最新-PLC控制三相異步電動(dòng)機(jī)Y-△降壓起動(dòng)-PPT精品課件

1、項(xiàng)目7 PLC控制三相異步電動(dòng)機(jī)Y-降壓起動(dòng)【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.掌握S7-300 PLC中的邊沿檢測(cè)指令的特點(diǎn)及使用。2.掌握S7-300 PLC中定時(shí)器的種類、特點(diǎn)及使用。3.掌握S7-300 PLC中置位/復(fù)位指令、裝入/傳送指令的特點(diǎn)及使用。4.能獨(dú)立完成簡(jiǎn)單時(shí)序控制系統(tǒng)（異步電動(dòng)機(jī)Y-降壓起動(dòng)、脈沖定時(shí)器、交通信號(hào)燈和搬運(yùn)機(jī)械手控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)）的硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)及系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試。7.1 項(xiàng)目簡(jiǎn)述異步電動(dòng)機(jī)Y降壓?jiǎn)?dòng)是應(yīng)用最廣泛的啟動(dòng)方式，圖2-22是異步電動(dòng)機(jī)Y降壓?jiǎn)?dòng)的電氣控制線路原理圖，現(xiàn)在用PLC控制來(lái)實(shí)現(xiàn)，控制要求如下：（1）當(dāng)接通三相電源時(shí)，電動(dòng)機(jī)M不運(yùn)轉(zhuǎn)。（2）當(dāng)按下SB2按鈕后

2、，電動(dòng)機(jī)M以Y接法降壓?jiǎn)?dòng)。（3）9s后，電動(dòng)機(jī)自動(dòng)轉(zhuǎn)接為接法全壓運(yùn)行。（4）按下SB1按鈕，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。（5）使用熱繼電器FR做過(guò)載保護(hù)，若FR觸頭動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)立即停轉(zhuǎn)。在本項(xiàng)目中，除了要使用前面介紹的知識(shí)外，電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)過(guò)程要由定時(shí)器來(lái)實(shí)現(xiàn)，定時(shí)器的復(fù)位信號(hào)由復(fù)位指令來(lái)實(shí)現(xiàn)，用裝入和傳送指令完成當(dāng)前剩余時(shí)間值的存儲(chǔ)。因此接下來(lái)我們首先要介紹置位/復(fù)位、邊沿檢測(cè)、裝入/傳送、定時(shí)器等指令。7.2 相關(guān)知識(shí)7.2.1 置位與復(fù)位指令置位和復(fù)位指令的線圈指令和語(yǔ)句表如表7-1所示。 置位/復(fù)位指令根據(jù)RLO的值，來(lái)決定被尋址位的信號(hào)狀態(tài)是否需要改變。對(duì)于置位操作，一旦RLO為1，則被尋址信號(hào)

3、(輸出信號(hào))狀態(tài)置1，如果RLO為0，對(duì)該指令沒(méi)有任何作用，輸出仍保持為1；對(duì)于復(fù)位操作，一旦RLO為1，則被尋址信號(hào)(輸出信號(hào))狀態(tài)置0，如果RLO為0，對(duì)該指令沒(méi)有任何作用，輸出仍保持為0。置位/復(fù)位指令用于結(jié)束一個(gè)邏輯串，因此，在LAD中置位/復(fù)位指令要放在邏輯串的最右端，而不能放在邏輯串中間。復(fù)位指令還可用于復(fù)位定時(shí)器和計(jì)數(shù)器。圖7-1說(shuō)明了置位指令如何保持輸出Q 4.0的狀態(tài)為1，直至復(fù)位指令把它變?yōu)?；該圖也說(shuō)明了復(fù)位指令如何保持輸出Q 4.0的狀態(tài)為0，而無(wú)論復(fù)位的觸點(diǎn)I1.0如何變化，輸出Q 4.0仍然為0，直到置位指令把它置為1。 7.2.2 邊沿檢測(cè)指令邊沿檢測(cè)指令用來(lái)檢測(cè)

4、信號(hào)狀態(tài)是否發(fā)生變化。當(dāng)信號(hào)狀態(tài)從0變到1時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)上升沿(或正跳沿)；若信號(hào)狀態(tài)從1變到0，則產(chǎn)生一個(gè)下降沿(或負(fù)跳沿)。跳變沿檢測(cè)的原理是：在每個(gè)掃描周期中把當(dāng)前信號(hào)狀態(tài)和它在前一個(gè)掃描周期的狀態(tài)進(jìn)行比較，若不同則表明有一個(gè)跳變沿。因此，前一個(gè)周期的信號(hào)狀態(tài)必須被存儲(chǔ)，以便能和新的信號(hào)狀態(tài)相比較。S7中有兩類跳變沿檢測(cè)指令，一種是對(duì)RLO的跳變沿檢測(cè)的指令，另一種是對(duì)觸點(diǎn)跳變沿直接檢測(cè)的梯形圖方框指令。邊沿檢測(cè)指令如表7-2所示。圖7-2是使用RLO正跳沿檢測(cè)指令的例子。這個(gè)例子中，若CPU檢測(cè)到輸入I0.0有一個(gè)正跳沿，將使得輸出Q4.0的線圈在一個(gè)掃描周期內(nèi)通電。對(duì)輸入I0.0常開(kāi)觸

