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6ES7516-3TN00-0AB0现货西门子代理
发布时间:2024-05-23        浏览次数:9        返回列表
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S7-1200基本指令应用2.1 位逻辑指令位逻辑指令是实现PLC控制的基本指令,即按照一定的控制要求对“0”、“1” 两个布尔操作数(BOOL)进行逻辑组合,可以构成“与”、“或”、“异或”等基本逻辑操作,也可以构成“置位”、“复位”、“上升沿检测”、“下降沿检测”等复杂逻辑操作,并将其结果送入存储器状态字的逻辑操作结果(RLO)。表2-1所示为常见的位逻辑指令汇总,主要包括触点和线圈指令,具体说明如下:(1)取反指令取反指令(-| NOT|-、-( / )-)改变能流输入的状态,将RLO的当前值由0变1,或由1变0。如图2-1中,左右母线是一个直流电源的正负极,左母线是接正极,右母线接负极,能流(电流)沿着梯形图,从左母线流到右母线,形成一条回路。如果采用-( / )-线圈取反指令,如图2-2所示,则输出结果与图2-1刚好相反。图2-1能流的概念图2-2 线圈取反指令(2)边沿检测指令边沿信号在PLC程序中比较常见,如电动机的起动、停止、故障等信号的捕捉都是通过边沿信号实现的。如图2-3所示,上升沿检测指令检测每一次0 到1的正跳变,让能流接通一一个扫描周期;下降沿检测指令检测每一次1到0的负跳变,让能流接通一一个扫描周期。图2-3边沿检测示意(3)置位/复位指令当触发条件满足(即RL0= 1)时,置位指令将一一个线圈置1;当触发条件不再满足(即RLO=0)时,线圈值保持不变,只有触发复位指令时才能将线圈值复位为0。单独的复位指令也可以对定时器、计数器的值进行清零。梯形图编程指令中RS、SR触发器带有触发优先级,当置位、复位信号同时为1时,将触发优先级高的动作,如RS触发器,S (置位在后)优先级高。表2-1 位逻辑指令汇总【实例2-1】用自锁实现输送带起停控制 采用S7-1200 CPU1215C DC/DC/DC来进行输送带启停控制电路的设计,即用启动按钮SB1控制输送带电动机运行,带动BOX物品从右向左运行,当达到到右侧的接近开关附近时,接近开关感应到物品,输送带电动机停止;急停按钮可以随时按下来停止输送带电动机;指示灯的运行和停止指示与电动机的动作一致。请用自锁控制来进行梯形图编程,并进行程序编辑与下载。图2-4 输送带起停控制示意1.[STEP1]  定义输入输出元件输送带启停控制涉及按钮、接近开关、电动机和指示灯等元件,表2-2所示为本实例的输入输出元件及控制功能。            表2-2 输入输出元件及控制功能PLC软元件元件符号/名称输入I0.0SB1/启动按钮I0.1SQ1/接近开关I1.0SB2/急停按钮(紧急停止)输出Q0.0KM/接触器/运行指示/停止指示2.[STEP2] 电气接线本实例采用S7-1200 PLC中的CPU1215C DC/DC/DC,具体接线图如图2-5所示。为了更加直观反映输入输出情况,将电源部分略作修改后的接线图如图2-6所示(本书后续实例主要采用这种画法)。图2-5 【实例2-1】接线图图2-6 【实例2-1】接线简化图3.[STEP3] PLC梯形图编程PLC的梯形图编程方法可以采用传统的“继电器—接触器”思路,如本实例中的“自锁控制”方法,当按下按钮I0.0后,Q0.0线圈闭合;此时Q0.0的触点动作,持续接通Q0.0线圈,形成自锁控制。当I1.0紧急停止动作或I0.1接近开关动作,Q0.0线圈断开,自锁失效。在编程中,还需要注意Q0.2输出和Q0.1刚好相反,可以采用取反线圈实现。图2-7 输送带起停梯形图4.[STEP4] PLC调试将图2-7所示的梯形图程序经编译下载到PLC后,可以进行在线监控如图2-8所示。需要注意的是SB2急停按钮在接线上是常闭触电,因此在梯形图编程中画的是常开,正常情况实际的在线监控也是接通的,只有当按下急停按钮后,I1.0信号才断开。