教學(xué)課件：《可編程控制器原理及應(yīng)用》

可編程控制器原理及應(yīng)用任務(wù)一認(rèn)識(shí)并安裝一款典型的可編程控制器任務(wù)二拆卸S7-200項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知學(xué)習(xí)重點(diǎn)1.可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)2.可編程控制器的工作原理3.可編程控制器的主要技術(shù)指標(biāo)4.S7-200PLC的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)5.S7-200PLC可編程控制器的系統(tǒng)配置項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知任務(wù)一認(rèn)識(shí)并安裝一款典型的可編程控制器國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）在1987年頒發(fā)的PLC標(biāo)準(zhǔn)草案第3稿中，對(duì)可編程控制器作了如下定義：“可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于使工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)?！?/p>

項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知知識(shí)準(zhǔn)備一、可編程控制器的產(chǎn)生與發(fā)展1968年，GM針對(duì)繼電器控制系統(tǒng)的缺點(diǎn)，對(duì)新型邏輯順序控制裝置進(jìn)行招標(biāo)，主要指標(biāo)要求如下（通用10條）：

編程方便，可現(xiàn)場(chǎng)修改維修方便，插件結(jié)構(gòu)可靠性高于繼電器控制裝置體積小于繼電器控制裝置數(shù)據(jù)可直接送入管理計(jì)算機(jī)成本可與繼電器控制系統(tǒng)競(jìng)爭(zhēng)輸入可為市電輸出可為市電，2A以上，能直接驅(qū)動(dòng)接觸器通用性好，易擴(kuò)展用戶程序存儲(chǔ)器大于4KB

實(shí)質(zhì)：將繼電器控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)單易懂、使用方便、價(jià)格低的優(yōu)點(diǎn)和計(jì)算機(jī)的功能完善、靈活性高、通用性好的優(yōu)點(diǎn)結(jié)合，用軟件代替硬件邏輯連線。

項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知任務(wù)一認(rèn)識(shí)并安裝一款典型的可編程控制器PLC自產(chǎn)生時(shí)起，大致經(jīng)過(guò)了以下3個(gè)發(fā)展階段。1．早期階段（20世紀(jì)60年代末-70年代中期）2．中期階段（20世紀(jì)70年代中期-80年代中期）3近期階段（20世紀(jì)80年代中期-至今）項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知PLC的發(fā)展趨勢(shì)1、體積更小、速度更快、可靠性更高、功能更強(qiáng)、價(jià)格更低的小型PLC方向發(fā)展；2、大型、網(wǎng)絡(luò)化、良好兼容性和多功能方向發(fā)展。項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知二、可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)外部設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)用戶輸出設(shè)備微處理器（CPU）運(yùn)算器控制器輸出部件輸入部件系統(tǒng)存儲(chǔ)器用戶存儲(chǔ)器I/O擴(kuò)展接口通訊及編程接口編程設(shè)備計(jì)算機(jī)打印機(jī)等傳感器按鈕、開(kāi)關(guān)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)電磁閥中間繼電器執(zhí)行器現(xiàn)場(chǎng)用戶輸入設(shè)備擴(kuò)展設(shè)備擴(kuò)展單元通訊模塊功能模塊電源變換器～110V/220V市電PLC基本單元PLC基本結(jié)構(gòu)示意圖項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知1.微處理器(CPU)微處理器(CPU)一般由控制器、運(yùn)算器和寄存器組成，這些電路都集成在一個(gè)芯片上。

小型PLC采用8位微處理器或單片機(jī)作為CPU，如Z80、8031等大中型PLC多采用16或32位微處理器作為CPU大型PLC:采取雙CPU或三CPU表決CPU功能接收并存儲(chǔ)用戶程序和數(shù)據(jù)；監(jiān)控、診斷電源、PLC工作狀態(tài)及編程的語(yǔ)法錯(cuò)誤；接收輸入信號(hào)，送入數(shù)據(jù)寄存器并保存；運(yùn)行時(shí)順序讀取、解釋、執(zhí)行用戶程序，完成用戶程序的各種操作；將用戶程序的執(zhí)行結(jié)果送至輸出端。網(wǎng)絡(luò)通信……

項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知2.存儲(chǔ)器1）系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器存放系統(tǒng)程序(系統(tǒng)軟件)2）用戶程序存儲(chǔ)器存放用戶程序(應(yīng)用軟件)3）變量(數(shù)據(jù))存儲(chǔ)器存放PLC的內(nèi)部邏輯變量項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知3.輸入輸出單元

PLC與現(xiàn)場(chǎng)輸入/輸出裝置或其它外部設(shè)備之間的連接接口。

輸入單元將現(xiàn)場(chǎng)輸入信號(hào)經(jīng)過(guò)輸入接口電路的轉(zhuǎn)換，變換為中央處理器能接受和識(shí)別的低電壓信號(hào)。

輸出單元將CPU輸出的低電壓信號(hào)變換為控制器件所能接受的電壓、電流信號(hào)，以驅(qū)動(dòng)信號(hào)燈、電磁閥、電磁開(kāi)關(guān)等執(zhí)行機(jī)構(gòu)和顯示裝置。項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知COM+5VLEDSR3R1AR2C→→T

內(nèi)部電路濾波→→→→光電耦合

外部開(kāi)關(guān)

輸入點(diǎn)的狀態(tài)顯示

輸入點(diǎn)

公共端

直流輸入電路項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知繼電器輸出電路COMLEDK～R內(nèi)部電路→→負(fù)載輸出點(diǎn)的狀態(tài)顯示

繼電器

機(jī)械觸點(diǎn)

公共端

輸出點(diǎn)

項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知4.外部設(shè)備1）編程設(shè)備編程裝置的作用是編輯、調(diào)試、輸入用戶程序，也可在線監(jiān)控PLC內(nèi)部狀態(tài)和參數(shù)，與PLC進(jìn)行人機(jī)對(duì)話。2）監(jiān)控設(shè)備

PLC將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳給監(jiān)控設(shè)備，監(jiān)控設(shè)備則將這些數(shù)據(jù)動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)顯示出來(lái)，以便操作人員和技術(shù)人員隨時(shí)掌握系統(tǒng)運(yùn)行的情況，操作人員能夠通過(guò)監(jiān)控設(shè)備向PLC發(fā)送操控指令，也把具有這種功能的設(shè)備稱為人機(jī)界面。項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知3）存儲(chǔ)設(shè)備存儲(chǔ)設(shè)備用于保存用戶數(shù)據(jù)，避免用戶程序丟失。4）輸入輸出設(shè)備用于接受信號(hào)和輸出信號(hào)的專用設(shè)備。項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知5.電源電源作用：把外部供應(yīng)的電源變換成系統(tǒng)內(nèi)部各單元需要的電源。有的還向外提供24VDC電源以供開(kāi)關(guān)量輸入單元連接現(xiàn)場(chǎng)無(wú)源開(kāi)關(guān)使用。一般交流220伏電壓波動(dòng)在±10%或±15%范圍之內(nèi)，可以不用采取其它措施就可以將PLC直接連接到交流電網(wǎng)上去。項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知1.循環(huán)掃描的工作過(guò)程

PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，這個(gè)工作過(guò)程一般包括五個(gè)階段：內(nèi)部處理（如自診斷、監(jiān)控、定時(shí)器復(fù)位等）、與編程器等的通信處理、輸入掃描、執(zhí)行用戶程序、輸出處理，其工作過(guò)程如下圖所示。圖中當(dāng)PLC方式開(kāi)關(guān)置于RUN（運(yùn)行）時(shí)，執(zhí)行所有階段；當(dāng)方式開(kāi)關(guān)置于STOP（停止）時(shí)，不執(zhí)行后3個(gè)階段。三、可編程控制器的工作原理項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知兩種工作狀態(tài)運(yùn)行（RUN）停止（STOP）內(nèi)部處理：內(nèi)部診斷、監(jiān)控、定時(shí)器復(fù)位等；通信服務(wù)：與其它裝置通信、響應(yīng)編程器命令（輸入、顯示）。輸入處理：外部輸入端口狀態(tài)讀入輸入映像寄存器。程序執(zhí)行：執(zhí)行用戶程序。輸出處理：將輸出映像寄存器狀態(tài)送到輸出端口,驅(qū)動(dòng)輸出設(shè)備。項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知PLC的掃描過(guò)程原理圖項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知四、可編程控制器的主要技術(shù)指標(biāo)1．輸入/輸出(I/O)點(diǎn)數(shù)可編程控制器的I/O點(diǎn)數(shù)指外部輸入、輸出端子數(shù)量的總和。它是描述的PLC大小的一個(gè)重要參數(shù)。2．存儲(chǔ)器容量

