PLC_技術(shù)培訓(xùn)班_(第3講)梯形圖指令系統(tǒng)介紹ppt課件

1、S7-300/S7-400 PLC培訓(xùn)班第3講：梯形圖編程言語陳忠華 教授熱 烈 歡 迎參與PLC技術(shù)培訓(xùn)班的全體學(xué)員！北京精誠智合教學(xué)科技梯形圖編程言語指令系統(tǒng)引見這一講的目的是指點(diǎn)運(yùn)用梯形圖編程言語LAD)來建立一個(gè)用戶程序。這一講也包括一個(gè)參考部分，闡明梯形圖言語單元的功能和助記符，以指令系統(tǒng)分類來引見各個(gè)指令的功能，最后經(jīng)過一些運(yùn)用實(shí)例來引見LAD指令的用法。梯形圖編程言語指令系統(tǒng)引見為了解這一講，要求具備自動(dòng)化技術(shù)的普通知識(shí)。除此之外，要求有計(jì)算機(jī)的根本涵養(yǎng)和類似PC機(jī)的其它任務(wù)設(shè)備例如，編程器的知識(shí)，這些設(shè)備在操作系統(tǒng)MS Windows 2000專業(yè)版或MS Windows XP

2、專業(yè)版下運(yùn)轉(zhuǎn)。這些根本知識(shí)我們?cè)诘谝缓偷诙v中曾經(jīng)作了詳細(xì)的引見。這一講的內(nèi)容適用于STEP 7編程軟件包5.3版，也符合IEC 61131-3規(guī)范。梯形圖編程言語指令系統(tǒng)引見LAD 相應(yīng)于國際電工委員會(huì)IEC 61131-3規(guī)范中定義的“梯形圖邏輯“Ladder logic言語。更多的細(xì)節(jié)請(qǐng)參考在STEP 7文件NORM_TBL.WRI中的規(guī)范表。有關(guān)IEC 61131-3 可編程控制器的編程言語規(guī)范，我們?cè)诘谒闹v中還要作進(jìn)一部的闡明。這一講要運(yùn)用STEP 7的規(guī)范軟件，所以運(yùn)用時(shí)應(yīng)該熟習(xí)這一軟件的處置，而且應(yīng)該閱讀過相應(yīng)的文件。下面兩個(gè)表，列出了學(xué)員們進(jìn)一步學(xué)習(xí)的有關(guān)的文件：梯形圖編程言語

3、指令系統(tǒng)引見Siemens公司的文件包“STEP 7 Reference“STEP 7 參考有關(guān)STEP 7 文件的概要闡明。梯形圖編程言語指令系統(tǒng)引見為了有效的運(yùn)用梯形圖邏輯手冊(cè)，需求熟習(xí)S7程序的實(shí)際，它們可以在STEP 7文件的在線協(xié)助中找到。梯形圖編程言語指令系統(tǒng)引見(分類1 位邏輯指令梯形圖編程言語指令系統(tǒng)引見(分類位邏輯指令綜述：位邏輯指令用兩個(gè)數(shù)字，“1和“0，進(jìn)展運(yùn)算。這兩個(gè)數(shù)字構(gòu)成了二進(jìn)制數(shù)字系統(tǒng)的根底?！?和“0稱為二進(jìn)制的數(shù)字或“位。當(dāng)用觸點(diǎn)和線圈表示時(shí)，“1指有效或被激活，“0指無效或沒有被激活。位邏輯指令解釋1和0的信號(hào)形狀，按照波爾邏輯的算法組合它們，這些組合最后產(chǎn)

