《電氣控制與S7-1200 PLC應(yīng)用教程》 課件匯 項(xiàng)目8-15 電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)轉(zhuǎn)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)- 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的工作臺(tái)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝與調(diào)試

項(xiàng)目導(dǎo)入傳統(tǒng)的繼電器-接觸器控制系統(tǒng)安裝、調(diào)試都比較復(fù)雜，容易出錯(cuò)，且不易進(jìn)行故障檢查。另外改型換代費(fèi)事，需要重新設(shè)計(jì)電路。隨著技術(shù)的發(fā)展，有沒有一種比較好的方法能夠克服上述缺點(diǎn)？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)口罩生產(chǎn)線項(xiàng)目預(yù)期學(xué)習(xí)目標(biāo)

知識(shí)目標(biāo)：PLC的結(jié)構(gòu)與工作原理；S7-1200PLC軟硬件認(rèn)知。

技能目標(biāo)：能夠根據(jù)電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)行PLC控制原理圖正確安裝PLC控制系統(tǒng)硬件電路，并理解其工作原理；能夠使用博途軟件編寫PLC梯形圖程序，并進(jìn)行仿真調(diào)試與在線調(diào)試。

素質(zhì)目標(biāo)：養(yǎng)成良好的職業(yè)素養(yǎng)，具備工匠精神。任務(wù)一PLC認(rèn)知任務(wù)二S7-1200PLC認(rèn)知任務(wù)三電機(jī)單向運(yùn)轉(zhuǎn)PLC控制設(shè)計(jì)項(xiàng)目任務(wù)總覽任務(wù)四項(xiàng)目所用PLC指令認(rèn)知任務(wù)五PLC控制工作原理分析任務(wù)六項(xiàng)目拓展繼電器控制PLC控制項(xiàng)目導(dǎo)入電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)轉(zhuǎn)PLC控制用PLC實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)點(diǎn)動(dòng)與長(zhǎng)動(dòng)控制任務(wù)一PLC認(rèn)知弄清楚以下幾個(gè)問題：一、什么是PLC？二、PLC是怎么來的？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有哪些編程語言？任務(wù)一PLC認(rèn)知一、什么是PLC？PLC是一種應(yīng)用于工業(yè)環(huán)境的計(jì)算機(jī)控制設(shè)備，它是英文名字ProgrammableLogicController的縮寫，中文名字為可編程控制器。

1987年，國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)的定義：可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)和執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作命令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。

可編程控制器是在電器控制技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的，并逐漸發(fā)展成為以微處理器為核心，把自動(dòng)化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通訊技術(shù)融為一體的新型工業(yè)控制裝置。可編程控制器（PLC）的定義二、PLC的由來

傳統(tǒng)繼電器-接觸器控制系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)及適用范圍：1.優(yōu)點(diǎn)：控制方法簡(jiǎn)單，成本低。2.缺點(diǎn)：體積大、耗電多、可靠性差、壽命短、運(yùn)行速度慢、適應(yīng)性差，當(dāng)生產(chǎn)工藝發(fā)生變化時(shí)，需要重新設(shè)計(jì)、安裝，造成時(shí)間和資金的浪費(fèi)。3.適用范圍：適用于固定動(dòng)作要求的控制設(shè)備，不適合較復(fù)雜和控制要求經(jīng)常改變的設(shè)備。1）編程簡(jiǎn)單、現(xiàn)場(chǎng)可修改程序；2）維護(hù)方便、采用插件式結(jié)構(gòu)；3）可靠性高于繼電器控制系統(tǒng)；4）體積小于繼電器控制系統(tǒng)；5）數(shù)據(jù)可以直接送入計(jì)算機(jī)；6）成本可與繼電器系統(tǒng)競(jìng)爭(zhēng)；7）輸入可為市電（交流115V，2A以上）；8）輸出可為市電，能直接驅(qū)動(dòng)電磁閥、交流接觸器等；9）通用性強(qiáng)、易于擴(kuò)展；10）用戶存儲(chǔ)器大于4K。1968年美國(guó)通用汽車公司提出的替代繼電器控制系統(tǒng)的新型控制器的十項(xiàng)指標(biāo)：1969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC），根據(jù)GM公司的要求，首先研制成功第一臺(tái)可編程序控制器，并應(yīng)用在通用汽車的生產(chǎn)線上，取得成功，從而開創(chuàng)了工業(yè)控制的新局面。從此這一技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域迅速發(fā)展起來。自1969年第一臺(tái)PLC面世以來，PLC已成為一種最重要、最普及、應(yīng)用場(chǎng)合最多的工業(yè)控制器，與機(jī)器人、CAD/CAM技術(shù)并稱為工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化的三大支柱。三、PLC的主要用途（應(yīng)用領(lǐng)域）（1）用于開關(guān)量邏輯控制；（2）用于運(yùn)動(dòng)控制；（3）用于閉環(huán)過程控制；（4）用于數(shù)據(jù)處理；（5）用于通信與聯(lián)網(wǎng)。四、PLC的特點(diǎn)（1）可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)；（2）功能完善，適用性強(qiáng)；（3）編程簡(jiǎn)單，易學(xué)易用；（4）設(shè)計(jì)安裝簡(jiǎn)單，使用維護(hù)方便；（5）體積小、重量輕、功耗低。五、PLC的結(jié)構(gòu)組成PLC硬件由CPU、存儲(chǔ)器、輸入/輸出單元（I/O接口）、編程器及電源等部分組成。?PLC常用的處理器類型主要包括通用微處理器（8086）、單片微處理器（即單片機(jī)）(C51)和位片式微處理器(AMD2900)?。CPU：從存儲(chǔ)器中讀取指令；執(zhí)行指令；準(zhǔn)備取下一條指令；處理中斷。存儲(chǔ)器：ROM—存放系統(tǒng)程序、檢查程序、翻譯程序、監(jiān)控程序。RAM—存放用戶程序、邏輯變量、供內(nèi)部程序使用的工作單元。電源部件：采用開關(guān)式穩(wěn)壓電源供電。輸入部分：由光電耦合電路和微電腦輸入接口電路組成。輸出部分：由輸出接口電路和功率放大電路組成。PLC各部分功能介紹：PLC的輸入/輸出接口輸入輸出接口是PLC和工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)輸入輸出設(shè)備連接的部分，其中輸入部分接按鈕、行程開關(guān)、傳感器等，輸出接口接接觸器線圈、電磁閥、指示燈等。

CPU

模塊

輸出模塊輸入模塊可編程控制器~接觸器電磁閥指示燈電源按鈕選擇開關(guān)限位開關(guān)電源編程裝置輸入接口輸出接口繼電器輸出晶體管輸出晶閘管輸出PLC輸出類型優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)繼電器輸出(交流/直流)交流及直流負(fù)載都可以驅(qū)動(dòng)；負(fù)載額定電流大（可達(dá)2A/點(diǎn)）動(dòng)作頻率不能太高，同時(shí)繼電器是有壽命的，一般100萬次晶體管輸出(直流)動(dòng)作頻率可以達(dá)到幾百KHz，無觸點(diǎn)，因此不存在機(jī)械壽命的說法（老化）只能接直流負(fù)載（一般DC30V以下），電流比較?。?.2A/點(diǎn)）晶閘管輸出(交流)動(dòng)作頻率比較高，壽命長(zhǎng)只能接交流的負(fù)載，但負(fù)載的額定電流也比較小(0.5A/點(diǎn))PLC的三種輸出類型比較六、主流PLC的品牌與型號(hào)世界上PLC產(chǎn)品可按地域分成三大流派：美國(guó)產(chǎn)品、歐洲產(chǎn)品、日本產(chǎn)品。?美國(guó)PLC產(chǎn)品

美國(guó)是PLC生產(chǎn)大國(guó)，有100多家PLC廠商，著名的有AB公司（羅克韋爾）、通用電氣（GE）公司、莫迪康（MODICON）公司、德州儀器（TI）公司、西屋公司等。

?歐州PLC產(chǎn)品

德國(guó)的西門子（SIEMENS）公司，法國(guó)的TE公司。德國(guó)的西門子的電子產(chǎn)品以性能精良而久負(fù)盛名。西門子PLC主要產(chǎn)品是S5、S7系列。