PLC的存儲(chǔ)器由系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器，用戶程序存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（包括數(shù)據(jù)區(qū)和參數(shù)區(qū)）三部分組成。PLC存儲(chǔ)容器量通常指用戶程序存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器容量之和，表征系統(tǒng)提供給用戶的可用資源，是系統(tǒng)性能的一項(xiàng)重要技術(shù)指標(biāo)。項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知3．掃描速度掃描速度是指PLC執(zhí)行用戶程序的速度，是衡量PLC性能的重要指標(biāo)。一般以掃描1K字用戶程序所需的時(shí)間來(lái)衡量掃描速度，通常以ms/K字為單位。4．指令系統(tǒng)指令功能的強(qiáng)弱、數(shù)量的多少也是衡量PLC性能的重要指標(biāo)。編程指令的功能越強(qiáng)、數(shù)量越多，PLC的處理能力和控制能力也越強(qiáng)，用戶編程也越簡(jiǎn)單和方便，越容易完成復(fù)雜的控制任務(wù)，但掌握應(yīng)用也相對(duì)較復(fù)雜。項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知5．內(nèi)部元件的種類與數(shù)量在編制PLC程序時(shí)，需要用到大量的內(nèi)部元件來(lái)存放變量、中間結(jié)果、保持?jǐn)?shù)據(jù)、定時(shí)計(jì)數(shù)、模塊設(shè)置和各種標(biāo)志位等信息。這些元件的種類與數(shù)量越多，表示PLC的存儲(chǔ)和處理各種信息的能力越強(qiáng)。6．特殊功能單元特殊功能單元種類的多少與功能的強(qiáng)弱是衡量PLC產(chǎn)品的一個(gè)重要指標(biāo)。近年來(lái)各PLC廠商非常重視特殊功能單元的開(kāi)發(fā)，特殊功能單元種類日益增多，功能越來(lái)越強(qiáng)，使PLC的控制功能日益擴(kuò)大。7．可擴(kuò)展能力

PLC的可擴(kuò)展能力包括I/O點(diǎn)數(shù)的擴(kuò)展、存儲(chǔ)容量的擴(kuò)展、聯(lián)網(wǎng)功能的擴(kuò)展、各種功能模塊的擴(kuò)展等。在選擇PLC時(shí)，經(jīng)常需要考慮PLC的可擴(kuò)展能力。8．其他：如負(fù)載能力、外形尺寸、重量、保護(hù)等級(jí)、適用的安裝和使用環(huán)境如溫度、濕度等性能指標(biāo)。項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知1.從結(jié)構(gòu)上可編程序控制器從結(jié)構(gòu)上可分為整體式和模塊式。2.從規(guī)模上按PLC的輸入輸出點(diǎn)數(shù)可分為小型、中型和大型。

小型PLC:<256點(diǎn)

中型PLC:<2048點(diǎn)

大型PLC:>2048點(diǎn)多的可達(dá)10萬(wàn)點(diǎn)，組件系統(tǒng)公司IAC-5300PC，120960點(diǎn)五、可編程控制器的分類項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知六、可編程控制器的特點(diǎn)與應(yīng)用領(lǐng)域特點(diǎn)1.可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)4、豐富的接口模塊

硬件：元件抗老化，I/O接口采用光電隔離

交流、直流

硬件：屏蔽、濾波、后備電池

開(kāi)關(guān)量、模擬量

耐熱、防潮、防塵、抗震

電壓、電流

軟件：數(shù)字濾波、故障診斷

弱電、強(qiáng)電

高級(jí)的大型PLC采用雙CPU或三CPU表決

專用模塊：定位、PID控制等2.功能強(qiáng)，擴(kuò)充方便，性價(jià)比高5、體積小、重量輕、能耗低邏輯處理

數(shù)字控制

網(wǎng)絡(luò)通信3.簡(jiǎn)單方便

編程簡(jiǎn)單易學(xué)安裝簡(jiǎn)單，維修方便項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知應(yīng)用領(lǐng)域：1.開(kāi)關(guān)量的邏輯控制如邏輯、定時(shí)、計(jì)數(shù)、順序等。自動(dòng)生產(chǎn)線、機(jī)床電氣控制、沖壓機(jī)械、鑄造機(jī)械、運(yùn)輸帶、包裝機(jī)、飛剪等控制；2.模擬量控制部分PLC或功能模塊具有PID控制功能，可實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控制，用于石油化工、鍋爐、注塑、冶金、制藥、食品、水處理等過(guò)程控制；3.運(yùn)動(dòng)控制世界上各主要PLC廠家的產(chǎn)品幾乎都有運(yùn)動(dòng)控制功能，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合。項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知4.過(guò)程控制過(guò)程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有非廣泛的應(yīng)用。5.數(shù)據(jù)處理一般用于大型控制系統(tǒng)，如無(wú)人控制的柔性制造系統(tǒng);也可用于過(guò)程控制系統(tǒng)，如造紙、冶金、食品工業(yè)中的一些大型控制系統(tǒng)。6.通信及聯(lián)網(wǎng)新近生產(chǎn)的PLC都具有通信接口，通信非常方便。項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知七、可編程控制器發(fā)展方向（一）微型、小型PLC功能明顯增強(qiáng)

（二）集成化發(fā)展趨勢(shì)增強(qiáng)（三）向開(kāi)放性轉(zhuǎn)變

項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知可編程序控制器－當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)化支柱之一項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知傳送帶生產(chǎn)線控制灌裝及包裝機(jī)械電梯控制空調(diào)控制紡織機(jī)械印刷機(jī)械可編程序控制器－當(dāng)代工業(yè)自動(dòng)化支柱之一項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知任務(wù)實(shí)施一、認(rèn)識(shí)S7-2001.S7-200CPU項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知2.S7-200擴(kuò)展模塊項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知二、S7-200的安裝1.安裝的先決條件（1）在安裝前，要確保該設(shè)備的供電已被切斷。同樣，也要確保與該設(shè)備相關(guān)聯(lián)的設(shè)備的供電被切斷。（2）在安裝前，要確保使用了正確的模塊和等同的模塊。除了保證正確的模塊外，還應(yīng)注意安裝的方向和位置是否正確。2.安裝尺寸在安裝前，一定要確保安裝位置有足夠的尺寸，并預(yù)留一定的散熱位置。這能夠確保S7-200能夠順利安裝并穩(wěn)定工作。S7-200的安裝尺寸如表所示。項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知3.CPU和擴(kuò)展模塊的安裝1）面板安裝方式的安裝步驟如下：（1）按照表1-3所示的尺寸進(jìn)行定位、鉆安裝孔，安裝孔需配合M4或美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)8號(hào)螺釘；（2）用合適的螺釘將設(shè)備固定在面板上；（3）將擴(kuò)展模塊的扁平電纜連到前蓋下面的擴(kuò)展口，以便使用擴(kuò)展模塊。2）DIN導(dǎo)軌安裝方式如下：（1）保持導(dǎo)軌到安裝面板的距離為75mm；（2）打開(kāi)設(shè)備底部的DIN 夾子，將設(shè)備背部卡在DIN導(dǎo)軌上；（3）將擴(kuò)展模塊的扁平電纜連到前蓋下面的擴(kuò)展口，以便使用擴(kuò)展模塊；（4）旋轉(zhuǎn)設(shè)備貼近導(dǎo)軌，合上DIN夾子，仔細(xì)檢查設(shè)備上的DIN夾子與導(dǎo)軌是否緊密固定。如果未固定好，可按壓安裝孔的部分。但切忌按壓設(shè)備正面，以免損壞設(shè)備。項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知任務(wù)評(píng)價(jià)

項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知S7-200PLC系統(tǒng)組成一、S7-200PLC系統(tǒng)構(gòu)成

個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）或編程器需裝上STEP7-Micro/WIN32編程軟件后，才可供用戶進(jìn)行程序的編制、編輯、調(diào)試和監(jiān)視等。

STEP7-Micro/WIN32編程軟件的基本功能是創(chuàng)建、編輯、調(diào)試用戶程序、組態(tài)系統(tǒng)等。通訊電纜是PLC用來(lái)與個(gè)人計(jì)算機(jī)（PC）實(shí)現(xiàn)通訊的?？梢杂肞C/PPI（或USB-PPI）電纜（RS232—RS485），也可用一個(gè)通訊處理器（CP）和多點(diǎn)接口（MPI）電纜，或者用一塊MPI卡及隨MPI卡提供的一根通訊電纜。任務(wù)二拆卸S7-200項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知（一）基本單元基本單元(S7-200CPU模塊)也成為主機(jī)，為整體式結(jié)構(gòu)，如圖1-9所示，它由一個(gè)中央處理單元(CPU)、I/O模塊、電源組成，這些被集成在一個(gè)箱型塑料機(jī)殼內(nèi)。項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知（二）個(gè)人計(jì)算機(jī)或編程器個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)或編程器裝上STEP7-Micro/WIN32編程軟件后，才可供用戶進(jìn)行程序的編寫(xiě)、編輯、調(diào)試和監(jiān)視等。（三）STEP7-Micro/WIN32編程軟件

STEP7-Micro/WIN32編程軟件的基本功能是創(chuàng)建、編輯、調(diào)試用戶程序、組態(tài)系統(tǒng)等。（四）通信電纜通信電纜(例PC/PPI)用來(lái)實(shí)現(xiàn)PLC與個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC)的通信。項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知二、S7-200PLC的系統(tǒng)配置（一）S7-200PLC的基本配置（二）S7-200PLC的擴(kuò)展配置（三）內(nèi)部電源的負(fù)載能力項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知任務(wù)實(shí)施一、拆卸S7-200CPU或擴(kuò)展模塊1．拆卸S7-200的電源。2．拆卸模塊上的所有連線和電纜。大多數(shù)的CPU有可拆卸的端子排，使這項(xiàng)工作變得簡(jiǎn)單。3．如果有其他擴(kuò)展模塊連接在您所拆卸的模塊上，請(qǐng)打開(kāi)前蓋，拔掉相鄰模塊的擴(kuò)展扁平電纜。如圖所示。4．拆掉安裝螺釘或者打開(kāi)DIN夾子。5．拆卸模塊。項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知二、拆卸端子排為了安裝和替換模塊方便，大多數(shù)的S7-200模塊都有可拆卸的端子排，其中S7-200CPU224、224XP、226上可插拔。打開(kāi)端子排安裝位置的上蓋，以便可以接近端子排。把螺絲刀插入端子塊中央的槽口中。如圖所示用力下壓并撬出端子排。項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知任務(wù)評(píng)價(jià)項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知難點(diǎn)回顧1、可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)2、可編程控制器的工作原理3、S7-200PLC的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)4、S7-200PLC的系統(tǒng)配置項(xiàng)目一可編程序控制器系統(tǒng)認(rèn)知可編程控制器原理及應(yīng)用任務(wù)一設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)任務(wù)二設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)十字路口交通燈控制系統(tǒng)

