PLC技術應用課件：三節(jié)傳送帶控制

2026PLC技術應用ProgrammableLogicControllerCONTENTS02定時器的工作原理與掃描機制04三節(jié)傳送帶控制03定時器介紹01定時器的使用學習任務及學習目標學習任務在農業(yè)、工礦企業(yè)和交通運輸業(yè)中需要輸送各種固體塊狀和粉末狀物料或成件物品，需要用到傳送帶，輸送帶能連續(xù)化、高效率、大傾角運輸，輸送帶操作安全，使用簡單方便，維修容易，運費低廉，并能夠縮短運輸距離，降低成本，節(jié)約人力物力，因此廣泛應用于水泥、焦化、冶金、化工、鋼鐵等行業(yè)中輸送距離較短、輸送量較小的場合，傳送帶示意圖如圖3-1所示。本任務以PLC控制三節(jié)傳送帶系統(tǒng)為例來學習和訓練?，F有三條皮帶運輸機構成傳送系統(tǒng)，示意圖如圖3-2所示，三條傳送帶分別由三臺電動機驅動（實訓中我們用指示燈模擬），最上面的為第一節(jié)傳送帶由電動機M1驅動，中間的為第二節(jié)傳送帶由電動機M2驅動，最下面的為第三節(jié)傳送帶由電動機M3驅動。為防止物料堆積，啟動時要求第三節(jié)傳送帶先啟動，一段時間后第二節(jié)傳送帶再啟動，再一段時間后第一節(jié)傳送帶最后啟動；為了保證物料全部運出皮帶機，停止時先停止第一節(jié)傳送帶，一段時間后再停止第二節(jié)傳送帶，一段時間后再停止第三節(jié)傳送帶。具體控制要求如下：學習任務及學習目標學習任務（1）按下啟動按鈕SB1，第三節(jié)傳送帶驅動電機M1先得電啟動，5s后第二節(jié)傳送帶驅動電機M2啟動，5s后第三節(jié)傳送帶驅動電機M3啟動運行。（2）停止時按下停止按鈕SB2，第一節(jié)傳送帶驅動電機M3先失電停止，8s后第二節(jié)傳送帶驅動電機M2失電停止，8s后第三節(jié)傳送帶驅動電機M1失電停止。（3）在工作中如果遇到緊急情況，按下急停按鈕SB3所有設備立即停止，再次按下啟動按鈕重新開始。（4）系統(tǒng)根據需要設置運行指示，系統(tǒng)通電后，紅色指示燈亮，表示設備處于待機狀態(tài)。當系統(tǒng)啟動和停止過程中，指示燈以亮1s滅2s的頻率閃爍，表示設備正在啟動或停止，當系統(tǒng)啟動完成，三節(jié)傳送帶都在運行時，綠色指示燈常亮，表示設備正在運行。圖3-1工業(yè)傳送帶示意圖圖3-2三節(jié)傳送帶工作示意圖學習任務及學習目標學習目標（1）掌握PLC中定時器功能、分類、表示形式、使用方法，能夠使用定時器實現常用時間控制程序的設計。能夠編寫三臺電動機順啟逆停PLC控制程序，按照需要分配輸入輸出端口，聯(lián)機調試實現控制功能。（2）在掌握PLC外部接線規(guī)則的基礎上，熟練掌握PLC控制系統(tǒng)電氣原理圖設計，具有安全意識，熟練掌握PLC控制系統(tǒng)線路的檢查和檢測方法，能夠將安全風險降到最低。（3）能夠靈活應用定時器實現流水燈、跑馬燈、燈閃爍、長延時、限時等控制功能，能夠舉一反三解決時間控制的場景和要求。（4）使用經驗設計法設計梯形圖，要求學生積極探索，各抒己見，并嘗試獨立完成擴展任務，體現創(chuàng)新精神。（5）在實訓中，養(yǎng)成安全第一、規(guī)范操作的意識，養(yǎng)成細心、認真的工作態(tài)度，養(yǎng)成節(jié)約的良好習慣，能夠與組員一起完成工作任務，培養(yǎng)溝通和團結合作能力。