PLC應(yīng)用技術(shù)（S7-1200機(jī)型）課件 項(xiàng)目二 自動(dòng)小車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

《可編程控制器技術(shù)應(yīng)用》三相異步電動(dòng)機(jī)自鎖控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主講教師：×××Microbot目錄010203第一部分：任務(wù)描述第二部分：任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施第三部分：任務(wù)檢查與評(píng)價(jià)目錄第一部分任務(wù)描述繼電器-接觸器控制的三相異步電動(dòng)機(jī)自鎖控制的主電路和控制電路如圖2-1所示，用1200系列PLC系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)其自鎖控制，要求完成PLC系統(tǒng)外部控制電路接線，并利用博途軟件進(jìn)行編程、仿真、下載，并運(yùn)行。一、任務(wù)描述圖2-1三相異步電動(dòng)機(jī)自鎖電氣原理圖一、任務(wù)描述1.學(xué)習(xí)目標(biāo)（1）了解1200系列PLC系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。（2）理解基本輸入、輸出指令的含義。（3）掌握簡(jiǎn)單PLC邏輯控制類程序設(shè)計(jì)方法。（4）能繪制三相異步電動(dòng)機(jī)自鎖控制PLC系統(tǒng)外部接線圖。（5）會(huì)使用博途軟件。（6）能利用基本的輸入、輸出指令來(lái)編寫(xiě)三相異步電動(dòng)機(jī)自鎖控制的PLC程序。一、任務(wù)描述2.實(shí)施條件（1）已經(jīng)安裝完畢的1200系列PLC系統(tǒng)一套,型號(hào)為CPU1214CDC/DC/繼電器，如圖2-2所示。（2）已經(jīng)安裝好博途軟件的計(jì)算機(jī)一臺(tái)。圖2-21200系列PLC系統(tǒng)一、任務(wù)描述3.安全提示（1）PLC所有模塊的安裝與接線必須在斷電的情況下操作。（2）在安裝接線完成后，必須由指導(dǎo)教師檢查后才能上電運(yùn)行。（3）在通電的情況下，不能用手去觸摸任何金屬端子。（4）出現(xiàn)任何異常情況先斷電，并立即向指導(dǎo)教師報(bào)告。目錄第二部分任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施任務(wù)實(shí)施過(guò)程如圖2-3所示。圖2-3任務(wù)實(shí)施過(guò)程二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施1.PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)（1）分析繼電器-接觸器控制自鎖控制線路工作原理在圖2-1中，按下”啟動(dòng)”按鈕SB1，KM線圈得電，KM動(dòng)合觸頭閉合，電動(dòng)機(jī)M啟動(dòng)并連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)松開(kāi)SB1后，雖然它恢復(fù)到斷開(kāi)位置，但由于有KM的輔助動(dòng)合觸頭與之并聯(lián)，因此KM線圈仍保持通電。正是由于自鎖觸頭的作用，所以在松開(kāi)SB1時(shí)，電動(dòng)機(jī)仍能繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，而不是點(diǎn)動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)。按下SB2時(shí)，KM線圈失電，電動(dòng)機(jī)M停轉(zhuǎn)。當(dāng)松開(kāi)SB2時(shí)，其常閉觸頭雖然恢復(fù)為閉合狀態(tài)，但因接觸器KM的自鎖觸頭在其線圈失電的瞬間已斷開(kāi)解除了自鎖。所以接觸器KM的線圈不能得電，KM的主觸點(diǎn)斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)M就不再運(yùn)轉(zhuǎn)。二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施1.PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)（2）繪制PLC外部接線原理圖對(duì)于繼電器-接觸器控制線路，其工作過(guò)程的取決于兩個(gè)按鈕SB1和SB2，按下SB1，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)，按下SB2，電動(dòng)機(jī)停機(jī)，稱SB1和SB2是線路的輸入設(shè)備，它們提供的是系統(tǒng)動(dòng)作的輸入信號(hào)；而按下SB1和SB2后，電動(dòng)機(jī)是否會(huì)反應(yīng)，還取決于KM，KM得電，電動(dòng)機(jī)才能通電，KM失電，電動(dòng)機(jī)才能斷電，稱KM是線路的輸出設(shè)備，它接收了系統(tǒng)的輸出信號(hào)。對(duì)于PLC控制系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，輸入設(shè)備和輸出設(shè)備沒(méi)有發(fā)生變化，只是控制的方式不一樣了。PLC將輸入設(shè)備按鈕SB1和SB2及熱繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)FR接入PLC的輸入端子，將輸出設(shè)備KM接入PLC的輸出端子，同時(shí)接上PLC系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)電源，那么PLC的外部接線就完成了（具體原理參考項(xiàng)目一）。外部接線圖如圖2-4所示。圖2-4PLC外部接線原理圖二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施2.程序知識(shí)準(zhǔn)備

