plc第4章 舞台灯光控制系统电子书Word格式.docx
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(2)触摸屏的窗口设置和按钮、彩灯等参数设置。
4.1舞台灯光控制系统介绍
随着科学技术的发展以及人民生活水平的提高,在现代生活中,彩灯作为一种装饰,既可以增强人们的感观,起到广告宣传的作用,又可以增添节日气氛,为人们的生活增添亮丽,而用在舞台上则会增强晚会的灯光效果,如图4-1所示。
用PLC实现舞台灯光控制,可以根据用户需要编写若干种亮灯模式,利用其内部定时器、计数器,满足亮灯时间的不同需要,在不同时刻输出灯亮或灯灭的控制信号,驱动各种颜色的彩灯亮或灭。
图4-1舞台灯光效果图
4.2知识链接
在实际的控制过程中,通常需要对生产现场的数据进行采集、分析和处理,进而实现对生产过程的自动控制。
PLC数据处理功能主要包括数据的传送、比较、移位、转换和运算等,而本章主要涉及到数据的传送、比较和移位功能。
4.2.1数据的传送
数据传送指令实现将输入数据IN(常数或某存储器中的数据)传送到输出OUT(存储器)中的功能,传送的过程中不改变数据的原值。
数据传送指令格式及功能如表4-1所示。
表4-1数据传送指令
梯形图程序
语句表
指令功能
MOVBIN,OUT
MOVWIN,OUT
MOVDIN,OUT
MOVRIN,OUT
数据传送指令:
实现字节、字、双字、实数的数据传送
当使能输入EN为1时,把输入端数据IN传送到输出端OUT
说明:
1)操作码中的B(字节)、W(字)、D(双字)和R(实数),代表被传送数据的类型;
2)操作数的寻址范围与指令码一致,比如字节数据传送只能寻址字节型存储器,OUT不能寻址常数,块传送指令IN、OUT皆不能寻址常数。
【例4.1】在程序初始化的过程中常需要将某些字节、字或双字存储器清0或设置初值,为后面的控制操作做准备。
若开机运行时,字变量VW0设初值1000、字节变量VB0清0,如何操作?
\
图4-2变量初始化梯形图程序
分析:
1)当程序运行时,在第一扫描周期,字节传送指令将0传送给VB0,字传送指令将1000传送至VW0,完成程序初始化;
2)在为变量赋初值时,为保证数据传送只执行一次,数据传送指令一般与SM0.1或跳变指令联合使用。
其他数据传送类指令如表4-2所示。
表4-2其他数据传送类指令
BMBIN,OUT,N
BMWIN,OUT,N
BMDIN,OUT,N
快传送指令:
用来进行一次多个数据的传送,数据块类型可以是字节块、字块、双字块
BIRIN,OUT
指令立即读
指令立即写
SWAPIN
字节交换指令:
用来交换输入字IN的高字节与低字节
说明:
1)字节立即读MOV_BIR指令读取1个字节的物理输入IN,将结果写入OUT,不刷新输入过程映像寄存器,IN只能是IB;
字节立即写MOV_BIW指令将输入给出的1个字节的数值写入到物理输入OUT,同时刷新相应的输出过程映像寄存器,OUT只能是QB。
2)SWAP指令的操作数只能是字(W)型数据存储器。
数据传送指令编程举例如表4-3所示。
表4-3数据传送指令编程举例
描述
当输入I0.0为1时,传送指令将实数10传送给VD0,如果指令执行无误,则输出Q0.0为1
当输入I0.0为1时,将VB20、VB21、VB22中的数据10、11、12送到VB30、VB31、VB32中
当输入I0.0为1时,字节立即写指令MOV_BIW指令将存储器VB0中的数据写入QB0
当输入I0.0为1时,将VW50中的高低字节交换
执行前:
VW500111111011000011
执行后:
VW501100001101111110
【例4.2】用数据传送指令实现8个彩灯同时点亮和熄灭。
I/O分配:
I0.0为起动信号,I0.1为停止信号,8个彩灯分别由Q0.0-Q0.7驱动,对应的梯形图程序如图4-3所示。
图4-3彩灯控制梯形图程序
4.2.2数据的比较
比较指令是将两个操作数按指定的条件进行比较,操作数可以是整数,也可以是实数,在梯形图中用带参数和运算符的触点表示比较指令。
比较指令格式及功能如表4-4所示。
表4-4比较指令
语句表程序
LDB=IN1,IN2
AB=IN1,IN2
OB=IN1,IN2
字节比较指令:
用于比较两个无符号字节数的大小
LDW=IN1,IN2
AW=IN1,IN2
OW=IN1,IN2
字整数比较指令:
用于比较两个有符号整数的大小
LDD=IN1,IN2
AD=IN1,IN2
OD=IN1,IN2
双字整数比较指令:
用于比较两个有符号字双字整数的大小
LDR=IN1,IN2
AR=IN1,IN2
OR=IN1,IN2
实数比较指令:
用于比较两个有符号实数的大小
LDS=IN1,IN2
AS=IN1,IN2
OS=IN1,IN2
字符串比较指令:
用于比较两个字符串的ASCII码字符是否相等
1)表中给出了相等比较的指令格式,数据比较运算符还有<
=、>
=、<
、>
、<
>
,字符串比较运算符还有<
。
2)字整数比较指令,梯形图是I,语句表是W。
3)数据比较IN1,IN2操作数的寻址范围为:
I,Q,M,SM,V,S,L,AC,VD,LD,常数。
【例4.3】初始化程序时,在VW10中存放着数据100,模拟量输入AIW0中采集现场数据,当AIW0数值小于或等于VW10时,Q0.0输出;
当AIW0大于VW10时,Q0.1输出。
如何操作?
