《项目二任务4计数器指令的使用 电子课件 中职电气控制与PLC技术（西门子S7-200系列）.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《项目二任务4计数器指令的使用 电子课件 中职电气控制与PLC技术（西门子S7-200系列）.ppt（32页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、项目二任务4 计数器指令的使用 电子课件 中职 高教版 电气控制与PLC技术（西门子S7-200系列）任务四四 计数器指令的使用计数器指令的使用任务描述任务描述 在物料分拣设备上，如果分拣出的金属件达到6个，传送带停止运行，设备进行打包处理，5秒之后自动进入下一个周期，传送带继续运行。试设计PLC控制程序并调试运行。任务目标任务目标n n理解计数器的意义，掌握计数器指令的功能并熟悉其编程格式;n n掌握用计数器指令编程的方法；n n进一步熟悉基本指令的使用；n n了解PLC在工业生产过程中的应用，学会使用PLC系统解决生产实际问题；n n能根据控制要求编写PLC控制程序，正确安装接线与调试运行
2、。一、基础知识一、基础知识n n1特殊存储器（特殊存储器（SM）n n 又称为特殊继电器，又称为特殊继电器，SM具有特殊功能或用来存具有特殊功能或用来存储系统的状态变量、有关的控制参数和信息。储系统的状态变量、有关的控制参数和信息。n n其标志位提供大量的状态和特殊的控制功能，起其标志位提供大量的状态和特殊的控制功能，起到在到在PLC和用户程序之间交换信息的作用。用户和用户程序之间交换信息的作用。用户可读取程序运行过程中的设备状态和运算结果信可读取程序运行过程中的设备状态和运算结果信息，利用这些信息实现一定的控制动作，也可以息，利用这些信息实现一定的控制动作，也可以通过直接设置某些特殊继电器位
3、来使设备实现某通过直接设置某些特殊继电器位来使设备实现某种功能。种功能。n n特殊标志位可分为只读区及可读特殊标志位可分为只读区及可读/可写区，可写区，对于只读区特殊标志位，用户只能利用其对于只读区特殊标志位，用户只能利用其触点。触点。n n例如：例如：n n SM0.1 初始化脉冲，该位在初始化脉冲，该位在PLC首次扫首次扫描时（即第一个周期）为描时（即第一个周期）为ON，以后为，以后为OFF，属只读型。，属只读型。n n SM0.5 该位提供了一个该位提供了一个1秒钟周期的时秒钟周期的时钟脉冲，钟脉冲，0.5秒为秒为1，0.5秒为秒为0。n n SM1.2 当机器执行数学运算的结果为当机器
4、执行数学运算的结果为负时，该位被置负时，该位被置1，属只读型。，属只读型。n n例题例题1：报警闪烁电路的PLC控制程序。要求：报警灯报警闪烁时亮0.5秒，灭0.5秒。I0.0SM0.5Q0.1网络1NETWORK 1LD I0.0A SM0.5=Q0.1S7-200 PLCS7-200 PLC的的的的CPUCPU存储器范围为存储器范围为存储器范围为存储器范围为SM0.0SM0.0SM549.7SM549.7（CPUCPU为为为为224/226224/226型的），其中型的），其中型的），其中型的），其中SM0.0SM0.0SM29.7SM29.7为只读型的。为只读型的。为只读型的。为只读型的
5、。常用的有常用的有常用的有常用的有SMB0SMB0、SMB1 SMB1。n n2 2计数器的作用及分类计数器的作用及分类计数器的作用及分类计数器的作用及分类n n计数器是用以记录脉冲信号个数的内部器件，利用输入脉计数器是用以记录脉冲信号个数的内部器件，利用输入脉计数器是用以记录脉冲信号个数的内部器件，利用输入脉计数器是用以记录脉冲信号个数的内部器件，利用输入脉冲上升沿（从冲上升沿（从冲上升沿（从冲上升沿（从OFFOFF到到到到ONON）累计脉冲个数。当计数器输入信）累计脉冲个数。当计数器输入信）累计脉冲个数。当计数器输入信）累计脉冲个数。当计数器输入信号从断开到接通变化一次，计数器计数一次。号
