電氣控制與S7-1200 PLC應(yīng)用教程 課件 項(xiàng)目8-2：電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)轉(zhuǎn)的PLC控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試

項(xiàng)目導(dǎo)入電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)轉(zhuǎn)的PLC控制電路是如何設(shè)計(jì)的？電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)轉(zhuǎn)的PLC控制電路是如何工作的？在電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)轉(zhuǎn)PLC控制電路的基礎(chǔ)上，如何采用PLC來(lái)實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)和長(zhǎng)動(dòng)混合控制？項(xiàng)目八：電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)轉(zhuǎn)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)上節(jié)課內(nèi)容回歸—弄清楚以下幾個(gè)問(wèn)題：一、什么是PLC？二、PLC是怎么來(lái)的？三、PLC能夠用在什么地方？四、PLC有哪些特點(diǎn)？五、PLC由哪些部分組成？六、主流的PLC有哪些？七、PLC有哪些編程語(yǔ)言？八、S7-1200PLC有哪些類型與編程語(yǔ)言？傳統(tǒng)的繼電器控制原理圖任務(wù)三電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)行PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)確定與分配輸入輸出信號(hào)繪制輸入輸出接線圖編寫(xiě)PLC梯形圖與模擬仿真安裝接線與調(diào)試41231、設(shè)計(jì)流程（1）確定與分配輸入輸出信號(hào)輸入輸出元器件代號(hào)元器件功能輸入繼電器元器件代號(hào)元器件功能輸出繼電器SB1起動(dòng)按鈕I0.0KM控制電機(jī)起停Q0.0SB2停止按鈕I0.1KML1L3L2FU1KMQSSB1FU2KMM3～FRFRSB2（2）繪制輸入輸出接線圖（PLC控制原理圖）CPU1211CAC/DC/RLY型號(hào)PLC控制原理圖（2）繪制輸入輸出接線圖（PLC控制原理圖）CPU1211CDC/DC/DC型號(hào)PLC控制原理圖（3）PLC梯形圖設(shè)計(jì)TIAPortalV17軟件應(yīng)用（4）PLC梯形圖編程與仿真TIAPortalV17軟件使用介紹TIA(TotallyIntegratedAutomation，全集成自動(dòng)化)Portal（博圖）是西門(mén)子公司開(kāi)發(fā)的高集成度工程組態(tài)系統(tǒng)，包括STEP7Basic與WinCCBasic。它提供了直觀易用的編輯器，用于對(duì)S7-1200、1500和精簡(jiǎn)系列面板進(jìn)行高效組態(tài)。TIA提供了兩種編程語(yǔ)言(LAD和FBD)。S7-PLCSIMV17程序仿真（5）PLC控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試程序下載實(shí)時(shí)工業(yè)以太網(wǎng)是現(xiàn)場(chǎng)總線發(fā)展的趨勢(shì)，Profinet是基于工業(yè)以太網(wǎng)的現(xiàn)場(chǎng)總線，是開(kāi)放式的工業(yè)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)，它使工業(yè)以太網(wǎng)的應(yīng)用擴(kuò)展到了控制網(wǎng)絡(luò)最底層的現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。S7-1200與編程計(jì)算機(jī)可通過(guò)Profinet或CM1241（RS485）點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接通信，進(jìn)行程序下載與上傳。運(yùn)行調(diào)試1.位邏輯指令

表8-4

基本邏輯指令主要包括觸點(diǎn)和線圈指令、位操作指令和位檢測(cè)指令等17種。任務(wù)四項(xiàng)目所用PLC指令認(rèn)知1.位邏輯指令

表8-4

基本邏輯指令任務(wù)四項(xiàng)目所用PLC指令介紹本項(xiàng)目所用指令說(shuō)明

1.觸點(diǎn)指令和線圈指令

觸點(diǎn)指令有常開(kāi)和常閉觸點(diǎn)，線圈指令包括輸出線圈、取反線圈等，這些是構(gòu)成邏輯的基本元件和要素。2.置位和復(fù)位指令

置位（Set）和復(fù)位（Reset）指令的LAD形式及功能。

表4-2

置位和復(fù)位指令的功能表1819I0.0閉合后，Q0.0線圈被置位為1（始終得電）；I0.1閉合后，Q0.0線圈被復(fù)位為0（始終失電）。I0.0和I0.1同時(shí)閉合后，M2.0、M2.1及M2.2三個(gè)線圈（M2.0開(kāi)始的3個(gè)位）同時(shí)被置位為1，線圈保持得電狀態(tài)；I0.0和I0.2同時(shí)閉合后，M2.0、M2.1及M2.2三個(gè)線圈同時(shí)被復(fù)位為0，線圈保持失電狀態(tài)。203.觸發(fā)器指令SR觸發(fā)器和RS觸發(fā)器指令的LAD形式及功能如表所示。

