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PLC应用技术项目化教程（S7-200）高职高专 ppt 课件,项目二 PLC基本指令的运用,任务一 S7-200系列PLC系统概述 任务二 STEP 7一Micro/WIN编程软件的使用任务三 三相异步电动机连续运行控制电路任务四 三相异步电动机的正反转控制任务五 两台电动机顺序启动控制 任务六 顺序相连的传送带控制系统 任务七 轧钢机的控制任务八 十字路口交通信号灯PLC控制系统项目小结,PLC应用技术项目化教程（S7-200）高职高专 ppt 课件,任务一 PLC系统简介,知识点：了解PLC的产生、特点、内部结构、扫描工作方式 掌握PLC控制系统的组成 了解 S7-200PLC的结构、编程元件、寻址方式 掌握输入、输出继电器 掌握取、取反、输出指令和梯形图 会对PLC进行输入、输出接线 会利用取、取反、输出指令与输入、输出继电器编写梯形图程 序实现简单的PLC控制技能点：PLC输入/输出接线,PLC应用技术项目化教程（S7-200）高职高专 ppt 课件,任务提出 知识链接 任务实施 思考与练习,PLC应用技术项目化教程（S7-200）高职高专 ppt 课件,任务提出,继电器接触器控制系统,？,PLC构成的控制系统,联系？,PLC应用技术项目化教程（S7-200）高职高专 ppt 课件,一、PLC的产生、定义及应用领域二、PLC的发展趋势 三、PLC的特点四、PLC控制系统五、西门子S7-200（CPU224xp型）PLC的基本组成六、PLC的CPU工作方式七、PLC的基本工作原理八、编程语言与程序结构九、PLC内部资源十、PLC内部的编程元件十一、PLC内部数据存储方式及指令寻址方式十二、取、取反指令和输出指令,知识点剖析,PLC应用技术项目化教程（S7-200）高职高专 ppt 课件,一、PLC的产生、定义及应用领域,1、PLC定义：Programmable Logical Controller2、应用领域：开关量逻辑控制 运动控制 闭环过程控制 数据处理和通信联网等,PLC应用技术项目化教程（S7-200）高职高专 ppt 课件,二、PLC的发展趋势,1、产品规模向大、小两个方向发展2、编程工具丰富多样，功能不断提高，编程语言趋向标准化3、PLC发展的多样化主要体现在三个方面：产品类型、编程语言和应用领域4、模块化：PLC的扩展模块发展迅速，明确化、专业化的复杂功能由专门模块来完成5、网络与通讯功能增强 计算机与PLC之间以及各个PLC之间的联网和通讯的能力不断增强，使工业网络可以有效地节省资源，降低成本，提高系统的可靠性和灵活性。6、工业软件发展迅速,PLC应用技术项目化教程（S7-200）高职高专 ppt 课件,三、PLC的特点,1、可靠性高，抗干扰能力强(1)硬件措施(2)软件措施2、通用性强，使用方便3、采用模块化结构，使系统组合灵活方便4、编程语言简单、易学，便于掌握5、系统设计周期短6、安装简单、调试方便、维护工作量小,PLC应用技术项目化教程（S7-200）高职高专 ppt 课件,四、PLC的控制系统,PLC应用技术项目化教程（S7-200）高职高专 ppt 课件,图22 PLC控制系统的示意图,五、西门子S7-200（CPU224xp型）PLC的基本组成,可编程控制器主要由CPU、存储器、基本I/O接口电路、外设接口、编程装置、电源等组成。,图2-3 可编程控制器结构,例如：CPU224型，其输入、输出、CPU、电源模块均装设在一个基本单元的机壳内，是典型的整体式结构。当系统需要扩展时，选用需要的扩展模块与基本单元连接。,输入输出模块,也称IO接口、IO部件或IO单元，作为CPU与工业生产现场的桥梁，进行信号电平的转换（1）数字量（开关量）输入模块（2）数字量（开关量）输出模块（3）模拟量输入模块（4）模拟量输出模块,开关量输入接口,注：1、实际元件值可能有变 2、可接受极性 3、接地可选,PLC外接线和24V直流输出端子,PLC端子,PLC内部,开关量输出接口,24V直流电源,输出端子,图2-4 PLC晶体管输出的输出端子,PLC内部,PLC端子,PLC外接线,图2-5 继电器输出形式PLC输出端子,六、PLC的CPU工作方式,CPU前面板上用两个发光二极管显示当前工作方式，绿色指示灯亮，表示为运行状态，红色指示灯亮，表示为停止状态，在标有SF指示灯亮时表示系统故障，PLC停止工作。