?日本PLC產(chǎn)品

日本有許多PLC制造商，如三菱、歐姆龍、松下、富士、日立、東芝等，在世界小型PLC市場(chǎng)上，日本產(chǎn)品約占有70％的份額。

?國(guó)產(chǎn)的PLC產(chǎn)品臺(tái)灣的有：永宏、臺(tái)達(dá)、盟立、安控、士林、豐煒、智國(guó)、臺(tái)安等。

大陸的有：北京和利時(shí)、無錫信捷、深圳匯川、浙大中控、南大傲拓、黃石科威、上海正航、蘭州全志、南京冠德、中山智達(dá)、洛陽易達(dá)、廈門海為等。（1）西門子PLC：S7-200、S7-300、S7-1200、S7-1500系列；（2）三菱PLC：FX1N、FX2N、FX3N系列；（3）臺(tái)達(dá)PLC：DVP-EH3、DVP-ES2/EX2/ES2-C系列；（4）松下PLC：FP0、FP1、FP2系列。當(dāng)前流行的PLC總結(jié)：PLC四大品牌：西門子，施耐德，AB（羅克韋爾），GE。中國(guó)PLC市場(chǎng)主要廠商為Siemens、Mitsubishi、Omron、Rockwell、Schneider、Ge-fanuc等國(guó)際大公司，歐美公司在大、中型plc領(lǐng)域占有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，日本公司在小型plc領(lǐng)域占據(jù)十分重要的位置。七、PLC的編程語言PLC常用的編程語言有梯形圖(LAD)、指令表(IL)、功能塊圖(FBD)、結(jié)構(gòu)文本(ST)、順序功能圖(SFC)等。S7-1200屬于新一代小型PLC，其主機(jī)單元上集成了微處理器、電源、Profinet通信端口以及一定數(shù)量的輸入/輸出（I/O）點(diǎn)，自身即可組成一個(gè)小的控制系統(tǒng)。如果需其他控制功能（如串口通信、模擬量輸入輸出處理等），僅需外擴(kuò)相應(yīng)的模塊即可.校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室所用的PLCS7-1200CPU1214CDC/DC/DCPLC&CPU1215CAC/DC/RLYPLC任務(wù)二S7-1200

PLC認(rèn)知校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室所用的S7-1500CPU1516-3PN/DPPLCS7-1200CPU目前有五種型號(hào)的CPU模塊：CPU1211C、CPU1212C、CPU1214C、CPU1215C以及CPU1217C。主要技術(shù)參數(shù)S7-1200系列PLC型號(hào)說明：CPU1211C：6輸入/4輸出，共10點(diǎn)；CPU1212C：8輸入/6輸出，共14點(diǎn)；CPU1214C：14輸入/10輸出，共24點(diǎn)；2AI；CPU1215C：14輸入/10輸出，共24點(diǎn)；2AI/2AO；CPU1217C：14輸入/10輸出，共24點(diǎn)；2AI/2AO；CPU指S7-1200基本模塊（主機(jī)）的型號(hào)，擴(kuò)展模塊用SB、SM、CM等表示，如SB1221、SM1221、CM1241等。注：SM信號(hào)模塊、SB信號(hào)板、CM通信模塊版本電源電壓DI輸入電壓DO輸出電壓DO輸出電流DC/DC/DCDC24VDC24VDC24V0.5A,MOSFETDC/DC/RelayDC24VDC24VDC5

30VAC5

250V2A,DC30W/AC200WAC/DC/RelayAC85

264VDC24VDC5

30VAC5

250V2A,DC30W/AC200WS7-1200CPU的3種電源類型CPU1214CDC/DC/DC型號(hào)：第一個(gè)“DC”表示該款型號(hào)PLC的供電電源為直流24V，第二個(gè)“DC”表示PLC的輸入接口電路為直流24V，第三個(gè)“DC”表示PLC的數(shù)字量輸出類型為晶體管型。CPU1215CAC/DC/RLY型號(hào)：第一個(gè)“AC”表示該款型號(hào)PLC的供電電源為交流220V，第二個(gè)“DC”表示PLC的輸入接口電路為直流24V，而“RLY”表示數(shù)字量的輸出類型為繼電器型。CPU1214CAC/DC/Relay的外部接線圖CPU1214CDC/DC/DC的外部接線圖CPU1214CDC/DC/Relay的外部接線圖S7-1200的擴(kuò)展模塊：信號(hào)板（SB）、信號(hào)模塊（SM）、通訊模塊（CM）

分組認(rèn)知實(shí)踐任務(wù)：根據(jù)S7-1200PLC的實(shí)物圖片，通過查閱課本或網(wǎng)上資料，了解PLC上各符號(hào)所代表的含義，如CPU1215CAC/DC/RLY、DIAG、RUN/STOP、ERROR、MAINT、DIa、DQa、AI、AO、L+、M、1M、PROFINET等。S7-1200PLC的編程語言S7-1200PLC編程語言有梯形圖LAD、功能塊圖FBD、結(jié)構(gòu)化控制語言SCL（基于PASCAL）等。IF("I0.0"OR"Q0.0")AND(NOT"I0.1")THEN//StatementsectionIF"Q0.0":=1;ELSE"Q0.0":=0;END_IF;梯形圖：梯形圖是在原繼電器—接觸器控制系統(tǒng)的繼電器梯形圖基礎(chǔ)上演變而來的一種圖形語言。它是目前用得最多的PLC編程語言。課堂小測(cè)試未完待續(xù)！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)問題：一、什么是PLC？二、PLC是怎么來的？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有哪些編程語言？八、S7-1200PLC有哪些類型與編程語言？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）是西門子公司開發(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)目所用指令說明

1.觸點(diǎn)指令和線圈指令

觸點(diǎn)指令有常開和常閉觸點(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6061I0.0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)。623.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

63SR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◆輸入過程映像區(qū)（Ｉ）◆輸出過程映像區(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從第一條指令開始按指令步序號(hào)作周期性的循環(huán)掃描，如果無跳轉(zhuǎn)指令,則從第一條指令開始逐條順序執(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)備寫讀讀等效電路2.畫等效電路，并分析其工作過程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，程序段3中Q0.1斷開，硬件電路中KA、KM線圈失電，KM主觸點(diǎn)斷開，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)轉(zhuǎn)。（4）工作原理分析3）點(diǎn)動(dòng)：按下SB3，I0.2接通，程序段2中M0.1接通，程序段3中Q0.1接通，硬件電路中KA、KM線圈得電，KM主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)；當(dāng)SB3松開時(shí)，I0.2斷開，程序段2中M0.1斷開，程序段3中Q0.1斷開，硬件電路中KA、KM線圈失電，KM主觸點(diǎn)斷開，電動(dòng)機(jī)停止。項(xiàng)目八結(jié)束！項(xiàng)目導(dǎo)入電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行控制電路及工作臺(tái)自動(dòng)往返控制是電動(dòng)機(jī)典型控制線路，那么如何利用PLC實(shí)現(xiàn)呢？項(xiàng)目八：電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)的PLC控制知識(shí)回顧電動(dòng)機(jī)單向運(yùn)轉(zhuǎn)PLC控制具有雙重聯(lián)鎖的電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制電路項(xiàng)目導(dǎo)入電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)PLC控制項(xiàng)目預(yù)期學(xué)習(xí)目標(biāo)

知識(shí)目標(biāo)：能夠理解信號(hào)邊沿指令的功能。能夠正確分析具有信號(hào)邊沿指令的程序。

技能目標(biāo)：能夠應(yīng)用信號(hào)邊沿指令進(jìn)行PLC梯形圖設(shè)計(jì)。能夠利用PLC設(shè)備進(jìn)行程序調(diào)試。

素質(zhì)目標(biāo)：文明、守時(shí)、安全、衛(wèi)生。任務(wù)一信號(hào)邊沿指令的應(yīng)用任務(wù)二電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)三控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試任務(wù)總覽1、信號(hào)邊沿指令任務(wù)一邊沿觸發(fā)指令的應(yīng)用

信號(hào)當(dāng)信態(tài)發(fā)生變化時(shí)，將產(chǎn)生跳變沿（上升沿或下降沿）。如圖所示，當(dāng)Q0.0線圈由0變?yōu)?時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)正跳變的上升沿（EdgeUp）；當(dāng)Q0.0線圈由1變?yōu)?時(shí)，產(chǎn)生一個(gè)負(fù)跳變的下降沿（EdgeDown）。S7-1200執(zhí)行邊沿指令時(shí)，在每個(gè)掃描周期中把信號(hào)狀態(tài)和它在上一掃描周期的狀態(tài)（存儲(chǔ)在邊沿存儲(chǔ)器位中）進(jìn)行比較，如果不同則表明出現(xiàn)了上升沿或下降沿。