4、生的結(jié)果是1或0，這一結(jié)果稱為“邏輯運(yùn)算結(jié)果RLO。由位邏輯運(yùn)算指令觸發(fā)的邏輯運(yùn)算能實(shí)現(xiàn)多種多樣的功能。梯形圖編程言語指令系統(tǒng)引見(分類位邏輯指令能實(shí)現(xiàn)以下的功能：梯形圖編程言語指令系統(tǒng)引見(分類下面的指令對(duì)RLO作出呼應(yīng)：梯形圖編程言語指令系統(tǒng)引見(分類另外一些指令對(duì)“正跳沿或“負(fù)跳沿的轉(zhuǎn)移作出呼應(yīng)并實(shí)現(xiàn)以下功能：梯形圖編程言語指令系統(tǒng)引見(分類2 比較指令梯形圖編程言語指令系統(tǒng)引見(分類3 轉(zhuǎn)換指令梯形圖編程言語指令系統(tǒng)引見(分類4 計(jì)數(shù)器指令梯形圖編程言語指令系統(tǒng)引見(分類5 數(shù)據(jù)塊指令6 邏輯控制指令梯形圖編程言語指令系統(tǒng)引見(分類7 整數(shù)算術(shù)運(yùn)算指令梯形圖編程言語指令系統(tǒng)引見(分類8

5、 浮點(diǎn)算術(shù)運(yùn)算指令梯形圖編程言語指令系統(tǒng)引見(分類8 浮點(diǎn)算術(shù)運(yùn)算指令梯形圖編程言語指令系統(tǒng)引見(分類9 賦值指令梯形圖編程言語指令系統(tǒng)引見(分類10 程序控制指令梯形圖編程言語指令系統(tǒng)引見(分類11 移位和旋轉(zhuǎn)指令梯形圖編程言語指令系統(tǒng)引見(分類12 形狀位指令梯形圖編程言語指令系統(tǒng)引見(分類13 定時(shí)器指令梯形圖編程言語指令系統(tǒng)引見(分類14 字邏輯指令梯形圖編程言語實(shí)踐運(yùn)用舉例梯形圖編程言語中的每一條梯形圖邏輯指令觸發(fā)一個(gè)特殊的操作。把這些指令組合成一個(gè)程序，就能實(shí)現(xiàn)各種各樣的自動(dòng)化義務(wù)。這一講提供一些運(yùn)用梯形圖邏輯的實(shí)踐運(yùn)用例子：1) 運(yùn)用邏輯指令控制皮帶保送機(jī)2) 運(yùn)用邏輯指令檢測(cè)皮

6、帶保送機(jī)的運(yùn)動(dòng)方向3) 運(yùn)用定時(shí)器指令產(chǎn)生一個(gè)時(shí)鐘脈沖4) 運(yùn)用計(jì)數(shù)和比較指令堅(jiān)持儲(chǔ)存空間的跨距5) 運(yùn)用集成運(yùn)算指令處理計(jì)算問題6) 對(duì)加熱爐設(shè)定加熱時(shí)間梯形圖編程言語實(shí)踐運(yùn)用舉例運(yùn)用實(shí)例中所運(yùn)用到的一些指令：位邏輯指令舉例例1:皮帶保送機(jī)控制： 下面的圖表示一臺(tái)皮帶保送機(jī)，可以用電氣方法實(shí)現(xiàn)控制。在皮帶保送機(jī)的入口端有兩個(gè)按鈕：S1用作啟動(dòng)用，S2用作停頓用。在皮帶保送機(jī)的終端也有兩個(gè)按鈕S3用作啟動(dòng)用，S4用作停頓用。因此，在皮帶保送機(jī)的兩端均可實(shí)現(xiàn)啟/停。 另外，當(dāng)保送的物件到達(dá)皮帶終端時(shí)，傳感器S5將使皮帶保送機(jī)停頓。位邏輯指令舉例絕對(duì)地址和符號(hào)地址編程：運(yùn)用絕對(duì)地址或符號(hào)地址來表示

