PLC功能指令及其应用(西门子)

PLC功能指令及其应用（西门子）功能指令及其应用7中断电动机Y-△降压启动控制13传送带的PLC控制2手动/自动控制程序4彩灯循环点亮控制数码管循环点亮控制56停车场数码显示控制【任务描述】应用数据传送指令设计电动机Y-△形降压启动控制电路和程序。指示灯在启动过程中亮，启动结束时灭。如果发生电动机过载，停止工作并且灯光报警。任务4.1电动机Y-△降压启动控制1．输入继电器的表示格式输入继电器是PLC输入信号的通道，输入继电器既可以按位操作，也可以按字节、字或者双字操作。（1）位位表示格式为：I[字节地址].[位地址]。如I1.0表示输入继电器第1个字节的第0位（2）字节字节表示格式为：IB[起始字节地址]。如IB0表示输入继电器第0个字节，共8位。其中第0位是最低位，第7位为最高位。其表示格式如图4-1所示。4.1.1输入/输出继电器的表示格式（1）位位表示格式为：Q[字节地址].[位地址]。如Q0.0表示输出继电器第0个字节的第0位（2）字节字节表示格式为：QB[起始字节地址]。如QB0表示输出继电器第0个字节，共8位。其中第0位是最低位，第7位为最高位。其表示格式如图4-4所示4.1.2数据传送指令及应用对数据传送指令说明如下：（1）数据传送指令的梯形图使用指令盒表示：传送指令由操作码MOV，数据类型（B/W/DW/R），使能输入端EN，使能输出端ENO，源操作数IN和目标操作数OUT构成。（2）ENO可作为下一个指令盒EN的输入，即几个指令盒可以串联在一行，只有前一个指令盒被正确执行时，后一个指令盒才能执行。（3）数据传送指令的原理：当EN=1时，执行数据传送指令。其功能是把源操作数IN传送到目标操作数OUT中。数据传送指令执行后，源操作数的数据不变，目标操作数的数据刷新。1．控制要求应用数据传送指令设计电动机Y-△形降压启动控制电路和程序。指示灯在启动过程中亮，启动结束时灭。如果发生电动机过载，停止工作并且灯光报警。2．启动过程和控制数据启动过程和控制数据见表4-5。4.1.3电动机Y-△降压启动控制电路与程序3．电动机Y-△形降压启动控制电路电动机Y-△形降压启动控制电路如图4-9所示。【任务描述】某台设备具有手动/自动两种操作方式。SB3是操作方式选择开关，当SB3处于断开状态时，选择手动操作方式；当SB3处于接通状态时，选择自动操作方式，不同操作方式的进程如下：（1）手动操作方式进程：按启动按钮SB2，电动机运转；按停止按钮SB1，电动机停止。（2）自动操作方式进程：按启动按钮SB2，电动机连续运转1min后，自动停止。按停止按钮SB1，电动机立即停止。任务4.2手动/自动控制程序4.2.1跳转指令及应用对跳转指令与标号指令说明如下。（1）跳转指令：改变程序流程，使程序转移到具体的标号（N）处。当跳转条件满足时，程序由JMP指令控制转至标号N的程序段去执行。（2）标号指令：标记转移目的地的地址。（3）注意事项：跳转指令与标号指令必须位于同一个程序块中，即同时位于主程序（或子程序或中断程序）内。2．跳转程序结构应用跳转指令的程序结构如图4-11所示。I0.3是手动/自动选择开关的信号输入端。当I0.3未接通时，执行手动程序段，反之执行自动程序段。I0.3的常开/常闭触点起联锁作用，使手动、自动两个程序段只能选择其一。1．控制要求某台设备具有手动/自动两种操作方式。SB3是操作方式选择开关，当SB3处于断开状态时，选择手动操作方式；当SB3处于接通状态时，选择自动操作方式，不同操作方式的进程如下：（1）手动操作方式进程：按启动按钮SB2，电动机运转；按停止按钮SB1，电动机停止。（2）自动操作方式进程：按启动按钮SB2，电动机连续运转1min后，自动停止。按停止按钮SB1，电动机立即停止。4.2.2手动/自动控制电路与程序3．手动/自动控制电路手动/自动控制电路如图4-12所示。