【文章內(nèi)容簡介】 掉，結(jié)果反而加速了耗氧的速度，翌日清晨更容易出現(xiàn) “ 魚浮頭 ” 現(xiàn)象。 此外，開動增氧泵的時間長短也大有講究：悶熱天氣開機(jī)時間要長，涼爽天氣則要短；半夜開機(jī)時間要長，中午則要短；施肥后開機(jī)時間要長，不施肥時則要短；風(fēng)小時開機(jī)時間要長，風(fēng)大時則要短。 增氧泵控制要求 在現(xiàn)代化養(yǎng)殖中，增氧泵的數(shù)量非常龐大，而且要求非常高，這就對增氧泵控制提出了一定的要求。 以某養(yǎng)殖場的增氧泵控制為例，有以下要求： (1)能在手動情況下，進(jìn)行增氧泵的開機(jī)和關(guān)機(jī)； (2)能在自動情況下，按照設(shè)定的時間進(jìn)行增氧泵時間控制，到達(dá)設(shè)定時間后，增氧泵自動中斷停機(jī)。 增氧泵控制的硬件設(shè)計(jì) 對于增氧泵控制來說，其硬件設(shè)計(jì)相對簡單，如圖 。需要注意的是，在 PLC線路控制中，輸入和輸出基本上是分離的，而且由于本線路輸入的是 DC 24V信號，而輸出的是 AC 220V信號，因此，不能有任何短路現(xiàn)象發(fā)生。 圖 增氧泵控制的硬件設(shè)計(jì) 根據(jù)圖 的 I/O分配 表，如表 。 輸入 名稱 輸出 名稱 I0. 0 SB1:啟動按鈕 增氧泵電動機(jī) I0. 1 SB2:停止按鈕 I0. 2 SA1:自動 /手動 表 I/O分配 定時器 1. 定時器的基本知識 （ 1）定時器類型： a 接通延時定時器（ TON） b 有記憶接通延時定時器（ TONR） c 斷開延時定時器（ TOF） 定時器的編號用 T和常數(shù)編號（最大為 255）表示，如 T0、 T1等。 2. 定時器的分辨率與設(shè)定時間 S7200定時器的分辨率有 3種： 1ms、 10ms和 100ms，定時器編號一旦確定后，其分辨率也隨之確定，定時器號和分辨率關(guān)系如下表 定時器的設(shè)定時間 T = 設(shè)定值 PT 分辨率 如： TON指令使用 T97（為 10ms定時器），設(shè)定值為 100，則實(shí)際定時時間為： T=100 10ms=1000ms 注意： 定時器的編號在程序中只能是 TON/TOF中的一種。 3. 定時器的位與字 定時器的編號如 T0、 T1等包含兩方面的變量信息：定時器位和定時器當(dāng)前值。 定時器位 與其他繼電器的輸出相似，當(dāng)定時器的當(dāng)前值達(dá)到設(shè)定值 PT時，定時器的觸點(diǎn)動作。 定時器的當(dāng)前值 是存儲器當(dāng)前累計(jì)的時間，用 16位符號整數(shù)來表示，最大計(jì)數(shù)值為 32767。 定時器使用需注意： ① 1ms分辯率定時器 每隔 1ms刷新一次，刷新定時器位和定時器當(dāng)前值，在一個掃描周期 中要刷新多次，而不和掃描周期同步。 ② 10ms分辯率定時器 10ms分辯率定時器啟動后，定時器對 10ms時間間隔進(jìn)行計(jì)時。程序 執(zhí)行時，在每次掃描周期的開始對 10ms定時器刷新，在一個掃描周期內(nèi) 定時器位和定時器當(dāng)前值保持不變。 ③ 100ms分辨率定時器 100ms定時器啟動后，定時器對 100ms時間間隔進(jìn)行計(jì)時。只有在定 時器指令執(zhí)行時， 100ms定時器的當(dāng)前值才被刷新。 4. 定時器指令 （ 1）接通延時定時器（ TON） （ 2）有記憶接通延時定時器（ TONR） （ 3）斷開延時定時器（ TOF） 增氧泵控制的軟件設(shè)計(jì) 增氧泵的軟件設(shè)計(jì)，主要根據(jù) SA1選擇開關(guān)來進(jìn)行，分為手動和自動，具體程序如圖 。其中定時器的時間可以根據(jù)實(shí)際要求進(jìn)行調(diào)整。 圖 增氧泵的定時控制主程序 項(xiàng)目 2 計(jì)數(shù)器 :自動分裝控制 關(guān)鍵詞 要點(diǎn)與精義 信息鏈接 計(jì)數(shù)器 S7200 PLC共提供了 256個計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器可以作為以下三個類型使用 :CTU增計(jì)數(shù)器、 CTD減計(jì)數(shù)器、 CTUD增/減計(jì)數(shù)器。