項(xiàng)目二 PLC編程元件.ppt

1、項(xiàng)目二 PLC編程元件和基本邏輯指令應(yīng)用,編程元件是PLC的重要元素，是各種指令的操作對(duì)象?；局噶钍荘LC中應(yīng)用最頻繁的指令，是程序設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。,項(xiàng)目二 PLC編程元件和基本邏輯指令應(yīng)用,（一）PLC的產(chǎn)生及定義 （二）PLC的特點(diǎn)和分類 （三）PLC的應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì) （四）PLC的基本組成 （五）PLC的編程語(yǔ)言 （六）PLC的工作原理 （七）三菱FX2N系列PLC簡(jiǎn)介,一、學(xué)習(xí)情景7 認(rèn)識(shí)PLC,學(xué)習(xí)情景7 認(rèn)識(shí)PLC,從小型三相異步電動(dòng)機(jī)啟?？刂茖?shí)例中看出，繼電器接觸器電器控制的特點(diǎn)有：,1.一旦控制要求改變，電器控制系統(tǒng)必須重新配線安裝。 2.大型的繼電器控制電路接線更加復(fù)雜，體積龐

2、大。 3.機(jī)械觸點(diǎn)易損壞，因而系統(tǒng)的可靠性較差，檢修工作相當(dāng)困難。,引言,采用可編程控制器進(jìn)行控制，硬件接線更加簡(jiǎn)單清晰。 用戶只需要將輸入設(shè)備如啟動(dòng)按鈕SB1、停止按鈕SB2、熱繼電器FR接到PLC的輸入端口，輸出設(shè)備如接觸器線圈KM接到PLC的輸出端口，再接上電源就可以了。 兩種方式啟停電機(jī)的硬件接線圖完全相同，只是程序不同而已。,引言,1.PLC的產(chǎn)生,（一） PLC 的產(chǎn)生及定義,1968 年，美國(guó)通用汽車公司 (GM公司) 提出要用一種新型的工業(yè)控制器取代繼電器接觸器控制裝置，并要求把計(jì)算機(jī)控制的優(yōu)點(diǎn)（功能完備，靈活性、通用性好）和繼電器接觸器控制的優(yōu)點(diǎn)（簡(jiǎn)單易懂、使用方便、價(jià)格便宜

3、）結(jié)合起來(lái)，設(shè)想將繼電接觸器控制的硬接線邏輯轉(zhuǎn)變?yōu)橛?jì)算機(jī)的軟件邏輯編程，且要求編程簡(jiǎn)單、使得不熟悉計(jì)算機(jī)的人員也能很快掌握其使用技術(shù)。,美國(guó)通用汽車公司對(duì)新型控制器的主要技術(shù)要求如下,(1) 編程簡(jiǎn)單，可在現(xiàn)場(chǎng)修改和調(diào)試程序； (2) 價(jià)格便宜，性價(jià)比高于繼電器控制系統(tǒng)； (3) 可靠性高于繼電器控制系統(tǒng)； (4) 體積小于有繼電器控制柜的體積，能耗少； (5) 能與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)數(shù)據(jù)通信； (6) 輸入量是交流115 V電壓信號(hào)（美國(guó)電網(wǎng)電壓是110V） (7) 輸出量是交流115 V電壓信號(hào)、輸出電流在2 A以上，能 直接驅(qū)動(dòng)電磁閥等(8) 具有靈活的擴(kuò)展能力； (9) 硬件維護(hù)方便，采用插入

4、式模塊結(jié)構(gòu)； (10) 用戶存儲(chǔ)器容量至少在4 KB以上,1.PLC的產(chǎn)生,（一） PLC 的產(chǎn)生及定義,1.PLC的產(chǎn)生,（一） PLC 的產(chǎn)生及定義,1969 年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司 (DEC 公司 ) 研制出了第一臺(tái)可編程控制器 ，在美國(guó)通用汽車公司的自動(dòng)裝配線上試用成功，并取得滿意的效果，可編程控制器自此誕生。,具有邏輯運(yùn)算 定時(shí)計(jì)數(shù) 等簡(jiǎn)單功能,速度提高 功能增強(qiáng) 可控制模擬量,以16位32位 微處理器為核心 功能更強(qiáng),第一、二代,第三代,第四代,1.PLC的產(chǎn)生,（一） PLC 的產(chǎn)生及定義,早期名稱為“ Programmable Logic Controller ”（可編程邏輯控制

