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(chǎn)控制程序設(shè)計一、任務(wù)目標(biāo)

該任務(wù)一個綜合應(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、定時器、計數(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.傳送帶有手自動兩種模式運行，每種模式均要在系統(tǒng)啟動運行后且進(jìn)行模式確認(rèn)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(yīng)的模式，并按下模式確認(rèn)按鈕后，對應(yīng)的模式指示亮；此時方可進(jìn)行相關(guān)的控制操作。

4.在手動模式時，可進(jìn)行點動輸送帶正反轉(zhuǎn)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(dāng)輸送帶運轉(zhuǎn)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(zhuǎn)。

6.當(dāng)運轉(zhuǎn)到灌裝位置后，輸送帶暫停運行，灌裝機(jī)構(gòu)開始灌裝液體，一定時間后（可設(shè)定時間）停止灌裝。

7.灌裝完成后，輸送帶繼續(xù)運行，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計數(shù)器復(fù)位。

9.在達(dá)到計數(shù)設(shè)定值時，若有物料也無法正常運行，必須計數(shù)復(fù)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(jī)構(gòu)示意圖

三、任務(wù)實施

本任務(wù)的實施步驟主要分為PLC接線、IO地址分配以及程序設(shè)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(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(shè)計思路：

本任務(wù)中的設(shè)備主要是控制傳送帶和罐裝閥。模式分為手動和自動，故可以使用一個標(biāo)志位判斷所選擇的模式。當(dāng)啟用的是手動模式時，可以手動對設(shè)備進(jìn)行啟停控制。當(dāng)啟用的是自動模式時，根據(jù)傳感器的狀態(tài)判斷是否啟動相關(guān)設(shè)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(shè)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(jīng)驗與

1.在本任務(wù)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(dāng)切換為手動模式時復(fù)位自動模式，切換到自動模式時復(fù)位手動模式。手動控制相對簡單，只需要關(guān)聯(lián)幾個HMI變量控制對應(yīng)設(shè)備即可。

自動模式：當(dāng)傳感器檢測到物料為空瓶時，按下啟動按鈕，傳送帶正轉(zhuǎn)，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(zhuǎn)。時間計數(shù)器判斷罐裝完物料多少個，再通過比較指令輸出相應(yīng)線圈。

什么是高速計數(shù)器，S7-200SMART高速計數(shù)器的基礎(chǔ)知識一、 導(dǎo)讀

高速計數(shù)器主要是針對普通計數(shù)器無法記錄到的高速脈沖信號進(jìn)行計數(shù)，普通計數(shù)器的計數(shù)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(shù)脈沖，普通計數(shù)器一般僅為幾十HZ。當(dāng)脈沖信號頻率較高時，那么就需要使用到高速計數(shù)器進(jìn)行計數(shù)。

二、高速計數(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200kHz單相高速計數(shù)器或2個100kHz的兩相高速計數(shù)器，而緊湊型CPU CR40、CR60可以使用4個100kHz單相高速計數(shù)器或2個50kHz的兩相高速計數(shù)器。

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

①標(biāo)準(zhǔn)型CPU高速計數(shù)器

 

②經(jīng)濟(jì)性CPU高速計數(shù)器

 

三、高速計數(shù)器類型及模式

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

③高速計數(shù)器的模式及輸入點：

 

④高速計數(shù)器的尋址

不同的高速計數(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)存儲區(qū)，具體如下：

 

四、高速輸入降噪

要正確操作高速計數(shù)器，可能需要執(zhí)行以下一項或兩項操作：

● 調(diào)整HSC通道所用輸入通道的“系統(tǒng)塊”數(shù)字量輸入濾波時間。在 S7-200 SMART CPU 中，在 HSC 通道對脈沖進(jìn)行計數(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間組態(tài)為允許以應(yīng)用需要的速率進(jìn)行計數(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。