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1、項目五項目五 送料小車自動往返的送料小車自動往返的PLC控制控制 電氣控制與電氣控制與PLCPLC技術(shù)應(yīng)用技術(shù)應(yīng)用 職業(yè)核心能力培養(yǎng)探索 小車往返運動控制廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中。下圖是小小車往返運動控制廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)設(shè)備中。下圖是小車自動往復(fù)循環(huán)示意圖和電路圖，它利用行程開關(guān)實現(xiàn)往復(fù)運車自動往復(fù)循環(huán)示意圖和電路圖，它利用行程開關(guān)實現(xiàn)往復(fù)運動控制的，通常叫做行程控制。動控制的，通常叫做行程控制。項目描述項目描述 5.1v利用可編程控制器對小車進(jìn)行更優(yōu)秀的控制。圖5-2是用西門子S7-200 PLC控制小車往返運動的電路圖。通過本項目的實施，我們了解PLC的產(chǎn)生、結(jié)構(gòu)、工作原理、編程語言，掌

2、握PLC的結(jié)構(gòu)、端口、工作原理、基本指令、控制程序設(shè)計調(diào)試方法等基本知識和技能。 通用通用PLC識別識別 5.223 143 33 1v可編程控制器主要由可編程控制器主要由CPUCPU、存儲器、基本、存儲器、基本I/OI/O接接口電路、外設(shè)接口、編程裝置、電源等組成口電路、外設(shè)接口、編程裝置、電源等組成 2CPU存儲器單元輸入接口電路輸出接口電路編程裝置輸出設(shè)備輸入信號2v I/O單元及I/O擴(kuò)展接口 v外設(shè)接口電路：用于連接手持編程器或其他圖形編程器、文本顯示器，并能通過外設(shè)接口組成PLC的控制網(wǎng)絡(luò)。 v電源單元：把外部電源（220V的交流電源）轉(zhuǎn)換成內(nèi)部工作電壓。23 33 3I0.01M

3、ML+R15.6kR21kD2D1Q1S1DC24v內(nèi)部電路3 33 3KR1R2UC1Kout內(nèi)部電路Q0.01LAC220V3 3 4PLC工作過程工作過程5.323 13 33 1PLC循環(huán)工作循環(huán)工作掃描周期掃描周期1.掃描輸掃描輸入端口入端口2.執(zhí)行用執(zhí)行用戶程序戶程序3處理通處理通信請求信請求4.CPU自診斷自診斷5.寫輸寫輸出端口出端口與其他設(shè)備之間的通信。通信主要涉及通信模塊，通信接口，通信協(xié)議和通信指令等內(nèi)容。23 3西門子西門子S7-200 PLC識別與檢測識別與檢測5.423 13 13 13 13 12 S7-200 PLC內(nèi)部器件內(nèi)部器件5.523 143 3v最基本

4、的存儲單位是位最基本的存儲單位是位(bit)(bit)，8 8位二進(jìn)制數(shù)位二進(jìn)制數(shù)組成組成1 1個字節(jié)個字節(jié)(Byte)(Byte)，其中的第，其中的第0 0位為最低位位為最低位(LSB)(LSB)，第，第7 7位為最高位位為最高位(MSB)(MSB)。兩個字節(jié)（。兩個字節(jié)（1616位）組成位）組成1 1個字個字(Word)(Word)，兩個字（，兩個字（3232位）組成位）組成1 1個雙字（個雙字（Double wordDouble word）。把位、字節(jié)、字）。把位、字節(jié)、字和雙字占用的連續(xù)位數(shù)稱為長度。和雙字占用的連續(xù)位數(shù)稱為長度。vPLCPLC的數(shù)據(jù)類型可以是字符串、布爾型（的數(shù)據(jù)類型