（1）STOP（停止）（2）RUN（运行）,1、CPU的工作方式,A、采用工作方式开关 工作方式开关有3个挡位：STOP、TERM（Terminal）、RUN。A）把方式开关切到STOP位，可以停止程序的执行。B）把方式开关切到RUN位，可以起动程序的执行。C）把方式开关切到TERM（暂态）或RUN位，允许STEP7-Micro/WIN32软件设置CPU工作状态。如果工作方式开关设为STOP或TERM，电源上电时，CPU自动进入STOP工作状态。设置为RUN时，电源上电时，CPU自动进入RUN工作状态。B、采用编程软件（STEP7-Micro/WIN32）遥控改变,2、改变CPU的工作方式的方法,七、PLC的基本工作原理,微型计算机：执行到END指令，程序运行结束PLC：循环扫描工作方式,八PLC的编程语言和程序结构,（1）编程语言：梯形图 语句表 顺序功能图 功能块图（2）程序结构：主程序、子程序、中断,（a）梯形图（b）语句表,九、PLC内部资源,十、PLC内部的编程元件,(1)编址方式 在计算机中使用的数据均为二进制数，二进制数的基本单位是1个二进制位，8个二进制位组成1个字节，2个字节组成一个字，2个字组成一个双字。存储器的单位可以是位(bit)、字节(Byte)、字(Word)、双字(Double Word)，编址方式也可以是位、字节、字、双字。存储单元的地址由区域标识符、字节地址和位地址组成。位编址：寄存器标识符+字节地址+位地址，如I0.0、M0.1、Q0.2等。字节编址：寄存器标识符+字节长度B+字节号，如IB1、VB20、QB2等。字编址：寄存器标识符+字长度W+起始字节号，如VW20表示VB20和VB21这2个字节组成的字。双字编址：寄存器标识符+双字长度D+起始字节号，如VD20表示从VB20到VB23这4个字节组成的双字。,十一、PLC内部数据存储方式及指令寻址方式,(2)寻址方式（立即数寻址、直接寻址、间接寻址）,立即数寻址对立即数直接进行读写操作的寻址称为立即数寻址。,二进制格式：用二进制数前加2#表示，如2#1001；十进制格式：直接用十进数表示，如20047；十六进制格式：用十六进制数前加16#表示，如16#4E4F；ASCII码格式：用单引号ASCII码文本表示，如good by。,图717 CPU存储器中位数据表示方法(字节、位寻址),直接寻址方式 S7200将信息存储在存储器中，存储单元按字节进行编址，无论所寻址的是何种数据类型，通常应指出它所在存储区域内的字节地址。每个单元都有惟一的地址，这种直接指出元件名称的寻址方式称为直接寻址。按位寻址时的格式为：Axy，使用时必须指定元件名称、字节地址和位号，如图7.17所示。,间接寻址间接寻址时操作数不提供直接数据位置，而是通过使用地址指针来存取存储器中的数据。在S7-200系列PLC中允许使用指针对I、Q、M、V、S、T(仅当前值)、C(仅当前值)寄存器进行间接寻址。,MOVD&VB202，AC1,MOVW*AC1，AC0,图2-20 使用指针的间接寻址,LD(Load)：取指令，用于网络块逻辑运算开始的常开触点与母线的连接。LDN(Load Not)：取反指令，用于网络块逻辑运算开始的常闭触点与母线的连接。=(Out)：线圈驱动指令。,使用说明如下：LD/LDN可取I、Q、M、SM、T、C、V、S的触点。“=”可驱动Q、M、SM、T、C、V、S的线圈，但不能驱动输入映像 寄存器I。当PLC输出端不带负载时，尽量使用M或其他控制线圈。“=”可以并联使用任意次，但不能串联。,十二、取、取反指令和输出指令,例2-1：合上电源开关，没有按下点动按钮时指示灯不亮；按下点动按钮时指示灯点亮。适用PLC实现上述功能。,任务实施,一、工具、材料准备二、任务分析三、操作方法四、注意事项,任务分析,表2-4 电动机点动运行控制电路中逻辑变量,表2-5 输入输出点分配表,任务小结,PLC的基本组成PLC的基本工作原理S7-200系列PLC的资源用PLC控制系统构成三相异步电动机点动运行控制电路,思考与练习1PLC有哪些特点?2PLC内部结构有哪几部分构成?3CPU芯片的作用是什么?CPU模块有哪几部分组成?4开关量输入接口有哪几种类型?各有哪些特点?5开关量输出接口有哪几种类型?各有哪些特点?6请举例PLC控制系统中常用的输入输出设备?7有哪些因素能影响PLC的输入输出滞后时间。8详细说明PLC的扫描工作原理。