6、从断开到接通变化一次，计数器计数一次。号从断开到接通变化一次，计数器计数一次。号从断开到接通变化一次，计数器计数一次。n n西门子西门子西门子西门子S7-200S7-200型型型型PLCPLC的的的的CPUCPU提供了三种类型的计数器，分提供了三种类型的计数器，分提供了三种类型的计数器，分提供了三种类型的计数器，分别为增计数器（别为增计数器（别为增计数器（别为增计数器（CTUCTU）、减计数器（）、减计数器（）、减计数器（）、减计数器（CTDCTD）和增减计数器）和增减计数器）和增减计数器）和增减计数器（CTUDCTUD）。）。）。）。n n3 3计数器指令格式及使用计数器指令格式及使用计数器
7、指令格式及使用计数器指令格式及使用n n西门子西门子西门子西门子S7-200PLCS7-200PLC计数器编号用名称（计数器编号用名称（计数器编号用名称（计数器编号用名称（CounterCounter，简写成，简写成，简写成，简写成C C）和数字（）和数字（）和数字（）和数字（0 0255255）组成，如）组成，如）组成，如）组成，如C101C101，共，共，共，共256256个（即：个（即：个（即：个（即：C0C0C255C255）。）。）。）。计计数器数器类类型型增增计计数器数器减减计计数器数器增减增减计计数器数器梯形梯形图图（LAD）语语句表句表（STL）CTUCTDCTUDn n（1）
8、增计数器（）增计数器（CTU）n n增计数器在每一个CU输入端的上升沿递增计数，直至最大值。当前计数值大于或等于设定值时，该计数器被置位（输出状态位置1）；当复位输入R接通时，计数器复位（当前值清零，输出状态位置0）。a)梯形梯形图图 b)语语句表句表 c)时序图时序图 NETWORK 1LD I0.0LD I0.1 CTU C1,+4 NETWORK 2LD C1=Q0.0 c)时序图n n例题例题例题例题2 2：编制生产线上包装计数的编制生产线上包装计数的PLCPLC控制程序。生产线上控制程序。生产线上用传感器检测通过产品的个数，对用传感器检测通过产品的个数，对1010个一组的产品进行包个
9、一组的产品进行包装。每有装。每有1010个产品通过，个产品通过，PLCPLC便产生一个输出信号，接通便产生一个输出信号，接通包装电磁阀包装电磁阀5 5秒钟，以进行包装工序。秒钟，以进行包装工序。输输输输 入入入入 部部部部 分分分分输输输输 出出出出 部部部部 分分分分输输输输入元入元入元入元件件件件PLCPLCPLCPLC编编编编程程程程元件元件元件元件作用作用作用作用输输输输出出出出元件元件元件元件PLCPLCPLCPLC编编编编程元程元程元程元件件件件作用作用作用作用S S S SI0.1I0.1I0.1I0.1传传传传感器感器感器感器YVYVYVYVQ0.0Q0.0Q0.0Q0.0包装
10、包装包装包装电电电电磁磁磁磁阀阀阀阀PLC输入输出接口的分配输入输出接口的分配 PLC梯形图程序NETWORK 1LD I0.1LD M0.1 CTU C40,+10NETWORK 2LD C40O M0.1AN T37=M0.1 NETWORK 3LD M0.1=Q0.1 TON T37,+50n n（2 2）减计数器（）减计数器（）减计数器（）减计数器（CTDCTD）n n减计数器在每一个减计数器在每一个CDCD输入端的上升沿从设定值开始递输入端的上升沿从设定值开始递减计数。当前值等于减计数。当前值等于0 0时，该计数器状态位置位，停止时，该计数器状态位置位，停止计数。当复位输入计数。当复
11、位输入LDLD接通时，计数器把设定值装入当接通时，计数器把设定值装入当前值存储器，计数器状态位复位。前值存储器，计数器状态位复位。NETWORK 1LD I0.0LD I0.1 CTU C23,+5NETWORK 2LD C23=Q0.0a)梯形梯形图图 b)语语句表句表 c)时序图时序图 n n例题例题例题例题3 3：霓虹灯控制：霓虹灯控制：霓虹灯控制：霓虹灯控制n n一喷泉状霓虹灯，当置位启动开关一喷泉状霓虹灯，当置位启动开关SDSD为为ONON时，时，LEDLED指示灯指示灯按照按照1 1、2 23 3、4 45 5、6 67 7、8 8的顺序间隔的顺序间隔1s1s依次点亮，当依次点亮，
