《可编程控制器技术项目化教程 第2版 教学课件 ppt 作者 刘敏 单元四 西门子S7-200PLC的高级应用课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《可编程控制器技术项目化教程 第2版 教学课件 ppt 作者 刘敏 单元四 西门子S7-200PLC的高级应用课件（142页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、S7-200PLC除了具有基本的逻辑控制与数据处理功能外，也能处理复杂的控制系统，完成高速处理的控制、PID调节控制及通讯处理等功能。本单元从应用出发，将天煌教仪机电一体化装置作为学习载体，以天煌教仪机电一体化装置的控制为任务目标，使学生了解S7-200PLC的中断系统、高速计数、高速输出、模拟量处理、通信等知识，掌握程序的设计方法。,可编程控制器技术项目化教程,单元四 西门子S7-200PLC特殊功能的应用 机电一体化装置的控制,单元四 西门子S7-200PLC的高级应用,项目12 取件机械手的控制 S7-200PLC的高速输出功能,项目13 加热炉温度控制 S7-200PLC的模拟量处理功
2、能,项目14两台S7-200PLC的PPI通信控制 S7-200PLC的通信功能,项目11 物料分拣系统的控制 S7-200PLC的中断系统与高速计数功能,可编程控制器技术项目化教程,一、学习任务单,可编程控制器技术项目化教程,二、实务知识-中断系统与高速计数功能,三、项目实施物料分拣系统控制程序设计,四、物料分拣系统运行,五、项目评价,六、项目拓展,项目11 物料分拣系统的控制 S7-200PLC的中断系统与高速计数功能,单元四 西门子S7-200PLC的高级应用,可编程控制器技术项目化教程,项目11 物料分拣系统的控制,可编程控制器技术项目化教程,项目11 物料分拣系统的控制,可编程控制器
3、技术项目化教程,项目11 物料分拣系统的控制,可编程控制器技术项目化教程,项目11 物料分拣系统的控制,实务知识-中断系统与高速计数功能,1.中断处理功能,（1）中断系统基本知识,1）中断 中断是指当一些随机的中断事件发生时，CPU暂时停止执行主程序，并保存断点，然后去对随机发生的更紧迫事件进行处理，即转去执行相应的中断服务程序。中断服务程序结束后，将自动返回主程序继续进行正常工作。,2)中断事件 中断事件概念 能够向PLC发出中断请求的事件叫中断事件，如外部开关量输入信号的上升沿或下降沿事件、通信事件、高速计数器的当前值等于设定值事件等。 分类 S7-200系列PLC的中断事件包括三大类，它
4、们分别是通讯口中断、IO中断和时基中断，见下表 。,可编程控制器技术项目化教程,项目11 物料分拣系统的控制,可编程控制器技术项目化教程,项目11 物料分拣系统的控制,表4-2 中断事件表（2）,可编程控制器技术项目化教程,项目11 物料分拣系统的控制,表4-2 中断事件表（3）,可编程控制器技术项目化教程,项目11 物料分拣系统的控制,3)中断优先级 在S7-200系列PLC中，中断事件的优先级是事先规定好的，最高优先等级属通讯口中断，中间级属IO中断，最低优先等级为时基中断。见表3.2。 在同一优先等级的事件中，CPU按先来先服务的原则处理。在同一时刻，只能有一个中断服务程序被执行。一个中
5、断服务程序一旦被执行，就会一直执行到结束，中途不能被另一个中断服务程序中断，即便是优先级更高的中断也不行。在一个中断服务程序执行期间发生的其他中断需排队等候处理。,可编程控制器技术项目化教程,项目11 物料分拣系统的控制,1）指令的格式及功能 中断指令格式与功能见表4-3。,（2）中断指令格式与功能,可编程控制器技术项目化教程,项目11 物料分拣系统的控制,2）参数说明 中断指令相关参数说明见表4-4。,可编程控制器技术项目化教程,项目11 物料分拣系统的控制,（3）中断指令应用举例,（1）时基中断应用 例1：要求每100ms读取一次AIW4中的数据送至VW100。 控制程序见图4-2。,图
