PLC編程與應用課件 項目四PLC功能指令綜合應用任務2：郵件分揀機控制

項目四：

PLC功能指令綜合應用任務2郵件分揀機控制知識目標：1.學會比較指令的功能和使用方法；2.學會撥碼開關(guān)的使用方法及PLC控制方法；3.能靈活運用比較指令進行綜合項目設計。技能目標：1.能夠根據(jù)任務要求制定任務計劃、合理高效的實施任務；2.能夠借助網(wǎng)絡媒體查閱資料，理解新知，獨立解決任務中的問題；3.能夠完成郵件自動分揀機控制系統(tǒng)的編程與調(diào)試知識點1：PLC與撥碼開關(guān)的連接如果PLC控制系統(tǒng)中的某些數(shù)據(jù)需要經(jīng)常修改，可使用多位撥碼開關(guān)與PLC連接，在PLC外部進行數(shù)據(jù)設定。如圖4-2-1所示，為一位撥碼開關(guān)的示意圖，一位撥碼開關(guān)能輸入一位十進制數(shù)的0～9，或一位十六進制數(shù)的0～F。一位撥碼開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖4位撥碼開關(guān)組裝在一起，把各位撥碼開關(guān)的COM端連在一起，接在PLC輸入側(cè)的COM端子上。每位撥碼開關(guān)的4條數(shù)據(jù)線按一定順序接在PLC的4個輸入點上。由圖可見，使用撥碼開關(guān)要占用許多PLC輸入點，所以不是十分必要的場合，一般不要采用這種方法。4位撥碼開關(guān)與PLC的連接小任務：將一個2位撥碼開關(guān)連接PLC，讀取撥碼開關(guān)的數(shù)值并轉(zhuǎn)換為十進制整數(shù)存儲在地址MB50中。（1）將代表個位數(shù)撥碼開關(guān)的4位輸入信號賦值給M20.0~M20.3（2）將代表十位數(shù)的撥碼開關(guān)的4個輸入信號賦值給M30.0~M30.3

（3）將MB30中的數(shù)據(jù)乘10再與MB20中的數(shù)據(jù)相加，得到2為數(shù)碼開關(guān)表示的十進制數(shù)值并將計算結(jié)果存儲于地址MB50中。

知識點2：比較指令比較指令共分為兩大類，包括比較數(shù)值大小的指令和比較數(shù)值范圍的指令。1.比較數(shù)值大小的指令比較數(shù)值大小指令有等于、不等于、大于或等于、小于或等于、大于、小于這六種判斷條件。這類指令均有兩個操作數(shù)IN1與IN2，可以是位字符串、整數(shù)、浮點數(shù)、字符串、TIME、DATE、TOD、DTL。以下分別是6中比較指令的應用舉例。如圖4-2-3所示，指令符號的上下各有一個占位符，分別用來填寫操作數(shù)1和操作數(shù)2，操作數(shù)可以是地址或常數(shù)，且必須是相同的數(shù)據(jù)類型。當操作數(shù)1與操作數(shù)2進行比較，滿足比較條件時，輸出端為1，反之輸出端為0。例如圖4-2-4中，地址MB20與MB30中的數(shù)值如果相等，則輸出線圈Q0.0得電。

圖4-2-4等于比較指令應用多個比較指令還可以進行串聯(lián)和并聯(lián)，串聯(lián)比較指令時執(zhí)行“與”運算，并聯(lián)比較指令時執(zhí)行“或”運算。2.比較數(shù)值范圍的指令（1）值在范圍內(nèi)（IN_RANGE）指令表示符號如圖4-2-5，用來比較輸入?yún)?shù)是否在設定的數(shù)值范圍之內(nèi)，如果輸入?yún)?shù)在設定參數(shù)范圍內(nèi)則使能端有能流輸出。如氣動設備的壓力在允許范圍內(nèi)時，綠色指示燈亮，表示設備處于正常工作狀態(tài)。

圖4-2-5值在范圍內(nèi)（IN_RANGE）指令符號在該指令名稱下面，如圖4-2-6單擊???會顯示數(shù)據(jù)類型下拉列表，該指令支持的數(shù)據(jù)類型為整數(shù)和浮點數(shù)。指令功能框共有5個端口：

