plc8位彩灯循环控制ppt课件

.,项目八广告牌循环彩灯PLC控制系统,.,一、项目导入,其控制要求为：第1根亮第2根亮第3根亮第8根亮，即每隔1s依次点亮，全亮后，闪烁1次（灭1s亮1s），再反过来按87654321反序熄灭，时间间隔仍为1s。全灭后，停1s，再从第1根灯管点亮，开始循环。,图8-1某广告牌霓虹灯,.,PLC的应用指令也称为功能指令，是指在完成基本逻辑控制、定时控制、顺序控制的基础上，PLC制造商为满足用户不断提出的一些特殊控制要求而开发的指令。PLC的应用指令越多，其功能就越强。一条功能指令相当于一段程序。,（一）功能指令概述,二、相关知识,.,（二）功能指令的形式,二、相关知识,图8-2功能指令的形式,.,S7-200CPU的控制程序由主程序OB1、子程序和中断程序组成。,（三）S7-200CPU控制程序的构成,二、相关知识,1子程序,（1）子程序的作用。子程序常用于需要多次反复执行相同任务的地方，只需要写一次子程序，其他程序在需要的时候调用，而无需重写该程序。子程序的调用是有条件的，未调用时不会执行子程序中的指令，因此使用子程序可以减少扫描时间。,.,（三）S7-200CPU控制程序的构成,二、相关知识,1子程序,（2）子程序的创建。,在“编辑”菜单中选择“插入”“子程序”命令，或在程序编辑器视窗中单击鼠标右键，从弹出的菜单中选择“插入”“子程序”命令，程序编辑器将从原来的POU显示进入新的子程序。用鼠标右键单击指令树中的子程序或中断程序的图标，在弹出的菜单中选择“重新命名”命令，可以修改名称。,.,（三）S7-200CPU控制程序的构成,二、相关知识,1子程序,（3）子程序的调用。子程序可以在主程序、其他子程序或中断程序中调用，调用子程序时将执行子程序的全部指令，直至子程序结束，然后返回调用它的程序中调用该子程序的下一条指令处。,.,（4）子程序的有条件返回。,（三）S7-200CPU控制程序的构成,二、相关知识,1子程序,图8-5子程序返回指令,.,二、相关知识,子程序调用举例,（三）S7-200CPU控制程序的构成,1子程序,.,二、相关知识,中断程序不由程序调用，而是在中断事件发生时由操作系统调用。在中断程序中可以调用一级子程序。,（三）S7-200CPU控制程序的构成,2中断程序,.,二、相关知识,（三）S7-200CPU控制程序的构成,2中断程序,（1）中断程序的创建。,可以采用下列方法创建中断程序：在“编辑”菜单中选择“插入”“中断”命令；或在程序编辑器视窗中单击鼠标右键，从弹出的菜单中选择“插入”“中断”命令；或用鼠标右键单击指令树上的“程序块”图标，并从弹出的菜单中选择“插入”“中断”命令。创建成功后程序编辑器将显示新的中断程序，程序编辑器底部出现标有新的中断程序的标签，可以对新的中断程序编程。,.,二、相关知识,（三）S7-200CPU控制程序的构成,2中断程序,（2）中断事件与中断指令。中断事件。,.,二、相关知识,（三）S7-200CPU控制程序的构成,2中断程序,（2）中断事件与中断指令。中断事件。,.,二、相关知识,（三）S7-200CPU控制程序的构成,2中断程序,（2）中断事件与中断指令。中断事件。,.,（三）S7-200CPU控制程序的构成,2中断程序,（2）中断事件与中断指令。中断事件。,二、相关知识,.,（三）S7-200CPU控制程序的构成,2中断程序,（2）中断事件与中断指令。中断指令,二、相关知识,.,3根据I/O分配画出PLC接线图,（二）顺序控制功能图在自动送料装车系统中的应用,三、应用举例,.,（三）S7-200CPU控制程序的构成,2中断程序,（2）中断事件与中断指令。中断指令,二、相关知识,图8-7各中断指令在梯形图中的形式,.,（三）S7-200CPU控制程序的构成,2中断程序,（2）中断事件与中断指令。中断指令,二、相关知识,图8-8I/O中断应用举例,.,图7-12重新启动的解决办法,（四）S7-200的程序控制指令,程序控制指令,二、相关知识,.,END指令和STOP指令的使用,（四）S7-200的程序控制指令,1条件结束指令END与暂停指令STOP,二、相关知识,.,（四）S7-200的程序控制指令,2监控定时器复位指令,二、相关知识,监控定时器又称为看门狗（Watchdog），定时时间为500ms，每次扫描时都被自动复位一次，正常工作时扫描周期小于500ms，它不起作用。,WDR指令的使用,.,（四）S7-200的程序控制指令,3循环指令,二、相关知识,FOR指令必须与NEXT指令配套使用。允许循环嵌套，即FOR/NEXT循环在另一个FOR/NEXT循环之中，最多可以嵌套8层。