在扫描工作过程中，输入映像寄存器和输出映像寄存器各起什么作用？,任务二 STEP 7一Micro/WIN编程软件的使用,知识点：了解S7-200系列PLC编程软件的安装掌握STEP 7-Micro/WIN编程软件的操作，会录入、修改、调试程序会连接PLC与计算机，会进行系统设置技能点：会利用输入、输出继电器编写梯形图程序，熟悉输入输出接口的作用以及编程元件（I、Q）的应用 会对PLC进行输入、输出接线 会利用软件进行调试,1、STEP 7-Micro/WIN编程软件的安装 2、STEP 7-Micro/WIN编程软件的应用 进入编程软件界面 用户程序来源：新建程序、打开程序、下载程序 STEP 7-Micro/WIN的窗口组成：编程界面、菜单栏、工具栏程序录入：梯形图录人法、语句表(指令表)录入法 程序编辑：梯形图编辑、指令表编辑菜单的使用：文件菜单、查找菜单、选项菜单、窗口菜单 3、S7-200系列PLC与计算机的连接 1）PLC通信端口的选择 2）计算机通信端口的选择 3）PLC与计算机的通信电缆 4）系统设置4、程序的调试 1）传送程序 2）运行程序 3）运行监控 4）调试程序,任务三 三相异步电动机连续运行控制电路,知识点：掌握触点串联、并联指令，置位、复位指令技能点：会利用基本逻辑指令与输入、输出继电器编写梯形图程序 会对PLC进行输入、输出接线 会利用触点串并联指令和置位、复位指令编写“启保停”作用的梯形图。,一、指令,(1)触点串联指令(AAN),LD I0.0A M0.0=Q0.0LD M0.1AN I0.2=M0.3A T5=Q0.3AN M0.4=Q0.1,触点串联指令的使用说明：触点串联指令都是指单个触点串联连接的指令，串联次数 没有限制，可反复使用。触点串联指令的目标元件为I、Q、M、SM、T、C、V、S。,(2)触点并联指令(OON),LD M0.0O M0.1ON M0.2A I0.0O I0.1=Q0.0,触点并联指令的使用说明：触点并联指令都是指单个触点并联连接的指令，并联次数没有限制，可反复使用。触点并联指令的目标元件为I、Q、M、SM、T、C、V、S。,(3)置位S、复位R指令,表2-6 置位/复位指令功能表,LD I0.0S Q0.0,2LD I0.1R Q0.0,2,置位复位指令的使用说明：对位元件来说一旦被置位，就保持在通电状态，除非对它复位；而一旦被复位就保持在断电状态，除非对它再置位。S/R指令可以互换次序使用，但由于PLC采用扫描工作方式，所以写在后面的指令有优先权。如果对计数器和定时器复位，则计数器和定时器的当前值被清零。N的范围为1255，N可为：VB、IB、QB、MB、SMB、SB、LB、AC、常数、*VD、*AC和*LD。一般情况下使用常数。S/R指令的操作数为：I、Q、M、SM、T、C、V、S和L。,(4)RS触发器指令,图2-41 RS触发器指令,表2-8 RS触发器指令的真值表,RS触发器指令的输入/输出操作数为：I、Q、V、M、SM、S、T、C。bit的操作数为：I、Q、V、M和S。,(5)边沿脉冲指令,表2-7 边沿脉冲指令的名称及使用说明,LD I0.0EU=M0.0LD M0.0S Q0.0,1LD I0.1ED=M0.1LD M0.1R Q0.0,1,二、三相交流异步电动机的连续运行控制,图2-37 三相异步电动机连续运行电路a)主电路 b)控制电路 c)时序图,（一）任务分析1、输入输出点分配,2、编写梯形图,（二）任务实施 1按图2-43（a）接线，检查线路正确性，确保无误。2输入图2-43b所示的梯形图或指令表，进行程序调试，检查是否实现了连续运行的功能。3输入图2-43c所示的梯形图或指令表，进行程序调试，检查是否实现了连续运行的功能。4按图2-44（a）接线，输入如图2-44b所示的梯形图或如图2-44c所示的指令表，进行程序调试，检查是否实现了连续运行的功能。5PLC控制电路同上一步，把如图2-44所示的用启一保一停方法编写的梯形图改用置位复位指令编写的梯形图，进行程序调试，直到完成连续运行的功能。6按图2-45接线，输人如图2-45b所示的梯形图或如图2-45c所示的指令表，进行程序调试，检查是否完成了连续运行的功能。7PLC控制电路同上一步，把如图2-43所示用启一保一停方法编写的梯形图改用置位复位指令编写的梯形图，进行程序调试，直到完成连续运行的功能。8上述实训中，4个梯形图中所用的触点都是电平触发的，它们可以改为边沿触发吗？