5、點(diǎn)掃描的RLO值存放在存儲(chǔ)位M1.0中。在OBl的掃描周期中，CPU對(duì)I0.0信號(hào)狀態(tài)掃描并形成RLO值，若該RLO值是l而存放在M1.0中的上次RLO值是0，這說(shuō)明FP指令檢測(cè)到一個(gè)RLO的正跳沿，那么FP指令把RLO位置1。如果RLO在相鄰的兩個(gè)掃描周期中相同(全為1或0)，那么FP語(yǔ)句把RLO位清0。在梯形圖中，觸點(diǎn)跳變沿檢測(cè)方框可被看做一個(gè)特殊常開(kāi)觸點(diǎn)。常開(kāi)觸點(diǎn)的特性是：若方框的Q為1，觸點(diǎn)閉合；若Q為0，則觸點(diǎn)斷開(kāi)。7.2.3 裝入和傳送指令S7可以按字節(jié)、字、雙字對(duì)存儲(chǔ)區(qū)訪問(wèn)。累加器是處理器中的一種專用寄存器，可做“緩沖器”使用。數(shù)據(jù)的傳送與變換一般通過(guò)累加器進(jìn)行，而不是在存儲(chǔ)區(qū)“

6、直接”進(jìn)行。S7-300的CPU有兩個(gè)32位的累加器，即累加器1和累加器2。累加器1是主累加器，累加器2是輔助累加器，與累加器l進(jìn)行運(yùn)算的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在累加器2中。裝入(L，Load)和傳送(T，Transfer)指令可以在存儲(chǔ)區(qū)之間或存儲(chǔ)區(qū)與過(guò)程輸入、輸出之間交換數(shù)據(jù)。CPU執(zhí)行這些指令 不受邏輯操作結(jié)果RLO的影響。L指令將源操作數(shù)裝入累加器1中，而累加器原有的數(shù)據(jù)移入累加器2中，累加器2中原有的內(nèi)容被覆蓋。T指令將累加器1中的內(nèi)容寫入目的存儲(chǔ)區(qū)中，累加器1的內(nèi)容保持不變。L和T指令可對(duì)字節(jié)(8位)、字(16位)、雙字(32位)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，當(dāng)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度小于32位時(shí)，數(shù)據(jù)在累加器右對(duì)齊(低位對(duì)齊

7、)，其余各位填0。1.對(duì)累加器1的裝入和傳送指令裝入和傳送操作有三種尋址方式：立即尋址、直接尋址和間接尋址。(1)立即尋址L指令對(duì)常數(shù)的尋址方式稱為立即尋址，下面是使用立即尋址的裝入指令的例子。 L +5 /累加器1中裝入一個(gè)16位整數(shù)常數(shù) L B#16#EF /累加器1中裝入一個(gè)8位16進(jìn)制常數(shù) L 2#1111_0000_1111_0000 /累加器1中裝入一個(gè)16位2進(jìn)制常數(shù) L AB /累加器1中裝入二個(gè)字符 L P#I1.0 /累加器1中裝入32位指向I1.0的指針 L S5T#2S /累加器1中裝入16位S5 TIME時(shí)間常數(shù) L C#100 /累加器1中裝入16位計(jì)數(shù)常數(shù) (2)

8、直接尋址 L和T指令可以對(duì)各存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)的字節(jié)、字、雙字進(jìn)行直接尋址，下面是直接尋址的L和T指令的例子。 L MB10 /將8位存儲(chǔ)器字節(jié)裝入累加器1最低的字節(jié) L DIW10 /將16位背景數(shù)據(jù)字裝入累加器1的低字 L LD1 /將32位局域數(shù)據(jù)雙字裝入累加器1 T QB4 /將累加器1中的數(shù)據(jù)傳送到過(guò)程映像輸出字節(jié)QB4 T MW10 /將累加器1中的數(shù)據(jù)傳送到存儲(chǔ)器字MW10 T DBD0 /將累加器1中的數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)雙字DBD0(3)間接尋址在存儲(chǔ)器間接尋址的指令中，給出了一個(gè)存儲(chǔ)器的地址，該存儲(chǔ)器的內(nèi)容是操作數(shù)所在存儲(chǔ)單元的地址，該地址被稱為地址指針，只有雙字MD、LD、DBD、DID

