PLC編程與應(yīng)用技術(shù)（三菱FX3U）（第二版）課件 項(xiàng)目3、4 搶答器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試、音樂噴泉PLC控制

PLC編程與應(yīng)用技術(shù)項(xiàng)目三搶答器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試項(xiàng)目實(shí)施內(nèi)容及時間安排：（共6課時）

項(xiàng)目三搶答器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與調(diào)試知識目標(biāo)

1.掌握三菱FX3U系列PLC的基本邏輯指令系統(tǒng)。2.掌握輔助繼電器、置位與復(fù)位指令、主控與主控復(fù)位指令的應(yīng)用。項(xiàng)目描述搶答器是各種競賽活動中不可缺少的設(shè)備，無論是學(xué)校、企業(yè)、軍隊(duì)還是益智性電視節(jié)目，都會舉辦各種各樣的智力競賽，都會用到搶答器。目前市場上已有的各式各樣的智力競賽搶答器的功能越來越多，有的具有倒計(jì)時、定時、屏幕顯示、按鍵發(fā)光燈多種功能，本項(xiàng)目要利用PLC作為核心部件進(jìn)行邏輯控制及信號產(chǎn)生，利用PLC本身的優(yōu)勢使競賽達(dá)到公正、公平、公開。項(xiàng)目描述控制要求

設(shè)計(jì)一個用7段數(shù)碼管（LED）顯示的3人智力競賽搶答器，搶答器的外形結(jié)構(gòu)如圖3-1所示。(1)搶答系統(tǒng)有一個總開關(guān)，啟動后電源指示綠燈亮起并保持；(2)共三組選手參賽，每組配備一個搶答按鈕；(3)主持人宣讀題目后說“開始”，紅燈亮起，方可搶答，否則無效；(4)搶答過程中，1-3隊(duì)中的任何一對搶先按下各自的搶答按鈕后，該隊(duì)指示燈(L1、L2、L3、L4)點(diǎn)亮，同時LED數(shù)碼管顯示當(dāng)前的隊(duì)號，并聯(lián)鎖其他參賽選手的電路，使其他隊(duì)繼續(xù)搶答無效。

(5)回答完畢后，主持人可以將選手的指示燈復(fù)位，同時紅燈復(fù)位，準(zhǔn)備下一輪搶答。項(xiàng)目描述相關(guān)知識文項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目描述文本（一）輔助繼電器（M）1．輔助繼電器（M）的功能和編號（1）PLC內(nèi)部有很多輔助繼電器（M）。FX系列PLC有1024個常用的輔助繼電器和256特殊用途的輔助繼電器。（2）輔助繼電器的功能相當(dāng)于各種中間繼電器，可以由其它各種軟元件驅(qū)動，也可驅(qū)動其它各種軟元件。（3）輔助繼電器有常開和常閉兩種觸點(diǎn)，可以無數(shù)次的使用。（4）輔助繼電器的編號采用十進(jìn)制進(jìn)行編號。2．通用輔助繼電器FX系列PLC通用輔助繼電器的編號范圍是M0～M499共500個點(diǎn)。通用輔助繼電器（M0～M499）

通用輔助繼電器在PLC運(yùn)行時，如果電源突然斷電，則全部線圈均失電，沒有斷電保護(hù)功能。通用輔助繼電器常在邏輯運(yùn)算中作為輔助運(yùn)算、狀態(tài)暫存、移位等，作用與繼電器控制系統(tǒng)中的中間繼電器相似。相關(guān)知識文項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目描述文本（一）輔助繼電器（M）基本控制原理為：輸入繼電器X通過程序驅(qū)動輔助繼電器M，由輔助繼電器M去控制輸出繼電器Y。如圖梯形圖所示，輸入繼電器X0通過程序驅(qū)動輔助繼電器M0，輸入繼電器X2驅(qū)動輔助繼電器M1，后由M0及M1控制輸出繼電器Y0。相關(guān)知識文項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目描述文本（一）輔助繼電器（M）（2）斷電保持輔助繼電器（M500～M1023）FX系列有M500～M1023共524個斷電保持輔助繼電器。它與普通輔助繼電器不同的是具有斷電保護(hù)功能，即能記憶電源中斷電瞬時的狀態(tài)，并在重新得電后恢復(fù)斷電前的狀態(tài)。斷電保持輔助繼電器的使用如圖所示。斷電保持輔助繼電器的使用

