可編程控制器應(yīng)用實(shí)訓(xùn)-形考任務(wù)3

可編程控制器應(yīng)用實(shí)訓(xùn)形考任務(wù)三實(shí)訓(xùn)報(bào)告計(jì)數(shù)器指令實(shí)訓(xùn)一、實(shí)訓(xùn)目的：1．掌握計(jì)數(shù)器指令的相關(guān)知識。2．掌握編程軟件中繪制含有計(jì)數(shù)器指令的梯形圖的方法。3．學(xué)會PLC控制系統(tǒng)輸入輸出端口的分配及安裝方法。二、實(shí)訓(xùn)要求：1．根據(jù)功能控制要求，編寫PLC程序，并通過編程軟件進(jìn)行程序的編制、編譯、調(diào)試相關(guān)的組態(tài)等工作；2．熟悉運(yùn)用編程軟件進(jìn)行控制系統(tǒng)聯(lián)機(jī)調(diào)試。三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：S7?200PLC提供了256個計(jì)數(shù)器，共有3種類型：加計(jì)數(shù)器（CTU）、減計(jì)數(shù)器（CTD）和加減計(jì)數(shù)器（CTUD）。三種類型的計(jì)數(shù)器均可使用0～255計(jì)數(shù)器號。相關(guān)參數(shù)如表2所示。表2計(jì)數(shù)器的相關(guān)參數(shù)學(xué)習(xí)牢記這些指令，并通過下面一個任務(wù)來深入了解定時指令的應(yīng)用。實(shí)訓(xùn)內(nèi)容要求：單按鈕啟動/停止控制，一般情況下，PLC控制電路至少要有一個啟動按鈕和一個停止按鈕作為輸入信號，以控制電動機(jī)的運(yùn)行和停止。但是，當(dāng)輸入寄存器的總點(diǎn)數(shù)分配緊張時，也可用單按鈕實(shí)現(xiàn)啟動和停止兩種控制。請用定時器和計(jì)數(shù)器指令完成單按鈕啟動/停止的PLC控制程序設(shè)計(jì)。四、實(shí)訓(xùn)器材：所需的工具、設(shè)備及材料（1）常用電工工具、萬用表等。（2）PC機(jī)。（3）所需設(shè)備、材料見表。表1設(shè)備、材料明細(xì)表五、實(shí)訓(xùn)步驟：（一）硬件連線操作實(shí)訓(xùn)本次任務(wù)涉及的內(nèi)容極為簡單，因此接線時主要將PLC的電源線和通信線連接上即可。PLC電源線：連接PLC的L和N端，見圖1。圖1PLC電源線PLC通信線：一端連電腦串口，另外一端連PLC串口，見圖2和圖3。圖2PLC通信線電腦端圖3PLC通信線PLC端（二）編寫實(shí)訓(xùn)程序設(shè)啟動/停止共用同一個常開按鈕，連接I0.0，負(fù)載連接Q0.1。為消除連續(xù)按下按鈕時產(chǎn)生的誤操作，I0.0連接斷開延時定時器T36的輸入端，設(shè)置T36延時0.5s，所以對0.5s時間內(nèi)重復(fù)的按鈕動作不計(jì)數(shù)。按下啟動/停止按鈕，電動機(jī)運(yùn)行；再次按下啟動/停止按鈕，電動機(jī)停止。但0.5s時間范圍內(nèi)連續(xù)按下按鈕的動作無效。單按鈕啟動/停止的PLC控制程序如圖4所示：圖4單按鈕啟動/停止控制PLC程序當(dāng)?shù)谝淮伟聪聠?停止按鈕時，T36常開觸點(diǎn)閉合，計(jì)數(shù)器C1、C2的當(dāng)前計(jì)數(shù)值為1，C1常開觸點(diǎn)閉合，Q0.1接通，負(fù)載通電；當(dāng)?shù)诙伟聪聠?停止按鈕時，計(jì)數(shù)器C1、C2的當(dāng)前計(jì)數(shù)值為2，C1和C2均被復(fù)位，Q0.1斷開，負(fù)載失電。從而完成了單按鈕控制電機(jī)的啟動和停止。（三）調(diào)試實(shí)訓(xùn)程序通信讀取PLC，下載程序并監(jiān)控。仔細(xì)監(jiān)控狀態(tài)下觸點(diǎn)和線圈的情況，觀察程序是否正常運(yùn)行，若有異?，F(xiàn)象應(yīng)馬上斷電，重新修整程序，直到PLC能正常運(yùn)行程序。圖5為讀取PLC，圖6所示為程序下載界面，圖7所示為程序調(diào)試界面。