項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)學(xué)習(xí)重點(diǎn)1.S7-200PLC編程基礎(chǔ)2.S7-200PLC基本邏輯指令3.S7-200PLC定時(shí)器指令4.S7-200PLC計(jì)數(shù)器指令項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)任務(wù)一設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)

知識(shí)準(zhǔn)備一、S7-200PLC的編程基礎(chǔ)

（一)程序的結(jié)構(gòu)

S7-200PLC的程序有三種：主程序、子程序、中斷程序。主程序：是程序的主體，一個(gè)項(xiàng)目只能有一個(gè)主程序。子程序:是可以被其它程序調(diào)用的程序，使用子程序可以提高編程效率且便于移植。中斷程序:用來(lái)處理中斷事件。中斷程序不是由用戶調(diào)用的，而是由中斷事件引發(fā)的。項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（二）S7-200PLC的編程語(yǔ)言

PLC的編程語(yǔ)言主要有梯形圖、語(yǔ)句表、功能塊圖、順序功能圖、結(jié)構(gòu)化文本5種。

項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1、梯形圖(LAD)定義：用梯級(jí)圖形符號(hào)來(lái)描述程序的一種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。來(lái)源于繼電器邏輯控制系統(tǒng)的描述。所有PLC廠商和產(chǎn)品均支持梯形圖語(yǔ)言編程，但對(duì)于某些細(xì)節(jié)不一樣。網(wǎng)絡(luò)段：梯形圖按邏輯關(guān)系可分成梯級(jí)或網(wǎng)絡(luò)段，簡(jiǎn)稱網(wǎng)絡(luò)或段。每個(gè)網(wǎng)絡(luò)段由一個(gè)或多個(gè)梯級(jí)組成。程序執(zhí)行時(shí)按段掃描（從上到下，從左到右），一個(gè)段其實(shí)就是一個(gè)邏輯行。編譯軟件能直接指出程序中錯(cuò)誤指令所在的段的標(biāo)號(hào)。梯形圖清晰的段結(jié)構(gòu)有利于程序的閱讀理解和運(yùn)行調(diào)試。項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)觸點(diǎn)線圈指令盒梯形圖組成左、右母線。能流的概念觸點(diǎn)：表示輸入，如開(kāi)關(guān)、按鈕、內(nèi)部寄存器狀態(tài)等線圈：表示輸出，如指示燈，繼電器、接觸器線圈，內(nèi)部邏輯線圈等。指令盒：代表一些較復(fù)雜的功能指令，如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、數(shù)學(xué)運(yùn)算等，又叫功能框。左母線右母線項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

梯形圖編程的基本規(guī)則梯形圖程序由網(wǎng)絡(luò)組成（邏輯行），每個(gè)網(wǎng)絡(luò)由一個(gè)或幾個(gè)梯級(jí)組成。從左母線向右以觸點(diǎn)開(kāi)始，以線圈或指令盒結(jié)束，構(gòu)成一個(gè)梯級(jí)，觸點(diǎn)不能出現(xiàn)在線圈右邊。在一個(gè)梯級(jí)中，左右母線之間是一個(gè)完整的“電路”，不允許短路、開(kāi)路，也不允許“能流”反向流動(dòng)。項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

梯形圖編程的基本規(guī)則在梯形圖中與“能流”有關(guān)的指令盒或線圈不能直接接在左母線上，通過(guò)觸點(diǎn)接。與“能流”無(wú)關(guān)的指令盒或線圈直接接在左母線上。如LBL、SCR、SCRE等。指令盒的EN（IN）端是允許輸入端，該端必須存在“能流”才能執(zhí)行該指令盒的功能。指令盒的ENO端是允許輸出端，用于指令的級(jí)聯(lián)。無(wú)允許輸出端的指令盒不能用于級(jí)聯(lián)（如CALL、LBL、SCR等）。如果指令盒EN存在“能流”，且指令盒被準(zhǔn)確無(wú)誤地執(zhí)行后，此時(shí)ENO=1并把能流傳到下一個(gè)指令盒或線圈。如果執(zhí)行存在錯(cuò)誤，則“能流”就在錯(cuò)誤的指令盒終止，ENO=0。項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

梯形圖編程的基本規(guī)則輸入點(diǎn)狀態(tài)由外部輸入設(shè)備的開(kāi)關(guān)信號(hào)驅(qū)動(dòng)，用戶程序不能隨意改變梯形圖中同一觸點(diǎn)可以多次重復(fù)使用梯形圖中同一繼電器線圈只能出現(xiàn)一次（置位、復(fù)位除外），通常不能重復(fù)使用，若多次使用則最后一次有效。但它的觸點(diǎn)可以無(wú)限次使用。即線圈可以做觸點(diǎn)使用，但觸點(diǎn)不能做線圈使用。雙線圈輸出：在一個(gè)程序中，同一繼電器線圈出現(xiàn)兩次或兩次以上，一般這種情況是不允許的，但在下列情況下允許雙線圈輸出：1、置位和復(fù)位指令中。2、跳轉(zhuǎn)指令中。項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

梯形圖編程的基本規(guī)則上重下輕原則：幾個(gè)串聯(lián)支路并聯(lián)，應(yīng)將觸點(diǎn)多的支路安排在上面。左重右輕原則：幾個(gè)并聯(lián)支路串聯(lián)，應(yīng)將并聯(lián)支路數(shù)多的安排在左面，以縮短用戶程序的掃描時(shí)間。

項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2.功能塊圖FBD功能塊圖編程語(yǔ)言實(shí)際上是用邏輯功能符號(hào)組成的功能塊來(lái)表達(dá)命令的圖形編程語(yǔ)言，與數(shù)字電路中邏輯圖類似，它極易表現(xiàn)條件與結(jié)果之間的邏輯功能。下圖所示為功能塊圖。由圖可見(jiàn)，這種編程方法是根據(jù)信息流將各種功能塊加以組合而成。項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)3、語(yǔ)句表（STL）

語(yǔ)句表（STL：StatementList）語(yǔ)言類似于計(jì)算機(jī)的匯編語(yǔ)言，是用指令助記符創(chuàng)建用戶程序，特別適合于來(lái)自計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的工程人員,用這種語(yǔ)言可以編寫(xiě)出用梯形圖或功能框圖無(wú)法實(shí)現(xiàn)的程序。S7-200的語(yǔ)句表如下圖所示。

語(yǔ)句是語(yǔ)句表編程語(yǔ)言的基本單元，每個(gè)控制功能有一個(gè)或多個(gè)語(yǔ)句組成的程序來(lái)執(zhí)行。每條語(yǔ)句規(guī)定可編程控制器中CPU如何動(dòng)作的指令，它是由操作碼和操作數(shù)組成的。項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4、順序功能流程圖（SFC）

順序功能流程圖（SequenceFunctionChart）編程是一種圖形化的編程方法，亦稱功能圖。使用它可以對(duì)具有并發(fā)、選擇等復(fù)雜結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)進(jìn)行編程，許多PLC都提供了用于SFC編程的指令。

項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)S7-200PLC將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)劃分為不同的區(qū)域，并為每一種可編程元件分配一塊存儲(chǔ)區(qū)域，并用一組不同的字母來(lái)表示為元件分配的存儲(chǔ)區(qū)域，這組字母又叫存儲(chǔ)區(qū)域標(biāo)志符。S7-200中每個(gè)存儲(chǔ)單元都有惟一的地址。在S7-200的程序中，使用數(shù)據(jù)時(shí)都應(yīng)指出數(shù)據(jù)所在的存儲(chǔ)區(qū)域（用內(nèi)存區(qū)域標(biāo)志符表示）、數(shù)據(jù)類型和在該區(qū)域內(nèi)的地址編號(hào)。即：S7-200中數(shù)據(jù)的地址由三部分組成：存儲(chǔ)區(qū)域標(biāo)志符+數(shù)據(jù)類型+地址編號(hào)。注意：1、不同型號(hào)CPU數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器大小不同。

2、對(duì)同一存儲(chǔ)區(qū)域，一般可以按位、字節(jié)、字、雙字訪問(wèn)（三）S7-200的數(shù)據(jù)區(qū)項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1、輸入映像寄存器I

輸入映像寄存器（又稱輸入繼電器）。由外部信號(hào)驅(qū)動(dòng)，有常開(kāi)和常閉觸點(diǎn)供用戶編程使用。

S7-200所有CPU輸入映像寄存器I編址范圍（I0.0~I15.7），共16字節(jié)，128個(gè)位?？砂次?、字節(jié)、字或雙字使用。2、輸出映像寄存器Q

