子任务：饮料罐装系统的C控制程序设计 一、任务描途 在饮料罐装系统中，PC控制系烧需要能够实现以下功能 1,采用初始位置传感器S1检测空瓶子数量，同时在锋检位置设置传感器S2检测满瓶 子数量，统计输入过程中的碎瓶数。然后对饮料瓶进行打包装箱。 2.根据不同包转箱的容积，香要操作人员手动输入包装箱内需要打包的：子数量。该 输入装置可以采用两位拔码开关STV输入装置，可以输入的瓶子数量范围为2一30。为防 止误操作，然后按下确定按钮SB1。 3.系统还香要暴示实际已打包完毕的箱数，最多不超过000箱，使用四位数码管显示 装置米显示箱数。 二、任务目标 1.能够正确理解饮料罐装系统的控制要求。 2.通过查间相关资料，了解传感器、拔码开关和数码管等电气元件的使用方法。 3,能够对PC控制系饶进行I0分配、面出PC和电气元件的接线图。 4.熟城应用风C功能指令设计梯彩图程序，以完成控制功能，井进行程序的录入和调 试。 三、任务分析 1,传感器的使用：光电传多墨S1和52分则可以用作计数墨的输入端，分别统计出空 瓶和滨瓶的数量。光电传感器属于非接触式测量，由被测物、光超源、光电元器件三者组成， 其中，恒光照源发射的光通量穿过被测物一一饮料瓶。部分由核测物吸收，其余部分入射到 光电元器件上，其吸收量的高低决定于被测物的某些物理参数，从面区分检测到的物体是空 瓶还是满瓶，如图1所示。 恒光都源 被测物 光电元福件 被测刷录收光通量 图1充电传感器工作原理示意图
子任务：饮料罐装系统的 PLC 控制程序设计 一、任务描述 在饮料罐装系统中，PLC 控制系统需要能够实现以下功能： 1．采用初始位置传感器 S1 检测空瓶子数量，同时在终检位置设置传感器 S2 检测满瓶 子数量，统计输入过程中的碎瓶数，然后对饮料瓶进行打包装箱。 2．根据不同包装箱的容积，需要操作人员手动输入包装箱内需要打包的瓶子数量。该 输入装置可以采用两位拨码开关 SET_V 输入装置，可以输入的瓶子数量范围为 2～30。为防 止误操作，然后按下确定按钮 SB1。 3．系统还需要显示实际已打包完毕的箱数，最多不超过 2000 箱，使用四位数码管显示 装置来显示箱数。 二、任务目标 1．能够正确理解饮料罐装系统的控制要求。 2．通过查阅相关资料，了解传感器、拨码开关和数码管等电气元件的使用方法。 3．能够对 PLC 控制系统进行 I/O 分配、画出 PLC 和电气元件的接线图。 4．熟练应用 PLC 功能指令设计梯形图程序，以完成控制功能，并进行程序的录入和调 试。 三、任务分析 1．传感器的使用：光电传感器 S1 和 S2 分别可以用作计数器的输入端，分别统计出空 瓶和满瓶的数量。光电传感器属于非接触式测量，由被测物、光照源、光电元器件三者组成， 其中，恒光照源发射的光通量穿过被测物——饮料瓶，部分由被测物吸收，其余部分入射到 光电元器件上，其吸收量的高低决定于被测物的某些物理参数，从而区分检测到的物体是空 瓶还是满瓶，如图 1 所示。 图 1 光电传感器工作原理示意图
计数器指李常用作数量统计，输入计数端楼光电传感落S1和2的输出数据，在传送带 初始位置统计得到的空瓶数量暖去在传送带终检位置的满瓶数量即可得出醉瓶数量，可以用 整数感法指全计算出碎瓶数量。 2.接码开关的使用：如果风C控制系统中的某些数据需要经常修改，可使川多位拨码 开关与C连接，在拨码开关上进行数据设定。操作人员需要在拔码开关上手动输入包装箱 内需要打包的瓶子数量，使用拔码开关S_V设定每箱瓶数后，为防止误操作，然后按下确 定按钮5B1. 图2所示为一位拔码开关的结构示意图，一位按码开关能输入一位十进制数的0~9， 或一位十六进制数的0一F,饮料罐装系饶的藏码开关是十进制输入一一如码（即十进制） 输出，又称为821援码开关。每位D搜码开关可输入1位10遗制数，因民，使用2片 图2所示的①拔码开关拼楼可得2位10进制输入拔码组.