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西门子plc实现的数量检测控制程序，在传输带上传输工件，用传感器检测通过的产品数量，来看下整个产品数量检测控制程序的功能与实现过程。

产品数量检测控制程序

1、程序功能

传输带传输工件，用传感器检测通过的产品数量，每通过24件产品，机械手动作一次（装箱）。机械手动作后，延时2s，机械手复位。

2、I/O分配

传输带启动按钮I0.0；传输带停止按钮I0.1；产品检测传感器I0.2；Q0.0接传输带运行电动机KM1；Q0.1接机械手KM2。

3、控制程序梯形图实例

在生产过程中，有很多模拟量存在，如压力、温度、流量、速度、PH值等。想实现自动化控制，这些模拟量需要进行处理。因此，PLC要加模拟量输入扩展模块。这样就提供了模拟量输入路径，则可以直接与现场的传感器、变送器直接相连接。

例如现场用的变送器，输出的标准信号4-20mA或1-5V，由于连接模拟量输入模块，将信号传输到每块模拟量输入模块。又因为模拟量输入模块的每个通道都有个A/D转换器，把输入的模拟量信号转换为CPU能够解决的数字量。例如西门子S7_200PLC，其模拟量输入扩展模块能把0-20mA或4-20mA或1-5V的模拟量处理为0-32000或6400-3200的数字量，以便于其CPU处理。由此可见，信号变化经历了物理量（P、T、L、F）到传感器到a/d转换器到显示。

假如现场一台测量液位的液位变送器，量程是0-10m，输出信号4-20mA，当液位高度为5m时，PLC如何处理而显示5m呢？这里有模拟量输入换算公式，在模拟量输入程序编写也要用的。传感器输出信号下限为0，转为程序编写的公式为Y＝X/32000x10，如果信号输出下限为4m或1V，转换为程序编写的公式为Y＝(X-6400)/25600x10。

实际高度为5m，那么液位变送器输出信号应该为12mA。送到模拟量输入模块，由A/D转换器转为19200。在PLC转为程序编写的公式，Y＝（X-6400）/25600x10。其中，Y表示CPU处理好的实际值，X表示每个通道A/D转换器处理模拟量后的数字量。

以上述的例子，既然模拟量输入模块A/D转换器处理模拟量信号12mA为数字量19200。套用公式可知Y＝5m，与现场液位变送器显示一致，测量是准确的。

写程序时先进行数据类型转换，然后再进行处理。把A/D转换器转为数字量的值处理为双整型，随后处理为实型，后用减、除、乘功能块，乘功能块输出值就是实际值Y。

移位寄存器指令SHRB是将DATA数值移入移位寄存器。S_BIT*移位寄存器的低位。N*移位寄存器的长度和移位方向（移位加 = N，移位减 = -N）。移位寄存器的大长度是64位的，可以正也可以负。我们要注意的是SHRB指令移出的每个位是被放置在溢出内存位（SM1.1）中的。

下面便以以下的程序来讲解指令的使用，用I0.2的上升沿来执行移位寄存器指令，那么就是一个扫描周期移一位的，指令中V100.0是移位寄存器的低位，I0.3里面存的是0或1的数值，指令*是移位加的，移位寄存器的长度是4。我们结合下面的时序图和移位的图来看，若V100为0000 0101，因为移位寄存器的长度是4，那么只有0101，当I0.3为1时，执行一次移位，把1移到移位寄存器的低位，把移出的位的值0放置到SM1.1中，那么SM1.1为0，当I0.3为0时，执行二次移位，把0移到移位寄存器的低位，把移出的位的值1放置到SM1.1中，那么SM1.1为1。

1）移位寄存器有3个数据输入端：

DATA：移位寄存器的数据输入端，数据类型为BOOL（位）。

S_BIT：组成移位寄存器的低位，数据类型为BOOL（位）。

N：移位寄存器的长度和移位方向，-64≤N≤64，当N 》0时为正向移位（从移位寄存器的低位移入，由高位移出），当N 《0时为反向移位（从移位寄存器的高位移入，由低位移出）。

2）移位寄存器的特点：

·移位寄存器的数据类型无字节型、字型、双字型之分，移位寄存器的长度N由程序*。

·移位寄存器的组成：

低位为：S_BIT；

高位的计算方法为：MSB=S_BIT+（|N|-1）/8。S7-200的编址均为8进制，相加时要字节和字节相加，位和位相加，并且逢8进1；例如：

S_BIT= V23.4，N=15，则MSB= V23.4+（15-1）/8=

移位寄存器的组成：V23.4~V23.7、V24.0~V24.7、V25.0、V25.1、V25.2，共15位。

·移位寄存器指令的功能是：当允许输入端EN有效时，如果N》0，则将移位数据DATA填入移位寄存器的低位（S_BIT）；如果N《0，则填入到移位寄存器的高位，移位寄存器的其他位按照N*的方向（正向或反向），依次串行移位。