,.,（四）S7-200的程序控制指令,4跳转与标号指令,二、相关知识,跳转指令的使用,条件满足时，跳转指令JMP（Jump）使程序流程转到对应的标号LBL（Label）处，标号指令用来指示跳转指令的目的位置。,.,（四）S7-200的程序控制指令,5诊断LED指令,二、相关知识,S7-200检测到致命错误时，SF/DIAG（故障诊断）LED发出红光。,.,（五）数据处理指令,1传送指令（1）数据传送指令,二、相关知识,数据传送指令的表示符号,.,（五）数据处理指令,1传送指令（2）数据块传送指令,二、相关知识,字节块、字块、双字块传送指令的表示符号,.,（五）数据处理指令,2字节交换指令,二、相关知识,字节交换指令的表示符号,.,（五）数据处理指令,2字节交换指令,二、相关知识,字节交换指令和传送指令的应用,.,（五）数据处理指令,3移位指令（1）左移位指令。,二、相关知识,左移位指令的表示符号,.,（五）数据处理指令,3移位指令（2）右移位指令,二、相关知识,右移位指令的表示符号,.,（五）数据处理指令,3移位指令左移位和右移位指令的使用,二、相关知识,.,（五）数据处理指令,3移位指令（3）循环左移位指令,二、相关知识,循环左移位指令的表示符号,.,（五）数据处理指令,3移位指令（4）循环右移位指令,二、相关知识,循环右移位指令的表示符号,.,（五）数据处理指令,3移位指令（5）移位寄存器指令SHRB,二、相关知识,移位寄存器的使用说明,.,（五）数据处理指令,4填充指令FILL,二、相关知识,填充指令FILL用于处理字型数据，指令功能是将字型输入数据IN填充到从OUT开始的N个字存储单元。N为字节型数据。,.,（六）高速计数器与高速脉冲输出指令,二、相关知识,PLC的普通计数器的计数过程与扫描工作方式有关，CPU通过每一扫描周期读取一次被测信号的方法来捕捉被测信号的上升沿，被测信号的频率较高时，会丢失计数脉冲，因为普通计数器的工作频率很低，一般仅有几十赫兹。高速计数器可以对普通计数器无能为力的事件进行计数，S7-200有6个高速计数器HSC0HSC5，可以设置多达12种不同的操作模式。,.,（六）高速计数器与高速脉冲输出指令,二、相关知识,1高速计数器的工作模式与外部输入信号（1）高速计数器的工作模式无外部方向输入信号的单相加/减计数器（模式02）有外部方向输入信号的单相加/减计数器（模式35）有加计数时钟脉冲和减计数时钟脉冲输入的双相计数器（模式68）A/B相正交计数器（模式911）,.,（六）高速计数器与高速脉冲输出指令,二、相关知识,1高速计数器的工作模式与外部输入信号（1）高速计数器的工作模式,正交4X模式操作举例,正交1X模式操作举例,.,（六）高速计数器与高速脉冲输出指令,二、相关知识,1高速计数器的工作模式与外部输入信号（2）高速计数器的输入信号,.,（六）高速计数器与高速脉冲输出指令,二、相关知识,.,（六）高速计数器与高速脉冲输出指令,二、相关知识,2高速计数器指令与有关的特殊存储器（1）高速计数器指令。,.,（六）高速计数器与高速脉冲输出指令,二、相关知识,2高速计数器指令与有关的特殊存储器（2）高速计数器的状态字节。,.,（六）高速计数器与高速脉冲输出指令,二、相关知识,高速计数器的控制字节,.,（六）高速计数器与高速脉冲输出指令,二、相关知识,2高速计数器指令与有关的特殊存储器（4）预置值和当前值的设置,.,（六）高速计数器与高速脉冲输出指令,二、相关知识,2高速计数器指令与有关的特殊存储器,高速计数器初始化程序举例,.,（六）高速计数器与高速脉冲输出指令,二、相关知识,3高速脉冲输出（1）高速脉冲输出,每个CPU有两个PTO/PWM（脉冲列/脉冲宽度调制器）发生器，分别通过数字量输出点Q0.0或Q0.1输出高速脉冲列或脉冲宽度可调的波形。脉冲输出指令（PLS，见图8-32）检查为脉冲输出（Q0.0或Q0.1）设置的特殊存储器位（SM），然后启动由特殊存储器位定义的脉冲操作。指令的操作数Q=0或1，用于指定是Q0.0或Q0.1输出。,.,（六）高速计数器与高速脉冲输出指令,二、相关知识,3高速脉冲输出（1）高速脉冲输出,脉冲输出指令的形式,.,（六）高速计数器与高速脉冲输出指令,二、相关知识,3高速脉冲输出（2）脉宽调制（PWM）。,PWM功能提供可变占空比的脉冲输出，时间基准可以为s或ms，周期的变化范围为1065535s或265535ms，脉冲宽度的变化范围为065535s或065535ms。,.,（六）高速计数器与高速脉冲输出指令,二、相关知识,3高速脉冲输出与PTO/PWM有关的特殊存储器,.,（六）高速计数器与高速脉冲输出指令,二、相关知识,3高速脉冲输出与PTO/PWM有关的特殊存储器,.,（七）PID回路控制指令,二、相关知识,1PID算法,Mn=Kc（SPnPVn）+KcTS/TI（SPnPVn）+MX+KcTD/TS（PVn1PVn）,典型的PID算法一般包括比例项、积分项、微分项。