情境2：自动化生产线产品产量统计的实现

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,情境2：自动化生产线产品产量统计的实现,PLC,控制产量统计的硬件实现,一,1,PLC,控制生产线产量统计简述,1,相关电器元件的使用与安装,2,硬件实现,1.,生产线产量统计简述,生产线产品产量在线统计,利用光电传感器检测产品入口,/,出口，作为,PLC,的输入信号，通过,PLC,的程序控制实现在线产品的实时计数，并通过数码管实时显示或作为上位机监控的基础。,硬件实现,1.,生产线产量统计简述,生产线产品产量在线统计,硬件实现,2.,相关电器元件的使用与安装,LED,发光二极管,LED,（,Light Emitting Diode,），发光二极管，是一种固态的半导体器件，它可以直接把电转化为光。,LED,的心脏是一个半导体的晶片,P-N,结，晶片的一端附在一个支架上，一端是负极，另一端连接电源的正极，使整个晶片被环氧树脂封装起来。而光的波长也就是光的颜色，是由形成,P-N,结的材料决定的。,硬件实现,2.,相关电器元件的使用与安装,1.,光电特性：,LED,在其电流极限参数范围内流过,LED,的电流越大，它的发光亮度越高。,2.,光学特性：,LED,按颜色分有红、橙、黄、绿、蓝、紫、白等多种颜色。,3.,常见的,LED,电性能参数,1,）,LED,正向电压：不同颜色的,LED,在额定的正向电流条件下，有着各自不同的正向压降值，红、黄色：,1.82.5V,之间，绿色和蓝色：,2.74.0V,之间。,2,）,LED,的额定工作电流：,LED,的额定电流各不相同，普通的,LED,电流一般为,20mA,，大功率的,LED,电流一般为,40 mA,或,350 mA,不等。（,3,）,LED,的功率：,LED,功率的大小也各不相同，有,70mW,、,100mW,、,1W,、,2W,、,3W,、,5W,等。,LED,的基本特性,硬件实现,2.,相关电器元件的使用与安装,LED,有两个管脚，一个正极一个负极，新管子一个管脚长一个短，长的为正极。如果是透明的管子可以看见管子里面有两个电极，一个大一个小，一般小的为正。,LED,正常工作时两端电压为,3.5V,左右，电流为,20mA,。接线时正极接电源的正极，但是必须在回路中串联一个分压限流电阻。使,LED,工作在正常范围。如果不知道串联多大的电阻，就换成一个,10K,可调电阻然后在电流表的监视下调节阻值到,LED,正常工作。,LED,可以同向串联，也可以并联。,LED,的接线,硬件实现,2.,相关电器元件的使用与安装,通过发光二极管芯片的适当连接（包括串联和并联）和适当的光学结构。可构成发光显示器的发光段或发光点。由这些发光段或发光点可以组成数码管等。基本的半导体数码管是由七个条状发光二极管芯片按图,12,排列而成的。可实现,0,9,的显示。,七段,LED,数码管,硬件实现,2.,相关电器元件的使用与安装,电极连接方式分有共阳极和共阴极两种。,所谓共阳方式是指笔画显示器各段发光管的阳极（即,P,区）是公共的，而阴极互相隔离。,所谓共阴方式是笔画显示器各段发光管的阴极（即,N,区）是公共的，而阳极是互相隔离的。,七段,LED,数码管的电极连接,硬件实现,2.,相关电器元件的使用与安装,光电开关的使用,光电开关是传感器大家族中的成员，它把发射端和接收端之间光的强弱变化转化为电流的变化以达到探测的目的。由于光电开关输出回路和输入回路是电隔离的（即电绝缘），所以它可以在许多场合得到应用。例如在行程控制、直径限制、转速检测、气流量控制等方面。,硬件实现,2.,相关电器元件的使用与安装,光电开关的检测模式及应用,对射式,发射器和接收器相互对射安装（见图,16,） ，发射器的光直接对准接收器。当被测物挡住光束时，传感器输出产生变化以指示被测物被检测到。,反射板式,一个传感器本身既有发射器又有接收器（见图,19,）。发射器发射光照到反射板上，反射光再返回接收器上。