表4-3

SR觸發(fā)器和RS觸發(fā)器指令的功能表

21SR復(fù)位優(yōu)先觸發(fā)器RS置位優(yōu)先觸發(fā)器SR1輸出位RS1輸出位00保持前一狀態(tài)00保持前一狀態(tài)010100101011110111SR觸發(fā)器、RS觸發(fā)器的真值表：分別用觸點(diǎn)線圈指令、置位復(fù)位指令、觸發(fā)器指令等幾種編程方法編寫(xiě)電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)轉(zhuǎn)PLC控制梯形圖，并進(jìn)行仿真調(diào)試。方法一：觸點(diǎn)線圈指令其它方法自行思考任務(wù)五PLC控制系統(tǒng)工作原理分析為什么起動(dòng)按鈕按下后，電動(dòng)機(jī)會(huì)起動(dòng)？為什么停止按鈕要接常開(kāi)觸點(diǎn)？能不能接常閉觸點(diǎn)？1.S7-1200PLC的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)地址及尋址方式◆輸入過(guò)程映像區(qū)（Ｉ）◆輸出過(guò)程映像區(qū)（Q）◆位存儲(chǔ)區(qū)（M）◆臨時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)（L）◆數(shù)據(jù)塊存儲(chǔ)區(qū)（DB）一、S7-1200PLC的編程元件及其功能2.S7-1200PLC各編程軟元件的含義及其作用（1）輸入映像存儲(chǔ)區(qū)（Ｉ）用于存放PLC輸入信號(hào)的狀態(tài)值（2）輸出映像存儲(chǔ)區(qū)（Q）用于存放程序的運(yùn)算結(jié)果，驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備（3）位存儲(chǔ)區(qū)（M）用于存放程序運(yùn)行時(shí)所需要的大量中間變量和臨時(shí)數(shù)據(jù)，與中間繼電器功能相似。（4）臨時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)（L）用于存放FC或FB執(zhí)行時(shí)所需的臨時(shí)變量。（5）數(shù)據(jù)塊存儲(chǔ)區(qū)（DB）用于存放用戶的各種數(shù)據(jù)。

相當(dāng)于一個(gè)宿舍的房間號(hào)編排方式。存儲(chǔ)器地址的表示有位、字節(jié)、字、雙字等格式。（1）位尋址：Ax.y

。這里的A是存儲(chǔ)器區(qū)域標(biāo)識(shí)符、x是字節(jié)地址號(hào)、y是位號(hào)。存儲(chǔ)器區(qū)域識(shí)符類似于樓號(hào)，x類似于樓層號(hào)，y類似于房號(hào)。3.S7-1200的編址方式I4.5（2）字節(jié)尋址：8位二進(jìn)制數(shù)組成1個(gè)字節(jié)(Byte):MW100（3）字尋址：2個(gè)8位字節(jié)組成1個(gè)字(Word):MD100（4）雙字尋址：2個(gè)16位字組成1個(gè)雙字(DWord):MB100701.了解PLC的工作過(guò)程二、PLC控制系統(tǒng)的工作原理

PLC采用循環(huán)掃描的工作方式。CPU從第一條指令開(kāi)始按指令步序號(hào)作周期性的循環(huán)掃描，如果無(wú)跳轉(zhuǎn)指令,則從第一條指令開(kāi)始逐條順序執(zhí)行用戶程序，直至遇到結(jié)束符后又返回第一條指令，周而復(fù)始不斷循環(huán)，每一個(gè)循環(huán)稱為一個(gè)掃描周期。一個(gè)掃描周期大約幾十毫秒。（1）讀取I0.0、I0.1狀態(tài)（2）執(zhí)行程序：（3）輸出Q0.0狀態(tài)

一個(gè)掃描周期主要分為三個(gè)階段：輸入采樣階段、程序執(zhí)行階段、輸出刷新階段。

輸入刷新

程序執(zhí)行輸出刷新一個(gè)掃描周期輸入刷新用戶輸出設(shè)備輸入端子輸入鎖存器輸入映象寄存器輸出映象寄存器輸出鎖存器輸出端子程序執(zhí)行用戶輸入設(shè)備寫(xiě)讀讀等效電路2.畫(huà)等效電路，并分析其工作過(guò)程3.常用的控制系統(tǒng)工作方式比較（1）繼電器－接觸器控制系統(tǒng)：并行工作方式（2）PLC控制系統(tǒng)：循環(huán)掃描方式工作（3）單片機(jī)控制系統(tǒng)：中斷/查詢方式工作任務(wù)六項(xiàng)目拓展—電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)與長(zhǎng)動(dòng)PLC控制FU1KMM3～FRQSL1L3L2主電路控制電路c)確定與分配輸入輸出信號(hào)繪制輸入輸出接線圖編寫(xiě)PLC梯形圖與仿真調(diào)試1231、設(shè)計(jì)流程實(shí)物安裝調(diào)試4工作原理分析與報(bào)告撰寫(xiě)5（1）確定與分配輸入輸出信號(hào)輸入輸出元器件代號(hào)元器件功能輸入繼電器元器件代號(hào)元器件功能輸出繼電器SB1起動(dòng)按鈕I0.0KM控制電機(jī)起停Q0.1SB2停止按鈕I0.1SB3點(diǎn)動(dòng)按鈕I0.2FR過(guò)載保護(hù)I0.3FU1KMM3～FRQSL1L3L2主電路控制電路（2）繪制輸入輸出接線圖DC/DC/DC型號(hào)PLC控制電氣原理圖AC/DC/RLY型號(hào)PLC控制原理圖可自行繪制。（3）編寫(xiě)PLC梯形圖（4）工作原理分析1）長(zhǎng)動(dòng)：按下SB1，I0.0接通，程序段1中M0.0接通并自鎖，程序段3中Q0.1接通，硬件電路中KA線圈得電，KA常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，KM線圈得電，KM主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)并持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。2）停止:按下SB2，I0.1接通，程序段1中M0.0斷開(kāi)，程序段3中Q0.1斷開(kāi)，硬件電路中KA、KM線圈失電，KM主觸點(diǎn)斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)停止