12、当都点亮后所有灯同时闪烁都点亮后所有灯同时闪烁3 3次（闪烁频率为次（闪烁频率为2HZ2HZ），然后再），然后再按上述动作循环。当置位启动开关按上述动作循环。当置位启动开关SDSD为为OFFOFF时，时，LEDLED指示灯指示灯停止显示，系统停止工作。停止显示，系统停止工作。输入输出接口分配输入输出接口分配输输输输 入入入入 部部部部 分分分分输输输输 出出出出 部部部部 分分分分输输输输入元入元入元入元件件件件PLCPLC编编编编程程程程元件元件元件元件作用作用作用作用输输输输出元出元出元出元件件件件PLCPLC编编编编程程程程元件元件元件元件作用作用作用作用SDSDI0.0I0.0启启启启
13、动动动动灯灯灯灯1 1、2 2Q0.1Q0.1点亮灯点亮灯点亮灯点亮灯1 1、2 2灯灯灯灯3 3、4 4Q0.2Q0.2点亮灯点亮灯点亮灯点亮灯3 3、4 4灯灯灯灯5 5、6 6Q0.3Q0.3点亮灯点亮灯点亮灯点亮灯5 5、6 6灯灯灯灯7 7、8 8Q0.4Q0.4点亮灯点亮灯点亮灯点亮灯7 7、8 8n n编制编制PLCPLC控制程序控制程序n n（3 3）增减计数器（）增减计数器（）增减计数器（）增减计数器（CTUDCTUD）n n增减计数器在每一个增减计数器在每一个CUCU输入端的上升沿递增计数，在每一个输入端的上升沿递增计数，在每一个CDCD输入端的上升沿递减计数。当前值大于或
14、等于设定值时，输入端的上升沿递减计数。当前值大于或等于设定值时，该计数器状态位置位。当复位输入该计数器状态位置位。当复位输入R R接通时，计数器状态位复接通时，计数器状态位复位，当前值清零。位，当前值清零。NETWORK 1LD I1.1LD I1.2LD I1.3 CTUD C30,+3NETWORK 2LD C30=Q0.0a)梯形梯形图图 b)语语句表句表 c)时序图时序图 n n例题例题例题例题4 4：闯关游戏机的：闯关游戏机的：闯关游戏机的：闯关游戏机的PLCPLC程序设计。程序设计。程序设计。程序设计。n n设计一个闯关游戏机程序，规则如下：按开始键设计一个闯关游戏机程序，规则如下
15、：按开始键设计一个闯关游戏机程序，规则如下：按开始键设计一个闯关游戏机程序，规则如下：按开始键SB1SB1，游戏开始；停止复位键游戏开始；停止复位键游戏开始；停止复位键游戏开始；停止复位键SB2SB2，游戏结束。游戏开始后，游戏结束。游戏开始后，游戏结束。游戏开始后，游戏结束。游戏开始后，如果操作正确，每闯一关（用传感器如果操作正确，每闯一关（用传感器如果操作正确，每闯一关（用传感器如果操作正确，每闯一关（用传感器SQ1SQ1检测）积检测）积检测）积检测）积1 1分；分；分；分；如果操作错误，碰到如果操作错误，碰到如果操作错误，碰到如果操作错误，碰到“雷区雷区雷区雷区”（用传感器（用传感器（用
16、传感器（用传感器SQ2SQ2检测），检测），检测），检测），就减就减就减就减1 1分。若在分。若在分。若在分。若在2 2分钟内积够分钟内积够分钟内积够分钟内积够5 5分为胜利，否则算失败。分为胜利，否则算失败。分为胜利，否则算失败。分为胜利，否则算失败。闯关胜利亮绿色指示灯，失败了红灯闪烁（亮闯关胜利亮绿色指示灯，失败了红灯闪烁（亮闯关胜利亮绿色指示灯，失败了红灯闪烁（亮闯关胜利亮绿色指示灯，失败了红灯闪烁（亮0.5s0.5s灭灭灭灭0.5s0.5s）。如要再玩游戏，需从新按开始键，若中间不想）。如要再玩游戏，需从新按开始键，若中间不想）。如要再玩游戏，需从新按开始键，若中间不想）。如要再玩游
17、戏，需从新按开始键，若中间不想玩了，按下停止复位键即可。玩了，按下停止复位键即可。玩了，按下停止复位键即可。玩了，按下停止复位键即可。输入输出接口的分配输入输出接口的分配 输输 入入 部部 分分输输 出出 部部 分分输输入元件入元件编编程元件程元件作用作用输输出元件出元件编编程元件程元件作用作用开始开始键键I0.0I0.0游游戏戏开始开始EL1EL1Q0.0Q0.0胜胜利指示利指示停止停止键键I0.1I0.1游游戏戏停止停止EL2EL2Q0.1Q0.1闯闯关失关失败败指示指示传传感器感器2 2I0.2I0.2胜胜利关利关传传感器感器3 3I0.3I0.3失失败败关关 PLC梯形图程序梯形图程序
