項目5 S7-1200PLC的氣動控制《PLC編程與應用（S7-1200）》教學課件

第X章XXXX項目五S7-1200PLC的氣動控制項目五S7-1200PLC的氣動控制——任務準備本項目通過S7-1200PLC實現(xiàn)氣動控制，通過基本邏輯控制、雙作用氣缸控制、氣缸連續(xù)往返控制、連續(xù)回路控制等任務的訓練，掌握氣動控制要求和S7-1200PLC基本指令和順序控制的應用及編程方法。項目描述知識點1氣源基本知識氣動（pneumatic）是“氣動技術”或“氣壓傳動與控制”的簡稱，是以壓縮空氣為工作介質進行能量傳遞和信號傳遞的一門技術。氣壓傳動的工作原理是利用空壓機把電動機或其他原動機輸出的機械能轉換為空氣的壓力能，然后在控制元件的作用下，通過執(zhí)行元件把壓力能轉換為直線運動或回轉運動形式的機械能，從而完成各種動作，并對外做功。氣動技術在工業(yè)生產(chǎn)中應用十分廣泛，它可以應用于包裝、進給、計量、材料的輸送、工件的轉動與翻轉、工件的分類等場合，還可車、銑、鉆、鋸等機械加工的過程。1.動力元件其主體部分是空氣壓縮機。它將原動機（如電動機）供給的機械能轉變?yōu)闅怏w的壓力能，為各類氣動設備提供動力。2.執(zhí)行元件執(zhí)行元件包括各種氣缸和氣動馬達。它的功用是將氣體的壓力能轉換為機械能，帶動工作部件做功。3.控制元件控制元件包括各種閥類，如各種壓力閥、方向閥、流量閥、邏輯元件等，用以控制壓縮空氣的壓力、流量和流動方向以及執(zhí)行元件的工作程序，以便使執(zhí)行元件完成預定的運動規(guī)律。一、氣壓傳動系統(tǒng)的組成4.輔助元件輔助元件是使壓縮空氣凈化、潤滑、消聲以及用于元件間連接等所需的裝置，如各種冷卻器、分水排水器、氣罐、干燥器、油霧器及消聲器等。它們對保持氣動系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定和持久工作起著十分重要的作用。5.工作介質工作介質即傳動氣體，為壓縮空氣。

氣壓系統(tǒng)是通過壓縮空氣實現(xiàn)運動和動力傳遞的。一、氣壓傳動系統(tǒng)的組成氣源裝置的主體是空氣壓縮機?？諝鈮嚎s機是產(chǎn)生壓縮空氣的裝置，是氣動系統(tǒng)的動力源。壓縮空氣的質量直接關系到氣動裝置能否正常工作。1.分類空氣壓縮機的種類很多，按照工作原理的不同，可分為容積式和動力式兩大類。在氣壓傳動中，多采用容積式空氣壓縮機。按照結構不同，容積式空氣壓縮機可分為往復式和旋轉式。往復式細分為活塞式和膜片式；旋轉式細分為葉片式、螺桿式和渦旋式。2.工作原理容積式空氣壓縮機的工作原理類似于容積式液壓泵。

活塞式空氣壓縮機的工作原理是通過曲柄滑塊機構使活塞做往復運動，使氣缸內容積的大小發(fā)生周期性的變化，從而實現(xiàn)對空氣的吸入、壓縮和排氣過程。二、氣源裝置—空氣壓縮機3.選用選擇空氣壓縮機的主要依據(jù)是氣動系統(tǒng)的工作壓力和流量。選擇工作壓力時，考慮到沿程壓力損失，氣源壓力應比氣動系統(tǒng)中工作裝置所需的最高壓力再增大20%左右。至于氣動系統(tǒng)中工作壓力較低的工作裝置，則可采用減壓閥減壓供氣?？諝鈮嚎s機的輸出流量以整個氣動系統(tǒng)所需的最大理論耗氣量為選擇依據(jù)，再考慮到泄漏等影響后加上一定的余量。二、氣源裝置—空氣壓縮機氣動元件是指利用壓縮空氣工作的元件。按照功能的不同，可以分為：氣動執(zhí)行元件、氣動控制元件、氣動檢測元件、真空元件和其它氣動輔助元件。氣動輔助元件主要有過濾器、干燥器、消聲器和油霧器等。由于空氣壓縮機產(chǎn)生的壓縮空氣含有油污、水分和灰塵等雜質，必須經(jīng)過降溫、除油、干燥和過濾等一系列處理后才能供氣動系統(tǒng)使用。知識點2氣動元件一、氣動輔助元件1.冷卻器