9、能作地址指針。在寄存器間接尋址指令中，地址寄存器AR1或AR2的內(nèi)容加上偏移地址形成地址指針，后者指向操作數(shù)所在的存儲(chǔ)單元。使用地址寄存器可以在執(zhí)行L或T指令時(shí)，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器區(qū)間間接尋址。此時(shí)，地址寄存器的位31為l，位24、25和26指出尋址的存儲(chǔ)區(qū)(見(jiàn)表6-4)，位3至位18指出尋址的具體存儲(chǔ)器單元號(hào)。下面是間接尋址的L和T指令的例子。 L DBBMD0 /將數(shù)據(jù)字節(jié)裝入累加器1中，其地址在存儲(chǔ)器雙字MD0 L PQWAR2,P#4.0 /將外設(shè)輸出存儲(chǔ)區(qū)字裝入累加器1中，其地址為AR2中的地址加上偏移量P#4.0 L WAR1,P#4.0 /將字裝入累加器1中，其地址為AR1中的地 址加上

10、偏移量P#4.0，數(shù)據(jù)區(qū)的類型由/AR1中的地址標(biāo)識(shí)符確定 T D AR2,P#6.0 /將累加器1中的內(nèi)容傳送到雙字，其地址為AR2中的地址加上偏移量P#6.0，數(shù)據(jù)/區(qū)的類型由AR2中的地址標(biāo)識(shí)符確定2.取或傳送狀態(tài)字 L STW/將狀態(tài)字裝入累加器1。S7-300不能用該指令裝入、STA和OR位 T STW/將累加器1中的內(nèi)容傳送到狀態(tài)字中3.裝入時(shí)間值或計(jì)數(shù)值 L T1/定時(shí)器字中的剩余時(shí)間值以二進(jìn)制格式保存裝入累加器1中 LC T1/以BCD碼格式讀出剩余時(shí)間值，裝入累加器1低字中 L C1/將當(dāng)前計(jì)數(shù)器值以整數(shù)格式裝入累加器 1 LC C1/將當(dāng)前計(jì)數(shù)器值以BCD碼格式裝入累加器

11、1以BCD碼格式裝入時(shí)間值可以同時(shí)獲得時(shí)間值和時(shí)基，時(shí)基與時(shí)間值相乘就得到定時(shí)剩余時(shí)間。4地址寄存器裝入和傳送指令地址寄存器裝入和傳送指令如表7-3所示。 對(duì)于地址寄存器，可以不經(jīng)過(guò)累加器1而直接將操作數(shù)裝入或傳出，或?qū)蓚€(gè)地址寄存器的內(nèi)容直接交換。下面是地址寄存器裝入和傳送指令的用法：LAR1 P#I0.0/將輸入位I0.0的地址指針裝入ARlLAR1 P#Start/將符號(hào)名為Start的存儲(chǔ)器的地址指針裝入ARlLAR1 AR2/將AR2的內(nèi)容裝入ARlLAR1 DBD20/將數(shù)據(jù)雙字DBD20的內(nèi)容裝入ARlTAR1 AR2/將ARl的內(nèi)容傳送至AR2TAR2/將AR2的內(nèi)容傳送至累加

12、器1TAR1 MD20/將AR1的內(nèi)容傳送至存儲(chǔ)器雙字MD20CAR/交換ARl和AR2的內(nèi)容7.2.4 定時(shí)器指令1.定時(shí)器種類和存儲(chǔ)區(qū)定時(shí)器相當(dāng)于繼電器電路中的時(shí)間繼電器，它用于實(shí)現(xiàn)或監(jiān)控時(shí)間序列。例如，定時(shí)器可提供等待時(shí)間或監(jiān)控時(shí)間，定時(shí)器 還可產(chǎn)生一定寬度的脈沖，亦可測(cè)量時(shí)間。S7-300提供了五種形式的定時(shí)器：脈沖定時(shí)器(SP)、擴(kuò)展定時(shí)器(SE)、接通延時(shí)定時(shí)器(SD)、帶保持的接通延時(shí)定時(shí)器(SS)和斷電延時(shí)定時(shí)器(SF)。在梯形圖中既可以用指令框表示定時(shí)器，也可以用線圈形式來(lái)表示。S7 CPU的存儲(chǔ)器中為定時(shí)器留出了一片存儲(chǔ)區(qū)域。為每個(gè)定時(shí)器分配一個(gè)16位的字和一個(gè)二進(jìn)制的位，

13、定時(shí)器的字用于存儲(chǔ)定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間值，定時(shí)器的觸點(diǎn)狀態(tài)由它的位的狀態(tài)來(lái)決定。在S7-300中，定時(shí)器區(qū)為512Byte，因此最多允許使用256個(gè)定時(shí)器。用定時(shí)器區(qū)域的編址(以T打頭后跟定時(shí)器號(hào)，例如T1)來(lái)存取它的時(shí)間值和定時(shí)器位，帶字操作數(shù)的指令來(lái)存取定時(shí)器的時(shí)間值，帶位操作數(shù)的指令存取定時(shí)器位。S7中定時(shí)時(shí)間由時(shí)基和定時(shí)值兩部分組成，定時(shí)時(shí)間等于時(shí)基與定時(shí)值的乘積。當(dāng)定時(shí)器運(yùn)行時(shí)，定時(shí)值不斷減1（即每次減去由時(shí)基規(guī)定的時(shí)間間隔），直至減到0，減到0表示定時(shí)時(shí)間到。定時(shí)時(shí)間到后會(huì)引起定時(shí)器觸點(diǎn)的動(dòng)作。 定時(shí)器字(見(jiàn)圖7-3)的第0到第11位存放二進(jìn)制格式的定時(shí)值，這12位二進(jìn)制代碼表示的數(shù)值

