S7-300PLC基础与应用第6章 计数器

课后题：第一章：1.什么是可编程控制器？答：可编程序控制器（Programmable Controller）：可通过编程或软件配置改变控制对策的控制器。

是一台专业环境应用而设计制造的计算机。

它具有丰富的输入输出接口，并且具有较强的驱动能力。

2.可编程控制器是如何分类的？简述其特点。

答：一体化紧凑型PLC：电源，CPU中央处理系统，I/O接口都集成在一个机壳内。

标准模块式结构化PLC：各种模块相互独立，并安装在固定的机架上，构成一个完整的PLC应用系统。

3.简述可编程控制器的工作原理，如何理解PLC的循环扫描工作过程？答：当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用户程序执行和输出刷新三个阶段。

完成上述三个阶段称作一个扫描周期。

在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。

PLC采用循环扫描的工作方式，对输入信号进行的是一次性“采样”。

采用这种工作方式，在一个PLC 程序循环周期内，即使实际输入信号状态发生变化，也不会影响到PLC程序的正确执行，从而提高了程序执行的可靠性。

用户程序通过编程器或其他输入设备存放在PLC的用户存储器中。

当PLC开始运行时，CPU根据系统监控程序的规定顺序，通过扫描，可完成各输入点状态采集或输入数据采集，用户程序的执行，各输出点状态的更新，编程器键入响应和显示器更新及CPU自检等功能。

PLC的扫描可按固定顺序进行，也可按用户程序规定的顺序执行。

4.简述PLC与继电接触器控制在工作方式上各有什么特点。

在继电器控制电路中，当电源接通时，电路中所有继电器都处于受制约状态，即该吸合的继电器都同时吸合，不该吸合的继电器受某种条件限制而不能吸合，这种工作方式称为并行工作方式。

而PLC的用户程序是按一定顺序循环执行，所以各软继电器都处于周期性循环扫描接通中，受同一条件制约的各个继电器的动作次序决定于程序扫描顺序，同他们在梯形图中的位置有关，这种工作方式称为串行工作方式。

S7-300PLC数据及软件安装方法一、S7-300PLC基本数据类型1、位（bit）位数据的数据类型为BOOL型，其值为1或0。

例如I0.0这一位的值要么为0,要么为1。

2、字节（byte）8位二进制数组成一个字节。

例如MB0。

3、字（Word）相邻二个字节组成一个字，字只能表示无符号数。

例如MW0是由MB0和MB1二个字节组成。

注意二点：1）用组成字最小的字节MB0的编号作为字MW0的编号。

2）组成字的编号最小的字节MB0为字的高位字节，编号最大的字节MB1为低位字节。

字的取值范围为W#16#0000~W#16#FFFF4、双字（Double Word）二个字（或四个字节）组成一个双字，双字也只能表示无符号数。

双字MD0由MB0~MB3组成，D表示双字，0为双字的起始字节MB0 的编号，MB0是双字的最高位，MB3是双字的最低位。

双字的取值范围为DW#16#0000_0000~DW#16#FFFF FFFF5、16位整数（INT, Integer）整数是有符号数，最高位为符号位，最高位为0时为正数，为1时为负数。

16位整数的取值范围为-32768~+32767,整数用补码表示。

6、32 位整数(DINT , Doubel Integer)和16位整数一样，最高位也为符号位32位整数的取值范围为-2147483648~+214748364Z7、32位浮点数实数（REAL）又称为浮点数。

8、常数的表示方法1）B#16#、W#16#、D#16#分别用来表示十六进制字节、字和双字常数。

2）2#用来表示二进制常数，例如2#1001_ 00103）L#表示32位双整数常数，例如L#+128二、S7-300PLC的系统存储器1、过程映像输入输出（I\O）I和Q均可按位、字节、字和双字访问，例如I0.0、IB0、IW0、ID0。

2、位存储器（M）M可按位、字节、字和双字访问，例如M0.0、MB0、MW0、MD0。

学习西门子S7-300的基础第一章ＰＬＣ概述一、可编程控制器的产生及定义①１９６９年美国数字设备公司（DEC）研制出世界第一台可编程控制器，并成功地应用在美国通用汽车公司（GM）的生产线上。

