電氣控制與PLC應(yīng)用技術(shù) 項(xiàng)目九 西門子S7-200系列 PLC在一般控制系統(tǒng)中的應(yīng)用

電氣控制與PLC技術(shù)博學(xué)多能厚德篤行項(xiàng)目九西門子S7-200系列PLC在一般控制系統(tǒng)中的應(yīng)用任務(wù)一三路搶答器PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)知點(diǎn)：1、 了解S7-200PLC邏輯取及線圈驅(qū)動(dòng)指令的使用；2、 了解S7-200PLC觸點(diǎn)串聯(lián)、并聯(lián)指令的使用；3、 了解S7-200PLC電路塊串聯(lián)、并聯(lián)指令的使用。應(yīng)會(huì)點(diǎn)：1、掌握電氣控制中“自鎖”控制規(guī)律在梯形圖程序設(shè)計(jì)中的應(yīng)用；2、掌握電氣控制中“互鎖”控制規(guī)律在梯形圖程序設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。一、任務(wù)簡述某三路搶答器有3個(gè)搶答席和1個(gè)主持人席，每個(gè)搶答席上各有1個(gè)搶答按鈕和1盞搶答指示燈。其控制要求如下：參賽者在允許搶答時(shí)，第一個(gè)按下?lián)尨鸢粹o的參賽者的搶答席上的指示燈將會(huì)亮，且釋放搶答按鈕后，指示燈仍然亮；此后另外兩個(gè)搶答席上即使再按各自的搶答按鈕，其指示燈也不會(huì)亮。這樣主持人就可以輕易的知道是誰第一個(gè)按下?lián)尨鹌鞯?。該題搶答結(jié)束后，主持人按下主持席上的復(fù)位按鈕后，指示燈熄滅，則又可以進(jìn)行下一題的搶答比賽。任務(wù)一三路搶答器PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)二、相關(guān)知識(shí)在前面我們已初步了解一些基本指令的基礎(chǔ)上，下面我們將進(jìn)一步介紹本任務(wù)需要用到的位操作指令的詳細(xì)內(nèi)容和用法。1、邏輯?。↙D/LDN）及線圈驅(qū)動(dòng)指令（=）（1）指令功能LD（load）：常開觸點(diǎn)邏輯運(yùn)算的開始。對(duì)應(yīng)梯形圖則為在左側(cè)母線或線路分支點(diǎn)處初始裝載一個(gè)常開觸點(diǎn)。LDN（loadnot）：常閉觸點(diǎn)邏輯運(yùn)算的開始（即對(duì)操作數(shù)的狀態(tài)取反），對(duì)應(yīng)梯形圖則為在左側(cè)母線或線路分支點(diǎn)處初始裝載一個(gè)常閉觸點(diǎn)。

=（OUT）：輸出指令，對(duì)應(yīng)梯形圖則為線圈驅(qū)動(dòng)。

任務(wù)一三路搶答器PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)裝載及線圈驅(qū)動(dòng)指令的使用說明如下：①LD、LDN的操作數(shù)：I，Q，M，SM，T，C，S。②=：線圈輸出指令，可用于輸出繼電器、輔助繼電器、定時(shí)器及計(jì)數(shù)器等，但不能用于輸入繼電器，同一輸出觸點(diǎn)只能用一次，否則有邏輯錯(cuò)誤。③“=”指令的操作數(shù)：Q，M，SM，T，C，S。（2）指令格式如圖9-1所示。

任務(wù)一三路搶答器PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2、觸點(diǎn)串聯(lián)指令（A/AN）（1）指令功能A（And）：與操作，在梯形圖中表示串聯(lián)連接單個(gè)常開觸點(diǎn)。AN（Andnot）：與非操作，在梯形圖中表示串聯(lián)連接單個(gè)常閉觸點(diǎn)。觸點(diǎn)串聯(lián)指令使用說明如下：①A、AN指令：是單個(gè)觸點(diǎn)指令，可連續(xù)使用。②A、AN的操作數(shù)：I，Q，M，SM，T，C，S。任務(wù)一三路搶答器PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