輸出映像寄存器（又稱輸出繼電器或線圈）是用來(lái)將PLC的輸出信號(hào)傳遞給負(fù)載，線圈用程序指令驅(qū)動(dòng)?？梢栽诔绦蛑凶鲇|點(diǎn)使用。

S7-200所有CPU輸出映像寄存器Q編址范圍（Q0.0~Q15.7），16字節(jié)，128個(gè)位。可按位、字節(jié)、字或雙字使用。PLC的每一個(gè)I/O點(diǎn)都是一個(gè)確定的物理點(diǎn)。例如：CPU224主機(jī)有I0.0～I(xiàn)0.7，I1.0～I(xiàn)1.5共14個(gè)數(shù)字量輸入點(diǎn)，Q0.0～Q0.7、Q1.0、Q1.1共10個(gè)數(shù)字量輸出點(diǎn)。項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)3.模擬量輸入映像寄存器（AI）

S7-200的模擬量輸入電路將外部輸入的模擬量（如溫度、電壓、電流等）轉(zhuǎn)換成1個(gè)字長(zhǎng)（16位）的數(shù)字量，存入模擬量輸入映像寄存器區(qū)域。4.模擬量輸出映像寄存器（AQ）

S7-200模擬量輸出電路用來(lái)將模擬量輸出映像寄存器區(qū)域的1個(gè)字長(zhǎng)（16位）數(shù)字值轉(zhuǎn)換為模擬電流或電壓輸輸出。5.變量存儲(chǔ)器V

用來(lái)存放全局變量、運(yùn)算的中間結(jié)果和其它數(shù)據(jù)。全局有效?？砂次弧⒆止?jié)、字或雙字使用。項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)6.局部存儲(chǔ)器（L）

S7-200有64個(gè)字節(jié)的局部存儲(chǔ)器，編址范圍L0.0~L63.7。與V相似，但與特定程序關(guān)聯(lián)，不同程序段之間的L不能相互訪問(wèn)，常用來(lái)傳遞子程序的參數(shù)或作為臨時(shí)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器。其中60個(gè)字節(jié)可以用作暫時(shí)存儲(chǔ)器或者給子程序傳遞參數(shù)，最后4個(gè)字節(jié)為系統(tǒng)保留字節(jié)?？梢园次弧⒆止?jié)、字或雙字來(lái)訪問(wèn)。

S7-200在運(yùn)行時(shí)，根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)地分配局部存儲(chǔ)器：在執(zhí)行主程序時(shí)，分配給子程序或中斷程序的局部變量存儲(chǔ)區(qū)是不存在的，當(dāng)子程序調(diào)用或出現(xiàn)中斷時(shí)，才為之分配局部存儲(chǔ)器，新的局部存儲(chǔ)器可以是曾經(jīng)分配給其他程序塊的同一個(gè)局部存儲(chǔ)器。

局部存儲(chǔ)器與變量存儲(chǔ)器的區(qū)別：變量存儲(chǔ)器是全局有效的，而局部存儲(chǔ)器是局部有效的。全局是指同一個(gè)存儲(chǔ)器可以被任何程序存取（例如，主程序、子程序或中斷程序）。局部是和特定的程序相關(guān)聯(lián)，不同程序段之間的L不能相互訪問(wèn)。項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)7、位存儲(chǔ)區(qū)MM作為輔助繼電器（又稱中間繼電器），用來(lái)存儲(chǔ)中間操作數(shù)或其它控制信息。

S7-200PLC編址范圍M0.0~M31.7，共32個(gè)字節(jié)，256個(gè)位?？梢园次?、字節(jié)、字或雙字來(lái)存取存儲(chǔ)區(qū)的數(shù)據(jù)。8、特殊存儲(chǔ)器（SM）用戶程序與系統(tǒng)之間的接口，為用戶提供一些特殊的控制功能及系統(tǒng)信息，用戶對(duì)系統(tǒng)操作的一些特殊要求，也通過(guò)SM通知系統(tǒng)。分為只讀區(qū)和讀寫(xiě)區(qū)兩大部分。其中SM0.0～SM29.7的30個(gè)字節(jié)為只讀型區(qū)域?？梢园次弧⒆止?jié)、字或雙字來(lái)訪問(wèn)。

項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)9.定時(shí)器T（相當(dāng)于時(shí)間繼電器）

S7-200CPU中的定時(shí)器是對(duì)內(nèi)部時(shí)鐘進(jìn)進(jìn)行增量累計(jì)時(shí)間的設(shè)備，用于時(shí)間控制。有16位預(yù)置值和當(dāng)前值寄存器各一個(gè)，以及1位狀態(tài)位，當(dāng)前值寄存器用以累計(jì)時(shí)間，狀態(tài)位作為計(jì)數(shù)器是否達(dá)到預(yù)置值的指示。編址范圍T0～T255（CPU22X）。10.計(jì)數(shù)器C

計(jì)數(shù)器主要用來(lái)累計(jì)輸入脈沖個(gè)數(shù)。有16位預(yù)置值和當(dāng)前值寄存器各一個(gè)，以及1位狀態(tài)位，當(dāng)前值寄存器用以累計(jì)脈沖個(gè)數(shù)，計(jì)數(shù)器當(dāng)前值大于或等于預(yù)置值時(shí)，狀態(tài)位置1。

S7-200CPU提供有三種類型的計(jì)數(shù)器，增計(jì)數(shù)、減計(jì)數(shù)、增／減計(jì)數(shù)。編址范圍C0～C255（22X）。項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)11.高速計(jì)數(shù)器（HC）

CPU22X提供了6個(gè)高速計(jì)數(shù)器HC0、HC1……HC5（每個(gè)計(jì)數(shù)器最高頻率為30KHz）用來(lái)累計(jì)比CPU掃描速率更快的事件。高速計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值為雙字長(zhǎng)的符號(hào)整數(shù)。12.順序控制繼電器（S）存儲(chǔ)區(qū)

S又稱狀態(tài)元件，以實(shí)現(xiàn)順序控制和步進(jìn)控制，是使用順序繼電器指令的重要元件，常與順序控制指令LSCR、SCRT、SCRE結(jié)合使用，實(shí)現(xiàn)步進(jìn)順序程序的編制。13.累加器（AC）累加器是用來(lái)暫存數(shù)據(jù)，S7-200PLC提供了4個(gè)32位累加器AC0～AC3。累加器支持以字節(jié)（B）、字（W）和雙字（D）存取。

項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

按位尋址的格式為：Ax.y必須指定元件名稱、字節(jié)地址和位號(hào)，如下圖所示。圖中MSB表示最高位，LSB表示最低位?？梢园次徊僮鞯脑骷校篒、Q、M、SM、L、V、S等位尋址格式（四）數(shù)據(jù)區(qū)存儲(chǔ)器的地址表示格式項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)字節(jié)、字、雙字直接尋址直接訪問(wèn)字節(jié)、字、雙字?jǐn)?shù)據(jù)時(shí)，必須指明數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)域、數(shù)據(jù)長(zhǎng)度(B、W、D)及起始地址。當(dāng)數(shù)據(jù)長(zhǎng)度為字或雙字時(shí)，最高有效字節(jié)為起始地址?？梢园醋止?jié)操作的存儲(chǔ)區(qū)域有：I、Q、M、SM、L、V、S、AC、常數(shù)可以按字操作的存儲(chǔ)區(qū)域有：I、Q、AI、AQ、M、SM、L、V、S、AC、T、C、常數(shù)可以按雙字操作的存儲(chǔ)區(qū)域有：I、Q、AI、AQ、M、SM、L、V、S、AC、HC、常數(shù)項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)注意：對(duì)于字和雙字尋址，字節(jié)地址一般為偶數(shù)MS訪問(wèn)一個(gè)字節(jié)訪問(wèn)一個(gè)字訪問(wèn)一個(gè)雙字字節(jié)地址字節(jié)地址字節(jié)地址B100WDLLL低低23字節(jié)、字、雙字對(duì)同一地址存取的比較

項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)其他地址格式

數(shù)據(jù)區(qū)存儲(chǔ)器區(qū)域中，還包括定時(shí)器存儲(chǔ)器（T）、計(jì)數(shù)器存儲(chǔ)器（C）、累加器（AC）、高速計(jì)數(shù)器（HC）等，它們是模擬相關(guān)的電器元件的。它們的地址格式為：Ay。項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（五）數(shù)據(jù)類型與數(shù)據(jù)長(zhǎng)度（1）數(shù)據(jù)類型及范圍

SIMATICS7-200系列PLC數(shù)據(jù)類型可以是布爾型、整型和實(shí)型（浮點(diǎn)數(shù)）。實(shí)數(shù)采用32位單精度數(shù)來(lái)表示，其數(shù)值有較大的表示范圍：正數(shù)為+1.175495E-38～+1.402823E+38；負(fù)數(shù)為-1.175495E~38～-1.402823E+38。不同長(zhǎng)度的整數(shù)所表示的數(shù)值范如表所示。整數(shù)有8位字節(jié)型（Byte）、16位無(wú)符號(hào)型（WORD）、16位有符號(hào)型（INT）、32位無(wú)符號(hào)型（DWORD）以及32位有符號(hào)型（DINT）項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（六）S7-200PLC尋址方式PLC內(nèi)部設(shè)計(jì)了編程使用的各種元件，S7-200將編程元件統(tǒng)一歸為存儲(chǔ)器單元。存儲(chǔ)單元按字節(jié)進(jìn)行編址，每個(gè)單元都有唯一的地址，系統(tǒng)允許以位、字節(jié)、字、雙字為單位存取信息。