7、皮帶保送機(jī)的各個(gè)部件，從而編寫一個(gè)控制皮帶保送機(jī)的程序。位邏輯指令舉例為使所選擇的符號(hào)地址與絕對(duì)地址相對(duì)應(yīng)，需求建立一個(gè)符號(hào)地址表參看STEP 7 在線提示。 位邏輯指令舉例皮帶保送機(jī)控制梯形圖邏輯程序：Network1:按任何一個(gè)啟動(dòng)按鈕啟動(dòng)電動(dòng)機(jī)。位邏輯指令舉例皮帶保送機(jī)控制梯形圖邏輯程序：Network2:按任何一個(gè)停頓按鈕或翻開皮帶保送機(jī)終端的 常閉觸點(diǎn)停頓電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。位邏輯指令舉例 例2:檢測(cè)皮帶保送機(jī)的方向： 下面的圖表示一臺(tái)皮帶保送機(jī)，裝有兩個(gè)光電柵 PEB1和PEB2，它們?cè)O(shè)計(jì)用來檢測(cè)在皮帶保送機(jī)上的包裝物的運(yùn)動(dòng)方向。每一個(gè)光電柵的功能像一個(gè)常開觸點(diǎn)。位邏輯指令舉例絕對(duì)地址和符

8、號(hào)地址編程:運(yùn)用絕對(duì)地址或符號(hào)地址來表示皮帶保送系統(tǒng)的各個(gè)部件，從而編寫一個(gè)激活皮帶保送系統(tǒng)方向顯示的程序。為使所選擇的符號(hào)地址與絕對(duì)地址相對(duì)應(yīng)，需求建立一個(gè)符號(hào)地址表參看STEP 7 在線提示。位邏輯指令舉例在下面的例子中運(yùn)用了 指令：邏輯運(yùn)算結(jié)果RLO)正跳沿檢測(cè)。如今對(duì)該指令作一闡明。符號(hào)：闡明：-(P)-RLO正跳沿檢測(cè)檢測(cè)沿存儲(chǔ)器位“地址從“0到“1的信號(hào)變化，在執(zhí)行這一指令后，顯示RLO=“1。當(dāng)前RLO的信號(hào)形狀與沿存儲(chǔ)器位“地址的信號(hào)形狀進(jìn)展比較。假設(shè)在執(zhí)行本指令之前，“地址的信號(hào)形狀是“0而RLO是“1，那么執(zhí)行本指令之后，RLO將是“1脈沖，假設(shè)是其他情況那么RLO是“0。

9、本指令之前的的RLO形狀儲(chǔ)存在“地址中。位邏輯指令舉例位邏輯指令舉例沿存儲(chǔ)器位M 0.0，保管舊的RLO形狀。當(dāng)RLO有由“0到“1的信號(hào)變化，程序跳轉(zhuǎn)到標(biāo)號(hào)為CAS1的入口。位邏輯指令舉例檢測(cè)皮帶保送系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)方向的梯形圖邏輯程序：Network 1:假設(shè)在輸入端I 0.0上，有信號(hào)形狀從0到1的轉(zhuǎn)移正跳沿，同時(shí)在輸入端I 0.1上的信號(hào)狀態(tài)是0,那么表示在皮帶上的包裝物品正在左移。位邏輯指令舉例Network 2:假設(shè)在輸入端I 0.1上，有信號(hào)形狀從0到1的轉(zhuǎn)移正跳沿，同時(shí)在輸入端I 0.0上的信號(hào)狀態(tài)是0,那么表示在皮帶上的包裝物品正在右移。假設(shè)兩個(gè)光電柵中有一個(gè)是斷開的，那么表示在兩個(gè)

