西门子s7200-PLC-定时器和技术器课程实施

1、本课学习目标,第四部分 s7-200的基本指令系统及编程 定时器和计数器,定时指令。能陈述定时器的具体使用条件和工作原理，能选用定时器的精度并命名，能够利用定时器进行系统设计。 计数指令。能陈述技术器的具体使用条件和工作原理，能选用计数器类型，能够利用计数器进行系统设计。,交通灯时序,g（23s）y（2s） r（25s）,1. 定时指令,定时指令用于进行时间的控制。操作数可以是整数，也可以是实数。在梯形图中用带参数和运算符的触点表示比较指令，比较条件满足时，触点闭合，否则打开。 定时器可以进行单一时段的定时，也可以进行多个时段的定时。,接通延时定时器（ton）,page：,定时器号,基准时间,

2、设定时间,1 ton定时器的特性： 1）.ton指令在启用输入端使能后，开始计时 2）.当前值大于或等于预设时间（pt）时，定时器触点接通 3）.当输入端断开时，定时器当前值被清除，触点断开 4）.达到预设值后，定时器仍继续计时，达到最大值32767时，停止计时,2. 定时器指令工作原理,（1）通电延时定时器（ton）指令工作原理。程序及时序分析如图4-45所示。,ld i0.0 ton t37，100 ld t37 = q0.0,有记忆的接通延时定时器（tonr）,page：,定时器号,设定时间,基准时间,1 tonr定时器的特性： 1）.tonr指令在启用输入端使能后，开始计时 2）.当前

3、值大于或等于预设时间（pt）时，定时器触点接通,并保持接通 3）.当输入端断开时，定时器当前值能被保持 4）.达到预设值后，定时器仍继续计时，达到最大值32767时，停止计时,2 记忆型通电延时定时器（tonr）指令工作原理,ld i0.0 tonr t3，100 ld i0.1 r t3，1 ld t3 = q0.0,断开延时定时器tof,page：,定时器号,设定时间,基准时间,1 tof定时器的特性： 1）.tof指令在启用输入端使能后，定时器触点立刻接通，此时定时器不计时 2）.当输入信号由10时，定时器开始计时 3）.当前值=设定值时，定时器触点才断开，定时器停止计时,2 断电延时型

4、定时器（tof）指令工作原理,ld i0.0 tof t37，+30 ld t37 = q0.0,小结： 1）以上介绍的3种定时器具有不同的功能。接通延时定时器（ton）用于单一间隔的定时；有记忆接通延时定时器（tonr）用于累计时间间隔的定时；断开延时定时器（tof）用于故障事件发生后的时间延时。 2）tof和ton 共享同一组定时器，不能重复使用。即不能把一个定时器同时用作tof和ton。例如，不能既有ton t32，又有tof t32,定时器存储区 t,page：,s7-200提供3中常用的定时器类型： 1.接通延时定时器 ton 2.有记忆的接通延时定时器 tonr 3.断开延时定时器

5、 tof,操作数最大值的由来 及地址不可以重复,设计举例一,要求: 启动时，东西绿灯亮 23s后东西黄灯亮 2s后东西红灯亮,i/o分配： i0.0：启动按钮 i0.1：停止按钮 q0.0：东西绿灯 q0.1：东西黄灯 q0.2：东西红灯,返回,设计： 1）设计地铁车门关门控制系统，当司机观察到站台没人时，进行车门关闭，按上关门按钮30s后，车门关闭。 思考：选用何种的定时器，选用精度，该给定时器取名为什么？ 系统设计：,设计： 2）车流控制交通时序，当车流大时，启动5s延时，当车流小时，时序保持，该选用哪种定时器？ 思考：选用何种的定时器，选用精度，该给定时器取名为什么？ 设计：,停车场管理

6、,2. 计数指令,计数指令用于进行脉冲数的计算。操作数可以是整数，也可以是实数。在梯形图中用带参数和运算符的触点表示比较指令，比较条件满足时，触点闭合，否则打开。 计数器可以用作增计数，也可以用作减计数。,加计数器 ctu,page：,计数器编号,复位信号,设定值,1 ctu计数器的特性： 1）.ctu指令每次在输入使能端由01时，计数一次，当前值加一，直到32767 2）.当前值大于或等于预设时间（pv）时，计数器触点接通,并保持接通 3）.若复位信号接通，则计数器复位，当前值清0，触点断开,2 加计数器工作原理：,加计数指令（ctu）。当输入有效时，cu=1，计数器开始计数，当cu计的脉冲