以 CTU增計(jì)數(shù)器為例，每次向上計(jì)數(shù)輸入 CU從關(guān)閉向打開轉(zhuǎn)換時，向上計(jì)數(shù) (CTU)指令從當(dāng)前值向上計(jì)數(shù)。當(dāng)前值大于或等于預(yù)設(shè)值 (PV)時，計(jì)數(shù)器位 (Cxxx)打開。復(fù)原 (R)輸入打開或執(zhí)行 “ 復(fù)原 ” 指令時，計(jì)數(shù)器被復(fù)原。達(dá)到最大值 (32767)時，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)。 CTU。 CTD。 CTUD。 I/O尋址 。 數(shù)據(jù)傳送 項(xiàng)目背景及要求 項(xiàng)目背景 自動分裝控制系統(tǒng)一般適用于五金、塑料、食品等行業(yè)中形狀較規(guī)則、尺寸較小的產(chǎn)品 (如球形、圓柱形，直徑或長度小于 50mm)的自動計(jì)數(shù)包裝。它一般具有以下功能特點(diǎn)。 ?自動完成物料提升、排列整理、計(jì)數(shù)、重量校驗(yàn)、制袋、充填、封口、計(jì) 數(shù)、成品包輸出。 ?PLC控制，能進(jìn)行數(shù)字設(shè)定，故障報(bào)警。 ?根據(jù)物料性質(zhì)、制袋形式、包裝規(guī)格、產(chǎn)量等要求的不同，配置靈活設(shè)備。 如圖 ，它是由送料帶和包裝輸送帶組成的。 自動分裝控制要求 如圖 ，其動作要求如下 : (1) 啟動按鈕、啟動系統(tǒng)。開機(jī)時，包裝輸送帶啟動，并到達(dá)定位輸入點(diǎn)停止 。 (2) 定位停止，送料帶啟動，經(jīng)計(jì)數(shù)光電開關(guān)進(jìn)行計(jì)數(shù)數(shù)量 。 (3) 根據(jù)小 /大包裝選擇開關(guān)，確定計(jì)數(shù)數(shù)量，當(dāng)計(jì)數(shù)數(shù)量達(dá)到包裝要求時，送料 帶停止，包裝輸送帶啟動，繼續(xù) 下一次計(jì)數(shù)分裝 。 (4) 按停止按鈕可以停機(jī)。 根據(jù)以上要求進(jìn)行 PLC系統(tǒng)設(shè)計(jì)。 圖 自動分裝控制示意圖 編程技能 : 計(jì)數(shù)器與傳送指令 計(jì)數(shù)器 s7200 PLC共提供了 256個計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器可以作為以下三個類型使用 : CTU: 增計(jì)數(shù)器 。 CTD: 減計(jì)數(shù)器 。 CTUD: 增 /減計(jì)數(shù)器。 1. CTU 增計(jì)數(shù)器 CTU增計(jì)數(shù)器的指令如圖 2. 16所示。每次向上計(jì)數(shù)輸入 CU從關(guān)閉向打開轉(zhuǎn)換時，向上計(jì)數(shù) (CTU)指令從當(dāng)前值向上計(jì)數(shù)。當(dāng)前值 (Cxxx)大于或等于預(yù)設(shè)值(PV)時，計(jì)數(shù)器位 (Cxxx)打開。復(fù)原 (R)輸入打開或執(zhí)行“復(fù)原”指令時，計(jì)數(shù)器被復(fù)原。達(dá)到最大值(32767)時，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)。 CTU計(jì)數(shù)器指令的操作數(shù)類型如表 2. 4所示。 圖 CTU增計(jì)數(shù)器 表 計(jì)數(shù)器指令的操作數(shù)類型 輸入 /輸出 操 作 數(shù) 數(shù)據(jù)類型 CXXX 常數(shù) (C0~C255) 字 CU I,Q,M,SM,T,C,V,S,L,使能位 布爾 R I,Q,M,SM,T,C,V,S,L,使能位 布爾 PV VW,IW,QW,MW,SMW,LW,AIW,AC,T,C,常數(shù) ,* VD,*AC,*LD,SW 整數(shù) 2. CTD減計(jì)數(shù)器 CTD減計(jì)數(shù)器的指令如圖 2. 17所示。每次向下計(jì)數(shù)輸入 CU從關(guān)閉向打開轉(zhuǎn)換時，向下計(jì)數(shù) (CTD)指令從當(dāng)前值向下計(jì)數(shù)。