但当时只能进行逻辑运算，故称为可编程逻辑控制器，简称PLC （programmable logic controller）。

②70年代后期，随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，使PLC从开关量的逻辑控制扩展到数字控制及生产过程控制域，真正成为一种电子计算机工业控制装置，故称为可编程控制器，简称PC （programmablecontroller）。

但由于PC容易与个人计算机（personal computer）相混淆，故人们仍习惯地用PLC作为可编程控制器的缩写。

③1985年国际电工委员会（IEC）对PLC的定义如下：可编程控制器是一种进行数字运算的电子系统，是专为在工业环境下的应用而设计的工业控制器，它采用了可以编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字或模拟式的输入和输出，控制各种类型机械的生产过程。

④PLC是由继电器逻辑控制系统发展而来，所以它在数学处理、顺序控制方面具有一定优势。

继电器在控制系统中主要起两种作用：（1）逻辑运算（2）弱电控制强电。

⑤PLC是集自动控制技术、计算机技术和通讯技术于一体的一种新型工业控制装置，已跃居工业自动化三大支柱（PLC、ROBOT、CAD/CAM）的首位。

二、可编程控制器的分类及特点（一）分类（１）从组成结构形式分①一体化整体式ＰＬＣ②模块式结构化ＰＬＣ（２）按Ｉ／Ｏ点数及内存容量分①超小型ＰＬC②小型ＰＬＣ③中型ＰＬＣ④大型ＰＬＣ⑤超大型ＰＬＣ（3）按输出形式分①继电器输出为有触点输出方式，适用于低频大功率直流或交流负载②晶体管输出为无触点输出方式，适用于高频小功率直流负载③晶闸管输出为无触点输出方式，适用于高速大功率交流负载（二）特点①可靠性高、抗干扰能力强②编程简单、使用方便③设计、安装容易，维护工作量少④功能完善、通用性好，可实现三电一体化PLC将电控（逻辑控制）、电仪（过程控制）和电结（运动控制）这三电集于一体。

6.7 习题1．加/减计数器、加计数器、减计数器2．块图指令、线圈指令3．上升沿、上升沿、999、复位、1、04．用线圈表示的计数器与用功能框表示的计数器有何区别？5．用计数器与定时器配合设计一个延时24小时的定时器扩展程序。

答：延时时间=4h×6=24h，参考程序如下6．用时钟存储器与计数器配合，设计一个延时48小时的定时器扩展程序。

答：延时时间=2s×900×96÷3600=48h，参考程序如下7．为了扩大计数范围，设计一个能计数15000的计数器。

答：计数值=750×20=15000，参考程序如下8．设计一个用计数器线圈指令对车辆进行计数控制的程序。

答：参考程序如下9．设计信号灯的单按钮控制程序，用1个按钮控制一个指示灯，要求第1次操作按钮指示灯亮，第2次操作按钮指示灯闪亮，第3次操作按钮指示灯灭，如此循环，试编写LAD 控制程序。

答：参考程序如下10．设计一个监控系统的程序，监控3台电动机的运转：如果2台或2台以上电动机在运转，信号灯就持续点亮；如果只有一个运转，信号灯就以1H z的频率闪烁；如果3台电动机都不转，信号灯以2 H z的频率闪烁.。

答：参考程序如下11．设计一个方波信号发生器的程序，方波的周期为2s，脉宽为1.2s。

答：参考程序如下12．设计车库车位预警程序，控制要求如下：车库共有100个车位，当车库内停放车辆少于或等于90辆车时，车库入口处的绿灯亮（Q0.0）），表示车辆可以进入；当车库内停放车辆大于90辆小于100辆车时，车库入口处的黄灯亮（Q0.1）），表示车位即将满；当车库内停放等于100辆车时，车库入口处的红灯亮（Q0.2）），表示车位已满，车辆不能进入。

答：参考程序如下13．设计跑马灯控制程序，要求如下：（1）输出端MW10接16盏灯，按下起动按钮输出端从第一盏灯开始亮，每隔0.5s亮一盏灯，直到全部灯亮。

再隔0.5s又从第一盏灯亮开始循环。

计数器总结一、接线CPU 312C 连接器的针脚分配:二、组态1、建立项目，在硬件组态中插入CPU312C；2、双击硬件组态中的计数（Count）进入组态画面，选择通道编号0或1，做参数设置；3、选择工作模式可供选择的工作模式有：1)：不组态---不组态任何计数或输出功能2): 连续计数-- 计到上限时跳到下限从新开始。