·移位寄存器的移出端与SM1.1（溢出）连接。

移位寄存器指令影响的特殊继电器：SM1.0（零），SM1.1（溢出）。当移位操作结果为0时，SM1.0自动置位；SM1.1的状态由每次移出位的状态决定。

影响允许输出ENO正常工作的出错条件为：SM4.3（运行时间）、0006（间接寻址），0091（操作数界），0092（计数区错误）。

【例】 移位寄存器指令的应用如图所示。

下面再看一个程序案例，深入地来学习一下这个移位寄存器指令。

1、产品检测分拣机，输送带上的产品经过一台检测装置时，装置输出到I0.0，有产品时为1。I0.1检测产品的好坏，若I0.1为0则产品是好的，若I0.1为1则产品是坏的。在4个产品位置有一个推产品的气缸Q0.0。若检测的产品为坏时，到达4个产品位置时，Q0.0输出，气缸动作，产品被推出，1s后气缸退回，传送带继续工作，进行产品的检测。

下面就分析一下程序，检测装置检测到有产品时I0.0为1，I0.1检测产品的好坏，产品坏为1，*移位寄存器的低位为M0.0，移位寄存器的长度为4。因为在4个产品位置有一个气缸Q0.0，若I0.1为1时，到达4个产品位置时，那么就用M0.3驱动气缸动作，推出产品，同时做了一个定时器定时1s，1s后复位M0.3，气缸退回。

移位寄存器位指令的形式

移位寄存器位（ SHRB）指令将DATA数值移入移位寄存器。S_BIT*移位寄存器的低位。N*移位寄存器的长度和移位方向（当N是正的，从低位移到高位，当N是负数，就从高位移到低位）。SHRB指令移出的每个位被放置在溢出内存位（SM1.1）中。该指令由低位（S_BIT）和长度（N）*的位数定义。

注：已知低位，计算高位的方法：MSB.b=［（S_BIT字节）+（［N］-1+（S_BIT位））/8］·［被8除的余数］

例如：如果S_BIT的字节和位分别是V33和4，N是14，以下计算显示MSB.b是V35.1。

MSB.b= V33+（［14］-1+4）/8

= V33+17/8

= V33+2，余数为1

= V35.1

PLC系统设计的主要任务包括分析工艺流程，明确控制要求、确定控制方案、选择机型和输入输出设备选择及输入输出点分配，施工设计、总装调试等。

（一）分析工艺流程，明确控制要求，确定控制方案

首先要详细分析实际生产的工艺流程，工作特点及控制系统的控制任务、控制过程、控制特点，控制功能，明确输入，输出量的性质，充分了解被控对象的控制要求。

在分析被控对象的基础上，根据PLC的特点，与继电器控制系统和计算机控制系统进行控制方案的分析与比较，如果被控系统的应用环境较差，而安全性，可靠性要求较高，输入输出多为开关量，而用常规的继电器接触器实现，系统较复杂或难以实现，工艺流程经常改变，那么，用可编程序控制器进行控制将是合适的。

（二）选择机型

随着PLC的推广普及，PLC产品的种类和型号越来越多，功能日趋完善。从美国，日本、德国等国家引进的PLC产品及国内厂商组装或自行开发的PLC产品已有几十个系列。上百种型号。其结构形式、性能、容量、指令系统，编程方法、价格等各有不同，适用的场合也各有侧重。因此，合理选择PLC产品，对于提高PLC控制系统的技术经济指标起着重要作用。一般来说，各个厂家生产的产品在可靠性上都是过关的，机型的选择主要是指在功能上如何满足自己需要，而不浪费机器容量。PLC的选择主要包括机型选择，容量选择，输入输出模块选择、电源模块选择等几个方面。

（三）输入输出设备选择及输入输出点分配

在PLC控制系统中，通常用作输入器件的强电元件是控制按钮，行程开关、继电器等的触点。PLC的执行元件通常有接触器、电动机、电磁阀，信号灯等。要根据控制系统的需要进行选择。

（四）施工设计

与一般电气施工设计相同，  PLC控制系统的施工设计需完成下列工作：画出完整的电路图；注明电气元件清单；画出电气柜内电器位置图和电器安装接线互连图。

（五）总装调试

1、程序调试

将设计好的程序用编程器输入到PLC中，进行编辑和检查，发现问题，立即修改和调整程序。

2、现场调试

现场安装完毕后，可对硬件和软件进行联调，实现对某些参数的现场确定和调整。

3、安全检查

后对系统的所有安全措施作彻底检查，准确无误后即可投入试运行，待一切正常后，将程序固化在有长久记忆功能的只读存储器EPROM中长期保存。