6.7高速计数器与高速脉冲输出指令
- 格式:ppt
- 大小:1.47 MB
- 文档页数:67
2023年电气控制与PLC应用技术(黄永红著)课后答案电气控制与PLC应用技术(黄永红著)内容简介前言第1章常用低压电器1.1低压电器的定义、分类1.2电磁式电器的组成与工作原理1.2.1电磁机构1.2.2触点系统1.2.3灭弧系统1.3接触器1.3.1接触器的组成及工作原理1.3.2接触器的分类1.3.3接触器的主要技术参数1.3.4接触器的选择与使用1.3.5接触器的图形符号与文字符号1.4继电器1.4.1继电器的分类和特性1.4.3时间继电器1.4.4热继电器1.4.5速度继电器1.4.6固态继电器1.5主令电器1.5.1控制按钮1.5.2行程开关1.5.3接近开关1.5.4万能转换开关1.6信号电器1.7开关电器1.7.1刀开关1.7.2低压断路器1.8熔断器1.8.1熔断器的结构和工作原理 1.8.2熔断器的类型1.8.3熔断器的主要技术参数 1.8.4熔断器的选择与使用1.9.1电磁铁1.9.2电磁阀1.9.3电磁制动器习题与思考题第2章基本电气控制电路2.1电气控制电路的绘制原则及标准2.1.1电气图中的图形符号及文字符号2.1.2电气原理图的绘制原则2.1.3电气安装接线图2.1.4电气元件布置图2.2交流电动机的基本控制电路2.2.1三相笼型异步电动机直接起动控制电路 2.2.2三相笼型异步电动机减压起动控制电路 2.2.3三相绕线转子异步电动机起动控制电路 2.2.4三相笼型异步电动机制动控制电路2.2.5三相笼型异步电动机调速控制电路2.2.6组成电气控制电路的基本规律2.2.7电气控制电路中的保护环节2.3典型生产机械电气控制电路的分析2.3.1电气控制电路分析的基础2.3.2电气原理图阅读分析的方法与步骤 2.3.3c650型卧式车床电气控制电路的分析 2.4电气控制电路的一般设计法2.4.1一般设计法的主要原则2.4.2一般设计法中应注意的问题2.4.3一般设计法控制电路举例习题与思考题第3章可编程序控制器概述3.1plc的产生及定义3.1.1plc的产生3.1.2plc的定义3.2plc的发展与应用3.2.1plc的发展历程3.2.2plc的发展趋势3.2.3plc的应用领域3.3plc的特点3.4plc的分类3.4.1按结构形式分类3.4.2按功能分类3.4.3按i/o点数分类3.5plc的硬件结构和各部分的作用3.6plc的工作原理3.6.1plc控制系统的组成3.6.2plc循环扫描的工作过程3.6.3plc用户程序的工作过程3.6.4plc工作过程举例说明3.6.5输入、输出延迟响应3.6.6plc对输入、输出的处理规则习题与思考题第4章 s7-200 plc的系统配置与接口模块 4.1s7-200 plc控制系统的基本构成4.2s7-200 plc的输入/输出接口模块4.2.1数字量模块4.2.2模拟量模块4.2.3s7-200 plc的智能模块4.3s7-200 plc的系统配置4.3.1主机加扩展模块的最大i/o配置4.3.2i/o点数的扩展与编址4.3.3内部电源的负载能力4.3.4plc外部接线与电源要求习题与思考题第5章 s7-200 plc的基本指令及程序设计 5.1s7-200 plc的编程语言5.2s7-200 plc的数据类型与存储区域5.2.1位、字节、字、双字和常数5.2.2数据类型及范围5.2.3数据的存储区5.3s7-200 plc的编程元件5.3.1编程元件5.3.2编程元件及操作数的寻址范围5.4寻址方式5.5程序结构和编程规约5.5.1程序结构5.5.2编程的一般规约5.6s7-200 