18、 二、任务实施二、任务实施n n1器材准备器材准备n n可编程控制器实训装置1台n n装有编程软件的计算机1台n nPC/PPI通讯电缆线1根n n导线若干n n2 2实训内容实训内容实训内容实训内容n n根据本任务描述所涉及的内容，设计根据本任务描述所涉及的内容，设计根据本任务描述所涉及的内容，设计根据本任务描述所涉及的内容，设计PLCPLC控制程序并调控制程序并调控制程序并调控制程序并调试运行。试运行。试运行。试运行。n n编程步骤及参考程序如下：编程步骤及参考程序如下：n n（1 1）列出）列出I/OI/O分配表分配表输输 入入 部部 分分输输 出出 部部 分分输输入入元件元件PLC编编
19、程程元件元件作用作用输输出出元件元件PLC编编程元件程元件作用作用S1I0.1（传传感器感器2）检测传检测传送送带带上有无上有无工件工件KMQ0.1控制控制传传送送带电动带电动机机S2I0.2（传传感器感器3）检测检测金金属件属件（2）绘制PLC外部硬件接线图（说明：（说明：S1、S2所用传感器均为两线制型的，如果没有传感器，也可用按钮代替）所用传感器均为两线制型的，如果没有传感器，也可用按钮代替）n n（3 3 3 3）梯形图程序）梯形图程序）梯形图程序）梯形图程序n n（4 4 4 4）调试运行程序）调试运行程序）调试运行程序）调试运行程序 根据任务，进行程序的运行与调试。根据任务，进行程
20、序的运行与调试。根据任务，进行程序的运行与调试。根据任务，进行程序的运行与调试。PLCPLCPLCPLC主机单元与实训单元之间的接线。主机单元与实训单元之间的接线。主机单元与实训单元之间的接线。主机单元与实训单元之间的接线。连接计算机与连接计算机与连接计算机与连接计算机与PLCPLCPLCPLC主机单元之间的通信电缆。主机单元之间的通信电缆。主机单元之间的通信电缆。主机单元之间的通信电缆。PLCPLCPLCPLC接电源。接电源。接电源。接电源。打开打开打开打开PLCPLCPLCPLC的电源开关的电源开关的电源开关的电源开关,“RUN/STOP”,“RUN/STOP”,“RUN/STOP”,“R
21、UN/STOP”置于置于置于置于STOPSTOPSTOPSTOP状态。状态。状态。状态。用用用用STEP7STEP7STEP7STEP7micro/WIN32micro/WIN32micro/WIN32micro/WIN32软件编程；软件编程；软件编程；软件编程；下载程序至下载程序至下载程序至下载程序至PLCPLCPLCPLC；PLCPLCPLCPLC置于置于置于置于RUNRUNRUNRUN状态，开始运行程序。状态，开始运行程序。状态，开始运行程序。状态，开始运行程序。按照控制要求操作面板上的开关，观察实验现象，判断是否实按照控制要求操作面板上的开关，观察实验现象，判断是否实按照控制要求操作面
22、板上的开关，观察实验现象，判断是否实按照控制要求操作面板上的开关，观察实验现象，判断是否实现程序功能。若不能实现，则通过现程序功能。若不能实现，则通过现程序功能。若不能实现，则通过现程序功能。若不能实现，则通过“程序状态监控程序状态监控程序状态监控程序状态监控”找出错误找出错误找出错误找出错误并修改，重新调试，直至正确为止。并修改，重新调试，直至正确为止。并修改，重新调试，直至正确为止。并修改，重新调试，直至正确为止。n n3 3实训记录实训记录实训记录实训记录n n（1 1）描述实验现象和工作原理。）描述实验现象和工作原理。）描述实验现象和工作原理。）描述实验现象和工作原理。n n（2 2）
23、记录实验过程中出现的程序问题、接线问题及其处理方法。）记录实验过程中出现的程序问题、接线问题及其处理方法。）记录实验过程中出现的程序问题、接线问题及其处理方法。）记录实验过程中出现的程序问题、接线问题及其处理方法。n n1 1传感器与西门子传感器与西门子传感器与西门子传感器与西门子S7-200 PLCS7-200 PLC接线方法接线方法接线方法接线方法n n在实际工程应用上，经常用到的传感器有两线制、在实际工程应用上，经常用到的传感器有两线制、三线制、五线制的。在与三线制、五线制的。在与PLCPLC连接线时要注意接线连接线时要注意接线要求，否则可能会烧毁元器件或者传感器无法正要求，否则可能会烧