尋址方式：指令由操作碼和操作數(shù)組成，指令中提供參與操作的操作數(shù)或操作數(shù)地址的方法稱為尋址方式。

S7-200尋址方式：

1、立即尋址

2、直接尋址

3、間接尋址項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1、立即尋址

一條指令中，如果操作碼后面的操作數(shù)就是操作碼所需要的具體數(shù)據(jù)，這種指令的尋址方式就叫立即尋址。如：在傳送指令中：MOVIN，OUT——操作碼“MOV”指出該指令的功能把IN中的數(shù)據(jù)傳送到OUT中，其中IN——源操作數(shù)，OUT——目標(biāo)操作數(shù)。若該指令為：MOVD2505，VD500

功能：將十進(jìn)制數(shù)2505傳送到VD500中，這里2505就是源操作數(shù)。因這個(gè)操作數(shù)的數(shù)值已經(jīng)在指令中了，不用再去尋找，這個(gè)操作數(shù)即立即數(shù)。這個(gè)尋址方式就是立即尋址方式。而目標(biāo)操作數(shù)的數(shù)值在指令中并未給出，只給出了要傳送到的地址VD500，這個(gè)操作數(shù)的尋址方式就是直接尋址。例如：MOVB 245,VB0MOVD16#87FFA6，LD4項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2、直接尋址

是在指令中明確指出了存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器地址，數(shù)據(jù)的直接地址包括內(nèi)存區(qū)域標(biāo)志符（即元器件編號(hào)）、數(shù)據(jù)大小及字節(jié)的地址或字、雙字的起始地址以及位分割符和位。位地址（0-7，位尋址用）位分割符（位尋址用）起始地址（整數(shù)）數(shù)據(jù)長(zhǎng)度（B、W、D）當(dāng)為位尋址時(shí)，可省略存儲(chǔ)區(qū)域標(biāo)志符項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)MOVB VB0,QB0VB0QB0項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)3、間接尋址

間接尋址是指使用地址指針來(lái)存取存儲(chǔ)器中數(shù)據(jù)的一種尋址方法。使用前，首先要將要尋址的數(shù)據(jù)所在單元的內(nèi)存地址放入地址指針寄存器，然后根據(jù)此地址存取數(shù)據(jù)。間接尋址在處理內(nèi)存連續(xù)地址中的數(shù)據(jù)時(shí)非常方便，而且可以縮短程序所生成的代碼的長(zhǎng)度，使編程更加靈活。用間接尋址方式存取數(shù)據(jù)需要作的工作一般有3步：建立指針、間接存取和修改指針。可以作為地址指針寄存器的元件有：V、L、AC可以間接尋址的存儲(chǔ)區(qū)域（元件）有：I、Q、M、V、S、T、C項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)間接尋址步驟1-----建立指針

內(nèi)存地址的指針必須為雙字長(zhǎng)度且必須采用雙字傳送指令（MOVD）將內(nèi)存中的某個(gè)地址裝入到指針當(dāng)中，指令中的操作數(shù)（內(nèi)存地址）必須使用“&”符號(hào)表示內(nèi)存某一位置的地址。例： MOVD&VB200（VD200、VW200）,VD302 MOVD&MB10,AC2 MOVD&C2,LD14注意：建立指針用MOVD指令。項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)二、S7-200PLC的基本邏輯指令S7-200PLC的基本邏輯指令是PLC最常用的基本指令，梯形圖指令有觸點(diǎn)和線圈兩大類，觸點(diǎn)又可以分為常開(kāi)觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)兩種形式；語(yǔ)句表指令有與、或一級(jí)輸出等邏輯關(guān)系?；具壿嬛噶羁梢跃幹苹具壿嬁刂啤㈨樞蚩刂频戎械纫?guī)模的用戶程序，同時(shí)也是編制復(fù)雜綜合系統(tǒng)程序的基本指令。項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1.觸點(diǎn)裝載（LD/LDN）及線圈驅(qū)動(dòng)（=）指令（1）LD裝載常開(kāi)觸點(diǎn)（LoaD），對(duì)應(yīng)梯形圖則為在左側(cè)母線或線路分支點(diǎn)處裝載一個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)。（2）LDN裝載常閉觸點(diǎn)（LoaDNot）

，對(duì)應(yīng)梯形圖則為在左側(cè)母線或線路分支點(diǎn)處裝載一個(gè)常閉觸點(diǎn)。（3）= 線圈驅(qū)動(dòng)或輸出指令，對(duì)應(yīng)梯形圖則為線圈驅(qū)動(dòng)。對(duì)同一元件一般只能使用一次。項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)LDNOONLDANA==項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)LD、LDN、=指令使用說(shuō)明：1)觸點(diǎn)代表CPU對(duì)存儲(chǔ)器的讀操作，常開(kāi)觸點(diǎn)和存儲(chǔ)器的位狀態(tài)一致，常閉觸點(diǎn)和存儲(chǔ)器的位狀態(tài)相反。用戶程序中同一觸點(diǎn)可使用無(wú)數(shù)次。2)線圈代表CPU對(duì)存儲(chǔ)器的寫(xiě)操作，若線圈左側(cè)的邏輯運(yùn)算結(jié)果為“1”，表示能流能夠達(dá)到線圈，CPU將該線圈所對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器的位置位為“1”，若線圈左側(cè)的邏輯運(yùn)算結(jié)果為“0”，表示能流不能夠達(dá)到線圈，CPU將該線圈所對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器的位寫(xiě)入“0”用戶程序中，同一線圈在同一程序中一般只能使用一次。項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)3）LD、LDN指令用于與左母線相聯(lián)的觸點(diǎn),也可與OLD、ALD指令配合使用于分支回路的開(kāi)始。4）“=”指令用于Q、M、SM、T、C、V、S。但不能用于輸入映像寄存器I。輸出端不帶負(fù)載（即不是數(shù)字量輸出點(diǎn)QX.X）時(shí)，控制線圈應(yīng)盡量使用M或其他位存儲(chǔ)區(qū)，而不用QX.X?！?”可以并聯(lián)使用任意次，但不能串聯(lián)。如圖所示。LD/LDN的操作數(shù)（位）：I、Q、M、SM、T、C、V、S?！?”的操作數(shù)（位）：Q、M、SM、T、C、V、S。LDI0.0=M0.0=Q0.0

項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（1）指令功能A(And)：與操作，在梯形圖中表示串聯(lián)連接單個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)。AN(Andnot)：與非操作，在梯形圖中表示串聯(lián)連接單個(gè)常閉觸點(diǎn)。2.觸點(diǎn)串聯(lián)指令A(yù)(And)、AN(Andnot)網(wǎng)絡(luò)1LDI0.0//裝載常開(kāi)觸點(diǎn)AM0.0//與常開(kāi)觸點(diǎn)=Q0.0//輸出線圈網(wǎng)絡(luò)2LDQ0.0//裝載常開(kāi)觸點(diǎn)ANI0.1//與常閉觸點(diǎn)=M0.0//輸出線圈AT37//與常開(kāi)觸點(diǎn)=Q0.1//輸出線圈項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)LDNOONLDANA==A、AN是單個(gè)觸點(diǎn)串聯(lián)連接指令，可連續(xù)使用。如圖所示

項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（1）指令功能O：或操作，在梯形圖中表示并聯(lián)連接一個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)。ON：或非操作，在梯形圖中表示并聯(lián)連接一個(gè)常閉觸點(diǎn)。1.觸點(diǎn)并聯(lián)指令O（Or）/ON（Ornot）網(wǎng)絡(luò)1LDI0.0OI0.1ONM0.0=Q0.0

網(wǎng)絡(luò)2LDNQ0.0AI0.2OM0.1ANI0.3OM0.2=M0.1 項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)LDNOONLDANA==O/ON指令緊接在LD/LDN指令之后用，即對(duì)其前面的LD/LDN指令所規(guī)定的觸點(diǎn)并聯(lián)一個(gè)觸點(diǎn)，可以連續(xù)使用。

項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)在語(yǔ)句表中，LD、LDN、A、AN、O、ON這幾條指令的執(zhí)行對(duì)邏輯堆棧的影響分別如表4.4、表4.5中的說(shuō)明。假設(shè)I0.1=1,I0.2=0表4.4指令LDI0.1的執(zhí)行項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)表4.5指令A(yù)

I0.2的執(zhí)行項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.并聯(lián)電路塊的串聯(lián)指令A(yù)LD（1）指令功能ALD：塊“與”操作，用于串聯(lián)連接多個(gè)并聯(lián)電路組成的電路塊。（2）指令格式如圖3-15所示梯形圖 LDI1.0//裝入常開(kāi)觸點(diǎn)OI1.1//或常開(kāi)觸點(diǎn)LDI1.2//裝入常開(kāi)觸點(diǎn)OI1.3//或常開(kāi)觸點(diǎn)ALD//塊與操作=Q0.0//輸出線圈

語(yǔ)句表 圖3-15ALD指令使用ALD 項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（3）ALD指令使用說(shuō)明：并聯(lián)電路塊與前面電路串聯(lián)連接時(shí)，使用ALD指令。分支的起點(diǎn)用LD/LDN指令，并聯(lián)電路結(jié)束后使用ALD指令與前面電路串聯(lián)?？梢皂槾问褂肁LD指令串聯(lián)多個(gè)并聯(lián)電路塊，支路數(shù)量沒(méi)有限制。如圖3-16所示。ALD指令無(wú)操作數(shù)（操作數(shù)隱含在堆棧中）。ALD ALD LDI0.0ONI0.3LDI0.1OI0.4ALDLDI0.2OI0.5ALD=Q0.0

