PLC应用技术项目教程课件：抢答器控制系统设计

PLCapplicationtechnologyPLC应用技术项目教程抢答器控制系统设计CONTENTS01任务2.1抢答器抢答功能设计02任务2.2抢答器倒计时功能设计目

录03任务2.3抢答器人机交互系统设计任务2.1抢答器抢答功能设计知识点1—S7-1200的存储器及寻址任务2.1抢答器抢答功能设计装载存储器工作存储器系统存储器非易失性地存储用户程序、数据和组态CPU为用户程序提供的存储器组件易失性存储器，用于在执行用户程序时存储用户项目的某些内容任务2.1抢答器抢答功能设计S7-1200PLC的CPU可以按照位、字节、字和双字对存储单元寻址。8位二进制数组成1个字节(Byte):以起始字节的地址作为字和双字的地址。起始字节为最高位的字节，遵循低地址高字节的原则。MD100DoubleWord31最高有效字节最低有效字节0MB100MB101MB102MB103MW100Word15高有效字节

低有效字节0MB100MB101知识点1—S7-1200的存储器及寻址寻址方式“字节.位”寻址方式：如I3.2，首位字母表示存储器标识符，I表示输入过程映像区任务2.1抢答器抢答功能设计寻址方式小结任务2.1抢答器抢答功能设计不管使用变量地址（例如，“Start”或“Stop”）还是绝对地址（例如，“I0.3”或“Q1.7”），对输入(I)或输出(Q)存储区的引用都会访问过程映像而非物理输出。要立即访问或强制用户程序中的物理（外围设备）输入或输出，请在引用后面添加“:P”局部数据L：只要调用代码块，CPU就会分配要在执行块期间使用的临时或本地存储器(L)。代码块执行完毕后，CPU将重新分配本地存储器，以用于执行其它代码块。例如，“Stop:P”或“Q0.3:P”）。知识点2—位逻辑指令任务2.1抢答器抢答功能设计触点指令

常开触点：指定位为1（ON）状态时闭合，为0(OFF)状态时断开。%M2.0

常闭触点：指定位为1（ON）状态时断开，为0(OFF)状态时闭合。%I0.1

|NOT|取反：使用“取反”指令，可对逻辑运算结果(RLO)的信号状态进行取反。如果该指令输入的信号状态为“1”，则指令输出的信号状态为“0”。如果该指令输入的信号状态为“0”，则输出的信号状态为“1”。注意：在使用绝对寻址方式时，绝对地址前的“%”符号是编程软件自动添加的，无需用户输入。知识点2—位逻辑指令任务2.1抢答器抢答功能设计线圈指令

