西門子s7200-PLC-定時器和技術(shù)器課程實施

1、本課學習目標,第四部分 S7-200的基本指令系統(tǒng)及編程 定時器和計數(shù)器,定時指令。能陳述定時器的具體使用條件和工作原理，能選用定時器的精度并命名，能夠利用定時器進行系統(tǒng)設計。 計數(shù)指令。能陳述技術(shù)器的具體使用條件和工作原理，能選用計數(shù)器類型，能夠利用計數(shù)器進行系統(tǒng)設計。,交通燈時序,G（23S）Y（2S） R（25S）,1. 定時指令,定時指令用于進行時間的控制。操作數(shù)可以是整數(shù)，也可以是實數(shù)。在梯形圖中用帶參數(shù)和運算符的觸點表示比較指令，比較條件滿足時，觸點閉合，否則打開。 定時器可以進行單一時段的定時，也可以進行多個時段的定時。,接通延時定時器（TON）,page：,定時器號,基準時間,

2、設定時間,1 TON定時器的特性： 1）.TON指令在啟用輸入端使能后，開始計時 2）.當前值大于或等于預設時間（PT）時，定時器觸點接通 3）.當輸入端斷開時，定時器當前值被清除，觸點斷開 4）.達到預設值后，定時器仍繼續(xù)計時，達到最大值32767時，停止計時,2. 定時器指令工作原理,（1）通電延時定時器（TON）指令工作原理。程序及時序分析如圖4-45所示。,LD I0.0 TON T37，100 LD T37 = Q0.0,有記憶的接通延時定時器（TONR）,page：,定時器號,設定時間,基準時間,1 TONR定時器的特性： 1）.TONR指令在啟用輸入端使能后，開始計時 2）.當前

3、值大于或等于預設時間（PT）時，定時器觸點接通,并保持接通 3）.當輸入端斷開時，定時器當前值能被保持 4）.達到預設值后，定時器仍繼續(xù)計時，達到最大值32767時，停止計時,2 記憶型通電延時定時器（TONR）指令工作原理,LD I0.0 TONR T3，100 LD I0.1 R T3，1 LD T3 = Q0.0,斷開延時定時器TOF,page：,定時器號,設定時間,基準時間,1 TOF定時器的特性： 1）.TOF指令在啟用輸入端使能后，定時器觸點立刻接通，此時定時器不計時 2）.當輸入信號由10時，定時器開始計時 3）.當前值=設定值時，定時器觸點才斷開，定時器停止計時,2 斷電延時型

4、定時器（TOF）指令工作原理,LD I0.0 TOF T37，+30 LD T37 = Q0.0,小結(jié)： 1）以上介紹的3種定時器具有不同的功能。接通延時定時器（TON）用于單一間隔的定時；有記憶接通延時定時器（TONR）用于累計時間間隔的定時；斷開延時定時器（TOF）用于故障事件發(fā)生后的時間延時。 2）TOF和TON 共享同一組定時器，不能重復使用。即不能把一個定時器同時用作TOF和TON。例如，不能既有TON T32，又有TOF T32,定時器存儲區(qū) T,page：,S7-200提供3中常用的定時器類型： 1.接通延時定時器 TON 2.有記憶的接通延時定時器 TONR 3.斷開延時定時器

5、 TOF,操作數(shù)最大值的由來 及地址不可以重復,設計舉例一,要求: 啟動時，東西綠燈亮 23s后東西黃燈亮 2s后東西紅燈亮,I/O分配： I0.0：啟動按鈕 I0.1：停止按鈕 Q0.0：東西綠燈 Q0.1：東西黃燈 Q0.2：東西紅燈,返回,設計： 1）設計地鐵車門關(guān)門控制系統(tǒng)，當司機觀察到站臺沒人時，進行車門關(guān)閉，按上關(guān)門按鈕30S后，車門關(guān)閉。 思考：選用何種的定時器，選用精度，該給定時器取名為什么？ 系統(tǒng)設計：,設計： 2）車流控制交通時序，當車流大時，啟動5S延時，當車流小時，時序保持，該選用哪種定時器？ 思考：選用何種的定時器，選用精度，該給定時器取名為什么？ 設計：,停車場管理