定時器介紹01定時器介紹一、定時器的分類指令符號說明TONTxxx，PT接通延時定時器（TON）：用于測定單獨的時間間隔。TONRTxxx，PT保持型接通延時定時器（TONR）：用于累積多個定時時間間隔的時間值。TOFTxxx，PT斷開延時定時器（TOF）：用于在OFF（或FALSE）條件之后延長一定時間間隔，例如冷卻電機的延時。定時器介紹一、定時器的分類輸入/輸出數據類型操作數TxxxWORD定時器編號（T0至T255）INBOOLI、Q、V、M、SM、S、T、C、L、能流PTINTIW、QW、VW、MW、SMW、SW、T、C、LW、AC、AIW、*VD、*LD、*AC、常數表3-5定時器的數據類型和操作數定時器介紹二、定時器的分辨率定時器的分辨率（時基）決定了每個時間間隔的長短。S7-200SMART提供了256個可供使用的定時器，即用戶可用的定時器號為T0-T255。TON、TONR和TOF定時器提供三種分辨率：1ms、10ms和100ms。（當前值的每個單位均為時基的倍數。例如，使用10ms定時器時，計數50表示經過的時間為500ms）。Txxx定時器編號分配決定定時器的分辨率。分配有效的定時器編號后，分辨率會顯示在LAD或FBD定時器功能框中。定時器編號與分辨率對應關系如表所示。定時器類型分辨率最大定時值定時器值TONR（可保持）1ms32.767s（0.546min）T0，T6410ms327.67s（5.46min）T1-T4，T65-T68100ms3276.7s（54.6min）T5-T31，T69-T95TON、TOF1ms32.767s（0.546min）T32，T9610ms327.67s（5.46min）T33-T36，T97-T100100ms3276.7s（54.6min）T37-T63，T101-T255定時器的工作原理與掃描機制02定時器的工作原理與掃描機制開關量的邏輯控制一、PLC的內部結構

S7-200系列PLC的每個定時器均有一個16位的當前值寄存器、一個16位的預置值寄存器以及一個狀態(tài)位。其中，當前值寄存器用以存放當前值SV，預置值寄存器用以存放時間的預置值PT（PresetTime，PT），狀態(tài)位反映其觸點的狀態(tài)。當前值和預置值均為16位有符號整數（INT），數值范圍是1~32767。每個定時器可提供無數對常開觸點和常閉觸點供編程使用，其設定時間可以在程序中直接設置，還可以通過PLC內部的模擬電位器或PLC外接的撥碼開關方便地隨時修改。每個定時器都有兩個相關的變量：（1）當前值，指定時器累計時間的當前值，它存放在定時器的當前值寄存器（16bit）中。（2）定時器位，當定時器當前值等于或大于預置值時，該定時器位被置為“1”。定時器的定時時間=預置值PT*時基（ms），其中，預置值PT的數據類型是有符號整數（INT）。例如，TON指令使用定時器T37（時基為100ms），預置值為100，則定時時間T=100×100ms=10000ms=10s。定時器的使能輸入有效后，當前值SV寄存器開始對PLC內部的時基脈沖進行增1計數，當計數值等于或大于定時器的預置值后，狀態(tài)位置1。其中，最小計時單位為時基脈沖的寬度。從定時器使能輸入有效，到狀態(tài)位輸出有效，經過的時間也就是定時時間。一、定時器的工作原理定時器的工作原理與掃描機制開關量的邏輯控制一、PLC的內部結構S7-200系列PLC定時器的分辨率有1ms、10ms、100ms三種，這三種定時器當前值的刷新方式是完全不同的，這是在使用定時器時要特別注意的問題。