取反线圈：能流流过M11.1的取反线圈，则M11.1为0状态，其常开触点断开，反之M11.1为1状态，其常开触点闭合。

线圈指令：线圈将输入的逻辑运算结果的信号状态写入指定的地址，线圈通电时写入1，断电时写入0。%M10.0知识点2—位逻辑指令任务2.1抢答器抢答功能设计置位/复位指令置位“bit”(S)复位“bit”(R)置位位域“bit”(SET_BF)n复位位域“bit”(RESET_BF)n复位优先SR触发器SRSQR1“bit”置位优先RS触发器RSSQR1“bit”知识点2—位逻辑指令任务2.1抢答器抢答功能设计置位/复位输出指令置位(Set)“bit”(S)复位(Rest)“bit”(R)“bit”：Bool型变量指令激活时，“bit”处的位数据值被设置为“1"或设置为“0"。指令不激活时，“bit”处的位数据值不变。知识点2—位逻辑指令任务2.1抢答器抢答功能设计置位位域指令与复位位域指令注意：一旦置位，在复位这些位（例如，通过另一条指令）之前，它们会保持置位。置位位域“bit”(SET_BF)n复位位域“bit”(RESET_BF)n“bit”：Bool型变量n：常数指令激活时，从地址“bit”处开始的n位数据值被设置为”1”或设置为”0”。指令不激活时，“bit”处的位数据值不变。知识点2—位逻辑指令任务2.1抢答器抢答功能设计RS和SR指令复位优先SRSQR1“bit”置位优先RSRQS1“bit”输入与输出的关系SR1“bit”/Q00011011以前的状态010S1R“bit”/Q00011011以前的状态011RS触发器知识点2—位逻辑指令任务2.1抢答器抢答功能设计上升沿/下降沿指令P触电P线圈P触发器N触电N线圈N触发器“bit”┫P┣“M_bit”“bit”┫N┣“M_bit”“bit”(P)“M_bit”“bit”(N)“M_bit”P_TRIGCLKQ“M_bit”N_TRIGCLKQ“M_bit”知识点2—位逻辑指令任务2.1抢答器抢答功能设计“bit”┫P┣“M_bit”P触点“bit”┫N┣“M_bit”N触点检测检测“bit”：Bool型变量,要检测其跳变沿的输入位。“M_bit”:Bool型变量，保存输入的前一个状态的存储器位。Р触点指令检测到“bit"处的位数据值由“0”变”1”的正跳变时，该触点接通一个扫描周期。N触点指令检测到”bit”处的位数据值由”1”变“0”的负跳变时，该触点接通一个扫描周期。①P触点、N触点知识点2—位逻辑指令任务2.1抢答器抢答功能设计检测检测P线圈“bit”(P)“M_bit”N线圈“bit”(N)“M_bit”“bit”:Bool型变量，指示检测到跳变沿的输出位。“M_bit”:Bool型变量，保存输入的前一个状态的存储器位。Р线圈指令检测到它前面的逻辑状态由“0”变“1”的正跳变时，"bit”处的位数据值设置为“1”一个扫描周期。N触点指令检测到它前面的逻辑状态由“1”变“0”的负跳变时，“bit”处的位数据值设置为“1”一个扫描周期。知识点2—位逻辑指令任务2.1抢答器抢答功能设计检测检测"M_bit”:Bool型变量，保存输入的前一个状态的存储器位。P触发器指令检测到CLK输入的逻辑状态由“0”变“1”的正跳变时，Q输出为“1”一个扫描周期。N触发器指令检测到CLK输入的逻辑状态由“1"变“0”的负跳变时，Q输出为“1”一个扫描周期。P触发器P_TRIGCLKQ“M_bit”N触发器N_TRIGCLKQ“M_bit”③P触发器、N触发器指令知识点2—位逻辑指令任务2.1抢答器抢答功能设计以上升沿检测为例，P触点用于检测触点上面的地址的上升沿，并且直接输出上升沿脉冲。其他3种指令都是用来检测RLO（流入它们的能流）的上升沿。P线圈用于检测能流的上升沿，并用线圈上面的地址来输出上升沿脉冲。其他3种指令都是直接输出检测结果。边沿脉冲指令小结位逻辑指令综合应用举例任务要求：设计故障信息显示电路，从故障信号I0.0的上升沿开始，Q0.7控制的指示灯以1Hz的频率闪烁。操作人员按复位按钮I0.1后，如果故障已经消失，则指示灯熄灭。如果没有消失，则指示灯转为常亮，直至故障消失。任务2.1抢答器抢答功能设计位逻辑指令综合应用举例设置MB0为时钟存储器字节，M0.5提供周期为1s的时钟脉冲。出现故障时，将I0.0提供的故障信号用M2.1锁存起来，M2.1和M0.5的常开触点组成的串联电路使Q0.7控制的指示灯以1Hz的频率闪烁。按下复位按钮I0.1，故障锁存标志M2.1被复位为0状态。如果故障已经消失，指示灯熄灭。如果没有消失，M2.1的常闭触点与I0.0的常开触点组成的串联电路使指示灯转为常亮，直至I0.0变为0状态，故障消失，指示灯熄灭。故障信号复位信号锁存信号显示输出图3-11故障显示电路波形图任务2.1抢答器抢答功能设计谢谢观看PLCapplicationtechnologyPLC应用技术项目教程抢答器控制系统设计CONTENTS01任务2.1抢答器抢答功能设计02任务2.2抢答器倒计时功能设计目