圖3-16ALD指令使用 項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（1）指令功能OLD：塊“或”操作，用于并聯(lián)連接多個(gè)串聯(lián)電路組成的電路塊。（2）指令格式如圖3-17所示。5.串聯(lián)電路塊的并聯(lián)指令OLD

圖3-17OLD指令的使用 OLD OLD LD I0.0A I0.1LD I0.2A I0.3OLDLDN I0.4A I0.5OLD項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（3）ALD指令使用說(shuō)明：并聯(lián)連接幾個(gè)串聯(lián)支路時(shí)，其支路的起點(diǎn)以LD、LDN開(kāi)始，并聯(lián)結(jié)束后用OLD?？梢皂槾问褂肙LD指令并聯(lián)多個(gè)串聯(lián)電路塊，支路數(shù)量沒(méi)有限制，如上圖3-18所示。OLD指令無(wú)操作數(shù)。

（操作數(shù)隱含在堆棧中）。LDI0.0OI0.1LDI0.2AI0.3LDI0.4ANI0.5 OLDOI0.6ALDONI0.7=Q0.0 項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)6.置位/復(fù)位指令（1）S，置位指令（2）R，復(fù)位指令置位即置1，復(fù)位即置0。置位和復(fù)位指令可以將位存儲(chǔ)區(qū)的某一位開(kāi)始的一個(gè)或多個(gè)（最多可達(dá)255個(gè)）同類存儲(chǔ)器位置1或置0。這兩條指令在使用時(shí)需指明三點(diǎn)：操作性質(zhì)、開(kāi)始位和位的數(shù)量。各操作數(shù)類型及范圍如表4.6所示。，，常數(shù)項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（1）S，置位指令將位存儲(chǔ)區(qū)的指定位（位bit）開(kāi)始的N個(gè)同類存儲(chǔ)器位置1并保持。指令格式：S bit,N例： S Q0.0, 1，常數(shù)SNbitbitN項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（2）R，復(fù)位指令將位存儲(chǔ)區(qū)的指定位（位bit）開(kāi)始的N個(gè)同類存儲(chǔ)器位清零并保持。當(dāng)用復(fù)位指令時(shí)，如果是對(duì)定時(shí)器T位或計(jì)數(shù)器C位進(jìn)行復(fù)位，則定時(shí)器位或計(jì)數(shù)器位被復(fù)位，同時(shí)，定時(shí)器或計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值被清零。STL指令格式：Rbit,N例： R Q0.2, 3NbitRNbit項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

置位/復(fù)位指令說(shuō)明在LAD或FBD中，只要能流那能流到置位或復(fù)位指令處，則置位、復(fù)位指令就能執(zhí)行。在STL中，只要棧頂值為1，就能執(zhí)行置位、復(fù)位指令。某些位一旦被置位，則即使棧頂值為0，也一直保持置位狀態(tài)，直至使用復(fù)位指令將其復(fù)位。某些位一旦被復(fù)位，則即使棧頂值為0，也一直保持復(fù)位狀態(tài)，直至使用置位指令將其置位。當(dāng)使用復(fù)位指令對(duì)定時(shí)器或計(jì)數(shù)器復(fù)位時(shí)，定時(shí)器或計(jì)數(shù)器的狀態(tài)位被復(fù)位，同時(shí)定時(shí)器或計(jì)數(shù)器對(duì)應(yīng)的當(dāng)前值也被清零。置位、復(fù)位指令與輸出指令的區(qū)別項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)置位復(fù)位指令應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例：下圖4.7為置位和復(fù)位指令應(yīng)用程序片斷。項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)本程序?qū)?yīng)的時(shí)序圖如下圖所示項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)7、邏輯堆棧指令1.棧裝載與指令2.棧裝載或指令3.邏輯推入棧指令4.邏輯彈出棧指令5.邏輯讀棧指令

邏輯堆棧指令只用于STL編程。在LAD、FBD中，編程語(yǔ)言會(huì)自動(dòng)插入相關(guān)指令進(jìn)行堆棧的相關(guān)操作。并聯(lián)電路塊的串聯(lián)用于一個(gè)或一組觸點(diǎn)通過(guò)多個(gè)梯級(jí)控制多個(gè)輸出串聯(lián)電路塊的并聯(lián)項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1.邏輯推

入棧指令LPS，邏輯推入棧指令（分支或主控指令），無(wú)操作數(shù)。棧頂值復(fù)制后壓入堆棧，棧底值丟失。在梯形圖的分支結(jié)構(gòu)中，用于生成一條新的母線。注意：使用LPS指令時(shí)，本指令為分支的開(kāi)始，以后必須有分支結(jié)束指令LPP。即LPS與LPP指令必須成對(duì)出現(xiàn)。指令LPS執(zhí)行情況如下表所示。生成的新母線LPS項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2.邏輯彈出棧指令LPP，邏輯彈出棧指令（分支結(jié)束或主控復(fù)位指令），無(wú)操作數(shù)。把堆棧彈出一級(jí)，原堆棧第二級(jí)的值變?yōu)闂ｍ斨怠Ｔ谔菪螆D中的分支結(jié)構(gòu)中，用于將LPS指令生成一條新的母線進(jìn)行結(jié)束。注意：使用LPP指令時(shí)，必須出現(xiàn)在LPS的后面，與LPS成對(duì)出現(xiàn)。指令LPP執(zhí)行情況如下表所示。LPP項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)3.邏輯讀棧指令LRD，邏輯讀棧指令，無(wú)操作數(shù)。把堆棧第二級(jí)的值復(fù)制到棧頂。在梯形圖中的分支結(jié)構(gòu)中，從LPS生成的新母線中繼續(xù)第二個(gè)和后邊更多的從邏輯塊。在語(yǔ)句表中指令LRD執(zhí)行情況如下表所示。LRD項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

應(yīng)用舉例：下圖是復(fù)雜邏輯指令在實(shí)際應(yīng)用中的一段程序的梯形圖。復(fù)雜邏輯指令的應(yīng)用想一想：還能有什么辦法解決？=Q5.0項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)8.立即I/O指令（1）立即觸點(diǎn)指令（2）=I，立即輸出指令（3）SI，立即置位指令（4）RI，立即復(fù)位指令項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（1）立即觸點(diǎn)指令

在每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)觸點(diǎn)指令的后面加“I”。指令執(zhí)行時(shí)，立即讀取物理輸入點(diǎn)的值，但是不刷新對(duì)應(yīng)映像寄存器的值。這類指令包括：LDI、LDNI、AI、ANI、OI和ONI。下面以LDI指令為例。用法： LDI bitAIbit例： LDI I0.2注意：bit只能是I類型。bit項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（2）=I，立即輸出指令用立即指令訪問(wèn)輸出點(diǎn)時(shí)，把棧頂值立即復(fù)制到指令所指出的物理輸出點(diǎn)，同時(shí)，相應(yīng)的輸出映像寄存器的內(nèi)容也被刷新。用法： =I bit例： =I Q0.2注意：bit只能是Q類型。bit項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)bitN（3）SI，立即置位指令用立即置位指令訪問(wèn)輸出點(diǎn)時(shí)，從指令所指出的位（bit）開(kāi)始的N個(gè)（最多為128個(gè)）物理輸出點(diǎn)被立即置位，同時(shí)，相應(yīng)的輸出映像寄存器的內(nèi)容也被刷新。用法： SI bit, N例： SI Q0.0, VB0

注意：bit只能是Q類型。SI指令的操作數(shù)類型及范圍如表4.7所示。項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（4）RI，立即復(fù)位指令用立即復(fù)位指令訪問(wèn)輸出點(diǎn)時(shí)，從指令所指出的位（bit）開(kāi)始的N個(gè)（最多為128個(gè)）物理輸出點(diǎn)被立即復(fù)位，同時(shí)，相應(yīng)的輸出映像寄存器的內(nèi)容也被刷新。用法： RI bit, N例： RI Q0.0, 1

注意：bit只能是Q類型。RI指令的操作數(shù)類型及范圍如表4.7所示。bitNRI項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)立即指令程序項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)掃描周期n掃描周期n+1掃描周期n+3掃描周期n+2輸出刷新輸出刷新輸出刷新輸出刷新輸出刷新輸入掃描Q0.1I0.0Q0.0Q0.3Q0.2項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（1）取非指令（NOT）指對(duì)存儲(chǔ)器位的取非操作，用來(lái)改變能量流的狀態(tài)。梯形圖指令用觸點(diǎn)形式表示，觸點(diǎn)左側(cè)為1時(shí)，右側(cè)為0，能流不能到達(dá)右側(cè)，輸出無(wú)效。反之觸點(diǎn)左側(cè)為0時(shí)，右側(cè)為1，能流可以通過(guò)觸點(diǎn)向右傳遞。（2）空操作（NOP）空操作指令起增加程序容量和延時(shí)作用。使能輸入有效時(shí)，執(zhí)行空操作指令，將稍微延長(zhǎng)掃描周期長(zhǎng)度，不影響用戶程序的執(zhí)行，也不會(huì)使能流輸出斷開(kāi)。操作數(shù)N為執(zhí)行空操作的次數(shù)，N=0～255。9、取非和空操作指令NOT/NOPNOPNSTLLAD操作數(shù)NOT無(wú)NOP無(wú)NOT項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)10、沿檢出指令1）正跳變觸點(diǎn)檢測(cè)到脈沖的每一次正跳變后，產(chǎn)生一個(gè)持續(xù)一個(gè)掃描周期的微分脈沖。指令格式：EU（無(wú)操作數(shù)）2）負(fù)跳變觸點(diǎn)檢測(cè)到脈沖的每一次負(fù)跳變后，產(chǎn)生一個(gè)持續(xù)一個(gè)掃描周期的微分脈沖。指令格式：ED（無(wú)操作數(shù)）項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)正負(fù)跳變指令應(yīng)用時(shí)序圖項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)三、PLC應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)（一）應(yīng)用設(shè)計(jì)的概述可編程控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下原則：

