第3章S7-1200指令PPT学习课件.ppt

,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,2,*,1,3.1,位逻辑指令,3.1.1,触点指令与线圈指令,1.,常开触点与常闭触点,-|-:,常开触点,常开触点，在指定的位为状态（ON）时闭合，为,0,状态（OFF）时断开。其操作数有：,I,、,Q,、,M,、,D,、,L,-|/|-:,常闭触点,常闭触点在指定的位为1状态时断开，为0状态时闭合。其操作数有：,I,、,Q,、,M,、,D,、,L,3/26/2025,2,2.NOT取反触点,-|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,”,。,以下举例说明了该指令的工作原理：,当满足以下任一条件时，可对操作数,“,TagOut,”,进行复位。,操作数,“,TagIn_1,”,的信号状态为,“,1,”,。,操作数,“,TagIn_2,”,和,“,TagIn_3,”,的信号状态为,“,1,”,。,3/26/2025,3,3.输出线圈,-()-:,线圈,可以使用,“,赋值,”,指令来置位指定操作数的位。如果线圈输入的逻辑运算结果,(RLO),的信号状态为,“,1,”,，则将指定操作数的信号状态置位为,“,1,”,。如果线圈输入的信号状态为,“,0,”,，则指定操作数的位将复位为,“,0,”,。其操作数有：,I,、,Q,、,M,、,D,、,L,。,满足以下条件之一时，将置位,“,TagOut_1,”,操作数：（,1,）操作数,“,TagIn_1,”,和,“,TagIn_2,”,的信号状态为,“,1,”,。（,2,）操作数,“,TagIn_3,”,的信号状态为,“,0,”,。,满足以下条件之一时，将置位,“,TagOut_2,”,操作数：（,1,）操作数,“,TagIn_1,”,、,“,TagIn_2,”,和,“,TagIn_4,”,的信号状态为,“,1,”,。（,2,）,“,TagIn_3,”,操作数的信号状态为,“,0,”,且,“,TagIn_4,”,操作数的信号状态为,“,1,”,。,3/26/2025,4,-(/)-:,取反线圈,使用,“,赋值取反,”,指令，可将逻辑运算的结果,(RLO),进行取反，然后将其赋值给指定操作数。线圈输入的,RLO,为,“,1,”,时，复位操作数。线圈输入的,RLO,为,“,0,”,时，操作数的信号状态置位为,“,1,”,。其操作数有：,I,、,Q,、,M,、,D,、,L,。,例如：,当满足以下任一条件时，可对操作数,“,TagOut_1,”,进行复位。,操作数,“,TagIn_1,”,和,“,TagIn_2,”,的信号状态为,“,1,”,。,操作数,“,TagIn_3,”,的信号状态为,“,0,”,。,3/26/2025,5,3.1.2,其它位逻辑指令,1.,复位指令,-(R)-：,复位指令,可以使用,“,复位输出,”,指令将指定操作数的信号状态复位为,“,0,”,。操作数有：,I,、,Q,、,M,、,D,、,L,示例,当满足以下任一条件时，可对操作数,“,TagOut,”,进行复位。,操作数,“,TagIn_1,”,和,“,TagIn_2,”,的信号状态为,“,1,”,。,操作数,“,TagIn_3,”,的信号状态为,“,0,”,。,3/26/2025,6,2.,置位指令,-(S)-:,置位输出,使用,“,置位输出,”,指令，可将指定操作数的信号状态置位为,“,1,”,。,仅当线圈输入的逻辑运算结果,(RLO),为,“,1,”,时，才执行该指令。如果信号流通过线圈（,RLO=,“,1,”,），则指定的操作数置位为,“,1,”,。如果线圈输入的,RLO,为,“,0,”,（没有信号流过线圈），则指定操作数的信号状态将保持不变。,示例,满足以下条件之一时，将置位,“,TagOut,”,操作数：,操作数,“,TagIn_1,”,和,“,TagIn_2,”,的信号状态为,“,1,”,。,操作数,“,TagIn_3,”,的信号状态为,“,0,”,。,3/26/2025,7,例如：,3/26/2025,8,3.,多点置位复位指令,可以使用,“,多点置位,/,复位,”,指令对从某个特定地址开始的多个位进行置位,/,复位。操作数,2,为常数，操作数,1,可以是,I,、,Q,、,M,、,DB,或,BOOL,类型的,ARRAY.,中的元素。可使用值,指定要置位的位数。要置位,/,复位的首位地址由,指定。如果值,大于所选字节的位数，则将对下一字节的位进行置位,/,复位。