,转化为在计算机中实际使用的公式：,.,（七）PID回路控制指令,二、相关知识,2PID参数表及初始化,.,（七）PID回路控制指令,二、相关知识,2PID参数表及初始化,PID参数表初始化子程序：参数表的首地址为VD100，Mn为0.6，Kc为0.5，TS为1s，TI为10min，TD为5min，,.,（七）PID回路控制指令,二、相关知识,3PID指令功能,PID指令的表示符号,在S7-200的应用程序中，最多可以使用8条PID指令，即在一个应用程序中，最多可以使用8个PID控制回路，一个PID控制回路只能使用1条PID指令，每个PID控制回路必须使用不同的回路号。,.,（七）PID回路控制指令,二、相关知识,4PID的组合选择,（1）不需要积分运算。此时，关闭积分控制回路，将积分时间常数设置为无穷大，虽然有初始值MX使积分项不为0，但是其作用可忽略。（2）不需要微分运算。此时，将微分时间常数设置为0，即可关闭微分控制回路。（3）不需要比例运算。此时，将回路增益Kc设置为0，即可关闭比例控制回路，但是积分项和微分项与Kc有关系，因此，约定此时用于积分项和微分项的增益为1。,.,（七）PID回路控制指令,二、相关知识,5输入模拟量的转换及标准化,（1）将工程实际值由16位整数转换为浮点数，即实数形式。（2）将实数形式的工程实际值转换为0.0，1）区间的无量纲相对值，即标准化值，又称为归一化值，转换公式为：RNorm=RRaW/Span+Offset（8-3）式中：RNorm为工程实际值的标准化值；RRaW为工程实际值的实数形式值：Span为最大允许值减去最小允许值，通常取32000（单极性）或64000（双极性）；Offset取0（单极性）或0.5（双极性）。,.,（七）PID回路控制指令,二、相关知识,6输出模拟量转换为工程实际值,（1）将标准化值转换为按工程量标定的工程实际值的实数格式。这一步实质上是式（8-3）的逆运算，将式（8-3）赋以实际意义，并作整理，得到：Rsca1=（MnOffset）Span（8-4）式中：Rsca1为按工程量标定的过程变量的实数格式；Mn为过程变量的标准化值。（2）将已标定的工程实际值的实数格式转换为16位整数格式。,.,（七）PID回路控制指令,二、相关知识,6输出模拟量转换为工程实际值,MOVRVD108,AC0/将输出结果存放AC0R0.5,AC0/对于双极性的场合（单极性时无此条语句）R64000.0,AC0/将AC0中的值按工程量标定TRUNCAC0,AC0/将实数转换为32位整数MOVWAC0,AQW0/将16位整数值输出到模拟量模板,PID控制回路输出转换为按工程量标定的整数值。,.,（七）PID回路控制指令,二、相关知识,7PID指令的控制方式,在程序运行过程中，如果PID指令的EN输入有效，即进行手动/自动控制切换，为了保证在切换过程中无扰动、无冲击，在手动控制过程中，就要将设定的输出值作为PID指令的一个输入（作为Mn参数写到PID参数表中），使PID指令根据参数表的值进行下列操作。（1）使SPn（设定值）=PVn（过程变量）。（2）使PVn1（前一次过程变量）=PVn。（3）使MX（积分值）=Mn（输出值）。一旦EN输入有效（从0到1的跳变），就从手动方式切换到自动方式。,.,（一）广告牌循环彩灯的PLC控制,三、应用举例,1系统I/O分配,.,（一）广告牌循环彩灯的PLC控制,三、应用举例,2PLC电气接线图,.,（一）广告牌循环彩灯的PLC控制,三、应用举例,3控制程序,.,（二）运料小车多种工作方式的控制,三、应用举例,运料小车工作示意图,.,（二）运料小车多种工作方式的控制,三、应用举例,1某小车控制系统控制要求,小车的初始位置在最左端A处，小车能在任意位置启动和停止。按下启动按钮，漏斗打开，小车装料，装料10s后，漏斗关闭，小车开始前进。到达卸料B处，小车自动停止，打开底门，卸料，经过卸料所需设定时间15s延时后，小车自动返回装料A处。然后再装料，如此自动循环。,.,（二）运料小车多种工作方式的控制,三、应用举例,1某小车控制系统控制要求,（1）手动工作方式下有以下两点要求。单一操作，即可用相应按钮来接通或断开各负载。在这种工作方式下，选择开关置于手动挡。返回原位。按下返回原位按钮，小车自动返回初始位置。在这种工作方式下，选择开关置于返回原位挡。（2）自动工作方式下的控制要求如下。连续。小车处于原位，按下启动按钮，小车按前述工作过程连续循环工作。按下停止按钮，小车返回原位后，停止工作。在这种工作方式下，选择开关置于连续操作挡。单周期。小车