模块二 灯光系统的PLC控制系统_设计、安装与调试模块二

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模块二 灯光系统的PLC控制系统 设计、安装与调试¡ 工作任务1 彩灯的PLC控制¡ 工作任务2 十字路口交通灯的PLC控制¡ 工作任务3 抢答器的PLC控制 工作任务1 彩灯的PLC控制¡ 教学导航¡ 能力目标¡ 1)能用数据传送指令、移位指令编写控制程序;¡ 2)会用移位寄存器设计彩灯程序。¡ 知识目标¡ 1)理解数据传送指令、移位指令含义;¡ 2)了解字节立即传送指令和单一传送指令的使用方法。 下一页 返回 工作任务1 彩灯的PLC控制¡ 知识分布网络 上一页 下一页 返回 工作任务1 彩灯的PLC控制¡ 任务引入¡ 广告灯的控制有多种方式。采用PLC控制的彩灯具有良好的 稳定性,并且更改彩灯控制方式也非常容易。因此,PLC控 制彩灯方式比较方便。¡ 任务分析¡ 本任务中当按下SB1(启动)时,点亮彩灯L1;之后每按一 次SB2,彩灯左移一位(运行);按钮SB3为停止按钮,按 下后所有彩灯熄灭。¡ 可利用单一传送指令及循环移位指令实现控制要求。本任务 重点为单一传送指令及循环移位指令的学习。 上一页 下一页 返回 工作任务1 彩灯的PLC控制¡ 知识链接¡ 一、S7-200数据类型¡ 在计算机中使用的都是二进制数,其最基本的存储单位是位 (bit),8位二进制数组成1个字节(Byte),其中的第0 位为最低位(LSB),第7位为最高位(MSB),两个字节 (16位)组成1个字(Word),两个字(32位)组成1个 双字(Double Word)。位、字节、字和双字占用的连续 位数称为长度,如图2-1所示。¡ 可以用这种寻址方式进行寻址存储区主要有:输入继电器 (I)、输出继电器(Q)、通用辅助继电器(M)等,其表 示格式如表2-1和表2-2所列。 上一页 下一页 返回 工作任务1 彩灯的PLC控制¡ 二、单一传送指令¡ 单一传送指令(Move)包括字节传送、字传送和双字传送。¡ 指令格式:LAD和STL,如图2-2所示。¡ 功能描述:使能输入有效时,把一个单字节数据(字、双字 或实数)由IN传送到OUT所指的存储单元。¡ 数据类型:输入/输出均为字节(字、双字或实数)。¡ 【例2-1】字节、双字、实数三种数据类型的传送,如图2- 3所示。¡ 【例2-2】利用传送指令实现三台电机M0、M1、M2同时 启/停控制,如图2-4所示。 上一页 下一页 返回 工作任务1 彩灯的PLC控制¡ 二、移位指令¡ 移位指令(Shift)将输入值IN右移或者左移N位,并将输 出结果装载到OUT中。¡ 1. 右移指令¡ 指令格式:LAD和STL,格式如图2-6所示。¡ 功能描述:把字节型(字型或双字型)输入数据IN右移N位 后,再将结果输出到OUT所指的(字或双字)存储单元。最 大实际可移位次数为8位(16位或32位)。¡ 数据类型:输入/输出均为字节(字或双字),N为字节型数 据。 上一页 下一页 返回 工作任务1 彩灯的PLC控制¡ 2. 左移指令¡ 指令格式:LAD和STL,格式如图2-7所示。¡ 功能描述:把字节型(字型或双字型)输入数据IN左移N位 后,再将结果输出到OUT所指的(字或双字)存储单元。最 大实际可移位次数为8位(16位或32位)。¡ 数据类型:输入/输出均为字节(字或双字),N为字节型数 据。¡ 三、循环移位指令¡ 循环移位指令(Rotate)将输入值IN循环右移或者循环左 移N位,并将输出结果装载到OUT中。¡ 1. 循环右移指令¡ 指令格式:LAD和STL,格式如图2-8所示。 上一页 下一页 返回 工作任务1 彩灯的PLC控制¡ 功能描述:把字节型(字型或双字型)输入数据IN循环右移 N位后,再将结果输出到OUT所指的(字或双字)存储单元。 实际移位次数为系统设定值取以8(16或32)为底的模所得 的结果。¡ 数据类型:输入/输出均为字节(字或双字),N为字节型数 据。¡ 2. 循环左移指令¡ 指令格式:LAD和STL,格式如图2-9所示。 上一页 下一页 返回 工作任务1 彩灯的PLC控制¡ 功能描述:把字节型(字型或双字型)输入数据IN循环左移 N位后,再将结果输出到OUT所指的(字或双字)存储单元。 实际移位次数为系统设定值取以8(16或32)为底的模所得 的结果。¡ 数据类型:输入/输出均为字节(字或双字),N为字节型数 据。¡ 【例2-4】移位与循环指令应用举例,如图2-10所示。