流水灯的PLC控制-课件

流水灯的PLC控制情境2:流水灯的PLC控制2、1任务资讯2、2任务分析2、3任务决策2、4任务计划2、5任务实施2、6评价提高S7-200S7-200S7-200S7-2002 2、1 1任务资讯 流水灯是利用彩灯对建筑物等进行装饰,达到烘托效果。这实际上是考虑了PLCPLC输出的空间效果(上下、内外等)和时间顺序(先后),而针对不同的场合对彩灯的运行方式也有不同的要求,关于要求彩灯有多种不同运行方式的情况下,采纳PLCPLC中的定时器指令来进行控制特别方便。2 2、1 1、1 1任务目标序号类别目标一知识点1 1、掌握PLCPLC的基本组成2 2、掌握PLCPLC的编程元件3 3、掌握PLCPLC的定时器指令二技能1 1、PLCPLC安装接线2 2、编程软件的熟练应用3 3、利用定时器指令编程4 4、程序的调试方法5 5、电气设备的运行监控三职业素养1 1、学生的沟通能力及团队协作精神2 2、良好的职业道德3 3、质量、成本、安全、环保意识整体式PLCPLC的硬件系统包括:(1 1)微处理器(CPUCPU););(2 2)存储器(EPROMEPROM,RAMRAM););(3 3)输入/输出接口(I/OI/O););(4 4)外围设备;(5 5)电源。2 2、1 1、2PLC2PLC的基本组成PLCPLC硬件系统组成外部设备现场用户输出设备微处理器（CPU）运算器控制器输出部件输入部件系统存储器用户存储器I/O扩展接口通讯及编程接口编程设备计算机打印机等传感器按钮、开关现场信号电磁阀中间继电器执行器现场用户输入设备扩展设备扩展单元通讯模块功能模块电源变换器110V/220V市电PLC基本单元PLCPLC系统结构示意图 1 1、微处理器(CPUCPU)接收并存储用户程序和数据;诊断电源、PLCPLC工作状态及编程的语法错误;接收输入信号,送入数据寄存器并保存;运行时顺序读取、解释、执行用户程序,完成用户 程序的各种操作;将用户程序的执行结果送至输出端。2 2、1 1、1PLC1PLC的基本组成CPUCPU型号:(1 1)通用微处理器(80868086、8028680286等););(2 2)单片机;(3 3)位片式微处理器;CPUCPU位数:(1 1)8 8位,小型机,价格低,通用性好;(2 2)1616、3232位,中型机,集成度高,可靠;(3 3)位片式微处理器,大型机,灵活、快速。专业生产PLCPLC的厂家均采纳自己开发的CPUCPU芯片。2 2、存储器存放系统工作程序(监控程序););存放模块化应用功能子程序;存放命令解释程序;存放功能子程序的调用管理程序;存放存储系统参数。2 2、1 1、1PLC1PLC的基本组成v用户存储器RAM/EPROM/EEPROM存放用户工作程序;存放工作数据。2 2、1 1、1PLC1PLC的基本组成v3 3、输入单元带光电隔离电路多种辅助电源类型:ACAC电源DC24VDC24V输入 DCDC电源DC24VDC24V输入 DCDC电源DC12VDC12V输入接收开关量及数字量信号(数字量输入单元););接收模拟量信号(模拟量输入单元););接收按钮或开关命令(数字量输入单元););接收传感器输出信号。v3 3、输出单元带光电隔离器及滤波器多种输出方式:晶体管 晶闸管 继电器驱动直流负载(晶体管输出单元););驱动非频繁动作的交/直流负载(继电器输出单元););驱动频繁动作的交/直流负载(晶闸管输出单元)。v4 4、外围设备采纳PC/PPIPC/PPI电缆连接专用编程器;连接个人电脑(PCPC),),实现编程及在线监控;连接工控机,实现编程及在线监控;连接网络设备(如调制解调器),),实现远程通讯;连接打印机等计算机外设。2 2、1 1、1PLC1PLC的基本组成vI/OI/O扩展接口采纳并行通讯方式扩展I/OI/O模块;扩展位置控制模块;扩展通讯模块;扩展模拟量控制模块。n5 5、电源n外接220V220V交流电n提供5V5V供本机使用n提供24V24V供输入端使用。PLCPLC和其他计算机一样,数据存储器都作了分区,为每个存储单元编排了地址,同时经机内系统程序为每个存储单元赋予了不同的功能,形成了专用的存储元件。这就是编程“软”元件。为了理解的方便,PLCPLC的编程元件用“继电器”命名,认为它们像继电器一样具有线圈及触点,且线圈得电,触点动作。所谓线圈得电只是是存储单元置1 1,线圈失电,只是是存储单元置0 0,也正因为如此,我们称之为“软”元件。2 2、1 1、2PLC2PLC的编程元件n1 1、输入继电器(I I)n输入继电器(又称输入映像寄存器)用于接受及存储输入端子的输入信号。机箱上每个输入端子都有一个输入继电器与之对应。输入信号通过隔离电路改变输入继电器的状态,一个输入继电器在存储区中占一位。输入继电器的状态不受程序的执行所左右。