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文檔簡(jiǎn)介
1、,模塊概述,在電子世界中,一個(gè)普遍的觀點(diǎn)是事件幾乎都是瞬時(shí)發(fā)生的。而在自動(dòng)化控制工程中,經(jīng)常需要延遲事件以便機(jī)器部件完成它們的運(yùn)動(dòng),解決這個(gè)問題的最好辦法是使用定時(shí)器。任何時(shí)候,編程人員需要計(jì)數(shù)動(dòng)作或者累積次數(shù)時(shí),都會(huì)用到計(jì)數(shù)器。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器指令是PLC最基本的功能指令,在控制系統(tǒng)中應(yīng)用非常普遍,S7-200 PLC分別提供了256個(gè)不同類型的定時(shí)器和計(jì)數(shù)器,為編程帶來(lái)了很大的便利。 本模塊主要學(xué)習(xí)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器指令的功能及應(yīng)用技巧,訓(xùn)練應(yīng)用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器指令完成典型控制任務(wù)的基本方法,以及定時(shí)器和計(jì)數(shù)器指令聯(lián)合應(yīng)用注意的問題和技巧。,模塊三 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器指令應(yīng)用,主要內(nèi)容,任務(wù)一 電動(dòng)機(jī)
2、間歇運(yùn)行控制 任務(wù)二 十字路口交通燈控制 任務(wù)三 組合吊燈亮度控制,學(xué)習(xí)目標(biāo),1讀懂控制系統(tǒng)時(shí)序圖。 2理解定時(shí)器/計(jì)數(shù)器指令的功能及使用要領(lǐng)。 3領(lǐng)會(huì)定時(shí)器和計(jì)數(shù)器指令聯(lián)合應(yīng)用技巧。 4能夠應(yīng)用定時(shí)器/計(jì)數(shù)器指令完成典型控制任務(wù)。,知識(shí)學(xué)習(xí),1分類,S7-200系列PLC的定時(shí)器按觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換時(shí)刻可分為: 延時(shí)接通定時(shí)器(TON):輸入端通電后,定時(shí)器延時(shí)接通。 延時(shí)斷開定時(shí)器(TOF):輸入端通電時(shí)輸出端接通,輸入端斷開時(shí)定時(shí)器延時(shí)斷開。 保持型延時(shí)接通定時(shí)器(TONR):輸入端通電時(shí)定時(shí)器計(jì)時(shí),斷開時(shí)計(jì)時(shí)停止,計(jì)時(shí)值累計(jì);復(fù)位端接通時(shí)計(jì)時(shí)值復(fù)位為0。 定時(shí)器對(duì)時(shí)間間隔計(jì)數(shù),時(shí)間間隔又稱為時(shí)基
3、或分辨率。S7-200 CPU提供三種定時(shí)器分辨率:1ms定時(shí)器、10ms定時(shí)器和100ms定時(shí)器,最長(zhǎng)定時(shí)值和分辨率的關(guān)系是: 最長(zhǎng)定時(shí)值=時(shí)基(分辨率)最大定時(shí)計(jì)數(shù)值。,一、定時(shí)器,1分類,一、定時(shí)器,具體的定時(shí)器編號(hào)與定時(shí)精度對(duì)照表,2功能,一、定時(shí)器,每個(gè)定時(shí)器均有一個(gè)16位的當(dāng)前值寄存器和一個(gè)1bit的狀態(tài)位,當(dāng)前值寄存器用于存儲(chǔ)定時(shí)器累計(jì)的時(shí)基增量值(132 767),而狀態(tài)位用于表示定時(shí)器的狀態(tài)。若當(dāng)前值寄存器累計(jì)的時(shí)基增量值大于等于設(shè)定值時(shí),定時(shí)器的狀態(tài)位被置1,該定時(shí)器的觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換。 定時(shí)器的當(dāng)前值、設(shè)定值均為16位有符號(hào)整數(shù)(INT),允許的最大值為32 767。除了常數(shù)外,