1.充分發(fā)揮PLC功能，最大限度地滿足被控對(duì)象的控制要求；

2.在滿足控制要求的前提下，力求使控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、使用和維護(hù)方便；

3.保證控制系統(tǒng)的長(zhǎng)期安全、穩(wěn)定運(yùn)行；

4.適應(yīng)發(fā)展的需要，在選擇PLC的型號(hào)、I/O點(diǎn)數(shù)和存儲(chǔ)器容量等內(nèi)容時(shí)，應(yīng)留有適當(dāng)?shù)挠嗔?，以利于系統(tǒng)的調(diào)整和增容。項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（二）系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一般步驟1.熟悉被控對(duì)象，確定控制方案。2.根據(jù)控制任務(wù)的要求，選擇PLC類型。3.PLC的I/O地址分配項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（三）系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容包括電氣控制系統(tǒng)原理圖的設(shè)計(jì)，電氣控制元器件的選擇和抗干擾措施的設(shè)計(jì)等。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)主要指PLC控制程序的編寫(xiě)。項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（四）系統(tǒng)調(diào)試系統(tǒng)調(diào)試包括模擬調(diào)試和聯(lián)機(jī)調(diào)試兩種方式。（五）整理技術(shù)文件系統(tǒng)完成后一定要及時(shí)整理技術(shù)材料并存檔，包括設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)、電氣安裝圖、電氣元件明細(xì)表及使用說(shuō)明書(shū)等。項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)任務(wù)實(shí)施設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一個(gè)電動(dòng)機(jī)的控制系統(tǒng)，要求能夠用PLC實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的進(jìn)行正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)連續(xù)運(yùn)行控制，并要求在電動(dòng)機(jī)連續(xù)運(yùn)行時(shí)，可隨時(shí)控制其停止。此控制系統(tǒng)要求設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)，形成相應(yīng)的設(shè)計(jì)文檔。項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)任務(wù)實(shí)施步驟一、確定控制方案電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)流程圖如圖所示。項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)二、選擇PLC類型在本任務(wù)中，電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制只需要3個(gè)輸入點(diǎn)作為電動(dòng)機(jī)的起停、正反轉(zhuǎn)控制，2個(gè)數(shù)字量輸出點(diǎn)控制接觸器的線圈，不需要模擬量控制，故一般的PLC都能勝任。

PLC可選用S7-200，CUP選用CUP222AC/DC/繼電器。項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)三、PLC的I/O地址分配項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)四、系統(tǒng)硬件和軟件設(shè)計(jì)（一）設(shè)計(jì)主電路根據(jù)控制要求，電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)主電路如圖2-25所示。

1.QF為電源開(kāi)關(guān)既可以分?jǐn)嗳嘟涣麟?，又可以用作短路保護(hù)，使用和維修都很方便。

2.熔斷器FU1實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)回路的短路保護(hù)。FU2、FU3分別對(duì)交流控制回路和PLC控制回路的短路保護(hù)。

3.KM1、KM2是控制電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的交流接觸器。

4.熱繼電器FR實(shí)現(xiàn)對(duì)電動(dòng)機(jī)的過(guò)載保護(hù)。項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（二）PLC輸入/輸出電路I0.0Q0.0I0.1

I0.2S7-200PLCMQ0.11M

2M1LL+

S7-200CPU222AC/DC/Relay

S1S2S3KM1KM2KM2KM1FRL35NL1NNL34隔離變壓器1：1T～220V～220V～220VL1123313233344414243L2KM1KM2L3567圖2-26PLC輸入/輸出接線圖項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（三）程序設(shè)計(jì)項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)五、系統(tǒng)調(diào)試本任務(wù)采用模擬調(diào)試的方法對(duì)程序進(jìn)行檢查。六、整理技術(shù)文件系統(tǒng)調(diào)試完成后，要整理、編寫(xiě)相關(guān)的技術(shù)文檔，主要包括：電氣原理圖（包括主電路、控制電路和輸入/輸出電路）及設(shè)計(jì)說(shuō)明（包括設(shè)備選型等），I/O分配表、電路控制流程圖，帶注釋的原程序和軟件設(shè)計(jì)說(shuō)明，調(diào)試記錄，系統(tǒng)使用說(shuō)明書(shū)。最后形成正確的、與系統(tǒng)最終交付使用時(shí)相對(duì)于的一整套完整的技術(shù)文檔。項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)任務(wù)評(píng)價(jià)項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)任務(wù)二設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)十字路口交通燈控制系統(tǒng)知識(shí)準(zhǔn)備一、S7-200PLC的定時(shí)器指令項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)一、S7-200PLC的定時(shí)器指令S7-200PLC定時(shí)器是對(duì)內(nèi)部時(shí)鐘累計(jì)時(shí)間增量計(jì)時(shí)。定時(shí)器分類：

1、按定時(shí)方式分：TON、TOF和TONR，總共256個(gè)。

2、按定時(shí)器的精度（時(shí)間增量/時(shí)基/分辨率）分有3個(gè)等級(jí)：1ms10ms100ms項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)T255定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間=時(shí)基(分辨率)×預(yù)置值PT項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)定時(shí)器的指令格式項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1.接通延時(shí)定時(shí)器TON，接通延時(shí)定時(shí)器指令。用于單一間隔的定時(shí)。上電周期或首次掃描，定時(shí)器位OFF，當(dāng)前值為0。使能輸入接通時(shí)，定時(shí)器位為OFF，當(dāng)前值從0開(kāi)始計(jì)數(shù)，當(dāng)前值達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，定時(shí)器位為ON，當(dāng)前值連續(xù)計(jì)數(shù)到32767。當(dāng)使能輸入斷開(kāi)時(shí)，定時(shí)器自動(dòng)復(fù)位，即定時(shí)器位為OFF，當(dāng)前值為0。STL指令格式：TONTxxx，PT例： TON T120，8（T120為100毫秒定時(shí)器）T120TON定時(shí)器由定時(shí)器標(biāo)志符TON、啟動(dòng)輸入端IN、時(shí)間設(shè)定輸入端PT及定時(shí)器編號(hào)Tn構(gòu)成項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)T37為100毫秒項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2.有記憶接通延時(shí)定時(shí)器TONR，有記憶接通延時(shí)定時(shí)器指令。用于對(duì)許多間隔的累計(jì)定時(shí)。使能輸入接通時(shí)，定時(shí)器位為OFF，從當(dāng)前值開(kāi)始計(jì)數(shù)時(shí)間。使能輸入斷開(kāi)，定時(shí)器位和當(dāng)前值保持最后狀態(tài)。使能輸入再次接通時(shí)，當(dāng)前值從上次的保持值繼續(xù)計(jì)數(shù)，當(dāng)累計(jì)當(dāng)前值達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，定時(shí)器位為ON，當(dāng)前值連續(xù)計(jì)數(shù)到32767。TONR定時(shí)器只能用復(fù)位指令R進(jìn)行復(fù)位操作。指令格式：TONR Txxx，PT例： TONRT20，63(T20為100毫秒)TONR定時(shí)器由定時(shí)器標(biāo)志符TONR、啟動(dòng)輸入端IN、時(shí)間設(shè)定輸入端PT及定時(shí)器編號(hào)Tn構(gòu)成項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)T1為10毫秒項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)3.斷開(kāi)延時(shí)定時(shí)器TOF，斷開(kāi)延時(shí)定時(shí)器指令。用于斷開(kāi)后的單一間隔定時(shí)。上電周期或首次掃描，定時(shí)器位OFF，當(dāng)前值為0。使能輸入接通時(shí)，定時(shí)器位為ON，當(dāng)前值為0。當(dāng)使能輸入由接通到斷開(kāi)時(shí)，定時(shí)器開(kāi)始計(jì)數(shù)，當(dāng)前值達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，停止計(jì)數(shù)，定時(shí)器位OFF，當(dāng)前值等于預(yù)設(shè)值。