由于壓縮空氣時，氣體體積縮小、壓強增大、溫度隨之升高，因此，空氣壓縮機的排氣溫度一般可達140～170℃。冷卻器安裝于空氣壓縮機的排氣口，用來冷卻排出的壓縮空氣，并將其中在高溫下汽化的水氣、油霧等冷凝成水滴和油滴析出。冷卻器有風冷式和水冷式兩種，一般采用水冷式。熱的壓縮空氣在冷水蛇形管外流動，通過管壁冷卻。應注意冷卻水與熱空氣的流動方向相反，以達到較佳的冷卻效果。除蛇管式外，水冷式冷卻器還有套管式、列管式、散熱片式和板式等。一、氣動輔助元件2.除油器除油器又稱為油水分離器，用于分離壓縮空氣中凝聚的水分和油分等雜質，以初步凈化空氣。除油器有撞擊擋板式、環(huán)形回轉式、離心旋轉式和水浴式等。撞擊擋板式除油器的工作原理是壓縮空氣從入口進入，受到隔離板的阻擋轉而向下流動，再折返向上回升并形成環(huán)形氣流，氣體最后通過除油器上部從出口流出?？諝饬鲃舆^程中，由于油分和水分的密度比空氣大，在慣性力和離心力的作用下被分離析出，沉降于除油器底部，定期打開閥門排出。一、氣動輔助元件3.儲氣罐儲氣罐用來儲存空氣壓縮機排出的脈動氣體，可以減小輸出壓縮空氣的壓力脈動，增大其壓力穩(wěn)定性和連續(xù)性，進一步分離其中的水分和油分等雜質，并在空氣壓縮機意外停機時避免氣動系統(tǒng)立即停機。儲氣罐一般采用圓筒狀焊接結構，有立式和臥式兩種。4.干燥器經(jīng)過冷卻器、除油器和儲氣罐三者初步凈化處理后的壓縮空氣已能滿足一般氣動系統(tǒng)的使用要求，但對于一些精密機械和儀表等裝置，還需進行進一步的干燥和精過濾處理。目前使用的干燥器主要有吸附式、冷凍式和潮解式（吸收式）三種。一、氣動輔助元件5.過濾器過濾器用來清除壓縮空氣中的水分、油分和固體顆粒雜質，按過濾效率由低到高可分為一次過濾器、二次過濾器和高效過濾器三種。一次過濾器也稱簡易空氣過濾器，由殼體和濾芯組成，濾芯材料多為紙質或金屬?？諝庠谶M入空氣壓縮機之前必須先經(jīng)過一次過濾器的過濾。二次過濾器也稱空氣過濾器或分水濾氣器。某些不便手動操作的場合，可采用自動排水裝置。一、氣動輔助元件6.油霧器由壓縮機排出的油氣是不能用于氣動功率部件潤滑的，應該經(jīng)除油過濾器除油之后，再向氣動系統(tǒng)供氣；若系統(tǒng)中的某些部件需要潤滑，則應該在靠近該部件的氣路前加裝油霧器來達到潤滑目的。氣動系統(tǒng)中的氣動控制閥、氣動馬達和氣缸等大都需要潤滑。油霧器是一種特殊的潤滑裝置，它可將潤滑油霧化后混合于壓縮空氣中，并隨其進入需要潤滑的部位。這種潤滑方法具有潤滑均勻、穩(wěn)定，耗油量少和不需要大的儲油設備等優(yōu)點。一、氣動輔助元件7.消聲器和轉換器氣動系統(tǒng)用后的壓縮空氣一般直接排入大氣，排氣時由于氣體體積急劇膨脹而產(chǎn)生刺耳的噪聲，為降低噪聲，可在氣動裝置的排氣口安裝消聲器。常用的消聲器按消聲原理不同，可分為吸收型消聲器、膨脹干涉型消聲器和膨脹干涉吸收復合型消聲器三種。