录03任务2.3抢答器人机交互系统设计任务2.2

抢答器倒计时功能设计知识点1定时器指令任务2.2抢答器倒计时功能设计定时器指令及其应用脉冲定时器（TP）接通延时定时器（TON）断开延时定时器（TOF）保持型接通延时定时器（TONR）知识点1定时器指令任务2.2抢答器倒计时功能设计脉冲定时器指令(TP)脉冲定时器指令(TP)：生成具有预设时间宽度的脉冲。IN为启动输入端PT为预设时间值，数据类型为32位的Time，单位为ms，最大定时时间为24天多ET为定时开始后经过的当前时间值，数据类型为32位的Time，单位为msQ为定时器的位输出IEC_Timer_0是背景数据块（DB）的名称知识点1定时器指令任务2.2抢答器倒计时功能设计脉冲定时器指令(TP)知识点1定时器指令任务2.2抢答器倒计时功能设计接通延时定时器指令(TON）功能：接通延时定时器TON用于将Q输出的置位操作延时PT指定的一段时间。IN为启动输入端PT为预设时间值，数据类型为32位的Time，单位为ms，最大定时时间为24天多ET为定时开始后经过的当前时间值，数据类型为32位的Time，单位为msQ为定时器的位输出IEC_Timer_1是背景数据块（DB）的名称知识点1定时器指令任务2.2抢答器倒计时功能设计接通延时定时器指令(TON）知识点1定时器指令任务2.2抢答器倒计时功能设计断开延时定时器（TOF）功能：关断延时定时器（TOF）用于将Q输出的复位操作延时PT指定的一段时间。IN为启动输入端PT为预设时间值，数据类型为32位的Time，单位为ms，最大定时时间为24天多ET为定时开始后经过的当前时间值，数据类型为32位的Time，单位为msQ为定时器的位输出IEC_Timer_2是背景数据块（DB）的名称知识点1定时器指令任务2.2抢答器倒计时功能设计断开延时定时器（TOF）知识点1定时器指令任务2.2抢答器倒计时功能设计保持型接通延时定时器（TONR）功能：TONR的IN输入电路接通时开始定时。输入电路断开时，累计的当前时间值保持不变。可以用TONR来累计输入电路接通的若干个时间段。知识点1定时器指令任务2.2抢答器倒计时功能设计保持型接通延时定时器（TONR）知识点2计数器指令任务2.2抢答器倒计时功能设计计数器指令及其应用加计数器（CTU）减计数器（CTD）加减计数器（CTUD）知识点2计数器指令任务2.2抢答器倒计时功能设计加计数器指令(CTU)CU是加计数输入,在CU由0状态变为1状态时（信号的上升沿），实际计数值CV被加１。Ｒ是复位输入端，为1状态时，计数器被复位，CV被清0，计数器的输出Q变为0状态。PV为预置计数值，CV为实际计数值。IEC_Counter_0_DB是背景数据块（DB）的名称。知识点2计数器指令任务2.2抢答器倒计时功能设计加计数器指令(CTU)知识点2计数器指令任务2.2抢答器倒计时功能设计减计数器指令(CTD）减计数器的装载输入LD为1状态时，输出Q被复位为0，并把PV的值装入CV。在减计数输入CD的上升沿，CV减1，直到CV达到指定的数据类型的下限值。此后CV的值不再减小。CV小于等于0时，输出Q为1状态，反之Q为0状态。第一次执行指令时，CV被清零。知识点2计数器指令任务2.2抢答器倒计时功能设计减计数器指令(CTD）知识点2计数器指令任务2.2抢答器倒计时功能设计加减计数器（CTUD）在加计数输入CU的上升沿，实际计数值CV加１，直到CV达到指定的数据类型的上限值。达到上限值时，CV的值不再增加。在减计数输入CD的上升沿，实际计数值CV减1，直到CV达到指定的数据类型的下限值。达到下限值时，CV的值不再减小。如果同时出现计数脉冲CU和CD的上升沿，CV保持不变。CV大于等于预置计数值PV时，输出QU为1（见图)，反之为O。CV小于等于0时，输出QD为1，反之为0。装载输入LOAD为1状态时，预置值PV被装入实际计数值CV,输出QU变为1状态，QD被复位为0状态。复位输入R为1状态时，计数器被复位。实际计数值CU被清零，输出QU变为0状态，QD变为1状态。R为1状态时，CU、CD和LOAD不再起作用。知识点2计数器指令任务2.2抢答器倒计时功能设计加减计数器（CTUD）任务实施任务要求：一艺术展厅为保障观众的观看体验，限制展厅容量为20人。当展厅内人数少于20人时，绿色指示灯点亮，提醒观众可以继续进入；当展厅容量等于20人时，黄色指示灯亮，提醒展厅人满，观众不可进入；当展厅人数大于20人时，红色指示灯亮，提醒展厅超员。请用设计该展厅的PLC控制程序。展厅报警电路设计任务2.2抢答器倒计时功能设计任务2.2抢答器倒计时功能设计加减计数器指令(CTUD)应用举例任务实施：I/O分配输入端系统开关I0.0绿灯指示Q0.0入口检测I0.1黄灯指示Q0.1出口检测I0.1红灯指示Q0.2输出端展厅报警电路设计任务2.2抢答器倒计时功能设计加减计数器指令(CTUD)应用举例谢谢观看PLCapplicationtechnologyPLC应用技术项目教程抢答器控制系统设计CONTENTS01任务2.1抢答器抢答功能设计02任务2.2抢答器倒计时功能设计目