（2）指令格式如圖9-2所示

任務(wù)一三路搶答器PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3、觸點(diǎn)并聯(lián)指令（O/ON）（1）指令功能O（Or）：或操作，在梯形圖中表示并聯(lián)連接一個(gè)常開觸點(diǎn)。ON（Ornot）：或非操作，在梯形圖中表示并聯(lián)連接一個(gè)常閉觸點(diǎn)。觸點(diǎn)并聯(lián)指令使用說明如下：①O、ON指令：是單個(gè)觸點(diǎn)并聯(lián)指令，可連續(xù)使用。

②O、ON的操作數(shù)：I，Q，M，SM，T，C，S。

任務(wù)一三路搶答器PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

（2）指令格式如圖9-3所示

任務(wù)一三路搶答器PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

4、電路塊的串聯(lián)指令（ALD）（1）指令功能ALD（AndLoad）：塊“與”操作，用于并聯(lián)電路塊的串聯(lián)連接。并聯(lián)電路塊的串聯(lián)連接指令說明如下：①并聯(lián)電路塊與前面的電路串聯(lián)時(shí)，使用ALD指令。電路塊的起點(diǎn)用LD或LDN指令，并聯(lián)電路塊結(jié)束后，使用ALD指令與前面的電路塊串聯(lián)。②ALD無操作數(shù)。任務(wù)一三路搶答器PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

（2）指令格式如圖9-4所示任務(wù)一三路搶答器PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

5、電路塊的并聯(lián)指令（OLD）（1）指令功能OLD（OrLoad）：塊“或”操作，用于串聯(lián)電路塊的并聯(lián)連接。串并聯(lián)電路塊的并串聯(lián)連接指令說明如下：①串聯(lián)電路塊與上面的電路并聯(lián)時(shí)，使用OLD指令。電路塊的起點(diǎn)用LD或LDN指令，串聯(lián)電路塊結(jié)束后，使用OLD指令與前面的電路塊并聯(lián)。②OLD無操作數(shù)。

任務(wù)一三路搶答器PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

（2）指令格式如圖9-5所示。任務(wù)一三路搶答器PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)三、應(yīng)用實(shí)施搶答器系統(tǒng)是由PLC作為中央控制器，加上搶答按鈕及指示燈和線路等組成。主要分為若干位選手和主持人兩部分控制環(huán)節(jié)。每位選手面前有一個(gè)按鈕用于搶答，并且有一盞指示燈表示誰先搶到問題。有的搶答器還是用蜂鳴器或者數(shù)碼顯示管來顯示先搶到問題的哪位選手。而主持人面前有一個(gè)復(fù)位按鈕，用于當(dāng)上一輪搶答結(jié)束后，無論哪位選手搶到問題，復(fù)位系統(tǒng)至初始狀態(tài)，為下一輪搶答開始做準(zhǔn)備。任務(wù)一三路搶答器PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

1、PLC的選型從上面的分析可知本控制系統(tǒng)有4路輸入信號(hào)，包括3個(gè)選手的搶答按鈕SB1、SB2、SB3和1個(gè)主持人復(fù)位按鈕SB0。有3路輸出信號(hào)，即作為控制對(duì)象的3盞搶答指示燈L1、L2、L3。輸入輸出信號(hào)均為開關(guān)量。所以控制系統(tǒng)可選用CPU224，集成14輸入/10輸出共24個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)，滿足控制要求，而且還有一定的余量。

任務(wù)一三路搶答器PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2、I/O分配表三路搶答器PLC控制系統(tǒng)的I/O分配表見表9-1

任務(wù)一三路搶答器PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

3、PLC外部接線圖三路搶答器PLC控制系統(tǒng)的外部接線圖見圖9-6。任務(wù)一三路搶答器PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

4、程序設(shè)計(jì)搶答器的程序設(shè)計(jì)如圖9-7所示。

任務(wù)一三路搶答器PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)搶答器的程序設(shè)計(jì)的要點(diǎn)有兩處：一是如何實(shí)現(xiàn)搶答器指示燈的“自鎖”功能，即當(dāng)某一搶答席搶答成功后，即使釋放其搶答按鈕，其指示燈仍然亮，直至主持人進(jìn)行復(fù)位才熄滅。二是如何保證一位選手搶答后，其他兩位選手后搶無效（不會(huì)亮燈），即“互鎖”功能，同時(shí)由于是三個(gè)人搶答，所以要“兩兩互鎖”。