在圖中，按下X0，M0、Y0、M500線圈均得電，若此時突然斷電，則MO、Y0、M500線圈均失電，當(dāng)重新來電PLC運(yùn)行時，MO和Y0線圈仍處于斷開狀態(tài)，但M500線圈將恢復(fù)成斷電之前的狀態(tài)。相關(guān)知識文項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目描述文本（二）SET、RST（置位與復(fù)位）指令（1）指令功能SET：置位指令，使被操作的目標(biāo)元件置位并保持。RST：復(fù)位指令，使被操作的目標(biāo)元件復(fù)位并保持清零狀態(tài)。（2）程序舉例SET、RST指令應(yīng)用舉例的梯形圖及指令如圖所示。（3）指令使用說明①SET指令的目標(biāo)元件為Y、M、S；RST指令的目標(biāo)元件為Y、M、S、T、C、D、V、Z。RST指令常用來對D、Z、V的內(nèi)容清零，還用來復(fù)位積算定時器和計(jì)數(shù)器。②對于同一目標(biāo)元件，SET、RST可多次使用，順序也可隨意，但最后執(zhí)行者有效。③置位和復(fù)位條件同時滿足時，復(fù)位優(yōu)先。相關(guān)知識文項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目描述文本（三）MC、MCR（主控與主控復(fù)位）指令（1）指令功能主控指令MC的功能：通過MC指令操作元件的常開觸點(diǎn)將左母線移位，產(chǎn)生一根臨時的左母線，形成主控電路模塊。其操作元件分為兩部分：一部分是主控標(biāo)志N0～N7，一定要從小到大使用，另一部分是具體的操作元件，可以是輸出繼電器Y、輔助繼電器M，但不能是特殊功能輔助繼電器。主控復(fù)位指令MCR的功能：使主控指令產(chǎn)生的臨時左母線復(fù)位，即左母線返回，結(jié)束主控電路模塊。MCR指令的操作元件是主控標(biāo)志N0～N7，且必須與主控指令相一致，返回時一定是從大到小的使用。（2）程序舉例相關(guān)知識文項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目描述文本（三）MC、MCR（主控與主控復(fù)位）指令（3）指令使用說明①M(fèi)C、MCR指令總是成對出現(xiàn)且編號相同。使用MC時，主控標(biāo)志N0～N7必須順序增加；使用MCR時順序減小。②在一對主控指令(MC、MCR)之間可以嵌套其它對主控指令，但不能產(chǎn)生交叉。主控嵌套不得超過8層。如圖所示。③MC指令不能直接從母線開始，必須要有控制觸頭。④當(dāng)預(yù)置觸發(fā)信號斷開時，在MC和MCR之間的程序只是處于?？貭顟B(tài)，此時CPU仍然掃描這段程序。相關(guān)知識文項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目描述文本（四）七段數(shù)碼管相關(guān)知識LED數(shù)碼管由7段條形發(fā)光二極管和一個小圓點(diǎn)二極管組成，根據(jù)各段管的亮暗可以顯示0~9的10個數(shù)字和許多字符。7段數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)如圖所示，有共陰極和共陽極兩種接法，本項(xiàng)目采用共陽極接法。

共陽極數(shù)碼管中，數(shù)碼管顯示數(shù)字字符需要7個輸出，每一個字符的輸出有不一樣，把每一組的狀態(tài)轉(zhuǎn)換成LED對應(yīng)的輸出，稱為LED編碼，如圖3-16所示。表3-1所示為三路搶答器主要元器件及其I/O分配。相關(guān)知識文項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目描述文本（四）七段數(shù)碼管相關(guān)知識

a(Y1)b(Y2)c(Y3)d(Y4)e(Y5)f(Y6)g(Y7)1組M1

2組M2

3組M3

項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目評價和總結(jié)項(xiàng)目調(diào)試項(xiàng)目軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目硬件接線圖設(shè)計(jì)項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)項(xiàng)目分析項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)2.

硬件配置3.梯形圖設(shè)計(jì)

1.

輸入輸出地址分配輸入/輸出分配表

輸入輸出輸入設(shè)備輸入點(diǎn)編號輸出設(shè)備輸出點(diǎn)編號輸出設(shè)備輸出點(diǎn)編號電源按鈕SB1X0aY1電源燈L1Y0第一組搶答按鈕SB2X1bY2復(fù)位燈（紅）L2Y10第二組搶答按鈕SB3X2cY3第一組指示燈L3Y11第三組搶答按鈕SB4X3dY4第二組指示燈L4Y12復(fù)位按鈕SB5X4eY5第三組指示燈L5Y13

fY6

gY7

輸入/輸出分配表搶答器控制電路的輸入/輸出分配見表。三路搶答器輸入/輸出分配表硬件配置梯形圖設(shè)計(jì)

項(xiàng)目硬件接線圖設(shè)計(jì)1.首先查處國標(biāo)電路符號的表示2.選擇電器元器件和PLC3.設(shè)計(jì)主回路和控制回路接線圖4.連接系統(tǒng)的硬件接線項(xiàng)目的軟件設(shè)計(jì)1.選擇編程軟件

2.設(shè)計(jì)項(xiàng)目軟件項(xiàng)目調(diào)試1.學(xué)習(xí)編程設(shè)備

2.對項(xiàng)目程序和硬件進(jìn)行調(diào)試

項(xiàng)目評價和總結(jié)1.以小組為單位評價

2.小組匯報，組間評價

3.教師抽查

4.書寫項(xiàng)目報告，提交項(xiàng)目報告

PLC控制與應(yīng)用技術(shù)PLC控制與應(yīng)用技術(shù)PLC控制與應(yīng)用技術(shù)PLC編程與應(yīng)用技術(shù)項(xiàng)目四音樂噴泉PLC控制課時分配音樂噴泉控制項(xiàng)目描述控制要求項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目描述