梯形图程序如图4-4所示。
图4-4数据比较梯形图程序
【例4.4】3台电动机分时启动控制。
控制要求:
起动按钮按下后,3台电动机每隔2s分别依次启动,按下停止按钮,三台电动机每隔2s依次停止。
I/O分配如表4-5所示。
表4-5I/O分配
输入PLC地址
说明
输出PLC地址
I0.0
启动按钮
Q0.0
电动机1
I0.1
停止按钮
Q0.1
电动机2
Q0.2
电动机3
梯形图程序如图4-5所示。
图4-5三台电机分时启动控制梯形图程序
4.2.3数据的移位
移位指令的作用是将存储区中的数据按要求进行移位。
在控制系统中可用于数据的处理、跟踪、步进控制等。
移位指令分为左、右移位和循环左、右移位及寄存器移位指令三大类。
前两类移位指令按移位数据的长度又分为字节型、字型、双字型3种,移位指令最大移位位数N≤数据类型(B、W、DW)对应的位数,移位位数(次数)N为字节型数据。
移位指令格式如表4-6所示。
表4-6移位指令
SLBOUT,N
SLWOUT,N
SLDOUT,N
字节、字、双字左移N位指令
SRBOUT,N
SRWOUT,N
SRDOUT,N
字节、字、双字右移N位指令
RLBOUT,N
RLWOUT,N
RLDOUT,N
字节、字、双字循环左移N位指令
RRBOUT,N
RRWOUT,N
RRDOUT,N
字节、字、双字循环右移N位指令
SHRBDATA,
S_BIN,N
移位寄存器
1)左移位指令:
使能输入有效时,将输入的无符号数字节、字或双字左移N位后,移出位自动补0,将结果输出到OUT所指定的存储单元中,如果移位次数大于0,最后一次移出位保存在“溢出”存储器位SM1.1。
如果移位结果为0,零标志位SM1.0置1。
2)右移位指令:
使能输入有效时,将输入的无符号数字节、字或双字右移N位后,移出位自动补0,将结果输出到OUT指定的存储单元中。
最后一次移出位保存在SM1.1。
3)循环移位指令将输入IN中的各位向右或向左循环移动N位后,送给输出OUT。
循环移位是环形的,即被移出来的位将返回到另一端空出来的位置。
移出的最后一位的数值放在溢出位SM1.1。
4)移位寄存器指令SHRB是移位长度可调的移位指令,将从DATA端输入的二进制数值移入到移位寄存器中。
S_BIT为寄存器的最低位地址。
字节型变量N为移位寄存器的长度(1~64),N为正值时表示左移位,输入数据(DATA)移入移位寄存器的最低位(S_BIT),并移出移位寄存器的最高位,移出的数据被放置在溢出内存位(SM1.1)中;
N为负值表示右移位,输入数据移入移位寄存器的最高位中,并移出最低位(S_BIT),移出的数据被放置在溢出内存位(SM1.1)中。
移位指令和移位寄存器编程举例分别如表4-7和4-8所示。
表4-7移位指令编程举例
说明
表4-8移位寄存器编程举例
4.3初步训练——彩灯的移位控制
在设计抢答器控制系统之前,我们先通过2个由易到难的案例,熟悉PLC数据处理的基本功能和编程指令。
4.3.18位彩灯的移位控制
训练目标
通过本次练习,掌握S7-200正常使用时各接线口如何连接,掌握数据处理中移位指令的使用。
控制要求:
制作彩灯控制器。
要求按下“启动”按钮,8个彩灯从左到右,以1s的速度依次点亮,保持任意时刻只有一个指示灯亮,到达最右端后,再从左到右依次点亮,如此循环。
按下“停止”按钮后,彩灯循环停止。
控制方案设计
1、输入输出元件及控制功能
表4-9I/O分配
类型
PLC地址
对应元件(符号)
元件名称
控制功能
输入端口
SB1
彩灯开启
SB2
彩灯关闭
输出端口
Q0.0~Q0.7
LED
LED小灯
彩灯
2、硬件设计
图4-6彩灯移位控制PLC接线图
3、梯形图程序
打开Step7-MicroWINV4.0,编写梯形图程序。
图4-7彩灯移位控制程序
8个彩灯分别接Q0.0~Q0.7,可以用字节的循环移位指令,进行循环移位控制。
置彩灯的初始状态为QB0=1,即左边第一盏灯亮;
接着灯从左到右以1s的速度依次点亮,即要求字节QB0中的“1”用循环左移位指令每1s移动一位,因此须在ROL-B指令的EN端接一个1s的移位脉冲。
4、演示操作
1)按图4-6所示连接控制电路,检查无误后接通220伏电源。
2)打开
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