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PLC-第7章S7-200系列plc基本指令及逻辑控制应用技术

归档日期:07-20       文本归类:置位脉冲      文章编辑:爱尚语录

  PLC-第7章S7-200系列plc基本指令及逻辑控制应用技术_能源/化工_工程科技_专业资料。S7-200系列可编程控制器基本指令 1. 简单逻辑指令 2. 置位/复位和脉冲微分指令 3. 定时器指令 4. 计数器指令 5. PLC循环扫描的工作方式 6. 梯形图程序经验设计法 返回主页 上

  S7-200系列可编程控制器基本指令 1. 简单逻辑指令 2. 置位/复位和脉冲微分指令 3. 定时器指令 4. 计数器指令 5. PLC循环扫描的工作方式 6. 梯形图程序经验设计法 返回主页 上一章 下一章 1 1. 简单逻辑程序 基本逻辑电路 简单逻辑指令示例 图1 简单逻辑指令程序及时序图 3 2. 置位/复位指令 一、S/R(置位/复位)指令 S:置“1”(置位指令),强制的将位存储区的指定 位开始的N个同类存储位置位。 R:置“0”指令(复位指令),强制的将位存储区的 指定位开始的N个同类存储位复位。 图2 置位复位指令的使用 5 二、脉冲微分指令 这两个指令在梯形图中以触点形式使用。用于检测脉冲 的正跳变(上升沿)或负跳变(下降沿)的指令。这两条指 令都没有操作数。 EU:正跳变微分指令,正跳变触点检测到脉冲的每一次 正跳变后,使指定继电器接通一个扫描周期,然后复位。 ED:负跳变微分指令,负跳变触点检测到脉冲的每一次 负跳变后,使指定继电器接通一个扫描周期,然后复位。 梯形、语句表及程序的时序波形图如下图所示: 7 图3 微分指令的应用 当检测到I0.0上升沿时,M0.0仅ON一个扫描周期。当检测到 I0.1的下降沿时,M0.1仅ON一个扫描周期。 3. 定时器指令 S7-200系列PLC按工作方式分有三大类定时器: 通电延时定时器TON、保持型通电延时定时器TONR、断 电延时定时器TOF。 指令操作数有3个:编号、预设值和使能输入。 S7-200定时器的精度(时间增量/时间单位/分辨率)有3 个等级:1ms、10ms、100ms精度等级和定时器号关系如表 1所示。 表1 定时器精度与编号 定时器类型 TON TOF 精度等级(ms) 1 10 100 1 最大当前值(s) 32.767 327.67 3276.7 32.767 327.67 3276.7 定时器号 T32,T96 T33-T36,T97-T100 T37-T63,T101-T225 T0,T64 T1-T4,T65-T68 T5-T31,T69-T95 TONR 10 100 定时时间的计算:T=PT×S(T为实际定时时间, PT为预设值,S为精度等级). 例如:TON指令用定时器T37,预设值为150,则 实际定时时间为T=150×100=15000ms=15s。 一、接通延时定时器 上电周期或首次扫描,定时器位OFF,当前值为0。 使能输入接通时,定时器位为OFF,当前值从0开始计数时间,当前值 达到预设值时,定时器位ON,当前值连续计数到32767。 使能输入断开,定时器自动复位,即定时器位OFF,当前值为0。 TON,接通延时定时器指令。 指令格式:TON Txxx,PT 通电延时定时器指令应用示例: 图3.15 通电延时定时器的应用 在图3.15所示例子中: (1)当10.0接通时,即驱动T33开始计时(数时基脉冲);计 时到设定值PT时,T33输出置1,其常开触点接通,驱动Q0.0 有输出;其后当前值仍增加,但不影响输出。 (2)当I0.0分断时,T33复位,当前值清0,输出也清0,即回 复原始状态。若I0.0接通时间未到设定值就断开,则T33跟随 复位,Q0.0不会有输出。 通电延时定时器应用: 1)顺序启动控制: 按下启动按钮 SB1, 电动机M1先 启动; 5秒之后电动机M2启动; 按下停止按钮SB2, 两台电动机同时停止。 