氣動控制系統(tǒng)經(jīng)常綜合應用到氣、電、液三方面。例如，利用電產(chǎn)生、處理和輸送電信號，利用氣動進行控制，最后通過液力驅動等。轉換器即是實現(xiàn)氣、電、液三者間信號相互轉換的輔件。常用的轉換器形式有：氣-電、電-氣和氣-液等。一、氣動輔助元件工業(yè)上的氣動系統(tǒng)，常常使用組合起來的氣動三聯(lián)件作為氣源處理裝置。氣動三聯(lián)件是指空氣過濾器、減壓閥和油霧器。如左圖。二、三聯(lián)件三聯(lián)件每個元件在系統(tǒng)中的作用分別是：⑴空氣過濾器一般安裝在啟動系統(tǒng)的入口處，主要目的是濾除壓縮空氣中的水分、油滴以及雜質，以達到啟動系統(tǒng)所需要的凈化程度，它屬于二次過濾器。⑵減壓閥一般安裝在空氣過濾器之后，油霧器之前，其主要作用是用來調節(jié)或控制氣壓的變化，并保持降壓后的壓力值固定在需要的值上，確保系統(tǒng)壓力的穩(wěn)定性，減小因氣源氣壓突變時對閥門或執(zhí)行器等硬件的損傷。⑶油霧器一般安裝在過濾器、減壓閥之后，是氣壓系統(tǒng)中一種特殊的注油裝置，其作用是把潤滑油霧化后，經(jīng)壓縮空氣攜帶進入系統(tǒng)各潤滑油部位，滿足潤滑的需要。有些品牌的電磁閥和氣缸能夠實現(xiàn)無油潤滑（靠潤滑脂實現(xiàn)潤滑功能），便不需要使用油霧器。這時只須把空氣過濾器和減壓閥組合在一起，可以稱為氣動二聯(lián)件。二、三聯(lián)件氣動控制元件可分為壓力控制閥、流量控制閥、方向控制閥和氣動邏輯元件等。在氣動系統(tǒng)中，利用氣動控制元件組成的各種氣動控制回路，控制和調節(jié)壓縮空氣的壓力、流量和流動方向等，從而使氣動執(zhí)行元件按設定的程序工作。1.壓力控制閥壓力控制閥起控制與調節(jié)壓力作用。按照壓力控制閥在氣動系統(tǒng)中的作用不同，壓力控制閥分為減壓閥、溢流閥等。壓力控制閥的工作原理是利用閥芯上壓縮空氣的作用力和彈簧力相平衡的原理來工作的。三、氣動控制元件（1）減壓閥氣動系統(tǒng)中，一般氣源壓力都高于每臺設備所需的壓力，而且許多情況下是多臺設備共用一個氣源。利用減壓閥可以將氣源壓力降低到各個設備所需的工作壓力，并保持出口壓力穩(wěn)定。減壓閥也稱調壓閥，是以閥的出口壓力作為控制信號。減壓閥按調壓方式不同可分為直動式和先導式。直動式是利用彈簧力直接作用來達到調壓目的的。先導式是利用一個預先調整好的氣壓來代替直動式中的調壓彈簧來實現(xiàn)調壓目的的。減壓閥應安裝在空氣過濾器之后，油霧器之前，安裝時應注意減壓閥的箭頭方向和氣動系統(tǒng)的氣流方向相符。調節(jié)手輪，可得到不同的輸出壓力值。調壓時，應從低向高調，直到調至設定壓力為止。閥不用時應將手輪放松，以避免膜片變形。三、氣動控制元件（2）溢流閥當氣動系統(tǒng)中的壓力超過設定值時，溢流閥自動打開并排氣，以降低系統(tǒng)壓力，保證系統(tǒng)安全，因此，溢流閥也稱安全閥。溢流閥按控制形式分為直動式和先導式兩種。先導式溢流閥與直動式溢流閥類似，但需加裝一個減壓閥作為其先導閥，由減壓閥設定壓力來代替直動式溢流閥中彈簧的調定壓力，其流量特性更好。2.單向節(jié)流閥為了使氣缸的動作平穩(wěn)可靠，應對氣缸的運動速度加以控制，常用的方法是使用單向節(jié)流閥來實現(xiàn)。三、氣動控制元件單向節(jié)流閥是由單向閥和節(jié)流閥并聯(lián)而成的流量控制閥，如左圖，常用于控制氣缸的運動速度，所以也稱為速度控制閥。單向節(jié)流閥只能改變某一個方向的流量，即單向節(jié)流。三、氣動控制元件單向節(jié)流閥左圖給出了在雙作用氣缸裝上兩個排氣型單向節(jié)流閥的連接示意圖，當壓縮空氣從A端進氣、從B端排氣時，單向節(jié)流閥A的單向閥開啟，向氣缸無桿腔快速充氣；由于單向節(jié)流閥B的單向閥關閉，有桿腔的氣體只能經(jīng)節(jié)流閥排氣，調節(jié)節(jié)流閥B的開度，便可改變氣缸伸出時的運動速度。反之，調節(jié)節(jié)流閥A的開度則可改變氣缸縮回時的運動速度。這種控制方式，活塞運行穩(wěn)定，是最常用的方式。三、氣動控制元件節(jié)流閥連接和調整原理示意圖3.