巧用西門子S7—200移位寄存器指令實(shí)現(xiàn)順序控制的編程

摘 要 隨著工業(yè)自動化水平日益提高，眾多工業(yè)企業(yè)均面臨著傳統(tǒng)生產(chǎn)線的改造和重新設(shè)計(jì)問題。本文以工程中機(jī)械手動作流水線操作為例，巧妙利用S7-200PLC移位寄存器位（SHRB）指令實(shí)現(xiàn)流水線的動作控制。這種編程方法可以代替順序控制繼電器（SCR）指令來編寫相應(yīng)的順序控制程序。筆者在教學(xué)過程中，用一個機(jī)械手動作的模擬實(shí)驗(yàn)箱來編程和調(diào)試，通過指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行外部接線，編程、下載和程序調(diào)試，使得學(xué)生熟練該指令在順序控制中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 順序控制編程；移位寄存器指令

中圖分類號 TN914 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1673-9671-（2012）112-0106-02

1 移位寄存器指令功能與指令格式

移位寄存器指令是可以指定移位寄存器的長度和移位方向的移位指令。該指令將DATA數(shù)值移入移位寄存器，其指令格式如圖1所示。EN為使能輸入端，連接移位脈沖信號，每次使能有效時，整個移位寄存器移動1位。DATA為數(shù)據(jù)輸入端，連接移入移位寄存器的二進(jìn)制數(shù)值，執(zhí)行指令時將該位的值移入寄存器。S_BIT指定移位寄存器的最低位。N指定移位寄存器的長度和移位方向，移位寄存器的最大長度為64位，N為正值表示左移位，N為負(fù)值表示右移位。

圖1 移位寄存器指令格式

2 移位寄存器指令在順序控制編程中的應(yīng)用

2.1 控制面板

如圖2試驗(yàn)箱面板中的YV1（下降電磁閥）、YV2（加緊電磁閥）、YV3（上升電磁閥）、YV4（右行電磁閥）、YV5（左行電磁閥）、HL（原位指示燈）分別接主機(jī)的輸出點(diǎn)Q0.0、Q0.1、Q0.2、Q0.3、Q0.4、Q0.5；SB1、SB2分別接主機(jī)的輸入點(diǎn)I0.0、I0.5；SQ1（下限位開關(guān)）、SQ2（上限位開關(guān)）、SQ3（右限位開關(guān)）、SQ4（左限位開關(guān)）分別接主機(jī)的輸入點(diǎn)I0.1、I0.2、I0.3、I0.4。上圖中的啟動、停止用動斷按鈕來實(shí)現(xiàn)，調(diào)試程序時限位開關(guān)用鈕子開關(guān)來模擬，電磁閥和原位指示燈用發(fā)光二極管來模擬。

2.2 控制要求

利用機(jī)械手動作的模擬實(shí)驗(yàn)面板進(jìn)行控制和調(diào)試，如圖2所示。圖中為一個將工件由A處傳送到B處的機(jī)械手，上升/下降和左移/右移的執(zhí)行用雙線圈二位電磁閥推動氣缸完成。它的工作過程如圖3所示，有八個動作，即為從原位開始—機(jī)械手下降—夾緊工件—上升—右移—再下降（到B處）—放松工件—機(jī)械手上升—左移回原位：

圖2 機(jī)械手動作的模擬控制面板

圖3 機(jī)械手控制要求示意圖

2.3 順序流程圖

如圖4所示，根據(jù)控制要求畫出的順序流程圖。M10.0為初始步，控制原位指示燈Q0.5接通，M10.1控制機(jī)械手在A處下降，M10.2控制機(jī)械手加緊工件并延長時間1秒，M10.3控制機(jī)械手上升，M10.4控制機(jī)械手右行，當(dāng)機(jī)械手到達(dá)B處時由M10.5控制機(jī)械手再次下降，M10.6控制機(jī)械手放松工件并延時1秒，M10.7控制機(jī)械手再次上升，M11.0控制機(jī)械手左行回到原位。如果不按下停止按鈕，機(jī)械手將再次循環(huán)這8個動作，連續(xù)將A處的工件搬運(yùn)到B處。

圖4 機(jī)械手動作的順序流程圖

2.4 使用移位寄存器指令編程之方法一（移0法）

方法一程序分析：方法一（移0法）網(wǎng)絡(luò)3移位寄存器的初始值DATA=M0.0，初始值為0。移位寄存器的最低位S_BIT=M10.0，在初始脈沖SM0.1作用下，M10.0置位為1。當(dāng)機(jī)械手初始條件=1時，移位寄存器開始移位。由于M0.0=0，故將這種方法稱為移0法。在每一次移位脈沖作用下，使得寄存器各位逐一接通又逐一斷開。從而使得機(jī)械手按照順序功能圖中描述的情況一步一步順序動作。注意移位寄存器的最高位M11.1在移位脈沖作用下移位到數(shù)值為1時，將M10.0重新置位為1，從而保證了機(jī)械手在下一個周期可以循環(huán)運(yùn)行這8個動作。方法一中的移位寄存器長度N=10。

方法一指令語言程序?yàn)椋?/p>

2.5 使用移位寄存器指令編程之方法二（移1法）

方法二程序分析：方法二（移1法）網(wǎng)絡(luò)4移位寄存器的初始值DATA=M10.0，在初始脈沖SM0.1作用下，M10.0置位為1，因此該初始值為1，故將這種方法稱為移1法。移位寄存器的最低位S_BIT=M10.1，當(dāng)機(jī)械手初始條件=1時，移位寄存器開始移位。由于DATA（M10.0）=1，而在M10.1數(shù)值移位為1時，機(jī)械手上一步動作要正常停止，故在網(wǎng)絡(luò)3用M10.1使能將M10.0復(fù)位清零。在每一次移位脈沖作用下，使得寄存器各位逐一接通又逐一斷開。從而使得機(jī)械手按照順序功能圖中描述的情況一步一步順序動作。注意移位寄存器的最高位M11.1在移位脈沖作用下移位到數(shù)值為1時，也要將M10.0重新置位為1，從而保證了機(jī)械手在下一個周期可以循環(huán)運(yùn)行這8個動作。方法二中移位寄存器長度N=9。

方法二指令程序?yàn)椋?/p>

參考文獻(xiàn)

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作者簡介

劉曼（1974—），女，江西南昌人，副教授，主要從事《PLC應(yīng)用技術(shù)》、《機(jī)床電氣控制》等機(jī)電類課程的教學(xué)，現(xiàn)任電氣工程系系主任助理。