录03任务2.3抢答器人机交互系统设计任务2.3抢答器人机交互系统设计知识点1

数据类型任务2.3抢答器人机交互系统设计

数据类型用来描述数据的长度和属性。

很多指令和代码块的参数支持多种数据类型。知识点1

数据类型任务2.3抢答器人机交互系统设计数据类型的符号有下列特点：

（1）字节、字和双字均为十六进制数，字符又称为ASCⅡ码。

（2）包含Int无U的数据类型为有符号整数,包含Int和U的数据类型为无符号整数。

（3）包含SInt的数据类型为8位短整数，包含Int且无D和S的数据类型为整数，包含DInt的数据类型为32位双整数。知识点2

转换指令任务2.3抢答器人机交互系统设计S7-1200转换指令包括：转换值指令CONV、取整指令ROUND和截尾取整指令TRUNC、浮点数向上取整指令CEIL和浮点数向下取整指令FLOOR、缩放指令SCALE_X和标准化指令NORM_X。知识点2

转换指令任务2.3抢答器人机交互系统设计“转换值”指令将读取参数IN的内容，并根据指令框中选择的数据类型对其进行转换。转换值输出在OUT输出处。知识点2

转换指令任务2.3抢答器人机交互系统设计如右图示例所示，转换值指令将读取参数IN的内容，并根据指令框中选择的数据类型对其进行转换。转换值输出在OUT输出处。知识点2

转换指令任务2.3抢答器人机交互系统设计取整指令

S7-1200取整指令有“取整”指令ROUND、截尾取整”指令TRUNC、“浮点数向上取整”指令CEIL、“浮点数向下取整”指令FLOOR。知识点2

转换指令任务2.3抢答器人机交互系统设计“取整”指令ROUND将输入IN的值四舍五入取整为最接近的整数。该指令将输入IN的值解释为浮点数，并转换为一个DINT数据类型的整数。如果输入值恰好是在一个偶数和一个奇数之间，则选择偶数。指令结果被发送到输出OUT，可供查询。知识点2