5、器），簡(jiǎn)稱 PLC ，主要替代傳統(tǒng)的繼電接觸控制系統(tǒng)。 1980 年，美國(guó)電氣制造商協(xié)會(huì)（ NEMA ）給他一個(gè)新的名稱“ Programmable Controller ”，簡(jiǎn)稱 PC 。 為了避免與個(gè)人計(jì)算機(jī)（ Personal Computer ）PC 這一簡(jiǎn)寫名稱術(shù)語(yǔ)混亂，仍沿用早期的PLC 表示可編程控制器，但現(xiàn)在的 PLC 并不意味只具有邏輯功能。,P L C 的 名 稱 及 演 變,可編程序控制器（Programmable Controller) (PC),可編程序邏輯控制器(Programmable Logic Controller) (PLC),繼電器控制電路,2.PLC的定

6、義,（一） PLC 的產(chǎn)生及定義,“可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。可編程序控制器及其有關(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)連成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)?！?可編程序控制器(Programmable Logic Controller）簡(jiǎn)稱PLC，是：以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通訊技術(shù)而發(fā)展起來(lái)的一種新型、通用的自動(dòng)控制裝置。,（1） 使用靈活，通用性強(qiáng)； （2）

7、 可靠性高；抗干擾能力強(qiáng)。 （3） 編程簡(jiǎn)單、易于掌握； （4） 接口簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。,（二）PLC的特點(diǎn)和分類,1. （PLC）的特點(diǎn),（1）按應(yīng)用規(guī)模和功能分類 小型PLC：入出總點(diǎn)子數(shù)256 中型PLC：入出總點(diǎn)子數(shù)2562048 大型PLC：入出總點(diǎn)子數(shù)2048 （2）按硬件的結(jié)構(gòu)類型分 整體式（單元式）：基本單元、擴(kuò)展單元、特殊功能單元 模塊式（積木式）：CPU模塊、I/O模塊、電源模塊、存儲(chǔ)器模塊等。 疊裝式：基本單元、擴(kuò)展單元、特殊功能單元、擴(kuò)展模塊、特殊功能模塊等。,2. PLC的分類,（二）PLC的特點(diǎn)和分類,1. 單元式結(jié)構(gòu)（整體式）,體積小、速度快 內(nèi)置RS-232C接口

8、 具有軟PID功能,2. 模塊式結(jié)構(gòu),Power in a Small Package!,電源模塊,CPU模塊,IO模塊,底 板,中、大型機(jī)：模塊式。可根據(jù)需要在主板上隨意組合。,（三）PLC的應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì),過程控制：對(duì)溫度、壓力、流量等連續(xù)變化的模擬量的閉環(huán)控制。,數(shù)據(jù)處理：數(shù)據(jù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳遞、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，排序 和 查表、位操作等。,通信和聯(lián)網(wǎng)：將PLC與PLC之間、PLC與上位計(jì)算機(jī)或其他智能設(shè)備（如變頻器、數(shù)控裝置）之間的通信可聯(lián)成網(wǎng)絡(luò)，構(gòu)成多級(jí)、分布式控制系 統(tǒng)。,運(yùn)動(dòng)控制 ：PLC使用專用的指令或運(yùn)動(dòng)控制模塊，對(duì)直線運(yùn)動(dòng)或圓周運(yùn)動(dòng)進(jìn)行控制。,順序控制：取代傳統(tǒng)的繼電器接觸器控制，是P

9、LC最 廣泛的應(yīng)用。,1.PLC的應(yīng)用,傳送帶生產(chǎn)線控制,灌裝及包裝機(jī)械,木材加工,電梯控制,空調(diào)控制,紡織機(jī)械,印刷機(jī)械,P L C 的 應(yīng) 用,（三）PLC的應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì),2.PLC的發(fā)展趨勢(shì),小型PLC： 體積更小、速度更快、功能更強(qiáng)和價(jià)格更低 大型PLC： 更大存儲(chǔ)容量、更高速度、更高性能、更多I/O點(diǎn)數(shù),（四）PLC的基本組成,（四）PLC的基本組成,CPU的具體作用： （1）接收，存儲(chǔ)用戶程序； （2）以掃描方式接收來(lái)自輸入單元的數(shù)據(jù)和狀態(tài)信息，并存入相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)； （3）執(zhí)行監(jiān)控程序 （4）執(zhí)行用戶程序； （5）根據(jù)運(yùn)算結(jié)果刷新存儲(chǔ)器內(nèi)容并響應(yīng)外部設(shè)備（如編程器，打印機(jī)）的