方向控制閥方向控制閥起控制氣流方向或控制氣路通斷作用。方向控制閥是氣動系統(tǒng)中應用最多的一種元件，用以改變壓縮空氣的流動方向和氣流的通斷，從而控制執(zhí)行元件的啟動、停止及其運動方向。按閥內氣體的流動方向分類，方向控制閥可分為單向型和換向型兩種。（1）單向型控制閥單向型控制閥只允許氣流向一個方向流動，包括單向閥、或門型梭閥、與門型梭閥和快速排氣閥等。三、氣動控制元件1）或門型梭閥或門型梭閥相當于兩個單向閥的組合，如左圖所示。當壓縮空氣從X口進入時，閥芯被推向右邊，將Y口關閉，氣流從A口流出；反之，當壓縮空氣從Y口進入時，則閥芯被推向左邊將X口關閉，氣流從Y口流至A口。若X口和Y口同時進氣，則哪端壓力高，A口就與哪端相通，而另一端關閉?；蜷T型梭閥的作用相當于邏輯或，廣泛應用于邏輯回路和程序控制回路中。三、氣動控制元件或門型梭閥2）與門型梭閥它也稱雙壓閥，相當于兩個單向閥的組合，如左圖所示。當僅有X口或Y口單獨供氣時，閥芯被推向右端或左端，通入氣流的一側流向A口的通路被關閉，無氣流輸出，但另一側流向A口的通路被打開。當X口和Y口同時供氣時，設X口氣壓高，則閥芯被推向右端，將X口至A口的通路切斷，而Y口至A口的通路被打開，從Y口流入的壓縮空氣經(jīng)A口輸出?？梢?，只有當X和Y口都有輸入時，才有輸出，其作用相當于邏輯與。三、氣動控制元件與門型梭閥（2）換向型控制閥換向型控制閥種類很多，基本原理是通過轉換氣流的通路，改變壓縮空氣的流動方向，從而改變氣動執(zhí)行元件的運動方向。換向型控制閥均是以改變閥芯的位置進行換向的，氣壓控制換向閥是以空氣為動力改變閥芯位置的。電磁控制換向閥是以電磁為動力改變閥芯位置的。換向型控制閥按切換位置和管路接口的數(shù)目可分為幾位幾通閥。假設用M表示M通，用N表示N位。“N位”即位數(shù)，是指閥芯工作位置的數(shù)量，表示換向型控制閥的切換位置，也表示閥的狀態(tài)。閥的位置數(shù)目就是N的數(shù)值，如二位閥有兩個位置選擇，亦即有兩種狀態(tài)；三位閥則有三個位置選擇，亦即有三種不同的狀態(tài)。三、氣動控制元件“M通”表示閥對外接口的通路，包括進氣口，出氣口和排氣口，通路的數(shù)目便是M的數(shù)值，如二通閥，三通閥等。例如，二位五通閥，兩位是指它有兩個工作位置。五通是指閥的氣路端口數(shù)量為五個，一個進氣口，兩個出氣口，兩個排氣口?？刂品绞娇梢允菃螝饪?，雙氣控或者單電控，雙電控。如左圖是單氣控二位五通閥。三、氣動控制元件單氣控二位五通閥左圖是雙氣控二位五通閥。三、氣動控制元件雙氣控二位五通閥左圖是單電控二位五通閥。三、氣動控制元件單電控二位五通閥左圖是雙電控二位五通閥。三、氣動控制元件雙電控二位五通閥4.氣動執(zhí)行元件氣動執(zhí)行元件用來將壓縮空氣的壓力能轉化為機械能，從而實現(xiàn)所需的直線往復運動、擺動或回轉運動等。氣動執(zhí)行元件主要有氣缸和氣馬達兩大類。氣缸用于提供直線往復運動或擺動，輸出力和直線位移或擺動角位移。氣馬達用于提供連續(xù)回轉運動，輸出轉矩和轉速。三、氣動控制元件（1）氣缸的分類氣缸的種類很多，總體上可按如下方法分類：1）按氣缸活塞的受壓狀態(tài)可分為：單作用氣缸和雙作用氣缸；2）按氣缸的結構特征可分為：活塞式氣缸、柱塞式氣缸、薄膜式氣缸、葉片式擺動氣缸和齒輪齒條式擺動氣缸等；3）按氣缸的安裝方式可分為：固定式氣缸、軸銷式氣缸、回轉式氣缸和嵌入式氣缸等；4）按氣缸的功能可分為：普通氣缸（包括單作用和雙作用式氣缸）和特殊功能氣缸。三、氣動控制元件（2）單作用氣缸在氣缸運動的兩個方向上，根據(jù)受氣壓控制的方向個數(shù)的不同，可分為單作用氣缸和雙作用氣缸。只有一個方向受氣壓控制而另一個方向依靠復位彈簧實現(xiàn)復位的氣缸稱為單作用氣缸。兩個方向都受氣壓控制的氣缸稱為雙作用氣缸。單作用氣缸在缸蓋一端氣口輸入壓縮空氣使活塞桿伸出（或縮回），而另一端靠彈簧力、自重或其他外力等使活塞桿恢復到初始位置。單作用氣缸只在動作方向需要壓縮空氣，故可節(jié)約一半壓縮空氣。主要用在夾緊、退料、阻擋、壓入、舉起和進給等操作上。三、氣動控制元件根據(jù)復位彈簧位置將單作用氣缸分為預縮型氣缸和預伸型氣缸。

