《PLC應(yīng)用技術(shù)（西門子S7-1200）（第二版）》 課件 （袁勇）項(xiàng)目5、6 工業(yè)洗衣機(jī)的PLC控制、十字路口交通燈控制系統(tǒng)

項(xiàng)目五

工業(yè)洗衣機(jī)的PLC控制

掌握S7-1200計(jì)數(shù)器指令格式、數(shù)據(jù)類型，計(jì)數(shù)器的基本應(yīng)用。

掌握順序控制程序設(shè)計(jì)的方法一學(xué)習(xí)目標(biāo)2024/10/225.1計(jì)數(shù)器指令二知識(shí)講座S7-1200CPU的計(jì)數(shù)器指令采用IEC標(biāo)準(zhǔn)，定時(shí)器的數(shù)據(jù)類型為IEC_COUNTER,數(shù)據(jù)長度為6個(gè)字節(jié)。使用計(jì)數(shù)器需要制定相應(yīng)的背景數(shù)據(jù)塊來存儲(chǔ)定時(shí)器指令的數(shù)據(jù)，在博圖軟件中插入計(jì)數(shù)器指令時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)分配并創(chuàng)建數(shù)據(jù)塊（DB），用戶程序中可以使用計(jì)數(shù)器的數(shù)量僅受CPU存儲(chǔ)容量的限制。2024/10/225.1計(jì)數(shù)器指令二知識(shí)講座S7-1200CPU包含3種計(jì)數(shù)器：加計(jì)數(shù)器（CTU）、減計(jì)數(shù)器（CTD）和加減計(jì)數(shù)器（CTUD），3種計(jì)數(shù)器指令符號(hào)如圖5-1所示。計(jì)數(shù)器器引腳匯總表如表5-1所示。2024/10/22二知識(shí)講座

名稱數(shù)據(jù)類型說明

輸入CU（CountUP）/CD（CountDown）Bool信號(hào)輸入端，可以不在引腳處加入沿信號(hào)RBool計(jì)數(shù)器復(fù)位信號(hào)端，將CV清0，在CTU、CTUD中出現(xiàn)LDBool預(yù)設(shè)值的裝載控制端，CTD、CTUD中出現(xiàn)PV整數(shù)預(yù)設(shè)計(jì)數(shù)值

輸出QBool信號(hào)輸出端，當(dāng)計(jì)數(shù)器當(dāng)前值CV≥PV時(shí)，狀態(tài)為1QDBool信號(hào)輸出端，當(dāng)計(jì)數(shù)器當(dāng)前值CV≤0時(shí)，狀態(tài)為1QUBool信號(hào)輸出端，當(dāng)計(jì)數(shù)器當(dāng)前值CV≥PV時(shí)，狀態(tài)為1CV整數(shù)當(dāng)前計(jì)數(shù)值表5-1計(jì)數(shù)器引腳匯總表2024/10/22二知識(shí)講座1.加計(jì)數(shù)器（CTU）

在加計(jì)數(shù)器指令中，每當(dāng)CU從0變?yōu)?時(shí)，CV加1，當(dāng)CV=PV時(shí)，Q=1。此后，每當(dāng)CU從0變?yōu)?，Q端保持輸出1，CV值繼續(xù)增加，直到CV達(dá)到指定的數(shù)據(jù)類型的最大值。在任意時(shí)刻，只要R端的狀態(tài)為1，Q=0，CV立即停止計(jì)數(shù)并回到0。加計(jì)數(shù)器指令應(yīng)用如圖5-2所示。圖5-2加計(jì)數(shù)器指令應(yīng)用及波形圖2024/10/22二知識(shí)講座2.減計(jì)數(shù)器（CTD）

在減計(jì)數(shù)器指令中，每當(dāng)CD從0變?yōu)?時(shí)，CV減1，當(dāng)CV=0時(shí)，Q=1。此后，每當(dāng)CD從0變?yōu)?，Q端保持輸出1，CV繼續(xù)減少直到達(dá)到計(jì)數(shù)器指定的數(shù)據(jù)類型的最小值。在任意時(shí)刻，只要LD端的狀態(tài)為1，Q=0，CV立即停止計(jì)數(shù)并回到PV值。減計(jì)數(shù)器指令如圖5-3所示。圖5-3減計(jì)數(shù)器指令應(yīng)用及波形圖2024/10/22二知識(shí)講座3.加減計(jì)數(shù)器（CTUD）

在加減計(jì)數(shù)器指令中，每當(dāng)CU從0變?yōu)?，CV就加1，每當(dāng)CD從0變?yōu)?，CV就減1。當(dāng)CV≥PV時(shí)，QU=1，當(dāng)CV＜PV時(shí)，QU=0；當(dāng)CV≤0時(shí)，QD=1，當(dāng)CV＞0時(shí)，QD=0。CV的上下限值取決于計(jì)數(shù)器指定的整數(shù)類型的最大值與最小值。在任意時(shí)刻，只要R從0變?yōu)?，QU=0，CV立即停止計(jì)數(shù)并復(fù)位為0；只要LD為1，QD=0，CV立即停止計(jì)數(shù)并回到PV值。加減計(jì)數(shù)器指令應(yīng)用如圖5-4所示。圖5-4加減計(jì)數(shù)器指令應(yīng)用及波形圖2024/10/225.2順序控制設(shè)計(jì)與順序控制功能圖二知識(shí)講座1.順序功能圖

順序控制就是按照生成工藝預(yù)先規(guī)定的順序，控制各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動(dòng)的有序的進(jìn)行運(yùn)行，它是一種按時(shí)間順序或邏輯順序進(jìn)行控制的開環(huán)控制，也稱步進(jìn)控制。

在工業(yè)控制中，順序控制應(yīng)用非常廣泛，例如搬運(yùn)機(jī)械手的運(yùn)動(dòng)控制、產(chǎn)品包裝生產(chǎn)線的控制、工業(yè)洗衣機(jī)的控制等。順序控制包含三個(gè)要素：工作任務(wù)、轉(zhuǎn)移條件和轉(zhuǎn)移目標(biāo)。2024/10/22二知識(shí)講座1.順序功能圖

順序功能圖（SFC，SequentialFunctionChart），又稱為狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖或功能表圖，它是描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的一種圖形，也是設(shè)計(jì)順序控制程序的工具。順序功能圖是采用IEC61131國際標(biāo)準(zhǔn)的的編程語言，有的PLC為用戶提供了順序功能圖語言，例如西門子S7系列中，S7-300/400/1500的S7-Graph語言，三菱PLC中的FX系列中也為用戶提供順序功能圖編程語言。

使用順序控制方法，首先根據(jù)工藝流程設(shè)計(jì)畫出順序功能圖，然后根據(jù)順序功能圖畫出梯形圖或?qū)懗鲋噶畋怼?/p>

順序控制功能圖主要由步、有向連線、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件和動(dòng)作（或命令）組成。2024/10/22二知識(shí)講座1.順序功能圖（1）步。