5、可以是字符串、布爾型（0 0或或1 1）、整數(shù)型和實數(shù)型（浮點數(shù)）。布爾型數(shù)）、整數(shù)型和實數(shù)型（浮點數(shù)）。布爾型數(shù)據(jù)指字節(jié)型無符號整數(shù)；整數(shù)型數(shù)包括據(jù)指字節(jié)型無符號整數(shù)；整數(shù)型數(shù)包括1616位位符號整數(shù)（符號整數(shù)（INTINT）和）和3232位符號整數(shù)（位符號整數(shù)（DINTDINT）。）。實數(shù)型數(shù)據(jù)采用實數(shù)型數(shù)據(jù)采用3232位單精度數(shù)來表示。位單精度數(shù)來表示。v常數(shù)：十進(jìn)制：常數(shù)：十進(jìn)制：1234 1234 ； 十六進(jìn)制：十六進(jìn)制：16#3AC6 16#3AC6 ；二進(jìn)制：；二進(jìn)制：2#1010 0001 1110 00002#1010 0001 1110 0000； ASCIIASCII碼：

6、碼：“ShowShow”；實數(shù)（浮點數(shù)）：；實數(shù)（浮點數(shù)）：+1.175495E-38+1.175495E-38（正數(shù)），（正數(shù)）， -1.175495E-38-1.175495E-38（負(fù)數(shù)）（負(fù)數(shù)）3 12按位尋址 V0.2低位高位V 0 . 2位號字節(jié)號區(qū)域號07按字節(jié)尋址 VB0高位低位V B 0字節(jié)號字節(jié)尋址標(biāo)志字母區(qū)域號按字尋址 VW0VB0高位VB1低位07015V W 0字節(jié)號字尋址標(biāo)志字母區(qū)域號V D 0字節(jié)號雙字尋址標(biāo)志字母區(qū)域號按雙字尋址 VD0VB0高位VB131VB2VB3低位0v1. 直接尋址v直接尋址是在指令中直接使用存儲器或寄存器的元件名稱（區(qū)域標(biāo)志）和地址編號

7、，直接到指定的區(qū)域讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)。有按位、字節(jié)、字、雙字的尋址方式，如圖2-8所示。v2. 間接尋址v（1）創(chuàng)建指針。指針為雙字，存放的是另一存儲器的地址，只能用V、L或累加器AC作指針。v （2）利用指針存取數(shù)據(jù)。操作數(shù)前加“*”號表示該操作數(shù)為地址指針。例如：MOVW *AC1 AC0 ，指令將AC1中的內(nèi)容為起始地址的一個字長的數(shù)據(jù)（即VB200，VB201內(nèi)部數(shù)據(jù)）送入AC0內(nèi)。 3 34444于運行狀態(tài)時，產(chǎn)生周期為1s的時鐘脈沖。44PLC程序設(shè)計語言程序設(shè)計語言5.6 觸點觸點線圈線圈指令盒指令盒v功能塊圖程序設(shè)計語言是采用邏輯門電路的編程語言。功能塊圖指令由輸入、輸出段及邏輯關(guān)

8、系函數(shù)組成?；局噶罘治雠c應(yīng)用基本指令分析與應(yīng)用5.73 1網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)1LD I0.0 /裝載常開觸點裝載常開觸點= M1.5 /輸出線圈輸出線圈網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)2LDN M1.5 /裝載常閉觸點裝載常閉觸點= Q0.2 /輸出線圈輸出線圈5 . 1M3 1v 網(wǎng)絡(luò)1v LD I0.0 v A I0.1 v = M0.0 v 網(wǎng)絡(luò)2v LDN I1.1 v A m10.1 v AN M0.0v = Q0.0 v A Q0.1 v = Q0.7 3 13 1v 網(wǎng)絡(luò)1v LD I0.0 v O I0.1 v = Q0.0 v 網(wǎng)絡(luò)2v LDN I1.1 v A Q0.1 v ON M0.0 v AN I0

9、.2 v O I0.3 v = Q0.1 3 1v 4. 電路塊的串聯(lián)指令電路塊的串聯(lián)指令A(yù)LDv （1）指令功能）指令功能v ALD：塊：塊“與與”操作，用于串聯(lián)連接多個并聯(lián)電路組操作，用于串聯(lián)連接多個并聯(lián)電路組成的電路塊。成的電路塊。3 1vALD指令使用說明：v并聯(lián)電路塊與前面電路串聯(lián)連接時，使用ALD指令。分支的起點用LD/LDN指令，并聯(lián)電路結(jié)束后使用ALD指令與前面電路串聯(lián)。 3 1ALDALD網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)1LD I0.0 /串聯(lián)塊串聯(lián)塊1開始開始A I0.1AN I0.2LD I0.3/串聯(lián)塊串聯(lián)塊2開開始始A I0.4OLDLDN I0.5 /串聯(lián)塊串聯(lián)塊3開開始始A I0.6OL