①IN_RANGE指令框左側(cè)為使能端，當有能流通過時，該指令執(zhí)行

②使能輸出端在VAL值在設定范圍內(nèi)時輸出為1，反之為0

③輸入

MIN用來指定比較范圍的下限

④輸入MAX用來指定比較范圍的上限

⑤輸入VAL為用戶輸入的比較值。VAL、MIN、MAX這三個端口輸入的值既可以是地址也可以是常數(shù)，需要注意的是在進行比較操作時，MIN、MAX和VAL的值必須與設置的數(shù)據(jù)類型相匹配，否則在輸入指令時會報錯。IN_RANGE指令工作原理：將輸入VAL的值與輸入MIN和MAX的值進行比較，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且VAL<=MAX的比較條件，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”。（2）值超出范圍（OUT_RANGE）指令表示符號如圖4-2-7，該指令的各端口及所支持的數(shù)據(jù)類型與IN_RANGE指令相同，用來比較設定的參數(shù)是否在設定范圍內(nèi)，如超出范圍使能端有能流輸出。例如將溫度傳感器采集的當前溫度值存入地址MD40中，如果當前溫度值超出了安全的溫度范圍，報警指示燈亮。OUT_RANGE指令工作原理：將輸入VAL的值與輸入MIN和MAX的值進行比較，并將結(jié)果發(fā)送到功能框輸出中。如果輸入VAL的值滿足VAL<=MIN或VAL>=MAX的比較條件，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”。2.檢查有效性的指令（1）比較是否為實數(shù)指令符號為—|OK|—，可以檢查操作數(shù)的值是否為有效的浮點數(shù)，該操作數(shù)必須是一個地址。因為—|OK|—檢查有效性只針對實數(shù)類型（Real）,所以程序上方操作數(shù)用長度為32位的地址，如MD40。如下圖程序所示，檢查地址MD40中的數(shù)值是否為實數(shù)，如果操作數(shù)的值是有效浮點數(shù)且指令的信號狀態(tài)為“1”，則該指令輸出的信號狀態(tài)為“1”。在其它任何情況下，“檢查有效性”指令輸出的信號狀態(tài)都為“0”。（2）比較是否為非實數(shù)指令符號為—|NOTOK|—，可使用該指令檢查操作數(shù)的值是否為無效的浮點數(shù)。該指令符號如下：知識點3：PLC常用的數(shù)據(jù)類型1.常用的數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型用來描述數(shù)據(jù)的長度和屬性，即用于指定數(shù)據(jù)元素的大小及如何解釋數(shù)據(jù)，每個指令至少支持一個數(shù)據(jù)類型，而部分指令支持多種數(shù)據(jù)類型。因此指令上使用的操作數(shù)的數(shù)據(jù)類型必須和指令所支持的數(shù)據(jù)類型一致，所以在建立變量的過程中，我們需要對建立的變量分配相應的數(shù)據(jù)類型，如表4-2-1。在TIAPortal中設計程序時，用于建立變量的區(qū)域有：變量表、DB塊、FB塊、FC塊、OB塊的接口區(qū)，但并不是所有數(shù)據(jù)類型對應的變量表都可以在這些區(qū)域中建立。S7-1200PLC中所支持的數(shù)據(jù)類型分為基本的數(shù)據(jù)類型、復雜的數(shù)據(jù)類型、參數(shù)數(shù)據(jù)類型、系統(tǒng)數(shù)據(jù)類型、硬件數(shù)據(jù)類型及用戶自定義數(shù)據(jù)類型。l基本數(shù)據(jù)類型:是PLC編程中最常用的數(shù)據(jù)類型，通常把占用存儲空間64個二進制位以下的數(shù)據(jù)類型稱為基本的數(shù)據(jù)類型。包括位、位系列、整數(shù)、浮點數(shù)、日期&時間、字符。l無符號整數(shù)型：位（BOOL）字節(jié)（BYTE）字（WORD）雙字（DWORD）及字符（CHAR）l整數(shù)數(shù)據(jù)類型：整數(shù)類型有有符號整數(shù)和無符號整數(shù)。l有符號整數(shù)：短整數(shù)型（SInt），整數(shù)型（Int）和雙整數(shù)型（DInt）l符號整數(shù)：無符號短整數(shù)型（USInt），無符號整數(shù)型（UInt）、無符號雙整數(shù)型（UDInt）2.整數(shù)數(shù)據(jù)類型存儲所有整數(shù)的數(shù)據(jù)類型表示符號都有INT，符號帶S的表示短整數(shù)型，帶D的表示雙整數(shù)型，帶U的表示無符號整數(shù)，符號中不帶S或D的表示整型，不帶U的表示有符號整數(shù)型整數(shù)有正整數(shù)和負整數(shù)，整數(shù)存儲器中的最高為表示符號位，最高位為0表示正整數(shù)，最高位為則1表示負整數(shù)例如圖4-2-8：數(shù)值5和-5分別存在MB100中，MB100的數(shù)據(jù)類型為SINT3.實數(shù)數(shù)據(jù)類型的存儲實數(shù)又稱為浮點數(shù)，有單精度（32位）浮點數(shù)和雙精度（64位）浮點數(shù)；單、雙精度浮點數(shù)在表示方式除了存儲空間不一樣之外，存儲方式都是一樣的32位單精度浮點數(shù)中，最高位為浮點數(shù)的符號位，正浮點數(shù)為0，負浮點數(shù)為1，如圖4-2-9。任務布置如下圖4-2-9所示為郵件分揀機實驗模塊，由1位撥碼開關(guān)，撥動開關(guān)和LED指示燈構(gòu)成。1位撥碼開關(guān)模擬郵件的郵編號碼，將檢測到的郵編傳送給PLC。PLC根據(jù)采集到的郵編號碼將郵件分揀到對應地區(qū)的郵箱中1至5中，如果出現(xiàn)無效的郵編則分揀機自動停機，指示燈報警。I/O地址分配表表4-2-4I/O地址分配表輸入部分輸出部分器件名稱符號作用輸入地址器件名稱符號作用輸出地址啟動按鈕SD啟動按鈕I0.0綠燈L1進郵件指示燈Q0.0紅外傳感器S1檢測有無郵件I0.1紅燈L2檢郵件指示燈Q0.1郵碼撥碼開關(guān)A端模擬檢測郵編號碼I0.2電機指示燈M0代