S7-1200PLC應(yīng)用技術(shù)項(xiàng)目教程課件：8站呼叫的PLC控制

8站小車呼叫的PLC控制一、任務(wù)導(dǎo)入在工業(yè)生產(chǎn)自動化程度較高的生產(chǎn)線上，經(jīng)常會遇到一臺送料車在生產(chǎn)線上根據(jù)各工位發(fā)出的呼叫請求，前往相應(yīng)的呼叫點(diǎn)進(jìn)行裝卸料的情況。本任務(wù)以8站小車呼叫為例，圍繞控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)來介紹相關(guān)基本指令的編程及應(yīng)用。（一）數(shù)字量輸入輸出模塊二、知識鏈接數(shù)字量信號模塊（SM）本身不帶處理器，沒有內(nèi)置電源，必須通過總線與CPU連接，外接24V直流電源后，才能正常運(yùn)行，不能單獨(dú)運(yùn)行。其主要功能是用于擴(kuò)展CPU的數(shù)字量輸入和輸出的能力。S7-1200PLC不同系列的CPU其擴(kuò)展能力是不同的，對于CPU1214C系列可以在其右側(cè)最多擴(kuò)展8塊信號模塊（含模擬量信號模塊），這里主要介紹數(shù)字量輸入輸出模塊SM1223DI8/DQ8×24VDC。

簡介

性能規(guī)格和接線規(guī)格數(shù)量量輸入規(guī)格數(shù)字量輸出輸入點(diǎn)數(shù)8輸出點(diǎn)數(shù)8類型漏型/源型（IEC1類漏型）類型固態(tài)-MOSFET（源型）額定電壓4mA時(shí)DC24V，額定值電壓范圍DC20.4～28.8V允許的連續(xù)電壓DC30V，最大值最大電流時(shí)的邏輯1信號DC20V，最小值浪涌電壓DC35V，持續(xù)0.5s具有10KΩ負(fù)載時(shí)的邏輯0信號DC0.1V，最大值邏輯1信號（最?。?.5mA時(shí)DC15V電流（最大）0.5A邏輯0信號（最大）1mA時(shí)DC5V燈負(fù)載5W隔離（現(xiàn)場側(cè)與邏輯側(cè)）DC707V（型式測試）通態(tài)觸點(diǎn)電阻最大0.6Ω隔離組2每點(diǎn)的漏電流最大10μA表2-23數(shù)字量輸入輸出模塊SM1223DI8/DQ8×24VDC性能規(guī)格規(guī)格數(shù)量量輸入規(guī)格數(shù)字量輸出濾波時(shí)間0.2、0.4、0.8、1.6、3.2、6.4和12.8ms（可選4個(gè)一組）浪涌電流8A，最長持續(xù)100ms同時(shí)接通的輸入數(shù)8過載保護(hù)×電纜長度（m）500m（屏蔽），300m（非屏蔽）隔離（現(xiàn)場側(cè)與邏輯側(cè)）DC707V（型式測試）

隔離組1

每個(gè)公共端的電流4A

RUN到STOP時(shí)的行為上一個(gè)值或替換值（默認(rèn)值為0）

同時(shí)接通的輸出數(shù)8

電纜長度（m）500m（屏蔽），150m（非屏蔽）表2-23數(shù)字量輸入輸出模塊SM1223DI8/DQ8×24VDC性能規(guī)格（續(xù)）說明：圖中①對于漏型輸入，將“－”連接到“M”（如圖所示）。對于源型輸入將“＋”連接到“M”。圖2-77數(shù)字量輸入輸出模塊SM1223DI8/DQ8×DC24V的接線圖