14、范圍是0到4 096，實(shí)際使用范圍是0到999。第12、13位存放二進(jìn)制格式的時(shí)基。時(shí)基和時(shí)間值可以任意組合，以得到不同的定時(shí)分辨率和定時(shí)時(shí)間。表7-4中給出了可能的組合情況。從表7-4中可以看出：時(shí)基小定時(shí)分辨率高，但定時(shí)時(shí)間范圍窄；時(shí)基大分辨率低，但定時(shí)范圍寬。時(shí)基是定義時(shí)間值遞減的單位時(shí)間間隔。當(dāng)定時(shí)器啟動(dòng)時(shí)，累加器l低字的內(nèi)容被當(dāng)作定時(shí)時(shí)間裝入定時(shí)字中。這一過(guò)程是由操作系統(tǒng)控制自動(dòng)完成的，用戶只需給累加器1裝入不同的數(shù)值，即可設(shè)置需要的定時(shí)時(shí)間。為累加器1裝入數(shù)值的指令很多，但在累加器1低字中的數(shù)據(jù)應(yīng)符合圖7-3所示的格式?？梢允褂孟铝懈袷筋A(yù)裝一個(gè)時(shí)間值：（1）W#16#wxyz，其中

15、， w是時(shí)基（或分辨率），取值為0、l、2或3，分別表示時(shí)基為10MS、100MS、1S或10S；xyz是BCD碼格式的定時(shí)值，取值范圍為1到999。（2）S5T#aH-bM-cS-dMS ，其中，H小時(shí)，M分鐘，S秒，MS毫秒，范圍為10MS到2H-46M-30S；此時(shí)，時(shí)基是CPU自動(dòng)選擇的，選擇的原則是在滿足定時(shí)范圍要求的條件下選擇最小的時(shí)基。2.定時(shí)器啟動(dòng)與運(yùn)行PLC中的定時(shí)器相當(dāng)于時(shí)間繼電器。在使用時(shí)間繼電器時(shí)，首先要為其設(shè)置定時(shí)時(shí)間，當(dāng)時(shí)間繼電器的線圈通電后，時(shí)間繼電器被啟動(dòng)。若定時(shí)時(shí)間到，繼電器的觸點(diǎn)動(dòng)作。當(dāng)時(shí)間繼電器的線圈斷電時(shí)，也將引起其觸點(diǎn)的動(dòng)作。當(dāng)時(shí)間繼電器的線圈斷電時(shí)，

16、也將引起其觸點(diǎn)的動(dòng)作。該觸點(diǎn)可以在控制線路中控制其它繼電器。S7中的定時(shí)器與時(shí)間繼電器的工作特點(diǎn)相似，對(duì)PLC中的定時(shí)器同樣要設(shè)置定時(shí)時(shí)間，也要啟動(dòng)定時(shí)器(使定時(shí)器線圈通電)。除此之外，定時(shí)器還增加了一些功能，如：隨時(shí)復(fù)位定時(shí)器、隨時(shí)重置定時(shí)時(shí)間(定時(shí)器再啟動(dòng))、查看當(dāng)前剩余定時(shí)時(shí)間等。S7中的定時(shí)器不僅功能強(qiáng)，而且類型多。以下介紹各種定時(shí)器的運(yùn)行原理及使用方法。3.定時(shí)器線圈和語(yǔ)句表指令定時(shí)器線圈和語(yǔ)句表指令如表7-5所示。(1)脈沖定時(shí)器如果RLO（啟動(dòng)輸入信號(hào)）有正跳沿，則脈沖定時(shí)器以給出的時(shí)間值啟動(dòng)指定的定時(shí)器。只要RLO為1，定時(shí)器就保持運(yùn)行。在定時(shí)器運(yùn)行時(shí)，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合。當(dāng)定時(shí)時(shí)

17、間到，常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)。如果在規(guī)定時(shí)間值過(guò)去之前RLO由1變?yōu)?，則定時(shí)器被復(fù)位至啟動(dòng)前的狀態(tài)，定時(shí)器的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)。在定時(shí)器輸出為1時(shí)，如果定時(shí)器復(fù)位輸入信號(hào)有正跳沿，定時(shí)器被復(fù)位，輸出為0狀態(tài)，并清零剩余時(shí)間值。圖7-4是使用脈沖定時(shí)器的編程例子，圖7-5是與圖7-4對(duì)應(yīng)的脈沖定時(shí)器的時(shí)序。 (2)擴(kuò)展脈沖定時(shí)器 如果RLO（啟動(dòng)輸入信號(hào)）有正跳沿，則擴(kuò)展(輸入)脈沖定時(shí)器以給出的時(shí)間值啟動(dòng)指定的定時(shí)器，定時(shí)器輸出為1（即常開(kāi)觸點(diǎn)閉合）。即使RLO變?yōu)?，定時(shí)器仍保持運(yùn)行，直到定時(shí)時(shí)間到后才停止(定時(shí)器被復(fù)位)。當(dāng)定時(shí)時(shí)間到后，則常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)。在定時(shí)期間，如果RLO由0變?yōu)?，則定時(shí)器重新啟動(dòng)