（1）自鎖環(huán)節(jié)以Q0.1為例，見圖9-8，當(dāng)I0.1接通通電后，由圖9-7可得Q0.1通電，隨后，即使I0.1斷開，由于Q0.1仍保持得電狀態(tài)，故與I0.1并聯(lián)的Q0.1開關(guān)處于接通狀態(tài)，因此Q0.1進(jìn)入自鎖狀態(tài)。同理，Q0.2、Q0.3也一樣能夠?qū)崿F(xiàn)自鎖。

任務(wù)一三路搶答器PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

（2）互鎖環(huán)節(jié)繼續(xù)以Q0.1為例，見圖9-9，在Q0.1的這個(gè)通路中，Q0.2與Q0.3以常閉開關(guān)的形式串聯(lián)存在，當(dāng)Q0.2或Q0.3點(diǎn)亮?xí)r，開關(guān)Q0.2或Q0.3將斷開，從而使得此條通路斷開，按鈕I0.1無效，實(shí)現(xiàn)三個(gè)按鈕的兩兩互鎖。

任務(wù)一三路搶答器PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

（3）復(fù)位環(huán)節(jié)在本例中，主持人可以通過操作按鈕，實(shí)現(xiàn)搶答器指示燈的復(fù)位，這一操作實(shí)現(xiàn)方法如下：以Q0.1為例，見圖9-10，將I0.0作為一常閉開關(guān)與互鎖進(jìn)行串聯(lián)，倘若Q0.1處于斷電狀態(tài)，則不起任何作用，倘若Q0.1處于通電狀態(tài)，則由于復(fù)位按鈕被按下后，I0.0常閉觸點(diǎn)斷開，使得Q0.1線圈斷電，其自鎖觸點(diǎn)斷開；松開復(fù)位按鈕，I0.0常閉觸點(diǎn)恢復(fù)閉合，但由于Q0.1自鎖觸點(diǎn)已斷開，Q0.1線圈無法恢復(fù)得電，即實(shí)現(xiàn)復(fù)位操作。5、程序調(diào)試

檢查完后將程序下載到PLC，運(yùn)行調(diào)試，如有問題，檢查排除故障。

任務(wù)一三路搶答器PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)四、操作技能考評(píng)通過對(duì)本任務(wù)相關(guān)知識(shí)的了解和應(yīng)用操作實(shí)施，對(duì)本任務(wù)實(shí)際掌握情況進(jìn)行操作技能考評(píng)，具體考核要求和考核標(biāo)準(zhǔn)如下表9-2進(jìn)行。任務(wù)一三路搶答器PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)教學(xué)小結(jié)本任務(wù)主要是讓同學(xué)們熟悉和掌握PLC編程中的位操作類指令，位操作指令是PLC常用的基本指令，主要包括對(duì)單個(gè)觸點(diǎn)的操作和對(duì)多個(gè)觸點(diǎn)形成的電路塊的操作，有串聯(lián)與并聯(lián)兩種類型，對(duì)應(yīng)于邏輯上的“與”邏輯關(guān)系和“或”邏輯關(guān)系。位操作指令能夠?qū)崿F(xiàn)基本的位邏輯運(yùn)算和控制。任務(wù)一三路搶答器PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)二水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)知點(diǎn)：1、了解S7-200PLC置位復(fù)位指令的使用；2、了解S7-200PLC邊沿脈沖指令的使用。應(yīng)會(huì)點(diǎn)：掌握時(shí)序圖對(duì)PLC程序進(jìn)行分析的能力。

任務(wù)二水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一、任務(wù)簡述水塔與水池的工作方式：當(dāng)水池水位低于下限水位S4時(shí)，電磁閥Y打開給水池注水；當(dāng)水池水位高于上限水位S3時(shí)，電磁閥Y關(guān)閉。當(dāng)水塔水位低于下限水位S2時(shí)，水泵M工作，抽取水池中的水，向水塔供水；當(dāng)水塔水位高于上限水位S1時(shí)，水泵M停止工作。