順序功控制設(shè)計(jì)就是將順序控制設(shè)計(jì)法將系統(tǒng)的一個(gè)工作周期劃分成若干順序相連的階段，這些階段稱為步，并且用編程元件（用位存儲(chǔ)器M）代表各步。當(dāng)系統(tǒng)正處于某一步所在的階段時(shí)，稱為該步處于活動(dòng)狀態(tài)，即“活動(dòng)步”。步處于活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，相應(yīng)的動(dòng)作被執(zhí)行；處于不活動(dòng)狀態(tài)時(shí)，相應(yīng)的非存儲(chǔ)型的動(dòng)作被停止執(zhí)行。

系統(tǒng)的初始狀態(tài)相對(duì)應(yīng)的“步”稱為初始步，初始狀態(tài)一般是系統(tǒng)等待起動(dòng)命令、復(fù)位的相對(duì)靜止的狀態(tài)。初始步用雙線方框表示，每一個(gè)順序功能圖至少應(yīng)有一個(gè)初始步。2024/10/22二知識(shí)講座1.順序功能圖（2）有向連線。

在順序功能圖中，隨著時(shí)間的推移或邏輯關(guān)系的變化，會(huì)發(fā)生步的活動(dòng)狀態(tài)的進(jìn)展，步之間進(jìn)展的路線和方向用有向連線表示，有向連線是垂直或水平。步的進(jìn)展方向一般是從上到下，從左到右。如果步之間進(jìn)展的方向不是遵守上述習(xí)慣就必須增加箭頭，箭頭表示步進(jìn)展的方向。（3）轉(zhuǎn)換與轉(zhuǎn)換條件

在兩步之間的垂直短線為轉(zhuǎn)換，其線上的橫線為編程元件觸點(diǎn)，它表示從上一步轉(zhuǎn)到下一步條件，使系統(tǒng)由當(dāng)前步進(jìn)入下一步的信號(hào)稱為轉(zhuǎn)換條件。轉(zhuǎn)換條件可以是外部的輸入信號(hào)，例如按鈕、指令開關(guān)、限位開關(guān)、傳感器信號(hào)的接通或斷開；也可以PLC內(nèi)部產(chǎn)生的信號(hào)，例如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等；轉(zhuǎn)換條件可以是單個(gè)信號(hào)，也可以是多個(gè)信號(hào)的邏輯組合。2024/10/22二知識(shí)講座2.順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)圖5-5單流程結(jié)構(gòu)圖（1）單流程結(jié)構(gòu)。單流程結(jié)構(gòu)是只有一條流程的結(jié)構(gòu)。每一步后面只有一個(gè)轉(zhuǎn)換，每個(gè)轉(zhuǎn)換后面只有一步。各個(gè)步按順序執(zhí)行，上一步執(zhí)行結(jié)束，轉(zhuǎn)換條件成立，立即執(zhí)行下一步，同時(shí)關(guān)斷上一步。單流程結(jié)構(gòu)圖如圖5-5所示。2024/10/22二知識(shí)講座2.順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)圖5-6選擇性結(jié)構(gòu)圖

（2）選擇流程結(jié)構(gòu)圖。由兩個(gè)及兩個(gè)以上的分支結(jié)構(gòu)組成，但只能從中選擇一個(gè)分支執(zhí)行的結(jié)構(gòu)稱為選擇性流程結(jié)構(gòu)，如圖5-6所示。選擇性流程結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是：當(dāng)有多條路徑可選擇時(shí)，只允許選擇其中一條路徑來執(zhí)行，選擇哪條路徑取決于哪一條路徑的轉(zhuǎn)換條件首先變?yōu)?。圖5-6中，第1步后面有兩個(gè)分支，如果條件c=1，則執(zhí)行第2步，如果f=1，則執(zhí)行第4步。第6步為匯合步，不管選擇哪條分支，只要滿足轉(zhuǎn)換條件，最終會(huì)匯合到第6步。2024/10/22二知識(shí)講座2.順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)圖5-7并行流程結(jié)構(gòu)圖（3）并行流程結(jié)構(gòu)。由兩個(gè)及兩個(gè)以上的分支組成，當(dāng)某個(gè)轉(zhuǎn)移條件滿足后使多個(gè)分支同時(shí)執(zhí)行的結(jié)構(gòu)稱為并行流程結(jié)構(gòu)。為了強(qiáng)調(diào)轉(zhuǎn)換的同步實(shí)現(xiàn)，并行流程結(jié)構(gòu)開始與匯合處的水平連線用雙水平線表示。并行流程結(jié)構(gòu)如圖5-7所示。

并行分支與匯合結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是：若有多條路徑，且必須同時(shí)執(zhí)行；在各條路徑都執(zhí)行后，才會(huì)繼續(xù)往下執(zhí)行。在圖5-7中，第1步后面有兩個(gè)分支，如果轉(zhuǎn)換條件a=1，則同時(shí)執(zhí)行第2步和第4步；如果轉(zhuǎn)換條件d=1，則兩個(gè)分支匯合到第6步。2024/10/22三工作任務(wù)任務(wù)

工業(yè)洗衣機(jī)的PLC控制1.任務(wù)要求

按下啟動(dòng)按鈕，首先進(jìn)水，到高水位后時(shí)停止進(jìn)水，開始洗滌。正轉(zhuǎn)洗滌15S，暫停3S后反轉(zhuǎn)洗滌15S，暫停后再正轉(zhuǎn)洗滌，如此反復(fù)20次。完成洗衣機(jī)過程后自動(dòng)停機(jī)。2024/10/22任務(wù)

工業(yè)洗衣機(jī)的PLC控制2.任務(wù)分析圖5-8工業(yè)洗衣機(jī)的工作流程圖

工業(yè)洗衣機(jī)正反洗滌主要由交流電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制，并且整個(gè)工作過程都是按固定的流程進(jìn)行的，工作流程圖如5-8所示，因此，可以采用順序控制實(shí)現(xiàn)洗衣機(jī)的自動(dòng)控制。2024/10/221.控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

根據(jù)任務(wù)分析可知，工業(yè)洗衣機(jī)控制有啟動(dòng)按鈕、停止按鈕和過載保護(hù)3個(gè)輸入信號(hào)，交流電機(jī)正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)兩個(gè)輸出信號(hào)，因此，必須選擇繼電器輸出類型，且輸入點(diǎn)數(shù)大于3和輸出點(diǎn)數(shù)大于2的PLC。本項(xiàng)目選擇PLC選型為CPU1212CDC/DC/RLY，訂貨號(hào)6ES7-212-1HE40-0XB0。任務(wù)

工業(yè)洗衣機(jī)的PLC控制2024/10/222.I/O地址分配輸入信號(hào)輸出信號(hào)輸入元件作用輸入繼電器輸出元件作用輸出繼電器SB0停止按鈕I0.0KM1正轉(zhuǎn)接觸器Q0.0SB1啟動(dòng)按鈕I0.1KM2反轉(zhuǎn)接觸器Q0.1FR過載保護(hù)I0.2

表5-2工業(yè)洗衣機(jī)I/O地址分配表任務(wù)

