PLC編程與應(yīng)用課件 項(xiàng)目四PLC功能指令綜合應(yīng)用任務(wù)2：郵件分揀機(jī)控制

項(xiàng)目四：

PLC功能指令綜合應(yīng)用任務(wù)2郵件分揀機(jī)控制知識(shí)目標(biāo)：1.學(xué)會(huì)比較指令的功能和使用方法；2.學(xué)會(huì)撥碼開(kāi)關(guān)的使用方法及PLC控制方法；3.能靈活運(yùn)用比較指令進(jìn)行綜合項(xiàng)目設(shè)計(jì)。技能目標(biāo)：1.能夠根據(jù)任務(wù)要求制定任務(wù)計(jì)劃、合理高效的實(shí)施任務(wù)；2.能夠借助網(wǎng)絡(luò)媒體查閱資料，理解新知，獨(dú)立解決任務(wù)中的問(wèn)題；3.能夠完成郵件自動(dòng)分揀機(jī)控制系統(tǒng)的編程與調(diào)試知識(shí)點(diǎn)1：PLC與撥碼開(kāi)關(guān)的連接如果PLC控制系統(tǒng)中的某些數(shù)據(jù)需要經(jīng)常修改，可使用多位撥碼開(kāi)關(guān)與PLC連接，在PLC外部進(jìn)行數(shù)據(jù)設(shè)定。如圖4-2-1所示，為一位撥碼開(kāi)關(guān)的示意圖，一位撥碼開(kāi)關(guān)能輸入一位十進(jìn)制數(shù)的0～9，或一位十六進(jìn)制數(shù)的0～F。一位撥碼開(kāi)關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖4位撥碼開(kāi)關(guān)組裝在一起，把各位撥碼開(kāi)關(guān)的COM端連在一起，接在PLC輸入側(cè)的COM端子上。每位撥碼開(kāi)關(guān)的4條數(shù)據(jù)線(xiàn)按一定順序接在PLC的4個(gè)輸入點(diǎn)上。由圖可見(jiàn)，使用撥碼開(kāi)關(guān)要占用許多PLC輸入點(diǎn)，所以不是十分必要的場(chǎng)合，一般不要采用這種方法。4位撥碼開(kāi)關(guān)與PLC的連接小任務(wù)：將一個(gè)2位撥碼開(kāi)關(guān)連接PLC，讀取撥碼開(kāi)關(guān)的數(shù)值并轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制整數(shù)存儲(chǔ)在地址MB50中。（1）將代表個(gè)位數(shù)撥碼開(kāi)關(guān)的4位輸入信號(hào)賦值給M20.0~M20.3（2）將代表十位數(shù)的撥碼開(kāi)關(guān)的4個(gè)輸入信號(hào)賦值給M30.0~M30.3

（3）將MB30中的數(shù)據(jù)乘10再與MB20中的數(shù)據(jù)相加，得到2為數(shù)碼開(kāi)關(guān)表示的十進(jìn)制數(shù)值并將計(jì)算結(jié)果存儲(chǔ)于地址MB50中。

知識(shí)點(diǎn)2：比較指令比較指令共分為兩大類(lèi)，包括比較數(shù)值大小的指令和比較數(shù)值范圍的指令。1.比較數(shù)值大小的指令比較數(shù)值大小指令有等于、不等于、大于或等于、小于或等于、大于、小于這六種判斷條件。這類(lèi)指令均有兩個(gè)操作數(shù)IN1與IN2，可以是位字符串、整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、字符串、TIME、DATE、TOD、DTL。以下分別是6中比較指令的應(yīng)用舉例。如圖4-2-3所示，指令符號(hào)的上下各有一個(gè)占位符，分別用來(lái)填寫(xiě)操作數(shù)1和操作數(shù)2，操作數(shù)可以是地址或常數(shù)，且必須是相同的數(shù)據(jù)類(lèi)型。當(dāng)操作數(shù)1與操作數(shù)2進(jìn)行比較，滿(mǎn)足比較條件時(shí)，輸出端為1，反之輸出端為0。例如圖4-2-4中，地址MB20與MB30中的數(shù)值如果相等，則輸出線(xiàn)圈Q0.0得電。

圖4-2-4等于比較指令應(yīng)用多個(gè)比較指令還可以進(jìn)行串聯(lián)和并聯(lián)，串聯(lián)比較指令時(shí)執(zhí)行“與”運(yùn)算，并聯(lián)比較指令時(shí)執(zhí)行“或”運(yùn)算。2.比較數(shù)值范圍的指令（1）值在范圍內(nèi)（IN_RANGE）指令表示符號(hào)如圖4-2-5，用來(lái)比較輸入?yún)?shù)是否在設(shè)定的數(shù)值范圍之內(nèi)，如果輸入?yún)?shù)在設(shè)定參數(shù)范圍內(nèi)則使能端有能流輸出。如氣動(dòng)設(shè)備的壓力在允許范圍內(nèi)時(shí)，綠色指示燈亮，表示設(shè)備處于正常工作狀態(tài)。