注：RLO即ResultofLogicOperation邏輯運(yùn)算結(jié)果，在二進(jìn)制邏輯運(yùn)算中用作暫時(shí)存儲(chǔ)位。（1）邊沿檢測(cè)觸點(diǎn)指令使用上升沿檢測(cè)觸點(diǎn)指令，可以根據(jù)操作數(shù)bit有無上升沿來控制觸點(diǎn)通斷。當(dāng)操作數(shù)bit出現(xiàn)上升沿時(shí)，該觸點(diǎn)導(dǎo)通一個(gè)掃描周期。邊沿存儲(chǔ)器位M_bit用于存放操作數(shù)bit在上一掃描周期的狀態(tài)，通過比較操作數(shù)bit的當(dāng)前狀態(tài)與上一掃描周期的狀態(tài)，來確定是否存在上升沿。使用下降沿檢測(cè)觸點(diǎn)指令，可以根據(jù)操作數(shù)bit有無下降沿來控制觸點(diǎn)通斷。當(dāng)操作數(shù)bit出現(xiàn)下降沿時(shí)，該觸點(diǎn)導(dǎo)通一個(gè)掃描周期。邊沿存儲(chǔ)器位M_bit用于存放操作數(shù)bit在上一掃描周期的狀態(tài)，通過比較操作數(shù)bit的當(dāng)前狀態(tài)與上一掃描周期的狀態(tài)，來確定是否存在下降沿。實(shí)例分析：時(shí)序圖分析當(dāng)檢測(cè)到I0.0的上升沿時(shí)，Q0.0接通一個(gè)掃描周期；當(dāng)檢測(cè)到I0.1的下降沿時(shí)，Q0.1接通一個(gè)掃描周期。功能比較：程序1程序21.將電氣原理圖轉(zhuǎn)化為PLC梯形圖的方法123分析電氣原理圖，掌握控制電路的工作原理；確定PLC的輸入信號(hào)和輸出負(fù)載，并畫出PLC的外部接線圖；將電氣原理圖中的中間繼電器（KA）用內(nèi)部寄存器M代替；時(shí)間繼電器（KT）用定時(shí)器T代替；4根據(jù)對(duì)應(yīng)關(guān)系畫出梯形圖；5對(duì)梯形圖進(jìn)行優(yōu)化處理。任務(wù)二電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（1）傳統(tǒng)電氣控制方式PLC程序（梯形圖）PLC硬件接線圖（2）PLC控制方式例如：（1）傳統(tǒng)電氣控制方式PLC程序（梯形圖）PLC硬件接線圖（2）PLC控制方式例如：（1）確定與分配輸入輸出信號(hào)2.電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)PLC控制設(shè)計(jì)連接的外部設(shè)備功能說明PLC點(diǎn)名稱SB1停止按鈕I0.1SB2正轉(zhuǎn)按鈕I0.2SB3反轉(zhuǎn)按鈕I0.3FR過載保護(hù)I0.0KM1控制正轉(zhuǎn)Q0.1KM2控制反轉(zhuǎn)Q0.2（2）繪制PLC的外部接線圖（3）編寫PLC控制梯形圖程序程序問題：正反轉(zhuǎn)切換瞬間電流會(huì)對(duì)電動(dòng)機(jī)的沖擊。（4）PLC控制梯形圖程序優(yōu)化電路特點(diǎn)：為了減輕正反轉(zhuǎn)切換瞬間電流對(duì)電動(dòng)機(jī)的沖擊，程序中采用下降沿檢測(cè)觸點(diǎn)指令設(shè)置了滯后啟動(dòng)控制環(huán)節(jié)，模擬復(fù)合按鈕先停后啟的功能。（5）工作原理分析1）正轉(zhuǎn)：合上QF，按下SB2，I0.2接通，當(dāng)手松開時(shí)，按鈕SB2恢復(fù)斷開，程序段1中Q0.1接通并自鎖，硬件電路中KM1線圈得電，KM1主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)起動(dòng)并持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。程序段2中I0.2、Q0.1常閉觸點(diǎn)為聯(lián)鎖觸點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)正反轉(zhuǎn)軟件互鎖。另外硬件電路中KM1、KM2通過常閉觸點(diǎn)實(shí)現(xiàn)硬件互鎖。（4）工作原理分析2）反轉(zhuǎn)：按下SB3，I0.3接通，程序段1中I0.3常閉觸點(diǎn)斷開，Q0.1失電，程序段2中Q0.1常閉觸點(diǎn)復(fù)位，硬件電路中KM1線圈失電，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)停止，當(dāng)手松開時(shí)，按鈕SB3恢復(fù)斷開，程序段2中Q0.2接通并自鎖，硬件電路中KM2線圈得電，KM2主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)起動(dòng)并持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。（4）工作原理分析3）停止：停止過程自行分析。4）過載：停止過程自行分析。思考題：比較下列兩個(gè)程序在功能上有什么不同。（6）控制過程仿真模擬（1）元器件選型及系統(tǒng)安裝接線。（2）編寫程序、編譯無誤。（3）仿真調(diào)試。（4）接通電源，下載程序。（5）調(diào)試程序。任務(wù)三控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試課堂小測(cè)試課內(nèi)外作業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)1：根據(jù)工作臺(tái)自動(dòng)往返繼電器接觸器控制電路，設(shè)計(jì)其PLC控制電路，并編寫程序，然后進(jìn)行仿真模擬。設(shè)計(jì)任務(wù)2：根據(jù)下述控制要求，設(shè)計(jì)其PLC控制線路，并進(jìn)行程序設(shè)計(jì)與仿真模擬?？刂埔螅?jiǎn)?dòng)時(shí)，電動(dòng)機(jī)M1先啟動(dòng)，才能啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)M2；停止時(shí)，只有電動(dòng)機(jī)M2停止后，電動(dòng)機(jī)M1才能停止。項(xiàng)目九結(jié)束！項(xiàng)目十：星三角降壓?jiǎn)?dòng)PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝與調(diào)試前面我們學(xué)過用傳統(tǒng)繼電器接觸器控制方式來控制電動(dòng)機(jī)的星三角降壓?jiǎn)?dòng)，如果用PLC來控制，該如何實(shí)現(xiàn)？項(xiàng)目引入項(xiàng)目引入項(xiàng)目3：星三角降壓?jiǎn)?dòng)PLC控制電路的設(shè)計(jì)、安裝與調(diào)試

知識(shí)目標(biāo)能夠正確應(yīng)用定時(shí)器指令進(jìn)行程序設(shè)計(jì)；能夠正確分析星三角降壓?jiǎn)?dòng)PLC控制系統(tǒng)的工作原理。項(xiàng)目預(yù)期學(xué)習(xí)目標(biāo)

技能目標(biāo)能夠正確安裝星三角降壓?jiǎn)?dòng)PLC控制電路；能夠熟練利用TIA軟件對(duì)PLC程序進(jìn)行調(diào)試；能夠分析解決聯(lián)機(jī)調(diào)試過程中出現(xiàn)的問題；具備良好的團(tuán)隊(duì)合作、表達(dá)溝通能力。

素質(zhì)目標(biāo)文明、守時(shí)、安全、衛(wèi)生意識(shí)。任務(wù)1：PLC定時(shí)器指令認(rèn)知任務(wù)2：星三角降壓?jiǎn)?dòng)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)3：星三角降壓?jiǎn)?dòng)PLC控制電路安裝與調(diào)試任務(wù)4：電動(dòng)機(jī)延時(shí)啟動(dòng)PLC控制電路設(shè)計(jì)任務(wù)驅(qū)動(dòng)一、定時(shí)器分類任務(wù)1PLC定時(shí)器認(rèn)知S7-1200PLC支持4種類型的功能塊型定時(shí)器和對(duì)應(yīng)的線圈型定時(shí)器，此外還包含更新設(shè)定值指令PT和復(fù)位定時(shí)器指令RT。1.功能塊型定時(shí)器的分類脈沖定時(shí)器（TP）接通延時(shí)定時(shí)器（TON）斷開延時(shí)定時(shí)器（TOF）保持型接通延時(shí)定時(shí)器（TONR）時(shí)間繼電器定時(shí)器二、定時(shí)器指令格式TP脈沖型

注釋：IN—使能輸入端，前接常開常閉觸點(diǎn)；PT是設(shè)定的時(shí)間值；Q是輸出端，ET當(dāng)前時(shí)間值；R是復(fù)位輸入端。TONR保持型通電延時(shí)型TOF斷電延時(shí)型TON通電延時(shí)型

與S7-200/300/400不同，S7-1200/1500采用的是滿足IEC61131-3標(biāo)準(zhǔn)的IEC（國(guó)際電工委員會(huì)）定時(shí)器。這種定時(shí)器的設(shè)定值和當(dāng)前值的數(shù)據(jù)都是存儲(chǔ)在制定的數(shù)據(jù)塊中，在創(chuàng)建IEC定時(shí)器時(shí)會(huì)自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)塊的創(chuàng)建。IEC定時(shí)器本質(zhì)上是功能塊FB，使用時(shí)需要為其指定背景數(shù)據(jù)塊或數(shù)據(jù)類型為IEC_TIMER的數(shù)據(jù)庫變量（相當(dāng)于定時(shí)器的名字）。三、工作原理分析：（1）

脈沖定時(shí)器（TP）

使用脈沖定時(shí)器指令，可以產(chǎn)生預(yù)設(shè)時(shí)間間隔的脈沖。上電周期或首次掃描時(shí)，定時(shí)器當(dāng)前值和輸出端Q均為0。輸入端IN出現(xiàn)上升沿后，輸出端Q導(dǎo)通；同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器，當(dāng)前值ET由0增加，當(dāng)前值達(dá)到設(shè)定值PT時(shí)（定時(shí)時(shí)間到），輸出端Q斷開，即輸出端Q導(dǎo)通時(shí)間取決于設(shè)定值PT。程序仿真調(diào)試定時(shí)器有輸出端使用實(shí)例程序仿真調(diào)試定時(shí)器無輸出端使用實(shí)例三、工作原理分析：（2）接通延時(shí)定時(shí)器（TON）