工業(yè)洗衣機(jī)的PLC控制2024/10/223.系統(tǒng)接線圖工業(yè)洗衣機(jī)控制電路接線圖任務(wù)

工業(yè)洗衣機(jī)的PLC控制2024/10/224.PLC程序設(shè)計(jì)工業(yè)洗衣機(jī)變量表任務(wù)

工業(yè)洗衣機(jī)的PLC控制2024/10/22（2）順序功能圖。工業(yè)洗衣機(jī)順序功能圖根據(jù)圖工作流程圖可以畫出工業(yè)洗衣機(jī)的順序功能圖，如圖5-11所示。本項(xiàng)目中，總共6步分別對(duì)應(yīng)6個(gè)狀態(tài)，每一步用一個(gè)位存儲(chǔ)器來表示，從M0.0∽M0.5。M0.0為起始步，系統(tǒng)初始化、控制停止和過載保護(hù)；M0.1步為洗衣機(jī)正轉(zhuǎn)；M0.2步為正轉(zhuǎn)暫停；M0.3步為洗衣機(jī)反轉(zhuǎn)；M0.4步為反轉(zhuǎn)暫停；M0.5步為循環(huán)計(jì)數(shù)。任務(wù)

工業(yè)洗衣機(jī)的PLC控制2024/10/22（3）程序設(shè)計(jì)。

程序段1：系統(tǒng)初始化、停止和過載保護(hù)功能。任務(wù)

工業(yè)洗衣機(jī)的PLC控制2024/10/22

程序段2：系統(tǒng)啟動(dòng)。按下啟動(dòng)按鈕，激活M0.1，洗衣機(jī)正轉(zhuǎn)。任務(wù)

工業(yè)洗衣機(jī)的PLC控制

程序段3：M0.1激活并計(jì)時(shí)15S，當(dāng)洗衣機(jī)正轉(zhuǎn)洗滌15S后，正轉(zhuǎn)停止，同時(shí)轉(zhuǎn)移到M0.2步。2024/10/22

程序段4：M0.2步被激活，暫停3S計(jì)時(shí)開始

程序段5：暫停3S時(shí)間到，M0.3步被激活，洗衣機(jī)反轉(zhuǎn)洗滌，并計(jì)時(shí)15S。任務(wù)

工業(yè)洗衣機(jī)的PLC控制2024/10/22

程序段6：洗衣機(jī)反轉(zhuǎn)洗滌15S后，M0.4步被激活，洗衣機(jī)暫停3S。

程序段7：暫停時(shí)間，M0.5步被激活，計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)1次。任務(wù)

工業(yè)洗衣機(jī)的PLC控制2024/10/22

程序段8：當(dāng)計(jì)數(shù)次數(shù)未到，繼續(xù)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)循環(huán)洗滌過程，激活M0.1步進(jìn)入

下一個(gè)循環(huán)；當(dāng)計(jì)數(shù)次數(shù)達(dá)到循環(huán)次數(shù)，激活M0.0步，系統(tǒng)自動(dòng)停止。任務(wù)

工業(yè)洗衣機(jī)的PLC控制2024/10/22五任務(wù)拓展一1.任務(wù)要求及分析

上述項(xiàng)目任務(wù)只實(shí)現(xiàn)了洗衣機(jī)的部分功能，因此在拓展項(xiàng)目，完善洗衣機(jī)的控制功能，控制要求如下：洗衣機(jī)的進(jìn)水和排水分別由進(jìn)水電磁閥和排水電磁閥控制。進(jìn)水時(shí)，控制系統(tǒng)使進(jìn)水電磁閥打開，將水注入桶內(nèi)；排水時(shí)，控制系統(tǒng)使排水電磁閥打開，將水排出桶外。洗滌和脫水由同一臺(tái)電機(jī)拖動(dòng)，通過電磁離合器來控制，將動(dòng)力傳遞給洗滌波輪或甩干桶。電磁離合器失電失電，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)洗滌波輪實(shí)現(xiàn)正、反轉(zhuǎn)，進(jìn)行洗滌；電磁離合器得電，電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)甩桶單向旋轉(zhuǎn)，進(jìn)行甩干（此時(shí)波輪步轉(zhuǎn)）。按下啟動(dòng)按鈕，首先進(jìn)水，到高水位后時(shí)停止進(jìn)水，開始洗滌。正轉(zhuǎn)洗滌15S，暫停3S后反轉(zhuǎn)洗滌15S，暫停后再正轉(zhuǎn)洗滌，如此反復(fù)20次。洗滌結(jié)束后，開始排水，當(dāng)水位下降到低水位時(shí)，進(jìn)行脫水（同時(shí)排水），脫水時(shí)間為10S。這樣就完成了一次從進(jìn)水到脫水的大循環(huán)過程。經(jīng)過3次大循環(huán)后，完成洗衣過程并報(bào)警，報(bào)警10S后結(jié)束整個(gè)洗衣過程，洗衣機(jī)自動(dòng)停止。系統(tǒng)流程圖如圖5-13所示。圖5-13洗衣機(jī)系統(tǒng)流程圖2024/10/22五任務(wù)拓展一2.任務(wù)實(shí)施（1）控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。

根據(jù)任務(wù)和分析可知，工業(yè)洗衣機(jī)控制有啟動(dòng)按鈕、停止按鈕、過載保護(hù)、高水位開關(guān)和低水位開關(guān)等5個(gè)輸入信號(hào)，有交流電機(jī)電機(jī)正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、進(jìn)水電磁閥、排水電磁閥、脫水離合器和蜂鳴器等6個(gè)輸出信號(hào)，因此，必須選擇繼電器輸出類型，且輸入點(diǎn)數(shù)大于等于5個(gè)和輸出點(diǎn)數(shù)大于等于6個(gè)的PLC。本項(xiàng)目選擇PLC選型為CPU1212CDC/DC/RLY，訂貨號(hào)6ES7-212-1HE40-0XB0。2024/10/22五任務(wù)拓展一2.任務(wù)實(shí)施（2）I/O地址分配。輸入信號(hào)輸出信號(hào)輸入元件作用輸入繼電器輸出元件作用輸出繼電器SB0停止按鈕I0.0KM1正轉(zhuǎn)接觸器Q0.0SB1啟動(dòng)按鈕I0.1KM2反轉(zhuǎn)接觸器Q0.1FR過載保護(hù)I0.2KA1進(jìn)水電磁閥Q0.2SQ1高水位開關(guān)I0.3KA2排水電磁閥Q0.3SQ2低水位開關(guān)I0.4KA3脫水離合器Q0.4

KA4報(bào)警蜂鳴器Q0.5

表5-3工業(yè)洗衣機(jī)I/O分配表2024/10/22五任務(wù)拓展一（3）系統(tǒng)接線圖。圖5-14工業(yè)洗衣機(jī)控制電路接線圖2024/10/22五任務(wù)拓展一（4）PLC程序設(shè)計(jì)工業(yè)洗衣機(jī)變量表2024/10/22五任務(wù)拓展一2）順序功能圖。工業(yè)洗衣機(jī)的順序功能圖