转换指令任务2.3抢答器人机交互系统设计“取整”指令IN操作数支持的数据类型为：Real、LReal。“取整”指令OUT操作数支持的数据类型为：USINT、UINT、UDINT、SINT、INT、DINT、Real、LReal。知识点2

转换指令任务2.3抢答器人机交互系统设计“截尾取整”指令由输入IN的值得出整数。输入IN的值被视为浮点数。该指令仅选择浮点数的整数部分，并将其发送到输出OUT中，不带小数位。知识点2

转换指令任务2.3抢答器人机交互系统设计“截尾取整”指令IN操作数支持的数据类型为：Real、LReal。“截尾取整”指令OUT操作数支持的数据类型为：USINT、UINT、UDINT、SINT、INT、DINT、Real、LReal。知识点2

转换指令任务2.3抢答器人机交互系统设计“浮点数向上取整”指令，将输入IN的值向上取整为相邻整数。该指令将输入IN的值解释为浮点数并将其转换为较大的相邻整数。指令结果被发送到输出OUT。知识点2

转换指令任务2.3抢答器人机交互系统设计“浮点数向下取整”指令，将输入IN的值向下取整为相邻整数。该指令将输入IN的值解释为浮点数并将其转换为较小的相邻整数。指令结果被发送到输出OUT知识点2

转换指令任务2.3抢答器人机交互系统设计“浮点数向上取整”指令和“浮点数向下取整”指令IN操作数支持的数据类型为：Real、LReal。“浮点数向上取整”指令和“浮点数向下取整”指令OUT操作数支持的数据类型为：USINT、UINT、UDINT、SINT、INT、DINT、Real、LReal。知识点2

转换指令任务2.3抢答器人机交互系统设计“标准化”指令和“缩放”指令“标准化”指令“缩放”指令知识点2

转换指令任务2.3抢答器人机交互系统设计“标准化”指令和“缩放”指令“标准化”指令“标准化”指令将按以下公式进行计算：OUT=(VALUE–MIN)/(MAX–MIN)“标准化”指令，通过将输入VALUE中变量的值映射到线性标尺对其进行标准化。可以使用参数MIN和MAX定义（应用于该标尺的）值范围的限值。输出OUT中的结果经过计算并存储为浮点数。知识点2

转换指令任务2.3抢答器人机交互系统设计“标准化”指令和“缩放”指令“缩放”指令，通过将输入VALUE的值映射到指定的值范围内以缩放该值。当执行“缩放”指令时，输入VALUE的浮点值会缩放到由参数MIN和MAX定义的值范围。缩放结果为整数，存储在OUT输出中。“缩放”指令将按以下公式进行计算：OUT=[VALUE∗(MAX–MIN)]+MIN“缩放”指令知识点2

转换指令任务2.3抢答器人机交互系统设计“标准化”指令和“缩放”指令“标准化”指令的IN操作数支持的数据类型为：USINT、UINT、UDINT、SINT、INT、DINT、Real、LReal，OUT操作数支持的数据类型为Real、LReal。“缩放”指令与“标准化”指令正好相反。知识点2

转换指令任务2.3抢答器人机交互系统设计“标准化”指令和“缩放”指令“标准化”指令的IN操作数支持的数据类型为：USINT、UINT、UDINT、SINT、INT、DINT、Real、LReal，OUT操作数支持的数据类型为Real、LReal。“缩放”指令与“标准化”指令正好相反。知识点2