,图,16.,对射式检测模式,图,19.,反射板将发射光返回到接收器上,硬件实现,2.,相关电器元件的使用与安装,光电开关的输出接线方式,根据光电开关在检测物体时发射器所发出的光线被折回到接收器的途径的不同，可分为几种输出形式：,NPN,二线、,NPN,三线、,NPN,四线、,PNP,二线、,PNP,三线、,PNP,四线、,AC,二线、,AC,五线（自带继电器），及直流,NPN/PNP/,常开,/,常闭多功能等几种常用的输出形式。,硬件实现,2.,相关电器元件的使用与安装,光电开关的输出接线方式,PLC,控制产量统计的软件实现,二,1,S7-200,编程软件,Micro/WIN V3.2,1,S7-200,较复杂编程指令的运用,2,软件实现,1.,编程软件,Micro/WIN V3.2,S7-200,编程（,PC/PPI,电缆）,电缆长度为,5,米，具有,隔离功能,，可用于编程设备与,PLC,之间有电位差的场合；,可通过,DIP,开关选择所接,MODEM,的类型；可选择通讯设备的,DCE,和,DTE,模式；,选择波特率（,1.2K38.4K,）,软件实现,1.,编程软件,Micro/WIN V3.2,编程工具,Micro/WIN V3.2,功能强大的指令集,Windows,界面风格-操作简便,支持以下编程语言:,LAD,、,STL,、,FBD,方便友好的在线帮助,直接使用库中的子程序-高效省时,用户的子程序可以加入库中,并可提供程序加密,指令向导-轻松配置,无需编程,软件实现,1.,编程软件,Micro/WIN V3.2,编程规则,1.,外部输入,/,输出继电器、内部继电器、定时器、计数器等器件的接点可多次重复使用，无需用复杂的程序结构来减少接点的使用次数。,2.,梯形图每一行都是从左母线开始，线圈接在右边。接点不能放在线圈的右边，在继电器控制的原理图中，热继电器的接点可以加在线圈的右边，而,PLC,的梯形图是不允许的。,3.,线圈不能直接与左母线相连。如果需要，可以通过一个没有使用的内部继电器的常闭接点或者特殊内部继电器的常开接点来连接。,软件实现,1.,编程软件,Micro/WIN V3.2,编程规则,4.,同一编号的线圈在一个程序中使用两次称为双线圈输出。双线圈输出容易引起误操作，应尽量避免线圈重复使用。,5.,梯形图程序必须符合顺序执行的原则，即从左到右，从上到下地执行，如不符合顺序执行的电路就不能直接编程。,6.,在梯形图中串联接点使用的次数是没有限制，可无限次地使用。,7.,两个或两个以上的线圈可以并联输出。,软件实现,2.,较复杂编程指令的运用,定时器指令,S7-200,系列,PLC,定时器有,3,种：接通延时定时器（,TON,）、断开延时定时器（,TOF,） 和记忆接通延时定时器（,TONR,）；定时器对时间间隔记数。定时器的分辨率（精度）决定了每个时间间隔的时间长短；指令操作数有,3,个：编号、预设值和使能输入。,软件实现,2.,较复杂编程指令的运用,定时器指令,分辨率与编号,定时器类型,分辨率（,ms,）,最大计时值（,s,）,定时器号,TON,，,TOF,1,32.767,T32,，,T96,10,327.67,T33T36,，,T97T100,100,3276.7,T37T63,，,T101T225,TONR,1,32.767,T0,，,T64,10,327.67,T1T4,，,T65T68,100,3276.7,T5T31,，,T69T95,软件实现,2.,较复杂编程指令的运用,接通延时定时器指令应用,软件实现,2.,较复杂编程指令的运用,有记忆接通延时定时器应用,软件实现,2.,较复杂编程指令的运用,断开延时定时器应用举例,软件实现,2.,较复杂编程指令的运用,计数器指令,计数器指令用来累计输入脉冲的次数，在实际应用中经常用来对产品进行计数或完成一些复杂的逻辑控制；计数器指令有,3,种：增计数器,CTU,、减计数器,CTD,和增减计数器,CTUD,；操作数包括,4,方面：编号、预设值、脉冲输入和复位输入。