根據(jù)圖5-13的工作流程圖可以畫出工業(yè)洗衣機(jī)的順序功能圖，如圖5-15所示。本項(xiàng)目中，總共11步分別對(duì)應(yīng)11個(gè)狀態(tài)，每一步用一個(gè)位存儲(chǔ)器來表示，從M0.0∽M1.2。M0.0為起始步，系統(tǒng)初始化、控制停止和過載保護(hù)；M0.1步為進(jìn)水；M0.2步為正轉(zhuǎn)；M0.3步為正轉(zhuǎn)暫停；M0.4步為洗衣機(jī)反轉(zhuǎn)；M0.5步為反轉(zhuǎn)暫停；M0.6為正、反轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)；M0.7為排水；M1.0步為甩干；M1.1為大循環(huán)計(jì)數(shù)；M1.2為蜂鳴器報(bào)警。2024/10/223程序設(shè)計(jì)。

程序段1：系統(tǒng)初始化、停止和過載保護(hù)功能。

程序段2：按下啟動(dòng)按鈕，M0.1步被激活，開始進(jìn)水。

2024/10/22五任務(wù)拓展一

程序段3：當(dāng)桶內(nèi)水位達(dá)到高水位時(shí)，高水位限位開關(guān)閉合，M0.2步被激活，M0.1步被置位，停止進(jìn)水。程序段4：M0.2步被激活，洗衣機(jī)正轉(zhuǎn)15S。2024/10/22五任務(wù)拓展一程序段5：洗衣機(jī)正轉(zhuǎn)15S后，M0.3步被激活，暫停3S。

程序段6：暫停3S后，M0.4步被激活，洗衣機(jī)反轉(zhuǎn)。2024/10/22五任務(wù)拓展一

程序段7：洗衣機(jī)反轉(zhuǎn)15S后，M0.5步被激活，暫停3S。

程序段8：暫停3S，M0.6步被激活，進(jìn)行正、反轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)；當(dāng)20次循環(huán)結(jié)束后，洗衣

機(jī)開始排水，同時(shí)給計(jì)數(shù)器C0復(fù)位，準(zhǔn)備下一次的正反轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)。2024/10/22五任務(wù)拓展一圖5-16梯形圖

程序段8：暫停3S，M0.6步被激活，進(jìn)行正、反轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)；當(dāng)20次循環(huán)結(jié)束后，洗衣

機(jī)開始排水，同時(shí)給計(jì)數(shù)器C0復(fù)位，準(zhǔn)備下一次的正反轉(zhuǎn)計(jì)數(shù)。2024/10/22五任務(wù)拓展一

程序段9：如果正反轉(zhuǎn)未達(dá)到20次，M0.2步被激活，再次進(jìn)行正反轉(zhuǎn)洗滌；如果正反轉(zhuǎn)次數(shù)達(dá)到20次，M0.7步被激活，開始排水。

程序段10：M0.7步被激活，洗衣機(jī)開始排水，當(dāng)達(dá)到低水位時(shí)，M1.0步被激活，洗衣機(jī)進(jìn)入甩干階段。2024/10/22五任務(wù)拓展一

程序段11：甩干10S后，M1.1步被激活。

程序段12：甩干10S后，M1.1被激活，進(jìn)行3次大循環(huán)計(jì)數(shù)。2024/10/22五任務(wù)拓展一

程序段13：當(dāng)大循環(huán)次數(shù)未達(dá)到3次時(shí)，M0.1步被激活，洗衣機(jī)再次進(jìn)行進(jìn)水、正反轉(zhuǎn)、排水和甩干的大循環(huán)；當(dāng)大循環(huán)次數(shù)達(dá)到3次時(shí)，M1.2步被激活。2024/10/22五任務(wù)拓展一

程序段14：M1.2步被激活，蜂鳴器報(bào)警10S，然后洗衣機(jī)自動(dòng)停止。程序段15：M0.2步或M1.0步被激活，洗衣機(jī)正轉(zhuǎn)；M0.4步被激活，洗衣機(jī)反轉(zhuǎn)。2024/10/22五任務(wù)拓展一圖5-16梯形圖

程序段16：M0.1被激活，洗衣機(jī)開始進(jìn)水；M0.7步被激活，洗衣機(jī)開始排水。

程序段17：M1.0步被激活，脫水離合器得電，準(zhǔn)備脫水；M1.2步被激活，洗衣過程結(jié)束，蜂鳴器報(bào)警。2024/10/22五任務(wù)拓展二圖5-16梯形圖

用于順序控制程序的方法很多，在前面工作任務(wù)中用置位/復(fù)位指令實(shí)現(xiàn)了基于PLC的工業(yè)洗衣機(jī)控制，此處用比較指令和移動(dòng)指令的組合來實(shí)現(xiàn)工作任務(wù)基PLC的工業(yè)洗衣機(jī)控制。1.控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)同前工作任務(wù)。2.I/O地址分配I/O地址分配同前工作任務(wù)。2024/10/22五任務(wù)拓展二圖5-16梯形圖3.順序功能圖

工業(yè)洗衣機(jī)的順序功能圖如圖5-18所示，共分為6步，每步用0-6的數(shù)字表示，第0步為系統(tǒng)初始化、停止和過載保護(hù)；第1步為洗衣機(jī)正轉(zhuǎn)；第2步為正轉(zhuǎn)暫停；第3步為洗衣機(jī)反轉(zhuǎn)；第4步為反轉(zhuǎn)暫定，第5步為循環(huán)計(jì)數(shù)。工業(yè)洗衣順序功能圖2024/10/22五任務(wù)拓展二圖5-16梯形圖4.PLC程序設(shè)計(jì)程序段1：系統(tǒng)初始化、停止和過載保護(hù)。程序段2：系統(tǒng)啟動(dòng)。按下啟動(dòng)按鈕，傳值1給MW100。2024/10/22五任務(wù)拓展二圖5-16梯形圖程序段3：當(dāng)MW100=1時(shí)，第1步被激活，計(jì)時(shí)15S，洗衣正轉(zhuǎn)；15S后，正轉(zhuǎn)結(jié)束，傳值2給MW100。程序段4：當(dāng)MW100=2時(shí)，第2步被激活，暫停3S計(jì)時(shí)開始；3S后，暫停結(jié)束，傳值3給MW100。2024/10/22五任務(wù)拓展二圖5-16梯形圖程序段5：當(dāng)MW100=3時(shí)，第3步被激活,15S計(jì)時(shí)開始，洗衣機(jī)反轉(zhuǎn)；15S后，反轉(zhuǎn)結(jié)束，傳值4給MW100。程序段6：當(dāng)MW100=4時(shí)，第4步被激活，反轉(zhuǎn)暫停3S計(jì)時(shí)開始；3S后，暫停結(jié)束，傳值5給MW100。2024/10/22五任務(wù)拓展二圖5-16梯形圖程序段7：暫停時(shí)間到，當(dāng)MW100=5時(shí)，第5步被激活，計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)1次。2024/10/22五任務(wù)拓展二圖5-16梯形圖程序段8：當(dāng)計(jì)數(shù)次數(shù)未到，繼續(xù)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)循環(huán)洗滌過程，傳值1給MW100，激活第1步進(jìn)入下一個(gè)循環(huán)；當(dāng)計(jì)數(shù)次數(shù)達(dá)到循環(huán)次數(shù)，傳值0給MW100，激活第1步，系統(tǒng)自動(dòng)停止。2024/10/22五任務(wù)拓展二圖5-16梯形圖程序段9：當(dāng)MW=1時(shí)，電機(jī)正轉(zhuǎn)；當(dāng)MW=3步分別被激活時(shí)，電機(jī)反轉(zhuǎn)。項(xiàng)目六十字路口交通燈控制系統(tǒng)掌握S7-1200計(jì)數(shù)器功能，功能塊和數(shù)據(jù)塊的基本應(yīng)用能夠獨(dú)立完成交通燈控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一學(xué)習(xí)目標(biāo)2024/10/22二知識(shí)講座6.1組織塊（OB）

