西门子s7200-PLC-定时器和技术器课程实施

本课学习目标第四部分S7-200的基本指令系统及编程——定时器和计数器定时指令。能陈述定时器的具体使用条件和工作原理，能选用定时器的精度并命名，能够利用定时器进行系统设计。计数指令。能陈述技术器的具体使用条件和工作原理，能选用计数器类型，能够利用计数器进行系统设计。•交通灯时序G（23S）Y（2S）R（25S）1.定时指令定时指令用于进行时间的控制。操作数可以是整数，也可以是实数。在梯形图中用带参数和运算符的触点表示比较指令，比较条件满足时，触点闭合，否则打开。定时器可以进行单一时段的定时，也可以进行多个时段的定时。接通延时定时器（TON）定时器号基准时间设定时间1TON定时器的特性：1）.TON指令在启用输入端使能后，开始计时2）.当前值大于或等于预设时间（PT）时，定时器触点接通3）.当输入端断开时，定时器当前值被清除，触点断开4）.达到预设值后，定时器仍继续计时，达到最大值32767时，停止计时2.定时器指令工作原理（1）通电延时定时器（TON）指令工作原理。程序及时序分析如图4-45所示。I0.0T37当前值Q0.0（T37状态位）PT最大值32767LDI0.0TONT37，100LDT37=Q0.0有记忆的接通延时定时器（TONR）定时器号设定时间基准时间1TONR定时器的特性：1）.TONR指令在启用输入端使能后，开始计时2）.当前值大于或等于预设时间（PT）时，定时器触点接通,并保持接通3）.当输入端断开时，定时器当前值能被保持4）.达到预设值后，定时器仍继续计时，达到最大值32767时，停止计时2记忆型通电延时定时器（TONR）指令工作原理T3当前值Q0.0（T3状态位）PTI0.0I0.1LDI0.0TONRT3，100LDI0.1RT3，1LDT3=Q0.0断开延时定时器TOF定时器号设定时间基准时间1TOF定时器的特性：1）.TOF指令在启用输入端使能后，定时器触点立刻接通，此时定时器不计时2）.当输入信号由1→0时，定时器开始计时3）.当前值=设定值时，定时器触点才断开，定时器停止计时2断电延时型定时器（TOF）指令工作原理I0.0T37当前值Q0.0（T37状态位）PT3sI0.0T37当前值Q0.0（T37状态位）PT3sLDI0.0TOFT37，+30LDT37=Q0.0I0.0T37当前值Q0.0（T37状态位）PT3s小结：1）以上介绍的3种定时器具有不同的功能。接通延时定时器（TON）用于单一间隔的定时；有记忆接通延时定时器（TONR）用于累计时间间隔的定时；断开延时定时器（TOF）用于故障事件发生后的时间延时。2）TOF和TON共享同一组定时器，不能重复使用。即不能把一个定时器同时用作TOF和TON。例如，不能既有TONT32，又有TOFT32定时器存储区T定时器类型分辨率最大值定时器号码TONR1ms32.767T0,T64（1个）10ms327.67T1-T4,T65-T68（4个）100ms3276.7T5-T31,T69-T95（27个）TON、TOF1ms32.767T32,T96(1个）10ms327.67T33-T36,T97-T100（4个）100ms3276.7T37-T63,T101-T255（27个，155个）S7-200提供3中常用的定时器类型：1.接通延时定时器TON2.有记忆的接通延时定时器TONR3.断开延时定时器TOF操作数最大值的由来及地址不可以重复设计举例一要求:启动时，东西绿灯亮23s后东西黄灯亮2s后东西红灯亮I/O分配：I0.0：启动按钮I0.1：停止按钮Q0.0：东西绿灯Q0.1：东西黄灯Q0.2：东西红灯Q0.1Q0.0I0.0Q0.0T37I0.1Q0.0Q0.2T38Q0.1TONINPTT37230TONINPTT3820返回设计：1）设计地铁车门关门控制系统，当司机观察到站台没人时，进行车门关闭，按上关门按钮30S后，车门关闭。