,软件实现,2.,较复杂编程指令的运用,计数器指令的有效操作数,输入,/,输出,数据,类型,操作数,Cxxx,常数,C0C225,CU,、,CD,、,R,、,LD,BOOL,I,、,Q,、,V,、,M,、,SM,、,S,、,T,、,C,、,L,、能流,PV,INT,IW,、,QW,、,VW,、,MW,、,SMW,、,SW,、,LW,、,T,、,C,、,AC,、,AIW,、*,VD,、*,LD,、*,AC,、常数,软件实现,2.,较复杂编程指令的运用,增计数器应用举例,软件实现,2.,较复杂编程指令的运用,减计数器应用举例,软件实现,2.,较复杂编程指令的运用,增,/,减计数器应用举例,软件实现,2.,较复杂编程指令的运用,比较指令,比较指令用于两个相同数据类型的有符号或无符号数,IN1,和,IN2,的比较判断操作；比较运算符有：等于（,=,），大于等于（,=,），大于（），小于等于（），小于（），不等于（）；在,LAD,中，比较指令是以常开触点的形式编程的，在常开触点的中间注明比较参数和比较运算符，当比较结果为真时，该常开触点闭合；比较指令的类型有：字节（,BYTE,）比较、整数（,INT,）比较、双字整数（,DINT,）比较和实数（,REAL,）比较。,软件实现,2.,较复杂编程指令的运用,比较指令的有效操作数,输入,/,输出,数据,类型,操作数,IN1,、,IN2,BYTE,IB,、,QB,、,VB,、,MB,、,SMB,、,SB,、,LB,、,AC,、*,VD,、*,LD,、*,AC,、常数,INT,IW,、,QW,、,VW,、,MW,、,SMW,、,SW,、,LW,、,T,、,C,、,AC,、,AIW,、*,VD,、*,LD,、*,AC,、常数,DINT,ID,、,QD,、,VD,、,MD,、,SMD,、,SD,、,LD,、,AC,、,HC,、*,VD,、*,LD,、*,AC,、常数,REAL,ID,、,QD,、,VD,、,MD,、,SMD,、,SD,、,LD,、,AC,、*,VD,、*,LD,、*,AC,、常数,OUT,BOOL,I,、,Q,、,V,、,M,、,SM,、,S,、,T,、,C,、,L,、能流,软件实现,2.,较复杂编程指令的运用,比较指令应用,字节、整数比较,软件实现,2.,较复杂编程指令的运用,比较指令应用,双整数、实数比较,软件实现,2.,较复杂编程指令的运用,算术运算指令,加法指令,算术运算包括加法、减法、乘法、除法及一些常用的数学函数；在算术运算指令中，操作数类型为整型,INT,、双整型,DINT,和实数,REAL,。,软件实现,2.,较复杂编程指令的运用,算术运算指令,减法指令,软件实现,2.,较复杂编程指令的运用,算术运算指令,乘法指令,软件实现,2.,较复杂编程指令的运用,算术运算指令,除法指令,软件实现,2.,较复杂编程指令的运用,算术运算指令举例,整数运算,软件实现,2.,较复杂编程指令的运用,算术运算指令举例,实数运算,软件实现,2.,较复杂编程指令的运用,算术运算指令,递增,/,递减指令,软件实现,2.,较复杂编程指令的运用,算术运算指令,递增,/,递减指令,软件实现,2.,较复杂编程指令的运用,段码指令,PLC,程序的测试,三,程序的测试是整个程序设计工作中的一项重要的内容，它可以初步检查程序的实际运行效果。程序测试和程序编写是分不开的，程序的许多功能是在测试中修改和完善的。,测试时先从各功能单元入手，设定输入信号，观察输入信号的变化对系统的作用，必要时可以借助仪器仪表。各功能单元测试完成后，再连通全部程序，测试各部分的接口情况，直到满意为止。,程序的测试,PLC,程序的测试,程序说明书是整个程序内容的综合性说明文档，是整个程序设计工作的总结。编写的主要目的是让程序的使用者了解程序的基本结构和某些问题的处理方法，以及程序阅读方法和使用中应注意的事项。,程序说明书一般包括程序设计的依据、程序的基本结构、各功能单元分析、使用的公式和原理、各参数的来源和运算过程、程序的测试情况等。,程序说明书的编写,情境二结束,谢谢！,