试着修改，并进行调试。,任务小结,触点串联、并联指令，置位、复位指令、边沿脉冲指令、RS触发器指令“启保停”、自锁作用的梯形图编写梯形图的编写与外部接线之间的关系,思考与练习,1、在某一控制系统中，SB0为停止按钮，SB1、SB2为点动按钮，当SB1按下时电动机M1启动，此时再按下SB2，电动机M2启动而电动机M1仍然工作，如果按下SB0，则两个电动机都停止工作，试用PLC实现这一控制功能。,任务四 三相异步电动机的正反转控制,知识点：掌握电路块串、并联指令和堆栈指令 了解程序的优化技能点：会利用所学指令编写起互锁作用的梯形图,任务提出 知识链接 任务实施 思考与练习,任务提出,如图2-47所示是三相异步电动机连续运行电路，KMl为电动机正向运行交流接触器，KM2为电动机反向运行交流接触器，SBl为正向启动按钮，SB3为反向起动按钮，SB2为停止按钮，FR为过载保护热继电器。本任务研究用PLC实现三相异步电动机的正反转控制电路。,图2-47 三相异步电动机连续运行电路主电路 b)控制电路 c)正向运行时序图 d)反向运行时序图,知识链接,一、指令 1、电路块的串并联指令 2、栈存储器指令 二、梯形图画法规则与梯形图的优化 1、梯形图画法规则 2、梯形图优化,一、电路块的串并联指令,1、OLD块或指令：两个或两个以上串联电路块之间的并联 2、ALD块与指令：两个或两个以上并联电路块之间的串联,指令,使用说明：除在网络块逻辑运算的开始使用LD、LDN指令外，在块电路的开始也要使用LD、LDN指令。每完成一次块电路的并联时要写上OLD指令。OLD指令无操作数。,图2-48 OLD指令使用举例,使用说明：在块电路开始时要使用LD和LDN指令。在每完成一次块电路的串联连接后要写上ALD指令。ALD指令无操作数。,图2-49 ALD指令使用举例,二、栈存储器指令,S7-200系列PLC使用一个9层堆栈来处理所有逻辑操作，它和计算机中的堆栈结构相同。堆栈是一组能够存储和取出数据的暂存单元，其特点是“先进后出”。每一次进行入栈操作，新值放入栈顶，栈底值丢失；每一次进行出栈操作，栈顶值弹出，栈底值补进随机数。逻辑堆栈指令主要用来完成对触点进行的复杂连接。,逻辑进栈（LPS）指令：复制堆栈中的顶值并使该数值进栈。堆栈底值被推出栈并丢失。逻辑出栈（LPP）指令：将堆栈中的一个数值出栈。第二个堆栈数值成为堆栈新顶值。逻辑读取（LRD）指令：将第二个堆栈数值复制至堆栈顶部。不执行进栈或出栈，但旧堆栈顶值被复制破坏。载入堆栈（LDS）指令：复制堆栈中的堆栈位n，并将该数值置于堆栈顶部。堆栈底值被推出栈并丢失。,图2-50 逻辑堆栈指令应用程序,梯形图画法规则,1、触点电路块画在梯形图的左边，线圈画在梯形图的右边。2、触点应画在水平线上，不能画在垂直分支线上。3、梯形图程序中的触点可以任意串、并联，而输出线圈只能并联不能串联。,图2-51 驱动线圈右边无触点梯形图的优化,图2-52 改变电路结构图例,梯形图优化,1、在有几个串联电路相并联时，应将触点最多的支路放在梯形图的最上面。2、在有几个并联回路相串联时，应将触点最多的并联回路放在梯形图的最左边，这样的安排使程序简洁明了，指令语句也较少。3、在有线圈的并联电路中，将单个线圈放在上面。,图2-53 先串后并梯形图的优化,图2-54 先并后串梯形图的优化,图2-55 梯形图优化(a)不推荐的梯形图(b)推荐的梯形图,返回,任务实施,一、工具、材料准备二、任务分析三、操作方法四、注意事项,表2-11 输入输出点分配表,(a)I/O接线图（b）梯形图图2-56 PLC实现电动机正反转运行电路,1按图2-56（a）接线，检查线路正确性，确保无误。2输入如图2-56（b）所示的梯形图或指令表，进行程序调试，检查是否实现了正反转运行的功能。3把如图2-56（b）所示用启一保一停方法编写的梯形图改用置位复位指令，进行程序调试，直到完成正反转运行的功能。,操作方法,注意事项,1触点电路块画在梯形图的左边，线圈画在梯形图的右边。2触点应画在水平线上，不能画在垂直分支线上。3在有几个串联电路相并联时，应将触点最多的支路放在梯形图的最上面。4在有几个并联回路相串联时，应将触点最多的并联回路放在梯形图的最左边。,任务小结,电路块串、并联指令和堆栈指令“启保停”、互锁作用的梯形图编写编程的方法,思考与练习,1、写出图2-57所示梯形图的语句表程序。