2)闪烁控制: 按下启动按钮 I0.0, 1秒后点亮小灯泡; 持续1秒后熄灭; 熄灭1秒后再次点亮, 按下停止按钮, 切断控制电路。 方案1: 2)单灯闪烁控制: 按下启动按钮 I0.0, 1秒后点亮小灯泡; 持续1秒后熄灭; 熄灭1秒后再次点亮, 按下停止按钮, 切断控制电路。 方案2: 二、有记忆接通延时定时器 TONR,有记忆接通延时定时器指令。用于对许多间隔的累计定时。 对于保持型通电延时定时器,则当输入IN为“1”时,定时器计时(数 时基脉冲);当IN为“0”时,其当前值保持(不象TON一样复位)下次IN 再为1时,Txxx当前值从原保持值开始再往上加,将当前值与设定值PT作比 较,当前值大于等于设定值时,则定时器状态置“1”,以后即使IN再为 “0”也不会使定时器复位,要令定时器复位必须用复位指令。 指令格式:TON R Txxx,PT 保持型通电延时定时器程序及时序图: 三、断开延时定时器 TOF,断开延时定时器指令。用于断开后的单一间隔 定时。当使能输入由接通到断开时,定时器开始计数,当 前值达到预设值时,定时器位动作,当前值等于预设值, 停止计数。 指令格式:TOF Txxx,PT 例:TOF T35,6 ? 实例:某锅炉鼓风机和引风机的控制时序如下 图,要求鼓风机比引风机晚8s启动,引风机比 鼓风机晚18s停机,请设计梯形图控制程序。 PLC端子I/O分配表: 输入端口 启动按钮:I0.0 停止按钮:I0.1 输出端口 引风机控制 : Q0.1 其他器件 鼓风机启动延时:T37 引风机停止延时:T38 鼓风机控制: Q0.2 手动顺序起停控制梯形图: 1)按下引风机启动按钮I0.0, 引风机开始工作; 2) 8秒后按下鼓风机I0.2, 鼓风机开始工作; 3) 按下鼓风机停止按钮I0.3, 鼓风机停止工作; 4) 按下引风机停止按钮I0.1, 引风机停止工作; 改进手动顺序起停控制梯形图: 1)把Q0.1的常开触点串联在Q0.2的支路当中, 使Q0.1得电之后,Q0.2才能得电; 2)把Q0.2的常开触点并联在Q0.1的支路当中, 使Q0.2失电之后,Q0.1才能失电; 3) 错误的启动停止方式均不起作用。 顺序起停控制梯形图: ? 通电延时定时器实现断电延时的功能: ? 实例:某锅炉鼓风机和引风机的控制时序如下 图,要求鼓风机比引风机晚8s启动,引风机比 鼓风机晚18s停机,请设计梯形图控制程序。 PLC端子I/O分配表: 输入端口 启动按钮:I0.0 停止按钮:I0.1 输出端口 引风机控制 : Q0.0 其他器件 鼓风机启动延时:T37 引风机停止延时:T38 鼓风机控制: Q0.1 顺序起停控制梯形图: 4. 计数器指令 计数器用来累计输入脉冲的次数。计数器也是由集成电 路构成,是应用非常广泛的编程元件,用来对产品进行计数。 计数器指令有3种: 增计数CTU、增减计数CTUD和减计数CTD。 指令操作数有4方面: 编号、预设值、脉冲输入和复位输入。 一、增计数器 CTU,增计数器指令。首次扫描,定时器位OFF, 当前值为0。脉冲输入的每个上升沿,计数器计数1次, 当前值增加1个单位,当前值达到预设值时,计数器位 ON,当前值继续计数到32767停止计数。复位输入有效 或执行复位指令,计数器自动复位,即计数器位OFF, 当前值为0。 指令格式:CTU Cxxx,PV 例:CTU C20,3 程序实例:增计数器的程序片断和时序图: 二、增减计数器 CTUD,增减计数器指令。有两个脉冲输入端:CU输入端用于递增 计数,CD输入端用于递减计数。 指令格式:CTUD Cxxx,PV 例: CTUD C30,5 程序实例:增减计数器的程序片断和时序图: 增减计数程序时序图: 三、减计数器 CTD,增减计数器指令。脉冲输入端CD用于递减计 数。首次扫描,定时器位OFF,当前值为等于预设值PV。 计数器检测到CD输入的每个上升沿时,计数器当前值减 小1个单位,当前值减到0时,计数器位ON。 复位输入有效或执行复位指令,计数器自动复位, 即计数器位OFF,当前值复位为预设值,而不是0。 指令格式:CTD Cxxx,PV 例: CTD C20,3 程序实例:减计数器的程序片断和时序图: 四、应用举例 1)循环计数。 