當(dāng)前值 Cxxx等于 0時，計(jì)數(shù)器位 (Cxxx)打開。輸入 ( LD)打開時，計(jì)數(shù)器復(fù)原計(jì)數(shù)器位 (Cxxx)，并用預(yù)設(shè)值(PV)載入當(dāng)前值。達(dá)到零時，向下計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，計(jì)數(shù)器位 Cxxx打開。減計(jì)數(shù)器的范圍也為 C0~C255。 CTD計(jì)數(shù)器指令的操作數(shù)類型與 CTU類似，即 CU與 CD類似、 R與 LD類似。 如圖 ，原設(shè)定每三瓶要執(zhí)行一個小分裝動作，因此編寫主程序如圖 。 圖 CTD減計(jì)數(shù)器 圖 啤酒包裝線 圖 啤酒包裝線程序 3. CTUD增 /減計(jì)數(shù)器 CTUD增 /減計(jì)數(shù)器的指令如圖 2. 21所示。每次向上計(jì)數(shù)輸入 CU從關(guān)閉向打開轉(zhuǎn)換時，向上 /向下計(jì)時 (CTUD)指令向上計(jì)數(shù)，每次向下計(jì)數(shù)輸入 CD從關(guān)閉向打開轉(zhuǎn)換時，向下計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值Cxxx保持當(dāng)前計(jì)數(shù)。每次執(zhí)行計(jì)數(shù)器指令時，預(yù)設(shè)值 PV與當(dāng)前值進(jìn)行比較。達(dá)到最大值 (32767)，位于向上計(jì)數(shù)輸入位置的下一個上升沿使當(dāng)前值返轉(zhuǎn)為最小值 (32768)。在達(dá)到最小值 (32768)時，位于向下計(jì)數(shù)輸入位置的下一個上升沿使當(dāng)前計(jì)數(shù)返轉(zhuǎn)為最大值 (32767 )。當(dāng)當(dāng)前值 Cxxx大于或等于預(yù)設(shè)值 PV時，計(jì)數(shù)器位 Cxxx打開。否則，計(jì)數(shù)器位關(guān)閉。當(dāng)“復(fù)原” (R)輸入打開或執(zhí)行“復(fù)原”指令時，計(jì)數(shù)器被復(fù)原。達(dá)到 PV時， CTUD計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)。 圖 CTUD指令 項(xiàng)目解決思路 自動分裝控制的硬件接線如圖 2. 32所示。 控制問題的提出 圖 自動分裝控制硬件圖 I/O資源分配如表 。 輸入 名稱 輸出 名稱 啟動按鈕 (NO) 送料帶電動機(jī) 停止命令 (NC) 包裝輸送帶電動機(jī)運(yùn)行 包裝計(jì)數(shù)脈沖，即光電開關(guān)信號 包裝輸送帶電動機(jī)定位點(diǎn) 小包裝計(jì)數(shù) ON/大包裝計(jì)數(shù) OFF 表 I/O資源分配 自動分裝控制的軟件編程可以參考如圖 2. 33所示進(jìn)行，用戶也可以根據(jù)要求重新編程。 自動分裝控制的軟件編程 項(xiàng)目 3 SCR指令 :紙卷輸送控制 關(guān)鍵詞 要點(diǎn)與精義 信息鏈接 狀態(tài)流程(轉(zhuǎn)移 )圖 狀態(tài)流程 (轉(zhuǎn)移 )圖是描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的圖，又稱為狀態(tài)表、流程圖、功能圖，它直觀、簡單，是設(shè)計(jì) PLC順序控制程序的一種有力工具。在工業(yè)領(lǐng)域中，許多的控制對象 (過程 )都屬于順序控制，其特點(diǎn)是整個控制過程可劃分為幾個工步，每個工步按順序輪流工作，而且任何時候都只有一個工步在工作。根據(jù)這種控制特點(diǎn)，開發(fā)了專門供編制順序控制程序用的功能表圖，這種先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法已成為 PLC程序設(shè)計(jì)最主要的方法。 SCR指令 。 狀態(tài)轉(zhuǎn)移 。 程序控制 。 匯合控制 。 分散控制 項(xiàng)目背景 紙卷輸送控制一般都用于造紙、印刷和包裝廠中，在紙卷自動輸送線中，將紙卷換行、升降、換位或運(yùn)往其他需要的地方。