圖5為讀取PLC圖6所示為程序下載界面圖7所示為程序調(diào)試界面六、實(shí)訓(xùn)總結(jié)心得S7中的計(jì)數(shù)器用于對正跳沿計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器是一種復(fù)合單元，它由表示當(dāng)前計(jì)數(shù)值的字和表示其狀態(tài)的位組成。在CPU中保留一塊存儲區(qū)作為計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值存儲區(qū)，每個計(jì)數(shù)器占用兩個字節(jié)，稱為計(jì)數(shù)器字。計(jì)數(shù)器字中的第0至11位表示計(jì)數(shù)值（二進(jìn)制格式），計(jì)數(shù)范圍是0～999。計(jì)數(shù)值達(dá)到上限999時停止累加，計(jì)數(shù)值到達(dá)下限0時也不再減小。對計(jì)數(shù)器進(jìn)行置數(shù)（設(shè)置初始值）操作時，累加器1低字中的內(nèi)容被裝入計(jì)數(shù)器字。計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值將以此為初值增加或減小?？梢杂枚喾N方式為累加器1置數(shù)，但要確保累加器1低字符合規(guī)定的格式。通過這次實(shí)訓(xùn)，讓我了解了PLC梯形圖、指令表、外部接線圖有了更好的了解，也讓我了解了關(guān)于PLC設(shè)計(jì)原理。有很多設(shè)計(jì)理念來源于實(shí)際，從中找出最適合的設(shè)計(jì)方法。在實(shí)訓(xùn)過程中我充分了解PLC操作程序，增強(qiáng)感性認(rèn)識，并可從中進(jìn)一步了解、鞏固與深化已經(jīng)學(xué)過的理論知識了解運(yùn)作方式，將我們所學(xué)到的專業(yè)知識和具體實(shí)踐相結(jié)合，以提高我們的專業(yè)綜合素質(zhì)和能力?？删幊炭刂破鲬?yīng)用實(shí)訓(xùn)形考任務(wù)四實(shí)訓(xùn)報(bào)告送料小車控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)一、實(shí)訓(xùn)目的：理解PLC控制系統(tǒng)的控制工序和要求，設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)硬件連線，編制PLC程序，并進(jìn)行軟件的監(jiān)控和調(diào)試，使學(xué)生熟悉PLC的使用，訓(xùn)練PLC控制系統(tǒng)編程的思想和方法，提高應(yīng)用PLC的能力。二、實(shí)訓(xùn)要求：1．根據(jù)PLC控制系統(tǒng)的控制工序和要求，設(shè)計(jì)控制系統(tǒng)硬件連線，編制PLC程序，并進(jìn)行軟件的監(jiān)控和調(diào)試；2．同一班級中，可按照個人或小組在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行選題。三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容：1.在一些自動化生產(chǎn)線上，為了實(shí)現(xiàn)多地點(diǎn)隨機(jī)卸料或者多地點(diǎn)隨機(jī)搜集成品或（廢品），經(jīng)常會用到一臺裝卸料小車，根據(jù)請求在6個位置停車，進(jìn)行裝卸料，SQ0~SQ5為6個正常停車位置的行程開關(guān)，小車壓上時為ON，小車離開時為OFF；SQ6、SQ7為小車保護(hù)限位行程開關(guān)，SB0為小車卸料琴鍵開關(guān)，SB1~SB5為互鎖的裝料琴鍵開關(guān)，用于選擇小車裝料的位置。2.小車在電動機(jī)的拖動下運(yùn)行，電動機(jī)正轉(zhuǎn)時小車右行，電動機(jī)反轉(zhuǎn)時小車左行。3.當(dāng)選擇按鈕號與小車位置壓下的行程開關(guān)號相同時，按下啟動按鈕，小車停止不動。4.當(dāng)選擇按鈕號大于小車位置壓下的行程開關(guān)號時，按下啟動按鈕，小車向右運(yùn)行直至兩者相等時，小車停止。當(dāng)選擇按鈕號小于小車位置壓下的行程開關(guān)號時，按下啟動按鈕，小車向左運(yùn)行直至兩者相等時，小車停止。5.