10、請(qǐng)求。,1. 中央處理單元（CPU） CPU是PLC的控制中樞，它是由控制器和運(yùn)算器組成。,PLC中所采用的CPU通常有三種 ： （1）通用處理器：8086、80286、80386； （2）單片機(jī)芯片：8031、8096 （3）位片式微處理器：AMD-2900 小型PLC多采用8位微處理器或單片機(jī)作為CPU； 中型PLC多采用16位微處理器或單片機(jī)作為CPU； 大型PLC多采用高速位片式微處理器,（四）PLC的基本組成,2. 存儲(chǔ)器 主要用于存放系統(tǒng)程序，用戶程序和工作狀態(tài)數(shù)據(jù)。,（1）系統(tǒng)存儲(chǔ)器：存放系統(tǒng)管理程序,并固化在 ROM 內(nèi)，用戶不能直接更改。 （2）用戶存儲(chǔ)器：存放用戶編制的控制

11、程序和工作數(shù)據(jù)，可以是 RAM （有用鋰電池進(jìn)行掉電保護(hù)）， EPROM 或 EEPROM 存儲(chǔ)器，其內(nèi)容可以由用戶任意修改或增刪。,（四）PLC的基本組成,3. 輸入輸出接口電路,PLC通過輸入單元可實(shí)現(xiàn)將不同輸入電路的電平進(jìn)行轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換成PLC所需的標(biāo)準(zhǔn)電平供PLC進(jìn)行處理。 PLC輸入電路通常有三種類型： 直流輸入接口 交流輸入接口 交直流輸入接口 各種PLC的輸入電路大都相同，PLC輸入電路中有光耦合器隔離，并設(shè)有RC濾波器，用以消除輸入觸點(diǎn)的抖動(dòng)和外部噪聲干擾。,（1）輸入接口電路,作用：將按鈕、行程開關(guān)或傳感器等產(chǎn)生的信號(hào)，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送入主機(jī)。,（四）PLC的基本組成,直流輸入

12、接口及等效電路,（四）PLC的基本組成,3. 輸入輸出接口電路,交流輸入接口及等效電路,（四）PLC的基本組成,3. 輸入輸出接口電路,交直流輸入接口及等效電路,（四）PLC的基本組成,3. 輸入輸出接口電路,（2）輸出接口電路：,作用：將主機(jī)向外輸出的信號(hào)轉(zhuǎn)換成可以驅(qū)動(dòng)外部執(zhí)行電路的信號(hào)，以便控制接觸器線圈等電器通斷電；另外輸出電路采用光電隔離，也使PLC的內(nèi)部電路與外部強(qiáng)電隔離。,輸出三種形式： 繼電器 交直流輸出 晶閘管 交流輸出 晶體管 直流輸出,3. 輸入輸出接口電路,（四）PLC的基本組成,晶體管輸出電路及等效電路,（四）PLC的基本組成,3. 輸入輸出接口電路,晶閘管輸出電路及等

13、效電路,（四）PLC的基本組成,3. 輸入輸出接口電路,繼電器輸出電路及等效電路,（四）PLC的基本組成,3. 輸入輸出接口電路,4. 電源單元,把外部供應(yīng)的電源變換成系統(tǒng)內(nèi)部各單元所需的電源。 有的電源單元還向外提供24v隔離直流電源，可供開關(guān)量輸入單元連接的現(xiàn)場(chǎng)無(wú)源開關(guān)等使用。,（四）PLC的基本組成,PLC的外部設(shè)備主要有： 編程設(shè)備 觸摸屏 操作面板 文本顯示器 打印機(jī) 等,5. 外部設(shè)備,（四）PLC的基本組成,（五） PLC的編程語(yǔ)言,在PLC中，軟件分為兩大部分： 1系統(tǒng)程序：用于控制可編程控制器本身的運(yùn)行。主要由管理程序、用戶指令解釋程序和標(biāo)準(zhǔn)程序模塊，系統(tǒng)調(diào)用。 2用戶程序：