6、,2. 計數(shù)指令,計數(shù)指令用于進行脈沖數(shù)的計算。操作數(shù)可以是整數(shù)，也可以是實數(shù)。在梯形圖中用帶參數(shù)和運算符的觸點表示比較指令，比較條件滿足時，觸點閉合，否則打開。 計數(shù)器可以用作增計數(shù)，也可以用作減計數(shù)。,加計數(shù)器 CTU,page：,計數(shù)器編號,復位信號,設定值,1 CTU計數(shù)器的特性： 1）.CTU指令每次在輸入使能端由01時，計數(shù)一次，當前值加一，直到32767 2）.當前值大于或等于預設時間（PV）時，計數(shù)器觸點接通,并保持接通 3）.若復位信號接通，則計數(shù)器復位，當前值清0，觸點斷開,2 加計數(shù)器工作原理：,加計數(shù)指令（CTU）。當輸入有效時，CU=1，計數(shù)器開始計數(shù)，當CU計的脈沖

7、數(shù)=PV時，計數(shù)器狀態(tài)位置1，使輸出置一。當R=1，計數(shù)器清0，停止計數(shù)。,【例4-5】停車場進行車輛計算，當超過300個給出警示。,LD I0.1 LD I0.2 CTU C4，300 LD C4 = Q0.0,減計數(shù)器 CTD,page：,CTD計數(shù)器的特性： 1.減計數(shù)器CTD在LD端接通后，計數(shù)器復位，此時當前值變成設定值 因此一般在使用減計數(shù)器時，首先將計數(shù)值載入，然后再進行計數(shù) 2.每次在輸入使能端由01時，計數(shù)一次，當前值減一，減到0后不再動作 3.當計數(shù)器減到0時，計數(shù)器觸點接通，并保持,載入輸入端,計數(shù)器編號,設定值,（3）減計數(shù)指令（CTD）。當復位LD有效時，LD=1，計

8、數(shù)器把設定值（PV）裝入當前值存儲器，計數(shù)器狀態(tài)位復位（置0）。當LD=0，即計數(shù)脈沖有效時，開始計數(shù)，CD端每來一個輸入脈沖上升沿，減計數(shù)的當前值從設定值開始遞減計數(shù)，當前值等于0時，計數(shù)器狀態(tài)位置位（置1），停止計數(shù)。,【例4-5】停車場滿車位后，當車輛清空后停車場讓車輛進入泊車,LD I0.1 LD I1.0 CTD C4，3 LD C4 = Q0.0,思考： 如果停車場要進行車位實時管理，對進入的車和出去的車進行檢測，設定滿車位為300個？那應該怎么用？,計數(shù)器存儲區(qū),page：,S7-200提供3中常用的計數(shù)器類型： 1.增計數(shù)器 CTU 2.減計數(shù)器 CTD 3.增減計數(shù)器 CTU

9、D,注：使用不同類型的計數(shù)器時，計數(shù)器編號不能重復使用,增減計數(shù)器 CTUD,page：,計數(shù)器編號,復位信號,增計數(shù)信號,減計數(shù)信號,設定值,CTUD計數(shù)器的特性： 1.每次在增計數(shù)信號由01時，計數(shù)一次，當前值加一，直到32767 當前值到達最大值32767后，若增計數(shù)信號再次由01，則當前值變?yōu)?32768 2.每次在減計數(shù)信號由01時，計數(shù)一次，當前值減一，直到-32768 當前值到達最小值-32768后，若減計數(shù)信號再次由01，則當前值變?yōu)?2767 3.只要當前值=設定值PV，計數(shù)器觸點接通。否則計數(shù)器觸點斷開 4.復位輸入端信號接通，則計數(shù)器復位，觸點斷開，計數(shù)器清0,【例4-4

10、】加減計數(shù)器指令應用示例,LD I0.1 LD I0.2 LD I0.3 CTUD C50，4 LD C50 = Q0.0,設計： 設計違章車輛警示體統(tǒng)，當車輛違章次數(shù)達12次時，給出交規(guī)重新學習的警示。 思考：選用何種的計數(shù)器？ 系統(tǒng)設計：,4. 比較指令,比較指令用于兩個操作數(shù)按一定條件的比較。操作數(shù)可以是整數(shù)，也可以是實數(shù)。在梯形圖中用帶參數(shù)和運算符的觸點表示比較指令，比較條件滿足時，觸點閉合，否則打開。 比較觸點可以裝入，也可以串、并聯(lián)。比較指令為上、下限控制提供了極大的方便。,比較運算符：、 操作數(shù)類型： 字節(jié)比較B（Byte）；（無符號整數(shù)） 整數(shù)比較I（Int）/W（Word）；