如左圖a）所示，當彈簧裝在有桿腔內時，由于彈簧的作用力而使氣缸活塞桿初始位置處于縮回位置，這種氣缸稱為預縮型單作用氣缸；

如左圖b）所示，當彈簧裝在無桿腔內時，氣缸活塞桿初始位置為伸出位置，稱為預伸型單作用氣缸。三、氣動控制元件a）預縮型單作用氣缸b）預伸型單作用氣缸（3）雙作用氣缸雙作用氣缸具有結構簡單，輸出力穩(wěn)定，行程可根據(jù)需要選擇的優(yōu)點，但由于是利用壓縮空氣交替作用于活塞上實現(xiàn)伸縮運動的，回縮時壓縮空氣的有效作用面積較小，所以產(chǎn)生的力要小于伸出時產(chǎn)生的推力。三、氣動控制元件雙作用氣缸的動作原理：如左圖，從無桿腔端的P1氣口輸入壓縮空氣時，若氣壓作用在活塞左端面上的力克服了運動摩擦力、負載等各種反作用力，則當活塞前進時，有桿腔內的空氣經(jīng)該端氣口P2排出，使活塞桿伸出。同樣，當有桿腔端氣口P2輸入壓縮空氣時，活塞桿縮回至初始位置。通過無桿腔和有桿腔交替進氣和排氣，活塞桿伸出和縮回，氣缸實現(xiàn)往復直線運動。三、氣動控制元件雙作用氣缸工作示意圖知識點3氣動回路能傳輸壓縮空氣的，并使各種氣動元件按照一定規(guī)律動作的通道即為氣動回路。1.單作用氣缸的速度控制回路如左圖的a）所示，通過兩個反向安裝的單向節(jié)流閥，可實現(xiàn)對氣缸活塞伸出和縮回速度的雙向控制。如左圖的b）所示，氣缸活塞上升時，可通過節(jié)流閥實現(xiàn)節(jié)流調速，而活塞下降時，則可通過快速排氣閥快速排氣，使活塞桿快速返回。一、速度控制回路單作用氣缸的速度控制回路a)調速回路b)快速返回回路2.雙作用氣缸的速度控制回路左圖所示為雙作用氣缸單向調速回路。圖a）為進口節(jié)流調速回路，圖b）為出口節(jié)流調速回路，通常也分別稱為節(jié)流供氣和節(jié)流排氣調速回路。由于采用節(jié)流供氣時，節(jié)流閥開口度較小，造成進氣流量小，不能滿足因活塞運動而使氣缸容積增大所需的進氣量，所以易出現(xiàn)活塞運動不平穩(wěn)及失控現(xiàn)象，故節(jié)流供氣調速回路多用于垂直安裝的氣缸，而水平安裝的氣缸則一般采用節(jié)流排氣調速回路。在氣缸的進、排氣口都裝上節(jié)流閥，則可實現(xiàn)進、排氣的雙向調速，構成雙向調速回路。一、速度控制回路雙作用氣缸單向調速回路a）進口節(jié)流調速回路b）出口節(jié)流調速回路1.單作用氣缸的方向控制回路左圖所示為單作用氣缸換向回路。由二位三通電磁換向閥控制的換向回路。當換向閥電磁鐵通電時，活塞桿在氣壓作用下伸出，而斷電時換向閥復位，活塞桿在彈簧力作用下縮回。二、方向控制回路單作用氣缸換向回路2.雙作用氣缸的方向控制回路雙作用氣缸換向回路如左圖所示。圖a）和圖b）分別為由雙氣控二位五通閥和中位封閉式雙氣控三位五通閥控制的換向回路，其實現(xiàn)的功能與前面的單作用氣缸換向回路相似，但應注意不能在換向閥兩側同時加等壓氣控信號，否則氣缸易出現(xiàn)誤動作。二、方向控制回路雙作用氣缸換向回路a)二位五通閥換向回路b）三位五通閥換向回路知識點4程序控制操作指令1.跳轉指令與標簽指令沒有執(zhí)行跳轉指令時，各個程序段按從上到下的先后順序執(zhí)行。跳轉指令中止程序的順序執(zhí)行，跳轉到指令中的跳轉標簽所在的目的地址。跳轉時不執(zhí)行跳轉指令與跳轉標簽（LABEL）之間的程序，跳到目的地址后，程序繼續(xù)順序執(zhí)行?？梢韵蚯盎蛳蚝筇D，可以在同一代碼塊中從多個位置跳轉到同一個標簽。只能在同一個代碼塊內跳轉，不能從一個代碼塊跳轉到另一個代碼塊。在一個塊內，跳轉標簽的名稱只能使用一次。一個程度段中只能設置一個跳轉標簽。左圖中，如果M2.0的常開觸點閉合，跳轉條件滿足。“RLO為1時跳轉”指令的JMP線圈通電，跳轉被執(zhí)行，將跳轉到指令給出的跳轉標簽S1處，執(zhí)行標簽之后的第一條指令，調用函數(shù)FC2。被跳過的程序段的指令沒有被執(zhí)行。如果跳轉條件不滿足，將繼續(xù)執(zhí)行跳轉指令之后的程序?！癛LO為0時跳轉”指令JMPN的線圈斷電時，將跳轉到指令給出的跳轉標簽處，執(zhí)行跳轉標簽之后的第一條指令。反之則不跳轉。跳轉指令與標簽指令知識點4程序控制操作指令知識點4程序控制操作指令2.跳轉分支指令與定義跳轉列表指令“跳轉分支”指令SWITCH根據(jù)一個或多個比較指令的結果，定義要執(zhí)行的多個程序跳轉。用參數(shù)K指定要比較的值，將該值與各個輸入提供的值進行比較?？梢詾槊總€輸入選擇比較符號。如左圖中，M2.0的常開觸點接通時，如果K的值等于100，將跳轉到跳轉標簽S1指定的程序段，如果K的值等于200，將跳轉到跳轉標簽S2指定的程序段。如果不滿足上述條件，將執(zhí)行輸出ELSE處跳轉標簽S3指定的程序段。如果輸出ELSE未指定跳轉標簽，從下一個程序段繼續(xù)執(zhí)行程序?！疤D分支”指令知識點4程序控制操作指令知識點4程序控制操作指令使用“定義跳轉列表”指令JMP_LIST，可以定義多個有條件跳轉，并繼續(xù)執(zhí)行由參數(shù)K的值指定的程序段中的程序。用指令框的輸出DESTn指定的跳轉標簽定義跳轉，可以增加輸出的個數(shù)。如左圖中，M2.1的常開觸點接通時，如果K的值為0，將跳轉到跳轉標簽S4指定的程序段，如果K的值為1，將跳轉到跳轉標簽S5指定的程序段。如果K值大于可用的輸出編號，則繼續(xù)執(zhí)行塊中下一個程序段的程序?！岸x跳轉列表”指令知識點4程序控制操作指令單擊SWTCH和JMP_LIST方框中的符號，可以增加輸出DESTn的個數(shù)。SWITCH指令每增加一個輸出都會自動插入一個輸入。知識點4程序控制操作指令