24、毁元器件或者传感器无法正常工作。常工作。n n（1 1）两线制传感器等元件）两线制传感器等元件n n（2 2）如果传感器为有源的，如图中）如果传感器为有源的，如图中SQ2SQ2、SQ3SQ3还还要考虑电源要考虑电源“+”“-”“+”“-”极，棕色线接正极（极，棕色线接正极（L+L+），），蓝色线接负极（蓝色线接负极（PLCPLC输入端）。输入端）。三线制三线制PNP型传感器接线型传感器接线 三线制三线制NPN型传感器接线型传感器接线 n n2 2边沿触发指令边沿触发指令边沿触发指令边沿触发指令n n边沿触发是指用边沿触发信号产生一个机器周期的扫描脉边沿触发是指用边沿触发信号产生一个机器周期的扫
25、描脉边沿触发是指用边沿触发信号产生一个机器周期的扫描脉边沿触发是指用边沿触发信号产生一个机器周期的扫描脉冲，通常用作脉冲整形。边沿触发指令分为正跳变触发冲，通常用作脉冲整形。边沿触发指令分为正跳变触发冲，通常用作脉冲整形。边沿触发指令分为正跳变触发冲，通常用作脉冲整形。边沿触发指令分为正跳变触发（脉冲上升沿）和负跳变触发（脉冲下降沿）两类。正跳（脉冲上升沿）和负跳变触发（脉冲下降沿）两类。正跳（脉冲上升沿）和负跳变触发（脉冲下降沿）两类。正跳（脉冲上升沿）和负跳变触发（脉冲下降沿）两类。正跳变触点检测到输入脉冲的上升沿时，让能流接通一个扫描变触点检测到输入脉冲的上升沿时，让能流接通一个扫描变触
26、点检测到输入脉冲的上升沿时，让能流接通一个扫描变触点检测到输入脉冲的上升沿时，让能流接通一个扫描周期。负跳变触点检测到输入脉冲的下降沿时，让能流接周期。负跳变触点检测到输入脉冲的下降沿时，让能流接周期。负跳变触点检测到输入脉冲的下降沿时，让能流接周期。负跳变触点检测到输入脉冲的下降沿时，让能流接通一个扫描周期。通一个扫描周期。通一个扫描周期。通一个扫描周期。类类 型型正正 跳跳 变变负负 跳跳 变变 梯形梯形图图（LAD）P N语语句表（句表（STL）EU(Edge up)ED(Edge down)n n正跳变触发的应用如图所示。在正跳变触发的应用如图所示。在I0.1I0.1的上升沿，的上升沿
27、，触点产生一个扫描周期的脉冲，输出线圈触点产生一个扫描周期的脉冲，输出线圈Q0.1Q0.1通通电一个扫描周期。电一个扫描周期。NETWORK 1LD I0.1 EU =Q0.1a)梯形图梯形图 b)语句表语句表 c)时序图时序图n n负跳变触发的应用如图所示。在负跳变触发的应用如图所示。在负跳变触发的应用如图所示。在负跳变触发的应用如图所示。在I0.1I0.1的下降沿，的下降沿，的下降沿，的下降沿，触点产生一个扫描周期的脉冲，输出线圈触点产生一个扫描周期的脉冲，输出线圈触点产生一个扫描周期的脉冲，输出线圈触点产生一个扫描周期的脉冲，输出线圈Q0.2Q0.2通通通通电一个扫描周期。电一个扫描周期
28、。电一个扫描周期。电一个扫描周期。NETWORK 1LD I0.1ED =Q0.2a)梯形图梯形图 b)语句表语句表 c)时序图时序图n n例题例题例题例题5 5：用边沿触发指令编制控制一台电动机启停用边沿触发指令编制控制一台电动机启停的的PLCPLC程序。电动机的启动和停止用一个开关控制。程序。电动机的启动和停止用一个开关控制。n n梯形图程序如图所示，电动机的启停开关接梯形图程序如图所示，电动机的启停开关接PLCPLC的的输入端子输入端子I0.0I0.0，当，当I0.0I0.0由断开变为接通时（上升沿）由断开变为接通时（上升沿），Q0.0Q0.0置位，电动机启动；当置位，电动机启动；当I0.0I0.0由接通变为断由接通变为断开时（下降沿），开时（下降沿），Q0.0Q0.0复位，电动机停止。复位，电动机停止。思考与练习思考与练习 n n1一个计数器最大计数值是32767，那么，要计数200000，该怎么实现？试编写出该程序。n n2.用定时器和计数器组合，设计一个10小时30分钟的延时电路程序。n n3编制一盏指示灯亮灭的控制程序，要求：按下启动按钮，指示灯立即点亮；按下停止按钮，指示灯闪烁三次后熄灭。