在本系統(tǒng)中，PLC需要讀取外部的開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)，并將運(yùn)算完成的結(jié)果輸出給輸出給外部設(shè)備。這些都需要輸入、輸出指令來(lái)實(shí)現(xiàn)。（1）數(shù)據(jù)類型在1200PLC用戶程序中，可使用預(yù)定義的數(shù)據(jù)類型有以下幾類：a.基本數(shù)據(jù)類型（二進(jìn)制數(shù)、整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、定時(shí)器、DATE、TOD、LTOD、CHAR、WCHAR）b.復(fù)雜數(shù)據(jù)類型（DT、LDT、DTL、STRING、WSTRING、ARRAY、STRUCT）二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施2.程序知識(shí)準(zhǔn)備（2）讀取指令、輸出指令介紹在本系統(tǒng)中，需要使用BOOL型數(shù)據(jù)，即二進(jìn)制數(shù)據(jù)。a.基本邏輯指令基本邏輯指令如表2-1所示圖標(biāo)指令含義讀取指令：表示讀取某個(gè)BOOL型數(shù)據(jù)。當(dāng)該數(shù)據(jù)的寄存器的值為“0”時(shí)，該觸點(diǎn)表現(xiàn)為斷開(kāi)的狀態(tài)；當(dāng)寄存器的值為“1”時(shí)，該觸點(diǎn)表現(xiàn)為導(dǎo)通的狀態(tài)。反向讀取指令：表示讀取某個(gè)BOOL型數(shù)據(jù)。當(dāng)該數(shù)據(jù)的寄存器的值為“0”時(shí)，該觸點(diǎn)表現(xiàn)為導(dǎo)通的狀態(tài)；當(dāng)寄存器的值為“1”時(shí)，該觸點(diǎn)表現(xiàn)為斷開(kāi)的狀態(tài)。輸出指令：線圈是將邏輯運(yùn)算結(jié)果寫(xiě)入指定的地址，根據(jù)邏輯運(yùn)算，如果該線圈能導(dǎo)通，則往對(duì)應(yīng)的變量中寫(xiě)入“1”，否則寫(xiě)入“0”。反向輸出指令：反向輸出指令如圖XX所示。根據(jù)邏輯判斷，如果有能流流入反向輸出線圈則寫(xiě)入0，否則寫(xiě)入1。與輸出線圈的邏輯相反。表2-1基本邏輯指令二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施2.程序知識(shí)準(zhǔn)備b.多觸點(diǎn)的串聯(lián)圖2-5所示梯形圖及指令表表示了多觸點(diǎn)的串聯(lián)用法。圖中梯形圖的含義解釋為：當(dāng)程序段中的動(dòng)合觸點(diǎn)I0.0，I0.1同時(shí)接通，則線圈Q0.0得電，動(dòng)合觸點(diǎn)I0.0，I0.1都不接通，或只有一個(gè)接通，線圈Q0.0都不得電。圖2-5多觸點(diǎn)串聯(lián)二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施2.程序知識(shí)準(zhǔn)備c.多觸點(diǎn)的并聯(lián)圖2-6所示梯形圖及指令表表示了多觸點(diǎn)的并聯(lián)用法。圖中梯形圖的含義解釋為：當(dāng)程序段中的動(dòng)合觸點(diǎn)I0.0，I0.1同時(shí)接通，則線圈Q0.0得電，動(dòng)合觸點(diǎn)I0.0，I0.1都不接通，或只有一個(gè)接通，線圈Q0.0都不得電。圖2-6多觸點(diǎn)并聯(lián)二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施3.程序輸入和仿真（1）項(xiàng)目的新建如圖2-7所示，點(diǎn)擊“創(chuàng)新新項(xiàng)目”，定義好項(xiàng)目名稱及存儲(chǔ)路徑，點(diǎn)擊“創(chuàng)建”按鈕完成項(xiàng)目的新建。圖2-7新建一個(gè)項(xiàng)目二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施3.程序輸入和仿真（2）CPU選型如圖2-8所示，在項(xiàng)目視圖中選擇“組態(tài)設(shè)備”圖2-8組態(tài)設(shè)備二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施3.程序輸入和仿真