14、是用戶為完成某一控制任務(wù)而利用PLC的編程語(yǔ)言編制的程序。,1、梯形圖 梯形圖編程語(yǔ)言習(xí)慣上叫梯形圖。梯形圖沿襲了繼電器控制電路的形式，也可以說，梯形圖編程語(yǔ)言是在電氣控制系統(tǒng)中常用的繼電器、接觸器邏輯控制基礎(chǔ)上簡(jiǎn)化了符號(hào)演變而來(lái)的，具有形象、直觀、實(shí)用，電氣技術(shù)人員容易接受，是目前用得最多的一種PLC編程語(yǔ)言。,（五） PLC的編程語(yǔ)言,2 指令表 語(yǔ)句是指令語(yǔ)句表編程語(yǔ)言的基本單元，每個(gè)控制功能有一個(gè)或多個(gè)語(yǔ)句組成的程序來(lái)執(zhí)行。每條語(yǔ)句規(guī)定可編程控制器中 CPU 如何動(dòng)作的指令，它是由操作碼和操作數(shù)組成的。,指令表程序 LD X1 OR Y0 ANI X2 OUT Y0 END,圖2-13

15、中梯形圖對(duì)應(yīng)的指令表程序：,（五） PLC的編程語(yǔ)言,3順序功能圖 順序功能圖常用來(lái)編制順序控制類程序。它包含步、動(dòng)作、轉(zhuǎn)換三個(gè)要素。順序功能編程法可將一個(gè)復(fù)雜的控制過程分解為一些小的工作狀態(tài)，這些狀態(tài)按順序連接組合成整體的控制程序。 4功能塊圖 功能圖編程語(yǔ)言實(shí)際上是用邏輯功能符號(hào)組成的功能塊來(lái)表達(dá)命令的圖形語(yǔ)言，與數(shù)字電路中邏輯圖一樣，它極易表現(xiàn)條件與結(jié)果之間的邏輯功能。 5結(jié)構(gòu)文本 用PASCAL 、 BASIC 、 C等高級(jí)語(yǔ)言編寫的程序,（五） PLC的編程語(yǔ)言,（六）PLC的工作原理,1. PLC的內(nèi)部等效電路：,PLC控制系統(tǒng)的等效工作電路可分為三部分，即輸入部分、內(nèi)部控制電路和

16、輸出部分。輸入部分就是采集輸入信號(hào)，輸出部分就是系統(tǒng)的執(zhí)行部件。,以兩臺(tái)電機(jī)的啟動(dòng)為例,2. PLC的工作過程,運(yùn)行模式 的 掃描過程,：,停止模式 的 掃描過程,（六）PLC的工作原理,輸出刷新階段,用戶程序執(zhí)行階段,輸入采樣階段,輸入端子,輸入映象寄存器,元件映象寄存器,輸出鎖存器,輸出端子,掃描周期,寫,周期掃描過程,X0,Y0,讀,用戶輸入設(shè)備,用戶輸出設(shè)備,Y0,M100,讀,（六）PLC的工作原理,(1)內(nèi)部處理階段： 在此階段，PLC檢查CPU模塊的硬件是否正常，復(fù)位監(jiān)視定時(shí)器，以及完成一些其它內(nèi)部工作。 (2)通信服務(wù)階段 在此階段，PLC與一些智能模塊通信、響應(yīng)編程器鍵入的命

17、令，更新編程器的顯示內(nèi)容等，當(dāng)PLC處于停狀態(tài)時(shí)，只進(jìn)行內(nèi)容處理和通信操作等內(nèi)容。 (3)輸入處理 輸入處理也叫輸入采樣。在此階段順序讀入所有輸入端子的通斷狀態(tài)，并將讀入的信息存入內(nèi)存中所對(duì)應(yīng)的映象寄存器。在此輸入映象寄存器被刷新，接著進(jìn)入程序的執(zhí)行階段。,（六）PLC的工作原理,2. PLC的工作過程,(4)程序執(zhí)行 根據(jù)PLC梯形圖程序掃描原則，按先左后右，先上后下的步序，逐句掃描，執(zhí)行程序。但遇到程序跳轉(zhuǎn)指令，則根據(jù)跳轉(zhuǎn)條件是否滿足來(lái)決定程序的跳轉(zhuǎn)地址。若用戶程序涉及到輸入輸出狀態(tài)時(shí)，PLC從輸入映象寄存器中讀出上一階段采入的對(duì)應(yīng)輸入端子狀態(tài)，從輸出映象寄存器讀出對(duì)應(yīng)映象寄存器的當(dāng)前狀態(tài)