使用接通延時(shí)定時(shí)器指令，可以將輸出端Q延遲指定時(shí)間后導(dǎo)通。上電周期或首次掃描時(shí)，定時(shí)器當(dāng)前值和輸出端Q均為0。輸入端IN由0變?yōu)?（出現(xiàn)上升沿），啟動(dòng)定時(shí)器，當(dāng)前值ET由0增加，當(dāng)前值達(dá)到設(shè)定值PT時(shí)（定時(shí)時(shí)間到），輸出端Q導(dǎo)通，即輸出端Q延遲導(dǎo)通時(shí)間取決于設(shè)定值PT。輸入端IN在任意時(shí)刻由1變?yōu)?時(shí)，定時(shí)器自動(dòng)復(fù)位，當(dāng)前值為0，輸出端Q斷開。程序仿真調(diào)試電氣原理圖工作原理對(duì)比分析：（3）斷開延時(shí)定時(shí)器(TOF)

使用斷開延時(shí)定時(shí)器指令，可以將輸出端Q延遲指定時(shí)間后斷開。上電周期或首次掃描時(shí)，定時(shí)器當(dāng)前值和輸出端Q均為0。輸入端IN由1變?yōu)?時(shí)，啟動(dòng)定時(shí)器，當(dāng)前值由0增加，當(dāng)前值達(dá)到設(shè)定值PT時(shí)，輸出端Q斷開，即輸出端Q延遲斷開時(shí)間取決于設(shè)定值PT。輸入端IN在任意時(shí)刻由0變?yōu)?時(shí)，定時(shí)器自動(dòng)復(fù)位，當(dāng)前值為0，輸出端Q導(dǎo)通。

使用保持型接通延時(shí)定時(shí)器指令，可以將輸出端Q延遲指定的有效時(shí)間后導(dǎo)通。上電周期或首次掃描時(shí)，定時(shí)器當(dāng)前值和輸出端Q均為上次掉電前狀態(tài)。輸入端IN由0變?yōu)?時(shí)，啟動(dòng)定時(shí)器，當(dāng)前值ET從上次的保持值繼續(xù)增加，當(dāng)前值達(dá)到設(shè)定值PT時(shí)，輸出端Q導(dǎo)通，即輸出端Q延遲導(dǎo)通的有效時(shí)間取決于設(shè)定值PT。輸入端IN由1變?yōu)?時(shí)，定時(shí)器停止計(jì)時(shí)并保持當(dāng)前值，待輸入端IN再次由0變?yōu)?時(shí)，當(dāng)前值繼續(xù)增加。（4）保持型接通延時(shí)定時(shí)器（TONR）

定時(shí)器PT和IN參數(shù)值變化TP定時(shí)器運(yùn)行期間，更改PT沒有任何影響。定時(shí)器運(yùn)行期間，更改IN沒有任何影響。TON定時(shí)器運(yùn)行期間，更改PT沒有任何影響。定時(shí)器運(yùn)行期間，將IN更改為FALSE會(huì)復(fù)位并停止定時(shí)器。TOF定時(shí)器運(yùn)行期間，更改PT沒有任何影響。定時(shí)器運(yùn)行期間，將IN更改為TRUE會(huì)復(fù)位并停止定時(shí)器。TONR定時(shí)器運(yùn)行期間更改PT沒有任何影響，但對(duì)定時(shí)器中斷后繼續(xù)運(yùn)行會(huì)有影響。定時(shí)器運(yùn)行期間將IN更改為FALSE會(huì)停止定時(shí)器但不會(huì)復(fù)位定時(shí)器。將IN改回TRUE將使定時(shí)器從累積的時(shí)間值開始定時(shí)。

采用線圈型的TONR定時(shí)器T1對(duì)Q0.1進(jìn)行延時(shí)控制，假設(shè)I0.0代表電動(dòng)機(jī)運(yùn)行信號(hào)，當(dāng)累積運(yùn)行5s后，定時(shí)時(shí)間到，定時(shí)器輸出T1.Q導(dǎo)通，Q0.1線圈得電。I0.1為復(fù)位信號(hào)，若I0.1閉合，將TONR定時(shí)器T1當(dāng)前值清0，定時(shí)器輸出T1.Q斷開，Q0.1線圈失電，為下次延時(shí)控制做好準(zhǔn)備。（5）線圈型定時(shí)器圖10-10線圈型定時(shí)器指令格式

對(duì)于同一類型的定時(shí)器，功能塊指令和線圈指令在原理上是完全一樣的，具體使用時(shí)有幾點(diǎn)細(xì)微區(qū)別：功能塊型定時(shí)器可以直接輸出Q或ET，程序中可以不必出現(xiàn)背景數(shù)據(jù)塊（或IEC_TIMER類型變量）中的Q或ET；而線圈型定時(shí)器必須首先自定義背景數(shù)據(jù)塊或IEC_TIMER類型變量，再調(diào)用輸出Q或ET。功能塊型定時(shí)器在使用時(shí)可以自動(dòng)生成背景數(shù)據(jù)塊，也可選擇手動(dòng)建立；而線圈型定時(shí)器只能手動(dòng)建立所需的背景數(shù)據(jù)塊。線圈型定時(shí)器放在邏輯塊中間時(shí)，不會(huì)影響邏輯塊的邏輯運(yùn)算結(jié)果，它將輸入端的邏輯運(yùn)算結(jié)果直接送給線圈的輸出端。（6）功能塊型定時(shí)器與線圈型定時(shí)器的區(qū)別定時(shí)器指令應(yīng)用實(shí)例1兩條運(yùn)輸帶順序相連，為避免運(yùn)送的物料在1號(hào)運(yùn)輸帶上堆積，按下啟動(dòng)按鈕I0.3，1號(hào)帶開始運(yùn)行，8s后2號(hào)帶自動(dòng)啟動(dòng)。停機(jī)的順序與啟動(dòng)的順序相反，按了停止按鈕I0.2后，先停2號(hào)帶，8s后停1號(hào)帶。Q1.1和Q0.6分別控制兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)M1和M2。定時(shí)器指令應(yīng)用實(shí)例2酒店為實(shí)現(xiàn)節(jié)水，對(duì)馬桶沖水時(shí)間進(jìn)行控制?？刂埔螅寒?dāng)紅外傳感器持續(xù)感應(yīng)到有人3秒之后，啟動(dòng)并保持沖水4秒；當(dāng)感應(yīng)到人離開后，馬上沖水，5s后停止。試用3種定時(shí)器設(shè)計(jì)酒店衛(wèi)生間馬桶沖水控制電路。任務(wù)1：PLC定時(shí)器、堆棧指令認(rèn)知任務(wù)2：星三角降壓?jiǎn)?dòng)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)3：星三角降壓?jiǎn)?dòng)PLC控制電路安裝與調(diào)試任務(wù)4：電動(dòng)機(jī)延時(shí)啟動(dòng)PLC控制電路設(shè)計(jì)任務(wù)2星三角降壓?jiǎn)?dòng)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)（2）確定與分配輸入輸出信號(hào)連接的外部設(shè)備功能說明PLC點(diǎn)名稱SB1啟動(dòng)按鈕I0.0SB2停止按鈕I0.1FR過載保護(hù)I0.2KM（KM１）控制電機(jī)Q0.1KMY（KM2）Y接法Q0.2KMΔ（KM3）Δ接法Q0.3（1）分析工作原理（3）繪制PLC控制系統(tǒng)的外部接線圖1AC/DC/RLY型號(hào)PLCDC/DC/DC型號(hào)PLC（3）繪制PLC控制系統(tǒng)的外部接線圖2（4）編寫PLC梯形圖程序連接的外部設(shè)備功能說明PLC點(diǎn)名稱SB1啟動(dòng)按鈕I0.0SB2停止按鈕I0.1FR過載保護(hù)I0.2KM控制電機(jī)Q0.1KMYY接法Q0.2KMΔΔ接法Q0.3（5）仿真調(diào)試（5）仿真調(diào)試（6）工作原理分析按下啟動(dòng)按鈕SB1，程序段1中I0.0觸點(diǎn)閉合，Q0.1線圈接通并自鎖，程序段2中Q0.1觸點(diǎn)閉合，Q0.2線圈接通，通電延時(shí)定時(shí)器"T40"開始計(jì)時(shí)，Q0.3線圈因Q0.2聯(lián)鎖而斷開，硬件電路中KM1、KM2線圈得電，KM1、KM2主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)接成Y型啟動(dòng)。當(dāng)通電延時(shí)定時(shí)器T40計(jì)時(shí)時(shí)間到時(shí)（此處是60s），程序段2中T40常閉觸點(diǎn)（“T40”.Q)斷開，Q0.2線圈失電，Q0.2常閉觸點(diǎn)恢復(fù)閉合，Q0.3線圈接通，硬件電路中KM2線圈失電，KM3線圈得電，KM3主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)接成三角型正常運(yùn)行。當(dāng)按下停止按鈕SB2時(shí)，程序段1中I0.1觸點(diǎn)斷開，Q0.1線圈失電，程序段2中Q0.1觸點(diǎn)斷開，Q0.3線圈失電，硬件電路中KM1、KM3線圈失電，KM1、KM3主觸點(diǎn)斷開，電動(dòng)機(jī)停止。任務(wù)1：PLC定時(shí)器、堆棧指令認(rèn)知任務(wù)2：星三角降壓?jiǎn)?dòng)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)3：星三角降壓?jiǎn)?dòng)PLC控制電路安裝與調(diào)試任務(wù)4：電動(dòng)機(jī)延時(shí)啟動(dòng)PLC控制電路設(shè)計(jì)操作步驟：（1）元器件選型及系統(tǒng)安裝接線；（2）編寫程序、編譯無誤；（3）仿真調(diào)試；（4）接通電源，下載程序；（5）聯(lián)機(jī)調(diào)試。任務(wù)3星三角降壓?jiǎn)?dòng)PLC控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試任務(wù)1：PLC定時(shí)器、堆棧指令認(rèn)知任務(wù)2：星三角降壓?jiǎn)?dòng)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)3：星三角降壓?jiǎn)?dòng)PLC控制電路安裝與調(diào)試任務(wù)4：電動(dòng)機(jī)延時(shí)啟動(dòng)PLC控制電路設(shè)計(jì)用低壓電器元件與S7-1200PLC完成三相交流異步電動(dòng)機(jī)延時(shí)啟動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝與調(diào)試任務(wù)。具體控制要求：當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕時(shí)，電動(dòng)機(jī)延時(shí)10s后再啟動(dòng)；當(dāng)按下停止按鈕時(shí)，電動(dòng)機(jī)延時(shí)10s后再停止。要求設(shè)計(jì)其PLC控制電路，并編寫程序，然后進(jìn)行仿真模擬、硬件安裝調(diào)試等。任務(wù)4電動(dòng)機(jī)延時(shí)啟動(dòng)PLC控制電路設(shè)計(jì)1.四種定時(shí)器（TP、TON、TOF、TONR）的應(yīng)用；2.星三角降壓?jiǎn)?dòng)PLC控制系統(tǒng)的分析；3.星三角降壓?jiǎn)?dòng)PLC控制系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)調(diào)試；4.電動(dòng)機(jī)延時(shí)啟動(dòng)PLC控制電路設(shè)計(jì)。項(xiàng)目小結(jié)課外作業(yè)任務(wù)1：完成項(xiàng)目10中所涉及到的樣例程序的仿真調(diào)試。任務(wù)2：用PLC實(shí)現(xiàn)一盞燈點(diǎn)亮10s后另外一盞燈自動(dòng)點(diǎn)亮，當(dāng)按下停止按鈕時(shí)兩盞燈同時(shí)熄滅。要求設(shè)計(jì)其PLC控制電路，并編寫程序，然后進(jìn)行仿真模擬。任務(wù)3：根據(jù)電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)、逆序停車的原理，用PLC實(shí)現(xiàn)三盞燈依次點(diǎn)亮，逆序熄滅，間隔時(shí)間為2秒。要求設(shè)計(jì)其PLC控制電路，并編寫程序，然后進(jìn)行仿真模擬。項(xiàng)目十結(jié)束！項(xiàng)目導(dǎo)入十字路口的交通信號(hào)燈是怎么控制的？它們能夠用PLC來實(shí)現(xiàn)嗎？項(xiàng)目十一：交通燈PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方貴盛制作知識(shí)回顧方貴盛制作四種功能型定時(shí)器指令格式TP脈沖型

