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1、項(xiàng)目五項(xiàng)目五 送料小車自動(dòng)往返的送料小車自動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(dòng)往復(fù)循環(huán)示意圖和電路圖，它利用行程開關(guān)實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)車自動(dòng)往復(fù)循環(huán)示意圖和電路圖，它利用行程開關(guān)實(shí)現(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)控制的，通常叫做行程控制。動(dòng)控制的，通常叫做行程控制。項(xiàng)目描述項(xiàng)目描述 5.1v利用可編程控制器對(duì)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(yùn)動(dòng)的電路圖。通過本項(xiàng)目的實(shí)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(jì)調(diào)試方法等基本知識(shí)和技能。 通用通用PLC識(shí)別識(shí)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(chǔ)器、基本、存儲(chǔ)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(chǔ)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(hào)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(qǐng)求信請(qǐng)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(shí)別與檢測識(shí)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(chǔ)單位是位最基本的存儲(chǔ)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(gè)字節(jié)個(gè)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(gè)字節(jié)（。兩個(gè)字節(jié)（1616位）組成位）組成1 1個(gè)字個(gè)字(Word)(Word)，兩個(gè)字（，兩個(gè)字（3232位）組成位）組成1 1個(gè)雙字（個(gè)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(shí)數(shù)型（浮點(diǎn)數(shù)）。布爾型數(shù)）、整數(shù)型和實(shí)數(shù)型（浮點(diǎn)數(shù)）。布爾型數(shù)據(jù)指字節(jié)型無符號(hào)整數(shù)；整數(shù)型數(shù)包括據(jù)指字節(jié)型無符號(hào)整數(shù)；整數(shù)型數(shù)包括1616位位符號(hào)整數(shù)（符號(hào)整數(shù)（INTINT）和）和3232位符號(hào)整數(shù)（位符號(hào)整數(shù)（DINTDINT）。）。實(shí)數(shù)型數(shù)據(jù)采用實(shí)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(shí)數(shù)（浮點(diǎn)數(shù)）：；實(shí)數(shù)（浮點(diǎn)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(hào)字節(jié)號(hào)區(qū)域號(hào)07按字節(jié)尋址 VB0高位低位V B 0字節(jié)號(hào)字節(jié)尋址標(biāo)志字母區(qū)域號(hào)按字尋址 VW0VB0高位VB1低位07015V W 0字節(jié)號(hào)字尋址標(biāo)志字母區(qū)域號(hào)V D 0字節(jié)號(hào)雙字尋址標(biāo)志字母區(qū)域號(hào)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(chǔ)器或寄存器的元件名稱（區(qū)域標(biāo)志）和地址編號(hào)

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(chǔ)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(hào)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(gè)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(yùn)行狀態(tài)時(shí)，產(chǎn)生周期為1s的時(shí)鐘脈沖。44PLC程序設(shè)計(jì)語言程序設(shè)計(jì)語言5.6 觸點(diǎn)觸點(diǎn)線圈線圈指令盒指令盒v功能塊圖程序設(shè)計(jì)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。基本指令分析與應(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(diǎn)裝載常開觸點(diǎn)= 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(diǎn)裝載常閉觸點(diǎn)= 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(gè)并聯(lián)電路組操作，用于串聯(lián)連接多個(gè)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(shí)，使用ALD指令。分支的起點(diǎn)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(gè)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(gè)寄存器位（線圈）的值為“0”并保持。3 13 13 1I0.0M0.0I0.1M0.1Q0.0一個(gè)掃描周期寬度3 2錯(cuò)了錯(cuò)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(shí)定時(shí)器工作工程時(shí)序3 33 33 33 33 3時(shí)鐘周期：1000ms一個(gè)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(dòng)STEP7-Micro/WIN40。安裝完成自動(dòng)選擇為英文版，進(jìn)行以下操作，設(shè)置為中文界面：點(diǎn)擊菜單Tools，選項(xiàng)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(diǎn)擊OK，編程軟件自動(dòng)關(guān)閉。重新啟動(dòng)軟件，顯示為中文界面。v1. 連接S7-200PLC與計(jì)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(yùn)行時(shí)單擊“通信”圖標(biāo)。v（2）雙擊對(duì)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(duì)話框中，可以顯示所選的通信參數(shù)。 3 1222 選項(xiàng)配置程序編輯器窗口新建項(xiàng)目打開現(xiàn)有項(xiàng)目保存當(dāng)前項(xiàng)目剪切選項(xiàng)并復(fù)制至剪貼板打印預(yù)覽