18、，開(kāi)始以預(yù)置的時(shí)間值定時(shí)。若給定時(shí)器一個(gè)復(fù)位信號(hào)，定時(shí)器被復(fù)位，輸出為0，并清零剩余時(shí)間值。在定時(shí)器的復(fù)位信號(hào)為1時(shí)，即使RLO有正跳沿，定時(shí)器仍處于復(fù)位狀態(tài)。圖7-6是使用擴(kuò)展脈沖定時(shí)器的編程例子。圖7-7是與圖7-6對(duì)應(yīng)的擴(kuò)展脈沖定時(shí)器的時(shí)序。(3)接通延時(shí)定時(shí)器 如果RLO有正跳沿，則接通延時(shí)定時(shí)器以給出的時(shí)間值啟動(dòng)指定的定時(shí)器，當(dāng)定時(shí)時(shí)間到后，則常開(kāi)觸點(diǎn)閉合并保持，直到RLO變?yōu)?，定時(shí)器才被復(fù)位至啟動(dòng)前的狀態(tài)，此時(shí)定時(shí)器的常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)。若在給定的時(shí)間(即定時(shí)時(shí)間)過(guò)去之前RLO由1變?yōu)?，則定時(shí)器也被復(fù)位。只要定時(shí)器的復(fù)位信號(hào)有一個(gè)上升沿，則定時(shí)器即被復(fù)位。圖7-8是使用接通延時(shí)定時(shí)

19、器的編程例子，圖7-9是與圖7-8對(duì)應(yīng)的接通延時(shí)定時(shí)器的時(shí)序。(4)保持型接通延時(shí)定時(shí)器 如果RLO有正跳沿，則保持型接通延時(shí)定時(shí)器以給出的時(shí)間值啟動(dòng)指定的定時(shí)器，即使RLO變?yōu)?，定時(shí)器仍保持運(yùn)行，此時(shí)，定時(shí)器常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)。當(dāng)定時(shí)時(shí)間到后，常開(kāi)觸點(diǎn)閉合并保持。若RLO再有一個(gè)正跳沿，定時(shí)器重新啟動(dòng)，又從預(yù)置值開(kāi)始定時(shí)。只有用復(fù)位指令才能復(fù)位該定時(shí)器。圖7-10是使用保持型接通延時(shí)定時(shí)器的編程例子，圖7-11是與圖7-10對(duì)應(yīng)的保持型接通延時(shí)定時(shí)器的動(dòng)作時(shí)序。(5)關(guān)斷延時(shí)定時(shí)器如果RLO有上升沿時(shí)，則關(guān)斷延時(shí)定時(shí)器輸出為1，常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，但是定時(shí)器不定時(shí)；當(dāng)RLO為下跳沿時(shí)，定時(shí)器開(kāi)始定時(shí)，

20、定時(shí)期間輸出始終為1（常開(kāi)觸點(diǎn)閉合），當(dāng)定時(shí)時(shí)間到后，則常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)。若在給定的時(shí)間(即定時(shí)時(shí)間)過(guò)去之前RLO由0變?yōu)閘，則定時(shí)器停止定時(shí)，保持當(dāng)前剩余定時(shí)值，但定時(shí)器輸出仍為1。如果RLO從“1”變?yōu)椤?”，則定時(shí)器重新開(kāi)始定時(shí)。當(dāng)定時(shí)器的復(fù)位輸入信號(hào)為1狀態(tài)，定時(shí)器被復(fù)位，時(shí)間值被清0，輸出為0。圖7-12是使用關(guān)斷延時(shí)定時(shí)器的語(yǔ)句表編程例子，圖7-13是與圖7-12對(duì)應(yīng)的關(guān)斷延時(shí)定時(shí)器的動(dòng)作時(shí)序。在圖7-12語(yǔ)句表程序中使用了裝入指令，分別將定時(shí)器的當(dāng)前時(shí)間值以整數(shù)格式存入MWl0和以BCD碼格式存入MWl2。4.定時(shí)器的梯形圖方框指令定時(shí)器的梯形圖方框指令如表7-6所示。S7中的定時(shí)