18、。根據(jù)用戶程序進(jìn)行邏輯運(yùn)算，運(yùn)算結(jié)果再存入有關(guān)器件寄存器中。 (5)輸出處理 程序執(zhí)行完畢后，將輸出映象寄存器，即元件映象寄存器中的Y寄存器的狀態(tài)，在輸出處理階段轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器，通過隔離電路，驅(qū)動(dòng)功率放大電路，使輸出端子向外界輸出控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。,（六）PLC的工作原理,2. PLC的工作過程,（六）PLC的工作原理,以兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)控制為例來(lái)說明PLC的周期掃描過程,t0時(shí)刻，PLC輸入采樣階段，PLC掃描輸入端子的狀態(tài)X 1 =1 、X2=0、X0=0并刷新映像寄存器； 程序執(zhí)行階段，CPU根據(jù)映像寄存器中的值對(duì)指令進(jìn)行邏輯運(yùn)算，經(jīng)運(yùn)算得到Y(jié)0的新值為1、Y1的新值為0，并將該

19、結(jié)果存入與Y0、 Y1對(duì)應(yīng)的輸出元件映像寄存器中。 輸出刷新階段，輸出元件映像寄存器中Y0、的狀態(tài)通過輸出接口電路輸出， Y0=1驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載， Y1=0不能驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載 到此一個(gè)掃描周期結(jié)束，PLC進(jìn)入下一個(gè)掃描周期。 。,（六）PLC的工作原理,以兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)控制為例來(lái)說明PLC的周期掃描過程,在下一個(gè)掃描周期，輸入信息還未來(lái)得及變化（一個(gè)掃描周期很短，一般為ms數(shù)量級(jí)），PLC在輸入采樣階段得到的X1 、X2、 X0的值與前一掃描周期相同，在程序執(zhí)行階段，運(yùn)算中所用到Y(jié)0的值由輸出映像象寄存器讀入，其值為前一掃描周期的運(yùn)算結(jié)果1，程序運(yùn)算新得到的結(jié)果Y0仍為1，Y1仍為0。 有必要說

20、明一下，在上述的第二個(gè)掃描周期，運(yùn)算中用到的Y0為前一掃描周期的運(yùn)算結(jié)果1，它所起的作用就是我們所說的“自?！?，具體來(lái)說，就是只要Y0為1，哪怕X1為0，新的運(yùn)算結(jié)果Y0也能保持為1。,3 . PLC 的工作特點(diǎn),（1）循環(huán)掃描的工作方式,（2）PLC與其它控制系統(tǒng)工作方式的區(qū)別,與微型計(jì)算機(jī)工作方式的不同之處 -反復(fù)掃描 與繼電器控制系統(tǒng)工作方式的不同之處 -串行工作,由于PLC是掃描工作過程，在程序執(zhí)行階段即使輸入發(fā)生了變化，輸入狀態(tài)映象寄存器的內(nèi)容也不會(huì)變化，要等到下一周期的輸入處理階段才能改變。,（六）PLC的工作原理,（七）三菱FX系列可編程控制器簡(jiǎn)介,FX系列PLC型號(hào),FX系列可

21、編程控制器型號(hào)命名的基本格式為：,系列序號(hào)： 0，0S，0N，1，2，2C，1S，1N，2N，2NC。 I/O總點(diǎn)數(shù)：14256。,單元類型：M-基本單元； E-輸入輸出混合擴(kuò)展模塊； EX-輸入專用擴(kuò)展模塊； EY-輸出專用擴(kuò)展模塊； 輸出形式： R-繼電器輸出； T-晶體管輸出 S-晶閘管輸出 特殊品種區(qū)別： D-DC電源，DC輸入； AI-AC電源，AC輸入； H-大電流輸出擴(kuò)展模塊(1A/1點(diǎn))； V-立式端子排的擴(kuò)展模塊； C-接插口輸入輸出方式； F-輸入濾波器1ms的擴(kuò)展模塊； L-TTL輸入型擴(kuò)展模塊； S-獨(dú)立端子(無(wú)公共端)擴(kuò)展模塊。,2 FX 系列可編程控制器的基本組成,

22、FX 系列可編程控制器由基本單元、擴(kuò)展單元、擴(kuò)展模塊及特殊功能單元構(gòu)成。 基本單元包括 CPU 、存儲(chǔ)器、輸入輸出及電源，是 PLC 的主要部分。 擴(kuò)展單元是用于增加可編程控制器 I/O 點(diǎn)數(shù)的裝置，內(nèi)部設(shè)有電源。 擴(kuò)展模塊用于增加可編程控制器 I/O 點(diǎn)數(shù)及改變可編程控制器 I/O 點(diǎn)數(shù)比例，內(nèi)部無(wú)電源，所用電源由基本單元或擴(kuò)展單元供給。 擴(kuò)展單元及擴(kuò)展模塊無(wú) CPU ，必須與基本單元一起使用。 特殊功能單元是一些具有專門用途的裝置。,3FX系列PLC主要指標(biāo),表2-1 FX系列PLC的基本性能指標(biāo),3FX系列PLC主要指標(biāo),表2-2 FX系列PLC的輸入技術(shù)指標(biāo),3FX系列PLC主要指標(biāo),