10、D= M0.1 3 1網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)1LD I0.0S Q0.0, 1網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)2LD I0.1R Q0.0, 1 v 7. 置位/復(fù)位指令 S/Rv 置位指令S：設(shè)置從位地址bit開始的N 個寄存器位（線圈）的值為“1”并保持。v 復(fù)位指令R：設(shè)置從位地址bit開始的N 個寄存器位（線圈）的值為“0”并保持。3 13 13 1I0.0M0.0I0.1M0.1Q0.0一個掃描周期寬度3 2錯了錯了可以這可以這樣樣3 2不好不好這才好這才好。 3 33 3通電延時定時器工作工程時序3 33 33 33 33 3時鐘周期：1000ms一個PLC掃描周期23 143 3西門子西門子PLC編程軟件應(yīng)用編程軟件

11、應(yīng)用5.83 53 1v 編程軟件的安裝和中文界面設(shè)置v雙擊編程軟件中的安裝程序SETUP.EXE，根據(jù)安裝提示,編程語言選擇English，完成安裝。啟動STEP7-Micro/WIN40。安裝完成自動選擇為英文版，進(jìn)行以下操作，設(shè)置為中文界面：點擊菜單Tools，選項Options，在彈出的Options中選擇General，在右邊的General標(biāo)簽下的語言選擇Language窗口下選擇Chinese，點擊OK，編程軟件自動關(guān)閉。重新啟動軟件，顯示為中文界面。v1. 連接S7-200PLC與計算機(jī)通信電纜v可以采用PC/PPI電纜建立PC機(jī)與PLC之間的通信連接。RS-232通信口COM

12、1或COM2接口上，RS-485端接到S7-200通信口上。有5種波特率可以選擇：1.2K，2.4K，9.6K，19.2K，38.4K。系統(tǒng)的默認(rèn)值為9.6K b/s。v2. 建立在線連接v建立與S7-200 CPU的在線聯(lián)系，步驟如下：v（1）在STEP7-Micro/WIN40運行時單擊“通信”圖標(biāo)。v（2）雙擊對話框中的“雙擊刷新”圖標(biāo)，STEP7-Micro/WIN40編程軟件將檢查所連接的所有S7-200CPU站。v（3）雙擊要進(jìn)行通信的站，在通信建立對話框中，可以顯示所選的通信參數(shù)。 3 1222 選項配置程序編輯器窗口新建項目打開現(xiàn)有項目保存當(dāng)前項目剪切選項并復(fù)制至剪貼板打印預(yù)覽

13、將選項復(fù)制至剪貼板在光標(biāo)位置粘貼剪貼板內(nèi)容撤消最后一個條目編譯程序塊或數(shù)據(jù)塊全部編譯將程序從PLC上載至計算機(jī)從計算機(jī)下載程序至PLC符號表名稱列按照A-Z排序符號表名稱列按照Z-A排序打印預(yù)覽2 狀態(tài)圖表全部讀取強(qiáng)制數(shù)值將PLC設(shè)為運行模式將PLC設(shè)為停止模式在程序狀態(tài)打開關(guān)閉之間切換在觸發(fā)暫停打開停止之間切換在圖狀態(tài)打開關(guān)閉之間切換狀態(tài)圖表單次讀取狀態(tài)圖表全部寫入強(qiáng)制PLC數(shù)據(jù)取消強(qiáng)制PLC數(shù)據(jù)狀態(tài)圖表全部取消強(qiáng)制22 插入指令盒插入向下直線插入向上直線插入左行插入右行插入觸點插入線圈v1. 建立項目v（1）打開已有的項目文件。v用菜單命令“文件”“打開”，在“文件”菜單底部列出最近工作過