生活中，在游人和居民經(jīng)常光顧的場所，如公園、廣場、旅游景點(diǎn)及一些知名建筑前，經(jīng)常會修建一些噴泉供人們休閑、觀賞。這些噴泉按一定的規(guī)律改變噴水式樣，如果再與五顏六色的燈光相配合，在和和諧優(yōu)雅的音樂中，更使人心曠神怡，流連忘返。利用PLC控制噴泉噴水方式，產(chǎn)生各樣的樣式。在系統(tǒng)的硬件組成以及軟件的實(shí)現(xiàn)，通過PLC控制電磁閥開關(guān)來決定噴水的效果。實(shí)際應(yīng)用效果良好。用PLC控制的閃光燈構(gòu)成噴泉的模擬系統(tǒng)。項(xiàng)目來源控制要求置位啟動開關(guān)SD為OFF時，LED指示燈停止顯示，系統(tǒng)停止工作。置位啟動開關(guān)SD為ON時，LED指示燈依次循環(huán)顯示1→2→3…→8→1、2→3、4→5、6→7、8→1、2、3→4、5、6→7、8→1→2…，模擬當(dāng)前噴泉“水流”狀態(tài)。12噴泉的模擬實(shí)訓(xùn)面板圖噴泉的模擬實(shí)訓(xùn)面板圖相關(guān)知識1.INV（“/”）取反指令指令功能“/”指令功能：將到該指令處前端的運(yùn)算結(jié)果取反。使用說明①INV指令是將INV指令執(zhí)行之前的結(jié)果取反，該指令不需要指定特定的軟元件。②使用INV指令編程時，可以在AND或ANI，ANDP或ANDF指令的位置后編程，也可以在ORB、ANB指令后編程，但不能像OR、ORI、ORP、ORF指令那樣單獨(dú)并聯(lián)使用，也不能像LD、LDI、LDP、LDF那樣直接與左母線相連。相關(guān)知識2．NOP（空操作）指令指令功能NOP指令功能：不產(chǎn)生實(shí)質(zhì)性操作。使用說明在程序中插入空操作指令可對程序進(jìn)行分段，使程序在檢查或修改時易讀。當(dāng)插入NOP指令時，程序的容量稍有增加，但對邏輯運(yùn)算結(jié)果無影響。3．END（程序結(jié)束）指令指令功能END指令功能：為程序結(jié)束指令。指令使用說明①PLC在執(zhí)行程序時，當(dāng)執(zhí)行到END指令時，不再掃描和執(zhí)行END指令后面的程序，即結(jié)束程序的掃描和執(zhí)行，轉(zhuǎn)入到輸出處理階段。如果在程序中沒有END指令，則PLC從用戶程序的第0步掃描執(zhí)行到程序存儲器的最后一步。②在程序調(diào)試時，可在程序中插入若干END指令，將程序劃分若干段，在確定前面程序段無誤后，依次刪除END指令，直至調(diào)試結(jié)束。4．脈沖微分指令PLS、PLF（1）指令功能(操作元件：輸出繼電器Y、輔助繼電器M。）脈沖上升沿微分指令PLS的功能：在輸入信號的上升沿產(chǎn)生一個周期的脈沖輸出。脈沖下升沿微分指令PLF的功能：在輸入信號的上升沿產(chǎn)生一個周期的脈沖輸出。指令使用說明①PLS、PLF指令的目標(biāo)元件為Y和M。②使用PLS時，僅在驅(qū)動輸入為ON后的一個掃描周期內(nèi)目標(biāo)元件為ON狀態(tài)，如圖4-5所示，即M0僅在X000的常開觸點(diǎn)由斷開到接通時的一個掃描周期內(nèi)為ON狀態(tài)；使用PLF指令時只是利用輸入信號的下降沿驅(qū)動，其他與PLS相同。③PLS指令與LDP、ANDP、ORP等效，PLF指令與LDF、ANDF、ORF等效。

項(xiàng)目實(shí)施項(xiàng)目評價和總結(jié)項(xiàng)目調(diào)試項(xiàng)目軟件設(shè)計(jì)項(xiàng)目硬件接線圖設(shè)計(jì)項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)項(xiàng)目分析項(xiàng)目分析(流程圖）項(xiàng)目方案設(shè)計(jì)1.

I/O端口功能分配表2.控制接線圖I/O端口功能分配表序號PLC地址（PLC端子）電氣符號（面板端子）功能說明1X00SD啟動2Y001噴泉1模擬指示燈3Y012噴泉2模擬指示燈4Y023噴泉3模擬指示燈5Y034噴泉4模擬指示燈6Y045噴泉5模擬指示燈7Y056噴泉6模擬指示燈8Y067噴泉7模擬指示燈9Y078噴泉8模擬指