組織塊是操作系統(tǒng)和用戶程序之間的接口，出現(xiàn)啟動(dòng)組織塊的條件是操作系統(tǒng)調(diào)用相對(duì)應(yīng)的組織塊。如果此時(shí)優(yōu)先級(jí)較高的組織塊正在執(zhí)行，則需要等待高優(yōu)先級(jí)組織塊執(zhí)行完成再執(zhí)行此組織塊。如果沒有通過硬件觸發(fā)組織塊，則組織塊觸發(fā)默認(rèn)的系統(tǒng)響應(yīng)，例如程序循環(huán)組織塊，程序循環(huán)組織塊在每次程序執(zhí)行完成后由系統(tǒng)觸發(fā)在此執(zhí)行。2024/10/22二知識(shí)講座6.1組織塊（OB）

組織塊優(yōu)先級(jí)組合隊(duì)列用來決定時(shí)間服務(wù)程序的處理順序。每個(gè)CPU事件都有它的優(yōu)先級(jí)，不同優(yōu)先級(jí)的事件分為3個(gè)優(yōu)先級(jí)組。優(yōu)先級(jí)的編號(hào)越大，優(yōu)先級(jí)越高。事件一般按優(yōu)先級(jí)的高低來處理,先處理高優(yōu)先級(jí)的事件。優(yōu)先級(jí)相同的事件按“先來先服務(wù)”的原則來處理。高優(yōu)先級(jí)組的事件可以中斷低優(yōu)先級(jí)組的事件的OB的執(zhí)行。一個(gè)OB正在執(zhí)行時(shí)，如果出現(xiàn)了另一個(gè)具有相同或較低優(yōu)先級(jí)組的事件，后者不會(huì)中斷正在處理的OB，將根據(jù)它的優(yōu)先級(jí)添加到對(duì)應(yīng)的中斷隊(duì)列排隊(duì)等待。當(dāng)前的OB處理完后，再處理排隊(duì)的事件。組織塊具體使用情況如表6-1所示。2024/10/22二知識(shí)講座6.1組織塊（OB）事件類型OB編號(hào)OB個(gè)數(shù)啟動(dòng)事件OB優(yōu)先級(jí)優(yōu)先級(jí)組程序循環(huán)1或≥123≥1啟動(dòng)或結(jié)束前一循環(huán)OB1

1啟動(dòng)100或≥123≥0從STOP切換到RUN1時(shí)間延遲≥20最多4個(gè)延遲時(shí)間到3

2循環(huán)中斷≥30最多4個(gè)固定的循環(huán)時(shí)間到8

硬件中斷

≥40

≤50上升沿(16個(gè))、下降沿(16個(gè))

18HSC計(jì)數(shù)值=設(shè)定值，計(jì)數(shù)方向編號(hào)，外部復(fù)位，最大分別6個(gè)診斷錯(cuò)誤820或1模塊檢測到錯(cuò)誤5

時(shí)間錯(cuò)誤

80

0或1超過最大循環(huán)時(shí)間，調(diào)用的OB，正在執(zhí)行，隊(duì)列溢出，因?yàn)橹袛嘭?fù)荷過高丟失中斷

22

3表6-1啟動(dòng)OB事件2024/10/22二知識(shí)講座6.1組織塊（OB）

不同的事件均有它自己的中斷隊(duì)列和不同的隊(duì)列深度。對(duì)于特定的事件類型，如果隊(duì)列中的事件個(gè)數(shù)達(dá)到上限，下一個(gè)事件將使隊(duì)列溢出，新的中斷事件被丟棄，同時(shí)產(chǎn)生時(shí)間錯(cuò)誤中斷事件。2024/10/22二知識(shí)講座6.1組織塊（OB）

需要連續(xù)執(zhí)行的程序應(yīng)放在主程序OB1中，CPU在RUN模式時(shí)循環(huán)執(zhí)行OB1，可以在OB1中調(diào)用FC和FB。

如果用戶程序生成了其他程序循環(huán)組織塊，CPU按OB編號(hào)的順序執(zhí)行它們，首先執(zhí)行主程序OB1，然后執(zhí)行編號(hào)大于等于123的程序循環(huán)OB。一般只需要一個(gè)程序循環(huán)組織塊。1.程序循環(huán)組織塊2024/10/22二知識(shí)講座6.1組織塊（OB）2.啟動(dòng)組織塊

啟動(dòng)組織塊用于初始化，CPU從STOP切換到RUN時(shí)，執(zhí)行一次啟動(dòng)組織塊。執(zhí)行完后,開始執(zhí)行程序循環(huán)OB1。允許生成多個(gè)啟動(dòng)組織塊，默認(rèn)的是OB100，其他的啟動(dòng)組織塊的編號(hào)應(yīng)大于等于123。一般只需要一個(gè)啟動(dòng)組織塊。3.循環(huán)中斷組織塊

在設(shè)定的時(shí)間間隔，循環(huán)中斷(cyclicinterrupt)組織塊被周期地執(zhí)行。最多可以組態(tài)4個(gè)循環(huán)中斷事件，循環(huán)中斷組織塊的編號(hào)大于等于123。2024/10/22二知識(shí)講座6.1組織塊（OB）4.硬件中斷組織塊

硬件中斷組織塊用于處理需要快速響應(yīng)的過程事件。出現(xiàn)CPU內(nèi)置的數(shù)字量輸入的上升沿、下降沿和高速計(jì)數(shù)器事件時(shí)，立即中止當(dāng)前正在執(zhí)行的程序，改為執(zhí)行對(duì)應(yīng)的硬件中斷組織塊(編號(hào)大于等于40)。硬件中斷組織塊沒有啟動(dòng)信息。2024/10/22二知識(shí)講座6.2數(shù)據(jù)塊數(shù)據(jù)塊（DateBlock）簡稱為DB，用來存儲(chǔ)代碼塊使用的各種類型的數(shù)據(jù)，包括中間操作狀態(tài)、其他控制信息，以及某些指令（例如定時(shí)器、計(jì)數(shù)器指令）需要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，可以設(shè)置數(shù)據(jù)塊有寫保護(hù)功能。1.數(shù)據(jù)塊分類數(shù)據(jù)塊為全局?jǐn)?shù)據(jù)塊和背景數(shù)據(jù)塊兩種。（1）全局?jǐn)?shù)據(jù)塊：存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)可以被所有的代碼塊訪問FB、FC、OB。

