63第06讲-可编程序控制器的指令系统2

可编程控制器原理及应用自动化2009年8月PLC原理及应用西门子S7-2002可编程控制器原理及应用第6讲•讲解内容：•3可编程序控制器的指令系统•定时器、计数器、比较、程序控制类指令••学习说明：•本讲是学习的PLC的指令系统。重点掌握：•定时器指令、计数器指令、比较指令、程序控制类指令PLC原理及应用西门子S7-2003延时输入指令——定时器指令（3种：作用、用法、图形符号、时序图）定时器、计数器、比较、程序控制类（1）通电延时定时器（TON）指令（2）记忆型通电延时定时器（TONR）指令（3）断电延时型定时器（TOF）指令区别：3种定时器具有不同的功能。接通延时定时器（TON）用于单一间隔的定时；有记忆接通延时定时器（TONR）用于累计时间间隔的定时；断开延时定时器（TOF）用于故障事件发生后的时间延时。按时基脉冲分，则有1ms、10ms、100ms三种定时器。不同的时基标准，定时精度、定时范围和定时器刷新的方式不同。PLC原理及应用西门子S7-20041ms10ms100ms定时器的刷新方式不同：•1ms定时器每隔1ms刷新一次与扫描周期和程序处理无关即采用中断刷新方式。因此当扫描周期较长时，在一个周期内可能被多次刷新，其当前值在一个扫描周期内不一定保持一致。•10ms定时器则由系统在每个扫描周期开始自动刷新。由于每个扫描周期内只刷新一次，故而每次程序处理期间，其当前值为常数。•100ms定时器则在该定时器指令执行时刷新。下一条执行的指令，即可使用刷新后的结果，非常符合正常的思路，使用方便可靠。但应当注意，如果该定时器的指令不是每个周期都执行，定时器就不能及时刷新，可能导致出错。定时器的类型工作方式时基（ms）最大定时范围（s）定时器号TONR132.767T0，T6410327.67T1-T4，T65-T681003276.7T5-T31，T69-T95TON/TOF132.767T32，T9610327.67T33-T36，T97-T1001003276.7T37-T63，T101-T255PLC原理及应用西门子S7-2005定时器的指令格式LADSTL说明TONT××，PTTON—通电延时定时器TONR—记忆型通电延时定时器TOF—断电延时型定时器IN是使能输入端，指令盒上方输入定时器的编号（T××），范围为T0-T255PT是预置值输入端，最大预置值为32767；PT的数据类型：INTPT操作数有：IW，QW，MW，SMW，T，C，VW，SW，AC，常数TONRT××，PTTOFT××，PTPLC原理及应用西门子S7-2006（1）S7-200PLC通电延时定时器PLC原理及应用西门子S7-2007【例】输入开关I0.0ON20s后定时器的当前值等于设定值，并使输出继电器Q0.0ON。若输入开关I0.1ON，定时器复位。选通电延时定时器TONT37时基100ms即200×0.1s=20s）PLC原理及应用西门子S7-2008（2）S7-200PLC断电延时定时器PLC原理及应用西门子S7-2009【例】输入开关I0.0ON，输出继电器Q0.0立即ON，输入开关OFF后，延时1Os，输入继电器Q0.0才OFF。选断电延时定时器TOFT37时基100ms即100×0.1s=10s）PLC原理及应用西门子S7-20010（3）S7-200PLC有记忆接通延时定时器PLC原理及应用西门子S7-20011【例】输入开关I0.0ON20s，OFF10s，再ON20s。TONR定时器T3的设定时间值为30s，输出继电器Q0.0在设定时间到后ON。输入开关I0.1使定时器T3复位。选有记忆延时定时器TONRT3时基10ms即1000×0.01s=10s）PLC原理及应用西门子S7-20012I0.0的常开触点接通后，T37的IN输入端为1状态，T37开始定时。2S后定时时间到，T37的常开触点接通，使Q0.0变为ON，同时T38开始计时。