當(dāng)水塔水位低于下限水位S2，但同時(shí)水池水位也低于其下限水位S4時(shí)，水泵M不啟動(dòng)。S1、S2、S3、S4為四個(gè)液位傳感器，用于測量水位的高低，其工作原理是：當(dāng)水位漫過液位傳感器時(shí)，該傳感器為ON，否則為OFF。任務(wù)二水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)二水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)圖9-12水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)示意圖二、相關(guān)知識(shí)在前面我們已初步了解一些位操作指令的基礎(chǔ)上，下面我們將進(jìn)一步介紹本任務(wù)需要用到的指令的詳細(xì)內(nèi)容和用法。1、置位/復(fù)位指令（S/R）（1）指令功能置位指令S（Set）：使能輸入有效后從起始位S-bit開始的N個(gè)位置“1”并保持。復(fù)位指令R（Reset）：使能輸入有效后從起始位R-bit開始的N個(gè)位清“0”并保持。

任務(wù)二水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（2）指令格式如表9-3所示，用法如圖9-13所示。時(shí)序分析如圖9-14所示。任務(wù)二水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2、邊沿觸發(fā)指令（EU/ED）（1）指令功能EU（EdgeUp）指令：在EU指令前有一個(gè)上升沿時(shí)（OFF→ON）產(chǎn)生一個(gè)寬度為一個(gè)掃描周期的脈沖，驅(qū)動(dòng)其后輸出線圈。ED（EdgeDown）指令：在ED指令前有一個(gè)下降沿時(shí)（ON→OFF）產(chǎn)生一個(gè)寬度為一個(gè)掃描周期的脈沖，驅(qū)動(dòng)其后輸出線圈。

任務(wù)二水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（2）指令格式如表9-4所示，用法如圖9-15。任務(wù)二水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)時(shí)序分析見圖9-16：程序分析如下：I0.0的上升沿，經(jīng)觸點(diǎn)（EU）產(chǎn)生一個(gè)掃描周期的時(shí)鐘脈沖，驅(qū)動(dòng)輸出線圈M0.0導(dǎo)通一個(gè)掃描周期，M0.0的常開觸點(diǎn)閉合一個(gè)掃描周期，使輸出線圈Q0.0置位為1，并保持。I0.1的下降沿，經(jīng)觸點(diǎn)（ED）產(chǎn)生一個(gè)掃描周期的時(shí)鐘脈沖，驅(qū)動(dòng)輸出線圈M0.1導(dǎo)通一個(gè)掃描周期，M0.1的常開觸點(diǎn)閉合一個(gè)掃描周期，使輸出線圈Q0.0復(fù)位為0，并保持。