拨码开关的十位和个位分别依 次接入到刊C输入瑞的I1.T~I1.4和I1,3~I1.0,因此IB1的数值藏是搜码开关对应的CD 数据。 我码盘 图2一位搜码开关 由于援码开关输入的数据为码格式数据，需要将其存储在变量存储器中，因此需要 使用单一数据传送指金。进一步使用数据形式挂稳指金，将D码格式数据转换成有符号竖 数格式，供风.C进行数学运算以求解包转好的箱数。光电传感器S2统计的满瓶数量除以拨 码开关设定的数据即可计算包装好的箱数，因此需要使用整数除法指令计算所得的包装好的 箱数。 3.数码显示管的使用：刊C需要输出D码格式数据给数码显示管，操作人员才能方 便地按十进制习惯读取数据。因此，需要将计算所得的箱数一一16位有符号整数格式转换
计数器指令常用作数量统计，输入计数端接光电传感器 S1 和 S2 的输出数据，在传送带 初始位置统计得到的空瓶数量减去在传送带终检位置的满瓶数量即可得出碎瓶数量，可以用 整数减法指令计算出碎瓶数量。 2．拨码开关的使用：如果 PLC 控制系统中的某些数据需要经常修改，可使用多位拨码 开关与 PLC 连接，在拨码开关上进行数据设定。操作人员需要在拨码开关上手动输入包装箱 内需要打包的瓶子数量。使用拨码开关 SET_V 设定每箱瓶数后，为防止误操作，然后按下确 定按钮 SB1。 图 2 所示为一位拨码开关的结构示意图，一位拨码开关能输入一位十进制数的 0～9， 或一位十六进制数的 0～F。饮料罐装系统的拨码开关是十进制输入——BCD 码（即十进制） 输出，又称为 8421 拨码开关。每位 BCD 拨码开关可输入 1 位 10 进制数，因此，使用 2 片 图 2 所示的 BCD 拨码开关拼接可得 2 位 10 进制输入拨码组。拨码开关的十位和个位分别依 次接入到 PLC 输入端的 I1.7～I1.4 和 I1.3～I1.0，因此 IB1 的数值就是拨码开关对应的 BCD 数据。 图 2 一位拨码开关 由于拨码开关输入的数据为 BCD 码格式数据，需要将其存储在变量存储器中，因此需要 使用单一数据传送指令。进一步使用数据形式转换指令，将 BCD 码格式数据转换成有符号整 数格式，供 PLC 进行数学运算以求解包装好的箱数。光电传感器 S2 统计的满瓶数量除以拨 码开关设定的数据即可计算包装好的箱数，因此需要使用整数除法指令计算所得的包装好的 箱数。 3．数码显示管的使用： PLC 需要输出 BCD 码格式数据给数码显示管，操作人员才能方 便地按十进制习惯读取数据，因此，需要将计算所得的箱数——l6 位有符号整数格式转换
成16位BCD码存储格式，通过输出接口电路送至数码管显示装置进行显示，需要再次使用 数据形式核稳指全： 图3所示为一位数码显示管，面饮料罐装系统需要四位数码显示管DI5Q,其千位、百 位、十位和个位分别依次接入到2724、23一20、3.7一3.4、93.3一3.0，因 此2的数植线是输出的包装好的箱数。 图3一位数到显示管 四、任务实蒲 你可以结合“饮料罐装系统的刊C控制程序设计”虚扳实验完成任务实随环节，请按型 下列步律依次进行操作。 步豫一：阅读系统原理图 输入部分 输出部分 51 0.0 02.0 p Q2.1 0.1 T SB1 02.2 10.2 11.0 SET_V1 11.1 S7-200 DIS_Q 112 11.3 CPU222 11.0 SET_V2 1.1 Q3.6 1.2 Q3.7 13 COM COM DC 24V DC24V FA