,2、写出语句表对应的梯形图。,3、在两人抢答系统中，当主持人允许抢答时，先按下抢答按钮地进行回答，且指示灯亮，主持人可随时停止回答，分别使用PLC梯形图、基本指令实现这一控制功能。4、有些生产机械如龙门刨床、导轨磨床的工作台需要在 一定距离内自动往复运行，以使工件能得到连续的加工，如图2-58所示，工作台在SQl和SQ2之间自动往复运行，SQl和SQ2行程开关起限位作用，SQ3和SQ4行程开关起限位保护作用，试着将其改造成PLC控制系统。要求：(1)主电路不变，各器件的功能不变。(2)进行PLC输入输出点分配，画出输入输出点分配表。(3)画出PLC接线图。(4)根据接线图和功能要求，设计出梯形图，写出指令表。调试程序，直至完成功能。,图2-58a)主电路 b)控制电路 c)工作示意图,任务五 两台电动机的顺序启动控制,知识点：掌握编程元件（定时器），了解各类定时器的工作原理 掌握定时器的常用电路技能点：会利用所学定时器指令编写通电延迟、断电延迟梯形图,任务提出 知识链接 任务实施 思考与练习,任务提出,在实际工作中，常常需要两台或多台电动机顺序启动，如图2-59所示，两台交流异步电动机M1和M2，按下启动按钮SBl后，第一台电动机M1启动，5 s后第二台电动机M2启动，完成相关工作后按下停止按钮SB2，两台电动机同时停止。本任务研究用PLC实现两台电动机的顺序启动控制。,图2-59 两台电动机顺序启动及运行a)主电路 b)控制电路 c)时序图,知识链接,、编程元件：定时器,二、定时器指令的工作原理,三、定时器的基本应用实例,四、定时器的应用扩展,一、编程元件：定时器,1、概述：定时器是根据预先设定的定时值，按一定的时间单位（内部时钟1ms、10ms、100ms）进行计时的PLC内部装置。2、定时器的结构：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；还有一个状态位，反应其触点的状态。3、分类：通电延时型(TON)、断电延时型(TOF)、记忆型通电延时定时器(TONR)4、CPU224XP内部定时器的资源分配,二、定时器指令的工作原理,（1）定时器指令格式,（2）通电延时型的定时器工作原理,当I0.0接通时即使能端（IN）输入有效时，驱动T37开始计时，当前值从0开始递增，计时到设定值PT时，T37 状态位置1，其常开触点T37接通，驱动Q0.0输出，其后当前值仍增加，但不影响状态位。当前值的最大值为32767。当I0.0分断时，使能端无效时，T37复位，当前值清0，状态位也清0，即回复原始状态。若I0.0接通时间未到设定值就断开，T37则立即复位，Q0.0不会有输出。,（3）记忆型通电延时定时器的工作原理,使能端（IN）输入有效时（接通），定时器开始计时，当前值递增，当前值大于或等于预置值（PT）时，输出状态位置1。使能端输入无效（断开）时，当前值保持（记忆），使能端（IN）再次接通有效时，在原记忆值的基础上递增计时。注意：TONR记忆型通电延时型定时器采用线圈复位指令R进行复位操作，当复位线圈有效时，定时器当前位清零，输出状态位置0。,（4）断电延时型的定时器工作原理,断电延时型定时器用来在输入断开，延时一段时间后，才断开输出。使能端（IN）输入有效时，定时器输出状态位立即置1，当前值复位为0。使能端（IN）断开时，定时器开始计时，当前值从0递增，当前值达到预置值时，定时器状态位复位为0，并停止计时，当前值保持。如果输入断开的时间，小于预定时间，定时器仍保持接通。IN再接通时，定时器当前值仍设为0。,三、定时器指令的基本使用实例,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。,注意点：,四、定时器指令的扩展应用,1、一个机器扫描周期的时钟脉冲发生器,图2-67 自身常闭接使能输入,1ms时基定时器，每隔1ms定时器刷新一次当前值10ms时基定时器，当前值在每个扫描周期开始刷新时基为100ms的定时器，当前指令执行时刷新,2、延时断开电路,3、闪烁电路（振荡电路）,任务实施,一、工具、材料准备二、任务分析三、操作方法四、注意事项,表2-14 输入输出点分配表,图2-64 PLC控制二台电动机顺序启动及运行a）PLC接线图 b)梯形图 c)指令表,操作方法,1把图264a所示PLC控制电路的接线图接线，检查线路正确性，确保无误。2输入如图264b所示的梯形图或指令表，进行程序调试，检查是否实现了顺序启动的功能。