图2-8 在线监控示意2.2 定时器与时钟存储器2.2.1 定时器种类使用定时器指令用以创建可编程的延迟时间,表2-3所示为S7-1200的定时器指令,常用的为如下4种定时器:1)TP:脉冲定时器可生成具有预设宽度时间的脉冲。2)TON:接通延迟定时器,输出Q在预设的延时过后设置为ON。3)TOF:关断延迟定时器,输出 Q在预设的延时过后重置为OFF。4)TONR:保持型接通延迟定时器,输出在预设的延时过后设置为ON。在使用 R 输入重置经过的时间之前,会跨越多个定时时段一直累加经过的时间。表2-3 定时器指令2.2.2 TON指令TON指令就是接通延迟定时器输出Q在预设的延时过后设置为ON,其指令形式如图2-9所示,参数及其数据类型如表2-4所示。参数 IN 从 0 跳变为 1 将启动定时器TON。图2-9 TON指令表2-4 TON参数及数据类型PT(预设时间)和 ET(经过的时间)值以表示毫秒时间的有符号双精度整数形式存储在存储器中(表2-5所示)。TIME 数据使用 T# 标识符,可以简单时间单元“T#200ms”或复合时间单元“T#2s_200ms(或T#2s200ms)”的形式输入。表2-5 TIME数据类型 如图2-10所示,在指令窗口中选择“定时器操作”中的TON指令,并将之拖入到程序段中(图2-11),这时就会跳出一个“调用数据块”窗口,选择自动编号,则会直接生成DB1数据块;也可以选择手动编号,根据用户需要生成DB数据块。图2-10 选择TON定时器操作图2-11  TON指令调用数据块在项目树的“程序块”中,可以看到自动生成的IEC_Timer_0_DB[DB1]数据块,生成后的TON指令调用如图2-12所示。图2-12 TON指令调用示意2.2.3 TOF定时器TOF关断延时定时器指令的参数与TON相同,区别在于IN 从1 跳变为 0 将启动定时器。2.2.4 TP脉冲定时器TP脉冲定时器指令虽然参数格式与TON、TOF一致,但含义跟接通延时和断电延时不同,它是在IN输入从0跳变到1之后,立即输出一个脉冲信号,其持续长度受PT值控制。图2-13 TP指令应用图2-14所示为TP指令时序图,从图中可以看到:即使TON的IN信号还处于“1”状态,TP指令输出Q在完成PT时长后,就不再保持为“1”;即使TON的IN信号为多个“脉冲”信号,输出Q也能完成PT时长的脉冲宽度。图2-14 TP指令时序图2.2.5 TONR时间累加器TONR指令如图2-15所示,与TON、TOF、TP相比增加了参数R,相关的参数及数据类型见表2-7。图2-15 TONR指令表2-7 TONR参数及数据类型 图2-16所示为TONR的时序图,当IN信号不连续输入时,定时器ET的值一直在累计,直到定时时间PT到,ET的值保持为PT值;当R信号ON时,ET的值复位为零。图2-16 TONR时序图2.2.6系统和时钟存储器的选用在报警指示中经常会碰到“闪烁”的频率概念,用TON等定时器可以完成,但更便捷的方式就是采用博途软件自带的PLC“系统和时钟存储器”。在图2-17中,选中PLC属性中所示的“系统和时钟存储器",点击右边窗口的复选框“启用系统存储器字节”和“启用时钟存储器字节”,采用默认的MB1、MB0作为系统存储器字节、时钟存储器字节,也可以修改该2字节的地址。图2-17系统和时钟存储器将MB1设置为系统存储器字节后,该字节的M1.0~M1.3的意义如下:● M1.0(FirstScan): 仅在进入RUN模式的扫描时为1状态,以后为0状态。● M1.1(DiagStatusUpdate): 诊断状态已更改。● M1.2(Always TRUE): 总是为1状态,其常开触点总是闭合或高电平。● M1.3(Always FALSE); 总是为0状态,其常闭触点总是闭合或低电平。时钟脉冲是一个周期内0状态和1状态所占的时间各为50%的方波信号,以M0.5为例,其时钟脉冲的周期为1s,如果用它的触点来控制接在某输出点的指示灯,指示灯将以1Hz的频率闪动,亮0.5s、熄灭0.5s。因为系统存储器和时钟存储器不是保留的存储器,用户程序或通信可能改写这些存储单元,破坏其中的数据。应避免改写这两个M字节,保证它们的功能正常运行。指定了系统存储器和时钟存储器字节后,这些字节不能再作它用,否则将会使用户程序运行出错,甚至造成设备损坏或人身伤害。