成 16 位 BCD 码存储格式，通过输出接口电路送至数码管显示装置进行显示，需要再次使用 数据形式转换指令。 图 3 所示为一位数码显示管，而饮料罐装系统需要四位数码显示管 DIS_Q，其千位、百 位、十位和个位分别依次接入到 Q2.7～Q2.4、Q2.3～Q2.0、Q3.7～Q3.4、Q3.3～Q3.0，因 此 QW2 的数值就是输出的包装好的箱数。 图 3 一位数码显示管 四、任务实施 你可以结合“饮料罐装系统的 PLC 控制程序设计”虚拟实验完成任务实施环节，请按照 下列步骤依次进行操作。 步骤一：阅读系统原理图 I0.0 I0.1 I0.2 COM COM Q2.0 Q2.1 S1 S2 SB1 DC 24V DC 24V S7-200 CPU222 FA SET_V1 I1.0 I1.1 1 I1.2 I1.3 SET_V2 I1.0 I1.1 1 I1.2 I1.3 DIS_Q Q2.2 …… …… Q3.7 Q3.6 输入部分 输出部分
BB 四位静四鸟管百位 位 个 显示已但装 好的箱数 4 57-200 20 PLC 22C6m60m CPU 224 0.0 17 绵公留 地址分配表 地址 说明 功能 SI 10.0 初始位置传感器 52 10.1 终检位置传感器 设定装箱瓶数的确认按钮，常 SBI 10.2 开按钮 输入装前瓶数设定值的拨码 SET_V 1B1 开关 数马管显示装置，显示包装好 DIS_Q 2 的箱数 2W直 L 24W 流电源
地址分配表 地址 说明 功能 S1 I0.0 初始位置传感器 S2 I0.1 终检位置传感器 SB1 I0.2 设定装箱瓶数的确认按钮，常 开按钮 SET_V IB1 输入装箱瓶数设定值的拨码 开关 DIS_Q QW2 数码管显示装置，显示包装好 的箱数 24V 直 流电源 L 24V BB
OY oV I0.0I01I0.2103I0.4I0.5I0.6I0.7IBlJ2IB3IB4ML 00GB1q2Q00g102 千位百位十位个位 丛示己但装 好的前数 1 24 57-200 M101.0 720 7 PLC EM229 24DC 16 In/16 Out CU224 11.0 00 .7 om44 公最 位 个位
0V M 0V I0.0 I0.1 I0.2 I0.3 I0.4 I0.5 I0.6 I0.7 IB1 IB2 IB3 IB4 M L QB0 QB1 QB2 QW0 QW1 QW2
树路1抚计空围子静量 00 U SMOI 0Y 2 统计调夏子意量 01 2 U 04 4格3 将被明环关输入的犀时箱子的数量存储V用1中(DC的民格式) 102 MOV_B % ENO 1 OUT-VB1 MUV_B EN ENO D-N OUT-VBO 码路4 将设兄的闻幅桶数的数量的00码存储格式特镇成有辩号鞋数格式 SMDO END OuT-W2 网路5求包美好的前款，并存储在4神 SMOO w EN ENO C2-IN1 DUT-VW4 w22 格6 包装好的市碧韩典成日CD码，送数巧管是示 SMOO EN ENO V4-IN CUT-OW2 格7 在w中存储牌型 5400 SUB_I EN ENO CI-INI CUT C24w2
网路1 L 1a.0 D s0.1 CTU C1,0 网路2 D I0.1 D s0.1 CN 网络3 D 10.2 U MOB IBI,VBI MOVB 0.VBO 网路4 D 510.0 07 1,2 BCDI VV2 网络5 D S1球0.0 MOVW C2,V4 /1 2,W4 网路6 D s0.0 7 4,W2 IBCD 02
网络 1 LD I0.0 LD SM0.1 CTU C1, 0 网络 2 LD I0.1 LD SM0.1 CTU C2, 0 网络 3 LD I0.2 EU MOVB IB1, VB1 MOVB 0, VB0 网络 4 LD SM0.0 MOVW VW1, VW2 BCDI VW2 网络 5 LD SM0.0 MOVW C2, VW4 /I VW2, VW4 网络 6 LD SM0.0 MOVW VW4, QW2 IBCD QW2
