控制基礎及技術應用 6

PLC控制技術應用工作手冊式教程項目4

PLC控制霓虹燈廣告燈箱項目4

PLC控制霓虹燈廣告燈箱PLC控制技術應用工作手冊式教程項目4

PLC控制霓虹燈廣告燈箱項目3

PLC控制霓虹燈廣告燈箱知識目標：1.掌握PLC的基本數據類型；2.掌握S7-300/400PLC比較指令、傳送指令和跳轉功能指令；3.掌握S7-300/400PLC數據轉換與算術運算類功能指令及其應用4.了解S7-300/400PLC邏輯運算類功能指令；5.掌握S7-300/400PLC移位類功能指令的基本應用比較、傳送與跳轉指令一、比較指令(a)“==”與“<>”數據類型(b)“>”“>=”“<”和“<=”數據類型操作數可以是I、Q、M、L、D存儲區中的變量或常數比較兩個字符串是否相等時，實際上比較的是它們各對應字符的ASCII碼的大小滿足比較關系式給出的條件時，等效觸點接通比較、傳送與跳轉指令一、比較指令【例1】用接通延時定時器和比較指令組成占空比可調的脈沖發生器，如圖所示。脈沖發生器程序

(b)鋸齒波形變化比較、傳送與跳轉指令二、傳送指令與跳轉指令比較、傳送與跳轉指令二、傳送指令與跳轉指令當I0.4閉合時，JMP執行，程序跳轉到目標CASI處，I0.6閉合時，Q0.6置1；跳轉指令到目標之間的程序不執行，即I0.5閉合，Q0.5不置位。當I0.0斷開時，程序從上往下執行當I0.4斷開時，JMPN執行，程序跳轉到目標CASI處，I0.6閉合時，Q0.6置1；非條件跳轉指令到目標之間的程序不執行，即I0.5閉合，Q0.5不置位。當I0.4閉合時，程序從上往下執行比較、傳送與跳轉指令【任務1】PLC控制十字路口的交通燈1.控制要求

2.I/O分配輸

入輸

出變量地址說明變量地址說明SA1I0.0啟動開關HL1Q0.1東西紅燈SB1I0.1停止開關HL2Q0.2東西綠燈

HL3Q0.3東西黃燈

HL4Q0.4南北紅燈

HL5Q0.5南北綠燈

HL6Q0.6南北黃燈比較、傳送與跳轉指令1.控制要求

2.I/O分配輸

入輸

出變量地址說明變量地址說明SA1I0.0啟動開關HL1Q0.1東西紅燈SB1I0.1停止開關HL2Q0.2東西綠燈

HL3Q0.3東西黃燈

HL4Q0.4南北紅燈

HL5Q0.5南北綠燈

HL6Q0.6南北黃燈【任務1】PLC控制十字路口的交通燈（比較指令）比較、傳送與跳轉指令【任務1】PLC控制十字路口的交通燈（比較指令）3．硬件接線圖比較、傳送與跳轉指令【任務1】PLC控制十字路口的交通燈（比較指令）4.硬件組態與編輯變量配置硬件S7-300CPU314C-2PN/DP，訂單號6ES7314-6EH04-OABO；修改字節I地址為“0...2”，具體為I0.0～I2.7；16點有數字量輸出，字節Q的地址為

“0...1”，具體為Q0.0～Q1.7。交通燈變量表比較、傳送與跳轉指令【任務1】PLC控制十字路口的交通燈（比較指令）5．梯形圖程序比較、傳送與跳轉指令5．梯形圖程序【任務1】PLC控制十字路口的交通燈（比較指令）轉換操作與運算類指令一、轉換操作類指令轉換前后的數據類型可以是Int→Dint、Int→Bcd16、Dint→Real、Dint→Bcd32、Bcd16→Int、Bcd32→Dint等。“取整”指令ROUND用得最多，它將浮點數轉換為四舍五入的雙整數。“截尾取整”指令TRUNC僅保留浮點數的整數部分，去掉其小數部分。轉換操作與運算類指令二、運算類指令數學函數指令轉換操作與運算類指令1.16位整數運算指令二、整數運算類指令轉換操作與運算類指令2.32位整數運算指令二、整數運算類指令轉換操作與運算類指令三、實數運算指令(32位)轉換操作與運算類指令四、轉換操作與運算類指令舉例舉例1：壓力計算程序中的數據轉換：壓力變送器的量程為0-10MPa，輸出信號為4-20mA，模擬量輸入模塊的量程為4-20mA，轉換后的數字量為0-27648，設轉換后的數字為N，以kPa為單位的壓力值的轉換公式為P=(10000×N)/27648=0.36169N(（kPa）

方法一轉換操作與運算類指令四、轉換操作與運算類指令舉例舉例1：壓力計算程序中的數據轉換：壓力變送器的量程為0-10MPa，輸出信號為4-20mA，模擬量輸入模塊的量程為4-20mA，轉換后的數字量為0-27648，設轉換后的數字為N，以kPa為單位的壓力值的轉換公式為P=(10000×N)/27648=0.36169N(（kPa）