3.STP指令與返回指令RET有能流流入“退出程序”指令STP的EN輸入端時，PLC進入STOP模式。

“返回”指令RET用來有條件地結束塊，它的線圈通電時，停止執(zhí)行當前的塊，不再執(zhí)行該指令后面的指令，返回調用它的塊。RET指令的線圈斷電時，繼續(xù)執(zhí)行它下面的指令。一般情況并不需要在塊結束時使用RET指令來結束塊，操作系統(tǒng)將會自動地完成這一任務。謝

謝項目五S7-1200PLC的氣動控制——任務1基本邏輯控制1.通過氣管連接、安裝，掌握元件原理機能；2.通過實驗掌握單作用氣缸的直接控制和雙作用氣缸的速度控制；3.通過實驗掌握雙作用氣缸的與、或、與或邏輯功能的直接控制。任務目標單元1單作用氣缸的直接控制用按鈕閥實現(xiàn)單作用氣缸的直接控制。一、控制要求1.硬件選擇二、硬件電路設計名稱型號三聯(lián)件AC2000-D按鈕閥MSV98322PPC帶壓力表的減壓閥AR2000單作用氣缸MSAL20-75-S硬件選型表2.氣路連接圖如左圖，首先從空氣壓縮機的出氣口連接到三聯(lián)件進氣口（P口）。氣管由三聯(lián)件的出氣口（A口）連接到按鈕閥的進氣口（P口），再從按鈕閥的出氣口（A口）連接到減壓閥的進氣口（P口），減壓閥的出氣口（A口）連接到單作用氣缸。氣路連接圖按左圖所示將氣路連接起來后，打開氣源，開始實驗。按下常閉式按鈕，壓縮空氣從按鈕閥進氣口（P口）經(jīng)過按鈕閥到達出氣口（A口），并克服氣缸活塞復位彈簧的阻力，使活塞桿伸出。松開按鈕，按鈕閥中的復位彈簧使閥回到初始位置，氣缸活塞縮回，壓縮空氣從按鈕閥排氣口（R口）排放。三、操作步驟氣路連接圖單元2雙作用氣缸的速度控制用單向節(jié)流閥實現(xiàn)雙作用氣缸的速度控制。一、控制要求1.硬件選擇二、硬件電路設計硬件選型表名稱型號三聯(lián)件AC2000-D按鈕閥MSV98322PPC帶壓力表的減壓閥AR2000雙作用氣缸MAL20-75-S單向節(jié)流閥ASC-08V雙氣控二位五通閥4A220-082.氣路連接圖如左圖，圖中裝了兩只單向節(jié)流閥，目的是對活塞向兩個方向運動時的氣進行節(jié)流，而氣流是通過單向節(jié)流閥里的節(jié)流閥供給活塞，所以調節(jié)閥的旋鈕可以調節(jié)氣的大小，以控制活塞桿的運動速度。氣路連接圖按左圖所示將氣路連接起來后，打開氣源，開始實驗。按下按鈕閥1調節(jié)單向節(jié)流閥1的大小，單向節(jié)流閥1調的越大，活塞伸出速度越快，調的越小，活塞伸出速度越慢。松開按鈕閥1，壓縮空氣從按鈕閥1的R口排氣。按下按扭閥2調節(jié)單向節(jié)流閥2的大小，單向節(jié)流閥2調的越大，活塞縮回速度越快，反之，調節(jié)越小，活塞速度就越慢。松開按鈕閥2，壓縮空氣從按鈕閥2的R口排氣。三、操作步驟氣路連接圖單元3雙作用氣缸的與邏輯功能控制用與門型梭閥實現(xiàn)雙作用氣缸的與邏輯功能控制。一、控制要求1.硬件選擇二、硬件電路設計硬件選型表名稱型號三聯(lián)件AC2000-D按鈕閥MSV98322PPC帶壓力表的減壓閥AR2000雙作用氣缸MAL20-75-S單氣控二位五通閥4A220-08與門型梭閥KSY-L32.氣路連接圖如左圖，首先從空氣壓縮機的出氣口連接到三聯(lián)件進氣口（P口）。氣管由三聯(lián)件的出氣口（A口）經(jīng)兩個三通分三路：第一路連接到按鈕閥1的P口，再從按鈕閥1的A口連接到與門型梭閥的X口；第二路連接到按鈕閥2的P口，再從按鈕閥2的A口連接到與門型梭閥的Y口，與門型梭閥的A口連接到單氣控二位五通閥的Z口；第三路連接到減壓閥的P口，再從減壓閥的A口連接到單氣控二位五通閥的P口。然后從單氣控二位五通閥的A口連接到雙作用氣缸的P1口，單氣控二位五通閥的B口連接到雙作用氣缸的P2口。氣路連接圖將氣動回路連接完畢后，與與門型梭閥相連接的兩個常閉式按鈕閥中，按下其中任意一個按鈕閥，與門型梭閥的X或Y側就產(chǎn)生一個信號，與門型梭閥阻止這個信號通過。如果另一個按鈕閥這時也被按下，則與門型梭閥在出口A處產(chǎn)生一個信號，這個信號即為單氣控二位五通閥Z口的氣控信號，使單氣控二位五通閥實現(xiàn)位的切換，從而活塞伸出，任意釋放一只按扭閥或同時釋放兩只按鈕閥，壓縮空氣從按鈕閥和單氣控二位五通的R排氣，氣缸活塞恢復原位。