网路7 D S0.0 07C1,V5 -1 C2,V5 五、任务总结 用功使指令完成上述饮料罐装系统的设定值输入及箱数显示的要求，设计相应的梯形图 和语句表。在STET1cr©/IN编程软件中直接编写调试，以粳及时发现语法和逻辑错误。 饮韩罐装系统的汇控制程序段中使用了计数器指令及功能指令，包括传送、数字运算及转 换指令等。各网路的含义如下： 料路！中，C对初始位置传感器的状态变化进行计数。即C1的当前值为空瓶子数量， 网络2中，C2对终检位置传感器的状志变化选行计数。即C2的当前值为满瓶子数量。 计数器C1和2的复位端R使用了5.1位，该位的含文是在PC开始运行的第一个循环扫 描周期内保持1，其它循环扫描周别为O,因此该程序端在C刚开始运行时，计数器的复 位端R有效。使计数器C2清0，空瓶子数量和满瓶子数量从0开始统计。 网络3中，使用WB字节传送指令，实现当按下输入打包瓶数设定值确认按钮S1 后，将设定值读入LC的存销单元B1中，并将VBO单元清0， 网路4中，使用了①I转换指令，实现将VW1中存储的打包瓶数设定值的BD码存错 格式转换成16位有符号整数的存销格式，并将转换结果存储往2中。 网路5使用了DIYI整数除法指令，将满瓶数除以打包瓶数设定值，结果为包装好的翻 数，格式仍燃为16位有符号整数，将结果存储在4中。 料路6使川L①转换指令，实现将V4中存储的简数由16位有符号整数格式转换成 16位D码存储格式，井将转换结果存储在2中，通过输出接口电路送至数码管显示装 置进行显示。 料络7使用了BI整数减法指令，将初始位置的空瓶数减去终检位置的满数，结果 为碎瓶数，存储在5中。 网络4至网路7中，均使用了50.0，风C系统保特该位始终为1，因此网络4至网络7 中的功能指令均无条件执行
网络 7 LD SM0.0 MOVW C1, VW5 -I C2, VW5 五、任务总结 用功能指令完成上述饮料罐装系统的设定值输入及箱数显示的要求，设计相应的梯形图 和语句表。在 STEP7 Micro/WIN 编程软件中直接编写调试，以便及时发现语法和逻辑错误。 饮料罐装系统的 PLC 控制程序段中使用了计数器指令及功能指令，包括传送、数字运算及转 换指令等。各网络的含义如下： 网络 1 中，C1 对初始位置传感器的状态变化进行计数，即 C1 的当前值为空瓶子数量。 网络 2 中，C2 对终检位置传感器的状态变化进行计数，即 C2 的当前值为满瓶子数量。 计数器 C1 和 C2 的复位端 R 使用了 SM0.1 位，该位的含义是在 PLC 开始运行的第一个循环扫 描周期内保持 1，其它循环扫描周期为 0，因此该程序端在 PLC 刚开始运行时，计数器的复 位端 R 有效，使计数器 C2 清 0，空瓶子数量和满瓶子数量从 0 开始统计。 网络 3 中，使用 MOV_B 字节传送指令，实现当按下输入打包瓶数设定值确认按钮 SB1 后，将设定值读入 PLC 的存储单元 VB1 中，并将 VB0 单元清 0。 网络 4 中，使用了 BCD_I 转换指令，实现将 VW1 中存储的打包瓶数设定值的 BCD 码存储 格式转换成 16 位有符号整数的存储格式，并将转换结果存储往 VW2 中。 网络 5 使用了 DIV_I 整数除法指令，将满瓶数除以打包瓶数设定值，结果为包装好的箱 数，格式仍然为 16 位有符号整数，将结果存储在 VW4 中。 网络 6 使用 I_BCD 转换指令，实现将 VW4 中存储的箱数由 l6 位有符号整数格式转换成 16 位 BCD 码存储格式，井将转换结果存储在 QW2 中，通过输出接口电路送至数码管显示装 置进行显示。 网络 7 使用了 SUB_I 整数减法指令，将初始位置的空瓶数减去终检位置的满瓶数，结果 为碎瓶数，存储在 VW5 中。 网络 4 至网络 7 中，均使用了 SM0.0，PLC 系统保持该位始终为 l，因此网络 4 至网络 7 中的功能指令均无条件执行