s7-200指令应用实例.ppt
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1、例题:起动保持停止电路(起保停电路),LD I0.0,起动 I0.0,停止 I0.1,Q0.0,O Q0.0,AN I0.1,= Q0.0,0,1,0,1,例题:起动保持停止电路(起保停电路),LD I0.0,起动 I0.0,停止 I0.1,Q0.0,O Q0.0,AN I0.1,= Q0.0,0,1,0,1,1,1,LD I0.0,起动 I0.0,停止 I0.1,Q0.0,O Q0.0,AN I0.1,= Q0.0,1,0,1,0,1,1,0,0,0,例题:起动保持停止电路(起保停电路)。,LD I0.0 O Q0.0 AN I0.1 = Q0.0,CPU224,I0.0,I0.1,1M,2
2、M,L+,DC24V,1L,Q0.0,SB1,SB2,AC220V,KM,输入映像寄存器,起动,停止,I0.0,I0.1,Q0.0,输出映像寄存器,LD I0.0 O Q0.0 AN I0.1 = Q0.0,CPU224,I0.0,I0.1,1M,2M,L+,DC24V,1L,Q0.0,SB1,SB2,AC220V,KM,输入映像寄存器,起动,停止,I0.0,I0.1,Q0.0,输出映像寄存器,1,0,ON,ON,ON,ON,ON,1,LD I0.0 O Q0.0 AN I0.1 = Q0.0,CPU224,I0.0,I0.1,1M,2M,L+,DC24V,1L,Q0.0,SB1,SB2,AC
3、220V,KM,输入映像寄存器,起动,停止,I0.0,I0.1,Q0.0,输出映像寄存器,0,0,ON,ON,ON,ON,ON,1,OFF,LD I0.0 O Q0.0 AN I0.1 = Q0.0,CPU224,I0.0,I0.1,1M,2M,L+,DC24V,1L,Q0.0,SB1,SB2,AC220V,KM,输入映像寄存器,起动,停止,I0.0,I0.1,Q0.0,输出映像寄存器,0,1,OFF,OFF,OFF,OFF,OFF,0,LD I0.0 O Q0.0 AN I0.1 = Q0.0,CPU224,I0.0,I0.1,1M,2M,L+,DC24V,1L,Q0.0,SB1,SB2,A
4、C220V,KM,输入映像寄存器,起动,停止,I0.0,I0.1,Q0.0,输出映像寄存器,0,0,OFF,ON,OFF,OFF,OFF,0,2. 互锁电路,输入信号I0.0和输入信号I0.1,若I0.0先接通,M0.0自保持,使Q0.0有输出,同时M0.0的常闭接点断开,即使I0.1再接通,也不能使M0.1动作,故Q0.1无输出。若I0.1先接通,则情形与前述相反。因此在控制环节中,该电路可实现信号互锁。,LD I0.0 O M0.0 AN M0.1 = M0.0 LD I0.1 O M0.1 AN M0.0 = M0.1 LD M0.0 = Q0.0 LD M0.1 = Q0.1,3. 比
5、较电路 如图4-31所示,该电路按预先设定的输出要求,根据对两个输入信号的比较,决定某一输出。若I0.0、I0.1同时接通,Q0.0有输出;I0.0、I0.1均不接通,Q0.1有输出;若I0.0不接通。I0.1接通,则Q0.2有输出;若I0.0接通,I0.1不接通,则Q0.3有输出,LD I0.0 = M0.0 LD I0.1 = M0.1 LD M0.0 A M0.1 = Q0.0 LDN M0.0 AN M0.1 = Q0.1,LDN M0.0 A M0.1 = Q0.2 LD M0.0 AN M0.1 = Q0.3,6. 抢答器程序设计,(1)控制任务:有3个抢答席和1个主持人席,每个抢
6、答席上各有1个抢答按钮和一盏抢答指示灯。参赛者在允许抢答时,第一个按下抢答按钮的抢答席上的指示灯将会亮,且释放抢答按钮后,指示灯仍然亮;此后另外两个抢答席上即使在按各自的抢答按钮,其指示灯也不会亮。这样主持人就可以轻易的知道谁是第一个按下抢答器的。该题抢答结束后,主持人按下主持席上的复位按钮(常闭按钮),则指示灯熄灭,又可以进行下一题的抢答比赛。图4-35 抢答器程序设计 工艺要求:本控制系统有4个按钮,其中3个常开S1、S2、S3,一个常闭S0。另外,作为控制对象有3盏灯H1、H2、H3。,(2)I/O分配表 输入 I0.0 S0 /主持席上的复位按钮(常闭) I0.1 S1 /抢答席1上的