n2 2、输出继电器(Q Q)n输出继电器(又称输出映像寄存器)存储程序执行的结果。每个输出继电器在存储区中占一位,每一个输出继电器与一个输出口相对应。输出继电器通过隔离电路,将程序运算结果送到输出口并决定输出口所连接器件的工作状态。正常运行中输出继电器的状态只由程序的执行决定。3 3、辅助继电器(M M)辅助继电器也叫内部标志位,是PLCPLC中数量较大的一种编程元件。它不直截了当接受外界信号,也不能用来直截了当驱动输出元件,作用类似于继电接触器电路中的中间继电器。辅助继电器常用来存放逻辑运算的中间结果。编址范围M0M0、0M310M31、7 7。n 4 4、特别辅助继电器(SMSM)n特别辅助继电器是PLCPLC中用于特别用途的存储器。它能够作为用户与系统程序之间的界面,为用户提供一些特别的控制功能及系统信息。用户操作的一些特别要求也能够通过特别辅助继电器通知系统。n5 5、定时器(T T)n定时器相当于继电接触器系统中的时间继电器,用于时间控制。PLCPLC中定时器具有一个位元件,用来表示计时是否完成,还有一个字元件用来存储定时器的计时当前值,能够参与某些运算,因而称为位复合元件。n6 6、计数器(C C)n普通计数器主要用来对程序中反映的信号或外部输入端低频信号进行计数,称为机内计数器。高速计数器则用来对高于PLCPLC扫描频率的机外脉冲计数。高速计数器一般工作在中断状态。计数器工作中需一个位元件及一个存储计数当前值的字元件,也为位复合元件。n7 7、数据存储器(V V)n数据存储器用来存放“数字”类数据,有的PLCPLC中称为变量存储器。PLCPLC中的运算数据有2 2、8 8、1010、1616进制等。能够是整数,也然而浮点制小数。占用的存储单元能够是字节、字,也能够是双字。如PIDPID指令的回路表、网络读写缓冲区及自由端口缓冲区等都要用到数据存储器。数据存储量一般比较大,某些机型的PLCPLC还有专门的模拟量存储单元。n8 8、顺控继电器(S S)n顺序控制继电器S S又称状态元件,用来组织机器操作或进入等效程序段工步,以实现顺序控制和步进控制。顺控继电器用于顺序功能图法编程。每一个状态器能够用来代表控制状态中的一个步序,能为编程提供方便。能够按位、字节、字或双字来存取S S位,编址范围S0S0、0S310S31、7 7。n9 9、局部存储器(L)(L)n局部存储器(L)(L)和变量存储器(V)(V)特别相似,主要区别在于局部存储器(L)(L)是局部有效的,变量存储器(V)(V)则是全局有效。全局有效是指同一个存储器能够被任何程序(如主程序,中断程序或子程序)存取,局部有效是指存储区和特定的程序相关联。n1010、累加器(AC)(AC)nCPUCPU提供了4 4个3232位累加器(AC0AC3)(AC0AC3),能够按字节、字和双字来存取累加器中的数据。按字节、字只能存取累加器的低8 8位或低1616位,双字存取全部的3232位,存取的数据长度由所用的指令决定。能够像存储器那样使用读/写单元,例如能够用它向子程序传递参数,或从子程序返回参数,以及用来存放计算的中间值。n1111、高速计数器(HC)(HC)nCPU22XPLCCPU22XPLC提供了6 6个高速计数器(每个计数器最高频率为30kHz)30kHz)用来累计比CPUCPU扫描速率更快的事件。高速计数器的当前值为双字长的符号整数,且为只读值。高速计数器的地址由符号HCHC和编号组成,如HC0HC5HC0HC5。定时器指令用来规定定时器的功能,西门子S7-200S7-200系列PLCPLC定时器有三种。3 3条指令规定了三种不同功能的定时器。在有些品种的PLCPLC中估计只有接通延时定时器而没有断开延时定时器。2 2、1 1、3 3定时器指令n(1)(1)编号、类型及分辨率。S7-200S7-200系列PLCPLC配置了256256只定时器,编号为T T0T0T255255。定时器有1 1、1010、l l0000msms三种分辨率,编号和类型与分辨率有关,选用前应先查表以确定合适的编号。n(2)(2)预置值。也叫设定值。预置值即编程时设定的延时时间的长短。时基计数值称为当前值,存储在当前值寄存器中。预置值在使用梯形图编程时,标在定时器功能框的“PTPT”(Preset TimePreset Time)端。定时器和计数器的预置值的数据类型均为整数,除了常数外,还能够用VWVW、IWIW等作它们的预置值。n(3)(3)工作条件。工作条件也叫使能输入。从梯形图的角度看,定时器功能框中“ININ”端连接的是定时器的工作条件。关于接通延时定时器来说,有能流流到“ININ”端时开始计时;关于关断延时定时器来说,能流从有变到无时开始计时。对无记忆的定时器来说,工作条件失去,如延时接通定时器能流从有变到无时,不管定时器计时是否达到预置值,定时器均复位,前边的计时值清零。n(4)(4)工作对象。