注釋：IN—使能輸入端，前接常開常閉觸點(diǎn)；PT是設(shè)定的時(shí)間值；Q是輸出端，ET當(dāng)前時(shí)間值；R是復(fù)位輸入端。TONR保持型通電延時(shí)型TOF斷電延時(shí)型TON通電延時(shí)型

方貴盛制作方貴盛制作TON定時(shí)器指令應(yīng)用案例電氣原理圖工作原理對(duì)比分析：方貴盛制作星三角降壓起動(dòng)PLC控制系統(tǒng)工作原理分析方貴盛制作項(xiàng)目引入：交通燈控制設(shè)計(jì)任務(wù)

控制要求：按下啟動(dòng)按鈕后，南北紅燈亮并維持25s。在南北紅燈亮的同時(shí)，東西綠燈也亮。到20s時(shí)，東西綠燈閃亮，3s后熄滅，在東西綠燈熄滅后東西黃燈亮。黃燈亮2s后滅且東西紅燈亮。與此同時(shí)，南北紅燈滅，南北綠燈亮。南北綠燈亮了25s后閃亮，3s后熄滅，黃燈亮2s后熄滅，南北紅燈亮，東西綠燈亮，以此循環(huán)。按下停止按鈕，全部燈熄滅。方貴盛制作項(xiàng)目預(yù)期學(xué)習(xí)目標(biāo)

知識(shí)目標(biāo)：掌握定時(shí)器指令、比較指令等指令的用法。掌握系統(tǒng)和時(shí)鐘存儲(chǔ)器的使用方法。掌握PLC控制系統(tǒng)的時(shí)序圖編程方法。

技能目標(biāo)：會(huì)采用定時(shí)器指令、比較指令編寫交通燈PLC控制程序；會(huì)用PLC與觸摸屏進(jìn)行聯(lián)合仿真；分析解決問題能力、實(shí)踐動(dòng)手能力。

素質(zhì)目標(biāo)：守時(shí)、安全、衛(wèi)生、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、創(chuàng)新意識(shí)。方貴盛制作任務(wù)總覽任務(wù)1

項(xiàng)目所用比較指令認(rèn)知任務(wù)2指示燈閃爍報(bào)警控制梯形圖設(shè)計(jì)任務(wù)3電動(dòng)機(jī)啟?？刂铺摂M觸摸屏仿真方貴盛制作任務(wù)4

交通燈PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)科競(jìng)賽案例——智能交通燈PLC控制實(shí)驗(yàn)裝置方貴盛制作觸摸屏組態(tài)畫面設(shè)計(jì)方貴盛制作方貴盛制作1.比較指令及其應(yīng)用

任務(wù)1：項(xiàng)目所用比較指令認(rèn)知CMP（compare）：比較方貴盛制作S7-1200PLC編程及應(yīng)用方貴盛制作比較指令:比較數(shù)據(jù)類型相同的兩個(gè)數(shù)IN1與IN2的大小滿足比較關(guān)系式給出的條件時(shí)，觸點(diǎn)接通方貴盛制作【例1】用接通延時(shí)定時(shí)器和比較指令組成占空比可調(diào)的脈沖發(fā)生器。

I0.0為旋轉(zhuǎn)開關(guān)SA1所對(duì)應(yīng)連接觸點(diǎn)，“T1”.Q是通電延時(shí)定時(shí)器T1的位輸出。當(dāng)I0.0常開觸點(diǎn)閉合時(shí)，定時(shí)器T1的IN輸入端為1狀態(tài)，T1的當(dāng)前值從0開始不斷增大。當(dāng)當(dāng)前值“T1”.ET等于預(yù)設(shè)值3s時(shí)，“T1”.Q變?yōu)?狀態(tài)，其常閉觸點(diǎn)斷開，定時(shí)器被復(fù)位，“T1”.Q變?yōu)?狀態(tài)。下一掃描周期其常閉觸點(diǎn)又恢復(fù)閉合，定時(shí)器又開始計(jì)時(shí)。T1的當(dāng)前時(shí)間“T1”.ET按鋸齒波形變化。比較指令用來產(chǎn)生脈沖寬度可調(diào)的方波，當(dāng)“T1”.ET的值小于1s時(shí)，Q0.0斷開，當(dāng)“T1”.ET大于等于1s時(shí)，Q0.0接通。Q0.0接通與斷開的時(shí)間取決于比較觸點(diǎn)下面的操作數(shù)的值。S7-1200PLC編程及應(yīng)用方貴盛制作控制要求：在自動(dòng)化物料傳輸線上，如果出現(xiàn)缺料，需要用指示燈進(jìn)行閃爍報(bào)警。當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕時(shí)，指示燈以2秒的周期進(jìn)行閃爍報(bào)警，其中亮1秒，滅1秒。當(dāng)按下停止按鈕時(shí)，閃爍報(bào)警停止。

任務(wù)2：指示燈閃爍報(bào)警控制梯形圖設(shè)計(jì)方貴盛制作設(shè)計(jì)任務(wù)：使用虛擬觸摸屏實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)的啟?？刂疲妱?dòng)機(jī)運(yùn)行狀態(tài)可用指示燈表示，并在觸摸屏上顯示電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)。

任務(wù)3：電動(dòng)機(jī)啟?？刂铺摂M觸摸屏仿真方貴盛制作方貴盛制作1.任務(wù)分析本系統(tǒng)要求控制東西、南北2個(gè)方向的紅黃綠燈，控制邏輯較為復(fù)雜，可結(jié)合下圖所示的時(shí)序圖進(jìn)行設(shè)計(jì)。