方法二轉換操作與運算類指令四、轉換操作與運算類指令舉例舉例2：測量遠處物體的高度時，已知被測物體到測量點的距離L以度為單位的夾角，求被測物體的高度H=Ltan

，角度的單位為度：假設以度為單位的實數角度值在MD40中。乘以/180=0.0174533，得到角度的弧度值浮點數函數運算指令的應用轉換操作與運算類指令五、其他數學函數指令MIN指令和LIMIT指令“設置限值”指令LIMIT（見圖4-15）將輸入IN的值限制在輸入MIN與MAX的值范圍之間。如果IN的值沒有超出該范圍，將它直接保存在OUT指定的地址中。如果IN的值小于MIN的值或大于MAX的值，將MIN或MAX的值送給輸出OUT。轉換操作與運算類指令五、其他數學函數指令參數數值IN10000000001011001IN2或INV指令的IN0000000011010100AND指令的OUT0000000001010000OR指令的OUT0000000011011101XOR指令的OUT0000000010001101INV指令的OUT1111111100101011轉換操作與運算類指令五、其他數學函數指令解碼與編碼指令圖4-17中DECO指令的參數IN的值為5，OUT為2#00100000（16#20），僅第5位為1。“編碼”指令ENCO（Encode）與“解碼”指令相反，將IN中的最低位的位數送給輸出參數OUT指定的地址。如果IN為2#00101000即（16#28，見圖4-2-12），OUT指定的MW98中的編碼結果為3。如果IN為1或0，MW98的值為0。如果IN為0，ENO為0狀態。1．控制要求工程中經常會遇到數據設定、數據顯示的情形，此時就需要通過BCD碼與整數或長整數轉換指令來實現。如圖3-3-19所示，用戶程序利用撥輪按鈕輸入的值執行數學運算功能，并把結果顯示在數據顯示窗口中，數學運算功能不能用BCD格式執行，所以必須先轉換格式。在灌裝生產線中，需要對瓶數作統計，瓶以12個為單位打一個包裝，包裝數需要計算并顯示，空瓶數減去滿瓶數得到廢瓶數，廢瓶數除以空瓶數乘以100得到百分數的廢品率。當廢品率超過2%時，傳送帶終端指示燈亮，工作示意圖如圖3-3-20所示。本任務就利用轉換指令完成這個功能。轉換操作與運算類指令【任務2】PLC控制灌裝生產線包裝轉換操作與運算類指令2.I/O分配表輸

入輸

出變量地址說明變量地址說明SB0I0.0清零按鈕KM1Q2.0生產線運行指示器SB1I0.1停止按鈕KM2Q2.1終端報警指示燈SB2I0.2啟動按鈕

QW0包裝箱數顯示SQ1I0.3終端位置檢測開關

SQ2I0.4空瓶檢測開關

SQ3I0.5滿瓶檢測開關

K1I0.6計數器C1清零開關

K2I0.7計數器C2清零開關

【任務2】PLC控制灌裝生產線包裝轉換操作與運算類指令3.硬件組態與編輯變量配置硬件S7-300CPU314C-2PN/DP，訂單號6ES7314-6EH04-OABO；修改字節I地址為“0...2”，具體為I0.0～I2.7；16點有數字量輸出，字節Q的地址為

“0...1”，具體為Q0.0～Q1.7。變量表【任務2】PLC控制灌裝生產線包裝轉換操作與運算類指令4．PLC程序設計轉換操作與運算類指令4．PLC程序設計轉換操作與運算類指令4．PLC程序設計轉換操作與運算類指令4．PLC程序設計轉換操作與運算類指令4．PLC程序設計移位和循環移位指令一、移位和循環移位指令移位和循環移位指令二、移位指令1.移位移位和循環移位指令二、移位指令移位和循環移位指令二、移位指令移位和循環移位指令三、循環移位指令2.循環移位移位和循環移位指令任務3PLC控制音樂噴泉1.控制要求：

模擬音樂噴泉實訓室面板如圖4-23所示，用8組指示燈點亮表示噴泉的高度。要求按下啟動按鈕時，LED指示燈依次循環顯示1→2→3…→8→1、2→3、4→5、6→7、8→1、2、3→4、5、6→7、8→1、2、3、4→5、6、7、8→1、2、3、4、5、6、7、8→1→2…，模擬當前噴泉“水流”狀態；按下停止按鈕時LED指示燈停止顯示，系統停止工作。移位和循環移位指令任務3PLC控制音樂噴泉2.分配I/O點輸入信號輸出信號變量地址功能說明變量地址功能說明SB1I0.0啟動按鈕，常開L1～L8Q0.0～Q0.78組彩燈SB2I0.1停止按鈕，常開