6、4-2 时基中断控制程序,可编程控制器技术项目化教程,项目11 物料分拣系统的控制,2）I/O中断应用 例2：要求当I0.0下降沿每发生一次，将MW0中的数据加1。 控制程序见图4-3。,图 4-3 I/O中断控制程序,可编程控制器技术项目化教程,项目11 物料分拣系统的控制,每个高速计数器所具有的工作模式也不同，见表4-5。,（1）高速计数器的工作模式,2.高速计数功能,可编程控制器技术项目化教程,项目11 物料分拣系统的控制,可编程控制器技术项目化教程,项目11 物料分拣系统的控制,与高速计数器有关的寄存器主要有控制寄存器、状态寄存器、当前值寄存器及预置值寄存器。,1）高速计数器的控制寄存
7、器 用于设置计数器的计数允许、计数方向等，每个高速计数器有自己的控制寄存器。各高速计数器的控制寄存器控制位的功能见表3-6。,（2） 高速计数器相关寄存器,可编程控制器技术项目化教程,项目11 物料分拣系统的控制,2）高速计数器的当前值寄存器 每个高速计数器都有一个32位当前值寄存器，当前值为带符号的整数值。高速计数器的当前值可以通过高速计数器标识符HC加计数器号码（0、1、2、3、4或5）寻址来读取。要改变高速计数器的当前值必须使控制寄存器的D6位为1（见表4-6）。在允许更新当前值的前提下，新的当前值才能写入当前值值寄存器。各个高速计数器当前值寄存器见表4-7。,3）高速计数器的预置值寄存
8、器 每个高速计数器都有一个32位预置寄存器，预置值为带符号的整数值。用来设置高速计数器的预置值。要改变高速计数器的预置值必须使控制寄存器的D5位为1（见表3-6）。在允许更新预置值的前提下，新的预置值才能写入预置值值寄存器。各个高速计数器预置值寄存器见表3-8。,可编程控制器技术项目化教程,项目11 物料分拣系统的控制,4）高速计数器的状态寄存器 高速计数器的状态字寄存器主要存储高速计数器工作时的一些状态信息，包括当前的计数方向、当前值是否等于预置值、当前值是否大于预置值等。PLC通过监控高速计数器的一些状态位，可产生中断事件，以便用以完成用户希望的重要操作。各高速计数器的状态寄存器每一个状态
9、位的含义见表4-9。,可编程控制器技术项目化教程,项目11 物料分拣系统的控制,主要有高速计数器定义指令与高速计数器指令。,(3)高速计数器指令,1)指令格式与功能 高速计数器指令的格式与功能见表4-10。,可编程控制器技术项目化教程,项目11 物料分拣系统的控制,(4)高速计数器指令使用举例,例3：,可编程控制器技术项目化教程,项目11 物料分拣系统的控制,三、项目实施物料分拣系统控制程序设计,1.物料分拣系统结构组成与工作过程分析,THFCL-1型物料分拣系统的机械结构采用传送带、气缸等机械部件组成；电气方面有传感器、开关电源、电磁阀等电子部件组成。,（1）物料分拣系统外部结构组成,图 4
10、-6 物料分拣系统结构示意图,可编程控制器技术项目化教程,项目11 物料分拣系统的控制,物料分拣系统外部结构示意图见图4-6。主要包括： 1)传送机构：由直流电机驱动、输送带组成； 2)打料装置：由打料汽缸（汽缸5），及电磁阀YV5，磁性限位开关、光电编码器、光电开关组成； 3)分检装置：由3个分拣汽缸及电磁阀YV1、YV2、YV3、磁性限位开关，电感传感器、电容传感器、颜色传感器组成； 4）气动系统三大件：减压阀、过滤器、油雾器； 5）网板：用来固定传感器及分拣汽缸； 6）物料槽：用来导向分拣物块。,（2）拆卸分拣站控制系统组成,主要包括： PLC：西门子S7-224； 电源：24V稳压电源
11、； 信号转接板。,可编程控制器技术项目化教程,项目11 物料分拣系统的控制,1）在料斗中放三个不同的物块，在程序运行后传送电机开始运行，传送带转动。光电编码器输出高速脉冲。电机运行5秒后，气缸5动作，将物块推到传送带中。此时传送电机停止，以便物块放正位置。过0.5秒后，电机又开始运行。如果程序运行时，物料斗中没有物体，则运行一定时间后自动停止。 2）在第一个物块推出到传送带上前行一定路程后，再推出第二个物块。然后再推出第三个物块，过程和推出第一个物块相同， 3个物块在输送带上的间隔距离保持相同。根据分拣汽缸在网板上的固定位置，该距离为光电编码器输出55个脉冲的距离。 3）当物块靠近各传感器时，