以上三种类型的计数器如果在使用时,将计数器位的常开触点 作为复位输入信号,则可以实现循环计数。 2)使用时钟脉冲的长延时电路 S7-200的定时器最长的定时时间为3276.7s,如果需 要更长时间的延时,可以使用计数器来实现。SM0.4是周 期为1min的时钟脉冲。 I0.1由OFF变为ON时,解除了对C3的复位,C3开始 定时。图中的定时时间为30000min(500h)。 3)用计数器扩展定时器的定时范围 I0.0为OFF时,T37和C4处于复位状态,他们不能工作。 I0.0为ON时,其常开触点接通,T37开始定时,3000s后定时 时间到其常开触点闭合,C4加1。T37常闭触点断开,使它自己复位, 当前值变为0。下一扫描周期T37常闭触点接通,又开始定时。 5. PLC程序扫描过程 程序扫描工作阶段,先完成输入处理,即把输入端子的状态读 入输入映像寄存器中,然后执行用户程序,最后把输出处理结果刷新 到输出锁存器中。 PLC的工作方式采用不断循环的顺序扫描工作方式。CPU从第一条指 令执行开始,按顺序逐条地执行用户程序直到用户程序结束,然后返 回第一条指令开始新的一轮扫描。 二分频梯形图: 6. 梯形图程序经验设计法 经验法即是以编程者的“经验”为基础的编程方法。 以典型的功能电路拼凑梯形图草图,再根据控制系统的要求不 断修改及完善草图,直到取得满意的结果。其中,启-保-停电路是最 常用的功能电路。 【抢答器实例】 儿童2人,青年学生1人,教授2人,成三组抢答。儿童任一人 按钮均可抢得,教授需两人都按钮才可抢得,在主持人按钮同时宣布 开始后5s内有人抢答则幸运彩球转动。 PLC端子分配表: 输入端口 输出端口 其他器件 儿童抢答按钮:I0.1,I0.2 儿童抢得指示灯 : Q1.1 学生抢答按钮:I0.3 学生抢得指示灯 : Q1.2 定时器:T37 教授抢答按钮 : I0.4,I0.5 教授抢得指示灯 : Q1.3 主持人开始开关 : I1.1 彩球 : Q1.4 主持人复位开关 : I1.2 编程时针对每个输出,以启-保-停电路模式绘出草图。之后 再考虑各输出之间的制约。 抢答器梯形图(草图): 考虑输出间的制约关系: 1)若已有某组按钮抢答,其 他组再按无效。 2)依控制要求,只有在主持 人宣布开始的5s内有人抢答, 才能启动彩球。 三组抢答器梯形图: //儿童组抢得逻辑,除 常闭触点Q1.2, Q1.3外 为基本启-保-停电路 //学生组抢得逻辑,除 常闭触点Q1.1, Q1.3外 为基本启-保-停电路 //教授组抢得逻辑,除 常闭触点Q1.1, Q1.2外 为基本启-保-停电路 //幸运抢得计时 //彩球逻辑,除定时器 T37触电外为基本 启-保-停电路 ? 行程开关正反转循环PLC控制: 控制要求:按下正向启动按钮,电动机正向启动,刨床向右运转; 当碰到正向限位开关SQ1,正转停止,反转运行启动; 当碰到反向限位开关SQ2,反转停止,正转运行启动; 如此自动往返,按下停止按钮后,电动机停止运转。 正转 反转 A SQ1 刨床 B SQ2 PLC端子I/O分配表: 输入端口 正向启动按钮:I0.0 停止按钮:I0.1 反向启动按钮:I0.2 正向限位开关:I0.3 反向限位开关:I0.4 正向运行控制 : Q0.0 反向运行控制: Q0.1 输出端口 其他器件 自动往复限位控制梯形图: 自动往复限位控制带延时梯形图: ? 交流异步电动机Y-△降压起动PLC控制: 控制要求:一般大于7.5KW的交流异步电动机,在启动时常采用Y- △ 降压起动。要求按下启动按钮之后,电动机先进行星形连接启动,经 延时5s后,自动切换到三角形连接运转,按下停止按钮后,电动机停 止运转。 PLC端子I/O分配表: 输入端口 启动按钮:I0.0 停止按钮:I0.1 输出端口 其他器件 主接触器: Q0.0 Y接触器: Q0.1 △接触器:Q0.2 定时器:T37 ? Y-△降压起动控制梯形图: ? 读梯形图程序,画出输出Q0.0时序图

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