工作对象指定时间到时,利用定时器的触点控制的元器件或工作过程。nS S7-2007-200系列PLCPLC定时器的工作过程如下:n每个定时器均有一个16Bit16Bit当前值寄存器及一个1Bit1Bit的状态位。接通延时定时器和有记忆的接通延时定时器在“ININ”端接通,定时器的当前值大于等于P PT T端的预置值时,该定时器位被置位。当达到预设时间后,接通延时定时器和有记忆接通延时定时器接着计时,一直计到最大值3276732767,若工作条件未失去,则保持最大值3276732767。此外,使用定时器的当前值可扩大控制范围。情境2:流水灯的PLC控制2、1任务资讯2、2任务分析2、3任务决策2、4任务计划2、5任务实施2、6评价提高S7-200S7-200S7-200S7-200 本实例中,天塔之光的控制要求:PLCPLC运行后,灯光自动开始显示,有时每次只亮一盏灯,顺序从上向下,或是从下向上;有时从底层从下向上全部点亮,然后又从上向下熄灭。运行方式多样,学生可自行设计。具体讲,共有8 8盏灯,每灯亮1s1s,顺序依次为L1L2L3L4L5L6L7L8 L9 L1L2L3L4L5L6L7L8 L9 L7L6L5L4L3L2L7L6L5L4L3L2,循环往复。2 2、2 2任务分析情境2:流水灯的PLC控制2、1任务资讯2、2任务分析2、3任务决策2、4任务计划2、5任务实施2、6评价提高S7-200S7-200S7-200S7-2002 2、3 3任务决策 完成本项目有多个方案:软件方案:(1 1)定时器指令;(;(2 2)移位指令;(3 3)传送指令;(;(4 4)算术指令。情境2:流水灯的PLC控制2、1任务资讯2、2任务分析2、3任务决策2、4任务计划2、5任务实施2、6评价提高S7-200S7-200S7-200S7-2002 2、4 4任务计划 整个项目计划书主要包含以下几个方面内容:项目设计、材料准备、项目实施、项目验收。2 2、4 4、1 1硬件设计 1 1、输入电路 本系统上电后自动运行,无输入电路。2 2、输出电路 输出电路由9 9只发光二极管组成。3 3、电源 使用220V220V、50HZ50HZ的交流电,接在L+L+、M M端。图中输入侧的直流电源由PLCPLC提供,而输出侧的直流电源需另配备。2 2、4 4、2PLC2PLC资源分配n该任务中有9 9个输出,无输入信号,用于自锁、互锁的触点无须占用外部接线端子而是由内部“软开关”代替,故不占用I/OI/O点数,资源分配如表 表 铁塔之光I/OI/O分配Q0Q0、0 0彩灯L1L1Q0Q0、1 1彩灯L2L2Q0Q0、2 2彩灯L3L3Q0Q0、3 3彩灯L4L4Q0Q0、4 4彩灯L5L5Q0Q0、5 5彩灯L6L6Q0Q0、6 6彩灯L7L7Q0Q0、7 7彩灯L8L8Q1Q1、0 0彩灯L9L9n n2 2、4 4、3 3流水灯控制时间计划n采纳项目管理的方法计划4 4个过程,分别用4 4个任务描述:2 2、4 4、4 4时间进度管理甘特图:情境2:流水灯的PLC控制2、1任务资讯2、2任务分析2、3任务决策2、4任务计划2、5任务实施2、6评价提高S7-200S7-200S7-200S7-2002 2、5 5任务实施2 2、5 5、1 1硬件安装(1 1)将PLCPLC与热源、高电压和电子噪声隔离开;(2 2)为接线和散热留出适当的空间 (3 3)电源定额 (4 4)接地和接线 2 2、5 5、2 2软件编程(1 1)STEP 7-Micro/WINSTEP 7-Micro/WIN编程软件;(2 2)连接S7-200 CPUS7-200 CPU;(3 3)通信配置;(4 4)编程基本操作。2 2、5 5、3 3相关指令 本项目中重点使用定时器指令,使用要素较多。使用时主要是要弄清指令的逻辑含义和梯形图表达形式。特别是如何实现循环显示。流水灯控制的梯形图 由于控制规律是相似的,故每个网络也相似;本网络中,T37T37为启动条件,T38T38为延时和退出条件,M10M10、0 0为驱动控制。2 2、5 5、4 4程序调试 点击工具条中的下载图标或者在命令菜单中选择来下载程序。单击工具条中的运行图标或者在命令菜单中选择PLCRUNPLCRUN。选择DebugProgram StatusDebugProgram Status来监控程序。情境2:流水灯的PLC控制2、1任务资讯2、2任务分析2、3任务决策2、4任务计划2、5任务实施2、6评价提高S7-200S7-200S7-200S7-2002 2、6 6评价提高 2 2、6 6、1 1评价验收 依据国家标准对工程进行验收,验收过程能够分为几个小组,当一个小组担当工程实施施工队伍,而另一组的将做为监理队伍实施全过程监理。有依据工程建设标准的模板设计的表格,针对上述施工的项目,对应相应的条目,进行施工质量的验收。感谢您的聆听！感谢您的聆听！