7、抢答按钮 I0.2 S2 /抢答席2上的抢答按钮 I0.3 S3 /抢答席3上的抢答按钮,输出 Q0.1 H1 /抢答席1上的指示灯 Q0.2 H2 /抢答席2上的指示灯 Q0.3 H3 /抢答席3上的指示灯,(3)程序设计 抢答器的程序设计如图4-35所示。本例的要点是:如何实现抢答器指示灯的“自锁”功能,即当某一抢答席抢答成功后,即使释放其抢答按钮,其指示灯仍然亮,直至主持人进行复位才熄灭;如何实现3个抢答席之间的“互锁”功能。,4.2.3编程注意事项及编程技巧,1.梯形图语言中的语法规定 (1)程序应按自上而下,从左至右的顺序编写。 (2)同一操作数的输出线圈在一个程序中不能使用两次,不
8、同操作数的输出线圈可以并行输出。如图所示。,(3)线圈不能直接与左母线相连。如果需要,可以通过特殊内部标志位存储器SM0.0(该位始终为1)来连接,如图所示。,a)不正确,b)正确,(4)适当安排编程顺序,以减少程序的步数。 1)串联多的支路应尽量放在上部,如图所示。,a)电路安排不当,b)电路安排正确,2)并联多的支路应靠近左母线,如图所示,a)电路安排不当,b)电路安排正确,3)触点不能放在线圈的右边。 4)对复杂的电路,用ALD、OLD等指令难以编程,可重复使用一些触点画出其等效电路,然后再进行编程,如图所示。,a) 复杂电路 b) 等效电路,2. 设置中间单元 在梯形图中,若多个线圈都
9、受某一触点串并联电路的控制,为了简化电路,在梯形图中可设置该电路控制的存储器的位,如图所示,这类似于继电器电路中的中间继电器 。,4. 外部联锁电路的设立 为了防止控制正反转的两个接触器同时动作造成三相电源短路,应在PLC外部设置硬件联锁电路。 5.外部负载的额定电压 PLC的继电器输出模块和双向晶闸管输出模块一般只能驱动额定电压AC 220V的负载,交流接触器的线圈应选用220V的。,3. 尽量减少可编程控制器的输入信号和输出信号 可编程控制器的价格与I/O点数有关,因此减少I/O点数是降低硬件费用的主要措施。如果几个输入器件触点的串并联电路总是作为一个整体出现,可以将他们作为可编程控制器的
10、一个输入信号,只占可编程控制器的一个输入点。如果某器件的触点只用一次并且与PLC输出端的负载串联,不必将它们作为PLC的输入信号,可以将它们放在PLC外部的输出回路,与外部负载串联。,4.2.4 电动机控制实训,1. 实训目的 (1)应用PLC技术实现对三相异步电动机的控制。 (2)熟悉基本位逻辑指令的使用,训练编程的思想和方法。 (3)掌握在PLC控制中互锁的实现及采取的措施。 2. 控制要求 (1)实现三相异步电动机的正转、反转、停止控制。 (2)具有防止相间短路的措施。 (3)具有过载保护环节。,3. 实训内容及指导,I/O分配、外部接线及程序,LD I0.2 O Q0.0 AN I0.
11、3 A I0.0 A I0.1 AN Q0.1 = Q0.0,LD I0.3 O Q0.1 AN I0.2 A I0.0 A I0.1 AN Q0.0 = Q0.1,4.3 定时器指令,4.3.1 定时器指令介绍 S7-200系列PLC的定时器是对内部时钟累计时间增量计时的。每个定时器均有一个16位的当前值寄存器用以存放当前值(16位符号整数);一个16位的预置值寄存器用以存放时间的设定值;还有一位状态位,反应其触点的状态。 S7-200系列PLC定时器按工作方式分三大类定时器。其指令格式如表4-3所示。,2. 时基 按时基脉冲分,则有1ms、10ms、100ms 三种定时器。不同的时基标准,
12、定时精度、定时范围和定时器刷新的方式不同。 (1)定时精度和定时范围。 定时器的工作原理是:使能输入有效后,当前值PT对PLC内部的时基脉冲增1计数,当计数值大于或等于定时器的预置值后,状态位置1。 其中,最小计时单位为时基脉冲的宽度,又为定时精度; 从定时器输入有效,到状态位输出有效,经过的时间为定时时间, 即:定时时间=预置值时基。 当前值寄存器为16bit,最大计数值为32767,由此可推算不同分辨率的定时器的设定时间范围。CPU 22X系列PLC的256个定时器分属TON (TOF)和TONR工作方式,以及3种时基标准,如表4-4所示。 可见时基越大,定时时间越长,但精度越差。,表4-