plc的基本指令5.6.1位逻辑指令5.6.2立即i/o指令5.6.3逻辑堆栈指令5.6.4取反指令和空操作指令5.6.5正/负跳变触点指令5.6.6定时器指令5.6.7计数器指令5.6.8比较指令5.6.9移位寄存器指令5.6.10顺序控制继电器指令5.7典型控制环节的plc程序设计5.7.1单向运转电动机起动、停止控制程序5.7.2单按钮起动、停止控制程序5.7.3具有点动调整功能的电动机起动、停止控制程序 5.7.4电动机的正、反转控制程序5.7.5大功率电动机的星-三角减压起动控制程序5.7.6闪烁控制程序5.7.7瞬时接通/延时断开程序5.7.8定时器、计数器的扩展5.7.9高精度时钟程序5.7.10多台电动机顺序起动、停止控制程序 5.7.11故障报警程序5.8梯形图编写规则习题与思考题第6章 s7-200 plc的功能指令及使用6.1s7-200 plc的基本功能指令6.1.1数据传送指令6.1.2数学运算指令6.1.3数据处理指令6.2程序控制指令6.2.1有条件结束指令6.2.2暂停指令6.2.3监视定时器复位指令6.2.4跳转与标号指令6.2.5循环指令6.2.6诊断led指令6.3局部变量表与子程序6.3.1局部变量表6.3.2子程序6.4中断程序与中断指令6.4.1中断程序6.4.2中断指令6.5pid算法与pid回路指令6.5.1pid算法6.5.2pid回路指令6.6高速处理类指令6.6.1高速计数器指令6.6.2高速脉冲输出指令习题与思考题第7章 plc控制系统设计与应用实例 7.1plc控制系统设计的内容和步骤 7.1.1plc控制系统设计的内容7.1.2plc控制系统设计的步骤7.2plc控制系统的硬件配置7.2.1plc机型的选择7.2.2开关量i/o模块的'选择7.2.3模拟量i/o模块的选择7.2.4智能模块的选择7.3plc控制系统梯形图程序的设计7.3.1经验设计法7.3.2顺序控制设计法与顺序功能图7.4顺序控制梯形图的设计方法7.4.1置位、复位指令编程7.4.2顺序控制继电器指令编程7.4.3具有多种工作方式的顺序控制梯形图设计方法7.5plc在工业控制系统中的典型应用实例7.5.1节日彩灯的plc控制7.5.2恒温控制7.5.3基于增量式旋转编码器和plc高速计数器的转速测量习题与思考题第8章 plc的通信及网络8.1siemens工业自动化控制网络8.1.1siemens plc网络的层次结构8.1.2网络通信设备8.1.3通信协议8.2s7-200串行通信网络及应用8.2.1s7系列plc产品组建的几种典型网络8.2.2在编程软件中设置通信参数8.3通信指令及应用8.3.1网络读、写指令及应用8.3.2自由口通信指令及应用习题与思考题第9章 step7-micro/win编程软件功能与使用 9.1软件安装及硬件连接9.1.1软件安装9.1.2硬件连接9.1.3通信参数的设置和修改9.2编程软件的主要功能9.2.1基本功能9.2.2主界面各部分功能9.2.3系统组态9.3编程软件的使用9.3.1项目生成9.3.2程序的编辑和传送9.3.3程序的预览与打印输出9.4程序的监控和调试9.4.1用状态表监控程序9.4.2在run方式下编辑程序9.4.3梯形图程序的状态监视9.4.4选择扫描次数9.4.5s7-200的出错处理附录附录a常用电器的图形符号及文字符号附录b特殊继电器(sm)含义附录c错误代码附录ds7-200可编程序控制器指令集附录e实验指导书附录f课程设计指导书附录g课程设计任务书附录h台达pws1711触摸屏画面编辑简介参考文献电气控制与PLC应用技术(黄永红著)目录《电气控制与plc应用技术》从实际工程应用和教学需要出发,介绍了常用低压电器和电气控制电路的基本知识;介绍了plc的基本组成和工作原理;以西门子s7-200 plc为教学机型,详细介绍了plc的系统配置、指令系统、程序设计方法与编程软件应用等内容;书中安排了大量工程应用实例,包括开关量控制、模拟量信号检测与控制、网络与通信等具体应用程序。