11、（有符號整數(shù)） 雙字比較D（Double Int/ Word）；（有符號整數(shù)） 實數(shù)比較R（Real）；（有符號雙字浮點數(shù)）,1. 比較指令格式,指令應用舉例,計數(shù)器C0的當前值大于或等于1000時，輸出線圈Q0.0通電。,實現(xiàn)如圖所示的時序圖。,用一個按鈕開關(guān)（I0.0）控制三個燈（Q0.1，Q0.2，Q0.3），按鈕按一下則1#燈亮，再按三下2#燈亮，1燈滅。再按三下3#燈亮，2燈滅。再按三下是3燈滅。再按一下又重復前面的工作。時序圖如圖7所示以此反復。,使用一個按鈕控制兩個燈，第一次按下時，第一盞燈亮，第二盞燈滅；第二次按下時第一盞燈滅，第二盞燈亮；第三次按下時兩盞燈都兩亮；第四次按下時

12、兩盞燈都滅。,I/O分配 輸入：I0.0 輸出：Q0.0 Q0.1,三臺電機M1，M2，M3,啟動時：先動M1-60秒后M2動60秒后M3啟動：停車時：先停M3-30秒后停M2-30秒后M1停。,用計數(shù)指令實現(xiàn)下述控制過程，其動作時序如圖所示：,當I0.2=ON從1#燈亮到3#燈亮，每燈亮3S。當3#燈亮完達到1S后又從1#燈亮到3#燈亮如此循環(huán)下去。,三電機相隔5s啟動，各運行10s停止，循環(huán)往復，繪出三電機一周期運行如圖所示,利用計數(shù)器與比較指令，設計一個24 小時可設定定時時間的住宅控制器的控制程序（以30分鐘為一個設定單位），要求實現(xiàn)如下的控制： （1）早晨6：30，鬧鐘每秒鐘響1 次

13、，10 秒后自動停止； （2）9：0017：00，起動住宅報警系統(tǒng)； （3）晚上6：00，打開住宅照明； （4）晚上10：00 關(guān)閉住宅照明。,梯形圖編程的基本規(guī)則 梯形圖程序由網(wǎng)絡組成（邏輯行），每個網(wǎng)絡由一個或幾個梯級組成。 從左母線向右以觸點開始，以線圈或指令盒結(jié)束，構(gòu)成一個梯級，觸點不能出現(xiàn)在線圈右邊 。在一個梯級中，左右母線之間是一個完整的“電路”，不允許短路、開路，也不允許“能流”反向流動。,二、 梯形圖程序設計原則,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，通過觸點接。與“能流”無關(guān)的指令盒或線圈直接接在左母線上。如LBL、SCR、SCRE

14、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，用于指令的級聯(lián)。無允許輸出端的指令盒不能用于級聯(lián)（如CALL、LBL、SCR等）。如果指令盒EN存在“能流”，且指令盒被準確無誤地執(zhí)行后，此時ENO=1并把能流傳到下一個指令盒或線圈。如果執(zhí)行存在錯誤，則“能流”就在錯誤的指令盒終止，ENO=0。,梯形圖編程的基本規(guī)則 輸入點狀態(tài)由外部輸入設備的開關(guān)信號驅(qū)動，用戶程序不能隨意改變 梯形圖中同一觸點可以多次重復使用 梯形圖中同一繼電器線圈只能出現(xiàn)一次（置位、復位除外），通常不能重復使用，若多次使用則最后一次有效。但它的觸點可以無限

15、次使用。即線圈可以做觸點使用，但觸點不能做線圈使用。 雙線圈輸出：在一個程序中，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、置位和復位指令中。2、跳轉(zhuǎn)指令中。,梯形圖每一“梯級”都是從左邊母線開始，輸出線圈接在右邊母線上，所有觸點不能畫在輸出線圈的右邊。輸出線圈不能直接連接在左母線上，若必須的話，則可通過插入常閉觸點將線圈連于左母線上。,錯誤,正確,梯形圖編程的基本規(guī)則 上重下輕原則：幾個串聯(lián)支路并聯(lián)，應將觸點多的支路安排在上面。 左重右輕原則：幾個并聯(lián)支路串聯(lián)，應將并聯(lián)支路數(shù)多的安排在左面，以縮短用戶程序的掃描時間。,若幾個并聯(lián)回路串聯(lián)，應將

16、觸點最多的回路放在梯形圖的最左面；若幾個串聯(lián)回路并聯(lián)，應將觸點最多的回路放在梯形圖的最上面。,錯誤,正確,梯形圖設計規(guī)則 梯形圖沒有實際的電流流動，被假設的“能流”實際是控制系統(tǒng)的信號流，它只能單方向流動，不能產(chǎn)生反流。即梯形圖必須符合從上至下、從左到右的執(zhí)行原則，否則不能直接編程。 梯形圖中的觸點應畫在水平線上，不能畫在垂直線上。,錯誤,正確,不包含觸點的分支應放在垂直方向上，不能放在水平方向上，以便識別觸點的組合和對輸出線圈的控制路徑。,錯誤,正確,第三模塊 三相異步電動機的順序啟動控制,任務一 電動機的順序啟動控制 （1）電動機的順序啟動、同時停止 （2）電動機的順序啟動、順序停止 （3