概述（二）比較指令比較指令用來比較數(shù)據(jù)類型的兩個(gè)數(shù)IN1和IN2的大小，相比較的兩個(gè)數(shù)IN1和IN2分別在觸點(diǎn)的上面和下面。它們的數(shù)據(jù)類型必須相同。操作數(shù)可以是I、Q、M、L、D存儲區(qū)中的變量或常數(shù)。比較兩個(gè)字符時(shí)，實(shí)際上比較的是它們各對應(yīng)字符的ASCⅡ碼的大小，第一個(gè)不相同的字符決定了比較的結(jié)果。比較指令可視為一個(gè)等效的觸點(diǎn)，比較的符號可以是“＞（大于）”、“==（等于）”、“＜＞（不等于）”、“＜（小于）”、“＞＝（大于等于）”和“＜＝（小于等于）”，比較的數(shù)據(jù)類型有多種，比較指令的運(yùn)算符號及數(shù)據(jù)類型在指令的下拉式列表中可見，如圖2-78所示。當(dāng)滿足比較關(guān)系式給出的條件時(shí)，等效觸點(diǎn)接通。圖2-78比較指令的運(yùn)算符號及數(shù)據(jù)類型生成比較指令后，如圖2-78所示用鼠標(biāo)雙擊觸點(diǎn)中間比較符號下面的，單擊出現(xiàn)的“”圖標(biāo)，用下拉式列表設(shè)置要比較的數(shù)的數(shù)據(jù)類型，如果想修改比較指令的比較符號，只要用鼠標(biāo)雙擊比較符號，然后單擊出現(xiàn)的“”圖標(biāo)，可以用下拉式列表修改比較符號。

比較指令說明表2-24比較指令說明名稱LAD數(shù)據(jù)類型說明等于比較SInt、Int、Dint、USInt、UInt、UDInt、Real、LReal、String、WString、Char、WChar、Date、Time、DTL、Time_of_Day比較數(shù)據(jù)類型相同的兩個(gè)數(shù)。該LAD觸點(diǎn)比較結(jié)果為TRUE時(shí)，則該觸點(diǎn)會被激活閉合，否則，該觸點(diǎn)斷開不等于比較大于等于比較小于等于比較大于比較小于比較（一）任務(wù)目標(biāo)三、任務(wù)實(shí)施1）熟練掌握比較指令和移動值指令的編程及應(yīng)用。2）會繪制8站小車呼叫控制的I/O接線圖，并能根據(jù)接線圖完成PLC的I/O接線。3）能根據(jù)控制要求編寫梯形圖程序。4）熟練掌握使用博途編程軟件進(jìn)行設(shè)備組態(tài)、編制流水燈控制梯形圖，并下載至CPU進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行。表2-25

所需設(shè)備與器材（二）設(shè)備與器材序號名稱符號型號規(guī)格數(shù)量備注1常用電工工具

十字起、一字起、尖嘴鉗、剝線鉗等1套表中所列設(shè)備、器材的型號規(guī)格僅供參考2計(jì)算機(jī)（安裝博途編程軟件）

1臺3西門子S7-1200PLC

CPUCPU1214CAC/DC/Rly，訂貨號：6ES7214-1AG40-0XB01臺4數(shù)字量輸入/輸出模塊SM1223DI8/DQ8×24VDC，訂貨號：6ES7223-1BH32-0XB01塊58站小車呼叫模擬控制掛件

1個(gè)6以太網(wǎng)通信線

1根7連接導(dǎo)線

若干圖2-798站小車呼叫模擬控制面板某車間有8個(gè)工作臺，送料車往返于工作臺之間送料，其模擬控制面板如圖2-79所示。每個(gè)工作臺設(shè)有一個(gè)限位開關(guān)（SQ）和一個(gè)呼叫按扭（SB）。（三）內(nèi)容與步驟