7、数=pv时，计数器状态位置1，使输出置一。当r=1，计数器清0，停止计数。,【例4-5】停车场进行车辆计算，当超过300个给出警示。,ld i0.1 ld i0.2 ctu c4，300 ld c4 = q0.0,减计数器 ctd,page：,ctd计数器的特性： 1.减计数器ctd在ld端接通后，计数器复位，此时当前值变成设定值 因此一般在使用减计数器时，首先将计数值载入，然后再进行计数 2.每次在输入使能端由01时，计数一次，当前值减一，减到0后不再动作 3.当计数器减到0时，计数器触点接通，并保持,载入输入端,计数器编号,设定值,（3）减计数指令（ctd）。当复位ld有效时，ld=1，计

8、数器把设定值（pv）装入当前值存储器，计数器状态位复位（置0）。当ld=0，即计数脉冲有效时，开始计数，cd端每来一个输入脉冲上升沿，减计数的当前值从设定值开始递减计数，当前值等于0时，计数器状态位置位（置1），停止计数。,【例4-5】停车场满车位后，当车辆清空后停车场让车辆进入泊车,ld i0.1 ld i1.0 ctd c4，3 ld c4 = q0.0,思考： 如果停车场要进行车位实时管理，对进入的车和出去的车进行检测，设定满车位为300个？那应该怎么用？,计数器存储区,page：,s7-200提供3中常用的计数器类型： 1.增计数器 ctu 2.减计数器 ctd 3.增减计数器 ctu

9、d,注：使用不同类型的计数器时，计数器编号不能重复使用,增减计数器 ctud,page：,计数器编号,复位信号,增计数信号,减计数信号,设定值,ctud计数器的特性： 1.每次在增计数信号由01时，计数一次，当前值加一，直到32767 当前值到达最大值32767后，若增计数信号再次由01，则当前值变为-32768 2.每次在减计数信号由01时，计数一次，当前值减一，直到-32768 当前值到达最小值-32768后，若减计数信号再次由01，则当前值变为32767 3.只要当前值=设定值pv，计数器触点接通。否则计数器触点断开 4.复位输入端信号接通，则计数器复位，触点断开，计数器清0,【例4-4

10、】加减计数器指令应用示例,ld i0.1 ld i0.2 ld i0.3 ctud c50，4 ld c50 = q0.0,设计： 设计违章车辆警示体统，当车辆违章次数达12次时，给出交规重新学习的警示。 思考：选用何种的计数器？ 系统设计：,4. 比较指令,比较指令用于两个操作数按一定条件的比较。操作数可以是整数，也可以是实数。在梯形图中用带参数和运算符的触点表示比较指令，比较条件满足时，触点闭合，否则打开。 比较触点可以装入，也可以串、并联。比较指令为上、下限控制提供了极大的方便。,比较运算符：、 操作数类型： 字节比较b（byte）；（无符号整数） 整数比较i（int）/w（word）；

11、（有符号整数） 双字比较d（double int/ word）；（有符号整数） 实数比较r（real）；（有符号双字浮点数）,1. 比较指令格式,指令应用举例,计数器c0的当前值大于或等于1000时，输出线圈q0.0通电。,实现如图所示的时序图。,用一个按钮开关（i0.0）控制三个灯（q0.1，q0.2，q0.3），按钮按一下则1#灯亮，再按三下2#灯亮，1灯灭。再按三下3#灯亮，2灯灭。再按三下是3灯灭。再按一下又重复前面的工作。时序图如图7所示以此反复。,使用一个按钮控制两个灯，第一次按下时，第一盏灯亮，第二盏灯灭；第二次按下时第一盏灯灭，第二盏灯亮；第三次按下时两盏灯都两亮；第四次按下时

12、两盏灯都灭。,i/o分配 输入：i0.0 输出：q0.0 q0.1,三台电机m1，m2，m3,启动时：先动m1-60秒后m2动60秒后m3启动：停车时：先停m3-30秒后停m2-30秒后m1停。,用计数指令实现下述控制过程，其动作时序如图所示：,当i0.2=on从1#灯亮到3#灯亮，每灯亮3s。当3#灯亮完达到1s后又从1#灯亮到3#灯亮如此循环下去。,三电机相隔5s启动，各运行10s停止，循环往复，绘出三电机一周期运行如图所示,利用计数器与比较指令，设计一个24 小时可设定定时时间的住宅控制器的控制程序（以30分钟为一个设定单位），要求实现如下的控制： （1）早晨6：30，闹钟每秒钟响1 次

13、，10 秒后自动停止； （2）9：0017：00，起动住宅报警系统； （3）晚上6：00，打开住宅照明； （4）晚上10：00 关闭住宅照明。,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。,二、 梯形图程序设计原则,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

14、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

15、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。,梯形图每一“梯级”都是从左边母线开始，输出线圈接在右边母线上，所有触点不能画在输出线圈的右边。输出线圈不能直接连接在左母线上，若必须的话，则可通过插入常闭触点将线圈连于左母线上。,错误,正确,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。,若几个并联回路串联，应将