4、還可以用VW、IW等作它們的設(shè)定值。,3程序舉例,一、定時(shí)器,(1)TON:延時(shí)接通定時(shí)器:,3程序舉例,一、定時(shí)器,(2)TOF:延時(shí)斷開定時(shí)器 :,3程序舉例,一、定時(shí)器,(3)TONR:保持型延時(shí)接通定時(shí)器 :,1分類,二、計(jì)數(shù)器指令,S7-200系列PLC的計(jì)數(shù)器按工作方式可分為: 加計(jì)數(shù)器 (CTU) 減計(jì)數(shù)器 (CTD) 加/減計(jì)數(shù)器(CTUD),2功能,二、計(jì)數(shù)器指令,計(jì)數(shù)器的結(jié)構(gòu)與定時(shí)器基本相同,每個(gè)計(jì)數(shù)器有一個(gè)16位的當(dāng)前值寄存器用于存儲(chǔ)計(jì)數(shù)器累計(jì)的脈沖數(shù)(132 767),另有一個(gè)狀態(tài)位表示計(jì)數(shù)器的狀態(tài)。若當(dāng)前值寄存器累計(jì)的脈沖數(shù)大于等于設(shè)定值時(shí),計(jì)數(shù)器的狀態(tài)位被置1,該計(jì)
5、數(shù)器的觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換。 同定時(shí)器一樣,計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值、設(shè)定值均為16位有符號(hào)整數(shù)(INT),允許的最大值為32 767。除了常數(shù)外,還可以用VW、IW等作它們的設(shè)定值。,3程序舉例,二、計(jì)數(shù)器指令,(1)加計(jì)數(shù)器(CTU),3程序舉例,二、計(jì)數(shù)器指令,(2)減計(jì)數(shù)器(CTD),3程序舉例,二、計(jì)數(shù)器指令,(3)加/減計(jì)數(shù)器(CTUD),MOVB:傳送字節(jié)指令。MOVB指令將輸入字節(jié)傳送到輸出字節(jié),在傳送過程 中不改變字節(jié)的大小。字節(jié)傳送電路與MOVB指令的用法如圖所示:,三、數(shù)據(jù)傳送指令,在實(shí)際應(yīng)用中,MOVB指令常用作繼電器的清零 :,三、數(shù)據(jù)傳送指令,電動(dòng)機(jī)間歇運(yùn)行的繼電器控制電路和用時(shí)序圖表示
6、的電動(dòng)機(jī)工作過程如圖所 示。此電路可應(yīng)用于機(jī)床自動(dòng)間歇潤(rùn)滑控制等 。,一、控制要求,任務(wù)一 電動(dòng)機(jī)間歇運(yùn)行控制,STEP 1:任務(wù)分析,二、任務(wù)實(shí)施,任務(wù)一 電動(dòng)機(jī)間歇運(yùn)行控制,可以看出,合上控制開關(guān)SA后,電動(dòng)機(jī)5秒后開始運(yùn)轉(zhuǎn), 10秒后停止運(yùn)行。電動(dòng)機(jī)就這樣停止5秒,運(yùn)轉(zhuǎn)10秒,周而復(fù)始地間歇運(yùn)行下去,只有斷開控制開關(guān)SA后,電動(dòng)機(jī)才會(huì)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行時(shí)間和停止時(shí)間都可以由定時(shí)器的設(shè)定值控制,下面就應(yīng)用定時(shí)器指令完成電動(dòng)機(jī)間歇運(yùn)行的控制。,STEP 2:任務(wù)準(zhǔn)備,二、任務(wù)實(shí)施,任務(wù)一 電動(dòng)機(jī)間歇運(yùn)行控制,此電路中包含了一個(gè)輸入設(shè)備:控制開關(guān)SA; 1個(gè)輸出負(fù)載:接觸器KM。I/O設(shè)置
7、如表所示。,STEP 2:任務(wù)準(zhǔn)備,二、任務(wù)實(shí)施,任務(wù)一 電動(dòng)機(jī)間歇運(yùn)行控制,PLC輸入輸出接線如圖,STEP 3:程序編制,二、任務(wù)實(shí)施,任務(wù)一 電動(dòng)機(jī)間歇運(yùn)行控制,PLC梯形圖程序,STEP 3:程序編制,二、任務(wù)實(shí)施,任務(wù)一 電動(dòng)機(jī)間歇運(yùn)行控制,工作過程如下: 合上控制開關(guān)SA后,輸入繼電器I0.0動(dòng)合觸點(diǎn)閉合,定時(shí)器T37線圈得電開始計(jì)時(shí),經(jīng)過設(shè)定時(shí)間5秒后,T37動(dòng)合觸點(diǎn)閉合,定時(shí)器T38線圈得電開始計(jì)時(shí),同時(shí)輸出繼電器Q0.0線圈得電,接觸器KM得電吸合,電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。經(jīng)過T38的設(shè)定時(shí)間10秒后,T38動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開T37線圈,T37動(dòng)合觸點(diǎn)斷開,進(jìn)而使T38、Q0.0線圈失電,電動(dòng)機(jī)