任務(wù)要求1）按下起動按鈕系統(tǒng)起動，送料車開始應(yīng)停留在8個(gè)工作臺中任意一個(gè)限位開關(guān)的位置上。2）設(shè)送料車現(xiàn)暫停于m號工作臺（SQm為ON）處，這時(shí)n號工作臺呼叫（SBn為ON），當(dāng)m＞n時(shí)，送料車左行，直至SQn動作，到位停車。即送料車所停位置SQ的編號大于呼叫按扭SB的編號時(shí)，送料車往左運(yùn)行至呼叫位置后停止。3）當(dāng)m＜n時(shí)，送料車右行，直至SQn動作，到位停車。4）當(dāng)m＝n，即小車所停位置編號等于呼叫號時(shí)，送料車原位不動。5）小車運(yùn)行時(shí)呼叫無效。6）具有左行、右行指示，原點(diǎn)不動指示。7）運(yùn)行過程中，按下停止按鈕，運(yùn)料車運(yùn)行至呼叫位置后系統(tǒng)停止。具體控制要求如下：

I/O地址分配與接線圖輸入輸出設(shè)備名稱符號I元件地址設(shè)備名稱符號Q元件地址

起動按鈕SB0I1.0小車左行控制接觸器KM1Q0.0停止按鈕SB10I1.1小車右行控制接觸器

KM2Q0.11＃限位開關(guān)SQ1I0.0小車左行指示HL1Q0.52＃限位開關(guān)SQ2I0.1小車右行指示HL2Q0.6………小車原位指示HL3Q0.78＃限位開關(guān)SQ8I0.71＃呼叫按鈕SB1I2.02＃呼叫按鈕SB2I2.1………8＃呼叫按鈕SB8I2.7表2-268站小車呼叫控制I/O分配表圖2-808站小車呼叫控制I/O接線圖

創(chuàng)建工程項(xiàng)目打開博途編程軟件，在Portal視圖中選擇“創(chuàng)建新項(xiàng)目”，輸入項(xiàng)目名稱“2RW_5”選擇項(xiàng)目保存路徑，然后單擊“創(chuàng)建”按鈕創(chuàng)建項(xiàng)目完成，組態(tài)CPU模塊，并在CPU模塊右側(cè)2號槽組態(tài)一數(shù)字量信號模塊SM1223DI8/DQ8×24VDC（訂貨號：6ES7223-1BH32-0XB0）。

編輯變量表在項(xiàng)目樹中，打開“PLC變量”文件夾，創(chuàng)建“變量表_1[23]”，在該變量表中根據(jù)I/O地址分配表編輯8站小車呼叫控制變量表如圖2-81所示。圖2-818站小車呼叫控制變量表