圖4-2-5值在范圍內(nèi)（IN_RANGE）指令符號(hào)在該指令名稱(chēng)下面，如圖4-2-6單擊???會(huì)顯示數(shù)據(jù)類(lèi)型下拉列表，該指令支持的數(shù)據(jù)類(lèi)型為整數(shù)和浮點(diǎn)數(shù)。指令功能框共有5個(gè)端口：

①I(mǎi)N_RANGE指令框左側(cè)為使能端，當(dāng)有能流通過(guò)時(shí)，該指令執(zhí)行

②使能輸出端在VAL值在設(shè)定范圍內(nèi)時(shí)輸出為1，反之為0

③輸入

MIN用來(lái)指定比較范圍的下限

④輸入MAX用來(lái)指定比較范圍的上限

⑤輸入VAL為用戶(hù)輸入的比較值。VAL、MIN、MAX這三個(gè)端口輸入的值既可以是地址也可以是常數(shù)，需要注意的是在進(jìn)行比較操作時(shí)，MIN、MAX和VAL的值必須與設(shè)置的數(shù)據(jù)類(lèi)型相匹配，否則在輸入指令時(shí)會(huì)報(bào)錯(cuò)。IN_RANGE指令工作原理：將輸入VAL的值與輸入MIN和MAX的值進(jìn)行比較，并將結(jié)果發(fā)送到功能框輸出中。如果輸入VAL的值滿(mǎn)足MIN<=VAL且VAL<=MAX的比較條件，則功能框輸出的信號(hào)狀態(tài)為“1”。如果不滿(mǎn)足比較條件，則功能框輸出的信號(hào)狀態(tài)為“0”。（2）值超出范圍（OUT_RANGE）指令表示符號(hào)如圖4-2-7，該指令的各端口及所支持的數(shù)據(jù)類(lèi)型與IN_RANGE指令相同，用來(lái)比較設(shè)定的參數(shù)是否在設(shè)定范圍內(nèi)，如超出范圍使能端有能流輸出。例如將溫度傳感器采集的當(dāng)前溫度值存入地址MD40中，如果當(dāng)前溫度值超出了安全的溫度范圍，報(bào)警指示燈亮。OUT_RANGE指令工作原理：將輸入VAL的值與輸入MIN和MAX的值進(jìn)行比較，并將結(jié)果發(fā)送到功能框輸出中。如果輸入VAL的值滿(mǎn)足VAL<=MIN或VAL>=MAX的比較條件，則功能框輸出的信號(hào)狀態(tài)為“1”。如果不滿(mǎn)足比較條件，則功能框輸出的信號(hào)狀態(tài)為“0”。2.檢查有效性的指令（1）比較是否為實(shí)數(shù)指令符號(hào)為—|OK|—，可以檢查操作數(shù)的值是否為有效的浮點(diǎn)數(shù)，該操作數(shù)必須是一個(gè)地址。因?yàn)椤獆OK|—檢查有效性只針對(duì)實(shí)數(shù)類(lèi)型（Real）,所以程序上方操作數(shù)用長(zhǎng)度為32位的地址，如MD40。如下圖程序所示，檢查地址MD40中的數(shù)值是否為實(shí)數(shù)，如果操作數(shù)的值是有效浮點(diǎn)數(shù)且指令的信號(hào)狀態(tài)為“1”，則該指令輸出的信號(hào)狀態(tài)為“1”。在其它任何情況下，“檢查有效性”指令輸出的信號(hào)狀態(tài)都為“0”。（2）比較是否為非實(shí)數(shù)指令符號(hào)為—|NOTOK|—，可使用該指令檢查操作數(shù)的值是否為無(wú)效的浮點(diǎn)數(shù)。該指令符號(hào)如下：知識(shí)點(diǎn)3：PLC常用的數(shù)據(jù)類(lèi)型1.常用的數(shù)據(jù)類(lèi)型數(shù)據(jù)類(lèi)型用來(lái)描述數(shù)據(jù)的長(zhǎng)度和屬性，即用于指定數(shù)據(jù)元素的大小及如何解釋數(shù)據(jù)，每個(gè)指令至少支持一個(gè)數(shù)據(jù)類(lèi)型，而部分指令支持多種數(shù)據(jù)類(lèi)型。因此指令上使用的操作數(shù)的數(shù)據(jù)類(lèi)型必須和指令所支持的數(shù)據(jù)類(lèi)型一致，所以在建立變量的過(guò)程中，我們需要對(duì)建立的變量分配相應(yīng)的數(shù)據(jù)類(lèi)型，如表4-2-1。