（2）背景數(shù)據(jù)塊：存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)供指定的功能塊（FB）使用。保存的數(shù)據(jù)為Input、Output、Inout、Static（靜態(tài)變量）。FB的臨時(shí)數(shù)據(jù)（Temp）沒有用背景DB保存。2024/10/22二知識(shí)講座6.2數(shù)據(jù)塊2.塊訪問的分類

數(shù)據(jù)塊根據(jù)訪問類型可以分為可優(yōu)化訪問的數(shù)據(jù)塊（S7-1200/1500）和可標(biāo)準(zhǔn)訪問的數(shù)據(jù)塊（S7-300/S7-400/S7-1200/S7-1500）兩種?？蓛?yōu)化訪問的數(shù)據(jù)塊，沒有固定的定義結(jié)構(gòu)，僅為數(shù)據(jù)元素分配一個(gè)符號(hào)名稱，而不分配塊中的固定地址?？蓸?biāo)準(zhǔn)訪問的數(shù)據(jù)塊，具有固定的結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)元素在聲明中分配了一個(gè)符號(hào)名，并且在塊中有固定的地址。2024/10/22二知識(shí)講座6.2數(shù)據(jù)塊3.數(shù)據(jù)塊設(shè)置保持性

將數(shù)據(jù)定義為具有保持性，則在發(fā)生電源故障或網(wǎng)絡(luò)斷開時(shí)，也可以保留這些數(shù)據(jù)的值。在熱啟動(dòng)后也不會(huì)對(duì)保持型變量進(jìn)行初始化，而是保持電源發(fā)生故障之前的值。如果將一個(gè)數(shù)據(jù)塊變量定義為具有保持性，則該變量將存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)塊的保持性存儲(chǔ)器區(qū)域中；

數(shù)據(jù)塊設(shè)置保持性的選項(xiàng)取決于塊的訪問類型。對(duì)于可標(biāo)準(zhǔn)訪問的數(shù)據(jù)塊，不能定義各變量的保持性，保持性設(shè)置對(duì)于該數(shù)據(jù)塊的所有變量均有效；對(duì)于可優(yōu)化訪問的數(shù)據(jù)塊，可以定義各個(gè)變量的保持性;對(duì)于結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)類型的變量，保持性設(shè)置將始終應(yīng)用于整個(gè)結(jié)構(gòu)，無法對(duì)數(shù)據(jù)類型中的各個(gè)元素進(jìn)行任何單獨(dú)的保持性設(shè)置。2024/10/22二知識(shí)講座6.3功能（FC）

功能(FC)是通常用于對(duì)一組輸入值執(zhí)行特定運(yùn)算的代碼塊。FC將此運(yùn)算結(jié)果存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器位置。例如，可使用FC執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)算和可重復(fù)使用的運(yùn)算（例如數(shù)學(xué)計(jì)算）或者執(zhí)行工藝功能（如使用位邏輯運(yùn)算執(zhí)行獨(dú)立的控制）。FC也可以在程序中的不同位置多次調(diào)用。此重復(fù)使用簡化了對(duì)經(jīng)常重復(fù)發(fā)生的任務(wù)的編程。FC不具有相關(guān)的背景數(shù)據(jù)塊(DB)。對(duì)于用于計(jì)算該運(yùn)算的臨時(shí)數(shù)據(jù)，F(xiàn)C采用了局部數(shù)據(jù)堆棧。不保存臨時(shí)數(shù)據(jù)。要長期存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，可將輸出值賦給全局存儲(chǔ)器位置，如M存儲(chǔ)器或全局DB。2024/10/22二知識(shí)講座6.3功能（FC）新建FC塊的步驟如下：（1）新建FC塊，在項(xiàng)目新建的PLC項(xiàng)目樹中，找到添加新塊，如圖6-2所示。命名以后設(shè)置塊編號(hào)，默認(rèn)即可，若想改變選擇手動(dòng)自定義塊編號(hào)即可，如圖6-3所示。圖6-2添加新塊2024/10/22二知識(shí)講座6.3功能（FC）圖6-3添加功能(FC)（1）新建FC塊，在項(xiàng)目新建的PLC項(xiàng)目樹中，找到添加新塊，如圖6-2所示。命名以后設(shè)置塊編號(hào)，默認(rèn)即可，若想改變選擇手動(dòng)自定義塊編號(hào)即可，如圖6-3所示。2024/10/22二知識(shí)講座6.3功能（FC）圖6-3添加功能(FC)（1）新建FC塊，在項(xiàng)目新建的PLC項(xiàng)目樹中，找到添加新塊，如圖6-2所示。命名以后設(shè)置塊編號(hào)，默認(rèn)即可，若想改變選擇手動(dòng)自定義塊編號(hào)即可，如圖6-3所示。2024/10/22二知識(shí)講座6.3功能（FC）（2）新建完成后，如圖6-4所示。雙擊打開功能一，點(diǎn)擊功能窗口的向下箭頭，定義輸入輸出的引腳，如圖6-5所示。圖6-4新建功能完成2024/10/22二知識(shí)講座6.3功能（FC）（2）新建完成后，如圖6-4所示。雙擊打開功能一，點(diǎn)擊功能窗口的向下箭頭，定義輸入輸出的引腳，如圖6-5所示。圖6-5放大功能窗口2024/10/22二知識(shí)講座6.3功能（FC）（3）功能窗口中的內(nèi)容如圖6-6所示，有六大類，分別為Input、Output、Inout、Temp、Constant、Return，各引腳參數(shù)意義如表6-1所示。圖6-6功能窗口2024/10/22二知識(shí)講座6.3功能（FC）（3）功能窗口中的內(nèi)容如圖6-6所示，有六大類，分別為Input、Output、Inout、Temp、Constant、Return，各引腳參數(shù)意義如表6-1所示。

表6-1FC塊引腳參數(shù)說明引腳名稱說

明Input（輸入）調(diào)用塊提供，該端口只能讀、不能寫Output（輸出）返回給調(diào)用塊程序執(zhí)行的結(jié)果，該端口只能寫、不能讀Inout（輸入/輸出）儲(chǔ)值由調(diào)用它的塊提供，塊程序執(zhí)行的結(jié)果返回給調(diào)用的塊。該端口既能讀、又能寫Temp（臨時(shí)數(shù)據(jù)）暫時(shí)保存在局部數(shù)據(jù)堆棧中的數(shù)據(jù)，只有在執(zhí)行塊時(shí)使用臨時(shí)數(shù)據(jù)，執(zhí)行完以后不保存，可能被覆蓋。該端口先賦值，后使用Return（返回值）屬于輸出參數(shù)Constant（常數(shù)）在聲明時(shí)指定值，程序中不能修改其值2024/10/22二知識(shí)講座6.3功能（FC）