編制程序圖2-82

8站小車呼叫控制梯形圖圖2-82

8站小車呼叫控制梯形圖（續(xù)）

調(diào)試運(yùn)行將設(shè)備組態(tài)及圖2-82所示的梯形圖程序編譯后下載到CPU中，啟動CPU，將CPU切換至RUN模式下，然后按照圖2-80進(jìn)行PLC輸入、輸出接線，調(diào)試運(yùn)行，觀察運(yùn)行結(jié)果。（四）分析與思考1）本任務(wù)程序中，判斷小車呼叫前停在某一工位以及有某一工位呼叫是如何實(shí)現(xiàn)的？2）如果使用七段數(shù)碼管顯示小車當(dāng)前所停的工位號，程序應(yīng)如何編制？3）本任務(wù)程序是否響應(yīng)小車運(yùn)行中的呼叫請求，如不響應(yīng)，是如何實(shí)現(xiàn)的？四、任務(wù)考核表2-27任務(wù)實(shí)施考核表序號考核內(nèi)容考核要求評分標(biāo)準(zhǔn)配分得分1電路及程序設(shè)計(jì)（1）能正確分配I/O地址，并繪制I/O接線圖（2）設(shè)備組態(tài)（3）根據(jù)控制要求，正確編制梯形圖（1）I/O地址分配錯(cuò)或少，每個(gè)扣5分（2）I/O接線圖設(shè)計(jì)不全或有錯(cuò)，每處扣5分（3）CPU組態(tài)、數(shù)字量信號模塊組態(tài)與現(xiàn)場設(shè)備型號不匹配，每項(xiàng)扣10分（4）梯形圖表達(dá)不正確或畫法不規(guī)范，每處扣5分40分2安裝與連線根據(jù)I/O接線圖，正確連接電路（1）連線錯(cuò)一處，扣5分（2）損壞元器件，每只扣5～10分（3）損壞連接線，每根扣5～10分20分3調(diào)試與運(yùn)行能熟練使用編程軟件編制程序下載至CPU，并按要求調(diào)試運(yùn)行（1）不能熟練使用編程軟件進(jìn)行梯形圖的編輯、修改、轉(zhuǎn)換、寫入及監(jiān)視，每項(xiàng)2分（2）不能按照控制要求完成相應(yīng)的功能，每卻一項(xiàng)扣5分20分4安全操作確保人身和設(shè)備安全違反安全文明操作規(guī)程，扣10～20分20分5合計(jì)五、知識拓展（一）值范圍內(nèi)（IN_RANGE）和值范圍外（OUT_RANGE）指令表3-16觸點(diǎn)比較指令使用要素值范圍指令測試輸入是在值范圍內(nèi)還是范圍外。值范圍內(nèi)指令（IN_RANGE），如果MIN＜=VAL＜=MAX，輸出為TRUE；值范圍外指令（OUT_RANGE），如果VAL＜MIN或VAL＞MAX，輸出為TRUE?？梢允褂谩爸翟诜秶鷥?nèi)”指令查詢輸入VAL的值是否在指定的取值范圍內(nèi)。使用輸入MIN和MAX可以指定取值范圍的限值?！爸翟诜秶鷥?nèi)”指令將輸入VAL的值與輸入MIN和MAX的值進(jìn)行比較，并將結(jié)果發(fā)送到功能框輸出中。如果輸入VAL的值滿足MIN＜=VAL或VAL＜=MAX比較條件，則功能框輸出的信號狀態(tài)為“1”。如果不滿足比較條件，則功能框輸出的信號狀態(tài)為“0”。如果功能框輸入的信號狀態(tài)為“0”，則不執(zhí)行“值在范圍內(nèi)”指令。只有待比較值的數(shù)據(jù)類型相同且互連了功能框輸入時(shí)，才能執(zhí)行該比較功能?？梢允褂谩爸党龇秶敝噶畈樵冚斎隫AL的值是否超出指定的取值范圍。使用輸入MIN和MAX可以指定取值范圍的限值?！爸党龇秶敝噶顚⑤斎隫AL的值與輸入MIN和MAX的值進(jìn)行比較，并將結(jié)果發(fā)送到功能框輸出中。如果輸入VAL的值滿足MIN＞VAL或VAL＞MA比較條件，則功能框輸出的信號狀態(tài)為“1”。如果指定的Real數(shù)據(jù)類型的操作數(shù)具有無效值，則功能框輸出的信號狀態(tài)也為“1”。如果輸入VAL的值不滿足MIN＞VAL或VAL＞MAX的條件，則功能框輸出返回信號狀態(tài)“0”。如果功能框輸入的信號狀態(tài)為“0”，則不執(zhí)行“值超出范圍”指令。只有待比較值的數(shù)據(jù)類型相同且互連了功能框輸入時(shí)，才能執(zhí)行該比較功能。這兩條指令都可等效為一個(gè)觸點(diǎn)，若又能流流入指令方框，執(zhí)行比較，反之不執(zhí)行比較。需要注意的是MIN、VAL、MAX數(shù)據(jù)類型必須相同，可選整數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)，可以是I、Q、M、L、D存儲區(qū)中的變量或常數(shù)。值范圍指令說明見表2-28。指令名稱LAD/FBD數(shù)據(jù)類型說明值范圍內(nèi)SInt、Int、USInt、UInt、UDInt、DInt、Real、LReal測試輸入值是在指定的值范圍之內(nèi)。比較結(jié)果為TRUE，則功能框輸出為TRUE值范圍外測試輸入值是在指定的值范圍之外。如果比較結(jié)果為TRUE，則功能框輸出為TRUE表2-28值范圍指令說明（二）值范圍內(nèi)（IN_RANGE）和