在TIAPortal中設(shè)計(jì)程序時(shí)，用于建立變量的區(qū)域有：變量表、DB塊、FB塊、FC塊、OB塊的接口區(qū)，但并不是所有數(shù)據(jù)類(lèi)型對(duì)應(yīng)的變量表都可以在這些區(qū)域中建立。S7-1200PLC中所支持的數(shù)據(jù)類(lèi)型分為基本的數(shù)據(jù)類(lèi)型、復(fù)雜的數(shù)據(jù)類(lèi)型、參數(shù)數(shù)據(jù)類(lèi)型、系統(tǒng)數(shù)據(jù)類(lèi)型、硬件數(shù)據(jù)類(lèi)型及用戶(hù)自定義數(shù)據(jù)類(lèi)型。l基本數(shù)據(jù)類(lèi)型:是PLC編程中最常用的數(shù)據(jù)類(lèi)型，通常把占用存儲(chǔ)空間64個(gè)二進(jìn)制位以下的數(shù)據(jù)類(lèi)型稱(chēng)為基本的數(shù)據(jù)類(lèi)型。包括位、位系列、整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、日期&時(shí)間、字符。l無(wú)符號(hào)整數(shù)型：位（BOOL）字節(jié)（BYTE）字（WORD）雙字（DWORD）及字符（CHAR）l整數(shù)數(shù)據(jù)類(lèi)型：整數(shù)類(lèi)型有有符號(hào)整數(shù)和無(wú)符號(hào)整數(shù)。l有符號(hào)整數(shù)：短整數(shù)型（SInt），整數(shù)型（Int）和雙整數(shù)型（DInt）l符號(hào)整數(shù)：無(wú)符號(hào)短整數(shù)型（USInt），無(wú)符號(hào)整數(shù)型（UInt）、無(wú)符號(hào)雙整數(shù)型（UDInt）2.整數(shù)數(shù)據(jù)類(lèi)型存儲(chǔ)所有整數(shù)的數(shù)據(jù)類(lèi)型表示符號(hào)都有INT，符號(hào)帶S的表示短整數(shù)型，帶D的表示雙整數(shù)型，帶U的表示無(wú)符號(hào)整數(shù)，符號(hào)中不帶S或D的表示整型，不帶U的表示有符號(hào)整數(shù)型整數(shù)有正整數(shù)和負(fù)整數(shù)，整數(shù)存儲(chǔ)器中的最高為表示符號(hào)位，最高位為0表示正整數(shù)，最高位為則1表示負(fù)整數(shù)例如圖4-2-8：數(shù)值5和-5分別存在MB100中，MB100的數(shù)據(jù)類(lèi)型為SINT3.實(shí)數(shù)數(shù)據(jù)類(lèi)型的存儲(chǔ)實(shí)數(shù)又稱(chēng)為浮點(diǎn)數(shù)，有單精度（32位）浮點(diǎn)數(shù)和雙精度（64位）浮點(diǎn)數(shù)；單、雙精度浮點(diǎn)數(shù)在表示方式除了存儲(chǔ)空間不一樣之外，存儲(chǔ)方式都是一樣的32位單精度浮點(diǎn)數(shù)中，最高位為浮點(diǎn)數(shù)的符號(hào)位，正浮點(diǎn)數(shù)為0，負(fù)浮點(diǎn)數(shù)為1，如圖4-2-9。任務(wù)布置如下圖4-2-9所示為郵件分揀機(jī)實(shí)驗(yàn)?zāi)K，由1位撥碼開(kāi)關(guān)，撥動(dòng)開(kāi)關(guān)和LED指示燈構(gòu)成。1位撥碼開(kāi)關(guān)模擬郵件的郵編號(hào)碼，將檢測(cè)到的郵編傳送給PLC。PLC根據(jù)采集到的郵編號(hào)碼將郵件分揀到對(duì)應(yīng)地區(qū)的郵箱中1至5中，如果出現(xiàn)無(wú)效的郵編則分揀機(jī)自動(dòng)停機(jī)，指示燈報(bào)警。I/O地址分配表表4-2-4I/O地址分配表輸入部分輸出部分器件名稱(chēng)符號(hào)作用輸入地址器件名稱(chēng)符號(hào)作用輸出地址啟動(dòng)按鈕SD啟動(dòng)按鈕I0.0綠燈L1進(jìn)郵件指示燈Q0.0紅外傳感器S1檢測(cè)有無(wú)郵件I0.1紅燈L2檢郵件指示燈Q0.1郵碼撥碼開(kāi)關(guān)A端模擬檢測(cè)郵編號(hào)碼I0.2電機(jī)指示燈M0代