在使用FC塊時(shí)，需要定義輸入輸出引腳。在這里以電機(jī)起保停電路為例作簡要介紹。第一引腳如圖6-7所示。圖6-7定義引腳2024/10/22二知識(shí)講座【應(yīng)用舉例6.1】起保停電路,如圖6-8所示。在圖中啟動(dòng)用常開觸點(diǎn)，停止用常閉觸點(diǎn)，不論在電路中使用的是常開或常閉觸點(diǎn)，觸點(diǎn)需要?jiǎng)幼鞑拍軌蚪油娐?，即啟?dòng)按鈕閉合電路才能接通，常開觸點(diǎn)檢測到啟動(dòng)按鈕閉合從而接通了電路，那么此時(shí)的常開觸點(diǎn)為讀值狀態(tài)，讀取啟動(dòng)按鈕的狀態(tài)，同理常閉觸點(diǎn)是讀取停止的狀態(tài)。在自保持部分，回路接通后線圈得電，此時(shí)才能輸出，得電后把狀態(tài)寫入到輸出寄存器中，此過程為寫入值；自保持的常開觸點(diǎn)需要檢測“電機(jī)運(yùn)行”的狀態(tài)以后才可以接通，形成自保持回路，因此“電機(jī)運(yùn)行”在起保停過程中需要進(jìn)行寫入值和讀取值。所以在定義引腳時(shí)，啟動(dòng)和停止定義在Input中，“電機(jī)運(yùn)行”定義在Inout中。圖6-8啟保停電路2024/10/22二知識(shí)講座圖6-9主程序調(diào)用FC塊在主程序中調(diào)用FC塊，如圖6-9所示。2024/10/22二知識(shí)講座6.4功能塊(FB)

功能塊是使用背景數(shù)據(jù)塊保存其參數(shù)和靜態(tài)數(shù)據(jù)的代碼塊。FB具有位于數(shù)據(jù)塊(DB)或“背景”DB中的變量存儲(chǔ)器。背景DB提供與FB的實(shí)例（或調(diào)用）關(guān)聯(lián)的一塊存儲(chǔ)區(qū)并在FB完成后存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，可將不同的背景DB與FB的不同調(diào)用進(jìn)行關(guān)聯(lián)。通過背景數(shù)據(jù)塊可使用一個(gè)通用FB控制多個(gè)設(shè)備。通過使一個(gè)代碼塊對(duì)FB和背景數(shù)據(jù)塊進(jìn)行調(diào)用來構(gòu)建程序，然后CPU執(zhí)行該FB中的程序代碼，并將塊參數(shù)和靜態(tài)局部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在背景數(shù)據(jù)塊中，F(xiàn)B執(zhí)行完成后，CPU會(huì)返回到調(diào)用該FB的代碼塊中。背景數(shù)據(jù)塊保留該FB實(shí)例的值。隨后在同一掃描周期或其它掃描周期中調(diào)用該功能塊時(shí)可使用這些值。2024/10/22二知識(shí)講座6.4功能塊(FB)FB功能和FC功能最大的區(qū)別在于調(diào)用時(shí)的不同，F(xiàn)B在調(diào)用時(shí)必須生成一個(gè)背景數(shù)據(jù)塊去存放運(yùn)算數(shù)據(jù)，F(xiàn)C在調(diào)用時(shí)不需要生成背景數(shù)據(jù)塊。FB塊相當(dāng)于一個(gè)獨(dú)立的單元，只用給出啟動(dòng)命令就可以執(zhí)行塊中的程序并輸出結(jié)果；FC塊相當(dāng)于一個(gè)計(jì)算公式，即每一個(gè)數(shù)據(jù)都需要外部輸入或輸出，給定輸入?yún)?shù)運(yùn)算后直接輸出給結(jié)果，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在外部接口變量中。2024/10/22二知識(shí)講座6.4功能塊(FB)圖6-10添加新塊新建FB塊，在項(xiàng)目新建的PLC項(xiàng)目樹中，找到添加新塊，如圖6-10所示。命名以后設(shè)置塊編號(hào)，默認(rèn)即可，若想改變選擇手動(dòng)自定義塊編號(hào)即可，如圖6-11所示。2024/10/22二知識(shí)講座6.4功能塊(FB)圖6-11新建功能塊新建FB塊，在項(xiàng)目新建的PLC項(xiàng)目樹中，找到添加新塊，如圖6-10所示。命名以后設(shè)置塊編號(hào)，默認(rèn)即可，若想改變選擇手動(dòng)自定義塊編號(hào)即可，如圖6-11所示。2024/10/22二知識(shí)講座6.4功能塊(FB)圖6-12打開功能塊新建完成后，如圖6-12所示。2024/10/22二知識(shí)講座6.4功能塊(FB)圖6-13功能窗口

功能窗口中的內(nèi)容如圖6-13所示，有六大類，分別為Input、Output、Inout、Static、Temp、Constant。FB功能塊的接口和FC功能接口相比多了Static（靜態(tài)變量），靜態(tài)變量可讀可寫，沒有先后之分。Temp臨時(shí)變量需要先寫，然后再讀取變量中的值，temp在使用時(shí)必須一直賦值，當(dāng)能流斷開自動(dòng)恢復(fù)初始狀態(tài)。2024/10/22二知識(shí)講座6.4功能塊(FB)圖6-14定義引腳在使用FB功能塊時(shí)，需要定義輸入輸出引腳。在這里以電機(jī)防抖啟保停為例作簡要介紹。定義引腳如圖6-14所示。定時(shí)器定義在靜態(tài)變量中，F(xiàn)B功能塊使用靜態(tài)變量在背景數(shù)據(jù)塊中存儲(chǔ)靜態(tài)中間結(jié)果。塊會(huì)一直保留靜態(tài)數(shù)據(jù)，直到多個(gè)周期后被覆蓋。塊的名稱（此塊將其作為多重背景調(diào)用）也存儲(chǔ)在靜態(tài)局部數(shù)據(jù)中。保持定義在靜態(tài)變量中，按下啟動(dòng)按鈕后保持線圈會(huì)一直接收到能流信號(hào)，此時(shí)RUN就可以直接定義在輸出中。2024/10/22二知識(shí)講座6.4功能塊(FB)圖6-15選擇變量圖6-16防抖起保停程序引腳定義完成后就可以編輯程序了，在塊中編寫程序和在主程序中編寫程序有一定的區(qū)別。在塊中使用變量時(shí)有兩種方式，第一種直接選中地址右側(cè)的目錄選擇，如圖6-15所示；第二種通過輸入的地址的方式給定變量，在手動(dòng)輸入變量是首先需要輸入“#”再輸入變量名稱。編寫完成后的程序如圖6-16所示。2024/10/22二知識(shí)講座6.4功能塊(FB)