任務(wù)二水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)三、應(yīng)用實(shí)施該任務(wù)的設(shè)計(jì)難點(diǎn)在于要區(qū)分蓄水和用水兩個(gè)過程中水位的變化。對(duì)于水池而言，電磁閥打開是蓄水，水泵打開則是用水；對(duì)于水塔而言，水泵打開則是蓄水，而水塔用的水減少則是因?yàn)橛脩羰褂没蜃匀徽舭l(fā)所致。對(duì)于這兩個(gè)過程中，一定要把握好對(duì)電磁閥和水泵的啟動(dòng)、停止條件的判斷。對(duì)于水位基于上限位和下限位之間時(shí)，究竟是繼續(xù)蓄水還是不啟動(dòng)蓄水，則要看是處在哪個(gè)過程中，即要明確水位變化的方向。任務(wù)二水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1、PLC的選型從上面的分析可知系統(tǒng)有4路輸入信號(hào)，包括水池和水塔的上下限位開關(guān)。有2路輸出信號(hào)，用于水池蓄水的電磁閥和給水池抽水給水塔蓄水的水泵電機(jī)。輸入輸出均為開關(guān)量。所以控制系統(tǒng)可選用CPU224，集成14輸入/10輸出共24個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)，滿足控制要求，而且還有一定的余量。任務(wù)二水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2、I/O地址分配水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)的I/O地址分配見表9-5。任務(wù)二水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3、PLC外部接線圖水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)的外部接線圖如圖9-17。任務(wù)二水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4、PLC程序水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)的梯形圖程序見圖9-18。任務(wù)二水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)二水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)程序說明：網(wǎng)絡(luò)1：初始狀態(tài)，水池和水塔內(nèi)皆為空，電磁閥、水泵及所有液位傳感器都為OFF；網(wǎng)絡(luò)2：當(dāng)水池水位降至下限位時(shí)，S4發(fā)出信號(hào)；網(wǎng)絡(luò)3：當(dāng)水池水位降至下限位時(shí)，或者水池中本身無水，則打開電磁閥Y給水池注水；網(wǎng)絡(luò)4：當(dāng)水池水位升至上限位時(shí)，S3發(fā)出信號(hào)；網(wǎng)絡(luò)5：當(dāng)水池水位升至上限位時(shí)，關(guān)閉電磁閥，停止給水池注水；網(wǎng)絡(luò)6：當(dāng)水塔水位降至下限位時(shí)，S2發(fā)出信號(hào)；任務(wù)二水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)程序說明：網(wǎng)絡(luò)7：當(dāng)水塔水位降至下限位時(shí)，或者水塔中本身就沒有水，則啟動(dòng)水泵M從水池中抽水，但前提是水池中有水（水池水位必須在下限位以上）；網(wǎng)絡(luò)8：當(dāng)水塔水位升至上限位時(shí)，S1發(fā)出信號(hào)；網(wǎng)絡(luò)9：當(dāng)水塔水位升至上限位，或者水池中本身無水，水泵都停止工作。任務(wù)二水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)四、操作技能考評(píng)通過對(duì)本任務(wù)相關(guān)知識(shí)的了解和應(yīng)用操作實(shí)施，對(duì)本任務(wù)實(shí)際掌握情況進(jìn)行操作技能考評(píng)，具體考核要求和考核標(biāo)準(zhǔn)如下表9-6進(jìn)行。任務(wù)二水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)教學(xué)小結(jié)本任務(wù)，我們掌握了置位、復(fù)位指令的使用，在上一任務(wù)中，我們學(xué)習(xí)了梯形圖中的“自鎖”這一典型環(huán)節(jié)，請(qǐng)同學(xué)們對(duì)比這兩者有何異同。邊沿脈沖指令在PLC程序設(shè)計(jì)中的應(yīng)用頗多，目前我們掌握了兩種邊沿脈沖指令，一種是針對(duì)上升沿產(chǎn)生一個(gè)掃描周期的脈沖，另一種是針對(duì)前面邏輯運(yùn)算結(jié)果的下降沿產(chǎn)生一個(gè)掃描周期的脈沖，兩者都可以用來獲取啟動(dòng)和停止信號(hào)，運(yùn)用在不同的場合。因此，時(shí)序分析在本任務(wù)顯得非常重要，希望同學(xué)們更要學(xué)會(huì)作時(shí)序圖來對(duì)PLC程序進(jìn)行分析，熟練的掌握時(shí)序分析法，可以為今后進(jìn)行PLC的程序設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)。

任務(wù)二水塔水位自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)三十字路口交通燈PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)三十字路口交通燈PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)知點(diǎn)：了解S7-200PLC定時(shí)器指令的使用。應(yīng)會(huì)點(diǎn)：掌握根據(jù)時(shí)序圖設(shè)計(jì)PLC梯形圖程序的能力。

任務(wù)三十字路口交通燈PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)一、任務(wù)簡述該交通燈系統(tǒng)設(shè)有啟動(dòng)、停止和屏蔽開關(guān)，其中屏蔽開關(guān)接通時(shí)，交通燈系統(tǒng)仍然運(yùn)行，但沒有輸出信號(hào)，作為系統(tǒng)的內(nèi)部測試使用。

當(dāng)觸發(fā)啟動(dòng)信號(hào)后，南北方向紅燈亮?xí)r，東西方向綠燈亮，當(dāng)東西方向綠燈亮到設(shè)定時(shí)間時(shí)（10s），綠燈閃爍三次，閃爍周期為1s，然后黃燈亮2s，當(dāng)東西方向黃燈熄滅后，南北方向綠燈亮，東西方向紅燈亮，當(dāng)南北方向綠燈亮到設(shè)定時(shí)間時(shí)（10s），綠燈閃爍三次，閃爍周期為1s，然后黃燈亮2s，當(dāng)南北方向黃燈熄滅后，再轉(zhuǎn)回南北方向紅燈亮，東西方向綠燈亮……周而復(fù)始，不斷循環(huán)，如圖9-22所示。任務(wù)三十字路口交通燈PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