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。,3/26/2025,9,4.,置位优先锁存器和复位优先锁存器,SR,是复位优先锁存器，,RS,时置位优先锁存器，其输入输出关系见表。,3/26/2025,10,4.,置位优先锁存器和复位优先锁存器,SR,是复位优先锁存器，,RS,时置位优先锁存器，其输入输出关系见表。,复位优先锁存器（,SR,）,置位优先锁存器（,RS,）,S,R1,输出位,S1,R,输出位,0,0,保持前一状态,0,0,保持前一状态,0,1,0,0,1,0,1,0,1,1,0,1,1,1,0,1,1,1,3/26/2025,5.,扫描操作数,信号边沿指令,中间有,P,的触点是上升沿检测触点，中间有,N,的触点是下降沿检测触点。,11,3/26/2025,中间有,P,的触点是上升沿检测触点，如果输入信号,10.6,由,0,状态变为,1,状态（即输入信号,10.6,的上升沿），则该触点接通一个扫描周期。边沿检测触点不能放在电路结束处。,P,触点下面的,M4.3,为边沿存储位，存储上一次扫描循环时,I0.6,的状态。通过比较输入信号的当前状态和上一次循环的状态，来检测信号的边沿。,边沿存储位的地址只能在程序中使用一次，它的状态不能在其他地方被改写。即：每一次使用的下面的操作数地址要不同。,只能使用,M,，全局,DB,和静态局部变量（,Static,）来作边沿存储位，不能使用临时局部数据或,I/O,变量来作边沿存储位。,中间有,N,的触点是下降沿检测触点。,12,3/26/2025,13,6.,在信号边沿,置位操作数,指令,3/26/2025,14,中间有,P,的线圈是上升沿检测线圈，仅在流进该线圈的能流的上升沿（线圈由断电变为通电），输出位,M6.1,为,1,状态。,M6.2,为边沿存储位。,中间有,N,的线圈是下降沿检测线圈，仅在流进该线圈的能流的下降沿（线圈由断电变为通电），输出位,M6.3,为,1,状态。,M6.4,为边沿存储位。,3/26/2025,15,7.,扫描,RLO,的信号边沿指令：,P_TRIG,指令与,N_TRIG,指令,3/26/2025,16,在流进,P_TRIG,指令的,CLK,输入端的能流的上升沿（能流刚出现），,Q,端输出脉冲宽度为一个扫描周期的能流，使,M8.1,置位。方框下面的,M8.0,是脉冲存储器位。,在流进,N_TRIG,指令的,CLK,输入端的能流的下降沿（能流刚消失），,Q,端输出脉冲宽度为一个扫描周期的能流，使,Q0.6,复位。指令方框下面的,M8.2,是脉冲存储器位。,P_TRIG,指令与,N_TRIG,指令不能放在电路的开始处和结束处。,3/26/2025,17,8.,扫描,RLO,的信号边沿指令：,R_TRIG,指令与,F_TRIG,指令,3/26/2025,18,R_TRIG,是,“,检测信号上升沿,”,指令,F_TRIG,是,“,检测信号上升沿,”,指令,将输入,CLK,输入端的当前状态与存在背景数据块中的上一个扫描周期的,CLK,状态进行比较，如果检测到,CLK,的上升沿获下降沿，则在,Q,端输出脉冲宽度为一个扫描周期的能流。,3/26/2025,19,9.,边沿检测指令的比较,在,|P|,触点上面的地址的上升沿，该触点接通一个扫描周期。因此,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。,在流过,(P),线圈的能流的上升沿，线圈上面的地址在一个扫描周期内为,1,状态。因此,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。,在流入,P_TRIG,指令的,CLK,端的能流的上升沿，,Q,端输出一个扫描周期的能流。因此,P_TRIG,指令用于检测能流的上升沿，并且直接输出上升沿脉冲。,如果,P_TRIG,指令左边只有,11.0,的常开触点，可以用,I1.0,的,P,触点来代替它们。,那么，,R_TRIG,指令与,F_TRIG,指令呢？,背景数据块,3/26/2025,20,10.,故障显示电路,设计故障信息显示电路，从故障信号,10.0,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,10.1,后，如果故障己经消失，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。