3自行设计接线图和操作步骤，调试如图260所示的程序，观察是否实现了断电延时的功能。4自行设计接线图和操作步骤，调试如图261所示的程序，观察通用定时器无断电保持的功能。5自行设计接线图和操作步骤，调试如图262所示的程序，观察有记忆的通电延时型定时器的断电保持功能。6自行设计接线图和操作步骤，调试如图263所示的程序，观察各个定时器的当前值的变化。,注意事项,1使用定时器时要注意编号的选用，编号不同，定时器的功能不同（普通型、记忆型）、定时器的脉冲周期不同（1ms、10 ms、100 ms）。2有记忆的通电延时型定时器具备断电保持的功能，只有将定时器复位，当前值才变为0。,任务小结,定时器指令的应用各类定时器的编号分配、工作原理,思考与练习,1.试用PLC实现电动机的Y-转换控制。要求：按下启动按钮SB1后，电动机以Y型方式运转，30秒后转入型全压运行。按下停止按钮SB2后，电动机停止运转。2.I0.0外接自锁按钮，当按下自锁按钮后，Q0.0、Q0.1、Q0.2外接的灯循环点亮，每过一秒点亮一盏灯，点亮一盏灯的同时熄灭另一盏灯，请设计程序并调试。3PLC控制三台交流异步电动机M1、M2和M3顺序启动，按下启动按钮SB1后，第一台电动机M1启动运行，5 s后第二台电动机M2启动运行，第二台电动机M2运行8 s后第三台电动机M3启动运行，完成相关工作后按下停止按钮SB2，三台电动机一起停止。要求：(1)画出主电路。(2)进行PLC资源分配，写出资源分配表。(3)画出PLC接线图。(4)根据接线图和功能要求，设计出梯形图。调试程序，直至实现功能。,4按如图2-65所示的时序图，设计出梯形图程序。,图2-65,任务六 顺序相连的传送带控制系统,知识点：掌握编程元件（辅助继电器），了解双线圈的含义 掌握计数器指令的运用及扩展电路 掌握传送带控制系统的设计与调试技能点：会利用所学指令和编程元件编写需暂存中间状态的梯形图 进一步熟悉计数器指令的使用,任务提出 知识链接 任务实施 思考与练习,任务提出,如图2-66a所示为某车间两条顺序相连的传送带，为了避免运送的物料在2号传送带上堆积，按下启动按钮后，2号传送带开始运行，5 s后1号传送带自动启动。而停机时，则是l号传送带先停止，10 s后2号传送带才停止。本任务研究用PLC实现顺序相连的传送带控制系统。,图2-66 两条顺序相连的传送带a)工作原理示意图 b)时序图,知识链接,一、编程元件位存储器 通用位存储器(M0.0M31.7)二、特殊辅助继电器(SM0.0SM179.7)三、计数器四、计数器的应用扩展,一、位存储器,1、内部标志位存储器：用来保存控制继电器的中间操作状态，其作用相当于继电器控制中的中间继电器，内部标志位存储器在PLC中没有输入/输出端与之对应，其线圈的通断状态只能在程序内部用指令驱动，其触点不能直接驱动外部负载，只能在程序内部驱动输出继电器的线圈，再用输出继电器的触点去驱动外部负载。2、内部标志位存储器可采用位、字节、字或双字来存取。其位存取的地址编号范围为M0.0M31.7共32个字节。,3、作用：（1）在梯形图中，若多个线圈都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2-72所示，这类似于继电器电路中的中间继电器。,图2-72 设置中间单元,（2）解决双线圈问题,A、双线圈：在同一个程序中同一元件的线圈在同一个扫描周期中，输出了两次或多次，称为双线圈输出。若在程序中，进行线圈的双重输出，则前面的输出无效，而后面的输出是有效的。,B、采用位存储器来解决,二、特殊位存储器,PLC中还有若干特殊标志位存储器,特殊标志位存储器位提供大量的状态和控制功能，用来在CPU和用户程序之间交换信息，特殊标志位存储器能以位、字节、字或双字来存取，CPU224的SM的位地址编号范围为SM0.0SM179.7共180个字节。其中SM0.0SM29.7的30个字节为只读型区域。特殊存储器SM的只读字节SMB0为状态位，在每个扫描周期结束时，由CPU更新这些位。各位的定义如下：SM0.0：运行监视。SM0.0始终为“1”状态，当PLC运行时可以利用其触点驱动输出继电器。SM0.1：初始化脉冲，仅在执行用户程序的第一个扫描周期为1状态，可以用于初始化程序。SM0.2：当RAM中数据丢失时，导通1个扫描周期，用于出错处理。