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(shí)操案例】基于多功能切換液體灌裝生產(chǎn)控制程序設(shè)計(jì)一、任務(wù)目標(biāo)

該任務(wù)一個(gè)綜合應(yīng)用案例，主要目的是回顧本章節(jié)所介紹到的相關(guān)指令。其中包括常開、常閉、線圈、置位、復(fù)位、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等相關(guān)指令的使用。

二、任務(wù)描述

有一非標(biāo)自動(dòng)化設(shè)備主要有輸送帶和灌裝機(jī)構(gòu)組成如圖2-5-1，實(shí)現(xiàn)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(dòng)兩種模式運(yùn)行，每種模式均要在系統(tǒng)啟動(dòng)運(yùn)行后且進(jìn)行模式確認(rèn)后才生效。

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

3.選擇對(duì)應(yīng)的模式，并按下模式確認(rèn)按鈕后，對(duì)應(yīng)的模式指示亮；此時(shí)方可進(jìn)行相關(guān)的控制操作。

4.在手動(dòng)模式時(shí)，可進(jìn)行點(diǎn)動(dòng)輸送帶正反轉(zhuǎn)運(yùn)行、也可手動(dòng)控制灌裝閥。

在自動(dòng)模式時(shí)

5.在自動(dòng)模式時(shí)，傳輸指示燈閃爍;當(dāng)輸送帶運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，指示燈常亮；空瓶檢測傳感器檢測到空瓶，若按下啟動(dòng)按鈕后，輸送帶向前運(yùn)轉(zhuǎn)。

6.當(dāng)運(yùn)轉(zhuǎn)到灌裝位置后，輸送帶暫停運(yùn)行，灌裝機(jī)構(gòu)開始灌裝液體，一定時(shí)間后（可設(shè)定時(shí)間）停止灌裝。

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

8.輸送帶停止后方可對(duì)計(jì)數(shù)器復(fù)位。

9.在達(dá)到計(jì)數(shù)設(shè)定值時(shí)，若有物料也無法正常運(yùn)行，必須計(jì)數(shù)復(fù)位后才能再次運(yùn)行。

10.若按下系統(tǒng)停止，則整個(gè)系統(tǒng)停止運(yùn)行。

圖2-5-1 罐裝機(jī)構(gòu)示意圖

三、任務(wù)實(shí)施

本任務(wù)的實(shí)施步驟主要分為PLC接線、IO地址分配以及程序設(shè)計(jì)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(zhuǎn)

I0.3

終端檢測

Q0.1

輸送帶反轉(zhuǎn)

I0.4

罐裝位置

Q0.2

灌裝閥

Q0.3

系統(tǒng)指示

Q0.4

報(bào)警

Q0.5

傳輸指示

Q0.6

自動(dòng)模式指示

Q0.7

手動(dòng)模式指示

3. 程序設(shè)計(jì)思路：

本任務(wù)中的設(shè)備主要是控制傳送帶和罐裝閥。模式分為手動(dòng)和自動(dòng)，故可以使用一個(gè)標(biāo)志位判斷所選擇的模式。當(dāng)啟用的是手動(dòng)模式時(shí)，可以手動(dòng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行啟?？刂?。當(dāng)啟用的是自動(dòng)模式時(shí)，根據(jù)傳感器的狀態(tài)判斷是否啟動(dòng)相關(guān)設(shè)備。

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

4.程序設(shè)計(jì)

圖2-5-3 主程序

圖2-5-4 FC1_手動(dòng)控制程序

圖2-5-5 FC2_自動(dòng)控制程序

四、經(jīng)驗(yàn)與總結(jié)

1.在本任務(wù)中，使用了兩個(gè)FC程序塊編寫手動(dòng)控制程序和自動(dòng)控制程序。當(dāng)切換為手動(dòng)模式時(shí)復(fù)位自動(dòng)模式，切換到自動(dòng)模式時(shí)復(fù)位手動(dòng)模式。手動(dòng)控制相對(duì)簡單，只需要關(guān)聯(lián)幾個(gè)HMI變量控制對(duì)應(yīng)設(shè)備即可。

自動(dòng)模式：當(dāng)傳感器檢測到物料為空瓶時(shí)，按下啟動(dòng)按鈕，傳送帶正轉(zhuǎn)，到了罐裝位置后停止，然后延時(shí)一定時(shí)間（此時(shí)間來自HMI）再繼續(xù)正轉(zhuǎn)。時(shí)間計(jì)數(shù)器判斷罐裝完物料多少個(gè)，然后再通過比較指令輸出相應(yīng)線圈。

什么是高速計(jì)數(shù)器，S7-200SMART高速計(jì)數(shù)器的基礎(chǔ)知識(shí)一、 導(dǎo)讀

高速計(jì)數(shù)器主要是針對(duì)普通計(jì)數(shù)器無法記錄到的高速脈沖信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)，普通計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)受PLC的掃描工作方式的限制，如果被測信號(hào)的頻率較高時(shí)，就會(huì)丟失計(jì)數(shù)脈沖，普通計(jì)數(shù)器一般僅為幾十HZ。當(dāng)脈沖信號(hào)頻率較高時(shí)，那么就需要使用到高速計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)。

二、高速計(jì)數(shù)器數(shù)量及頻率

固件版本V2.0 到V2.2的標(biāo)準(zhǔn)型CPU（ST/SR20、ST/SR30、ST/SR40、ST/SR60）可以使用4個(gè)200kHz單相高速計(jì)數(shù)器或2個(gè)100kHz的兩相高速計(jì)數(shù)器，而緊湊型CPU CR40、CR60可以使用4個(gè)100kHz單相高速計(jì)數(shù)器或2個(gè)50kHz的兩相高速計(jì)數(shù)器。

固件版本V2.3以上 的標(biāo)準(zhǔn)型CPU支持6個(gè)高速計(jì)數(shù)器，具體請參考表1和表2。

①標(biāo)準(zhǔn)型CPU高速計(jì)數(shù)器

 

②經(jīng)濟(jì)性CPU高速計(jì)數(shù)器

 

三、高速計(jì)數(shù)器類型及模式

計(jì)數(shù)器共有四種基本類型：帶有內(nèi)部方向控制的單相計(jì)數(shù)器，帶有外部方向控制的單相計(jì)數(shù)器，帶有兩個(gè)時(shí)鐘輸入的雙相計(jì)數(shù)器和A/B相正交計(jì)數(shù)器。

③高速計(jì)數(shù)器的模式及輸入點(diǎn)：

 

④高速計(jì)數(shù)器的尋址

不同的高速計(jì)數(shù)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(chǔ)區(qū)，具體如下：

 

四、高速輸入降噪

要正確操作高速計(jì)數(shù)器，可能需要執(zhí)行以下一項(xiàng)或兩項(xiàng)操作：

● 調(diào)整HSC通道所用輸入通道的“系統(tǒng)塊”數(shù)字量輸入濾波時(shí)間。在 S7-200 SMART CPU 中，在 HSC 通道對(duì)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)前應(yīng)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(huì)在輸入上檢測到任何脈沖。請務(wù)必將 HSC 的每路輸入的濾波時(shí)間組態(tài)為允許以應(yīng)用需要的速率進(jìn)行計(jì)數(shù)的值包括方向和復(fù)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。