如圖 3. 1所示為一典型的輸送設(shè)備。它主要包括兩部分 :踢紙機(jī)和電動升降平臺。一般踢紙機(jī)采用氣動控制，而升降平臺則采用電動升降。 (a) 踢紙機(jī) (b) 紙卷輸送設(shè)備剖面圖 圖 紙卷輸送控制要求 在紙卷輸送過程中，一般都遵循以下流程 : (1) 當(dāng)紙卷通過運(yùn)輸帶達(dá)到電動升降平臺時，則使得電動平臺上升至限位 。 (2) 當(dāng)升降平臺到達(dá)上限位時，踢紙機(jī)汽缸動作，將紙卷踢出到合適的位置 。 (3) 踢紙機(jī)汽缸待到上限位后自復(fù)位 。 (4) 電動升降平臺下降到下限位等候一次流程的開始。 請根據(jù)紙卷輸送控制要求進(jìn)行 PLC硬件線路和軟件編程。 知識鏈接 :梯形圖的設(shè)計(jì)方法 根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)梯形圖的方法 繼電器 接觸器控制系統(tǒng)電路圖與梯形圖在表示方法和分析方法上有很多相似之處，因此可以根據(jù)繼電器一接觸器控制電路圖來設(shè)計(jì)梯形圖。 1. 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)梯形圖 PLC的梯形圖經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法，就是要依靠平時所積累的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來設(shè)計(jì)梯形圖。 PLC發(fā)展初期就沿用了設(shè)計(jì)繼電器電路圖的方法來設(shè)計(jì)梯形圖，即在已有的典型繼電器電路圖的基礎(chǔ)上，根據(jù)被控制對象對控制的要求，不斷地修改完善成梯形圖。這種方法沒有普遍的規(guī)律可以遵循，一切都要靠設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)來實(shí)現(xiàn)，就是把設(shè)計(jì)繼電器電路圖的思維轉(zhuǎn)化為 PLC梯形圖設(shè)計(jì)思維。它一般用于邏輯關(guān)系較簡單的梯形圖設(shè)計(jì)中。 2. 電動機(jī)正轉(zhuǎn)控制電路 (1) 控制要求 按下啟動按鈕 SB1，電動機(jī)自鎖正轉(zhuǎn) 。按下停止按鈕 SB2，電動機(jī)停轉(zhuǎn)。其繼電器控制如圖 。 圖 電動機(jī)正轉(zhuǎn)控制電路 ( 2 ) PLC輸入 /輸出分配 根據(jù)“經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法”可以進(jìn)行 I/O資源分配，如表 3. 1所示。 停止時 : 按下停止按鈕 SB2→ 停止信號 “ 1”→ 常閉觸點(diǎn)斷開 → 線圈“失電” (低電平 )→ 電動機(jī)停轉(zhuǎn)。 表 電動機(jī)正轉(zhuǎn)控制電路的 I/O資源配置 輸 入 名 稱 輸 出 名 稱 I0. 0 啟動按鈕 SB1 接觸器 KM I0. 1 停止按鈕 SB2 圖 3. 3 PLC外部接線 PLC外部接線如圖 3. 3所示。 根據(jù)電動機(jī)工作的原理，可以進(jìn)行如圖 3. 4所示的編程。啟動時 :按下啟動按鈕 SB1→ 啟動信號 “ 1”(高電平 )→ 常開觸點(diǎn)接通 。不按停止按鈕 SB2。停止信號 “ 0”(低電平 )→ 常閉觸點(diǎn)接通。 “ 有電 ” (高電平 )→ 觸點(diǎn)閉合 “ 自鎖 ” → 電動機(jī)連續(xù)正轉(zhuǎn)。如果按下停止按鈕，則 ，電動機(jī)停止運(yùn)行。 相同點(diǎn) : 繼電器一接觸器控制系統(tǒng)電路圖與梯形圖在表示方法和分析方法上有很多相似之處。如 PLC控制元件也稱為繼電器，有線圈、常開觸點(diǎn)、常閉觸點(diǎn)。當(dāng)某個繼電器線圈有電時，其常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開。 不同點(diǎn) : 梯形圖是 PLC的程序，是一種軟件，繼電器一接觸器控制電路是由硬件元件組成的。 3. 相同點(diǎn)與不同點(diǎn) 根據(jù)順序功能圖設(shè)計(jì)梯形圖的方法