西门子S7-400中央处理器CPU412-1西门子代理商 西门子总代理

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该任务一个综合应用案例，主要目的是回顾本章节所介绍到的相关指令。其中包括常开、常闭、线圈、置位、复位、定时器、计数器等相关指令的使用。

有一非标自动化设备主要有输送带和灌装机构组成如图2-5-1，实现输送带输送饮料空瓶到灌装站灌装液体，灌装完液体后继续输送到指定位置，要求：

1.传送带有手自动两种模式运行，每种模式均要在系统启动运行后且进行模式确认后才生效。

2.系统启动后按下测试按钮还能测试传输状态、报警状态和手自动状态指示灯

3.选择对应的模式，并按下模式确认按钮后，对应的模式指示亮；此时方可进行相关的控制操作。

4.在手动模式时，可进行点动输送带正反转运行、也可手动控制灌装阀。

在自动模式时

5.在自动模式时，传输指示灯闪烁;当输送带运转时，指示灯常亮；空瓶检测传感器检测到空瓶，若按下启动按钮后，输送带向前运转。

6.当运转到灌装位置后，输送带暂停运行，灌装机构开始灌装液体，一定时间后（可设定时间）停止灌装。

7.灌装完成后，输送带继续运行，到达终端检测传感器后，记一次数，输送带停止。

8.输送带停止后方可对计数器复位。

9.在达到计数设定值时，若有物料也无法正常运行，必须计数复位后才能再次运行。

10.若按下系统停止，则整个系统停止运行。

图2-5-1 罐装机构示意图

本任务的实施步骤主要分为PLC接线、IO地址分配以及程序设计思路：

1.PLC接线如图2-5-2

图2-5-2 PLC接线图

2.IO地址分配如表2-5-1

表2-5-1 IO地址分配表

输入地址

说明

输出地址

说明

I0.2

空瓶检测

Q0.0

输送带正转

I0.3

终端检测

Q0.1

输送带反转

I0.4

罐装位置

Q0.2

灌装阀

Q0.3

系统指示

Q0.4

报警

Q0.5

传输指示

Q0.6

自动模式指示

Q0.7

手动模式指示

3. 程序设计思路：

本任务中的设备主要是控制传送带和罐装阀。模式分为手动和自动，故可以使用一个标志位判断所选择的模式。当启用的是手动模式时，可以手动对设备进行启停控制。当启用的是自动模式时，根据传感器的状态判断是否启动相关设备。

程序分为OB1主程序（图2-5-3）、FC_手动控制程序（图2-5-4）、FC2_自动控制程序（图2-5-5）。

4.程序设计

图2-5-3 主程序

图2-5-4 FC1_手动控制程序

图2-5-5 FC2_自动控制程序

1.在本任务中，使用了两个FC程序块编写手动控制程序和自动控制程序。当切换为手动模式时复位自动模式，切换到自动模式时复位手动模式。手动控制相对简单，只需要关联几个HMI变量控制对应设备即可。

自动模式：当传感器检测到物料为空瓶时，按下启动按钮，传送带正转，到了罐装位置后停止，然后延时一定时间（此时间来自HMI）再继续正转。时间计数器判断罐装完物料多少个，然后再通过比较指令输出相应线圈。

高速计数器主要是针对普通计数器无法记录到的高速脉冲信号进行计数，普通计数器的计数受PLC的扫描工作方式的限制，如果被测信号的频率较高时，就会丢失计数脉冲，普通计数器一般仅为几十HZ。当脉冲信号频率较高时，那么就需要使用到高速计数器进行计数。

固件版本V2.0 到V2.2的标准型CPU（ST/SR20、ST/SR30、ST/SR40、ST/SR60）可以使用4个200kHz单相高速计数器或2个100kHz的两相高速计数器，而紧凑型CPU CR40、CR60可以使用4个100kHz单相高速计数器或2个50kHz的两相高速计数器。

固件版本V2.3以上 的标准型CPU支持6个高速计数器，具体请参考表1和表2。

①标准型CPU高速计数器

②经济性CPU高速计数器

计数器共有四种基本类型：带有内部方向控制的单相计数器，带有外部方向控制的单相计数器，带有两个时钟输入的双相计数器和A/B相正交计数器。

③高速计数器的模式及输入点：

④高速计数器的寻址

不同的高速计数器所使用到的控制字节和状态字节均有固定的系统存储区，具体如下：

要正确操作高速计数器，可能需要执行以下一项或两项操作：

● 调整HSC通道所用输入通道的“系统块”数字量输入滤波时间。在 S7-200 SMART CPU 中，在 HSC 通道对脉冲进行计数前应用输入滤波，如下图所示：

这意味着，如果 HSC 输入脉冲以输入滤波过滤掉的速率发生，则 HSC 不会在输入上检测到任何脉冲。请务必将 HSC 的每路输入的滤波时间组态为允许以应用需要的速率进行计数的值包括方向和复位输入。

下表显示可检测到的每种输入滤波组态的最大输入频率。