8、停止運(yùn)轉(zhuǎn)。此時(shí)T38動(dòng)斷觸點(diǎn)又接通T37線圈,計(jì)時(shí)到T37的設(shè)定時(shí)間5秒后,T37動(dòng)合觸點(diǎn)再次接通T38、Q0.0線圈,KM得電吸合,電動(dòng)機(jī)重新啟動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn),運(yùn)行10秒后又停止運(yùn)行,電動(dòng)機(jī)就這樣停止5秒,運(yùn)轉(zhuǎn)10秒,周而復(fù)始地間歇運(yùn)行下去,只有斷開控制開關(guān)SA使I0.0觸點(diǎn)斷開后,電動(dòng)機(jī)才會(huì)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。,STEP 4:系統(tǒng)調(diào)試,二、任務(wù)實(shí)施,任務(wù)一 電動(dòng)機(jī)間歇運(yùn)行控制,程序的初始狀態(tài)監(jiān)控狀態(tài),STEP 4:系統(tǒng)調(diào)試,二、任務(wù)實(shí)施,任務(wù)一 電動(dòng)機(jī)間歇運(yùn)行控制,合上控制開關(guān)SA后狀態(tài),STEP 4:系統(tǒng)調(diào)試,二、任務(wù)實(shí)施,任務(wù)一 電動(dòng)機(jī)間歇運(yùn)行控制,電動(dòng)機(jī)運(yùn)行時(shí)的監(jiān)控狀態(tài),1閃爍電路,三、任務(wù)拓展,任務(wù)
9、一 電動(dòng)機(jī)間歇運(yùn)行控制,2定時(shí)器范圍的擴(kuò)展,三、任務(wù)拓展,任務(wù)一 電動(dòng)機(jī)間歇運(yùn)行控制,設(shè)定值1h的定時(shí)器擴(kuò)展電路,十字路口交通指揮燈時(shí)序圖,按下起動(dòng)按鈕,十字路口交通指揮燈按圖示規(guī)律自動(dòng)循環(huán);按下停止按鈕,所有燈光熄滅。,一、控制要求,任務(wù)二 十字路口交通燈控制,STEP 1:任務(wù)分析,二、任務(wù)實(shí)施,任務(wù)二 十字路口交通燈控制,1縱道交通燈的運(yùn)行控制過程: (1)按下啟動(dòng)按鈕,縱道綠燈點(diǎn)亮,計(jì)時(shí)16秒,閃爍1S后熄滅; (2)縱道黃燈點(diǎn)亮,計(jì)時(shí)1秒后縱道黃燈熄滅; (3)縱道紅燈點(diǎn)亮,計(jì)時(shí)20秒后縱道紅燈熄滅; (4)返回步驟(1),系統(tǒng)循環(huán)運(yùn)行; (5)按下停止按鈕,雙方向所有信號(hào)燈熄滅。,
10、2橫道交通燈的運(yùn)行控制過程: (1)按下啟動(dòng)按鈕,橫道紅燈點(diǎn)亮,計(jì)時(shí)19秒后橫道紅燈熄滅; (2)橫道綠燈點(diǎn)亮,計(jì)時(shí)16秒,閃爍1S后熄滅; (3)橫道黃燈點(diǎn)亮,計(jì)時(shí)1秒后橫道黃燈熄滅; (4)橫道紅燈再次點(diǎn)亮,計(jì)時(shí)1秒后紅燈熄滅; (5)返回步驟(1),系統(tǒng)循環(huán)運(yùn)行;,STEP 1:任務(wù)分析,二、任務(wù)實(shí)施,任務(wù)二 十字路口交通燈控制,STEP 2:任務(wù)準(zhǔn)備,二、任務(wù)實(shí)施,任務(wù)二 十字路口交通燈控制,此電路中包含了兩個(gè)輸入設(shè)備:?jiǎn)?dòng)按鈕SB1,停止按鈕SB2; 6個(gè)輸出負(fù)載:縱道綠燈HL1、縱道黃燈HL2、縱道紅燈HL3、橫道紅燈HL4、橫道綠燈HL5、橫道黃燈HL6。I/O設(shè)置如表所示。,S
11、TEP 2:任務(wù)準(zhǔn)備,二、任務(wù)實(shí)施,任務(wù)二 十字路口交通燈控制,系統(tǒng)輸入輸出接線圖,STEP 3:程序編制,二、任務(wù)實(shí)施,任務(wù)二 十字路口交通燈控制,1縱道交通燈的運(yùn)行控制程序,STEP 3:程序編制,二、任務(wù)實(shí)施,任務(wù)二 十字路口交通燈控制,1縱道交通燈的運(yùn)行控制程序,STEP 3:程序編制,二、任務(wù)實(shí)施,任務(wù)二 十字路口交通燈控制,1縱道交通燈的運(yùn)行控制程序,STEP 3:程序編制,二、任務(wù)實(shí)施,任務(wù)二 十字路口交通燈控制,2橫道交通燈的運(yùn)行控制程序,STEP 3:程序編制,二、任務(wù)實(shí)施,任務(wù)二 十字路口交通燈控制,2橫道交通燈的運(yùn)行控制程序,STEP 3:程序編制,二、任務(wù)實(shí)施,任務(wù)二