一、子程序程序:主程序、子程序、中断程序1.建立子程序:SBR N 编号:0---N,CPU226:0---27插入,删除2.子程序举例:指令:调用子程序条件返回:(RET)无条件返回:软件自动生成,不需要手工输入RET3.举例:主程序:说明:1)调用时才会执行2)子程序可以嵌套小于8二、中断指令中断程序不是被主程序调用,而是在中断事件发生时由于PLC操作系统调用,因为不能预知系统何时调用,使用局部变量(不影响其他程序)1.建立中断程序编辑—插入中断,或程序块---右程序编辑口---插入---中断中断程序:越短越好2.中断事件和中断优先级:11)中断事件:能够用中断功能处理的特定事件2)中断服务程序:相应中断事件而处理的程序3)中断事件号:通讯口中断,I/O中断,时基中断例:0:I0.0上升沿中断1:I0.0下降沿中断2:I0.1上升沿中断3:I0.1下降沿中断10:定时中断:T32 T9619:PLS0脉冲计数完成中断Q0.0(高速脉冲);20:PLS1脉冲计数完成中断Q0.1(高速脉冲)2.中断指令:1)允许中断:(ENI)2)中断连接:INT:中断程序号EVNT:中断事件号3)中断禁止:DISI例:在I0.0的上升沿通过中断使Q0.0立即复位,在I0.1的下降沿通过中断使Q0.0立即复位。
三、定时中断的定时时间最长为255ms,用定时中断实现周期为2s的高精度定时。
例3:通常可以用定时中断一固定时间隔去控制模拟量输入的采样或执行一个PID程序。
用定时中断实现每1s读取模拟量AIW2数值的程序每1S读AIW2的值三、高速输出指令高速脉冲输出可以对负载进行高精度控制例:利于输出的脉冲对步进电机进行控制—只有晶体管输出类型的CPU能够支持高速脉冲输出功能。
1.高速脉冲输出指令:PLS:Q0.0 Q0.11)高速脉冲串输出PTO:50%脉冲,周期:50----65536us 2---65536ms2)脉冲宽度调制输出PWM发生器周期、宽度可调周期:10----65536us 2---65536ms宽度:0---65536us 0---65536ms3)指令:PLS2.与脉冲输出指令相关的特殊寄存器S7-200每个PTO(PWM)都对于一些SM特殊寄存器1个:8位的状态字节1个:8位的控制字节2个:16位的时间寄存器1个:32位的脉冲计数器1)高速脉冲输出状态字节:Q0.0 Q0.1是否空闲、是否产生溢出、是否由用户命令终止等等Q0.0(SMB66.0---SMB66.3) Q0.1: (SMB76.0---SMB76.3)16#8D:PTO控制,设置脉冲数和周期:可不用2)控制字节:SMB67(Q0.0)SMB77(Q0.1)16#8D:1000110116#853)其他相关的特殊寄存器Q0.0:SMW68周期: 2—65536SMW70: 脉冲宽度0—65536SMD72:脉冲计数0—4294967295Q0.1:SMW78周期: 2—65536SMW80: 脉冲宽度0—65536SMD82:脉冲计数0—42949672954)PTO的使用:使用高速脉冲输出时,需按以下步骤完成:(1)确定工作模式(2)设置控制字节16#85(3)写入周期、脉冲数SMW68周期SMW70:脉冲数(4)设置中断事件并全局开中断(5)执行PLS高速指令举例:例1:步进电机复位程序步进电机的复位控制是自动线加工系统中每个单元运行开始都要进行的操作,比如上料单元在上料前要使机械手复位,复位到原位即机械手的后限位SQ1(I0.4)。
⾼速计数器指令(⼀)17 ⾼速计数器指令(⼀)相对普通计数器,⾼速计数器是对较⾼频率的信号计数的计数器,由于信号源来⾃机外,且需以短于扫描周期的时间响应,⾼速计数器都⼯作在中断⽅式,并配有多个专⽤的输⼊⼝⽤作计数信号输⼊及外启动、外复位及计数⽅向的控制。
