连续计数到最大值32767才停止计数。从上述工作过程可以看出,有记忆的接通延时定时器只能使用复位指令R对其进行复位操作,一旦复位,定时器的当前值和状态位均清零。图2.30所示为一有记忆的接通延时定时器应用程序及时序图。4.【扩展知识】断开延时定时器断开延时定时器用于使能输入端断开后的单一时间间隔的计时。其具体工作过程为:

当定时器的使能输入端IN接通时,定时器状态位变为ON,当前值变为0;当定时器的使能输入端IN断开时,定时器开始计时,每过一个基本时间间隔(1ms、10ms或100ms),定时器的当前值加1。当定时器的当前值达到预设值PT时,定时器位变为OFF,当前值停止计数并保持预设值不变。如果使能输入端断开后维持的时间不足以使得当前值达到预设值PT时,定时器状态位不会变为OFF。当使能输入端IN再次接通时,定时器的当前值变为0,状态位变为ON。图2.31为一断开延时定时器应用程序及时序图。5.定时器应用举例【例2-16】报警控制程序。当报警条件为高电平信号时,要求报警。刚开始报警时报警灯按2秒的周期闪烁,报警喇叭鸣叫;按下报警确认按钮后,报警灯由闪烁变成常亮,报警喇叭关闭;报警信号消失后,报警灯灭,报警喇叭关闭。另外,系统还要求有报警灯和报警喇叭测试按钮,不论何种情况,只要按下测试按钮,报警灯亮,报警喇叭鸣叫。其输入/输出分配表如表2-12所列,程序和时序图如图2.33(a)、(b)、(c)所示。6.S7-200系列PLC定时器的刷新和正确使用

(1)定时器的刷新1ms分辨率的定时器。定时器的状态位和当前值每隔1ms刷新1次,与扫描周期无关。在一个扫描周期内,定时器的当前值可能会变化多次,状态位也可能会发生变化。10ms分辨率的定时器。定时器的状态位和当前值在每个扫描周期的开始刷新,即10ms分辨率的定时器是在每个扫描周期的开始将上一个扫描周期的时间所对应的数值加到定时器的当前

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