,3/26/2025,21,9.,故障显示电路,3/26/2025,22,3.2,定时器和计数器指令,3.2.1,定时器指令,1.,定时器指令的基本功能,（,1,）脉冲定时器（,TP,）在输入信号,IN,的上升沿产生一个预置宽度的脉冲，图中的,t,为定时器的预置值。,（）接通延时定时器,(TON,）：输入,IN,变为,1,状态后，经过预置的延迟时间，定时器的输出,Q,变为,1,状态。输入,IN,变为,0,状态时，输出,Q,变为,0,状态。,3/26/2025,（）断开延时定时器,(TOF,）：输入,IN,为,1,状态时，输出,Q,为,1,状态。输入,IN,变为,0,状态后，经过预置的延迟时间，输出,Q,变为,0,状态。,（,4,）保持型接通延时定时器,(TONR),：输入,IN,变为,1,时开始定时，输入电路断开时，累计的时间值保持不变；累计时间等于预置的延迟时间，定时器的输出,Q,变为,1,状态。,Q,为定时器的位输出，各变量均可以使用,I,（仅用于输入变量）、,Q,、,M,、,D,、,L,。,23,3/26/2025,24,2.,脉冲定时器,脉冲定时器类似于数字电路中上升沿触发的单稳态电路。在,IN,输入信号的上升沿，,Q,输出变为,1,状态，开始输出脉冲。达到,PT,预置的时间时，,Q,输出变为,0,状态（见图中的波形,A,B,E,）。,IN,输入的脉冲宽度可以小于,Q,端输出的脉冲宽度。在脉冲输出期间，即使,IN,输入又出现上升沿（见波形,B),，也不会影响脉冲的输出。,3/26/2025,25,2.,脉冲定时器,定时器指令可以放在程序段的中间或结束处。,IEC,定时器没有编号，在使用对定时器复位的RT指令时，可以用背景数据块的编号或符号名来指定需要复位的定时器、如果没有必要，不用对定时器使用RT指令。,3/26/2025,26,3.,接通延时定时器,接通延时定时器,(TON,）的使能输入端,(IN,）的输入电路由断开变为接通时开始定时。定时时间大于等于预置时间,(PT),指定的设定值时，输出,Q,变为,1,状态，已耗时间值,(ET),保持不变。,3/26/2025,27,3.,接通延时定时器,3/26/2025,28,4.,断开延时定时器,断开延时定时器,(TOF,）的,IN,输入电路接通时，输出,Q,为,1,状态，已耗时间被清零。输入电路由接通变为断开时,(IN,输入的下降沿）开始定时，已耗时间从,0,逐渐增大。己耗时间大于等于设定值时，输出变为,0,状态，已耗时间保持不变（见波形,A,），直到,IN,输入电路接通。,3/26/2025,29,4.,断开延时定时器,3/26/2025,30,5.,保持型接通延时定时器,3/26/2025,31,5.,保持型接通延时定时器,保持型接通延时定时器,(TONR),的,IN,输入电路接通时开始定时（见图中的波形,A,和,B),。输入电路断开时，累计的时间值保持不变。可以用,TONR,来累计输入电路接通的若干个时间间隔。,3/26/2025,32,例题：用接通延时定时器设计周期和占空比可调的振荡电路（周期,5s,。占空比,3/5,）。,3/26/2025,33,例题：用,3,种定时器设计卫生间冲水控制电路。,3/26/2025,34,例题：用,3,种定时器设计卫生间冲水控制电路。,3/26/2025,35,6.,用数据类型为,IEC_TIMER,的变量提供背景数据,建立一个全局背景数据块，在数据块中添加数据类型为,IEC_TIMER,的,变量,T1,、,T2,、,T3,在程序中添加定时器功能指令，取消其背景数据块。然后在其名称处选择,“,定时器,DB.T1.,空,”,等等。为定时器提供背景数据。,3/26/2025,36,7.,定时器线圈指令,两条运输带顺序相连（见图），为了避免运送的物料在,1,号运输带堆积，按下起动按钮,10.3,，,1,号运输带开始运行，,s,后,2,号运输带自动起动。停机的顺序与起动的顺序刚好相反，即按了停止按钮,I0.2,后，先停,2,号运输带，,8s,后,1,号运输带停。,PLC,通过,Q1.1,和,Q0.6,控制两台电动机,M1,和,M2,。,3/26/2025,37,6.,运输带控制,3/26/2025,38,3.2.2,计数器指令,1.,计数器的数据类型,S7-1200,有,3,种计数器：加计数器（,CTU,）、减计数器（,CTD,）和加减计数器（,CTUD,）。调用计数器指令时，需要生成保存计数器数据的背景数据块。,CU,和,CD,分别是加计数输入和减计数输入，在,CU,或,CD,由,0,状态变为,1,状态时（信号的上升沿），实际计数值,CV,被加或减,1,。,复位输入为,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。