⾼速计数器⼀般都是可编程的,通过程序指定及设置控制字,同⼀⾼速计数器可⼯作在不同的⼯作模式上,为应⽤带来极⼤的灵活性。
⾼速计数器还采⽤专⽤指令编程,进⼀步扩⼤了其应⽤的功能。
在现代技术条件下,许多物理量可以⽅便地转变为脉冲列,脉冲的数量或频率可对应于转速、位移、温度……⽽⽤于控制,因此⾼速计数成了⼯业控制中的重要⼿段。
PLC所能构成的⾼速计数器的数量、最⾼⼯作频率从⾼速计数器的⼯作⽅式等也成了衡量可编程控制器性能的重要标准之—。
可编程序控制器的普通计数器的计数过程与扫描⼯作⽅式有关,CPU通过每⼀扫描周期读取⼀次被测信号的⽅法来捕捉被测信号的上升沿,被测信号的频率较⾼时,会丢失计数脉冲,因此普通计数器的⼯作频率很低,⼀般仅有⼏⼗赫兹。
⾼速计数器可以对普通计数器⽆能为⼒的事件进⾏计数,CPU221和CPU222有4个⾼速计数器,其余的CPU 有6个⾼速计数器,最⾼计数频率为30kH,可设置多达12种不同的操作模式。
⼀般来说,⾼速计数器与⿎形定时器配套使⽤,该设备有⼀个安装了增量式编码器的轴,它以恒定的转速旋转。
编码器每圈发出⼀定数量的计数时钟脉冲和⼀个复位脉冲,作为⾼速计数器的输⼊。
⾼速计数器有⼀组预置值,开始运⾏时装⼊第⼀个预置值,当前计数值⼩于当前预置值时,设置的输出有效。
当前计数值等于预置值或有外部复位信号时,产⽣中断。
发⽣当前计数值等于预置值的中断时,装载⼊新的预置值,并设置下⼀阶段的输出。
有复位中断事件发⽣时,设置第⼀个预置值和第⼀个输出状态,循环⼜重新开始。
因为中断事件产⽣的速率远远低于⾼速计数器计数脉冲的速率,⽤⾼速计数器可实现⾼速运动的精确控制,并且与可编程序控制器的扫描周期的关系不⼤。
最专业的PLC知识讲解:PLC高速脉冲输出指令基本指令和顺序控制指令是PLC最常用的指令,为了适应现代工业自动控制需要,PLC制造商开始逐步为PLC增加很多功能指令,功能指令使PLC具有强大的数据运算和特殊处理功能,从而大大扩展了PLC的使用范围。
S7-200 PLC 内部有两个高速脉冲发生器,通过设置可让它们产生占空比为50%、周期可调的方波脉冲(即PTO脉冲),或者产生占空比及周期均可调节的脉宽调制脉冲(即PWM脉冲)。
占空比是指高电平时间与周期时间的比值。
PTO脉冲和PWM脉冲如图1所示。
图1 PTO脉冲和PWM脉冲说明在使用脉冲发生器功能时,其产生的脉冲从Q0.0和Q0.1端子输出,当指定一个发生器输出端为Q0.0时,另一个发生器的输出端自动为Q0.1,若不使用脉冲发生器,这两个端子恢复普通端子功能。
要使用高速脉冲发生器功能,PLC应选择晶体管输出型,以满足高速输出要求。
一、指令说明高速脉冲输出指令说明如下:二、高速脉冲输出的控制字节、参数设置和状态位要让高速脉冲发生器产生合符要求的脉冲,须对其进行有关控制及参数设置,另外,通过读取其工作状态可触发需要的操作。
1.控制字节高速脉冲发生器的控制采用一个SM 控制字节(8位),用来设置脉冲输出类型(PTO或PWM)、脉冲时间单位等内容。
高速脉冲发生器的控制字节说明见表5-14,例如当SM67.6=0时,让Q0.0端子输出PTO脉冲;当SM77.3=1时,让Q0.1端子输出时间单位为ms的脉冲。
表1 速脉冲发生器的控制字节2.参数设置高速脉冲发生器采用SM存储器来设置脉冲的有关参数。
脉冲参数设置存储器说明见表2,例如SM67.3=1,SMW68=25,则将脉冲周期设为25ms。
表2 脉冲参数设置存储器3. 状态位高速脉冲发生器的状态采用SM位来显示,通过读取状态位信息可触发需要的操作。
高速脉冲发生器的状态位说明见表3,例如SM66.7=1表示Q0.0端子脉冲输出完成。