常用plc及指令系統畢業論文(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 SFT（10） 又稱移位寄存器指令，本指令帶兩個操作數，以通道為單位，第一個操作數為首通道號D1，第二個操作數為末通道號D2。所使用的繼電器有：000CH~019CH, 200CH~252CH, HR00~HR19。其功能相當于一個串行輸入移位寄存器。移位寄存器有數據輸入端（IN）、移位時鐘端（CP）及復位端（R），必須按照輸入（IN）、時鐘（CP）、復位（R）和SFT指令的順序進行編程。當移位時鐘由OFF→ON時，將（D1~D2）通道的內容，按照從低位到高位的順序移動一位，最高位溢出丟失，最低位由輸入數據填充。當復位端輸入ON時，參與移位的所有通道數據均復位，即都為OFF。一個通道的移位舉例如圖410所示。 圖410 SFT指令的編程舉例若把例中梯形圖的最后一行改為20015控制01000時，可把移位寄存器16位的內容一位一位地輸出。當00005變為ON時，10號通道數據置零。如果需要多于16位的數據進行移位，可以將幾個通道級連起來。移位指令在使用時須注意：起始通道和結束通道，必須在同一種繼電器中且起始通道號≤結束通道號。6．鎖存指令KEEP（11）本指令使用的操作數有：01000~019120000~2551HR0000~HR1915，其功能相當于鎖存器，當置位端（S端）條件為ON時，KEEP繼電器一直保持ON狀態，即使S端條件變為OFF，KEEP繼電器也還保持ON，直到復位端（R端）條件為ON時，才使之變OFF ，KEEP 指令主要用于線圈的保持，即繼電器的自鎖電路可用KEEP指令實現。若SET端和RES端同時為ON，則KEEP繼電器優先變為OFF。鎖存繼電器指令編寫必須按置位行（S端），復位行（R端）和KEEP繼電器的順序來編寫。KEEP指令應用見圖411。圖411a為線圈的自鎖保持電路，圖411b用KEEP指令實現自鎖。 圖411 KEEP指令的應用7．前沿微分脈沖指令DIFU（13）和后沿微分脈沖指令DIFD（14）本指令使用操作數有：01000~019120000~2551HR0000~HR1915，DIFU的功能是在輸入脈沖的前（上升）沿使指定的繼電器接通一個掃描周期之后釋放，而DIFD的功能是在輸入脈沖的后（下降）沿使指定的繼電器接通一個掃描周期之后釋放。其編程應用見圖412。 圖412 DIFU/DIFD指令的應用8．快速定時器指令 TIMH（15）本指令操作數占二行，一行為定時器號000~127（不得與TIM或CNT重復使用同號），另一行為設定時間。設定的定時時間，可以是常數，也可以由通道000CH~019CH，20000CH~25515CH，HR0000~HR1915中的內容決定，但必須為四位BCD碼。其功能與基本指令中的普通定時器作用相似，唯一區別是TIMH定時精度為0. 01s，定時范圍為0~。以常數作為TIMH設定值的編程見圖413。 圖413 以常數作為TIMH設定值9．通道移位指令WSFT（16）又稱字移位指令，本指令是以字（通道）為單位的串行移位。操作數為首通道號D1，末通道號D2。可取000CH~019CH, 200CH~252CH, HR00~HR19。通道移位指令執行時，當移位條件為ON，WSFT從首通道向末通道依此移動一個字，原首通道16位內容全部復位，原末通道中的16位內容全部移出丟失。如圖414所示，由于使用了微分指令，當00001由OFF變為ON時，20000接通一個掃描周期，在WSFT指令作用下進行移位：200通道中的內容移到201通道，201通道中的內容移到202通道，202通道中的原有內容全部溢出丟失，200通道中的16位全部復位。因為使用微分指令，故僅執行一次通道移位。 圖414 WSFT指令的編程WSFT指令在使用時須注意：首通道和末通道必須是同一類型的繼電器；首通道號≤末通道號。當移位條件為ON時，CPU每掃描一次程序就執行一次WSFT指令。如只要程序執行一次，則應該用微分指令。10．可逆計數器指令 CNTR（12）本指令的功能是對外部信號進行加1或減1的環形計數。帶兩個操作數：計數器號000~127，設定值范圍0000~9999，設定值可以用常數，也可以用通道號，用通道號時，設定值為通道中的內容。