12、十字路口交通燈控制,2橫道交通燈的運(yùn)行控制程序,STEP 3:程序編制,二、任務(wù)實(shí)施,任務(wù)二 十字路口交通燈控制,2橫道交通燈的運(yùn)行控制程序,3、按下停止按鈕,雙向交 通信號(hào)燈熄滅的控制程序,STEP 4:系統(tǒng)調(diào)試,二、任務(wù)實(shí)施,任務(wù)二 十字路口交通燈控制,系統(tǒng)調(diào)試表格,三、任務(wù)拓展,任務(wù)二 十字路口交通燈控制,設(shè)某工件加工過程分為四道工序完成,共需30秒,其時(shí)序要求如圖所示,控制要求:當(dāng)控制開關(guān)接通時(shí),按時(shí)序循環(huán)運(yùn)行;控制開關(guān)斷開時(shí),停止運(yùn)行。而且每次接通控制開關(guān)時(shí)均從第一道工序開始。試編制滿足上述控制要求的梯形圖并進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)計(jì)和調(diào)試。,一、控制要求,任務(wù)三 組合吊燈亮度控制,用一個(gè)按鈕控制
13、組合吊燈三檔亮度,控制功能如圖所示,STEP 1:任務(wù)分析,二、任務(wù)實(shí)施,任務(wù)三 組合吊燈亮度控制,根據(jù)控制要求對(duì)任務(wù)進(jìn)行分析,從組合吊燈三檔亮度控制時(shí)序圖可以看出,系統(tǒng)完成如下功能:控制按鈕按一下,一組燈亮,按兩下,兩組燈亮,按三下,三組燈都亮,按四下,全滅。 這是很典型的計(jì)數(shù)器應(yīng)用實(shí)例,需要使用四個(gè)計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)。,STEP 2:任務(wù)準(zhǔn)備,二、任務(wù)實(shí)施,任務(wù)三 組合吊燈亮度控制,組合吊燈三檔亮度控制電路中包含了一個(gè)輸入設(shè)備:控制按鈕SB;3個(gè)輸出負(fù)載:燈HL1、燈HL2、燈HL3。其I/O設(shè)置如表所示。,STEP 2:任務(wù)準(zhǔn)備,二、任務(wù)實(shí)施,任務(wù)三 組合吊燈亮度控制,PLC輸入輸出接線,STE
14、P 3:程序編制,二、任務(wù)實(shí)施,任務(wù)三 組合吊燈亮度控制,組合吊燈三檔亮度PLC控制梯形圖,STEP 3:程序編制,二、任務(wù)實(shí)施,任務(wù)三 組合吊燈亮度控制,工作過程如下: 合上控制按鈕后,輸入繼電器I0.0動(dòng)合觸點(diǎn)閉合,計(jì)數(shù)器C1 C4開始計(jì)數(shù),計(jì)數(shù)1次,計(jì)數(shù)器C1動(dòng)合觸點(diǎn)閉合,Q0.0線圈得電,第一組燈亮;計(jì)數(shù)2次,計(jì)數(shù)器C2動(dòng)合觸點(diǎn)閉合,Q0.1線圈得電,第二組燈亮;計(jì)數(shù)3次,計(jì)數(shù)器C3動(dòng)合觸點(diǎn)閉合,Q0.2線圈得電,第三組燈亮;計(jì)數(shù)4次,計(jì)數(shù)器C4動(dòng)合觸點(diǎn)閉合,計(jì)數(shù)器C1 C4復(fù)位,三組燈全滅。,STEP 4:系統(tǒng)調(diào)試,二、任務(wù)實(shí)施,任務(wù)三 組合吊燈亮度控制,初始狀態(tài)監(jiān)控,STEP 4:系統(tǒng)調(diào)試,二、任務(wù)實(shí)施,任務(wù)三 組合吊燈亮度控制,初始狀態(tài)監(jiān)控,STEP 4:系統(tǒng)調(diào)試,二、任務(wù)實(shí)施,任務(wù)三 組合吊燈亮度控制,控制按鈕按一下狀態(tài),STEP 4:系統(tǒng)調(diào)試,二、任務(wù)實(shí)施,任務(wù)三 組合吊燈亮度控制,控制按鈕按兩下狀態(tài),STEP 4:系統(tǒng)調(diào)試,二、任務(wù)實(shí)施,任務(wù)三 組合吊燈亮度控制,控制按鈕按三下狀態(tài),STEP 4:系統(tǒng)調(diào)試,二、任務(wù)實(shí)施,任務(wù)三 組合吊燈亮度控制,控制按鈕按三下狀態(tài),三、任務(wù)拓展,任務(wù)三 組合吊燈亮度控制,水果自動(dòng)裝箱生產(chǎn)線控制示意圖,三、任務(wù)拓展,任務(wù)三 組合吊燈亮度控制,水果自動(dòng)裝箱生產(chǎn)線控制系統(tǒng)控制要求如下: 1.按下啟動(dòng)按鈕
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