17、）電動機的順序啟動、逆序停止 任務二 用PLC內(nèi)部定時器實現(xiàn)電機的順序 控制,2.1 電動機的順序啟動、同時停止,控制要求： 電動機1啟動后，電動機2才能啟動；若電動機1不啟動，電動機2無法啟動；按下停止按鈕后，兩臺電動機同時停止。,任務一 電動機的順序啟動控制,2.1 電動機的順序啟動、同時停止,2.1 電動機的順序啟動、同時停止,I/O分配表：,2.1 電動機的順序啟動、同時停止,PLC接線圖：,2.1 電動機的順序啟動、同時停止,梯形圖,2.2 電動機的順序啟動、順序停止,控制要求： 電動機1啟動后，電動機2才能啟動；若電動機1不啟動，電動機2無法啟動。電動機1停止后，電動機2才能停止；

18、若電動機1不停止，則電動機2無法停止。,2.2 電動機的順序啟動、順序停止,2.2 電動機的順序啟動、順序停止,I/O分配表：,2.2 電動機的順序啟動、順序停止,PLC接線圖：,2.2 電動機的順序啟動、順序停止,梯形圖,2.3 電動機的順序啟動、逆序停止,控制要求： 電動機1啟動后，電動機2才能啟動；若電動機1不啟動，電動機2無法啟動。電動機2停止后，電動機1才能停止；若電動機2不停止，則電動機1無法停止。,2.3 電動機的順序啟動、逆序停止,2.3 電動機的順序啟動、逆序停止,I/O分配表：,2.3 電動機的順序啟動、逆序停止,PLC接線圖：,2.3 電動機的順序啟動、逆序停止,梯形圖,

19、Y-降壓起動控制（1）,I/O分配表,Y-降壓起動控制（1）,項目三： Y-降壓起動控制（1）,PLC接線圖,項目三：Y-降壓起動控制（1）,Y-降壓起動控制（2）,Y-降壓起動控制（2）,I/O分配表,項目三 ：Y-降壓起動控制（2）,PLC接線圖,項目三 ： Y-降壓起動控制（2）,任務二 用PLC內(nèi)部定時器實現(xiàn)電動機的順序啟動控制,項目一：實現(xiàn)閃光報警控制（4s循環(huán)） 項目二：電動機順序啟動、順序停止控制 項目三：電動機順序啟動、逆序停止控制 項目四：電動機延時啟動、停止控制,項目一：實現(xiàn)閃光報警控制（4s閃光報警循環(huán)）,I/O分配表：,項目一：實現(xiàn)閃光報警控制（4s閃光報警循環(huán)）,PL

20、C接線圖：,給出I/O分配表； 畫出PLC接線圖； 繪制梯形圖。,考核3要求,單按鈕電動機啟停PLC控制程序,單按鈕啟停 電路控制程序,單按鈕啟停 控制波形圖,單按鈕控制電動機起停,page：,單按鈕控制一個輸出,page：,單按鈕控制一個輸出,水箱自動儲水控制系統(tǒng) 控制要求：如圖所示儲水箱，由電磁閥控制進水。當水位低于下限位時，電磁閥Y打開進水。當水位高于上限位時，電磁閥Y關(guān)閉。下限位傳感器為S1，水位低于S1時，S1閉合；水位高于S1時，S1斷開。上限位傳感器為S2，水位高于S2時，S2閉合；水位低于S2時，S2斷開。,(1) I/O分配：I/O分配表見表。,(2) 程序如圖所示。,控制要求： 一自動倉庫存放某種貨物，最多6000箱，需對所存的貨物進出計數(shù)。貨物多于1000箱，燈L1亮；貨物多于5000箱，燈L2亮。 其中，L1和L2分別受Q0.0和Q0.1控制，數(shù)值1000和5000分別存儲在VW20和VW30字存儲單元中。,程序舉例,6000,時序圖,習題練習： 1、互鎖正反轉(zhuǎn)控制電路。 2、星三角啟動控制電路。 3、在三個不同的地點，可以開關(guān)一盞燈。 4、200分鐘延時器。 5、一個按鈕控制3種風速，按1下第高風，再按2下中風，再按3下低風，依次循環(huán)。