16、触点最多的回路放在梯形图的最左面；若几个串联回路并联，应将触点最多的回路放在梯形图的最上面。,错误,正确,梯形图设计规则 梯形图没有实际的电流流动，被假设的“能流”实际是控制系统的信号流，它只能单方向流动，不能产生反流。即梯形图必须符合从上至下、从左到右的执行原则，否则不能直接编程。 梯形图中的触点应画在水平线上，不能画在垂直线上。,错误,正确,不包含触点的分支应放在垂直方向上，不能放在水平方向上，以便识别触点的组合和对输出线圈的控制路径。,错误,正确,第三模块 三相异步电动机的顺序启动控制,任务一 电动机的顺序启动控制 （1）电动机的顺序启动、同时停止 （2）电动机的顺序启动、顺序停止 （3

17、）电动机的顺序启动、逆序停止 任务二 用plc内部定时器实现电机的顺序 控制,2.1 电动机的顺序启动、同时停止,控制要求： 电动机1启动后，电动机2才能启动；若电动机1不启动，电动机2无法启动；按下停止按钮后，两台电动机同时停止。,任务一 电动机的顺序启动控制,2.1 电动机的顺序启动、同时停止,2.1 电动机的顺序启动、同时停止,i/o分配表：,2.1 电动机的顺序启动、同时停止,plc接线图：,2.1 电动机的顺序启动、同时停止,梯形图,2.2 电动机的顺序启动、顺序停止,控制要求： 电动机1启动后，电动机2才能启动；若电动机1不启动，电动机2无法启动。电动机1停止后，电动机2才能停止；

18、若电动机1不停止，则电动机2无法停止。,2.2 电动机的顺序启动、顺序停止,2.2 电动机的顺序启动、顺序停止,i/o分配表：,2.2 电动机的顺序启动、顺序停止,plc接线图：,2.2 电动机的顺序启动、顺序停止,梯形图,2.3 电动机的顺序启动、逆序停止,控制要求： 电动机1启动后，电动机2才能启动；若电动机1不启动，电动机2无法启动。电动机2停止后，电动机1才能停止；若电动机2不停止，则电动机1无法停止。,2.3 电动机的顺序启动、逆序停止,2.3 电动机的顺序启动、逆序停止,i/o分配表：,2.3 电动机的顺序启动、逆序停止,plc接线图：,2.3 电动机的顺序启动、逆序停止,梯形图,

19、y-降压起动控制（1）,i/o分配表,y-降压起动控制（1）,项目三： y-降压起动控制（1）,plc接线图,项目三：y-降压起动控制（1）,y-降压起动控制（2）,y-降压起动控制（2）,i/o分配表,项目三 ：y-降压起动控制（2）,plc接线图,项目三 ： y-降压起动控制（2）,任务二 用plc内部定时器实现电动机的顺序启动控制,项目一：实现闪光报警控制（4s循环） 项目二：电动机顺序启动、顺序停止控制 项目三：电动机顺序启动、逆序停止控制 项目四：电动机延时启动、停止控制,项目一：实现闪光报警控制（4s闪光报警循环）,i/o分配表：,项目一：实现闪光报警控制（4s闪光报警循环）,pl

20、c接线图：,给出i/o分配表； 画出plc接线图； 绘制梯形图。,考核3要求,单按钮电动机启停plc控制程序,单按钮启停 电路控制程序,单按钮启停 控制波形图,单按钮控制电动机起停,page：,单按钮控制一个输出,page：,单按钮控制一个输出,水箱自动储水控制系统 控制要求：如图所示储水箱，由电磁阀控制进水。当水位低于下限位时，电磁阀y打开进水。当水位高于上限位时，电磁阀y关闭。下限位传感器为s1，水位低于s1时，s1闭合；水位高于s1时，s1断开。上限位传感器为s2，水位高于s2时，s2闭合；水位低于s2时，s2断开。,(1) i/o分配：i/o分配表见表。,(2) 程序如图所示。,控制要求： 一自动仓库存放某种货物，最多6000箱，需对所存的货物进出计数。货物多于1000箱，灯l1亮；货物多于5000箱，灯l2亮。 其中，l1和l2分别受q0.0和q0.1控制，数值1000和5000分别存储在vw20和vw30字存储单元中。,程序举例,6000,时序图,习题练习： 1、互锁正反转控制电路。 2、星三角启动控制电路。 3、在三个不同的地点，可以开关一盏灯。 4、200分钟延时器。 5、一个按钮控制3种风速，按1下第高风，再按2下中风，再按3下低风，依次循环。