圖9-22十字路口交通燈控制示意圖任務(wù)三十字路口交通燈PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)二、相關(guān)知識(shí)在前面我們已初步了解一些基本指令，在本任務(wù)中，我們采用了時(shí)序圖對(duì)一個(gè)控制系統(tǒng)進(jìn)行時(shí)序分析，通過找出各個(gè)輸出信號(hào)的起止時(shí)刻，將各個(gè)控制對(duì)象用一張時(shí)序圖表示出來，如圖9-23所示。任務(wù)三十字路口交通燈PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)1、定時(shí)器指令應(yīng)用舉例(1)用接在I0.0輸入端的光電開關(guān)檢測傳送帶上通過的產(chǎn)品，有產(chǎn)品通過時(shí)I0.0為ON，如果在10s內(nèi)沒有產(chǎn)品通過，由Q0.0發(fā)出報(bào)警信號(hào)，用I0.1輸入端外接的開關(guān)解除報(bào)警信號(hào)。對(duì)應(yīng)的梯形圖如圖9-28所示。任務(wù)三十字路口交通燈PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)（2）在報(bào)警、娛樂場合，閃爍電路隨處可見，下圖就是一個(gè)典型的閃爍電路的例子。程序及時(shí)序分析如圖9-29所示。

任務(wù)三十字路口交通燈PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)三、應(yīng)用實(shí)施1、PLC選型從上面的分析可知本控制系統(tǒng)有3路輸入信號(hào)，分別為交通燈控制系統(tǒng)的啟動(dòng)、停止和屏蔽開關(guān)。有6路輸出信號(hào)，包括南北方向的紅燈、綠燈和黃燈，以及東西方向的紅燈、綠燈和黃燈。輸入輸出信號(hào)均為開關(guān)量。所以控制系統(tǒng)可選用CPU224，集成14輸入/10輸出共24個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)，滿足控制要求，而且還有一定的余量。任務(wù)三十字路口交通燈PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)2、PLC的I/O分配十字路口交通燈的PLC控制系統(tǒng)的I/O地址分配見表9-7表9-7十字路口交通燈的PLC控制系統(tǒng)的I/O地址分配表

任務(wù)三十字路口交通燈PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)3、PLC外部接線圖十字路口交通燈的PLC控制系統(tǒng)的外部接線圖如圖9-26。

任務(wù)三十字路口交通燈PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)4、梯形圖程序十字路口交通燈的PLC控制系統(tǒng)的梯形圖程序見圖9-31。

任務(wù)三十字路口交通燈PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)三十字路口交通燈PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)三十字路口交通燈PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)5、程序調(diào)試 檢查完后將程序下載到PLC，運(yùn)行調(diào)試，如有問題，檢查排除故障。四、操作技能考評(píng)通過對(duì)本任務(wù)相關(guān)知識(shí)的了解和應(yīng)用操作實(shí)施，對(duì)本任務(wù)實(shí)際掌握情況進(jìn)行操作技能考評(píng)，具體考核要求和考核標(biāo)準(zhǔn)如下表9-8進(jìn)行。任務(wù)三十字路口交通燈PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)任務(wù)三十字路口交通燈PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)教學(xué)小結(jié)定時(shí)器是PLC中最常用的元器件之一。用好定時(shí)器對(duì)PLC程序設(shè)計(jì)非常重要。西門子S7-200PLC中常用的定時(shí)器主要有TON、TOF和TONR，前兩種分別對(duì)應(yīng)繼電器控制系統(tǒng)中的通電延時(shí)型繼電器和斷電延時(shí)型定時(shí)器，第三種是PLC特有的保持型定時(shí)器。在包含定時(shí)器的PLC程序中，作時(shí)序圖非常重要，不僅可以根據(jù)梯形圖畫出時(shí)序圖（即時(shí)序分析），也可以根據(jù)時(shí)序圖反過來設(shè)計(jì)梯形圖程序。根據(jù)時(shí)序圖設(shè)計(jì)梯形圖的關(guān)鍵在于，如果準(zhǔn)確的找出了各線圈的可靠的開啟和關(guān)斷條件，則它的程序也就編寫出來了。任務(wù)四全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)應(yīng)知點(diǎn)：了解S7-200PLC計(jì)數(shù)器指令的使用。應(yīng)會(huì)點(diǎn)：掌握根據(jù)工程狀態(tài)設(shè)計(jì)PLC梯形圖程序的能力。任務(wù)四全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制系統(tǒng)的