14、的項目名稱，選擇文件名，直接選擇打開。v（2）創(chuàng)建新項目v單擊“新建”快捷按鈕。v菜單命令“文件” “新建”。23 22 33項目實施：項目實施：PLC控制小車運行設(shè)計與安裝調(diào)試控制小車運行設(shè)計與安裝調(diào)試 5.91 1、控制要求：、控制要求：料小車在左端（由行程開關(guān)料小車在左端（由行程開關(guān)SQ1SQ1限位）裝料，右端限位）裝料，右端（由行程開關(guān)（由行程開關(guān)SQ2SQ2限位）卸料。行程開關(guān)限位）卸料。行程開關(guān)SQ3SQ3和和SQ4SQ4是極限位置開關(guān)。是極限位置開關(guān)。小車在處于小車在處于SQ1SQ1與與SQ2SQ2之間任何位置時，可以按下按之間任何位置時，可以按下按鈕鈕SB3SB3讓小車停止；按

15、下讓小車停止；按下SB1SB1小車向左運動；按下小車向左運動；按下SB2SB2小車向右運動。小車向右運動。送料小車起動后先向左行，到左端停下裝料；送料小車起動后先向左行，到左端停下裝料；30s30s后裝料結(jié)束，開始右行，到右端停下卸料；后裝料結(jié)束，開始右行，到右端停下卸料；20s20s后卸料完畢，又開始左行；后卸料完畢，又開始左行；如此自動往復(fù)循環(huán)，直到按下停止按鈕。如此自動往復(fù)循環(huán)，直到按下停止按鈕。v2、系統(tǒng)硬件設(shè)計v送料小車自動往返PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計包括設(shè)計系統(tǒng)的主電路、系統(tǒng)I/O元件分配表和控制電路接線圖。v系統(tǒng)共有4個輸入點：按鈕三個，左行按鈕SB1，右行按鈕SB2，停機(jī)按鈕S

16、B3；行程開關(guān)2 個，左位行程開關(guān)SQ1，右位行程開關(guān)SQ2。v共有2個輸出點：右行接觸器KM1，左行接觸器KM2。v當(dāng)小車到達(dá)裝料位置時，SQ1動作，定時器T37計時，30秒時間到，定時器常開觸點閉合。小車自動右行。v當(dāng)下車達(dá)到卸料位置時，SQ2動作，定時器T38計時，20秒時間到，定時器常開觸點閉合。小車自動左行。v按下右行按鈕或裝料時間到，小車右行。按下停止按鈕或到達(dá)卸料位置時，小車停止。v按下左行按鈕或卸料時間到，小車左行。按下停止按鈕或到達(dá)裝料位置時，小車停止。3、控制程序、控制程序v4安裝與調(diào)試v（1）連接控制電路。v（2）連接主控制電路。v（3）連接PLC與計算機(jī)的通信電纜。v（

17、4）按圖5-55編輯梯形圖，使用符號表對端口定義。編譯，下載到PLC，運行程序。v（5）按控制要求，按下按鈕SB1,觀察電動機(jī)運行情況；按下按鈕SB2，觀察電動機(jī)運行情況；按下按鈕SB3，觀察電動機(jī)運行情況。v（6）應(yīng)用編程軟件的在線監(jiān)控功能，觀察每次按下按鈕時PLC內(nèi)部各觸點和線圈的值的變化情況。 3 1知識拓展：知識拓展：PLC控制應(yīng)用控制應(yīng)用 5.10FUFRL1 L2L3M3QSKMKMYKMABCXYZ3 1觸點硬件互鎖，熱繼電器觸點硬件互鎖，熱繼電器觸點直接接在觸點直接接在KM線圈上線圈上3 1延時起動三角形延時起動三角形接法的接觸器接法的接觸器v（1）設(shè)計主電路：主電路仍然是電氣控制的正反轉(zhuǎn)主電路，由KM1控制電動機(jī)正轉(zhuǎn)往前，KM2控制電動機(jī)反轉(zhuǎn)往后。v （2）設(shè)計輸入輸出分配，編寫元件IO分配表，并畫出PLC接線圖。 3 22系統(tǒng)的硬件設(shè)計系統(tǒng)的硬件設(shè)計 3系統(tǒng)的軟件設(shè)計系統(tǒng)的軟件設(shè)計