裝料完畢，按下選擇按鈕SB0，小車向左運(yùn)行直至SQ0時，小車停止并卸料；小車裝卸料時，必須5秒后下一個信號才能響應(yīng)。四、主要實(shí)訓(xùn)軟件硬件本次實(shí)訓(xùn)是設(shè)計(jì)基于PLC組態(tài)技術(shù)的運(yùn)料小車控制系統(tǒng)，本系統(tǒng)采用西門子S7-200CPU224型的PLC、MCGS組態(tài)軟件、V4.0STEP7MicroWINSP6編程軟件。利用組態(tài)與PLC之間的通信，將各種腳本程序與PLC程序完美結(jié)合，共同去控制一個對象，以達(dá)到現(xiàn)場的控制要求和控制目的。五、實(shí)訓(xùn)步驟（一）硬件設(shè)計(jì)1.主電路設(shè)計(jì)根據(jù)控制要求，小車從SQ7點(diǎn)前進(jìn)到SQ6點(diǎn)，還可以根據(jù)呼叫位置的要求，到達(dá)指定位置，然后停車，實(shí)現(xiàn)工作現(xiàn)場功能。因此，工作電機(jī)一定要實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)，其主電路的電氣原理圖如圖1.1所示：如圖1.12.小車自動往復(fù)運(yùn)動PLCI/O接線圖根據(jù)控制要求，輸入對象為14個，輸出對象為4個。所以為了滿足控制要求，可采用PLC:S7-200CPU224,I/O接口電路如圖1.2所示：圖1.23.輸入輸出I/O地址分配表如表1.3所示：輸入信號名稱代號地址輸入信號名稱代號地址卸料開關(guān)SB0I0.0行程開關(guān)零SQ0I1.01號呼叫按鈕SB1I0.1行程開關(guān)一SQ1I1.12號呼叫按鈕SB2I0.2行程開關(guān)二SQ2I1.23號呼叫按鈕SB3I0.3行程開關(guān)三SQ3I1.34號呼叫按鈕SB4I0.4行程開關(guān)四SQ4I1.45號呼叫按鈕SB5I0.5行程開關(guān)五SQ5I1.5啟動按鈕SB6I0.6右限位行程開關(guān)SQ6I1.6停止按鈕SB7I0.7左限位行程開關(guān)SQ7I1.7輸出信號正轉(zhuǎn)接觸器KM1Q0.0反轉(zhuǎn)接觸器KM2Q0.1表1.34.電器元件的選擇根據(jù)電機(jī)的選擇需要4千瓦，額定電流需要8A,需要選擇斷路器DZ12-60/3（15-20）、熱繼電器NR2-25G/Z（0.1-10A）、接觸器CJ20-10A、熔斷器RL1-10（10A*3/6A*2）電路元器件規(guī)格型號數(shù)量PLC西門子S7-200CPU2241電動機(jī)YK31112A1熔斷器RL1-10（10A*3/6A*2）3斷路器DZ12-60/3（15A-20A）1熱繼電器NR2-25G/Z0.1-10A1接觸器CJ20-10A2表1.4（二）軟件設(shè)計(jì)1.運(yùn)動小車控制系統(tǒng)流程如圖1.5所示M表示行程開關(guān)位置號，N表示小車呼叫位置號。當(dāng)選擇按鈕號與小車位置壓下的行程開關(guān)號相同時，按下啟動按鈕，小車停止不動。當(dāng)選擇按鈕號大于小車位置壓下的行程開關(guān)號時，按下啟動按鈕，小車向右運(yùn)行直至兩者相等時，小車停止。當(dāng)選擇按鈕號小于小車位置壓下的行程開關(guān)號時，按下啟動按鈕，小車向左運(yùn)行直至兩者相等時，小車停止。圖1.52.梯形圖設(shè)計(jì)當(dāng)對應(yīng)的繼電器工作后，首先將小車所在的位置號通過移位寄存器送到VW0（字存儲單元）。然后，將所有呼叫位置號送到另一個字存儲單元VW2。其中M0.0～M0.7就是組態(tài)界面中的行程開關(guān)號，M1.0～M1.5就是組態(tài)界面中的呼叫按鈕號。利用比較指令，當(dāng)呼叫位置號大于小車位置號時，小車右行。當(dāng)呼叫位置號小于小車位置號時，小車左行。當(dāng)呼叫位置號等于小車位置號時，M2.2得電且有一定的延時，時間一到T37常閉斷開，達(dá)到控制要求。圖1.6（三）上位機(jī)MCGS監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1.組態(tài)軟件監(jiān)控畫面設(shè)計(jì)首先在用戶窗口,點(diǎn)新建窗口,生成窗口0,在窗口0屬性中重命名為運(yùn)料小車自動控制,然后在工具條中點(diǎn)工具箱選擇圖中需要的元件組態(tài)即可。