設(shè)計(jì)一、任務(wù)簡述全自動(dòng)洗衣機(jī)的工作方式：（1）按啟動(dòng)按鈕，首先進(jìn)水電磁閥打開，進(jìn)水指示燈亮。（2）當(dāng)水位到達(dá)上限時(shí)，進(jìn)水指示燈滅，攪拌輪正反輪流攪拌，各兩次。（3）等待幾秒鐘，排水閥打開，排水指示燈亮，而后甩干桶燈亮了又滅。（4）當(dāng)水位降至下限時(shí)，排水指示燈滅，進(jìn)水指示燈亮。（5）重復(fù)兩次（1）~（4）的過程。（6）水位第三次降至下限時(shí)，蜂鳴器報(bào)警5s后，整個(gè)過程結(jié)束。操作過程中，如果按下停止按鈕，可隨時(shí)終止洗衣機(jī)的運(yùn)行。手動(dòng)排水按鈕是獨(dú)立操作命令，手動(dòng)排水的前提是水位沒有降至下限位。任務(wù)四全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制系統(tǒng)的

設(shè)計(jì)任務(wù)四全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制系統(tǒng)的

設(shè)計(jì)圖9-30全自動(dòng)洗衣機(jī)控制系統(tǒng)示意圖

任務(wù)四全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制系統(tǒng)的

設(shè)計(jì)二、相關(guān)知識(shí)1．計(jì)數(shù)器指令介紹計(jì)數(shù)器利用輸入脈沖上升沿累計(jì)脈沖個(gè)數(shù)。計(jì)數(shù)器當(dāng)前值大于或等于預(yù)置值時(shí)，狀態(tài)位置1。S7-200系列PLC有三類計(jì)數(shù)器：CTU-加計(jì)數(shù)器，CTUD-加/減計(jì)數(shù)器，CTD-減計(jì)數(shù)。任務(wù)四全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制系統(tǒng)的

設(shè)計(jì)（1）計(jì)數(shù)器指令格式如表9-10所示任務(wù)四全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制系統(tǒng)的

設(shè)計(jì)（2）計(jì)數(shù)器工作原理分析①加計(jì)數(shù)器指令（CTU）當(dāng)CU端有上升沿輸入時(shí)，計(jì)數(shù)器當(dāng)前值加1。當(dāng)計(jì)數(shù)器當(dāng)前值大于或等于設(shè)定值（PV）時(shí)，該計(jì)數(shù)器的狀態(tài)位置1，即其常開觸點(diǎn)閉合。計(jì)數(shù)器仍計(jì)數(shù)，但不影響計(jì)數(shù)器的狀態(tài)位。直至計(jì)數(shù)達(dá)到最大值（32767）。當(dāng)R=1時(shí)，計(jì)數(shù)器復(fù)位，即當(dāng)前值清零，狀態(tài)位也清零。②加/減計(jì)數(shù)指令（CTUD）當(dāng)CU端（CD端）有上升沿輸入時(shí)，計(jì)數(shù)器當(dāng)前值加1（減1）。當(dāng)計(jì)數(shù)器當(dāng)前值大于或等于設(shè)定值時(shí)，狀態(tài)位置1，即其常開觸點(diǎn)閉合。當(dāng)R=1時(shí)，計(jì)數(shù)器復(fù)位，即當(dāng)前值清零，狀態(tài)位也清零。加減計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)范圍：–32768~32767。