,CU,CD,R,和,Q,均为,Bool,变量。,PV,为预置计数值，,CV,为实际计数值，各变量均可以使用,I,（仅用于输入变量）、,Q,M,D,和,L,存储区。,3/26/2025,39,2.,加计数器,当接在,R,输入端的复位输入,11.1,为,0,状态（见图,),，接在,CU,输入端的加计数脉冲输入电路由断开变为接通时（即在,CU,信号的上升沿），实际计数值,CV,加,1,，直到,CV,达到指定的数据类型的上限值。此后,CU,输入的状态变化不再起作用，,CV,的值不再增加。,实际计数值,CV,大于等于预置计数值,PV,时，输出,Q,为,1,状态，反之为,0,状态。第一次执行指令时，,CV,被清零。,3/26/2025,40,3.,减计数器,减计数器的装载输入,LOAD,为,1,状态时，输出被复位为,0,并把预置计数值,PV,的值装入,CV,。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。此后,CD,输入的状态变化不再起作用，,CV,的值不再减小。,实际计数值,CV,小于等于,0,时，输出,Q,为,1,状态（见图,),反之,Q,为,0,状态。第一次执行指令时，,CV,被清零。,3/26/2025,41,4.,加减计数器,3/26/2025,42,4.,加减计数器,在加计数输入,CU,的上升沿，实际计数值,CV,加，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。,3/26/2025,43,例题：设计一个包装用传输带，按下启动按钮启动，每传送,100,件物品，传送带自动停止；然后在按下启动按钮，进行下一轮传送。,3/26/2025,44,习题课：,1,、已知输入信号,I0.0,的波形，画出梯形图中,M0.0,、,M0.1,、,M0.2,和,Q0.0,的波形。,I0.0,3/26/2025,45,2,、设计一个照明灯的控制程序，当接在,I0.0,上的声控开关感应到声音信号后，接在,Q0.0,上的照明灯可发光,30S,。如果在这段时间内声控开关又感应到声音信号，则时间间隔又从头开始。这样可确保在最后一次感应到声音信号后，灯光可维持,30S,的照明。,3,、设计一个报警电路。当故障发生时报警指示灯闪烁，报警电铃鸣响。操作人员知道故障发生后，按下消铃按钮，把电铃关掉，报警指示灯从闪烁变为长亮。故障消失后，报警灯熄灭。另外还要设置试灯试铃按钮，用于平时检测报警灯和警铃的好坏。,输入信号：,I0.0,为故障信号；,I1.0,为消铃按钮；,I1.1,为试灯、试铃按钮。,输出信号：,Q0.0,为报警灯；,Q0.7,为报警电铃。,3/26/2025,46,4,、延时接通延时断开电路,5,、闪烁电路,6,、,延时脉冲产生电路,Q0.0,t1,t2,（,3s,）,（,5s,）,I0.0,Q0.0,t1,t2,（,3s,）,（,5s,）,I0.0,Q0.0,t,（,5s,）,3/26/2025,47,7,、,脉冲宽度可控制电路,3/26/2025,48,习题课：,1,、已知输入信号,I0.0,的波形，画出梯形图中,M0.0,、,M0.1,、,M0.2,和,Q0.0,的波形。,I0.0,3/26/2025,49,M0.1,M0.0,I0.0,M0.2,Q0.0,答案,1,、,3/26/2025,50,答案,2,、,3/26/2025,51,3,、设计一个报警电路。当故障发生时报警指示灯闪烁，报警电铃鸣响。操作人员知道故障发生后，按下消铃按钮，把电铃关掉，报警指示灯从闪烁变为长亮。故障消失后，报警灯熄灭。另外还要设置试灯试铃按钮，用于平时检测报警灯和警铃的好坏。,输入信号：,I0.0,为故障信号；,I1.0,为消铃按钮；,I1.1,为试灯、试铃按钮。,输出信号：,Q0.0,为报警灯；,Q0.7,为报警电铃。,3/26/2025,52,答案,3,、,3/26/2025,53,4,、延时接通延时断开电路,答案,4,、,3/26/2025,54,5,、闪烁电路,答案,5,、,3/26/2025,55,答案,6,、,3/26/2025,56,答案,7,3/26/2025,1,、为什么要提出,PLC,程序的简单设计法？