PLC定時(shí)器與計(jì)數(shù)器的應(yīng)用.ppt

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