转换指令任务2.3抢答器人机交互系统设计“标准化”指令和“缩放”指令如上图示例所示，标准化指令NORM_X按照MIN操作数和MAX操作数设定的数值区间，对VALUE操作数进行标准化，计算结果被发送到输出OUT。缩放指令SCALE_X按照MIN操作数和MAX操作数设定的数值区间，对VALUE操作数进行缩放，计算结果被发送到输出OUT。知识点3运算指令任务2.3抢答器人机交互系统设计四则运算指令包括：加法指令ADD、减法指令SUB、乘法指令MUL、除法指令DIV。使用加法指令ADD，将输入IN1和IN2的数值相加，结果存储在输出OUT中。使用减法指令，将输入IN2的值从输入IN1的值中减去，结果存储在输出OUT中。使用乘法指令，将输入IN1的值与输入IN2的值相乘，结果存储在输出OUT中。使用除法指令，将输入IN1的值除以输入IN2的值，结果存储在输出OUT中。四则运算指令知识点3运算指令任务2.3抢答器人机交互系统设计其他数学运算指令使用取余指令MOD，将输入IN1的值除以输入IN2的值，并将整除后的余数存储在输出OUT中。NEG指令,将输入端IN的操作数的符号取反后，保存在输出端OUT中。INC自加指令，当EN=1时，在每次执行INC指令时，IN/OUT操作数的值更改为下一个更大的值。DEC自减指令，当EN=1时，在每次执行DEC指令时，IN/OUT操作数的值更改为下一个更小的值。知识点3运算指令任务2.3抢答器人机交互系统设计其他数学运算指令使用求绝对值ABS指令计算输入IN处指定的值的绝对值，结果存储在输出OUT中。使用设置限值LIMIT指令，将输入IN的值限制在输入MIN与MAX的值范围之间。求最大值MAX指令比较可用输入的值，并将最大的值写入输出OUT中。最少需要指定2个输入，最多可以指定100个输入。求最小值MIN指令比较可用输入的值，并将最小的值写入输出OUT中。要执行该指令，最少需要指定2个输入，最多可以指定100个输入。知识点3运算指令任务2.3抢答器人机交互系统设计逻辑运算指令S7-1200字逻辑指令主要包括：与运算指令AND、或运算指令OR、异或运算指令XOR、求反码指令INV、解码指令DECO、编码指令ENCO。知识点3运算指令任务2.3抢答器人机交互系统设计使用与运算指令，将输入IN1和IN2的值按二进制位进行逻辑与运算，结果保存到OUT中。逻辑运算指令知识点3运算指令任务2.3抢答器人机交互系统设计逻辑运算指令使用或运算指令，将输入IN1和IN2的值按二进制位进行逻辑或运算，结果保存到OUT中。知识点3运算指令任务2.3抢答器人机交互系统设计逻辑运算指令使用异或运算指令，将输入IN1和IN2的值按二进制位进行逻辑异或运算，结果保存到OUT中。知识点3运算指令任务2.3抢答器人机交互系统设计逻辑运算指令使用求反码指令INV，将输入IN1和IN2的值按二进制位进行位取反运算，结果保存到OUT中。知识点3运算指令任务2.3抢答器人机交互系统设计逻辑运算指令使用解码指令DECO，将IN输入值指定的OUT输出值中的某个位置位。知识点3运算指令任务2.3抢答器人机交互系统设计逻辑运算指令使用编码指令ENCO，读取IN输入值中最低有效位（该位的值为‘1’）的位号，并将位号发送到输出OUT。知识点3运算指令任务2.3抢答器人机交互系统设计SEL“选择”指令根据开关（输入G）的情况，选择输入IN0或IN1中的一个，并将其内容复制到输出OUT。如果输入G的信号状态为“0”，则移动输入IN0的值。如果输入G的信号状态为“1”，则将输入IN1的值移动到输出OUT中。DEMUX（多路分用）指令的功能是将输入IN的内容复制到选定的输出。输出编号从0开始，对于每个新输出，此编号连续递增。MUX（多路复用）指令的功能是根据参数K的值将多个输入值之一复制到参数OUT。如果参数K的值大于可用输入数，则参数ELSE的内容将复制到输出OUT中，并且使能输出ENO的信号状态会被指定为“0”。知识点四

人机交