如圖2.1所示：圖2.1對窗口、實(shí)時數(shù)據(jù)庫和PLC三者建立鏈接:將用戶窗口中圖形對象與實(shí)時數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)對象建立相關(guān)性鏈接,再通過設(shè)置通道與PLC三者建立鏈接,并設(shè)置相應(yīng)的動畫屬性。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中,圖形對象的外觀和狀態(tài)特征,由數(shù)據(jù)對象的實(shí)時采集值驅(qū)動,從而實(shí)現(xiàn)圖形的動畫效果。雙擊運(yùn)行策略進(jìn)入循環(huán)策略,由循環(huán)策略進(jìn)入策略組態(tài),在策略組態(tài)的工具欄中點(diǎn)策略工具箱和新增策略行,從策略工具箱中選擇腳本程序拖到新增策略框中。如圖2.2所示：圖2.2在實(shí)時數(shù)據(jù)庫中新增所有需要的數(shù)據(jù)對象,并定義數(shù)據(jù)變量的名稱、類型、初始值和數(shù)值范圍等等,必要時可以添加注釋。如表2.3所示：名稱類型注釋SB0開關(guān)型0工位按鈕SB1開關(guān)型1工位按鈕SB2開關(guān)型2工位按鈕SB3開關(guān)型3工位按鈕SB4開關(guān)型4工位按鈕SB5開關(guān)型5工位按鈕SQ0開關(guān)型0工位行程開關(guān)SQ1開關(guān)型1工位行程開關(guān)SQ2開關(guān)型2工位行程開關(guān)SQ3開關(guān)型3工位行程開關(guān)SQ4開關(guān)型4工位行程開關(guān)SQ5開關(guān)型5工位行程開關(guān)SQ6開關(guān)型右限位開關(guān)SQ7開關(guān)型左限位開關(guān)Q0開關(guān)型小車前進(jìn)Q1開關(guān)型小車后退VW0數(shù)值型VW2數(shù)值型設(shè)定裝料時間數(shù)值型小車行程數(shù)值型小車運(yùn)動行程裝料時間數(shù)值型表2.3雙擊策略組態(tài)的腳本程序進(jìn)行編寫。編寫必要的腳本程序,使動畫更加豐富、形象,達(dá)到設(shè)計(jì)的需要,所以一般上位機(jī)組態(tài)當(dāng)中腳本程序是必須的。圖2.4腳本程序如圖2.5：圖2.5進(jìn)行設(shè)備組態(tài),當(dāng)首先進(jìn)入設(shè)備窗口。雙擊進(jìn)入設(shè)備組態(tài),在設(shè)備組態(tài)的工具欄選設(shè)備工具箱,在工具箱中選擇通用串口父設(shè)備和西門子S7-200設(shè)備,生成設(shè)備組態(tài)中的通用串口父設(shè)備0和設(shè)備0。雙擊生成的通用串口父設(shè)備0,進(jìn)入通用串口屬性編輯的基本設(shè)置。雙擊生成的設(shè)備0,在設(shè)備0的設(shè)備屬性設(shè)置中對基本屬性和通道連接進(jìn)行設(shè)置。點(diǎn)擊需要設(shè)置動畫連接對象，進(jìn)入單元屬性設(shè)置，點(diǎn)擊動畫連接，再點(diǎn)擊組合圖符選擇>符號，進(jìn)入動畫組態(tài)設(shè)置，在表達(dá)式中關(guān)聯(lián)對應(yīng)的變量即可。如圖2.6和圖2.7所示：如圖2.6圖2.7-1圖2.7-2點(diǎn)擊基本屬性中的內(nèi)部屬性,再點(diǎn)擊設(shè)置設(shè)備內(nèi)部屬性右端生成的省略號,生成S7-200通道屬性設(shè)置;點(diǎn)擊增加通道,設(shè)置需要的通道類型、通道地址、連續(xù)通道個數(shù)、數(shù)據(jù)位的位數(shù)、操作方式。圖2.8最后對設(shè)備屬性設(shè)置中的通道鏈接進(jìn)行設(shè)置。左鍵點(diǎn)擊通道連接后,進(jìn)入通道連接設(shè)置,使對應(yīng)數(shù)據(jù)對象和通道類型匹配。如上圖所示：圖2.92.運(yùn)料小車自動往復(fù)運(yùn)動運(yùn)行與調(diào)試把西門子S7-200CPU224與電腦通信，通信完成之后，把P