23、表2-3 FX系列PLC的輸出技術(shù)指標(biāo),4. FX系列PLC的編程軟元件,表2-4 FX2N系列PLC軟元件,表2-4 (續(xù)) FX2N系列PLC軟元件,4. FX系列PLC的編程軟元件,學(xué)習(xí)情景8 三相電機(jī)的全壓起停控制,（一）情景描述 在電氣控制中，對(duì)于小型三相交流異步電動(dòng)機(jī)，一般采取全壓?jiǎn)?dòng)控制。如圖220所示。,正確選擇輸入輸出設(shè)備對(duì)于設(shè)計(jì)PLC控制程序、完成控制任務(wù)非常重要。一般情況下，一個(gè)控制信號(hào)就是一個(gè)輸入設(shè)備，一個(gè)執(zhí)行元件就是一個(gè)輸出設(shè)備。選擇開關(guān)還是按鈕，對(duì)應(yīng)的控制程序也不一樣。熱繼電器FR觸點(diǎn)是電機(jī)的過熱保護(hù)信號(hào)，也應(yīng)該作為輸入設(shè)備。 根據(jù)繼電器-接觸器控制原理，完成本控制

24、任務(wù)需要有啟動(dòng)按鈕SB2和停止按鈕SB1兩個(gè)主令控制信號(hào)作為輸入設(shè)備；有執(zhí)行元件（接觸器）KM作為輸出設(shè)備，控制電機(jī)主電路的接通和斷開，從而控制電機(jī)的啟停。,（二）相關(guān)知識(shí) 1. PLC編程元件(軟繼電器)概念 PLC內(nèi)部有許多各種不同功能的編程元件，如輸入繼電器、輸出繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等，它們不是物理意義上的實(shí)物繼電器，而是由電子電路和存儲(chǔ)器組成的虛擬器件，其圖形符號(hào)和文字符號(hào)與傳統(tǒng)繼電器符號(hào)也不同，所以又稱為軟元件或軟繼電器。每個(gè)軟元件都有無(wú)數(shù)對(duì)常開常閉觸點(diǎn)，供PLC內(nèi)部編程使用。 不同廠家不同型號(hào)的PLC，編程元件的數(shù)量和種類有所不同。三菱系列PLC的圖形符號(hào)和文字符號(hào)有如圖221所

25、示幾種表示方式：,2. 輸入繼電器（X） 輸入繼電器是PLC專門用來(lái)接收外界輸入信號(hào)的內(nèi)部虛擬繼電器。它在PLC內(nèi)部與輸入端子相連，有無(wú)數(shù)的常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)，可在PLC編程時(shí)隨意使用。輸入繼電器不能用程序驅(qū)動(dòng)，只能由輸入信號(hào)驅(qū)動(dòng)。 FX系列PLC的輸入繼電器采用八進(jìn)制編號(hào)。FX2N系列PLC帶擴(kuò)展時(shí)最多可達(dá)184點(diǎn)輸入繼電器，其編號(hào)為X0X267。X0也即是X000.,3. 輸出繼電器（Y） 輸出繼電器是PLC專門用來(lái)將程序執(zhí)行的結(jié)果信號(hào)經(jīng)輸出接口電路及輸出端子，送達(dá)并控制外部負(fù)載的虛擬繼電器。它在PLC內(nèi)部直接與輸出接口電路相連，有無(wú)數(shù)的常開觸點(diǎn)與常閉觸點(diǎn)，可在PLC編程時(shí)隨意使用。輸出繼

26、電器只能由程序驅(qū)動(dòng)。 FX系列PLC的輸入繼電器采用八進(jìn)制編號(hào)。FX2N系列PLC帶擴(kuò)展時(shí)最多可達(dá)184點(diǎn)輸出繼電器，其編號(hào)為Y0Y267。Y0也即是Y000.,4. 分配I/O 地址，繪制PLC輸入輸出接線圖,一個(gè)輸入設(shè)備原則上占用PLC一個(gè)輸入點(diǎn)（I），一個(gè)輸出設(shè)備原則上占用PLC一個(gè)輸出點(diǎn)（O）。 本控制任務(wù)I/O 地址分配如下： 停止按鈕SB1-X0； 啟動(dòng)按鈕SB2-X1； FR觸點(diǎn)-X2； 接觸器KM-Y0； 將選擇的輸入輸出設(shè)備和分配好的I/O 地址一一對(duì)應(yīng)連接形成PLC的I/O接線圖如圖222所示。,5. PLC編程語(yǔ)言 PLC常用的編程語(yǔ)言有梯形圖、指令表和狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖、邏輯功