在實(shí)際應(yīng)用中機(jī)械抖動(dòng)和某些偶然情況會(huì)接通啟動(dòng)按鈕，此時(shí)會(huì)發(fā)生不可控情況甚至安全事故，為了解決這個(gè)問題我們可以在電路中添加一個(gè)接通延時(shí)定時(shí)器，定時(shí)器時(shí)間設(shè)置為1秒，即按下按鈕的時(shí)間大于等于1秒是才會(huì)接通電路，如果只是輕微抖動(dòng)并不會(huì)接通電路。2024/10/22二知識(shí)講座6.4功能塊(FB)圖6-17主程序調(diào)用FB塊在主程序中調(diào)用FB塊，調(diào)用時(shí)需要外部給定變量，上述定義的變量只是我們定義的引腳，其最終還是需要外部變量來存儲(chǔ)運(yùn)算以后的結(jié)果。在調(diào)用塊是會(huì)自動(dòng)生成數(shù)據(jù)塊，確定即可。調(diào)用情況如圖6-17所示。2024/10/22三工作任務(wù)任務(wù)

基于PLC的交通燈控制1.項(xiàng)目要求

有一交通燈控制系統(tǒng)，要求按下啟動(dòng)按鈕，紅綠燈開始運(yùn)行，南北方向紅燈亮20s，同時(shí)東西方向綠燈亮15s，15s后東西方向黃燈常亮3s，3s后以2HZ頻率閃爍2s；東西方向黃燈閃爍結(jié)束后，東西方向紅燈亮20s，同時(shí)南北方向綠燈亮15s，15s后南北方向黃燈常亮3s，3s后以2HZ頻率閃爍兩秒，循環(huán)執(zhí)行程序（如此循環(huán)）。按下停止按鈕，交通燈控制系統(tǒng)停止運(yùn)行。2024/10/22三工作任務(wù)2.項(xiàng)目分析（1）按下啟動(dòng)按鈕東西方向三個(gè)燈和南北方向三個(gè)燈按照邏輯關(guān)系運(yùn)行，按下停止按鈕停止系統(tǒng)。即需要2個(gè)輸入點(diǎn)和6個(gè)輸出點(diǎn)，CPU1214DC/DC/DCPLC是14個(gè)輸入點(diǎn)，10個(gè)晶閘管輸出點(diǎn)的PLC，滿足項(xiàng)目要求，故選用CPU1214DC/DC/DCPLC

（2）南北方向紅燈亮20s，同時(shí)東西方向綠燈亮15s，15s后東西方向黃燈常亮3s，3s后以2HZ頻率閃爍2s；東西方向黃燈閃爍結(jié)束后，東西方向紅燈亮20s，同時(shí)南北方向綠燈亮15s，15s后南北方向黃燈常亮3s，3s后以2HZ頻率閃爍兩秒。時(shí)間共計(jì)40s，在不考慮南北、東西方向輸出的情況下需要實(shí)現(xiàn)的邏輯功能是一樣的，使用子程序編程更加方便，邏輯結(jié)構(gòu)更清晰。（3）循環(huán)執(zhí)行程序，此時(shí)我們僅需要讓定時(shí)器自復(fù)位即可實(shí)現(xiàn)程序循環(huán)運(yùn)行。2024/10/22四任務(wù)實(shí)施1.控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

控制系統(tǒng)流程圖如6-18所示。圖6-18控制系統(tǒng)流程圖2024/10/22四任務(wù)實(shí)施2.I/O地址分配輸入信號(hào)輸出信號(hào)輸入元件

作用輸入繼電器輸出元件作用輸出繼電器SB0啟動(dòng)I0.0LED1南北向紅燈Q0.0SB1停止I0.1LED2南北向綠燈Q0.1

LED3南北向黃燈Q0.2

LED4東西向紅燈Q0.3

LED5東西向綠燈Q0.4

LED6東西向黃燈Q0.5表6-2交通燈控制系統(tǒng)I/O分配表2024/10/22四任務(wù)實(shí)施3.系統(tǒng)接線圖圖6-19控制系統(tǒng)接線圖2024/10/22四任務(wù)實(shí)施4.PLC程序設(shè)計(jì)圖6-20系統(tǒng)變量表（1）變量定義。變量表中的M0.0～M0.7是系統(tǒng)時(shí)鐘，以不同的頻率接通。其他變量如圖6-20所示。2024/10/22四任務(wù)實(shí)施4.PLC程序設(shè)計(jì)圖6-21新建FC子程序塊（2）子函數(shù)程序編寫。在項(xiàng)目樹程序塊選項(xiàng)中添加新塊，添加FC函數(shù)，命名為紅綠燈子程序，如圖6-21所示。2024/10/22四任務(wù)實(shí)施4.PLC程序設(shè)計(jì)圖6-22定義接口紅綠燈子程序FC1：雙擊FC1函數(shù)，塊接口定義如圖6-22所示。2024/10/22四任務(wù)實(shí)施FC1塊程序：程序段1：啟動(dòng)塊后開始計(jì)時(shí)程序段2：運(yùn)算程序及輸出“#定時(shí)器.ET”是程序段1中定時(shí)器的當(dāng)前定時(shí)時(shí)間引腳。即當(dāng)使能接通后定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間在0s-20s內(nèi)當(dāng)前方向紅燈接通；0s-15s另一個(gè)方向的綠燈接通；35s-38s另一個(gè)方向黃燈接通；18s-20s另一個(gè)方向黃燈以2HZ頻率接通。2024/10/22四任務(wù)實(shí)施（3）主程序設(shè)計(jì)。圖6-23添加新塊

在編寫子程序時(shí)在Inout中定義了定時(shí)器，因?yàn)樵谥鞒绦蛑姓{(diào)用FC塊時(shí)需要外部給定變量，保存運(yùn)算數(shù)據(jù)，所以需要新建定時(shí)器專用數(shù)據(jù)塊存儲(chǔ)定時(shí)器的運(yùn)算數(shù)據(jù)。

首先在項(xiàng)目樹中點(diǎn)擊添加新塊，如圖6-23所示。在添加新塊界面選擇數(shù)據(jù)塊，設(shè)置數(shù)據(jù)塊名稱為T2，數(shù)據(jù)塊類型選擇IEC-TIMER，如圖6-24所示。2024/10/22四任務(wù)實(shí)施圖6-24新建定時(shí)器專用數(shù)據(jù)塊

在編寫子程序時(shí)在Inout中定義了定時(shí)器，因?yàn)樵谥鞒绦蛑姓{(diào)用FC塊時(shí)需要外部給定變量，保存運(yùn)算數(shù)據(jù)，所以需要新建定時(shí)器專用數(shù)據(jù)塊存儲(chǔ)定時(shí)器的運(yùn)算數(shù)據(jù)。

首先在項(xiàng)目樹中點(diǎn)擊添加新塊，如圖6-23所示。在添加新塊界面選擇數(shù)據(jù)塊，設(shè)置數(shù)據(jù)塊名稱為T2，數(shù)據(jù)塊類型選擇IEC-TIMER，如圖6-24所示。2024/10/22四任務(wù)實(shí)施圖6-25新建兩個(gè)專用數(shù)據(jù)塊

同樣的方法再新建一個(gè)定時(shí)器專