三、操作步驟氣路連接圖單元4雙作用氣缸的或邏輯功能控制用或門型梭閥實現(xiàn)雙作用氣缸的或邏輯功能控制。一、控制要求1.硬件選擇二、硬件電路設計硬件選型表名稱型號三聯(lián)件AC2000-D按鈕閥MSV98322PPc帶壓力表的減壓閥AR2000雙作用氣缸MAL20-75-S雙氣控二位五通閥4A220-08或門型梭閥ST-01滾輪杠桿閥MSV98322R單向節(jié)流閥ASC-08V2.氣路連接圖如左圖。氣路連接圖將氣動回路連接完畢后，與或門型梭閥相連接的兩個常閉式按鈕閥中，只要有一個按鈕閥被按下（或同時被按下），或門型梭閥的X或Y輸入端（或同時兩輸入端）就會產(chǎn)生一個信號，信號通過或門型梭閥，從或門型梭閥輸出端A到達雙氣控二位五通閥的Z端使雙氣控二位五通閥換向，氣缸活塞伸出。當常閉式滾輪杠桿閥被活塞壓下時，滾輪杠桿閥打開。如果按鈕閥產(chǎn)生的兩個信號都消失時，或門型梭閥將撤消Z端的氣控信號，并通過其中一個常閉按鈕閥排空，由于常閉式滾輪杠桿閥已打開，使得雙氣控二位五通閥的狀態(tài)切換，氣缸活塞縮回。調節(jié)單向節(jié)流閥的大小，可以控制活塞伸出速度的快慢。三、操作步驟氣路連接圖單元5雙作用氣缸的與或邏輯功能控制用與門型梭閥和或門型梭閥實現(xiàn)雙作用氣缸的與或邏輯功能控制。一、控制要求1.硬件選擇二、硬件電路設計硬件選型表名稱型號三聯(lián)件AC2000-D按鈕閥MSV98322PPc帶壓力表的減壓閥AR2000雙作用氣缸MAL20-75-S雙氣控二位五通閥4A220-08與門型梭閥KSY-L3或門型梭閥ST-01滾輪杠桿閥MSV98322R單向節(jié)流閥ASC-08V2.氣路連接圖如左圖。氣路連接圖按氣動連接圖連接完畢后，且氣缸的初始狀態(tài)是縮回的，氣缸活塞處于縮回位置時滾輪杠桿閥1應被活塞桿壓住，此時常閉式滾輪杠桿閥1被打開，按下任一常閉按扭閥，氣缸活塞即可向外伸出。當氣缸活塞伸出到達位置壓住滾輪杠桿閥2時，常閉式滾輪杠桿閥2被打開，即使沒有松開按鈕閥，氣缸活塞也會回縮，因為這時常閉式滾輪杠桿閥1已回復常閉狀態(tài)，與門型梭閥的一個條件已經(jīng)不滿足，與門型梭閥的A端氣源被撤消，雙氣控二位五通閥復位。按鈕閥、二位五通閥、滾輪杠桿閥的R口排氣。三、操作步驟氣路連接圖單元6雙作用氣缸的邏輯與延時控制用與門型梭閥和延時閥實現(xiàn)雙作用氣缸的與延時控制。一、控制要求1.硬件選擇二、硬件電路設計硬件選型表名稱型號三聯(lián)件AC2000-D按鈕閥MSV98322PPc帶壓力表的減壓閥AR2000雙作用氣缸MAL20-75-S雙氣控二位五通閥4A220-08與門型梭閥KSY-L3延時閥SQ23045O滾輪杠桿閥MSV98322R單向節(jié)流閥ASC-08V2.氣路連接圖如左圖。氣路連接圖按氣動連接圖連接完畢后，且氣缸的初始狀態(tài)是縮回的，氣缸活塞處于縮回位置時常閉式滾輪杠桿閥1應被活塞桿壓住，按下按扭閥，這時與門型梭閥的A口有氣控信號控制雙氣控二位五通閥處于左位，壓縮空氣從雙氣控二位五通閥的P口經(jīng)A口輸出，經(jīng)過單向節(jié)流閥1進入氣缸左腔，氣缸向外伸出，調節(jié)節(jié)流閥1控制氣缸的伸出速度。氣缸伸出后常閉式滾輪杠桿閥1的狀態(tài)恢復，雙氣控二位五通閥Z口無控制信號。三、操作步驟氣路連接圖氣缸活塞桿伸出碰到常閉式滾輪杠桿閥2時，常閉式滾輪杠桿閥2被打開，對延時閥產(chǎn)生一個氣控信號，延時時間的設置可通過調節(jié)節(jié)流閥來改變，當延時閥中的貯氣室被充滿壓縮空氣后，才會達到足夠的壓力去克服復位彈簧力使閥門動作，在延時閥出口A處產(chǎn)生一個氣控信號，這個信號被送到雙氣控二位五通閥的Y端，使雙氣控二位五通閥處于右位，壓縮空氣從雙氣控二位五通閥的P口經(jīng)B口輸出，經(jīng)過單向節(jié)流閥2進入氣缸右腔，調節(jié)節(jié)流閥2控制氣缸的縮回速度。氣缸縮回后常閉式滾輪杠桿閥2的狀態(tài)恢復，雙氣控二位五通閥Y口無控制信號。按鈕閥、二位五通閥、滾輪杠桿閥、延時閥的R口排氣。三、操作步驟氣路連接圖謝