13、將選項(xiàng)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(gè)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(jì)算機(jī)從計(jì)算機(jī)下載程序至PLC符號(hào)表名稱列按照A-Z排序符號(hào)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(yùn)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(diǎn)插入線圈v1. 建立項(xiàng)目v（1）打開已有的項(xiàng)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(xiàng)目名稱，選擇文件名，直接選擇打開。v（2）創(chuàng)建新項(xiàng)目v單擊“新建”快捷按鈕。v菜單命令“文件” “新建”。23 22 33項(xiàng)目實(shí)施：項(xiàng)目實(shí)施：PLC控制小車運(yùn)行設(shè)計(jì)與安裝調(diào)試控制小車運(yùn)行設(shè)計(jì)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(shí)，可以按下按之間任何位置時(shí)，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(yùn)動(dòng)；按下小車向左運(yùn)動(dòng)；按下SB2SB2小車向右運(yùn)動(dòng)。小車向右運(yùn)動(dòng)。送料小車起動(dòng)后先向左行，到左端停下裝料；送料小車起動(dòng)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(dòng)往復(fù)循環(huán)，直到按下停止按鈕。如此自動(dòng)往復(fù)循環(huán)，直到按下停止按鈕。v2、系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)v送料小車自動(dòng)往返PLC控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)包括設(shè)計(jì)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(gè)輸入點(diǎn)：按鈕三個(gè)，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(gè)，左位行程開關(guān)SQ1，右位行程開關(guān)SQ2。v共有2個(gè)輸出點(diǎn)：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(shí)，SQ1動(dòng)作，定時(shí)器T37計(jì)時(shí)，30秒時(shí)間到，定時(shí)器常開觸點(diǎn)閉合。小車自動(dòng)右行。v當(dāng)下車達(dá)到卸料位置時(shí)，SQ2動(dòng)作，定時(shí)器T38計(jì)時(shí)，20秒時(shí)間到，定時(shí)器常開觸點(diǎn)閉合。小車自動(dòng)左行。v按下右行按鈕或裝料時(shí)間到，小車右行。按下停止按鈕或到達(dá)卸料位置時(shí)，小車停止。v按下左行按鈕或卸料時(shí)間到，小車左行。按下停止按鈕或到達(dá)裝料位置時(shí)，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(jì)算機(jī)的通信電纜。v（

17、4）按圖5-55編輯梯形圖，使用符號(hào)表對(duì)端口定義。編譯，下載到PLC，運(yùn)行程序。v（5）按控制要求，按下按鈕SB1,觀察電動(dòng)機(jī)運(yùn)行情況；按下按鈕SB2，觀察電動(dòng)機(jī)運(yùn)行情況；按下按鈕SB3，觀察電動(dòng)機(jī)運(yùn)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(shí)PLC內(nèi)部各觸點(diǎn)和線圈的值的變化情況。 3 1知識(shí)拓展：知識(shí)拓展：PLC控制應(yīng)用控制應(yīng)用 5.10FUFRL1 L2L3M3QSKMKMYKMABCXYZ3 1觸點(diǎn)硬件互鎖，熱繼電器觸點(diǎn)硬件互鎖，熱繼電器觸點(diǎn)直接接在觸點(diǎn)直接接在KM線圈上線圈上3 1延時(shí)起動(dòng)三角形延時(shí)起動(dòng)三角形接法的接觸器接法的接觸器v（1）設(shè)計(jì)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(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)往前，KM2控制電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)往后。v （2）設(shè)計(jì)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(jì)系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 3系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)