¡ 【例2-5】8个彩灯依顺序每秒闪亮一次。(图2-11) 上一页 下一页 返回 工作任务1 彩灯的PLC控制¡ 任务实施¡ 一、I/O分配表¡ 讨论用PLC如何实现彩灯的控制。¡ 1)主电路中,八盏彩灯分别极为L1~L8,分别由Q0.0~ Q0.7控制。¡ 2)I/O分配表如表2-3所列。¡ 二、PLC硬件接线图(图2-12)¡ 三、梯形图¡ 图2-13是彩灯控制的梯形图。 上一页 下一页 返回 工作任务1 彩灯的PLC控制¡ 四、运行并调试程序¡ 1)下载程序,先监控调试。¡ 2)连接外部按钮、接触器、彩灯,分析程序运行结果,是 否达到任务要求。¡ 拓展知识¡ 一、块传送指令¡ 块传送指令(Block Move)可用来进行一次多个(最多 255个)数据的传送,它包括字节块传送、字块传送和双字 块传送。¡ 指令格式:LAD和STL,格式如图2-14所示。数据类型可 为B、W、DW(LAD中)、D或R。¡ 功能描述:把从IN开始的N个字节(字或双字)型数据传送 到从OUT开始的N个字节(字或双字)存储单元。 上一页 下一页 返回 工作任务1 彩灯的PLC控制¡ 数据类型:输入/输出均为字节(字或双字),N为字节(字 或双字)数。¡ 二、移位寄存器指令¡ 指令格式:LAD和STL,格式如图2-15所示。¡ 功能描述:移位寄存器指令(Shift Register)在梯形图 中有3个数据输入端,即DATA为数值输入,将该位的值移 入移位寄存器;S_BIT为移位寄存器的最低位端;N指定移 位寄存器的长度。当使能输入端有效时,在每个扫描周期内, 且在允许输入端(EN)端的每个上升沿时刻对DATA端采样 一次,把输入端(DATA)的数值移入移位寄存器,整个移 位寄存器移动一位。因此,要用边沿跳变指令来控制使能端 的状态。¡ 数据类型:DATA和S_BIT为BOOL型,N为字节型,可以 指定的移位寄存器最大长度为64位,可正可负。 上一页 下一页 返回 工作任务1 彩灯的PLC控制¡ N为正值,左移,输入数据从最低位移入,最高位(S_BIT 下)移出。¡ N为负值,右移,输入数据从最高位移入,最低位(S_BIT 下)移出。¡ SHRB指令移出的每一位都被放入溢出标志位(SM1.1)。¡ 技能训练¡ 一、技术要求¡ 设计PLC梯形图,完成八盏彩灯的控制任务。要求:按启动 按钮SB1,L1和L3点亮。再按下按钮SB1,每次右移两位 点亮。当L5和L7点亮时,再按下SB1时,L3和L1点亮。依 次循环。任意时刻按下按钮SB3,全部彩灯点亮。其示意表 如表2-5所列。 上一页 下一页 返回 工作任务1 彩灯的PLC控制¡ 二、训练过程¡ 1)画I/O图;¡ 2)根据控制要求,设计梯形图程序;¡ 3)输入、调试程序;¡ 4)安装、运行控制系统;¡ 5)汇总整理文档,保留工程文件。¡ 三、技能训练考核标准¡ 技能训练考核标准如表2-6所列。 上一页 返回工作任务2 十字路口交通灯的PLC 控制¡ 教学导航¡ 能力目标¡ 1)会编写顺序控制流程图;¡ 2)能用SCR指令编写顺序控制梯形图。¡ 知识目标¡ 1)理解顺序功能图的含义;¡ 2)掌握PLC控制系统的设计方法。 下一页 返回 工作任务2 十字路口交通灯的PLC 控制¡ 知识分布网络 上一页 下一页 返回工作任务2 十字路口交通灯的PLC 控制¡ 任务导入¡ 图2-18是十字路口的交通灯示意图及控制流程图,任务控 制如下:当按下启动按钮之后,南北红灯亮并保持23 s,同 时东西绿灯亮,保持20 s,20 s到了之后熄灭。继而东西 黄灯亮并保持3 s,到3 s后,东西黄灯灭,东西红灯亮并保 持28 s,同时南北红灯灭,南北绿灯亮25 s,25 s到了之 后,南北绿灯熄灭。继而南北黄灯亮并保持3 s,到3 s后, 南北黄灯灭,南北红灯亮,同时东西红灯灭,东西绿灯亮。 到此完成一个循环。 上一页 下一页 返回工作任务2 十字路口交通灯的PLC 控制¡ 任务分析¡ 为了解决用PLC的基本逻辑指令编写顺序控制梯形图时所存 在的编程复杂、不易理解等问题,故采用PLC的顺序功能图 来编写顺序控制梯形图是一种非常有效的方法。该方法具有 编程简单而且直观等特点,十字路口交通灯的控制是一个典 型的顺序控制例子,使用一般的基本逻辑指令来实现时,很 容易引起控制程序的思路混乱,会使程序变得复杂。使用步 进功能流程图和顺序控制指令会使控制程序的编写变得清晰、 简单,从而提高编程的效率。 上一
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