《可編程控制器技術(shù)應(yīng)用》自動(dòng)往返小車控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)主講教師：×××Microbot目錄010203第一部分：任務(wù)描述第二部分：任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施第三部分：任務(wù)檢查與評(píng)價(jià)目錄第一部分任務(wù)描述自動(dòng)往返小車的運(yùn)動(dòng)過程如圖2-37所示，小車的控制要求：按下“啟動(dòng)”按鈕SB1后，小車從SQ1的位置啟動(dòng)，向右方移動(dòng)，觸發(fā)行程開關(guān)SQ2后返回，到達(dá)左限位SQ1后再向右移動(dòng)，連續(xù)運(yùn)行三個(gè)來回后，在SQ1處停止。利用博途軟件編程、仿真、下載、運(yùn)行。一、任務(wù)描述圖2-37自動(dòng)往返小車運(yùn)動(dòng)過程圖一、任務(wù)描述1.學(xué)習(xí)目標(biāo)（1）理解數(shù)據(jù)類型。（2）理解計(jì)數(shù)器參數(shù)的含義。（3）能繪制自動(dòng)往返小車控制PLC系統(tǒng)外部接線圖。能使用計(jì)數(shù)器功能塊指令編寫自動(dòng)往返小車PLC控制程序。一、任務(wù)描述2.實(shí)施條件（1）已經(jīng)安裝完畢的1200系列PLC系統(tǒng)一套。（2）已經(jīng)安裝好博途軟件計(jì)算機(jī)一臺(tái)。一、任務(wù)描述3.安全提示（1）PLC所有模塊的接線必須在斷電的情況下操作。（2）在安裝接線完成后，必須由指導(dǎo)教師檢查后才能上電運(yùn)行。（3）在通電的情況下，不能用手去觸摸任何金屬端子。（4）出現(xiàn)任何異常情況先斷電，并立即向指導(dǎo)教師報(bào)告。目錄第二部分任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施任務(wù)實(shí)施過程如圖2-38所示圖2-38任務(wù)實(shí)施過程二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施1.PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與安裝（1）往返小車控制系統(tǒng)工作原理的分析按下”啟動(dòng)”按鈕SB1，正轉(zhuǎn)線圈KM1得電，小車電動(dòng)機(jī)開始向右邊運(yùn)行。當(dāng)觸發(fā)行程開關(guān)SQ2時(shí)，正轉(zhuǎn)線圈KM1失電，反轉(zhuǎn)線圈KM2得電，小車立即反向，向左邊運(yùn)行，觸發(fā)行程開關(guān)SQ1時(shí)完成一個(gè)周期的運(yùn)行。當(dāng)小車連續(xù)運(yùn)行三個(gè)周期后，停止在SQ1的位置。二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施1.PLC控制系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與安裝（2）繪制PLC外部接線原理圖并接線用PLC進(jìn)行控制時(shí)主電路仍然和圖所示相同，只是控制電路不一樣。根據(jù)繼電器-接觸器控制原理，如圖所示完成本控制任務(wù)需要有”啟動(dòng)”按鈕SB1、右極限開關(guān)SQ1和左極限開關(guān)SQ2三個(gè)輸入設(shè)備產(chǎn)生的信號(hào)作為輸入信號(hào)；有執(zhí)行元件（接觸器）KM1和KM2作為輸出設(shè)備，控制電動(dòng)機(jī)主電路的正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)。PLC外部接線原理圖如圖2-39所示。圖2-39PLC外部接線原理圖二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施2.程序設(shè)計(jì)（1）S71200的數(shù)據(jù)類型數(shù)據(jù)類型用來描述數(shù)據(jù)的長度和屬性，即用于指定數(shù)據(jù)元素的大小及如何解釋數(shù)據(jù)，每個(gè)指令至少支持一個(gè)數(shù)據(jù)類型，而部分指令支持多種數(shù)據(jù)類型；因此指令上使用的操作數(shù)的數(shù)據(jù)類型必須和指令所支持的數(shù)據(jù)類型一致，所以在建立變量的過程中，需要對(duì)建立的變量分配相應(yīng)的數(shù)據(jù)類型。在TIAPortal中設(shè)計(jì)程序時(shí)，用于建立變量的區(qū)域有：變量表、DB塊、FB塊、FC塊、OB塊的接口區(qū)，但并不是所有數(shù)據(jù)類型對(duì)應(yīng)的變量表都可以在這些區(qū)域中建立S7-1200PLC中所支持的數(shù)據(jù)類型分為基本的數(shù)據(jù)類型、復(fù)雜的數(shù)據(jù)類型、參數(shù)數(shù)據(jù)類型、系統(tǒng)數(shù)據(jù)類型、硬件數(shù)據(jù)類型及用戶自定義數(shù)據(jù)類型基本數(shù)據(jù)類型:是PLC編程中最常用的數(shù)據(jù)類型，通常把占用存儲(chǔ)空間64個(gè)二進(jìn)制位以下的數(shù)據(jù)類型稱為基本的數(shù)據(jù)類型。包括位、位系列、整數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)、日期&時(shí)間、字符。