21、器方框與S5中的定時(shí)器指令相同，因此又可稱為S5定時(shí)器指令。圖7-14（a）表示接通延時(shí)定時(shí)器方框的用法，圖7-14（b）是與圖7-14（a）對(duì)應(yīng)的語(yǔ)句表程序。其中，輸入I0.0控制定時(shí)器T1啟動(dòng)，輸入I0.1控制定時(shí)器復(fù)位，定時(shí)時(shí)間為10s，定時(shí)器的狀態(tài)用于控制輸出Q4.0，當(dāng)前剩余時(shí)間值分別輸出給MW10和MW12。7.3 應(yīng)用舉例7.3.1 三相異步電動(dòng)機(jī)Y-降壓起動(dòng)PLC控制線路1.設(shè)計(jì)主電路主電路接線仍然是電氣控制線路原理圖的主接線，如圖2-22所示。2.分配I/O地址表I/O地址表的分配如表7-7所示。7.3 應(yīng)用舉例7.3.1 三相異步電動(dòng)機(jī)Y-降壓起動(dòng)PLC控制線路1.設(shè)計(jì)主電

22、路主電路接線仍然是電氣控制線路原理圖的主接線，如圖2-22所示。2.分配I/O地址表I/O地址表的分配如表7-7所示。3.畫出PLC外部接線圖異步電動(dòng)機(jī)Y降壓?jiǎn)?dòng)的PLC外部接線圖如圖7-15所示。如果KM1和KM3同時(shí)動(dòng)作，將會(huì)造成三相電源相間短路，為此，不但要實(shí)現(xiàn)軟件互鎖，還要實(shí)現(xiàn)硬件互鎖。 4.程序設(shè)計(jì)異步電動(dòng)機(jī)Y降壓?jiǎn)?dòng)的梯形圖程序如圖7-16所示。5. 系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試在PLC關(guān)機(jī)狀態(tài)下，按照PLC外部接線圖7-15正確連結(jié)輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。打開(kāi)PLC電源，方式開(kāi)關(guān)置于STOP狀態(tài)下，將程序下載到PLC中，然后將方式開(kāi)關(guān)置于RUN狀態(tài)下，運(yùn)行程序。按下起動(dòng)按鈕SB2，KMl和KM2同時(shí)

23、動(dòng)作，電動(dòng)機(jī)按星形接線方式運(yùn)行，定時(shí)器T0的線圈通電。9s后T0的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，通過(guò)Q4.1使KM1的線圈斷電，T0的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，通過(guò)Q4.2使KM3的線圈通電，電動(dòng)機(jī)改為三角形接線方式運(yùn)行。按下停車按鈕，I0.0的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，使KM2和KM3的線圈斷電，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。7.3.2 脈沖發(fā)生器設(shè)計(jì)用定時(shí)器可構(gòu)成脈沖發(fā)生器，這里用了兩個(gè)定時(shí)器產(chǎn)生頻率占空比均可設(shè)置的脈沖信號(hào)。當(dāng)輸入I 0.0為1時(shí)，輸出Q 4.0為1或?yàn)?交替進(jìn)行。圖7-17是脈沖發(fā)生器的時(shí)序，脈沖信號(hào)的周期為3s，脈沖寬度為1s。 圖7-18為脈沖發(fā)生器的梯形圖和語(yǔ)句表程序，在程序中，用定時(shí)器T1設(shè)置輸出Q4.0為l的時(shí)間

24、(脈沖寬度)，Q4.0為0的時(shí)間由定時(shí)器T2設(shè)置為2s。本例子比較簡(jiǎn)單，故只給出程序設(shè)計(jì)，I/O地址分配、PLC外部接線圖和系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試由讀者自行完成。7.3.3 交通信號(hào)燈的PLC控制系統(tǒng)1.控制要求在十字路口南北方向以及東西方向均設(shè)有紅、黃、綠三只信號(hào)燈，十二只信號(hào)燈依一定的時(shí)序循環(huán)往復(fù)工作。信號(hào)燈受電源總開(kāi)關(guān)控制，接通電源，信號(hào)燈系統(tǒng)開(kāi)始工作；關(guān)閉電源，所有的信號(hào)燈都熄滅。當(dāng)程序運(yùn)行出錯(cuò)，東西與南北方向的綠燈同時(shí)點(diǎn)亮?xí)r，程序自動(dòng)關(guān)閉。在晚上車輛稀少時(shí)，要求交通燈處于下班狀態(tài)，即兩個(gè)方向的黃燈一直閃爍，閃爍的頻率為0.5Hz。白天信號(hào)燈處于上班狀態(tài)時(shí)，東西以及南北方向的紅燈為長(zhǎng)亮，時(shí)間為3

25、0s；東西以及南北方向的綠燈為長(zhǎng)亮25s，然后閃爍3s，閃爍頻率為0.5Hz；接著東西以及南北方向的黃燈同時(shí)亮，時(shí)間為2s。交通燈示意圖如圖7-19所示，時(shí)序圖如圖7-20所示。.系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)包括PLC的硬件配置、I/O地址分配以及畫出PLC的外部接線圖。（1）硬件配置根據(jù)交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)的要求，PLC具體硬件配置如表7-8所示。（2）I/O地址分配交通燈控制系統(tǒng)中輸入/輸出信號(hào)具體地址分配如表7-9所示。（3）畫出PLC外部接線圖交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)PLC外部接線圖如圖7-21所示。3.程序設(shè)計(jì)本例因功能比較簡(jiǎn)單，采用線性化編程，OB1中程序（梯形圖編程方式）如圖7-22所示。