3.硬件組態與編輯變量配置硬件S7-300CPU314C-2PN/DP，訂單號6ES7314-6EH04-OABO；修改字節I地址為“0...2”，具體為I0.0～I2.7；16點有數字量輸出，字節Q的地址為

“0...1”，具體為Q0.0～Q1.7。編輯變量。按照表中I/O點在變量表中定義移位和循環移位指令梯形圖程序方法一移位和循環移位指令梯形圖程序方法二功能指令應用

鞏

固

練

習41．填空題

（1）每一位BCD碼用（

）位二進制數來表示，其取值范圍為二進制數2#（

）—2#（

）。BCD碼2#0100000110000101對應的十進制數是（

）。

（2）二進制數2#0100000110000101對應的十六進制數是16#（

），對應的十進制數是（

）。

（3）Q4.2是輸出字節（

）的第（

）位。

（4）MW4由MB（

）和MB（

）組成，MB（

）是它的高位字節。

（5）MD104由MW（

）和MW（

）組成，MB（

）是它的最低位字節。

（6）16位常數21的數據類型為（

），16位常數16#21的數據類型為（

），常數21.0的數據類型為（

），L#21是（

）位的（

）。

（7）RLO是（

）的簡稱。

（8）如果方框指令的EN輸入端有能流流入且執行時無錯誤，則ENO輸出端（

）。狀態字的（

）位與方框指令的使能輸出ENO的狀態相同。

（9）狀態字的（

）位與位邏輯指令中的位變量的狀態相同。

（10）算術運算有溢出或執行了非法的操作，狀態字的（

）位被置1。

（11）接通延時定時器的SD線圈（

）時開始定時，定時時間到時剩余時間值為（

），其常開觸點（

），常閉觸點（

）。定時期間如果SD線圈斷電，定時器的剩余時間（

）。線圈重新通電時，又從（

）開始定時。復位輸入信號為1時SD線圈斷電時，定時器的常開觸點（

）。

（12）在加計數器的設置輸入端S的（

），將預設值PV指定的值送入計數器字。在加計數脈沖輸入信號CU的（

），如果計數值小于（

），計數值加1。復位輸入信號R為1時，計數值被（

）。計數值大于0時計數器狀態位（即輸出Q）為（）；計數值為0時，計數器狀態位為（

）。

（13）S5T#和T#二者之一能用于梯形圖的是（

）。

（14）整數MW0的值為2#1011011011000010，右移4位后為2#（

）。

功能指令應用

項目實施霓虹燈廣告的循環PLC控制（移位類指令）1．控制要求用HL1～HL4四個霓虹燈，分別做成“歡迎光臨”四個字。其閃爍要求見表，其時間間隙為1s，反復循環進行。按啟動按鈕時開始工作，按停止按鈕時全部熄滅。2.I/O端口分配輸

入輸

出變量地址說明變量地址說明SA1I0.0啟動按鈕HL1Q0.0“歡“字燈SB1I0.1停止按鈕HL2Q0.1“迎“字燈

HL3Q0.2“光“字燈

HL4Q0.3“臨“字燈步序燈號12345678HL1亮

亮

亮

HL2

亮

亮

亮

HL3

亮

亮

亮

HL4

亮亮

亮

M3.0M3.1M3.2M3.3M3.4M3.5M3.6M3.7任務四、功能指令應用

3．硬件接線圖項目實施霓虹燈廣告的循環PLC控制（移位類指令）任務四、功能指令應用

項目實施霓虹燈廣告的循環PLC控制（移位類指令）4.程序設計任務四、功能指令應用

項目實施霓虹燈廣告的循環PLC控制（移位類指令）4.程序設計任務四、功能指令應用

項目實施霓虹燈廣告的循環PLC控制（移位類指令）4.程序設計任務四、功能指令應用

【技能訓練】壓力設定與顯示的PLC控制（運算類指令）1．控制要求

如圖3-3-22所示，壓力變送器的量程為0--1.6MPa，輸出信號為為4--20mA，模擬量輸入模塊的量程為4--20mA，轉換后的數字量為0--27648；在觸摸屏上設定壓力（MD24）送S7-300PLC，現場管道上壓力變送器（0--1.6MPa）傳送的4--20mA的壓力信號進入PLC的PIW256模擬通道，經程序進行量值整定成與壓力相符的數值，在人機界面上作為壓力顯示，當壓力值大于1.55MPa或小于0.50MPa時，用Q0.0發出報警信號，列出壓力值的轉換，并編寫轉換后的PLC程序。圖3-3-23是壓力、電流、數字量的關系。2．訓練要求（1）進行硬件組態。（2）根據要求，列出壓力、電流、數字量的對應關系式。（3）根據控制要求，設計梯形圖程序。任務四、功能指令應用

【技能訓練】壓力設定與顯示的PLC控制（運算類指令）序號主要內容考核要求評分標準配分扣分1方案設計根據控制要求，畫出I/O分配表，設計梯形圖程序及接線圖1．輸入輸出地址

漏或錯誤，每處扣1分；