,电气控制系统的控制对象,电机,阀,指示灯,对初学者的学习,入门快,容易理解,实质：控制它们的通电与断电,3.7 PLC,简单编程方法,69,3/26/2025,简单设计法的内容,和第,2,章的简单设计法类似,基于继电器逻辑开关函数,把电气原理图转换为梯形图,起动信号：,短信号,关断信号：,短信号,起动信号：,短信号,关断信号：,短信号,70,3/26/2025,59,PLC,程序的简单设计法的特殊性,内部元器件的触点可以无限制地使用；,大部分情况下，基本上可以不考虑逻辑元器件的使用浪费问题；,利用软件编程很容易找出控制对象的启动和关断所需要的短信号。,PLC,的这些特点在某些时候虽然增加了程序的长度，但却大大方便了程序设计人员，使他们能够设计出清晰、可靠的程序。,3/26/2025,60,PLC,简单程序设计法的一般步骤和要求归纳如下：,找出输出对象的启动条件和关断条件，为了提高可靠性，要求它们最好是短脉冲信号；,如果该输出对象的启动或关断有约束条件，则找出约束条件；,按逻辑方程进行程序设计；,对程序进行全面检查和修改。,3/26/2025,61,3.7 PLC,简单编程方法,例,1,：电动机顺序启动,/,停止电路,题目,I/O,点地址分配,输入点：启动按钮：,I0.0,停止按钮：,I0.1,；输出点：电机,MA1,：,Q0.0,电机,MA2,：,Q0.1,电机,MA3,：,Q0.2,3/26/2025,62,3/26/2025,75,3/26/2025,64,3/26/2025,65,3/26/2025,66,3.7 PLC,简单编程方法,例,2,：液体混合装置控制,题目：,3/26/2025,67,I/O,点地址分配,输入点：,启动按钮,SF1,：,I0.0,停止按钮,SF2,：,I0.1,液位传感器,BG1,：,I0.2,液位传感器,BG2,：,I0.3,液位传感器,BG3,：,I0.4,输出点：,液体,A,电磁阀,MB1,：,Q0.0,液体,B,电磁阀,MB2,：,Q0.1,搅拌电机接触器,SQ,：,Q0.2,混合液体电磁阀,MB3,：,Q0.3,3/26/2025,68,3/26/2025,69,3/26/2025,70,3/26/2025,71,3/26/2025,72,3/26/2025,73,习题课：,1,、试设计一个抢答题程序，出题人提出问题，,3,个答题人按动按钮，仅仅最早按的人面前的信号灯亮。然后出题人按下复位按钮后，引出下一个问题。,2,、用简单设计法设计一个对锅炉鼓风机和引风机控制的梯形图，控制要求：,（,1,）开机时先启动引风机，,10s,后自动启动鼓风机；,（,2,）停止时，立即关断鼓风机，,20s,后自动关断引风机。,3/26/2025,74,习题课：,3,、设计一个多个传送带启动和停止程序。初始状态为各个电动机都处于停止状态。按下启动按钮，电动机,MA1,通电运行，行程开关,BG1,有效后，电动机,MA2,通电运行，行程开关,BG2,有效后，,MA1,断电停止。其它传送带动作类推，,BG5,有效后重新启动,MA1,，整个系统循环工作。,3/26/2025,75,4,、某机床主轴由一台三相笼型异步电动机拖动，润滑油泵由另一台笼型异步电动机拖动，均采用直接启动，工艺要求是：,（,1,）主轴必须在润滑油泵启动后，才能启动；,（,2,）主轴为正向运转，为调试方便，要求能正、反向点动；,（,3,）主轴停止后，才允许润滑油泵停止；,5,、,MA1,和,MA2,均为三相笼型异步电动机，可直接启动，按下列要求设计主电路和控制电路：,（,1,）,MA1,先启动，经一段时间后,MA2,自行启动；,（,2,）,MA2,启动后,MA1,立即停车；,（,3,）,MA2,能单独停车；,（,4,）,MA1,和,MA2,均能单独启动。,3/26/2025,76,1,、答案,3/26/2025,77,3/26/2025,78,2,、答案,3/26/2025,79,3,、答案,3/26/2025,80,3/26/2025,81,4,、答案,3/26/2025,82,3/26/2025,83,3/26/2025,84,5,、答案,3/26/2025,85,3/26/2025,86,3.8,简单设计法实践中软硬件互锁相关问题讨论,1,起保停电路与置位复位电路,3/26/2025,87,2,三相异步电动机的正反转控制电路（注意硬件互锁和软件互锁）,3/26/2025,88,3/26/2025,89,3,小车自动往返控制程序的设计,3/26/2025,90,3/26/2025,91,4,较复杂的小车自动运行控制程序的设计,小车开始时停在左边，左限位开关,BG1,的常开触点闭合。要求：,1,）按下右行启动按钮，小车开始右行。,2,）走到右限位开关处，小车停止运行，延时,8S,后开始左行。,3,）回到左限位开关处，小车停止运动。,3/26/2025,92,3/26/2025,