任務(wù)4：交通燈PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)方貴盛制作本系統(tǒng)中東西方向和南北方向的控制要求一致，可先設(shè)計(jì)一個(gè)方向上的控制程序，再參考設(shè)計(jì)另一方向的控制程序。本系統(tǒng)要求對(duì)交通燈的時(shí)間進(jìn)行控制，需要采用定時(shí)器指令，且要求綠燈閃爍，需要用到閃爍電路。本系統(tǒng)需要完成多個(gè)時(shí)間的定時(shí)，使用定時(shí)器的數(shù)量較多，需要根據(jù)上圖所示的時(shí)序圖，準(zhǔn)確找到各個(gè)定時(shí)器的啟動(dòng)、停止條件。

6.4交通燈控制系統(tǒng)方貴盛制作2.繪制I/O分配表

方貴盛制作3.繪制PLC控制原理圖

方貴盛制作4.編寫PLC控制程序

程序設(shè)計(jì)思路：（1）先考慮交通燈啟?？刂?；（2）再考慮單個(gè)方向交通燈的亮滅控制，重點(diǎn)考慮每盞燈點(diǎn)亮的時(shí)間條件，以及綠燈的閃爍控制；（3）接著考慮兩個(gè)方向交通燈的亮滅控制；（4）最后考慮循環(huán)控制。方貴盛制作方法1：用多個(gè)定時(shí)器進(jìn)行程序設(shè)計(jì)

方貴盛制作（1）先考慮交通燈啟?？刂?；（2）再考慮單個(gè)方向交通燈的亮滅控制；方貴盛制作考慮綠燈的閃爍控制考慮綠燈的長(zhǎng)亮與閃爍同時(shí)控制方貴盛制作閃爍控制樣例程序方貴盛制作考慮其它燈的控制方貴盛制作（3）考慮另一個(gè)方向交通燈的亮滅控制方貴盛制作方貴盛制作（4）最后考慮循環(huán)控制循環(huán)控制樣例程序：方貴盛制作交通燈循環(huán)控制：用T8定時(shí)器觸點(diǎn)控制T1定時(shí)器通斷。當(dāng)T8定時(shí)器定時(shí)時(shí)間到時(shí)，其常閉觸點(diǎn)斷開，后接的T1定時(shí)器失電，導(dǎo)致T2~T8定時(shí)相繼失電，下一個(gè)掃描周期內(nèi)，T8常閉觸點(diǎn)恢復(fù)閉合，T1定時(shí)器又恢復(fù)通電計(jì)時(shí)，從而實(shí)現(xiàn)循環(huán)控制。方貴盛制作187完整的程序：方貴盛制作方貴盛制作方貴盛制作PLCSIM仿真調(diào)試

方貴盛制作使用虛擬觸摸屏進(jìn)行仿真調(diào)試

（1）修改程序（2）創(chuàng)建HMI界面方貴盛制作方貴盛制作使用時(shí)鐘存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)綠燈閃爍功能方法2：用多個(gè)定時(shí)器與系統(tǒng)時(shí)鐘存儲(chǔ)器進(jìn)行程序設(shè)計(jì)

方貴盛制作（1）時(shí)鐘存儲(chǔ)器設(shè)置：選中PLC，點(diǎn)擊鼠標(biāo)右鍵，點(diǎn)擊“屬性”，啟用系統(tǒng)存儲(chǔ)器字節(jié)和啟用時(shí)鐘存儲(chǔ)器字節(jié)。方貴盛制作（2）程序編寫與仿真調(diào)試（2）再考慮交通燈一個(gè)循環(huán)周期需要多長(zhǎng)時(shí)間，此處是64秒；（1）先考慮交通燈啟停控制（同前）；閃爍改為10s方貴盛制作方法3：用定時(shí)器與比較指令進(jìn)行程序設(shè)計(jì)（3）接著考慮每盞交通燈在什么時(shí)間段點(diǎn)亮，如東西綠燈點(diǎn)亮?xí)r間如下。（4）最后考慮交通燈的循環(huán)控制。方貴盛制作完整的程序

方貴盛制作方貴盛制作觸摸屏仿真調(diào)試

方貴盛制作作業(yè)1交通燈多個(gè)定時(shí)器編程仿真調(diào)試。作業(yè)2交通燈多個(gè)定時(shí)器編程觸摸屏仿真調(diào)試。作業(yè)3使用時(shí)鐘存儲(chǔ)器實(shí)現(xiàn)綠燈閃爍功能觸摸屏仿真調(diào)試。作業(yè)4使用比較指令的交通燈程序設(shè)計(jì)與觸摸屏仿真調(diào)試。

方貴盛制作項(xiàng)目實(shí)踐與課內(nèi)外作業(yè)作業(yè)上交方式：仿真后截圖，并將截圖插入word文檔中上交。文件名為學(xué)號(hào)+姓名+項(xiàng)目11作業(yè).doc街上或舞臺(tái)的流水燈是怎么控制的？它們能夠用PLC來實(shí)現(xiàn)嗎？項(xiàng)目十二：舞臺(tái)流水燈的PLC控制慶祝中國(guó)共產(chǎn)黨成立一百周年晚會(huì)舞臺(tái)燈光設(shè)計(jì)與控制項(xiàng)目預(yù)期學(xué)習(xí)目標(biāo)

知識(shí)目標(biāo)：掌握計(jì)數(shù)器指令、傳送指令、移位指令、循環(huán)指令等指令的用法。掌握PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)步驟與方法。

技能目標(biāo)：會(huì)采用移位與循環(huán)指令編寫流水燈程序；分析解決問題能力、實(shí)踐動(dòng)手能力。

素質(zhì)目標(biāo)：守時(shí)、安全、衛(wèi)生、團(tuán)隊(duì)協(xié)作、創(chuàng)新意識(shí)。任務(wù)3

八盞燈循環(huán)點(diǎn)亮控制任務(wù)總覽任務(wù)2

八盞燈交替點(diǎn)亮控制任務(wù)4課堂小測(cè)任務(wù)1

八盞燈手動(dòng)點(diǎn)亮控制任務(wù)1：八盞燈手動(dòng)點(diǎn)亮控制控制要求：用一個(gè)按鈕控制八盞燈亮滅。按1下時(shí)，第1盞燈亮，按第2下時(shí)，第2-4盞燈亮；按第3下時(shí)，其余4盞燈亮，再按1下，燈全部熄滅。試用PLC實(shí)現(xiàn)之。

計(jì)數(shù)器有三類：增計(jì)數(shù)器CTU(COUNT-UP)，減計(jì)數(shù)器CTD

(COUNT-DOWN)和增減計(jì)數(shù)器CTUD。1.計(jì)數(shù)器指令及其應(yīng)用計(jì)數(shù)器使用注意事項(xiàng)：S7-1200PLC采用的是功能塊型計(jì)數(shù)器，使用時(shí)應(yīng)注意以下3個(gè)問題：需要設(shè)置計(jì)數(shù)值的數(shù)據(jù)類型，表中PV和CV的6種數(shù)據(jù)類型，計(jì)數(shù)值的數(shù)值范圍取決于所選的數(shù)據(jù)類型。如果計(jì)數(shù)值是無符號(hào)整數(shù)類型，當(dāng)前值可以減到0或增到上限值；如果計(jì)數(shù)值是有符號(hào)整數(shù)類型，當(dāng)前值可以減到負(fù)整數(shù)的下限值或增到正整數(shù)的上限值。與定時(shí)器指令類似，需要給每個(gè)計(jì)數(shù)器分配唯一的背景數(shù)據(jù)塊或者系統(tǒng)數(shù)據(jù)類型為IEC_COUNTER（或IEC_UCOUNTER、IEC_SCOUNTER、IEC_USCOUNTER等，根據(jù)計(jì)數(shù)值的數(shù)據(jù)類型而定）的數(shù)據(jù)塊變量（相當(dāng)于計(jì)數(shù)器的名字）。本節(jié)所介紹的計(jì)數(shù)器屬于普通計(jì)數(shù)器，最高計(jì)數(shù)頻率將受限于其所在的程序循環(huán)組織塊的掃描周期。如果需要對(duì)頻率很高的脈沖（如軸編碼器）進(jìn)行計(jì)數(shù)，可以使用高速計(jì)數(shù)器（HSC）。

（1）增計(jì)數(shù)器CTU

上電周期或首次掃描時(shí)，增計(jì)數(shù)器當(dāng)前值CV為0，輸出端Q斷開。脈沖輸入端CU每次由0變?yōu)?（出現(xiàn)上升沿）時(shí)，當(dāng)前值CV加1，當(dāng)前值CV最大可達(dá)到所選數(shù)據(jù)類型的上限值，達(dá)到上限值后，CU輸入端再來脈沖上升沿，CV值也不再增加。

當(dāng)前值CV大于等于設(shè)定值PV時(shí)，輸出端Q導(dǎo)通；復(fù)位輸入端R為1時(shí)，復(fù)位增計(jì)數(shù)器，當(dāng)前值為0，輸出端Q斷開。