如圖2-9所示，點(diǎn)擊添加新設(shè)備，按照我們選定的CPU型號(hào)（S71200-CPU1214CDC/DC/RLY）進(jìn)行選取。點(diǎn)擊“添加”，完成CPU型號(hào)的選擇。圖2-9CPU型號(hào)的選擇二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施3.程序輸入和仿真（3）變量的添加如圖2-10所示，在項(xiàng)目樹(shù)中打開(kāi)“默認(rèn)變量表”，按照?qǐng)D所示的接線原理圖添加相應(yīng)的變量圖2-10變量的添加二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施3.程序輸入和仿真（4）程序的編寫(xiě)如圖2-11所示，點(diǎn)擊項(xiàng)目樹(shù)中“程序塊”中的“main”，利用指令欄中的快捷按鈕輸入PLC程序。自鎖控制線路是梯形圖程序設(shè)計(jì)中最典型的基本電路。它包含下列因素。a.驅(qū)動(dòng)線圈。每一個(gè)梯形圖邏輯行都必須針對(duì)驅(qū)動(dòng)線圈。b.線圈得電的條件。梯形圖邏輯行中除了線圈外，還有觸點(diǎn)的組合，即線圈得電的條件，也就是使線圈ON的條件c.線圈保持驅(qū)動(dòng)的條件。即觸點(diǎn)組合中使線圈得以保存的條件。d.線圈失電的條件。即觸點(diǎn)組合中使線圈由ON變?yōu)镺FF的條件.因此，根據(jù)上述情況，其梯形圖為：”啟動(dòng)”按鈕與”停止”按鈕串聯(lián)，并在”啟動(dòng)”按鈕兩端并上線圈觸點(diǎn)，然后串接驅(qū)動(dòng)線圈。二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施3.程序輸入和仿真（4）程序的編寫(xiě)圖2-11程序的編寫(xiě)二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施3.程序輸入和仿真（5）程序的編譯如圖2-12所示，在項(xiàng)目樹(shù)CPU上點(diǎn)擊右鍵，在彈出的菜單中依次選擇“編譯”-“硬件（完全重建）”，“編譯”-“軟件（完全重建）”。編譯完成后如圖2-13所示。圖2-12程序的編譯二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施3.程序輸入和仿真（5）程序的編譯圖2-13編譯完成二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施3.程序輸入和仿真（6）程序的仿真下載如圖2-14所示，點(diǎn)擊快捷命令欄的仿真圖標(biāo)開(kāi)始運(yùn)行仿真。圖2-14仿真運(yùn)行二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施3.程序輸入和仿真（6）程序的仿真下載如圖2-15所示，博圖軟件會(huì)提供一個(gè)虛擬的PLC來(lái)進(jìn)行程序測(cè)試。點(diǎn)擊“下載按鈕”，將寫(xiě)好的自鎖程序下載到PLC里面去。圖2-15PLC搜索二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施3.程序輸入和仿真（6）程序的仿真下載如圖2-16所示。點(diǎn)擊“裝載”，完成程序的下載。圖2-16程序的裝載二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施3.程序輸入和仿真（6）程序的仿真下載如圖2-17所示下載完成時(shí)，在下拉菜單中選擇“啟動(dòng)模塊”，點(diǎn)擊“完成按鈕”。圖2-17程序下載完成及啟動(dòng)二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施3.程序輸入和仿真（6）程序的仿真下載如圖2-18所示，仿真PLC狀態(tài)被切換到RUN狀態(tài)，表示正在運(yùn)行PLC程序。圖2-18仿真PLC二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施3.程序輸入和仿真（6）程序的仿真下載如圖2-19所示，點(diǎn)擊快捷操作按鈕“啟用監(jiān)視”，準(zhǔn)備對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試。圖2-19程序的監(jiān)視二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施3.程序輸入和仿真（7）程序的仿真測(cè)試在連接實(shí)體PLC的情況下，如圖2-2-所示，當(dāng)外部按鈕SB1沒(méi)有接通，映像寄存器中的I0.0是斷開(kāi)的即為假，對(duì)應(yīng)映像表bit（位）為0；如圖XX所示，當(dāng)外部按鈕SB1接通，映像寄存器中的I0.0接通即為真，對(duì)應(yīng)映像表bit（位）置1。而在仿真情況下，我們無(wú)法通過(guò)外部按鈕來(lái)給PLC輸入信息。因此，我們采用強(qiáng)制的方式來(lái)對(duì)程序進(jìn)行測(cè)試。圖2-20輸入寄存器的變化二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施3.程序輸入和仿真（7）程序的仿真測(cè)試如圖2-21所示，點(diǎn)擊虛擬PLC的“高級(jí)選項(xiàng)”按鈕圖2-21選擇高級(jí)選項(xiàng)二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施3.程序輸入和仿真（7）程序的仿真測(cè)試如圖2-22所示，點(diǎn)擊菜單欄的“項(xiàng)目”-“新建”，新建一個(gè)虛擬仿真項(xiàng)目。