西門子S7-400中央處理器CPU412-1西門子代理商 西門子總代理

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【PLC實操案例】基于多功能切換液體灌裝生產控制程序設計一、任務目標

該任務一個綜合應用案例，主要目的是回顧本章節(jié)所介紹到的相關指令。其中包括常開、常閉、線圈、置位、復位、定時器、計數器等相關指令的使用。

二、任務描述

有一非標自動化設備主要有輸送帶和灌裝機構組成如圖2-5-1，實現輸送帶輸送飲料空瓶到灌裝站灌裝液體，灌裝完液體后繼續(xù)輸送到指定位置，要求：

1.傳送帶有手自動兩種模式運行，每種模式均要在系統(tǒng)啟動運行后且進行模式確認后才生效。

2.系統(tǒng)啟動后按下測試按鈕還能測試傳輸狀態(tài)、報警狀態(tài)和手自動狀態(tài)指示燈

3.選擇對應的模式，并按下模式確認按鈕后，對應的模式指示亮；此時方可進行相關的控制操作。

4.在手動模式時，可進行點動輸送帶正反轉運行、也可手動控制灌裝閥。

在自動模式時

5.在自動模式時，傳輸指示燈閃爍;當輸送帶運轉時，指示燈常亮；空瓶檢測傳感器檢測到空瓶，若按下啟動按鈕后，輸送帶向前運轉。

6.當運轉到灌裝位置后，輸送帶暫停運行，灌裝機構開始灌裝液體，一定時間后（可設定時間）停止灌裝。

7.灌裝完成后，輸送帶繼續(xù)運行，到達終端檢測傳感器后，記一次數，輸送帶停止。

8.輸送帶停止后方可對計數器復位。

9.在達到計數設定值時，若有物料也無法正常運行，必須計數復位后才能運行。

10.若按下系統(tǒng)停止，則整個系統(tǒng)停止運行。

圖2-5-1 罐裝機構示意圖

三、任務實施

本任務的實施步驟主要分為PLC接線、IO地址分配以及程序設計思路：

1.PLC接線如圖2-5-2

圖2-5-2 PLC接線圖

2.IO地址分配如表2-5-1

表2-5-1 IO地址分配表

輸入地址

說明

輸出地址

說明

I0.2

空瓶檢測

Q0.0

輸送帶正轉

I0.3

終端檢測

Q0.1

輸送帶反轉

I0.4

罐裝位置

Q0.2

灌裝閥

Q0.3

系統(tǒng)指示

Q0.4

報警

Q0.5

傳輸指示

Q0.6

自動模式指示

Q0.7

手動模式指示

3. 程序設計思路：

本任務中的設備主要是控制傳送帶和罐裝閥。模式分為手動和自動，故可以使用一個標志位判斷所選擇的模式。當啟用的是手動模式時，可以手動對設備進行啟停控制。當啟用的是自動模式時，根據傳感器的狀態(tài)判斷是否啟動相關設備。

程序分為OB1主程序（圖2-5-3）、FC_手動控制程序（圖2-5-4）、FC2_自動控制程序（圖2-5-5）。

4.程序設計

圖2-5-3 主程序

圖2-5-4 FC1_手動控制程序

圖2-5-5 FC2_自動控制程序

四、經驗與

1.在本任務中，使用了兩個FC程序塊編寫手動控制程序和自動控制程序。當切換為手動模式時復位自動模式，切換到自動模式時復位手動模式。手動控制相對簡單，只需要關聯(lián)幾個HMI變量控制對應設備即可。

自動模式：當傳感器檢測到物料為空瓶時，按下啟動按鈕，傳送帶正轉，到了罐裝位置后停止，延時一定時間（此時間來自HMI）再繼續(xù)正轉。時間計數器判斷罐裝完物料多少個，再通過比較指令輸出相應線圈。

什么是高速計數器，S7-200SMART高速計數器的基礎知識一、 導讀

高速計數器主要是針對普通計數器無法記錄到的高速脈沖信號進行計數，普通計數器的計數受PLC的掃描工作方式的限制，如果被測信號的頻率較高時，就會丟失計數脈沖，普通計數器一般僅為幾十HZ。當脈沖信號頻率較高時，那么就需要使用到高速計數器進行計數。

二、高速計數器數量及頻率

固件版本V2.0 到V2.2的標準型CPU（ST/SR20、ST/SR30、ST/SR40、ST/SR60）可以使用4個200kHz單相高速計數器或2個100kHz的兩相高速計數器，而緊湊型CPU CR40、CR60可以使用4個100kHz單相高速計數器或2個50kHz的兩相高速計數器。

固件版本V2.3以上 的標準型CPU支持6個高速計數器，具體請參考表1和表2。

①標準型CPU高速計數器

 

②經濟性CPU高速計數器

 

三、高速計數器類型及模式

計數器共有四種基本類型：帶有內部方向控制的單相計數器，帶有外部方向控制的單相計數器，帶有兩個時鐘輸入的雙相計數器和A/B相正交計數器。

③高速計數器的模式及輸入點：

 

④高速計數器的尋址

不同的高速計數器所使用到的控制字節(jié)和狀態(tài)字節(jié)均有固定的系統(tǒng)存儲區(qū)，具體如下：

 

四、高速輸入降噪

要正確操作高速計數器，可能需要執(zhí)行以下一項或兩項操作：

● 調整HSC通道所用輸入通道的“系統(tǒng)塊”數字量輸入濾波時間。在 S7-200 SMART CPU 中，在 HSC 通道對脈沖進行計數前應用輸入濾波，如下圖所示：

 

這意味著，如果 HSC 輸入脈沖以輸入濾波過濾掉的速率發(fā)生，則 HSC 不會在輸入上檢測到任何脈沖。請務必將 HSC 的每路輸入的濾波時間組態(tài)為允許以應用需要的速率進行計數的值包括方向和復位輸入。

下表顯示可檢測到的每種輸入濾波組態(tài)的最大輸入頻率。