13、4 定时器的类型,2)1ms、10ms、100ms定时器的刷新方式不同。 1ms定时器每隔1ms刷新一次与扫描周期和程序处理无关即采用中断刷新方式。因此当扫描周期较长时,在一个周期内可能被多次刷新,其当前值在一个扫描周期内不一定保持一致。 10ms 定时器则由系统在每个扫描周期开始自动刷新。由于每个扫描周期内只刷新一次,故而每次程序处理期间,其当前值为常数。 100ms定时器则在该定时器指令执行时刷新。下一条执行的指令,即可使用刷新后的结果,非常符合正常的思路,使用方便可靠。但应当注意,如果该定时器的指令不是每个周期都执行,定时器就不能及时刷新,可能导致出错。,3. 定时器指令工作原理,(1)
14、通电延时定时器(TON)指令工作原理。程序及时序分析如图4-45所示。,LD I0.0 TON T37,100 LD T37 = Q0.0,(2)记忆型通电延时定时器(TONR)指令工作原理,LD I0.0 TONR T3,100 LD I0.1 R T3,1 LD T3 = Q0.0,(3)断电延时型定时器(TOF)指令工作原理,LD I0.0 TOF T37,+30 LD T37 = Q0.0,小结: 1)以上介绍的3种定时器具有不同的功能。接通延时定时器(TON)用于单一间隔的定时;有记忆接通延时定时器(TONR)用于累计时间间隔的定时;断开延时定时器(TOF)用于故障事件发生后的时间延
15、时。2)TOF和TON 共享同一组定时器,不能重复使用。即不能把一个定时器同时用作TOF和TON。例如,不能既有TON T32,又有TOF T32,4.3.2 定时器指令应用举例,1.一个机器扫描周期的时钟脉冲发生器,(1)T32为1ms时基定时器,每隔1ms定时器刷新一次当前值,输出线圈Q0.0一般不会通电 。,(2)若将图中4-48的定时器T32换成T33,时基变为10ms,这样输出线圈Q0.0永远不可能通电。,(3)若用时基为100ms的定时器,如T37,可以输出一个断开为延时时间,接通为一个扫描周期的时钟脉冲。,(4)若将输出线圈的常闭接点作为定时器的使能输入,如图4-49所示,则无论
16、何种时基都能正常工作。,2. 延时断开电路,3. 延时接通和断开,图4-50 延时断开电路,4. 闪烁电路,I0.0的常开触点接通后,T37的IN输入端为1状态,T37开始定时。2S后定时时间到,T37的常开触点接通,使Q0.0变为ON,同时T38开始计时。3s后T38的定时时间到,它的常闭触点断开,使T37的IN输入端变为0状态,T37的常开触点断开,Q0.0变为OFF,同时使T38的IN输入端变为0状态,其常闭触点接通,T37又开始定时,以后Q0.0的线圈将这样周期性地“通电”和“断电”,直到I0.0变为OFF,Q0.0线圈“通电” 时间等于T38的设定值,“断电”时间等于T37的设定值。
17、,4.3.3 正次品分拣机编程实训,1. 实训目的 (1)加深对定时器的理解,掌握各类定时器的使用方法。 (2)理解企业车间产品的分拣原理。 2. 实验器材 (1)实验装置(含S7-200 CPU224)一台 。 (2)正次品分拣模板一块,如图4-50。 (3)连接导线若干。,3. 控制要求 (1)用启动和停止按钮控制电动机M运行和停止。在电动机运行时,被检测的产品(包括正次品)在皮带上运行。 (2)产品(包括正、次品)在皮带上运行时,S1(检测器)检测到的次品,经过5s传送,到达次品剔除位置时,起动电磁铁Y驱动剔除装置,剔除次品(电磁铁通电1s),检测器S2检测到的次品,经过3s传送,起动Y
18、,剔除次品;正品继续向前输送。正次品分拣操作流程如图4-51所示。,4. PLC I/O端口分配及参考程序 输入 输出 SB1 I0.0 M启动按钮 M Q0.0 电动机(传送带驱动) SB2 I0.1 M 停止按钮(常闭) Y Q0.1 次品剔除 S1 I0.2 检测站1 S2 I0.3 检测站2,4.4.1 计数器指令介绍,计数器利用输入脉冲上升沿累计脉冲个数。 结构主要由一个16位的预置值寄存器、一个16位的当前值寄存器和一位状态位组成。 当前值寄存器用以累计脉冲个数,计数器当前值大于或等于预置值时,状态位置1。 S7-200系列PLC有三类计数器:CTU-加计数器,CTUD-加/减计数
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