3s后T38的定时时间到，它的常闭触点断开，使T37的IN输入端变为0状态，T37的常开触点断开，Q0.0变为OFF，同时使T38的IN输入端变为0状态，其常闭触点接通，T37又开始定时；以后Q0.0的线圈将这样周期性地“通电”和“断电”，直到I0.0变为OFF，Q0.0线圈“通电”时间等于T38的设定值，“断电”时间等于T37的设定值。应用例题：闪烁电路PLC原理及应用西门子S7-20013闭PLC原理及应用西门子S7-20014I0.11hQ0.0定时器的扩展PLC原理及应用西门子S7-20015•定时器的扩展•S7-200的定时器的最长定时时间为3276.7S，如果需要更长的定时时间，可使用图6-41所示的电路。•图6-41中最上面一行电路是一个脉冲信号发生器，脉冲周期等于T37的设定值（60S）。•I0.0为OFF时，100ms定时器T37和计数器C4处于复位状态，它们不能工作。•I0.0为ON时，其常开触点接通，T37开始定时，60s后T37定时时间到，其当前值等于设定值，它的常闭触点断开，使它自己复位，复位后T37的当前值变为0，同时它的常闭触点接通，使它自己的线圈重新“通电”又开始定时，T37将这样周而复始地工作，直到I0.0变为OFF。•T37产生的脉冲送给C4计数器，记满60个数（即1h）后，C4当前值等于设定值60，它的常开触点闭合。设T37和C4的设定值分别为KT和KC，对于100ms定时器总的定时时间为：T=0.1KTKC（s）。补充：定时器指令应用举例*PLC原理及应用西门子S7-20016计数器指令（3种：作用、用法、图形符号、时序图）1定时器、计数器、比较、程序控制类（1）加计数器指令（CTU）当R=0时，计数脉冲有效；当CU端有上升沿输入时，计数器当前值加1。当计数器当前值大于或等于设定值（PV）时，该计数器的状态位C-bit置1，即其常开触点闭合。计数器仍计数，但不影响计数器的状态位，直至计数达到最大值（32767）。当R=1时，计数器复位，即当前值清零，状态位C-bit也清零。加计数器计数范围：0~32767。（2）加/减计数指令（CTUD）当R=0时，计数脉冲有效；当CU端（CD端）有上升沿输入时，计数器当前值加1（减1）。当计数器当前值大于或等于设定值时，C-bit置1，即其常开触点闭合。当R=1时，计数器复位，即当前值清零，C-bit也清零。加减计数器计数范围：–32768~32767。（3）减计数指令（CTD）当复位LD有效时，LD=1，计数器把设定值（PV）装入当前值存储器，计数器状态位复位（置0）。当LD=0，即计数脉冲有效时，开始计数，CD端每来一个输入脉冲上升沿，减计数的当前值从设定值开始递减计数，当前值等于0时，计数器状态位置位（置1），停止计数。PLC原理及应用西门子S7-20017计数器的指令格式STLLAD指令使用说明CTUCxxx，PV（1）梯形图指令符号中：CU为加计数脉冲输入端；CD为减计数脉冲输入端；R为加计数复位端；LD为减计数复位端；PV为预置值（2）Cxxx为计数器的编号，范围为：C0~C255（3）PV预置值最大范围：32767；PV的数据类型：INT；PV操作数为：VW,T,C,IW,QW,MW,SMW,AC,AIW,K（4）CTU/CTUD/CD指令使用要点：STL形式中CU，CD，R，LD的顺序不能错；CU，CD，R，LD信号可为复杂逻辑关系CTDCxxx，PVCTUDCxxx，PVPLC原理及应用西门子S7-200181.加计数器指令LDI0.0//计数脉冲信号输入端LDI0.1//复位信号输入端CTUC20,+3//增计数，计数设定值//为3个脉冲LDC20//计数值达到3，则=Q0.0//将输入位置1I0.0I0.1C20当前值C20位加计数程序及时序图PLC原理及应用西门子S7-20019【例】I0.0接点为计数输入端，I0.1为复位输入端，Q0.0为输出端。当输入10个脉冲后，Q0.0ON。