任務(wù)四全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制系統(tǒng)的

設(shè)計(jì)（2）計(jì)數(shù)器工作原理分析③減計(jì)數(shù)指令（CTD）當(dāng)復(fù)位LD有效時(shí)，LD=1，計(jì)數(shù)器把設(shè)定值（PV）裝入當(dāng)前值存儲(chǔ)器，計(jì)數(shù)器狀態(tài)位復(fù)位（置0）。當(dāng)LD=0，即計(jì)數(shù)脈沖有效時(shí)，開始計(jì)數(shù)，CD端每來一個(gè)輸入脈沖上升沿，減計(jì)數(shù)的當(dāng)前值從設(shè)定值開始遞減計(jì)數(shù)，當(dāng)前值等于0時(shí)，計(jì)數(shù)器狀態(tài)位置位（置1），停止計(jì)數(shù)。

任務(wù)四全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制系統(tǒng)的

設(shè)計(jì)2．計(jì)數(shù)器指令舉例加減計(jì)數(shù)器指令應(yīng)用示例，程序及運(yùn)行時(shí)序如圖9-32所示。任務(wù)四全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制系統(tǒng)的

設(shè)計(jì)三、應(yīng)用實(shí)施工業(yè)洗衣機(jī)適用于洗滌各種棉織、毛紡、麻類、化纖混紡等衣物織品，在服裝廠、水洗廠、工礦企業(yè)、學(xué)校、賓館、酒店、醫(yī)院等的洗衣房具有廣泛應(yīng)用，是減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高工作效率，降低能耗的理想設(shè)備。從世界上第一臺(tái)洗衣機(jī)問世，工業(yè)洗衣機(jī)就相伴而生。就像整個(gè)工業(yè)革命帶來的巨變一樣，今天越來越自動(dòng)化的洗滌機(jī)械使當(dāng)年用手搓洗的生活改頭換面。任務(wù)四全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制系統(tǒng)的

設(shè)計(jì)1、PLC的選型從上面的分析可知本控制系統(tǒng)有5路輸入信號(hào)，為兩個(gè)液位傳感器和三個(gè)控制按鈕。有6路輸出信號(hào)，包括兩個(gè)電磁閥、三個(gè)接觸器和一個(gè)蜂鳴器。輸入輸出信號(hào)均為開關(guān)量。所以控制系統(tǒng)可選用CPU224，集成14輸入/10輸出共24個(gè)數(shù)字量I/O點(diǎn)，滿足控制要求，而且還有一定的余量。任務(wù)四全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制系統(tǒng)的

設(shè)計(jì)2、I/O地址分配全自動(dòng)洗衣機(jī)的PLC控制系統(tǒng)的I/O地址分配見表9-11。任務(wù)四全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制系統(tǒng)的

設(shè)計(jì)3、PLC外部接線圖全自動(dòng)洗衣機(jī)的PLC控制系統(tǒng)的外部接線圖如圖9-33。任務(wù)四全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制系統(tǒng)的

設(shè)計(jì)4、PLC程序全自動(dòng)洗衣機(jī)的PLC控制系統(tǒng)的梯形圖程序見圖9-34。任務(wù)四全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制系統(tǒng)的

設(shè)計(jì)4、PLC程序全自動(dòng)洗衣機(jī)的PLC控制系統(tǒng)的梯形圖程序見圖9-34。任務(wù)四全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制系統(tǒng)的

設(shè)計(jì)4、PLC程序全自動(dòng)洗衣機(jī)的PLC控制系統(tǒng)的梯形圖程序見圖9-34。任務(wù)四全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制系統(tǒng)的

設(shè)計(jì)4、PLC程序全自動(dòng)洗衣機(jī)的PLC控制系統(tǒng)的梯形圖程序見圖9-34。任務(wù)四全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制系統(tǒng)的

設(shè)計(jì)4、PLC程序全自動(dòng)洗衣機(jī)的PLC控制系統(tǒng)的梯形圖程序見圖9-34。任務(wù)四全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制系統(tǒng)的

設(shè)計(jì)4、PLC程序全自動(dòng)洗衣機(jī)的PLC控制系統(tǒng)的梯形圖程序見圖9-34。任務(wù)四全自動(dòng)洗衣機(jī)PLC控制系統(tǒng)的

設(shè)計(jì)4、PLC程序全自動(dòng)洗衣機(jī)的PLC控制系統(tǒng)的梯形圖程序見圖9-34。任務(wù)四全自動(dòng)洗衣機(jī)P