4．程序梯形图和指令表程序梯形图和指令表如图4-13所示。在程序中，手动/自动程序段不能同时被执行，所以程序中的线圈Q0.0不能视为双线圈。程序工作原理如下：（1）手动工作方式：当SB3处于断开状态时，I0.3常开触点分断，不执行“JMP1”指令，而从网络2顺序执行手动控制程序段。此时，因I0.3常闭触点闭合，执行“JMP2”指令，跳过自动控制程序段到标号2处结束。（2）自动工作方式：当SB3处于接通状态时，I0.3常开触点闭合，执行“JMP1”指令，跳过网络2和网络3到网络4标号1处，执行网络5的自动控制程序段，然后顺序执行到指令语句结束。【任务描述】用传送带输送工件，数量为20个。连接I0.0端子的光电传感器对工件进行计数。当计件数量小于15时，指示灯常亮；当计件数量等于或大于15时，指示灯闪烁；当计件数量为20时，10s后传送带停止，同时指示灯熄灭。任务4.3传送带的PLC控制1．数据类型（1）数据类型、长度及范围S7-200系列PLC数据类型可以是字节、字、双字和实数型，实数采用32位来表示，数据类型、长度及范围见表4-10。4.3.1算术运算指令（2）常数在S7-200系列PLC编程中经常使用到常数，CPU以二进制形式存储所有常数，但使用常数可以用二进制、十进制、十六进制、ASCII码或实数等多种形式。常数的表示形式见表4-11。2.加/减运算指令加∕减运算指令是对符号数的加∕减、双整数加∕减运算和实数加∕减运算。（1）加∕减运算指令格式加/减运算6种指令的梯形图指令格式如表4-12所示。3．乘∕除运算指令乘∕除运算是对符号数的乘法运算和除法运算。包括有整数乘∕除运算，双整数乘∕除运算，整数乘∕除双整数输出运算和实数乘∕除运算等。（1）乘∕除运算指令格式乘∕除运算指令格式如表4-13所示。【例4.3】算术运算指令应用实例如图4-15所示，用梯形图编程输入图（a），图（b）可以通过编程软件转换后得到对应的语句表程序。本例中，若VW10=2000，VW12=150，则执行完该段程序后，各有关结果存储单元的数值为：VW16=2150，VW18=1850，VD20=300000，VW24=13，VW30=5，VW32=13。1．增1/减1指令增1∕减1指令用于自增、自减操作，以实现累加计数和循环控制等程序的编制。梯形图为指令盒格式，增1∕减1指令操作数可以是字节、字或双字。指令格式如表4-14。4.3.2增1/减1指令及其应用2．单按钮的功率控制（1）单按钮的功率控制电路和控制要求控制要求是：有7个功率调节挡位，大小分别是0.5kW、1kW、1.5kW、2kW、2.5kW、3kW和3.5kW，由一个功率调节按钮SB1和一个停止按钮SB2控制。第1次按下SB1时功率为0.5kW，第2次按下SB1时功率为1kW，第3次按下SB1时功率为1.5kW，……，第8次按下SB1或随时按下SB2时，停止加热。加热器的单按钮功率控制输入/输出端口分配见表4-15，控制电路如图4-16所示。（2）单按钮功率控制的工序输出功率（kW）位存储器MB10按SB1次数M10.3M10.2M10.1M10.00000000.5000111001021.5001132010042.5010153011063.501117010008（3）单按钮的功率控制程序比较指令是将两个数值按指定条件进行比较，条件成立时，触点闭合，去控制相应的对象，所以比较指令实际上也是一种位指令。在实际应用中，比较指令多用于上下限控制及数值条件的判断。4.3.3比较指令及其应用【例4.4】应用比较指令产生断电6s、通电4s的脉冲输出信号。【例4.5】某生产线有5台电动机，要求每台电动机间隔5s启动，试用比较指令编写启动控制程序。1．控制要求用如图4-20所示的传送带输送工件，数量为20个。连接I0.0端子的光电传感器对工件进行计数。