10、光電柵之間有包裝物存在。位邏輯指令舉例Network 3:假設(shè)兩個(gè)光電柵都斷開,那么表示在皮帶上兩個(gè)光電柵之間無包裝物品。方向指示燈同時(shí)熄滅。定時(shí)器指令舉例時(shí)鐘脈沖發(fā)生器當(dāng)需求生成一個(gè)周期反復(fù)的信號(hào)時(shí)，可以運(yùn)用時(shí)鐘脈沖發(fā)生器或閃爍繼電器。一個(gè)時(shí)鐘脈沖發(fā)生器通常是一個(gè)信號(hào)發(fā)生系統(tǒng)，是用來控制指示燈的閃爍的。在運(yùn)用S7-300系統(tǒng)時(shí)，可以在專門的組織方塊OBx運(yùn)用時(shí)間驅(qū)動(dòng)過程，產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖發(fā)生器功能。然而，在下面的梯形圖邏輯程序中，舉例闡明運(yùn)用定時(shí)器功能產(chǎn)生一個(gè)時(shí)鐘脈沖。該例子闡明怎樣用一個(gè)定時(shí)器實(shí)現(xiàn)無齒輪的時(shí)鐘脈沖發(fā)生器。定時(shí)器指令舉例產(chǎn)生一個(gè)時(shí)鐘脈沖的梯形圖邏輯程序脈沖的空/寬比為1:1Net

11、work1:假設(shè)定時(shí)器T1的信號(hào)形狀為“0,在T1中裝入時(shí)間值250ms并啟動(dòng)T1作為擴(kuò)展脈沖定時(shí)器。定時(shí)器指令舉例Network2: 定時(shí)器的形狀暫時(shí)保管在輔助存儲(chǔ)器標(biāo)志中。Network3：假設(shè)定時(shí)器T1的信號(hào)形狀為1,那么跳轉(zhuǎn)至標(biāo)號(hào)M001。定時(shí)器指令舉例Network4：當(dāng)定時(shí)器T1的定時(shí)時(shí)間過后，存儲(chǔ)器字100將添加1。Network5：MOVE指令允許輸出不同的時(shí)鐘頻率到輸出端子從Q12.0到Q13.7。定時(shí)器指令舉例信號(hào)檢查對(duì)定時(shí)器T1信號(hào)時(shí)序的檢查，常閉觸點(diǎn) 產(chǎn)生下面的邏輯運(yùn)算結(jié)果RLO)。只需極短的時(shí)間周期OB1執(zhí)行周期信號(hào)形狀為“1。定時(shí)器指令舉例每隔250ms，M 0.2

12、的RLO位變成“0繼續(xù)1個(gè)OB1 周期。不執(zhí)行跳轉(zhuǎn)指令，而執(zhí)行下一條指令，讓存儲(chǔ)器字MW 100添加“1。特定頻率的生成從存儲(chǔ)器字節(jié)MB 101和MB 100的各個(gè)位，可以得到以下各種頻率：(見下頁的列表定時(shí)器指令舉例定時(shí)器指令舉例存儲(chǔ)器字節(jié)MB 101各個(gè)位的信號(hào)形狀定時(shí)器指令舉例存儲(chǔ)器字節(jié)MB 101位1M101.1)的信號(hào)形狀計(jì)數(shù)器和比較指令舉例用計(jì)數(shù)器和比較器計(jì)算倉儲(chǔ)區(qū)域的貨物存儲(chǔ)數(shù)下面的圖表示一個(gè)系統(tǒng)有兩臺(tái)皮帶保送機(jī)和在它們之間有一個(gè)暫時(shí)的倉儲(chǔ)區(qū)域。皮帶保送機(jī)1將包裝的物品保送到暫時(shí)倉儲(chǔ)區(qū)。在皮帶保送機(jī)1的終端接近倉儲(chǔ)區(qū)有一個(gè)光電管，檢測(cè)有多少個(gè)貨物被送達(dá)倉儲(chǔ)區(qū)。皮帶保送機(jī)2從暫時(shí)倉