思考：选用何种的定时器，选用精度，该给定时器取名为什么？系统设计：设计：2）车流控制交通时序，当车流大时，启动5S延时，当车流小时，时序保持，该选用哪种定时器？思考：选用何种的定时器，选用精度，该给定时器取名为什么？设计：•停车场管理2.计数指令计数指令用于进行脉冲数的计算。操作数可以是整数，也可以是实数。在梯形图中用带参数和运算符的触点表示比较指令，比较条件满足时，触点闭合，否则打开。计数器可以用作增计数，也可以用作减计数。加计数器CTU计数器编号复位信号设定值1CTU计数器的特性：1）.CTU指令每次在输入使能端由0→1时，计数一次，当前值加一，直到327672）.当前值大于或等于预设时间（PV）时，计数器触点接通,并保持接通3）.若复位信号接通，则计数器复位，当前值清0，触点断开2加计数器工作原理：加计数指令（CTU）。当输入有效时，CU=1，计数器开始计数，当CU计的脉冲数=PV时，计数器状态位置1，使输出置一。当R=1，计数器清0，停止计数。【例4-5】停车场进行车辆计算，当超过300个给出警示。LDI0.1LDI0.2CTUC4，300LDC4=Q0.0减计数器CTDCTD计数器的特性：1.减计数器CTD在LD端接通后，计数器复位，此时当前值变成设定值因此一般在使用减计数器时，首先将计数值载入，然后再进行计数2.每次在输入使能端由0→1时，计数一次，当前值减一，减到0后不再动作3.当计数器减到0时，计数器触点接通，并保持载入输入端计数器编号设定值I2.4I2.5C5当前值C5（3）减计数指令（CTD）。当复位LD有效时，LD=1，计数器把设定值（PV）装入当前值存储器，计数器状态位复位（置0）。当LD=0，即计数脉冲有效时，开始计数，CD端每来一个输入脉冲上升沿，减计数的当前值从设定值开始递减计数，当前值等于0时，计数器状态位置位（置1），停止计数。【例4-5】停车场满车位后，当车辆清空后停车场让车辆进入泊车LDI0.1LDI1.0CTDC4，3LDC4=Q0.0思考：如果停车场要进行车位实时管理，对进入的车和出去的车进行检测，设定满车位为300个？那应该怎么用？计数器存储区S7-200提供3中常用的计数器类型：1.增计数器CTU2.减计数器CTD3.增减计数器CTUD注：使用不同类型的计数器时，计数器编号不能重复使用增减计数器CTUD计数器编号复位信号增计数信号减计数信号设定值CTUD计数器的特性：1.每次在增计数信号由0→1时，计数一次，当前值加一，直到32767当前值到达最大值32767后，若增计数信号再次由0→1，则当前值变为-327682.每次在减计数信号由0→1时，计数一次，当前值减一，直到-32768当前值到达最小值-32768后，若减计数信号再次由0→1，则当前值变为327673.只要当前值=设定值PV，计数器触点接通。否则计数器触点断开4.复位输入端信号接通，则计数器复位，触点断开，计数器清0【例4-4】加减计数器指令应用示例I0.1C50当前值I0.2I0.3Q0.0C50状态位123454345LDI0.1LDI0.2LDI0.3CTUDC50，4LDC50=Q0.0设计：设计违章车辆警示体统，当车辆违章次数达12次时，给出交规重新学习的警示。思考：选用何种的计数器？系统设计：4.比较指令比较指令用于两个操作数按一定条件的比较。操作数可以是整数，也可以是实数。在梯形图中用带参数和运算符的触点表示比较指令，比较条件满足时，触点闭合，否则打开。比较触点可以装入，也可以串、并联。比较指令为上、下限控制提供了极大的方便。比较运算符：＝＝、＝、＝、、、操作数类型：字节比较B（Byte）；（无符号整数）整数比较I（Int）/W（Word）；（有符号整数）双字比较D（DoubleInt/Word）；（有符号整数）实数比较R（Real）；（有符号双字浮点数）1.