如表2-4所示。二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施2.程序設(shè)計(jì)表2-4基本數(shù)據(jù)類型表二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施2.程序設(shè)計(jì)（2）計(jì)數(shù)器指令在本系統(tǒng)中，需要使用計(jì)數(shù)來對(duì)小車運(yùn)行的周期進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，靠原有的邏輯指令無法完成，這里就需要使用計(jì)數(shù)器來完成相關(guān)的統(tǒng)計(jì)工作。西門子S7-1200PLC有3種計(jì)數(shù)器，增計(jì)數(shù)器（CTU）、減計(jì)數(shù)器（CTD）以及增減計(jì)數(shù)器（CTUD）。在計(jì)數(shù)器中CU和CD分別是增計(jì)數(shù)輸入和減計(jì)數(shù)器輸入，R是增計(jì)數(shù)器復(fù)位輸入，PV是計(jì)數(shù)值，CV是當(dāng)前計(jì)數(shù)值，Q是輸出端。各參數(shù)可以使用I、Q、M、D、L存儲(chǔ)區(qū)，PV也可以給定常量。a.增計(jì)數(shù)器如圖2-40所示。增計(jì)數(shù)器（CTU）中如果輸入CU的信號(hào)狀態(tài)從0變?yōu)?，則當(dāng)前計(jì)數(shù)值CV加1，直到CV中所指定數(shù)據(jù)類型的上限，將不再增加。CV大于等二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施2.程序設(shè)計(jì)于PV的值，輸出Q為1，反之為0。第一次執(zhí)行指令的時(shí)候CV被清零，計(jì)數(shù)器復(fù)位輸出端為1時(shí)候，CV被清零，輸出Q為0。圖2-40

增計(jì)數(shù)器程序及工作時(shí)序圖二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施2.程序設(shè)計(jì)b.減計(jì)數(shù)器（CTD）如圖2-41所示，減計(jì)數(shù)器（CTD）中，如果裝載輸入LD的狀態(tài)為1，輸出Q被復(fù)位為0，并把預(yù)設(shè)值PV的值裝入CV，此時(shí)，減計(jì)數(shù)器不起作用。LD為0時(shí)，如果輸入CD的信號(hào)狀態(tài)從0變?yōu)?，則當(dāng)前計(jì)數(shù)值CV減1，直到CV中所指定數(shù)據(jù)類型的下限，將不再減少。CV小于等于0時(shí)，輸出Q為1，反之為0，第一次執(zhí)行指令的時(shí)候CV被清零。典型程序及時(shí)序圖如圖2-41所示。二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施2.程序設(shè)計(jì)圖2-41

減計(jì)數(shù)器的工作時(shí)序圖二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施2.程序設(shè)計(jì)（3）增減計(jì)數(shù)器（CTUD）如圖2-42所示，當(dāng)加計(jì)數(shù)(CU)輸入或減計(jì)數(shù)(CD)輸入從0轉(zhuǎn)換為1時(shí)，CTUD計(jì)數(shù)器將加1或減1。CTUD時(shí)序圖顯示了計(jì)數(shù)值為無符號(hào)整數(shù)時(shí)的運(yùn)行（其中PV=4）。?如果參數(shù)CV的值大于等于參數(shù)PV的值，則計(jì)數(shù)器輸出參數(shù)QU=1。?如果參數(shù)CV的值小于或等于零，則計(jì)數(shù)器輸出參數(shù)QD=1。?如果參數(shù)LOAD的值從0變?yōu)?，則參數(shù)PV的值將作為新的CV裝載到計(jì)數(shù)器。?如果復(fù)位參數(shù)R的值從0變?yōu)?，則當(dāng)前計(jì)數(shù)值重置為0。二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施2.程序設(shè)計(jì)圖2-42增減計(jì)數(shù)器時(shí)序圖二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施3.程序輸入（1）變量表系統(tǒng)的表量表圖如圖2-43所示。圖2-43系統(tǒng)變量表圖二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施3.程序輸入PLC程序如圖2-44所示。圖2-44PLC程序圖二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施4.程序下載運(yùn)行將程序運(yùn)行的情況記錄下表當(dāng)前狀態(tài)系統(tǒng)狀態(tài)CTU的CV值小車是否停止小車靜止時(shí)啟動(dòng)按鈕第一次按下小車第一周期完成時(shí)小車第二周期完成時(shí)小車第三周期完成時(shí)再次按下啟動(dòng)按鈕二、任務(wù)準(zhǔn)備與實(shí)施5.6S整理在所有的任務(wù)都完成后，按照6S職業(yè)標(biāo)準(zhǔn)打掃實(shí)訓(xùn)場(chǎng)地。目錄第三部分任務(wù)檢查與評(píng)價(jià)三、任務(wù)檢查與評(píng)價(jià)評(píng)分點(diǎn)得分硬件能正確識(shí)別模塊，并了解模塊的主要功能（10）接線正確且符合