27、能圖及高級(jí)語(yǔ)言等。用的最多的是梯形圖和指令表程序。,（1）梯形圖 梯形圖語(yǔ)言沿襲了繼電器控制電路的形式，具有形象、直觀、實(shí)用的特點(diǎn)，電氣技術(shù)人員容易接受，是目前用得最多的一種PLC編程語(yǔ)言。 圖223所示為用梯形圖語(yǔ)言編寫的PLC程序。圖中左、右母線類似于繼電器-接觸器控制圖中的電源線，輸出線圈類似于負(fù)載，輸入觸點(diǎn)類似于按鈕。梯形圖由若干梯級(jí)組成，自上而下排列，每個(gè)梯級(jí)起于左母線，經(jīng)觸點(diǎn)線圈，止于右母線。,（2）指令表 這種編程語(yǔ)言是一種與計(jì)算機(jī)匯編語(yǔ)言相類似的助記符編程方式。 步序號(hào)是各語(yǔ)句在程序步中所占的第一步的序號(hào)。 與圖223所示梯形圖相對(duì)應(yīng)的PLC指令表程序如下：,6. FX系列PL

28、C基本指令 LD / LDI 取/取反指令 功能：取單個(gè)常開 / 常閉觸點(diǎn)與母線（左母線、分支母線等）相連接，操作元件有：X、Y、M、T、C、S OUT 驅(qū)動(dòng)線圈（輸出）指令 功能：驅(qū)動(dòng)線圈。操作元件有： Y、M、T、C、S LD / LDI指令及OUT指令的用法見圖224所示。,AND / ANI 與/與反指令 功能：串聯(lián)單個(gè)常開 / 常閉觸點(diǎn) OR / ORI 或/或反指令 功能：并聯(lián)單個(gè)常開 / 常閉觸點(diǎn),AND / ANI 和OR / ORI 指令的基本用法如圖225所示。,注意：并聯(lián)的起點(diǎn)規(guī)定在OR指令之前最近的LD / LDI指令處，見圖226所示。 END 結(jié)束指令 放在全部程序

29、結(jié)束處，程序運(yùn)行時(shí)執(zhí)行第一步至END之間的程序。如圖226所示。,9. SWOPC-FXGP/WIN-C 編程軟件使用方法 硬件連接與參數(shù)設(shè)置 FX系列可編程控制器的面板上有一個(gè)RS-422 通信接口，計(jì)算機(jī)的后面板上有很多端口，如視頻輸出端口、音頻輸出端口、USB端口、數(shù)據(jù)并行口和數(shù)據(jù)串行口等，與FX系列可編程控制器通信的是數(shù)據(jù)串行口RS-232C。 因?yàn)橥ㄐ哦丝诓煌?，所以要采?PC/PPI 電纜建立個(gè)人計(jì)算機(jī)與可編程控制器之間的通信。典型的單個(gè)可編程控制器與計(jì)算機(jī)連接時(shí)，把 PC/PPI 電纜的 PC 端連接到計(jì)算機(jī)的RS-232 通信口（一般是COM1端），把 PC/PPI 電纜的 P

30、PI 端連接到可編程控制器的 RS-422 通信口。計(jì)算機(jī)與PLC之間的連接如圖2-27所示。,安裝好軟件并且連接好硬件之后，可以按下面的步驟進(jìn)行參數(shù)設(shè)置：SWOPC-FXGP/WIN-C 編程軟件運(yùn)行后，單擊PLC-端口設(shè)置ports選項(xiàng)，出現(xiàn)一個(gè)端口設(shè)置對(duì)話框如圖2-28所示。在對(duì)話框中選擇端口 COM1 ，傳送的波特率為9600bps。單擊確定按鈕就可以了。,SWOPC-FXGP/WIN-C 編程軟件的主要界面 在計(jì)算機(jī)上安裝好軟件后，運(yùn)行該軟件，彈出如圖2-29所示的界面。可以看到該窗口編輯區(qū)域是不可用的，工具欄中除了新建和打開按鈕可見以外，其余按鈕均不可見。,執(zhí)行文件file-新文件