比较指令格式字节比较整数比较双字整数比较实数比较梯形图装载LDB=IN1,IN2LDWIN1,IN2LDDIN1,IN2LDR=IN1,IN2串联AB=IN1,IN2AWIN1,IN2ADIN1,IN2AR=IN1,IN2并联OB=IN1,IN2OWIN1,IN2ODIN1,IN2OR=IN1,IN2指令应用举例计数器C0的当前值大于或等于1000时，输出线圈Q0.0通电。实现如图所示的时序图。用一个按钮开关（I0.0）控制三个灯（Q0.1，Q0.2，Q0.3），按钮按一下则1#灯亮，再按三下2#灯亮，1＃灯灭。再按三下3#灯亮，2＃灯灭。再按三下是3＃灯灭。再按一下又重复前面的工作。时序图如图7所示以此反复。使用一个按钮控制两个灯，第一次按下时，第一盏灯亮，第二盏灯灭；第二次按下时第一盏灯灭，第二盏灯亮；第三次按下时两盏灯都两亮；第四次按下时两盏灯都灭。I/O分配输入：I0.0输出：Q0.0Q0.1三台电机M1，M2，M3,启动时：先动M1-60秒后M2动60秒后M3启动：停车时：先停M3-30秒后停M2-30秒后M1停。用计数指令实现下述控制过程，其动作时序如图所示：当I0.2=ON从1#灯亮到3#灯亮，每灯亮3S。当3#灯亮完达到1S后又从1#灯亮到3#灯亮如此循环下去。三电机相隔5s启动，各运行10s停止，循环往复，绘出三电机一周期运行如图所示利用计数器与比较指令，设计一个24小时可设定定时时间的住宅控制器的控制程序（以30分钟为一个设定单位），要求实现如下的控制：（1）早晨6：30，闹钟每秒钟响1次，10秒后自动停止；（2）9：00～17：00，起动住宅报警系统；（3）晚上6：00，打开住宅照明；（4）晚上10：00关闭住宅照明。•梯形图编程的基本规则梯形图程序由网络组成（逻辑行），每个网络由一个或几个梯级组成。从左母线向右以触点开始，以线圈或指令盒结束，构成一个梯级，触点不能出现在线圈右边。在一个梯级中，左右母线之间是一个完整的“电路”，不允许短路、开路，也不允许“能流”反向流动。二、梯形图程序设计原则•梯形图编程的基本规则在梯形图中与“能流”有关的指令盒或线圈不能直接接在左母线上，通过触点接。与“能流”无关的指令盒或线圈直接接在左母线上。如LBL、SCR、SCRE等。指令盒的EN（IN）端是允许输入端，该端必须存在“能流”才能执行该指令盒的功能。指令盒的ENO端是允许输出端，用于指令的级联。无允许输出端的指令盒不能用于级联（如CALL、LBL、SCR等）。如果指令盒EN存在“能流”，且指令盒被准确无误地执行后，此时ENO=1并把能流传到下一个指令盒或线圈。如果执行存在错误，则“能流”就在错误的指令盒终止，ENO=0。•梯形图编程的基本规则输入点状态由外部输入设备的开关信号驱动，用户程序不能随意改变梯形图中同一触点可以多次重复使用梯形图中同一继电器线圈只能出现一次（置位、复位除外），通常不能重复使用，若多次使用则最后一次有效。但它的触点可以无限次使用。即线圈可以做触点使用，但触点不能做线圈使用。双线圈输出：在一个程序中，同一继电器线圈出现两次或两次以上，一般这种情况是不允许的，但在下列情况下允许双线圈输出：1、置位和复位指令中。2、跳转指令中。•梯形图每一“梯级”都是从左边母线开始，输出线圈接在右边母线上，所有触点不能画在输出线圈的右边。输出线圈不能直接连接在左母线上，若必须的话，则可通过插入常闭触点将线圈连于左母线上。错误正确•梯形图编程的基本规则上重下轻原则：几个串联支路并联，应将触点多的支路安排在上面。左重右轻原则：几个并联支路串联，应将并联支路数多的安排在左面，以缩短用户程序的扫描时间。•若几个并联回路串联，应将触点最多的回路放在梯形图的最左面；若几个串联回路并联，应将触点最多的回路放在梯形图的最上面。错误正确梯形图设计规则•梯形图没有实际的电流流动，被假设的“能流”实际是控制系统的信号流，它只能单方向流动，不能产生反流。即梯形图必须符合从上至下、从左到右的执行原则，否则不能直接编程。•梯形图中的触点应画在水平线上，不能