26、4.系統(tǒng)運(yùn)行調(diào)試在PLC關(guān)機(jī)狀態(tài)下，按照PLC外部接線圖7-21正確連結(jié)輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。打開(kāi)PLC電源，方式開(kāi)關(guān)置于STOP狀態(tài)下，將程序下載到PLC中，然后將方式開(kāi)關(guān)置于RUN狀態(tài)下，運(yùn)行程序。按下上班按鈕，東西綠燈、南北紅燈亮，東西綠燈亮25s后閃爍3s，然后東西、南北黃燈亮2s，接著東西紅燈、南北綠燈亮，南北綠燈亮25s后閃爍3s，然后東西、南北黃燈亮2s，這樣周而復(fù)始的循環(huán)工作。當(dāng)按下下班按鈕時(shí)，東西、南北黃燈同時(shí)閃爍。當(dāng)按下電源總開(kāi)關(guān)時(shí)，所有信號(hào)燈都關(guān)閉，整個(gè)系統(tǒng)停止工作。7.3.4 搬運(yùn)機(jī)械手PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)隨著工業(yè)自動(dòng)化的普及和發(fā)展，控制器的需求量逐年增大，搬運(yùn)機(jī)械手的應(yīng)用

27、也逐漸普及，主要在汽車、電子、機(jī)械加工、食品、醫(yī)藥等領(lǐng)域的生產(chǎn)流水線或貨物裝卸調(diào)運(yùn)，可以更好地節(jié)約能源和提高運(yùn)輸設(shè)備或產(chǎn)品的效率，可代替人的繁重勞動(dòng)，改善熱、累等勞動(dòng)條件，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的機(jī)械化和自動(dòng)化。圖7-23所示為一簡(jiǎn)易搬運(yùn)機(jī)械手的示意圖。該機(jī)械手是一個(gè)水平/垂直位移的機(jī)械設(shè)備，其操作是將工件從左工作臺(tái)A搬運(yùn)到右工作臺(tái)B，由光電傳感器來(lái)檢測(cè)工作臺(tái)上有沒(méi)有工件。機(jī)械手初始位置通常位于原點(diǎn)，它的動(dòng)作全部由氣缸驅(qū)動(dòng)，而氣缸則由相應(yīng)的電磁閥控制。其中，上升/下降和左移/右移分別由雙線圈二位電磁閥控制，放松/夾緊由一個(gè)單線圈二位電磁閥（稱為夾緊電磁閥）控制。工藝過(guò)程為：光電傳感器檢測(cè)到左工作臺(tái)A有工件，

28、機(jī)械手開(kāi)始由原點(diǎn)下降，下降到底時(shí)，碰到下限位開(kāi)關(guān)后，停止下降并接通夾緊電磁閥夾緊工件。 為保證工件可靠夾緊，在該位置等待5s。夾緊后，上升電磁閥通電開(kāi)始上升，上升到頂碰到上限位開(kāi)關(guān)，停止上升，改向右移動(dòng)，碰到右限位開(kāi)關(guān)后，停止右移，改為下降至碰到下限位開(kāi)關(guān)，下降電磁閥斷電，停止下降，同時(shí)夾緊電磁閥斷電，機(jī)械手將工件松開(kāi)，放在右工作臺(tái)B上，為確?？煽克砷_(kāi)，在該位置停留5s，然后上升，碰到上限位開(kāi)關(guān)后改為左移，到原點(diǎn)時(shí)，碰到左限位開(kāi)關(guān)，左移電磁閥斷電，停止左移。至此，機(jī)械手搬運(yùn)一個(gè)工件的全過(guò)程結(jié)束。根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需要，機(jī)械手的工作方式設(shè)置4種，即手動(dòng)方式、單周期動(dòng)作、連續(xù)動(dòng)作和自動(dòng)返回初始狀態(tài)。要求

29、通過(guò)控制面板的相關(guān)轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)和控制按鈕，來(lái)決定機(jī)械手的具體動(dòng)作，各個(gè)動(dòng)作的到位情況由檢測(cè)元件完成?？刂泼姘迦鐖D7-24所示。根據(jù)生產(chǎn)工藝過(guò)程，機(jī)械手搬運(yùn)工件的一個(gè)控制周期可分為如下八個(gè)部分。1）下降：當(dāng)光電傳感器檢測(cè)到工作臺(tái)A上有工件，機(jī)械手開(kāi)始下降。下降到低位時(shí)，碰到下限位開(kāi)關(guān)，機(jī)械手停止下降。2）夾緊工件：機(jī)械手在最低位開(kāi)始夾緊工件，延時(shí)5s抓住、抓緊。3）上升：機(jī)械手上升到高位時(shí)，碰到上限位開(kāi)關(guān)，停止上升。4）右移：機(jī)械手右移到位時(shí)，碰到右限位開(kāi)關(guān)，停止右移。5）下降：當(dāng)機(jī)械手下降到工作臺(tái)B時(shí)，碰到下限位開(kāi)關(guān)，機(jī)械手停止下降。6）松開(kāi)工件：機(jī)械手在最低位開(kāi)始放松工件，延時(shí)5s。7）上升：機(jī)