当计件数量小于15时，指示灯常亮；当计件数量等于或大于15时，指示灯闪烁；当计件数量为20时，10s后传送带停止，同时指示灯熄灭。4.3.4传送带的PLC控制电路与程序2．控制电路输入输出输入继电器输入元件作用输出继电器控制元件控制对象I0.0光电传感器计数Q0.0接触器KM电动机MI0.2SB1常开触点启动Q0.2HL指示灯I0.3SB2常开触点停止3．程序梯形图【任务描述】有8盏彩灯，当合上运行开关（SB1）时，八盏彩灯从左向右以1s的间隔逐个点亮，并循环。断开运行开关（SB1）时，系统停止工作。任务4.4彩灯循环点亮控制移位指令是使位组合的字节数据、字数据向指定方向循环、移位的指令，分为左、右移位和循环左、右移位及寄存器移位指令三大类。移位指令最大移位位数N≤数据类型（B、W、DW）对应的位数。1．左、右移位指令左、右移位指令数据存储单元与SM1.1（溢出）端相连，移出位被放到特殊标志存储器SM1.1位。移位数据存储单元的另一端补0。移位指令格式如表4-20所示。4.4.1移位指令2．循环左、右移位循环移位是将移位数据存储单元的首尾相连，同时又与溢出标志SM1.1连接，SM1.1用来存放最后一次被移出的位。LAD功能字节、字、双字循环左移位字节、字、双字循环右移位梯形图中DATA为数值输入，指令执行时将该位的值移入寄存器。S-BIT为寄存器的最低位。N为移位寄存器的长度，范围为1～64，N为正值时左移位（由低位到高位），DATA值从S-BIT位移入，移出位进入SM1.1；N为负值时右移位（由高位到低位），S-BIT移出到SM1.1，另一端补充DATA移入的值。每次使能有效时，整个移位寄存器移动1位。1．控制要求设有8盏彩灯，当合上运行开关（SB1）时，八盏彩灯从左向右以1s的间隔逐个点亮，并循环。断开运行开关（SB1）时，系统停止工作。2．循环彩灯控制电路输入/输出端口的分配循环彩灯控制电路输入/输出端口的分配见表4-23。4.4.2彩灯循环点亮控制电路与程序4．程序梯形图【任务描述】设计一个数码管循环点亮的控制系统，其控制要求如下：（1）手动时，每按1次按钮数码管显示数值加1，由0~9依次点亮，并实现循环；（2）自动时，每隔1s数码管显示数值加1，由0~9依次点亮，并实现循环。任务4.5数码管循环点亮控制1．七段数码显示指令（1）七段数码管与显示代码七段数码管可以显示数字0～9，十六进制数字A～F。如图4-26所示为LED组成的七段数码管外形和内部结构，七段数码管分为共阴极结构和共阳极结构。以共阴极数码管为例，当a、b、c、d、e、f段接高电平发光，g段接低电平不发光时，显示数字“0”。当七段均接高电平发光时，则显示数字“8”。4.5.1数码显示及其应用十进制数码七段显示电平16进制显示代码gfedcba0011111116#3F1000011016#062101101116#5B3100111116#4F4110011016#665110110116#6D6111110116#7D7000011116#078111111116#7F9110011116#671．8421BCD编码在PLC中，存储的数据无论是以十进制格式输入还是以十六进制的格式输入，都是以二进制的格式存在的。如果直接使用SEG指令对两位以上的十进制数据进行编码，则会出现差错。例如，十进制数21的二进制存储格式是00010101，对高4位应用SEG指令编码，则得到“1”的七段显示码；对低4位应用SEG指令编码，则得到“5”的七段显示码，显示的数码“15”是十六进制，而不是十进制数码“21”。显然，要显示“21”，就要先将二进制00010101转换成反映十进制进位关系（即逢十进一）的代码00100001，然后对高4位“2”和低4位“1”分别用SEG指令编出七段显示码。4.5.2BCD码与整数之间的转换这种用二进制形式反映十进制数码的代码称为BCD码，其中最常用的是8421BCD码，它是用4位二进制