謝項目五S7-1200PLC的氣動控制——任務2

PLC實現(xiàn)雙作用氣缸控制1.掌握S7-1200PLC程序設計的方法；2.掌握雙作用氣缸的控制。一、任務目標用S7-1200PLC實現(xiàn)雙作用氣缸控制。（1）按下啟動按鈕SB1，氣缸伸出，松開啟動按鈕SB1，氣缸縮回。（2）按下啟動按鈕SB1，氣缸伸出并保持，按下停止按鈕SB2，氣缸縮回。二、控制要求1.硬件選擇三、硬件電路設計名稱型號三聯(lián)件AC2000-D雙作用氣缸MAL20-75-S單電控二位五通閥4V210-08單向節(jié)流閥ASC-08VPLCCPU1214CDC/DC/DC硬件選型表2.I/O地址分配根據(jù)控制要求列出所用的輸入/輸出點，并為其分配了相應的地址，I/O分配表如下表所示。I/O分配表圖表輸入輸出啟動按鈕SB1I0.0氣缸伸出DTQ0.0停止按鈕SB2I0.1

3.電氣原理圖根據(jù)I/O分配表和控制要求，設計電氣原理圖，如左圖所示。電氣原理圖4.氣路連接圖如左圖。氣路連接圖編制控制程序如左圖a）和b），并下載PLC程序，進行運行，調試。（1）按下啟動按鈕SB1，氣缸伸出，松開啟動按鈕SB1，氣缸縮回。

（2）按下啟動按鈕SB1，氣缸伸出并保持，按下停止按鈕SB2，氣缸縮回。四、程序設計b）PLC程序a）PLC程序謝

謝項目五S7-1200PLC的氣動控制——任務3

PLC實現(xiàn)氣缸連續(xù)往返控制1.掌握通過雙電控二位五通閥實現(xiàn)PLC對氣缸連續(xù)往返的控制；2.控制程序的編寫、電路接線和PLC運行。一、任務目標用S7-1200PLC實現(xiàn)氣缸連續(xù)往返控制。按下啟動按鈕SB1，氣缸活塞連續(xù)往復伸出和縮回，直到按下停止按鈕SB2后，氣缸活塞才會停止動作。如果是在氣缸活塞伸出或縮回的途中按下停止按鈕SB2，氣缸活塞在伸出或縮回到終端位置后停止動作。二、控制要求1.硬件選擇三、硬件電路設計名稱型號三聯(lián)件AC2000-D雙作用氣缸MAL20-75-S雙電控二位五通閥4V220-08單向節(jié)流閥ASC-08V磁性開關CS1-SPLCCPU12124DC/DC/DC硬件選型表2.I/O地址分配根據(jù)控制要求列出所用的輸入/輸出點，并為其分配了相應的地址，I/O分配表如下表所示。I/O分配表圖表輸入輸出啟動按鈕SB1I0.0雙電控二位五通閥的線圈DT1Q0.0停止按鈕SB2I0.1雙電控二位五通閥的線圈DT2Q0.1左側磁性開關SQ1I0.2

右側磁性開關SQ2