（1）1ms定時器采用的是中斷刷新方式，由系統(tǒng)每隔1ms刷新一次，與掃描周期及程序處理無關。對于大于1ms的程序掃描周期，在一個掃描周期內，定時器位和當前值刷新多次，其當前值在一個掃描周期內不一定保持不變。（2）10ms定時器由系統(tǒng)在每個掃描周期開始時自動刷新一次，即在每個掃描周期的開始會將一個掃描周期累計的10ms時間間隔數加到定時器當前值中。由于每個掃描周期只刷新一次，所以在一個掃描周期內定時器位和定時器的當前值保持不變。（3）100ms定時器在該定時器指令執(zhí)行時刷新，下一條執(zhí)行的指令即可使用刷新后的結果，非常符合正常的思路，使用方便可靠。但應當注意，如果100ms定時器被激活后不是每個掃描周期都執(zhí)行該定時器指令，或是在一個掃描周期內多次執(zhí)行該定時器指令，都會造成計時失準（少計時或多計時）。因此，只有在每次掃描循環(huán)僅僅執(zhí)行一次定時器指令時，才可以使用100ms定時器。二、定時器當前值刷新方式定時器的使用03定時器的使用開關量的邏輯控制一、PLC的內部結構接通延時定時器使用如圖3-3a所示，當I0.0閉合時，定時器T37使能端IN接通，定時器開始計時，當前值等于或大于預設值10（1s）時，定時器狀態(tài)位接通，T37的觸點動作，常開觸點閉合，Q0.0得電。當定時器達到預設時間后，TON定時器繼續(xù)定時，直到達到最大值32767時才停止定時。當I0.0斷開時，使能端IN斷開，清除TON定時器的當前值。時序圖如圖3-3b所示。一、接通延時定時器TON的使用b）a）圖3-3TON指令使用示意圖定時器的使用開關量的邏輯控制一、PLC的內部結構保持型接通延時定時器使用如圖a所示，當I0.0閉合時，定時器T1使能端IN接通，定時器開始計時，當前值等于60（0.6s）時，I0.0斷開，定時器T1的當前值保持不變，再次閉合I0.0，當前值在之前數值的基礎上繼續(xù)計時，當前值等于或超過100（1s）時，定時器狀態(tài)位接通，T1的觸點動作，常開觸點閉合，Q0.0得電。斷開I0.0，定時器T1的當前值繼續(xù)保持，再次閉合，TONR定時器繼續(xù)定時，直到達到最大值32767時才停止定時。當I0.1閉合時，執(zhí)行復位程序，將定時器T1進行復位，T1的當前值才會清零，T1的敞開觸點斷開，Q0.0失電。時序圖如圖b所示。二、保持型接通延時定時器TONR的使用b）a）定時器的使用開關量的邏輯控制一、PLC的內部結構斷開延時定時器使用如圖3-5a所示，當I0.0閉合時，定時器T33使能端IN接通，定時器T33觸點動作，Q0.0得電，當I0.0斷開后定時器開始計時，當當前值大于等于100（1s）時，T33常開恢復斷開，Q0.0失電；再次閉合I0.0，定時器T33當前值清零，觸點動作，Q0.0得電，如果斷開I0.0的時間少于100（1s），再次閉合I0.0數據再次清零，Q0.0不失電。時序圖如圖3-5b所示。三、斷開延時定時器TOF的使用b）a）圖3-5TOF指令使用示意圖三節(jié)傳送帶控制04定時器的使用開關量的邏輯控制一、PLC的內部結構三節(jié)傳送帶的啟動和停止都是時間控制，類似于流水燈控制，都可以采用接通延時的定時器，定時器也可以采用累加的方式實現時間控制要求，在設備啟動和停止過程中有指示燈亮1s滅1s的頻率閃爍，用兩個定時器一個對亮的時間計時，一個對滅的時間計時可以實現此功能。一、分析控制要求定時器的使用開關量的邏輯控制一、PLC的內部結構二、分配I/O輸入輸出信號功能對應端子信號功能對應端子SB1順序啟動I0.1M1傳送帶1運行Q0.1SB2逆序停止I0.2M2傳送帶2運行Q0.2SB3急停按鈕I0.3M3傳送帶3運行Q0.3