30、械手上升到高位時(shí)，碰到上限位開(kāi)關(guān)，停止上升。8）左移：機(jī)械手在高位開(kāi)始左移，碰到左限位開(kāi)關(guān)，停止左移。在進(jìn)入單周期、連續(xù)工作方式之前，機(jī)械手應(yīng)處于原始狀態(tài)，條件是機(jī)械手在高位、左位、松開(kāi)；如果不滿足這一條件，可選擇回原點(diǎn)工作方式，然后按下啟動(dòng)按鈕I2.4，使系統(tǒng)自動(dòng)返回原點(diǎn)狀態(tài)。如果選擇的是單周期工作方式，按下啟動(dòng)按鈕I2.4后，機(jī)械手按規(guī)定的順序完成一個(gè)周期的工作后，返回并停留在初始步。如果選擇連續(xù)工作方式，在初始狀態(tài)下按下啟動(dòng)按鈕I2.4后，機(jī)械手從初始狀態(tài)開(kāi)始一個(gè)周期接一個(gè)周期反復(fù)連續(xù)工作。1.硬件配置工作方式選擇開(kāi)關(guān)是單刀4擲開(kāi)關(guān)，分別完成連續(xù)方式、單動(dòng)方式、原始位定位和手動(dòng)方式的動(dòng)作

31、，一個(gè)單周期、回原點(diǎn)和連續(xù)工作方式的啟動(dòng)按鈕，還需要1個(gè)停止按鈕用來(lái)處理在任何情況下的停止運(yùn)行。機(jī)械手運(yùn)動(dòng)的限位開(kāi)關(guān)有4個(gè)，即高位限位開(kāi)關(guān)、低位限位開(kāi)關(guān)、左位限位開(kāi)關(guān)和右位限位開(kāi)關(guān)。手動(dòng)操作信號(hào)共由5個(gè)按鈕組成，即下降按鈕、上升按鈕、夾緊按鈕、左移按鈕和右移按鈕。工作臺(tái)A上有工件檢測(cè)光電傳感器的輸入信號(hào)，共有16個(gè)數(shù)字量輸入信號(hào)。機(jī)械手的輸出設(shè)置下降、上升、右移、左移和取放5個(gè)信號(hào)，分別對(duì)相應(yīng)的動(dòng)作元件進(jìn)行控制。系統(tǒng)需要數(shù)字量輸入16點(diǎn)，數(shù)字量輸出5點(diǎn)，不需模擬量模塊。選擇S7-300系列的CPU 314，加上數(shù)字量輸入模塊SM321及輸出模塊SM322就可以滿足要求，而且還有一定的裕量。2.

32、系統(tǒng)資源分配I/O地址分配表如表7-10所示。其它輔助地址分配：（1）夾緊定時(shí)器T1，定時(shí)5s；（2）松開(kāi)定時(shí)器T2，定時(shí)5s；（3）連續(xù)方式標(biāo)志M0.0；（4）單周期工作方式標(biāo)志M0.1；（5）結(jié)束標(biāo)志M0.5。3.PLC外部接線圖PLC外部接線圖如圖7-25所示。4.程序設(shè)計(jì)項(xiàng)目的名稱為“搬運(yùn)機(jī)械手控制”，在主程序OB1中，用調(diào)用功能（FC）的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)各種工作方式的切換。由外部接線圖可知，工作方式選擇開(kāi)關(guān)是單刀4擲開(kāi)關(guān)，在同一時(shí)刻只能選擇一種工作方式。選擇回原點(diǎn)工作方式時(shí)調(diào)用回原點(diǎn)程序FC1，選擇連續(xù)方式和單周期工作方式時(shí)調(diào)用程序FC2，選擇手動(dòng)方式時(shí)調(diào)用程序FC3。（1）自動(dòng)返回原點(diǎn)程序功能FC1實(shí)現(xiàn)自動(dòng)返回原點(diǎn)功能，如圖7-26所示。在回原點(diǎn)工作方式，I2.3為1狀態(tài)，按下啟動(dòng)按鈕I2.4，M10.0為1狀態(tài)并保持，復(fù)位Q4.4，機(jī)械手松開(kāi)，同時(shí)機(jī)械手上升，升到上限位開(kāi)關(guān)改為左行，到左限位開(kāi)關(guān)時(shí)，I0.6為1狀態(tài)，復(fù)位Q4.2和Q4.3，至此機(jī)械手回到原點(diǎn)狀態(tài)，為連續(xù)和單周期工作方式做好了準(zhǔn)備。（2）單周期、連續(xù)工作方式單周期、連續(xù)工作方式由功能FC2處理，如圖7-27所示。在連續(xù)工作方式時(shí)，I2.0