在定義好項(xiàng)目名稱和存儲(chǔ)路徑后點(diǎn)擊“創(chuàng)建”按鈕，完成虛擬仿真項(xiàng)目的創(chuàng)建。圖2-22創(chuàng)建仿真項(xiàng)目二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施3.程序輸入和仿真（7）程序的仿真測(cè)試如圖2-23所示，點(diǎn)擊虛擬仿真項(xiàng)目的“項(xiàng)目樹(shù)”中的sim表格，并把程序中所有的變量都添加進(jìn)表中。圖2-23創(chuàng)建監(jiān)控變量表二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施3.程序輸入和仿真（7）程序的仿真測(cè)試如圖2-24所示，當(dāng)修改sim表格中輸入信號(hào)的狀態(tài)時(shí)，PLC程序狀態(tài)也會(huì)隨之發(fā)生變化。圖2-24程序的調(diào)試二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施3.程序輸入和仿真（7）程序的仿真測(cè)試和繼電器控制電路圖一樣，圖中的豎線表示電源線，假設(shè)豎線為直流電源的正極或交流電源的相線，右邊的末端為直流電源的負(fù)極或交流電源的零線。在各條水平連線上，就可能出現(xiàn)自左向右的概念性“能流”，這些“能流”流經(jīng)一個(gè)個(gè)觸點(diǎn)，而這些觸點(diǎn)能否讓能流經(jīng)過(guò)，取決于觸點(diǎn)的閉合與斷開(kāi)。而最終的輸出點(diǎn)狀態(tài)則取決于能流能否流通。同理，可以測(cè)試停止信號(hào)及FR信號(hào)對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響，從而完成程序的仿真調(diào)試。二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施4.程序下載和運(yùn)行電腦是通過(guò)以太網(wǎng)方式與PLC進(jìn)行連接的，連接時(shí)需要對(duì)電腦和PLC的IP地址進(jìn)行設(shè)定，PLC默認(rèn)的IP地址是192.168.0.1，所以需要設(shè)置電腦本地IP地址（手動(dòng)IP），保證和PLC地址不同且同在一個(gè)網(wǎng)段內(nèi)。這樣才能通過(guò)以太網(wǎng)方式連接PLC。電腦IP設(shè)置可以參考圖2-25所示。圖2-25電腦IP設(shè)定二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施4.程序下載和運(yùn)行如圖2-26所示，打開(kāi)項(xiàng)目視圖，點(diǎn)擊下載按鈕，在彈出對(duì)話框選擇PG/PC接口類型和電腦網(wǎng)卡，并記住PLC的IP地址（示例中的192.168.0.1），將程序下載完成后即可運(yùn)行。運(yùn)行步驟與仿真相同。圖2-26程序的下載

二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施4.程序下載和運(yùn)行將程序運(yùn)行的結(jié)果記錄下表當(dāng)前狀態(tài)操作系統(tǒng)的變化電機(jī)停止時(shí)按下啟動(dòng)按鈕電機(jī)停止時(shí)按下停止按鈕電機(jī)運(yùn)行時(shí)按下啟動(dòng)按鈕電機(jī)運(yùn)行時(shí)按下停止按鈕二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施5.6S整理在所有的任務(wù)都完成后，按照6S職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)打掃實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地。整理：要與不要，一留一棄;整頓：科學(xué)布局，取用快捷;清掃：清除垃圾，美化環(huán)境;清潔：清潔環(huán)境，貫徹到底;素養(yǎng)：形成制度，養(yǎng)成習(xí)慣;安全：安全操作，以人為本。目錄第三部分任務(wù)檢查與評(píng)價(jià)三、任務(wù)檢查與評(píng)價(jià)評(píng)分點(diǎn)得分硬件能正確識(shí)別模塊，并了解模塊的主要功能（10）模塊安裝到位（10）接線正確且符合中級(jí)維修電工工藝標(biāo)準(zhǔn)（10）安全操作（10）軟件熟悉自鎖控制系統(tǒng)的電氣控制線路工作原理（10）CPU選型正確（10）變量表正確（10）編譯、上傳、下載程序正確（10）自鎖控制系統(tǒng)的程序功能正確（10）職業(yè)素養(yǎng)課后整理等（10）《可編程控制器技術(shù)應(yīng)用》謝謝觀看！《可編程控制器技術(shù)應(yīng)用》三相異步電動(dòng)機(jī)接觸器正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主講教師：×××Microbot目錄010203第一部分：任務(wù)描述第二部分：任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施第三部分：任務(wù)檢查與評(píng)價(jià)目錄第一部分任務(wù)描述三相異步電動(dòng)機(jī)接觸器互鎖正反轉(zhuǎn)控制電路如圖2-27所示。用1200系列PLC實(shí)現(xiàn)其正反轉(zhuǎn)控制，要求完成1200系列PLC系統(tǒng)外部控制電路接線，并利用博途軟件進(jìn)行編程、仿真、下載，并運(yùn)行。一、任務(wù)描述圖2-27