SM0.3：PLC上电进入RUN方式，导通一个扫描周期，可用在启动操作之前给设备提供一个预热时间。SM0.4：该位是1个周期为1min、占空比为50的时钟脉冲。SM0.5：该位是1个周期为1s、占空比为50的时钟脉冲。SM0.6：该位是1个扫描时钟脉冲。本次扫描时置1，下次扫描时置0。可用作扫描计数器的输入。SM0.7：该位指示CPU工作方式开关的位置。在TERM位置时为0，可同编程设备通信；在RUN位置时为1，可使自由端口通信方式有效。特殊存储器SM的只读字节SMB1提供了不同指令的错误提示，部分位的定义如下：SM1.0：零标志位，运算结果等于0时，该位置1。SM1.1：溢出标志，运算溢出或查出非法数值时，该位置1。SM1.2：负数标志，数学运算结果为负时，该位置1。特殊存储器SM字节SMB28和SMB29用于存储模拟量电位器0和模拟量电位器1的调节结果。其他特殊存储器的用途可参阅相关手册。,三、计数器指令,1、定义：计数器的使用和定时器基本相似，编程时输入它 的计数设定值，计数器累计它的脉冲输入端信号上升沿的个数。当计数达到设定值时，计数器发生动作，以便完成计数控制任务。2、结构：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。3、分类：CTU-加计数器，CTUD-加/减计数器，CTD-减计数。4、资源分配：C0C255,5、计数器指令：,6、计数器指令工作原理分析,（1）加计数器指令（CTU）当R=0时，计数脉冲有效；当CU端有上升沿输入时，计数器当前值加1。当计数器当前值大于或等于设定值（PV）时，该计数器的状态位C-bit置1，即其常开触点闭合。计数器仍计数，但不影响计数器的状态位。直至计数达到最大值（32767）。当R=1时，计数器复位，即当前值清零，状态位C-bit也清零。加计数器计数范围：032767。(2)加/减计数指令（CTUD）当R=0时，计数脉冲有效；当CU端（CD端）有上升沿输入时，计数器当前值加1（减1）。当计数器当前值大于或等于设定值时，C-bit置1，即其常开触点闭合。当R=1时，计数器复位，即当前值清零，C-bit也清零。加减计数器计数范围：3276832767。（3）减计数指令（CTD）当复位LD有效时，LD=1，计数器把设定值（PV）装入当前值存储器，计数器状态位复位（置0）。当LD=0，即计数脉冲有效时，开始计数，CD端每来一个输入脉冲上升沿，减计数的当前值从设定值开始递减计数，当前值等于0时，计数器状态位置位（置1），停止计数。,【例4-4】加减计数器指令应用示例。,LD I0.1 LD I0.2 LD I0.3 CTUD C50，4,【例4-5】减计数指令应用示例。,LD I0.1LD I1.0CTD C4,3LD C4=Q0.0,四、计数器的扩展应用电路,1、计数扩展,2、定时扩展,3、计数器的应用举例,如图2-87所示，I0.0闭合后Q0.0变为ON并自保持，T37定时7 s后，用C0对I0.1输入的脉冲计数，计满4个脉冲后，Q0.0变为OFF，同时C0和T37被复位，在PLC刚开始执行用户程序时，C0也被复位，设计出梯形图。调试程序，直至实现功能。,图2-87,任务实施,一、工具、材料准备二、任务分析三、操作方法四、注意事项,表2-15 PLC资源分配表,图2-76 PLC控制二条顺序相连的传送带a)接线图 b)错误梯形图,图2-77 PLC控制二条顺序相连传送带的梯形图,注意事项,1双线圈输出不可取。2出现双线圈可以采用内部标志位存储器M、局部存储器L或变量存储器V来解决。,任务小结,1、计数器的使用2、双线圈输出不可取。3、出现双线圈可以采用内部标志位存储器M、局部存储器L或变量存储器V来解决。,1试用PLC实现三相交流异步电动机正反转的Y-转换控制。控制要求如下：按下正转按钮SBl，电动机以Y一方式正向启动，Y形连接运行30 s后转换为形运行。按下停止按钮SB3，电动机停止运行。按下反转按钮SB2，电动机以Y一方式反向启动，Y形连接运行30 s后转换为形运行。按下停止按钮SB3，电动机停止运行。（1）试画出电动机正反转的Y-转换控制的主电路。（2）进行PLC资源分配，写出资源分配表。（3）画出PLC接线图。（4）根据接线图和功能要求，设计出梯形图。调试程序，直至实现功能。2PLC控制三台交流异步电动机M1、M2和M3顺序启动，按下启动按钮SB1后，三台电动机顺序自动启动,间隔时间为10S，完成相关工作后按下停止按钮SB2，三台电动机逆序自动停止,间隔时间为5S。