CU增計(jì)數(shù)脈沖輸入端，R復(fù)位信號(hào)輸入端，PV設(shè)定值，Q輸出端，CV當(dāng)前計(jì)數(shù)值。

上圖中，DB1為增計(jì)數(shù)器CTU的背景數(shù)據(jù)塊，計(jì)數(shù)值數(shù)據(jù)類型為Int，設(shè)定值為3。上電周期或首次掃描時(shí)，當(dāng)前值為0，輸出端Q斷開；脈沖輸入端I0.0每出現(xiàn)一次上升沿，當(dāng)前值加1；當(dāng)前值到達(dá)或者超過設(shè)定值時(shí)，輸出端Q導(dǎo)通，Q0.0線圈得電；復(fù)位輸入端R為高電平時(shí)，復(fù)位增計(jì)數(shù)器，當(dāng)前值為0，輸出端Q斷開，Q0.0線圈失電。

注意：本題中如果不對(duì)CTU進(jìn)行復(fù)位，其計(jì)數(shù)當(dāng)前值可一直增加到32767后保持不變（所選數(shù)據(jù)類型為Int），將失去計(jì)數(shù)功能，所以在實(shí)際使用時(shí)，應(yīng)在當(dāng)前值達(dá)到設(shè)定值之后，及時(shí)對(duì)計(jì)數(shù)器進(jìn)行復(fù)位。計(jì)數(shù)脈沖輸入PV=3當(dāng)前計(jì)數(shù)輸出CV>=PVPV=3預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)值復(fù)位應(yīng)用案例：（2）減計(jì)數(shù)器CTD

上電周期或首次掃描時(shí)，減計(jì)數(shù)器當(dāng)前值CV為0，輸出端Q閉合。脈沖輸入端CD每次由0變?yōu)?（出現(xiàn)上升沿）時(shí)，當(dāng)前值CV減1，當(dāng)前值CV最小可達(dá)到所選數(shù)據(jù)類型的下限值，達(dá)到下限值后，CD輸入端再來脈沖上升沿，CV值也不再減小。

當(dāng)前值CV小于等于0時(shí)，輸出端Q導(dǎo)通；裝載輸入端LD為1時(shí)，把設(shè)定值PV裝載到當(dāng)前值CV中，輸出端Q斷開（相當(dāng)于復(fù)位減計(jì)數(shù)器）。實(shí)際使用減計(jì)數(shù)器前，建議首先使能裝載輸入端LD，對(duì)減計(jì)數(shù)器進(jìn)行復(fù)位，然后再啟動(dòng)計(jì)數(shù)功能。

CD減計(jì)數(shù)脈沖輸入端，LD裝載信號(hào)輸入端，PV設(shè)定值，Q輸出端，CV當(dāng)前計(jì)數(shù)值。

上圖中，DB2為減計(jì)數(shù)器CTD的背景數(shù)據(jù)塊，計(jì)數(shù)值的數(shù)據(jù)類型為UInt，設(shè)定值為3。上電周期或首次掃描時(shí)，當(dāng)前值為0，輸出端Q導(dǎo)通；首先閉合I1.1使能裝載輸入端LD，復(fù)位減計(jì)數(shù)器，當(dāng)前值為設(shè)定值，輸出端Q斷開；開始計(jì)數(shù)后，脈沖輸入端I1.0每出現(xiàn)一次上升沿，當(dāng)前值減1；當(dāng)前值小于等于0時(shí)，輸出端Q導(dǎo)通，Q0.0線圈得電。

注意：本題中如果不對(duì)CTD進(jìn)行重新裝載，因所選數(shù)據(jù)類型為UInt，計(jì)數(shù)當(dāng)前值可一直減小到0后保持不變（如果選數(shù)據(jù)類型為Int，計(jì)數(shù)值可減小到-32768），將失去計(jì)數(shù)功能，所以在實(shí)際使用時(shí)，應(yīng)在當(dāng)前值減小到0之后，及時(shí)對(duì)計(jì)數(shù)器當(dāng)前值進(jìn)行重新裝載。

D計(jì)數(shù)脈沖輸入當(dāng)前計(jì)數(shù)輸出PV=3預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)值CV=0讀取PV(CV=PV)（3）增減計(jì)數(shù)器CTUD

CU增計(jì)數(shù)器脈沖輸入端，CD減計(jì)數(shù)脈沖輸入端，R復(fù)位輸入端，LD裝載信號(hào)輸入端，PV設(shè)定值，QU增計(jì)數(shù)器輸出端，QD減計(jì)數(shù)器輸出端，CV當(dāng)前計(jì)數(shù)值。

上電周期或首次掃描時(shí)，增減計(jì)數(shù)器當(dāng)前值CV為0，輸出端QU斷開、QD導(dǎo)通。

脈沖輸入端CU每次出現(xiàn)上升沿時(shí)，當(dāng)前值CV加1，當(dāng)前值CV最大可達(dá)到所選數(shù)據(jù)類型的上限值，達(dá)到上限值后，CU輸入端再來脈沖上升沿，CV值也不再增加。脈沖輸入端CD每次出現(xiàn)上升沿時(shí)，當(dāng)前值CV減1，當(dāng)前值CV最小可達(dá)到所選數(shù)據(jù)類型的下限值，達(dá)到下限值后，CD輸入端再來脈沖上升沿，CV值也不再減小。如果脈沖輸入端CU和CD同時(shí)出現(xiàn)上升沿，則當(dāng)前值CV保持不變。

當(dāng)前值CV大于等于設(shè)定值PV時(shí)，輸出端QU導(dǎo)通，反之?dāng)嚅_；當(dāng)前值CV小于等于0時(shí)，輸出端QD導(dǎo)通，反之?dāng)嚅_。

復(fù)位輸入端R為1時(shí)，復(fù)位增減計(jì)數(shù)器，當(dāng)前值為0，輸出端QU斷開、QD導(dǎo)通。復(fù)位輸入端優(yōu)先級(jí)最高，即：R輸入端有效時(shí)，CU、CD以及LD等輸入端均不起作用。

裝載輸入端LD為1時(shí)，重新裝載增減計(jì)數(shù)器，當(dāng)前值為設(shè)定值，輸出端QU導(dǎo)通、QD斷開。

2.八盞燈手動(dòng)點(diǎn)亮控制解決方案PLC程序PLC仿真任務(wù)2：八盞燈交替點(diǎn)亮控制控制要求：按下啟動(dòng)按鈕SB1，八盞奇數(shù)燈與偶數(shù)燈交替點(diǎn)亮，工作周期為1s（ON/OFF各0.5s），反復(fù)循環(huán)工作；按下停止按鈕SB2，信號(hào)燈全部熄滅。試用PLC實(shí)現(xiàn)之。S7-1200PLC的基本數(shù)據(jù)類型：

位（BOOL，1位）：取值0或1字節(jié)（BYTE，8位）：取值0-255字（Word，16位）：取值0-65535雙字（DWord，32位）：取值16#00000000-16#FFFFFFFF短整數(shù)(SInt，8位)：取值-128-127整數(shù)(Int，16位)：取值-32768-32767雙整數(shù)（DInt，32位）無符號(hào)整數(shù)（UInt，16位）實(shí)數(shù)型（Real，32位）時(shí)間（Time，32位）……數(shù)據(jù)類型間的關(guān)系：1雙字(D)=2字(W)

1字(W)=2字節(jié)(B)

1字節(jié)(B)=8位(bit)1.PLC數(shù)據(jù)表達(dá)格式認(rèn)知位：bitQ0.0字節(jié)：ByteQB0字：WordQW0雙字:DoublewordQD0變量類型符號(hào)位數(shù)取值范圍常數(shù)舉例位Bool11,0TRUE,FALSE或1,0字節(jié)Byte816#00

16#FF16#12,16#AB字Word1616#0000

16#FFFF16#ABCD，16#0001雙字DWord3216#00000000

16#FFFFFFFF16#02468ACE字符Char816#00

16#FF‘A’,‘t’,‘@’有符號(hào)字節(jié)SInt8-128127123,-123整數(shù)Int16-3276832767123,-123雙整數(shù)Dint32-21474836482147483647123,-123無符號(hào)字節(jié)USInt80255123無符號(hào)整數(shù)UInt16065535123無符號(hào)雙整數(shù)UDInt3204294967295123浮點(diǎn)數(shù)(實(shí)數(shù))Real321.17549510-383.402823103812.45,-3.4,-1.2E+3雙精度浮點(diǎn)數(shù)LReal642.225073858507202010-3081.79769313486231571030812345.12345-1,2E+40時(shí)間Time32T#-24d20h31m23s648ms