【实例2-2】用TON指令延时启动电动机某电动机在启动按钮SB1动作后10s之后才启动,在停止按钮SB2动作后立即停止,请用TON指令进行编程。1.[STEP1]  定义输入输出元件和电气接线表2-6所示的输入元件包括SB1启动按钮和SB2停止按钮,均采取常开触点接线;输出元件包括接触器KM1。具体电气接线如图2-18所示。表2-6 输入输出元件及控制功能PLC软元件元件符号/名称输入I0.0SB1/启动按钮I0.1SB2/停止按钮输出Q0.0KM/接触器 图2-18 延时启动电动机电气接线2.[STEP2] PLC梯形图编程图2-19所示延时启动电动机PLC梯形图编程示意。程序段1:对中间变量M10.1电动机起动信号定时10s,输出为Q0.0。程序段2:采用启动按钮和停止按钮的SR触发器,输出为M10.1电动机起动信号,停止按钮复位优先。需要注意的是:程序段1和2的位置对于本实例来说其先后次序不影响程序的正确执行。 图2-19 延时起动电动机梯形图3.[STEP3]调试为了更好地理解TON指令,图2-20所示为程序下载后的实时监控,即在DB1中实时读取当前的延时时间,如T#3S_110MS。图2-20 TON指令实时监控【实例2-3】用TONR指令统计设备运行时间某设备所用的电动机在运行100分钟后要进行计时到指示,以便于维护人员进行停机检查。请用TONR指令进行编程。1.[STEP1]定义输入输出元件和电气接线表2-8所示为统计设备运行时间的输入输出元件及控制功能,包括3个输入信号的按钮和输出接触器、指示灯。电气接线如图2-21所示。表2-8 输入输出元件及控制功能PLC软元件元件符号/名称输入I0.0SB1/启动按钮I0.1SB2/停止按钮I0.2SB3/计时复位按钮输出Q0.0KM/接触器/运行累计时间到指示 图2-21 统计设备运行时间电气接线2.[STEP2]PLC梯形图编程如图2-22所示为统计设备运行时间的梯形图。程序段1:调用TONR对输入信号Q0.0(即接触器KM1)进行累计定时,100分钟时间一到即输出HL1指示灯Q0.1,该定时器可以通过SB3进行复位。程序段2:调用SR触发器对输入信号SB1进行Q0.0置位、对停止按钮SB2和运行累计时间到信号HL1进行Q0.0复位,其中复位优先。图2-22 统计设备运行时间梯形图【实例2-4】用时钟存储器来编程指示灯闪烁 如图2-23所示的指示灯HL1有两种闪烁方式,一种是当SB1按下时进行快闪,另外一种是当SB2按下时进行慢闪。当两个按钮同时按下时,指示灯HL1灭掉,然后进入待机状态,即按下SB1或SB2继续处于两种闪烁状态。请用时钟存储器来进行编程。图2-23 指示灯闪烁示意1.[STEP1]定义输入输出元件和电气接线指示灯闪烁实例包括2个按钮输入和1个指示灯输入见表2-9。电气接线如图2-24所示。表2-8 输入输出元件及控制功能PLC软元件元件符号/名称输入I0.0SB1/快闪按钮I0.1SB2/慢闪按钮输出/指示灯 图2-24 指示灯闪烁电气接线2.[STEP2]PLC梯形图编程图2-25所示为指示灯闪烁梯形图,采用M0.2来作为快闪的时钟存储器、M0.7来作为慢闪的时钟存储器。程序段1:按下SB1快闪按钮,则置位快闪中间变量M10.0,复位慢闪中间变量M10.1。程序段2:按下SB2慢闪按钮,则置位慢闪中间变量M10.1,复位快闪中间变量M10.0。程序段3:同时按下2个按钮时,则复位%M10.0和M10.1,同时置位M10.2(即复位中间变量)。程序段4:用2.5Hz表示快闪,用0.5Hz表示慢闪,在两种状态下输出指示灯。程序段5:在同时按下2个按钮情况下,过2s后自动激活,运行再次进行慢闪或快闪动作。 图2-25 指示灯闪烁梯形图2.3 比较、运算和移动指令2.3.1 比较指令表2-14所示为S7-1200共有10个常见的比较操作,用来比较数据类型相同的两个数IN1与IN2的大小,其操作数可以是I/Q/M/L/D等存储区中的变量或常量。当满足比较关系式给出的条件时,等效触点接通。表2-14比较指令

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