12、就会使相应传感器输出信号，此时物块并没有到达物料槽的位置，因此要在检测到物块之后再计传送带运行的步距。（各传感器的灵敏度不同，用试验测定，在确定步距后，在程序中相应网络中进行修改）当光电编码器检测到所走的步距后，驱动相应的电磁阀控制气缸推动物块到相应的物料槽中。 4）各传感器依次分别为，电感传感器，可检测出铁质物块；电容传感器，可检测出金属物块；颜色传感器，可检测出不同的颜色，且色度可调。备当铁质物块经过第一传感器时被分拣出，当铝质物块经过第二传感器时被分拣出，非金属物块中的黄颜色在过第三个传感器时被分拣出。,（3）物料分拣系统工作过程分析,可编程控制器技术项目化教程,项目11 物料分拣系统的
13、控制,物料分拣系统输入输出地址分配见表4-12。,（4）物料分拣系统I/0地址分配,可编程控制器技术项目化教程,项目11 物料分拣系统的控制,根据拆卸分拣站的工作过程分析及I/O地址分配，进行控制程序的设计，见图4-7。,2.物料分拣系统控制程序设计,可编程控制器技术项目化教程,项目11 物料分拣系统的控制,可编程控制器技术项目化教程,项目11 物料分拣系统的控制,可编程控制器技术项目化教程,项目11 物料分拣系统的控制,可编程控制器技术项目化教程,项目11 物料分拣系统的控制,可编程控制器技术项目化教程,项目11 物料分拣系统的控制,四、物料分拣系统运行,1运行前的准备,使用时先将气泵打开,
14、运行一段时间后关闭。将系统的导气管接入气泵中；检查24V稳压电源输出是否正常；按照端子分配地址接线，检查无误后，给系统通电。,2系统运行,在料仓里放进铁质物块、铝质物块、黄颜色的木质物块。系统通电后，观察到电机拖动输送带运行一段时间停止。然后打料汽缸伸出，将最下面的物块打到输送带上，0.2S后电机继续运行，运行一段时间（光电编码器输出55个脉冲），电机停止，打料汽缸再次动作，把第二个物块打到输送带上，0.2S后继续运行。同样再打第三个物块，这样保证三个物块在输送带上的距离是55个脉冲。当铁质物块运行至电感传感器，电感传感器输出信号，光电编码器输出5个脉冲的时间后，1号汽缸动作，铁质物块从1号料
15、槽滑下，同理铝质物块从2号料槽滑下，黄颜色的木质物块从3号料槽滑下。电机运行一段时间会自动停止。,可编程控制器技术项目化教程,项目11 物料分拣系统的控制,3注意事项,（1）汽缸活塞伸出速度过快或过慢 调整减压阀的旋钮，来增加或减小气动系统压力。 （2）物料分拣时，不能准确从料槽滑出 通过改变主程序中Network13、Network17、 Network21计数脉冲数量，来改变相应传感器输出信号后分拣汽缸的延迟动作时间，实现准确打料。,可编程控制器技术项目化教程,项目11 物料分拣系统的控制,五、项目评价,“物料分拣系统德控制“考核评分表见表4-13。,可编程控制器技术项目化教程,项目11
16、物料分拣系统的控制,单元四 西门子S7-200PLC特殊功能的应用,一、学习任务单,可编程控制器技术项目化教程,二、实务知识-高速脉冲输出功能,三、项目实施取件机械手控制程序设计,四、取件机械手的运行,五、项目评价,六、项目拓展,项目12取件机械手的控制 S7-200PLC的高速输出功能,可编程控制器技术项目化教程,项目12 取件机械手的控制,可编程控制器技术项目化教程,项目12 取件机械手的控制,可编程控制器技术项目化教程,项目12 取件机械手的控制,可编程控制器技术项目化教程,实务知识-高速脉冲输出功能,高速脉冲输出功能在PLC的Q0.0或Q0.1输出端产生高速脉冲，用来驱动诸如步进电机一类负载，实现速度和位置控制。,1.概述,高速脉冲输出有脉冲串输出（PTO）和脉宽调制输出（PWM）两种形式。每个CPU有两个PTO/PWM发生器，一个发生器分配给输出端Q0.0，另一个分配给Q0.1。当Q0.0或Q0.1设定为PTO或