三相異步電動(dòng)機(jī)接觸器互鎖正反轉(zhuǎn)控制電路圖一、任務(wù)描述1.學(xué)習(xí)目標(biāo)（1）了解PLCI/O模塊接線方式。（2）理解PLC置位/復(fù)位指令的含義。（3）掌握PLC編程的分析設(shè)計(jì)法。（4）能繪制接觸器互鎖正反轉(zhuǎn)線路的PLC系統(tǒng)外部接線圖。（5）能利用置位/復(fù)位指令編寫(xiě)接觸器互鎖正反轉(zhuǎn)線路的PLC程序。一、任務(wù)描述2.實(shí)施條件（1）已經(jīng)安裝完畢的1200系列PLC系統(tǒng)一套。（2）已經(jīng)安裝好博途軟件計(jì)算機(jī)一臺(tái)。一、任務(wù)描述3.安全提示（1）PLC所有模塊的安裝與接線必須在斷電的情況下操作。（2）在安裝接線完成后，必須由指導(dǎo)教師檢查后才能上電運(yùn)行。（3）在通電的情況下，不能用手去觸摸任何金屬端子。（4）出現(xiàn)任何異常情況先斷電，并立即向指導(dǎo)教師報(bào)告。目錄第二部分任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施任務(wù)實(shí)施過(guò)程如圖2-28所示。圖2-28任務(wù)實(shí)施過(guò)程二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施1.PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)（1）分析接觸器互鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路工作原理a.電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)按下按鈕SB1，KM1線圈得電，KM1主觸頭閉合，KM1常開(kāi)觸頭閉合自鎖，KM1聯(lián)鎖常閉觸頭斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)M開(kāi)始正轉(zhuǎn)。b.電動(dòng)機(jī)停止正轉(zhuǎn)按下按鈕SB3，KM1線圈失電，KM1主觸頭斷開(kāi)，KM1自鎖觸頭斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)M停止正轉(zhuǎn)。c.電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)按下按鈕SB2，KM2線圈得電，KM2主觸頭閉合，KM2常開(kāi)觸頭閉合自鎖，KM2聯(lián)鎖常閉觸頭斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)M反轉(zhuǎn)。二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施1.PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)（1）分析接觸器互鎖的正反轉(zhuǎn)控制線路工作原理d.電動(dòng)機(jī)停止反轉(zhuǎn)按下SB3，KM2線圈失電，KM2主觸頭斷開(kāi)，KM2自鎖觸頭斷開(kāi)，電動(dòng)機(jī)M停止反轉(zhuǎn)。二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施1.PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)（2）繪制PLC接線原理圖并接線用PLC進(jìn)行控制時(shí)主電路仍然和圖2-38所示相同，只是控制電路不一樣。根據(jù)繼電器-接觸器控制原理，如圖所示完成本控制任務(wù)需要有正轉(zhuǎn)”啟動(dòng)”按鈕SB1、反轉(zhuǎn)”啟動(dòng)”按鈕SB2和”停止”按鈕SB3三個(gè)主令控制信號(hào)作為輸入設(shè)備；有執(zhí)行元件（接觸器）KM1和KM2作為輸出設(shè)備，控制電動(dòng)機(jī)主電路的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。PLC外部接線原理圖如圖2-29所示。圖2-29PLC外部接線原理圖二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施2.程序設(shè)計(jì)（1）PLC編程的分析設(shè)計(jì)法所謂分析設(shè)計(jì)法，是根據(jù)生產(chǎn)工藝的要求選擇一些成熟的典型基本環(huán)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)這些基本要求，而后再逐步完善其功能，并適當(dāng)配置聯(lián)鎖和保護(hù)等環(huán)節(jié)，使其組合成一個(gè)整體，成為滿足控制要求的完整電路。這種設(shè)計(jì)方法比較簡(jiǎn)單，容易被人們掌握，但是要求設(shè)計(jì)人員必須掌握和熟悉大量的典型控制環(huán)節(jié)和控制電路，同時(shí)具有豐富的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，故又稱為經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法或繼電器控制線電路移植設(shè)計(jì)法。