若遇紧急情况，按下急停按钮SB3，运行的电动机立即停止。要求：(1)进行PLC资源分配，写出资源分配表。(2)画出PLC接线图。(3)根据接线图和功能要求，设计出梯形图。调试程序，直至实现功能。,思考与练习,3设计一报警电路，要求具有声光报警。当故障发生时，报警指示灯闪烁，报警电铃或蜂鸣器响。操作人员指导故障发生后，按消铃按钮，把电铃关掉，报警指示灯从闪烁变为常亮。故障消失后，报警灯熄灭。另外，还设置了试灯、试铃按钮，用于平时检测报警指示灯和电铃的好坏。（故障信号I0.0；消铃按钮I1.0；试灯按钮I1.1；报警灯Q0.0；报警电铃Q0.7）,任务七 轧钢机的控制,知识点：掌握编程元件（计数器）技能点：会利用所学计数器指令完成相关控制系统的设计、调试,任务提出 知识链接 任务实施 思考与练习,任务提出,某一轧钢机的模拟控制如图2-78所示。图中S1为检测传送带上有无钢板传感器，S2为检测传送带上钢板是否到位传感器；M1、M2为传送带电动机；M3F和M3R为传送电动机M3正转和反转指示灯；Y1为锻压机。按下启动按钮，电动机M1、M2运行，待加工钢板存储区中的钢板自动往传送带上运送。若S1表示检测到物件，电动机M3正转，即M3F亮。当传输带上的钢板已过S1检测信号且S2检测到钢板到位时，电动机M3反转，即M3R亮，同时电磁阀Y1动作。Y1锻压机向钢板冲压一次，S2信号消失。当S1再检测到有信号时，电动机M3正转，重复经过三次循环，停机一段时间（3s），取出成品后，继续运行，不需要按启动。按下停止按钮时，必须按启动后方可运行。【注意S1没动作，则S2将不会动作】,图2-78 轧钢机的模拟控制示意图,知识链接,一、计数器指令 1、概述 2、结构 3、分类 4、资源分配 5、指令用法 6、工作原理二、计数器的应用扩展,任务实施,一、工具、材料准备二、任务分析三、操作方法四、注意事项,（1）控制要求分析：该设计有两个检测信号，S1专用于检测待加工物件是否已在传送带上，S2用于检测待加工物件是否到达加工点。S1有效时M1、M2工作，M3正转。S2有效时，M3反转，Y1动作。轧钢机重复3次，取出成品后，继续运行，不需要按启动。,（2）I/O点分配,（3）I/O接线图,（4）程序设计,小结,1、计数器的使用2、系统调试时输入设备动作的先后次序,思考与练习,1画出图2-85梯形图的输出波形。,2设计满足如图2-86所示三个时序的梯形图。,3如图2-87所示，I0.0闭合后Q0.0变为ON并自保持，T37定时7 s后，用C0对I0.1输入的脉冲计数，计满4个脉冲后，Q0.0变为OFF，同时C0和T37被复位，在PLC刚开始执行用户程序时，C0也被复位，设计出梯形图。调试程序，直至实现功能。,4有3台电动机，要求启动时，每隔10min依次启动1台，每台运行8h后自动停机。在运行中可用停止按钮将3台电动机同时停止。,任务八 十字路口交通信号灯PLC控制系统,知识点：了解 PLC控制系统设计的基本内容 掌握 PLC控制系统设计的基本原则、设计步骤技能点：会设计PLC控制系统，利用基本指令编写梯形图,任务提出 知识链接 任务实施 思考与练习,任务提出,本任务研究十字路口交通信号灯PLC控制系统的设计。如图2-88是十字路口交通信号灯示意图。在十字路口的东、西、南、北方向装设红、绿、黄灯，信号灯受一个起动开关控制，当起动开关接通时，信号灯系统开始工作，且先南北红灯亮，东西绿灯亮。当起动开关关断时，所有信号灯都熄灭。南北红灯亮维持25秒，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持20秒。到20秒时，东西绿灯闪亮，闪亮3秒后熄灭，在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持2秒。到2秒时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时，南北红灯熄灭，绿灯亮。东西红灯亮维持30秒。南北绿灯亮维持25秒，然后闪亮3秒后熄灭，同时南北黄灯亮，维持2秒后熄灭。这时南北红灯又亮，东西绿灯又同时亮，如此周而复始。,图2-88 交通灯控制,知识链接,一、PLC控制系统设计的基本原则二、PLC控制系统设计的基本内容 三、PLC控制系统设计的一般步骤,一、PLC控制系统设计的基本原则,1、最大限度地满足被控对象