梯形图和语句程序如下：PLC原理及应用西门子S7-20020图6-38加/减计数器应用示例2.加减计数器指令-1PLC原理及应用西门子S7-20021LDI0.0//增计数输入端LDI0.1//减计数输入端LDI0.2//复位输入端CTUDC30,+5//增减计数，设定//脉冲数为5。LDC30//计数器触点=Q0.0//输出触点2.加减计数器指令-2PLC原理及应用西门子S7-20022增减计数程序及时序1234543434567I0.0I0.1I0.2C30当前值C30位2.加减计数器指令-3PLC原理及应用西门子S7-20023【例】I0.0接点输入加脉冲，I0.1接点输入减脉冲，I0.2接复位端，计数器设定值为10，达到设定值时，输出开关Q0.0ON。梯形图和语句程序如下：PLC原理及应用西门子S7-20024•在复位脉冲I1.0有效时，即I1.0=1时，当前值等于预置值，计数器的状态位置0；当复位脉冲I1.0=0，计数器有效，在CD端每来一个脉冲的上升沿，当前值减1计数，当前值从预置值开始减至0时，计数器的状态位C-bit=1，Q0.0=1。在复位脉冲I1.0有效时，即I1.0=1时，计数器CD端即使有脉冲上升沿，计数器也不减1计数。LDI0.1LDI1.0CTDC4，3LDC4=Q0.0图6-39减计数器应用示例3.减计数器指令-1PLC原理及应用西门子S7-20025LDI0.0//减计数脉冲输入端LDI0.1//复位输入端CTDC40,+4//减计数器，设定计数//脉冲数为4。LDC40//装入计数器触点=Q0.0//输出触点3.减计数器指令-2PLC原理及应用西门子S7-20026图减计数程序及时序I0.0I0.1C40当前值C40位3.减计数器指令-3PLC原理及应用西门子S7-20027【例】I0.0接点为脉冲输入端，I0.1为复位端，有10个脉冲输入时，输出开关Q0.0ON。梯形图和语句程序如下：PLC原理及应用西门子S7-20028定时器与计数器指令配合PLC原理及应用西门子S7-20029123111054I0.0T50位C20位PLC原理及应用西门子S7-20030•计数器指令扩展•S7-200系列PLC计数器最大的计数范围是32767，若须更大的计数范围，则须进行扩展。如图6-40所示计数器扩展电路。图中是两个计数器的组合电路，C1形成了一个设定值为100次自复位计数器。计数器C1对I0.1的接通次数进行计数，I0.1的触点每闭合100次C1自复位重新开始计数。同时，连接到计数器C2端C1常开触点闭合，使C2计数一次，当C2计数到2000次时，I0.1共接通100×2000次=200000次，C2的常开触点闭合，线圈Q0.0通电。该电路的计数值为两个计数器设定值的乘积，C总=C1×C2。补充：计数器指令应用举例*PLC原理及应用西门子S7-20031图计数器扩展电路PLC原理及应用西门子S7-20032自动声光报警操作程序自动声光报警操作程序用于当电动单梁起重机加载到1.1倍额定负荷并反复运行1h后，发出声光信号并停止运行。程序如图6-42所示。当系统处于自动工作方式时，I0.0触点为闭合状态，定时器T50每60s发出一个脉冲信号作为计数器C1的计数输入信号，当计数值达60，即1h后，C1常开触点闭合，Q0.0、Q0.7线圈同时得电，指示灯灯发光且电铃作响；此时C1另一常开触点接通定时器T51线圈，10s后T51常闭触点断开Q0.7线圈，电铃音响消失，指示灯持续发光直至再一次重新开始运行。补充：定时器、计数器指令配合应用举例*PLC原理及应用西门子S7-20033自动声光报警PLC原理及应用西门子S7-20034比较指令（3种：作用、用法、图形符号、时序图）1定时器、计数器、比较、程序控制类比较指令是将两个操作数按指定的条件比较，操作数可以是整数，也可以是实数，在梯形图中用带参数和运算符的触点表示比较指令，比较条件成立时，触点就闭合，否则断开。比较触点可