如圖415所示，當計數器的當前值為設定值（即為5000）時，ACP端再輸入一個正跳變（正向加1），則當前值變為0000，計數器輸出為ON：若計數器的當前值為0000時，SCP端再輸入一個正跳變（反向減1），則當前值變為了設定值，計數器輸出為ON。在使用CNTR指令編程時須注意，若APC和SCP端同時為ON，則不能進行計數操作。當R端為ON時，計數器的當前值變為0000，并不接收輸入信號。另外若CNTR位于IL/ILC指令之間時，當IL條件為OFF時，則CNTR將保持當前值。 圖415 CNTR指令的編程及功能11．比較指令CMP（20）本指令的功能是將S（源通道）中的內容與D（目標通道）的內容進行比較，其比較結果送到PLC的內部專用繼電器2550055025507中進行處理后輸出，輸出狀態見表49。表49 比較結果輸出專用繼電器狀態表SMR255052550625507SDONOFFOFFS=DOFFONOFFS,DOFFOFFON比較指令CMP用于將通道數據S與另一通道數據D中的十六進制數或四位常數進行比較，S和D中至少有一個是通道數據。如圖416所示是一個用200通道中的數據與一個常數進行比較的編程示例。圖中若輸入信號 00001為ON時，200CH中的數又大于于B6D8，則專用繼電器25506為ON輸出，從而使輸出繼電器01001為ON。 圖416 CMP指令的編程方法12．數據傳送指令 MOV（21）和數據求反傳送指令MOVN（22）這兩條指令都是用于數據的傳送。當MOV前面的狀態為0N時，執行MOV指令，在每個掃描周期中把S中的源數據傳送到目標D所指定的通道中去。當MOV前面的狀態為0FF時，執行MOVN指令，在每個掃描周期中把S中的源數據求反后傳送到目標D所指定的通道中去。執行傳送指令后，如果目標通道D中的內容全為零時，則標志位25506為ON。傳送指令的編程應用如圖417所示。當00002為ON時，CPU每掃描程序一次，MOV/MOVN指令就被執行一次。若要求傳送過程只進行一次，則應當使用DIFU或DIFD指令。 圖417 MOV/MOVN 指令的應用13．進位置位指令STC（40）和進位復位位指令CLC（41）這兩條指令的功能是將進位標志繼電器25504置位（即置ON）或強制將進位標志繼電器25504復位（即置OFF）。當這兩條指令前面狀態為ON時，執行指令，否則不執行。通常在執行加、減運算操作之前，先執行CLC指令來清進位位，以確保運算結果的正確。其指令應用見圖41圖419。14．加法指令ADD（30） 本指令是將兩個通道的內容或一個通道的內容與一個常數相加（帶進位位），再把結果送至目標通道D。操作數中被加數S加數S運算結果D的內容見表410。表410 加法指令的操作數內容S1/S2000~019CH200~231CHHR00~HR19TIM/CNT000~127DM0000~1023DM6144~6655四位常數D010~019CH200~231CHHR00~HR19—DM0000~1023—注：DM6144~6655不能用程序寫入（只能用外圍設備設定）加法指令的應用見圖418，在梯形圖中，若10CH的數據為0153，則執行ADD指令后HR9CH中的數據為1387，專用繼電器25504狀態為OFF；若10CH通道的數據為9795，則執行ADD指令后HR9CH中的內容為1029，并產生了進位，專用繼電器25504的狀態為ON。 圖418 ADD指令的應用說明：執行加法運算前必須加一條清進位標志指令CLC（41）參加運算；被加數和加數必須是BCD數，否則25503置ON，不執行ADD指令；若相加后結果有進位，則進位標志繼電器25504為ON；若和為零，則專用繼電器25506變為ON。15．減法指令SUB（31）本指令與ADD指令相似，是把兩個四位BCD數作帶借位減法，差值送入指定通道，其操作數同ADD指令。在編寫SUB指令語言時，必須指定被減數，減數和差值的存放通道三個數，其指令應用如圖419所示。 圖419 SUB指令的應用說明：執行減法運算前必須加一條清進位位指令CLC（41）；被減數和減數必須是BCD數，否則25503置ON，不執行SUB指令；若運算結果有借位，則進位標志繼電器25504為ON；若運算結果為零，則專用繼電器25506變為ON。