由于繼電器電路圖與梯形圖在表示方法和分析方法上有很多相似之處，因此，根據(jù)繼電器電路圖來(lái)設(shè)計(jì)梯形圖是一條捷徑。對(duì)于一些成熟的繼電器-接觸器控制線路可以按照一定的規(guī)則轉(zhuǎn)換為PLC控制的梯形圖。這樣既保證了原有的控制功能，又能方便地得到PLC梯形圖，程序設(shè)計(jì)也變得十分方便了。這種方法二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施2.程序設(shè)計(jì)（1）PLC編程的分析設(shè)計(jì)法雖然不是最優(yōu)的，但對(duì)于老設(shè)備改造是一種十分有效和快速的方法。同時(shí)，由于這種設(shè)計(jì)方法一般不需要改動(dòng)控制面板，因而保持了系統(tǒng)原有的外部特性，操作人員不需改變長(zhǎng)期形成的操作習(xí)慣。將繼電器電路圖轉(zhuǎn)換成功能相同的PLC的外部接線圖和梯形圖的步驟如下：1）了解控制系統(tǒng)熟悉對(duì)所要設(shè)計(jì)的被控系統(tǒng)的工藝過(guò)程和機(jī)械動(dòng)作情況，并對(duì)其繼電器電路圖進(jìn)行分析，從中掌握繼電器控制系統(tǒng)的各個(gè)組成部分的功能和工作原理。2）兩種電路的元件和電路的對(duì)應(yīng)變換①將繼電器電路中的按鈕、控制開(kāi)關(guān)、行程開(kāi)關(guān)等控制設(shè)備作為PLC的輸入設(shè)二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施2.程序設(shè)計(jì)（1）PLC編程的分析設(shè)計(jì)法備，為PLC控制系統(tǒng)提供控制命令和反饋信號(hào)。繼電器電路圖中的接觸器、指示燈和電磁閥等執(zhí)行機(jī)構(gòu)作為PLC輸出設(shè)備，由PLC的輸出信號(hào)進(jìn)行控制，據(jù)此可以畫(huà)出PLC的外部接線圖，同時(shí)可以確定PLC的各個(gè)輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的編號(hào)。②將繼電器電路圖中的中間繼電器和時(shí)間繼電器作為PLC內(nèi)部的輔助繼電器和定時(shí)器，與PLC的輸入繼電器和輸出繼電器無(wú)關(guān)，并確定輔助繼電器和定時(shí)器的元件編號(hào)。以上兩步建立了繼電器電路圖中的元件和PLC外接電路及內(nèi)部元件之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施2.程序設(shè)計(jì)（1）PLC編程的分析設(shè)計(jì)法3）設(shè)計(jì)梯形圖根據(jù)兩種電路轉(zhuǎn)換得到的PLC外部電路圖和內(nèi)部元件以及編號(hào)，將原來(lái)繼電器電路的控制邏輯轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的PLC梯形圖。二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施2.程序設(shè)計(jì)（2）指令的介紹a.置位/復(fù)位指令置位輸出指令（S）就是將相關(guān)位置1，復(fù)位輸出指令（R）就是將相關(guān)位清0，置位輸出指令（S）線圈置位后的置1狀態(tài)需要通過(guò)執(zhí)行復(fù)位指令清0，置位/復(fù)位指令可以多線圈輸出，即在程序中實(shí)現(xiàn)多個(gè)線圈同時(shí)出現(xiàn)。

圖2-30置位指令圖2-31復(fù)位指令如圖2-30所示，I0.0得點(diǎn)，Q0.0置1，當(dāng)I0.1得電，Q0.0復(fù)位。在圖2-31中，如果置位和復(fù)位同時(shí)得電，輸出線圈Q0.0不得電。典型應(yīng)用程序及時(shí)序圖如圖2-32所示。二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施2.程序設(shè)計(jì)（2）指令的介紹圖2-32置位復(fù)位程序及時(shí)序圖二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施2.程序設(shè)計(jì)（2）指令的介紹b.置位優(yōu)先和復(fù)位優(yōu)先觸發(fā)器復(fù)位/置位觸發(fā)器：RS是置位優(yōu)先鎖存，其中置位優(yōu)先。如果置位(S1)和復(fù)位(R)信號(hào)都為真，則地址INOUT的值將為1。如表2-2所示。表2-2復(fù)位/置位觸發(fā)器二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施2.程序設(shè)計(jì)（2）指令的介紹b.置位優(yōu)先和復(fù)位優(yōu)先觸發(fā)器置位/復(fù)位觸發(fā)器：SR是復(fù)位優(yōu)先鎖存，其中復(fù)位優(yōu)先。如果置位(S)和復(fù)位(R1)信號(hào)都為真，則地址INOUT的值將為0。如表2-3所示。表2-3復(fù)位/置位觸發(fā)器指令SRINOUT000010101111二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施2.程序設(shè)計(jì)（2）指令的介紹c.多位置位/復(fù)位指令如圖2-33所示，多位置位/復(fù)位指令是一次能夠置位/復(fù)位多位的指令，（SET_BF）多位置位，（RESET_BF）是多位復(fù)位。