HL1紅色指示燈Q0.4

HL2綠色指示燈Q0.5表3-7I/O端子分配表定時器的使用開關量的邏輯控制一、PLC的內部結構三、設計電氣原理圖圖3-6三節(jié)傳送帶控制電氣接線圖定時器的使用開關量的邏輯控制一、PLC的內部結構四、進行線路安裝和檢測（1）線路的安裝步驟和方法請掃描二維碼觀看。（2）線路的檢查和檢測方法請掃描二維碼觀看。五、程序設計（1）符號表的應用在設計比較復雜程序時，為了增加程序的可讀性和邏輯性，同時便于后期的調試和維護，建議使用好符號表和注釋。符號表中包含I/O符號表、POUSymbols、系統(tǒng)符號和自定義表格等。輸入和輸出的符號在I/O符號表中命名，輔助繼電器等其他符號在自定義表格中命名。符號表可以從菜單欄→視圖→工具欄→組件→符號表中調出，如圖3-7所示。圖3-7調出符號表定時器的使用開關量的邏輯控制一、PLC的內部結構四進行線路安裝和檢測五、程序設計常用的I/O符號表和自定義符號表如圖3-8所示a）I/O符號表b）自定義符號表圖3-8符號表的定義定時器的使用開關量的邏輯控制一、PLC的內部結構四進行線路安裝和檢測五、程序設計在編程的時候，在程序中可以選擇僅顯示符號、僅顯示絕對地址、符號和絕對地址同時顯示三種顯示方式，用戶可以根據需要在菜單欄視圖中進行選擇。符號與絕對切換如圖3-9所示。圖3-9符號與絕對切換定時器的使用一、PLC的內部結構四進行線路安裝和檢測五、程序設計“僅符號”是指在程序中只顯示自己命名的符號，不顯示該信號對應的地址，如圖3-10所示。圖3-10僅符號顯示“僅絕對”是指在程序中只顯示該信號的絕對地址，不顯示該信號自定義的符號，如圖3-11所示。圖3-11僅絕對顯示“符號：絕對”是指同時顯示該信號的自定義符號名稱和絕對地址，如圖3-12所示。圖3-12符號與絕對均顯示定時器的使用開關量的邏輯控制一、PLC的內部結構四進行線路安裝和檢測五、程序設計本實例中，符號表標注如圖所示。a）I/O符號表b）自定義符號表定時器的使用開關量的邏輯控制一、PLC的內部結構四進行線路安裝和檢測五、程序設計（2）注釋的使用為增強程序的可讀性，PLC程序中包含了程序注釋（POU注釋）和程序段注釋兩個注釋標注。注釋的顯示和隱藏從注釋工具欄中進行設置，點擊顯示，再次點擊隱藏。如圖所示。我們編寫程序時，要利用好注釋。a）注釋工具欄b）注釋顯示定時器的使用開關量的邏輯控制一、PLC的內部結構四進行線路安裝和檢測五、程序設計（3）順序啟動根據控制要求，我們一步一步來設計。我們增加一個順序啟動的標志，用輔助繼電器M0.1來對啟動過程進行標志，啟動時M0.1得電，啟動結束M0.1失電。所以M0.1應該是一個自鎖控制（起保停），啟動信號是啟動按鈕，停止信號是第三節(jié)傳送帶的驅動M3。設計程序如3-15所示。圖3-15順序啟動的標志定時器的使用開關量的邏輯控制一、PLC的內部結構四進行線路安裝和檢測五、程序設計當順序啟動標志得電后，三節(jié)傳送帶開始順序啟動，首先第一節(jié)傳送帶驅動電動機M1得電，同時定時器開始計時，計時時間為5s，因順序啟動標志M0.1在第三臺電動機得電后要失電，而三臺電動機要連續(xù)運行，所以需要添加自鎖，如圖3-16所示。