以上介紹是CPM1A系列PLC一些常用的專用指令，還有一些未作介紹，C200H系列PLC除了基本指令和CPM1A系列PLC相同外，很多功能指令也相同，另外又增加了一些功能指令，讀者可以根據不同型號的PLC按其使用功能的不同參閱使用手冊加以學習和掌握。第三節 S7系列PLC概述一、概述德國西門子（SIEMENS）公司生產的可編程序控制器在我國的應用也相當廣泛，在冶金、化工、印刷生產線等領域都有應用。西門子（SIEMENS）公司的PLC產品包括LOGO，S7200，S7300，S7400，工業網絡，HMI人機界面，工業軟件等。西門子S7系列PLC體積小、速度快、標準化，具有網絡通信能力，功能更強，可靠性更高。S7系列PLC產品可分為微型PLC（如S7200），小規模性能要求的PLC（如S7300）和中、高性能要求的PLC（如S7400）等。1．SIMATIC S7200 PLCS7200 PLC是超小型化的PLC，它適用于各行各業，各種場合中的自動檢測、監測及控制等。S7200 PLC的強大功能使其無論單機運行，或連成網絡都能實現復雜的控制功能。 S7200PLC可提供4個不同的基本型號與8種CPU可供選擇使用。2．SIMATIC S7300 PLC S7300是模塊化小型PLC系統，能滿足中等性能要求的應用。各種單獨的模塊之間可進行廣泛組合構成不同要求的系統。與S7200 PLC比較，S7300 PLC采用模塊化結構，具備高速（~）的指令運算速度；用浮點數運算比較有效地實現了更為復雜的算術運算；一個帶標準用戶接口的軟件工具方便用戶給所有模塊進行參數賦值；方便的人機界面服務已經集成在S7300操作系統內，人機對話的編程要求大大減少。SIMATIC人機界面（HMI）從S7300中取得數據，S7300按用戶指定的刷新速度傳送這些數據。S7300操作系統自動地處理數據的傳送；CPU的智能化的診斷系統連續監控系統的功能是否正常、記錄錯誤和特殊系統事件（例如：超時，模塊更換，等等）；多級口令保護可以使用戶高度、有效地保護其技術機密，防止未經允許的復制和修改；S7300 PLC設有操作方式選擇開關，操作方式選擇開關像鑰匙一樣可以拔出，當鑰匙拔出時，就不能改變操作方式，這樣就可防止非法刪除或改寫用戶程序。具備強大的通信功能，S7300 PLC可通過編程軟件Step 7的用戶界面提供通信組態功能，這使得組態非常容易、簡單。S7300 PLC具有多種不同的通信接口，并通過多種通信處理器來連接ASI總線接口和工業以太網總線系統；串行通信處理器用來連接點到點的通信系統；多點接口（MPI）集成在CPU中，用于同時連接編程器、PC機、人機界面系統及其他SIMATIC S7/M7/C7等自動化控制系統。3． SIMATIC S7400 PLCS7400 PLC是用于中、高檔性能范圍的可編程序控制器。S7400 PLC采用模塊化無風扇的設計，可靠耐用，同時可以選用多種級別（功能逐步升級）的CPU，并配有多種通用功能的模板，這使用戶能根據需要組合成不同的專用系統。當控制系統規模擴大或升級時，只要適當地增加一些模板，便能使系統升級和充分滿足需要。4． 工業通訊網絡通訊網絡是自動化系統的支柱，西門子的全集成自動化網絡平臺提供了從控制級一直到現場級的一致性通訊，“SIMATIC NET”是全部網絡系列產品的總稱，他們能在工廠的不同部門，在不同的自動化站以及通過不同的級交換數據，有標準的接口并且相互之間完全兼容。5． 人機界面（HMI）硬件HMI硬件配合PLC使用，為用戶提供數據、圖形和事件顯示，主要有文本操作面板TD200（可顯示中文），OP3，OP7，OP17等；圖形/文本操作面板OP27，OP37等，觸摸屏操作面板TP7，TP27/37，TP170A/B等；SIMATIC面板型PC670等。個人計算機（PC）也可以作為HMI硬件使用。HMI硬件需要經過軟件（如ProTool）組態才能配合PLC使用。6． SIMATIC S7工業軟件西門子的工業軟件分為三個不同的種類：（1）編程和工程工具 編程和工程工具包括所有基于PLC或PC用于編程、組態、模擬和維護等控制所需的工具。STEP 7標準軟件包SIMATIC S7是用于S7300/400，C7 PLC和SIMATIC WinAC基于PC控制產品的組態編程和維護的項目管理工具，STEP 7Micro/WIN是在Windows平臺上運行的S7200系列PLC的編程、在線仿真軟件。（2）基于PC的