圖2-33多位置位和多位復(fù)位指令如圖2-34所示的梯形圖，當(dāng)M0.0接通后，從Q1.2開(kāi)始到Q1.5都被置位，程序中Q1.2是置位的起始地址，4代表一共置位的位數(shù)。被置位后的地址需要用復(fù)位指令才能清空。二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施2.程序設(shè)計(jì)（2）指令的介紹c.多位置位/復(fù)位指令圖2-34多位置位梯形圖及變量表二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施3.程序輸入（1）分析設(shè)計(jì)法分析正反轉(zhuǎn)電氣控制原理圖，并結(jié)合PLC程序的分析設(shè)計(jì)法，可以知道，需要3個(gè)輸入信號(hào)作為PLC的輸入信號(hào)，分別是正向啟動(dòng)信號(hào)，反向啟動(dòng)信號(hào)，停止按鈕信號(hào)，需要兩個(gè)PLC的輸出信號(hào)，分別是正轉(zhuǎn)輸出信號(hào)和反轉(zhuǎn)輸出信號(hào)，最后得出三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)PLC控制系統(tǒng)梯形圖如圖2-35所示。圖2-35

三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)PLC控制系統(tǒng)梯形圖二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施3.程序輸入（2）置位/復(fù)位法而在PLC指令系統(tǒng)中，還能使用置位/復(fù)位指令來(lái)實(shí)現(xiàn)同樣的功能。PLC程序如圖2-36所示。圖2-36置位/復(fù)位程序二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施4.程序下載和運(yùn)行將正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)的兩種PLC程序分別下載到實(shí)體PLC中，操作按鈕，觀察系統(tǒng)運(yùn)行情況，并將結(jié)果記錄下表。當(dāng)前狀態(tài)操作系統(tǒng)的變化電機(jī)停止按下正向啟動(dòng)按鈕電機(jī)停止按下反向啟動(dòng)按鈕電機(jī)正轉(zhuǎn)按下反向啟動(dòng)按鈕電機(jī)正轉(zhuǎn)按下停止按鈕電機(jī)反轉(zhuǎn)按下正向啟動(dòng)按鈕電機(jī)反轉(zhuǎn)按下停止按鈕二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施5.6S整理在所有的任務(wù)都完成后，按照6S職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)打掃實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地。整理：要與不要，一留一棄;整頓：科學(xué)布局，取用快捷;清掃：清除垃圾，美化環(huán)境;清潔：清潔環(huán)境，貫徹到底;素養(yǎng)：形成制度，養(yǎng)成習(xí)慣;安全：安全操作，以人為本。目錄第三部分任務(wù)檢查與評(píng)價(jià)三、任務(wù)檢查與評(píng)價(jià)評(píng)分點(diǎn)得分硬件能正確識(shí)別模塊，并了解模塊的主要功能（10）接線正確且符合中級(jí)維修電工工藝標(biāo)準(zhǔn)（10）安全操作（10）軟件熟悉正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)的電氣控制線路工作原理（10）CPU選型正確（10）變量表正確（10）編譯、上傳、下載程序正確（10）正反轉(zhuǎn)控制系統(tǒng)的程序功能正確（20）職業(yè)素養(yǎng)課后整理等（10）《可編程控制器技術(shù)應(yīng)用》謝謝觀看！《可編程控制器技術(shù)應(yīng)用》自動(dòng)往返小車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主講教師：×××Microbot目錄010203第一部分：任務(wù)描述第二部分：任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施第三部分：任務(wù)檢查與評(píng)價(jià)目錄第一部分任務(wù)描述自動(dòng)往返小車的運(yùn)動(dòng)過(guò)程如圖2-37所示，小車的控制要求：按下“啟動(dòng)”按鈕SB1后，小車從SQ1的位置啟動(dòng)，向右方移動(dòng)，觸發(fā)行程開(kāi)關(guān)SQ2后返回，到達(dá)左限位SQ1后再向右移動(dòng)，連續(xù)運(yùn)行三個(gè)來(lái)回后，在SQ1處停止。利用博途軟件編程、仿真、下載、運(yùn)行。一、任務(wù)描述圖2-37自動(dòng)往返小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程圖一、任務(wù)描述1.學(xué)習(xí)目標(biāo)（1）理解數(shù)據(jù)類型。（2）理解計(jì)數(shù)器參數(shù)的含義。（3）能繪制自動(dòng)往返小車控制PLC系統(tǒng)外部接線圖。能使用計(jì)數(shù)器功能塊指令編寫(xiě)自動(dòng)往返小車PLC控制程序。一、任務(wù)描述2.