當第一臺傳送帶驅動電機M1啟動運行5s后，第二節(jié)傳送帶驅動電動機M2得電，因此T37作為M2的啟動，當M1失電時，定時器T37也會失電，因此需要添加自鎖，同理，第三節(jié)傳送帶驅動電機M3控制類似，但是M3啟動后不用再延時了。如圖3-17所示。圖3-16第一節(jié)驅動電機啟動控制圖3-17第二節(jié)、三節(jié)傳動的驅動電機啟動控制定時器的使用開關量的邏輯控制一、PLC的內部結構四進行線路安裝和檢測五、程序設計（4）逆序停止當想讓三節(jié)傳送帶停止的時候，我們要按下逆序停止按鈕，因需要延時，所以我們做一個逆序停止的標志，也是一個自鎖控制，逆序停止標志用M0.2表示，M0.2的啟動信號是逆序停止的按鈕I0.2，M0.2停止的信號是第一節(jié)傳送帶停止的信號，應該是逆序停止的第二個8s，啟動用的T37、T38，逆序停止繼續(xù)使用T39、T40，所以逆序停止標志M0.2的停止信號應該是T40。程序如圖3-18所示。圖3-18逆序停止標志定時器的使用開關量的邏輯控制一、PLC的內部結構四進行線路安裝和檢測五、程序設計按下停止按鈕，停止標志得電的時候應該首先讓第三節(jié)傳送帶失電，如圖a所示，同時接通定時器T39進行計時，計時時間為8s，如圖b所示。當T39延時時間到，要讓第二節(jié)傳送帶失電，如圖a所示，同時接通定時器T40進行計時，計時時間為8s，如圖b所示。a）b）a）b）定時器的使用開關量的邏輯控制一、PLC的內部結構四進行線路安裝和檢測五、程序設計當T40延時時間到，要讓第一節(jié)傳送帶失電，同時也會讓逆序停止標志失電，逆序停止過程結束。如圖3-21所示.（5）急停控制根據控制要求，不論在哪個階段，當按下急停按鈕時，所有輸出、定時器、輔助繼電器都要失電，因此在所有支路上串接急停按鈕的常開（因外接急停按鈕的常閉）。程序不再用圖來標示。圖3-21第一節(jié)傳送帶驅動電機M1停止控制定時器的使用開關量的邏輯控制一、PLC的內部結構四進行線路安裝和檢測五、程序設計（6）狀態(tài)指示根據控制要求，當系統(tǒng)待機時紅色指示燈亮，當三節(jié)傳送帶都在運行時綠色指示燈亮，當在順序啟動和逆序停止的過程中綠色指示燈以亮1s滅2s的頻率閃爍。我們根據負載來分析控制，紅色指示燈系統(tǒng)上電就應該亮進行待機指示，用SM0.0控制即可，但當傳送帶運行時紅色指示燈熄滅，所以在紅色指示燈前面添加三節(jié)傳送帶驅動電機的常閉串聯(lián)可以實現。如圖3-22所示。圖3-22紅色指示燈控制定時器的使用開關量的邏輯控制一、PLC的內部結構四進行線路安裝和檢測五、程序設計綠色指示燈有兩種控制方法，一種是常亮，一種是閃亮，我們先做一個亮1s滅2s的程序，用兩個定時器，T41計時亮的時間1s，T42計時滅的時間2s，閃亮的條件是順序啟動和逆序停止期間，所以我們可以使用順序啟動標志和逆序啟動標志來控制。當系統(tǒng)進入到順序啟動和逆序停止的過程中，先讓T41得電，計時1s，用T41常開控制T42，1s后T41常開閉合接通T42，T42開始計時，計時2s，用T42的常閉控制T41，2s后T42的常閉斷開讓T41失電，T41常開斷開，T42也失電，T42的常閉恢復閉合，T41重新得電，開始循環(huán)。如圖3-23所示。圖3-23亮1s滅2s閃爍程序定時器的使用開關量的邏輯控制一、PLC的內部結構四進行線路安裝和檢測五、程序設計系統(tǒng)處于順序啟動和逆序停止的過程中綠色指示燈閃亮，三節(jié)傳送帶都運行時綠色指示燈常亮，兩種情況并聯(lián)。常亮