● 向上计数达到上限时，它将在出现下一正计数脉冲时跳至下限处，并从此处恢复计数。

● 向下计数达到下限时，它将在出现下一负计数脉冲时跳至上限处，并从此处恢复计数。

3): 一次（单次）计数--计到上限时跳到下限等待新的触发。

计数器从0 或装载值开始向上或向下计数，达到限制值后，计数器将跳至相反的计数限值，且门自动关闭。

要重新启动计数，必须在门控制处生成一个正跳沿4):周期计数—从装载值开始计数, 到可设置上限时跳到装载值从新计数。

计数器从0 或装载值开始向上或向下计数，达到限制值后，计数器将跳至装载值并从该值开始恢复计数。

5)；频率测量---CPU 在指定的积分时间内对进入脉冲进行计数并将其作为频率值输出。

三、操作参数1：主计数方向-----可分上/下计数•无：计数范围无限制•递增：限制递增计数范围。

计数器从“0”或输入值开始，沿正方向计数，直至所声明的终点值-1，然后跳回到下一变送器的正脉冲的输入值。

•递减：限制递减计数范围。

计数器从所声明的起点或输入值开始，沿负方向计数，直至为“1”，然后跳回到下一编码器的负脉冲的起始值。

2：门功能（门函数）--只有在门打开时计数值才有效1) 取消计数--门再次打开时计数值清零在关闭并重新启动门后将从装载值开始重新开始计数操作。

当门控功能打开时，开始计数，当门控功能再次打开时，恢复到输入值。

2) 停止计数--门再次打开时计数值在上次计数值上计数在关闭门后将从最后的实际计数值开始恢复计数当门控功能关闭时，计数中断，当门控功能再次打开时，恢复到最后的实际数值。

4.2.3 计数器指令S7中的计数器用于对RLO正跳沿计数。

加计数器计数器的种类减计数器可逆计数器1.计数器的组成在CPU中保留一块存储区作为计数器计数值存储区，每个计数器占用两个字节，称为计数器字。

计数器字中的第0至11位表示计数值（二进制格式），计数范围是0到999。

当计数值达到上限999时，累加停止。

计数值到达下限0时，将不再减小。

累加器1低字的内容计数值1272.计数器指令LAD指令STL指令功能说明C no.－(SC) <预置值> SC C no.计数器置初始值该指令为计数器置初始值,其中no.为计数器编号,数据类型为COUNTER;<预置值>的数据类型为WORD,可用存储区为I、Q、M、D、L,也可为常数;STL指令的初始值在累加器1中.C no. --(CU) CU C no. 加计数执行指令时,RLO每有一个正跳沿计数值加1.若达上限999,则停止累加.C no. --(CD) CD C no. 减计数执行指令时,RLO每有一个正跳沿计数值减1.若达下限0,则停止减。

FR C no. 允许计数器再启动若RLO为1，则初始值再次装入，它不是计数器正常运行的必要条件。

当计数大于0时在输出Q上的1信号状态检查产生结果1；当计数等于0时，信号状态检查产生结果0。

3. 计数器的梯形图方块指令参数数据类型存储区说明N0. COUNTER 计数器标识号CU BOOL I,Q,M,D,L 加计数输入CD BOOL I,Q,M,D,L 减计数输入S BOOL I,Q,M,D,L 计数器预置输入PV WORD I,Q,M,D,L 计数初始值(0至999)R BOOL I,Q,M,D,L 复位计数器输入Q BOOL I,Q,M,D,L 计数器状态输出CV WORD I,Q,M,D,L 当前计数值输出(整数格式)CV_BCD WORD I,Q,M,D,L 当前计数值输出(BCD格式)4.计数器应用举例例一计数器扩展为定时器当定时器不够用时,可以用计数器扩展为定时器.程序中使用了CPU的时钟存储器,设置MB100为时钟存储器,则M100.0的变化周期为0.1s。