實(shí)施條件（1）已經(jīng)安裝完畢的1200系列PLC系統(tǒng)一套。（2）已經(jīng)安裝好博途軟件計(jì)算機(jī)一臺(tái)。一、任務(wù)描述3.安全提示（1）PLC所有模塊的接線必須在斷電的情況下操作。（2）在安裝接線完成后，必須由指導(dǎo)教師檢查后才能上電運(yùn)行。（3）在通電的情況下，不能用手去觸摸任何金屬端子。（4）出現(xiàn)任何異常情況先斷電，并立即向指導(dǎo)教師報(bào)告。目錄第二部分任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施任務(wù)實(shí)施過(guò)程如圖2-38所示圖2-38任務(wù)實(shí)施過(guò)程二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施1.PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與安裝（1）往返小車控制系統(tǒng)工作原理的分析按下”啟動(dòng)”按鈕SB1，正轉(zhuǎn)線圈KM1得電，小車電動(dòng)機(jī)開(kāi)始向右邊運(yùn)行。當(dāng)觸發(fā)行程開(kāi)關(guān)SQ2時(shí)，正轉(zhuǎn)線圈KM1失電，反轉(zhuǎn)線圈KM2得電，小車立即反向，向左邊運(yùn)行，觸發(fā)行程開(kāi)關(guān)SQ1時(shí)完成一個(gè)周期的運(yùn)行。當(dāng)小車連續(xù)運(yùn)行三個(gè)周期后，停止在SQ1的位置。二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施1.PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與安裝（2）繪制PLC外部接線原理圖并接線用PLC進(jìn)行控制時(shí)主電路仍然和圖所示相同，只是控制電路不一樣。根據(jù)繼電器-接觸器控制原理，如圖所示完成本控制任務(wù)需要有”啟動(dòng)”按鈕SB1、右極限開(kāi)關(guān)SQ1和左極限開(kāi)關(guān)SQ2三個(gè)輸入設(shè)備產(chǎn)生的信號(hào)作為輸入信號(hào)；有執(zhí)行元件（接觸器）KM1和KM2作為輸出設(shè)備，控制電動(dòng)機(jī)主電路的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。PLC外部接線原理圖如圖2-39所示。圖2-39PLC外部接線原理圖二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施2.程序設(shè)計(jì)（1）S71200的數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型用來(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)類型，而部分指令支持多種數(shù)據(jù)類型；因此指令上使用的操作數(shù)的數(shù)據(jù)類型必須和指令所支持的數(shù)據(jù)類型一致，所以在建立變量的過(guò)程中，需要對(duì)建立的變量分配相應(yīng)的數(shù)據(jù)類型。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)類型分為基本的數(shù)據(jù)類型、復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型、參數(shù)數(shù)據(jù)類型、系統(tǒng)數(shù)據(jù)類型、硬件數(shù)據(jù)類型及用戶自定義數(shù)據(jù)類型基本數(shù)據(jù)類型:是PLC編程中最常用的數(shù)據(jù)類型，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)類型稱為基本的數(shù)據(jù)類型。包括位、位系列、整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、日期&時(shí)間、字符。如表2-4所示。二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施2.程序設(shè)計(jì)表2-4基本數(shù)據(jù)類型表二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施2.程序設(shè)計(jì)（2）計(jì)數(shù)器指令在本系統(tǒng)中，需要使用計(jì)數(shù)來(lái)對(duì)小車運(yùn)行的周期進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，靠原有的邏輯指令無(wú)法完成，這里就需要使用計(jì)數(shù)器來(lái)完成相關(guān)的統(tǒng)計(jì)工作。西門(mén)子S7-1200PLC有3種計(jì)數(shù)器，增計(jì)數(shù)器（CTU）、減計(jì)數(shù)器（CTD）以及增減計(jì)數(shù)器（CTUD）。在計(jì)數(shù)器中CU和CD分別是增計(jì)數(shù)輸入和減計(jì)數(shù)器輸入，R是增計(jì)數(shù)器復(fù)位輸入，PV是計(jì)數(shù)值，CV是當(dāng)前計(jì)數(shù)值，Q是輸出端。各參數(shù)可以使用I、Q、M、D、L存儲(chǔ)區(qū)，PV也可以給定常