13、儲(chǔ)區(qū)運(yùn)送貨物到貨場(chǎng)，再由貨場(chǎng)用卡車運(yùn)送給顧客。在皮帶保送機(jī)2的始端接近倉儲(chǔ)區(qū)處安裝一個(gè)光電管，檢測(cè)有多少個(gè)貨物分開暫時(shí)倉儲(chǔ)區(qū)運(yùn)送到了貨場(chǎng)。有一個(gè)顯示屏，上有5個(gè)指示燈，指示暫時(shí)倉儲(chǔ)區(qū)的貨物存放程度。計(jì)數(shù)器和比較指令舉例計(jì)數(shù)器和比較指令舉例激活顯示屏上指示燈的梯形圖程序：Network1：計(jì)數(shù)器C1對(duì)CU輸入端上每一個(gè)從“0到“1變化的信號(hào)進(jìn)展加法計(jì)數(shù)以及對(duì)CD輸入端上從“0到“1變化的信號(hào)進(jìn)展減法計(jì)數(shù)。在S輸入端上信號(hào)從“0到“1的變化，將PV賦值至計(jì)數(shù)器。在R輸入端上信號(hào)從“0到“1的變化，將復(fù)位計(jì)數(shù)器的值為“0。MW200包含C1的當(dāng)前計(jì)數(shù)值。Q12.1指示暫時(shí)倉儲(chǔ)區(qū)有貨物。計(jì)數(shù)器和比較指

14、令舉例計(jì)數(shù)器和比較指令舉例 Network2：Q12.0指示暫時(shí)倉儲(chǔ)區(qū)空。 Network3：假設(shè)50小于或等于計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值或者說假設(shè)計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值大于或等于50。指示“倉儲(chǔ)區(qū)有50%貨的指示燈變亮。計(jì)數(shù)器和比較指令舉例 Network4：假設(shè)計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值大于或等于90,指示“倉儲(chǔ)區(qū)有90%貨的指示燈變亮。Network5：假設(shè)計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值大于或等于100,指示“倉儲(chǔ)區(qū)全滿的指示燈變亮。整數(shù)算術(shù)運(yùn)算指令舉例數(shù)學(xué)運(yùn)算問題求解用一個(gè)編程例子來表示怎樣運(yùn)用3條整數(shù)算術(shù)運(yùn)算指令完成下面的算術(shù)表達(dá)式：MW 4=(IW 0+DBW 3)X15)/MW 0梯形圖邏輯程序Network1:翻開數(shù)據(jù)方塊D

15、B1整數(shù)算術(shù)運(yùn)算指令舉例Network2：輸入字IW 0與共享數(shù)據(jù)塊字DBW 3(數(shù)據(jù)塊必需曾經(jīng)進(jìn)展定義，而且曾經(jīng)打開相加，其“和裝入存儲(chǔ)器字MW 100。然后MW 100與15相乘，答數(shù)存放在存儲(chǔ)器字MW 102中。MW 102再被MW 0除，最后的結(jié)果存放在MW 4中。字邏輯指令舉例加熱爐加熱爐的操作人員經(jīng)過啟動(dòng)按鈕啟動(dòng)加熱爐加熱。操作人員用撥盤開關(guān)設(shè)置加熱時(shí)間的長短，如以下圖所示。操作人員的設(shè)置值用二進(jìn)制十進(jìn)位碼BCD碼格式表示，以秒為單位。字邏輯指令舉例字邏輯指令舉例梯形圖邏輯程序Network1:假設(shè)定時(shí)器T1運(yùn)轉(zhuǎn)，啟動(dòng)加熱。Network2:假設(shè)定時(shí)器T1運(yùn)轉(zhuǎn)，這一前往指令終了過程