IN端由OFF變?yōu)镺N,TOF復(fù)位(即TOF位由OFF變ON，當(dāng)前值為0)，如果使能輸入再次從ON到OFF，則可實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)。指令格式：TOF Txxx，PT例： TOF T35，6TOF定時(shí)器由定時(shí)器標(biāo)志符TOF、啟動(dòng)輸入端IN、時(shí)間設(shè)定輸入端PT及定時(shí)器編號(hào)Tn構(gòu)成項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)T33為10毫秒項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)4.分辨率對(duì)定時(shí)器的影響（1）1ms分辨率定時(shí)器1ms分辨率定時(shí)器啟動(dòng)后，定時(shí)器對(duì)1ms的時(shí)間間隔（時(shí)基信號(hào)）進(jìn)行計(jì)時(shí)。定時(shí)器當(dāng)前值每隔1ms刷新一次，在一個(gè)掃描周期中要刷新多次，而不和掃描周期同步。（2）10ms分辨率定時(shí)器10ms分辨率定時(shí)器啟動(dòng)后，定時(shí)器對(duì)10ms的時(shí)間間隔進(jìn)行計(jì)時(shí)。程序執(zhí)行時(shí)，在每次掃描周期開(kāi)始對(duì)10ms定時(shí)器刷新，在一個(gè)掃描周期內(nèi)定時(shí)器當(dāng)前值保持不變。（3）100ms分辨率定時(shí)器100ms分辨率定時(shí)器啟動(dòng)后，定時(shí)器對(duì)100ms的時(shí)間間隔進(jìn)行計(jì)時(shí)。只有在定時(shí)器指令執(zhí)行時(shí)，100ms定時(shí)器的當(dāng)前值才被刷新。項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（二）定時(shí)器應(yīng)用舉例例1：下圖是介紹3種定時(shí)器的工作特性的程序片斷，其中T33為通電延時(shí)定時(shí)器，T2為有記憶通電延時(shí)定時(shí)器，T36為斷電延時(shí)定時(shí)器。項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)INTONPT+4T33INTONRPT+10T2I0.0I0.0INTOFPT+3T36I0.0LDI0.0//使能輸入TONT33,+4//通電延時(shí)定時(shí)

//延時(shí)時(shí)間40msLDI0.0//使能輸入TONRT2,+10//有記憶通電延時(shí) //延時(shí)時(shí)間累計(jì)為100msLDI0.0//使能輸入TOFT36,+3//斷電延時(shí)定時(shí)

//延時(shí)時(shí)間30ms項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)T33:通電延時(shí)40ms,T2:通電記憶延時(shí)100ms,T36:斷電延時(shí)30ms項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)例二用定時(shí)器設(shè)計(jì)延時(shí)接通/延時(shí)斷開(kāi)的電路。

項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)例3．用定時(shí)器設(shè)計(jì)輸出脈沖周期和占空比可調(diào)的振蕩電路（閃爍電路）（很重要）I0.0 T37的常開(kāi)觸點(diǎn) T38的常開(kāi)觸點(diǎn)2s 3s Q0.0 +30+20項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)（一）計(jì)數(shù)器指令介紹計(jì)數(shù)器用來(lái)利用輸入脈沖的上升沿進(jìn)行累計(jì)輸入脈沖的個(gè)數(shù)。

計(jì)數(shù)器指令有3種：增計(jì)數(shù)CTU、增減計(jì)數(shù)CTUD和減計(jì)數(shù)CTD，總共256個(gè)，編號(hào)為C0～C255。像定時(shí)器一樣，每個(gè)計(jì)數(shù)器也包括一個(gè)16位的預(yù)置值寄存器、一個(gè)16位的當(dāng)前值寄存器和1個(gè)表征計(jì)數(shù)器狀態(tài)的位。二、S7-200PLC計(jì)數(shù)器指令項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)計(jì)數(shù)器指令格式

項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)1.加計(jì)數(shù)器

CTU，增計(jì)數(shù)器指令（CU為增計(jì)數(shù)脈沖輸入端，R為復(fù)位輸入端，PV為預(yù)設(shè)值輸入端）。首次掃描，定時(shí)器位OFF，當(dāng)前值為0。CU端每個(gè)脈沖輸入的上升沿，計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)1次，當(dāng)前值加1，當(dāng)前值達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)，計(jì)數(shù)器位ON，當(dāng)前值繼續(xù)計(jì)數(shù)到32767停止計(jì)數(shù)。復(fù)位輸入有效或執(zhí)行復(fù)位指令，計(jì)數(shù)器自動(dòng)復(fù)位，即計(jì)數(shù)器位OFF，當(dāng)前值為0。STL指令格式：CTU Cxxx，PV例： CTU C20，3程序?qū)嵗合聢D為增計(jì)數(shù)器的程序片斷和時(shí)序圖。項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)2.加減計(jì)數(shù)器

CTUD，增減計(jì)數(shù)器指令。有兩個(gè)脈沖輸入端：CU為增計(jì)數(shù)脈沖輸入端，CD為減計(jì)數(shù)脈沖輸入端，R為復(fù)位輸入端，PV為預(yù)設(shè)值輸入端。首次掃描，定時(shí)器位OFF，當(dāng)前值等于0。CTUD在CU端每個(gè)脈沖的上升沿當(dāng)前值增1，在CD端每個(gè)脈沖的上升沿當(dāng)前值減1，當(dāng)前值大于等于預(yù)置值時(shí)，計(jì)數(shù)器位ON，否則計(jì)數(shù)器位OFF。當(dāng)復(fù)位輸入端（R）接通或執(zhí)行復(fù)位指令時(shí)，計(jì)數(shù)器復(fù)位，即計(jì)數(shù)器位OFF，當(dāng)前值為0。當(dāng)?shù)竭_(dá)預(yù)置值PV時(shí)，CTUD繼續(xù)計(jì)數(shù)。如果當(dāng)前值為最大值32767，下一個(gè)CU輸入上升沿將使當(dāng)前值變?yōu)樽钚≈?32768，如果當(dāng)前值為最小值-32768，下一個(gè)CD輸入上升沿將使當(dāng)前值變?yōu)樽畲笾?2767。STL指令格式：CTUD Cxxx，PV例： CTUD C30，5程序?qū)嵗合聢D所示為增減計(jì)數(shù)器的程序片斷和時(shí)序圖。項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

LD

I0.0

//增計(jì)數(shù)輸入端

LD

I0.1

//減計(jì)數(shù)輸入端

LD

I0.2

//復(fù)位輸入端

CTUD

C30,+5

//增減計(jì)數(shù)，設(shè)定

//脈沖數(shù)為5。

LD

C30

//計(jì)數(shù)器觸點(diǎn)

=

Q0.0

//輸出觸點(diǎn)

項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)3.減計(jì)數(shù)器

CTD，減計(jì)數(shù)器指令。CD為減計(jì)數(shù)脈沖輸入端，LD為裝載預(yù)設(shè)值輸入端，PV為預(yù)設(shè)值輸入端。首次掃描，計(jì)數(shù)器位OFF，當(dāng)前值等于預(yù)設(shè)值PV。計(jì)數(shù)器檢測(cè)到CD輸入的每個(gè)上升沿時(shí)，計(jì)數(shù)器當(dāng)前值減1，當(dāng)前值減到0時(shí)，計(jì)數(shù)器位為ON，停止計(jì)數(shù)。裝載輸入端LD有效或?qū)τ?jì)數(shù)器執(zhí)行復(fù)位指令，計(jì)數(shù)器自動(dòng)復(fù)位，即計(jì)數(shù)器位OFF，當(dāng)前值復(fù)位為預(yù)設(shè)值，而不是0。STL指令格式：CTD Cxxx，PV

例： CTD C40，4程序?qū)嵗合聢D為減計(jì)數(shù)器的程序片斷和時(shí)序圖。項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)

用計(jì)數(shù)器和定時(shí)器配合增加延時(shí)時(shí)間，如圖所示。試分析以下程序中實(shí)際延時(shí)為多長(zhǎng)時(shí)間。（二）.計(jì)數(shù)器應(yīng)用舉例項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)計(jì)數(shù)器應(yīng)用例123111054I0.0T50位C20位項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)任務(wù)實(shí)施

利用PLC設(shè)計(jì)十字路口交通燈，在十字路口南北方向以及東西方向均設(shè)有紅、黃、綠三只信號(hào)燈，六只信號(hào)燈依一定的時(shí)序循環(huán)往復(fù)工作。信號(hào)燈受電源總開(kāi)關(guān)控制，接通電源，信號(hào)燈系統(tǒng)開(kāi)始工作；關(guān)閉電源，所有的信號(hào)燈都熄滅。當(dāng)程序運(yùn)行出錯(cuò)，東西與南北方向的綠燈同時(shí)點(diǎn)亮?xí)r，程序自動(dòng)關(guān)閉。在晚上車(chē)輛稀少時(shí)，要求交通燈處于下班狀態(tài)，即兩個(gè)方向的黃燈一直閃爍。在信號(hào)燈工作期間，東西以及南北方向的紅燈為長(zhǎng)亮，時(shí)間為30s，在紅燈亮?xí)r的最后2s，東西以及南北方向的黃燈同時(shí)點(diǎn)亮，時(shí)間為2s，東西以及南北方向的綠燈為長(zhǎng)亮25s，然后閃爍3s。此控制系統(tǒng)要求設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)，形成相應(yīng)的設(shè)計(jì)文檔。項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)任務(wù)實(shí)施步驟一、確定控制方案十字路口交通燈示意圖如圖所示項(xiàng)目二PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)系統(tǒng)控制流程圖如圖所示。開(kāi)始白天啟動(dòng)按鈕按下？夜間啟動(dòng)按鈕按下？停止按鈕按下？是東西綠燈閃爍3S東西黃燈亮2S南北黃燈亮2S東西綠燈點(diǎn)亮25S南北紅燈點(diǎn)亮30S東西紅燈點(diǎn)亮30S南北綠燈點(diǎn)亮25S南北綠燈閃爍