T#24d20h31m23s648msT#1d_2h_15m_30s_45msQ0.7Q0.6Q0.5Q0.4Q0.3Q0.2Q0.1Q0.0Q0.7Q0.6Q0.5Q0.4Q0.3Q0.2Q0.1Q0.0Q1.7Q1.6Q1.5Q1.4Q1.3Q1.2Q1.1Q1.0高8位QB0低8位QB1QB0QW0QW0QW2QB0QB1QB2QB3最高8位高8位低8位最低8位QD0高地址，低字節(jié)！字節(jié)字雙字位實(shí)例說明：思考題：Q0.0、QB0、QW0、QD0之間有什么關(guān)系？不同進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換二進(jìn)制八進(jìn)制十進(jìn)制十六進(jìn)制2#010000018#1016516#412#110001018#30519716#C5數(shù)制的概念——中國(guó)傳統(tǒng)文化中“屈指可數(shù)”是10進(jìn)制，“掐指一算”是六十進(jìn)制，“半斤八兩”是十六進(jìn)制，易經(jīng)中的陰陽八卦是2進(jìn)制和8進(jìn)制。2.移動(dòng)指令功能：數(shù)據(jù)移動(dòng)指令用于各存儲(chǔ)單元之間的數(shù)據(jù)傳送，如用于程序中需要對(duì)存儲(chǔ)單元進(jìn)行清零、程序初始化等場(chǎng)合。相當(dāng)于C語言中的賦值語句，如A=10。移動(dòng)指令包括單一傳送、塊傳送、填充塊、字節(jié)交換、序列化等指令。

（1）單一傳送指令

上圖中，當(dāng)I0.0閉合后，將1傳送給QB0；然后將十六進(jìn)制的10分別傳送給QB1與MW0。

使用單一傳送指令MOVE，輸入端EN有效時(shí)，將輸入端IN對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)類型轉(zhuǎn)換為OUT1所對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)類型，并存放在OUT1指定的存儲(chǔ)單元中，輸入端IN的源數(shù)據(jù)保持不變。IN和OUT1的操作數(shù)可以是除Bool類型之外的所有基本數(shù)據(jù)類型。IN也可以是常數(shù)。傳送指令應(yīng)用案例程序功能：當(dāng)I0.0合上瞬間，QB0的值為16#55；當(dāng)I0.1合上瞬間，MW10的值為十進(jìn)制1000。當(dāng)I0.2合上時(shí)，QB0與MW10的值均為0.仿真調(diào)試該程序，理解其功能！計(jì)數(shù)器指令與傳送指令綜合應(yīng)用案例控制要求：用一個(gè)按鈕控制3盞燈，按1下時(shí)第1盞燈亮，再按2下時(shí)第二盞燈亮，再按3下時(shí)第3盞燈亮，再按1下時(shí)3盞燈全部熄滅，試綜合應(yīng)用移動(dòng)指令和計(jì)數(shù)器指令進(jìn)行PLC控制程序設(shè)計(jì)。3.八盞燈交替點(diǎn)亮控制解決方案仿真調(diào)試該程序，理解其功能！4.舉一反三練習(xí)用三個(gè)按鈕控制八盞燈HL0~HL7，當(dāng)按下SB1按鈕時(shí)，奇數(shù)燈亮；當(dāng)按下SB2時(shí)，偶數(shù)燈亮；當(dāng)按下SB3時(shí)，所有燈熄滅。任務(wù)3：八盞燈循環(huán)點(diǎn)亮控制控制要求：8盞指示燈HL0~HL7，當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕時(shí)，從HL0開始，每隔1s依次點(diǎn)亮；當(dāng)前一盞點(diǎn)亮?xí)r，后一盞熄滅，并重復(fù)動(dòng)作，以此形成燈循環(huán)點(diǎn)亮的效果。當(dāng)按下停止按鈕時(shí)，八盞燈均熄滅，試用PLC實(shí)現(xiàn)之。HL7HL01.移位指令

移位和循環(huán)指令包括左移、右移、循環(huán)左移以及循環(huán)右移指令。

（1）左右移位指令

使用左移指令SHL和右移指令SHR，可以將輸入端IN的數(shù)據(jù)逐位左移或右移若干位（由N值決定），移位完的結(jié)果存放在輸出端OUT指定的存儲(chǔ)單元中。

對(duì)于無符號(hào)數(shù)進(jìn)行左移/右移時(shí)，空位補(bǔ)0；對(duì)于有符號(hào)數(shù)進(jìn)行左移時(shí)，高位拋出，空位補(bǔ)0，對(duì)于有符號(hào)數(shù)進(jìn)行右移時(shí)，空位補(bǔ)1，低位拋出。

如果N為0時(shí)不移位，直接將輸入端IN的數(shù)據(jù)存放在OUT指定的地址中；如果N大于移位操作數(shù)的位數(shù)，原來的所有位均被移除，結(jié)果為0。

上圖中，當(dāng)檢測(cè)到I0.0的上升沿時(shí)，將16#55賦值給MB0,并對(duì)MB0左移4位，將結(jié)果存放在MB1中。移動(dòng)前后MB0與MB1的值如表12-7所示。

上圖中，當(dāng)檢測(cè)到I0.0的上升沿時(shí)，將-1000賦值給MW20,并對(duì)MW20進(jìn)行右移4位，將結(jié)果存放在MW22中；將1000賦值給MW24,并對(duì)MW24進(jìn)行右移3位，將結(jié)果存放在MW26中。移動(dòng)前后MW20、MW22、MW24、MW26的值如表12-8所示。仿真調(diào)試結(jié)果如圖12-17所示。注意：負(fù)值是以其正值的補(bǔ)碼形式存放在計(jì)算機(jī)中。

（2）循環(huán)移位指令

使用循環(huán)左移指令ROL和循環(huán)右移指令ROR，可以將輸入端IN的數(shù)據(jù)逐位循環(huán)左移或循環(huán)右移若干位（由N值決定），即移出位補(bǔ)到另一端的空位中，移位完的結(jié)果存放在輸出端OUT指定的存儲(chǔ)單元中。

如果N為0時(shí)不移位，直接將輸入端IN的數(shù)據(jù)存放在OUT指定的地址中；如果N大于移位操作數(shù)的位數(shù)，將執(zhí)行N次循環(huán)移位操作。

上圖中，當(dāng)檢測(cè)到I0.0上升沿時(shí)，MB0設(shè)置為16#F0，MW30設(shè)置為16#1E，當(dāng)檢測(cè)到I0.1上升沿時(shí)，MB0循環(huán)左移5位得16#1E送給MB1，MW30循環(huán)右移3位得16#C003送給MW32。移動(dòng)前后MB0、MB1、MW30、MW32的值如表12-9所示。

2.八盞燈循環(huán)點(diǎn)亮控制解決方案用系統(tǒng)時(shí)鐘存儲(chǔ)器來產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖用移位指令進(jìn)行編程注意這里的循環(huán)控制方式用循環(huán)指令進(jìn)行編程舉一反三練習(xí)：流水燈控制控制要求：8盞指示燈HL0~HL7，當(dāng)按下啟動(dòng)按鈕時(shí)，從HL7開始，每隔1s依次點(diǎn)亮；當(dāng)前一盞點(diǎn)亮?xí)r，后一盞熄滅，并重復(fù)動(dòng)作，以此形成燈循環(huán)點(diǎn)亮的效果。當(dāng)按下停止按鈕時(shí)，八盞燈均熄滅，試用移位指令和循環(huán)指令分別實(shí)現(xiàn)之。任務(wù)4課堂小測(cè)課內(nèi)外程序調(diào)試作業(yè)（共8個(gè)）1.三種計(jì)數(shù)器指令案例調(diào)試；2.任務(wù)1、2、3程序調(diào)試；3.任務(wù)2、3舉一反三練習(xí)程序調(diào)試。項(xiàng)目十二結(jié)束！項(xiàng)目13：傳送帶PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真調(diào)試PLC部分國(guó)內(nèi)市場(chǎng)琳瑯滿目的輸送帶國(guó)內(nèi)市場(chǎng)琳瑯滿目的輸送帶物料輸送分揀裝置知識(shí)回顧學(xué)習(xí)掌握計(jì)數(shù)器指令、傳送指令、移位指令、循環(huán)指令等指令的使用方法；能夠采用計(jì)數(shù)器指令、移位與循環(huán)指令編寫流水燈程序。

控制要求：按下起動(dòng)按鈕SB1，傳送帶電動(dòng)機(jī)M轉(zhuǎn)動(dòng)，工件向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)?shù)竭_(dá)光電傳感器所在的位置時(shí)，光電傳感器對(duì)工件進(jìn)行檢測(cè)計(jì)數(shù)。當(dāng)計(jì)件數(shù)量小于5時(shí)，指示燈HL點(diǎn)亮；當(dāng)計(jì)件數(shù)量等于或大于5時(shí)，指示燈閃爍；當(dāng)計(jì)件數(shù)量大于等于10時(shí)，10s后傳送帶停止運(yùn)行，同時(shí)指示燈熄滅。當(dāng)按下停止按鈕SB2時(shí)，傳送帶立即停止，指示燈滅。傳送帶示意圖項(xiàng)目引入

知識(shí)目標(biāo)掌握計(jì)數(shù)器指令、數(shù)學(xué)運(yùn)算指令等指令的用法。掌握PLC模塊化與結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)方法。掌握傳送帶PLC控制梯形圖的設(shè)計(jì)方法。項(xiàng)目預(yù)期學(xué)習(xí)目標(biāo)

技能目標(biāo)能夠綜合應(yīng)用PLC基本指令設(shè)計(jì)傳