16、。字邏輯指令舉例Network3：屏蔽輸入位I0.4到I0.7亦即，將它們置成“0。不運(yùn)用這些撥盤開關(guān)的輸入位。按照字“與運(yùn)算字指令的運(yùn)算，將16位撥盤開關(guān)的輸入與“字W#16#0FFF組合。將結(jié)果裝入存儲(chǔ)器字MW1。為了設(shè)置時(shí)基為秒，將預(yù)置值與值W#16#2000進(jìn)展字“或運(yùn)算字的指令運(yùn)算，結(jié)果將位13置成“1，將位12置成“0。字邏輯指令舉例字邏輯指令舉例 Network4:假設(shè)按動(dòng)啟動(dòng)按鈕，啟動(dòng)擴(kuò)展脈沖定時(shí)器T1,裝入預(yù)置值MW2(由上述邏輯運(yùn)算得到的值。模擬量輸入轉(zhuǎn)換為工程值舉例上圖表示模擬量輸入轉(zhuǎn)換為工程值的數(shù)學(xué)模型，按照這一模型，我們編制了一個(gè)功能程序FC101。 模擬量輸入轉(zhuǎn)換為

17、工程值舉例下面我們對(duì)FC100功能作一點(diǎn)闡明，以下圖是編程FC100之前要完成編制的變量登記表，表中包含輸入變量IN，輸出變量OUT，輸入/ 輸出變量IN_OUT，暫存變量TEMP和前往變量RETURN。在我們的例子中變量登記表是這樣定義的，見下面表：模擬量輸入轉(zhuǎn)換為工程值舉例模擬量輸入轉(zhuǎn)換為工程值舉例模擬量輸入轉(zhuǎn)換為工程值舉例模擬量輸入轉(zhuǎn)換為工程值舉例模擬量輸入轉(zhuǎn)換為工程值舉例模擬量輸入轉(zhuǎn)換為工程值舉例模擬量輸入轉(zhuǎn)換為工程值舉例上圖從Network 1到Network 4是將變量登記表上的整型輸入INT先轉(zhuǎn)換成雙整型DINT數(shù)據(jù)，再轉(zhuǎn)換成實(shí)型數(shù)據(jù)REAL。Network 5是完成圖7.1運(yùn)算

18、公式中的PIWxLIMIT_L項(xiàng)的運(yùn)算。從Network 6到Network 8,，完成公式：Ex =E0 +(ACTUAL_HACTUAL_L) / (LIMIT_HLIMIT_L)(PIWxLIMIT_L)的運(yùn)算，Ex就是輸出變量“ACTUAL_VALUE_R。當(dāng)OB1調(diào)用FC 100時(shí)，變量登記表中的輸入和輸出都會(huì)有對(duì)應(yīng)的詳細(xì)的物理含義。數(shù)字工程量輸入值轉(zhuǎn)換為模擬量輸出舉例PLC 模擬量輸出模板輸出的物理信號(hào)，普通是規(guī)范的4-20 ma、0-10 v、或+/- 10 v等信號(hào)，這一信號(hào)能夠是作為某一工程量的設(shè)定值，例如，我們希望給出某一電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速設(shè)定值rpm,或者某一溫度設(shè)定值0C，某一壓力設(shè)定值bar,因此，同上例子情況類同，對(duì)運(yùn)用模擬量輸出模板時(shí)也要進(jìn)展處置。其數(shù)學(xué)模型見以下圖：數(shù)字工程量輸入值轉(zhuǎn)換為模擬量輸出舉例數(shù)字工程量輸入值轉(zhuǎn)換為模擬量輸出舉例數(shù)字工程量輸入值轉(zhuǎn)換為模擬量輸出舉例數(shù)字工程量輸入值轉(zhuǎn)換為模擬量輸出舉例數(shù)字工程量輸入值轉(zhuǎn)換為模擬量輸出舉例數(shù)字工程量輸入值轉(zhuǎn)換為模擬量輸出舉例數(shù)字工程量輸入值轉(zhuǎn)換為模擬量輸出舉例數(shù)字工程量輸入值轉(zhuǎn)換為模擬量輸出舉例圖7.6是FC101功能的程序細(xì)節(jié)用梯形圖言語表示。在圖7.6上，從Network 1到Network 3，是減法運(yùn)算，完成圖7.4公式中的項(xiàng)ExLIMIT_L，ACTUAL_HACTUAL_