31、new菜單命令，創(chuàng)建一個(gè)新的用戶程序，也可在工具欄中直接單擊“新建”圖標(biāo) 。在彈出的窗口中選擇PLC的型號(hào)，如圖2-30所示。單擊確認(rèn)按鈕，此時(shí)計(jì)算機(jī)屏幕進(jìn)入程序編輯界面。,SWOPC-FXGP/WIN-C 編程軟件的編輯界面一般可分以下幾個(gè)區(qū)：菜單欄、工具欄（快捷按鈕）、功能鍵、功能圖、編輯區(qū)。除了菜單欄外，用戶可根據(jù)需要決定其他窗口的取舍和樣式的設(shè)置。程序編輯界面如圖2-31所示。,(b) 工具欄 工具欄提供簡(jiǎn)便的鼠標(biāo)操作，將最常用的 SWOPC-FXGP/WIN-C 編程軟件中的操作以按鈕形式設(shè)定到工具欄中。在程序編輯界面中，可設(shè)置每個(gè)工具條的內(nèi)容和外觀。 SWOPC-FXGP/WIN-

32、C編程軟件的工具欄如圖2-32所示。,編輯程序 采用SWOPC-FXGP/WIN-C 編程軟件可用梯形圖、語(yǔ)句表或順序功能圖編程器多種方法編寫用戶程序，在聯(lián)機(jī)狀態(tài)下還可以從 PLC 上傳用戶程序進(jìn)行讀程序或修改程序。 執(zhí)行視圖View-梯形圖視圖Ladder view菜單命令，或單擊工具欄中的“梯形圖視圖” 按鈕，顯示梯形圖編輯窗口如圖2-33所示。梯形圖的編程元件主要有線圈、觸點(diǎn)、指令盒、標(biāo)號(hào)及連接線。,輸入方法有兩種：一種方法是功能圖輸出。首先在編輯窗口中光標(biāo)定位，在功能圖中選擇元件類型如常開觸點(diǎn)，則屏幕上彈出輸入元件對(duì)話框如圖2-34所示，按提示輸入元件編號(hào)如X0，按下“確定”按鈕，梯形

33、圖編輯區(qū)的光標(biāo)處就會(huì)顯示常開觸點(diǎn)X000，如圖2-35所示。在功能圖中選擇線圈，在輸入元件對(duì)話框中輸入元件編號(hào)Y0，按下“確定”按鈕，梯形圖編輯區(qū)的光標(biāo)處就會(huì)顯示線圈Y000，如圖2-36所示。若有錯(cuò)誤，如元件編號(hào)非法、違反梯形圖規(guī)則等，編程軟件馬上拒絕輸入。,另一種方法是用鍵盤操作，通過鍵盤輸入完整的指令。這種方法的錄入速度較快，比較適合熟練者以及程序的初次錄入。在梯形圖編輯區(qū)定位光標(biāo)，鍵盤輸入“LD X0”，光標(biāo)下方彈出指令輸入對(duì)話框，如圖2-37所示。對(duì)話框的內(nèi)容為鍵盤輸入的內(nèi)容。按enter鍵后X0的常開觸點(diǎn)顯示在梯形圖編輯區(qū)。繼續(xù)輸入“out y0”，則指令對(duì)話框中出現(xiàn)“out y0

34、”。按enter鍵后梯形圖編輯區(qū)如圖附2-38所示。注意指令和操作元件之間應(yīng)有空格鍵。,梯形圖程序編制完畢后，在寫入PLC之前，一定要執(zhí)行工具 Edit 菜單中轉(zhuǎn)換Convert命令，或直接點(diǎn)擊工具欄下的“轉(zhuǎn)換”按鈕 完成轉(zhuǎn)換，此時(shí)編輯區(qū)由灰色狀態(tài)變成白色，此時(shí)可以存盤或傳送。反之，退出編程界面，不保存編制的程序。,(a) 程序的傳遞 編輯好的程序必須寫入到PLC中才能進(jìn)行調(diào)試，PLC中的程序也可以讀到裝有編程軟件的計(jì)算機(jī)中。程序在傳遞過程中應(yīng)特別注意必須使PLC置于“STOP”狀態(tài)，不然無(wú)法寫入程序。執(zhí)行PLC-遙控運(yùn)行/停止菜單命令，彈出“遙控運(yùn)行/中止”對(duì)話框，如圖2-39所示，選擇“中

35、止”按鈕，單擊“確認(rèn)”完成操作。此時(shí)PLC處于“STOP” 狀態(tài)。此外還要注意正確連接計(jì)算機(jī)和PLC的編程電纜，特別是PLC接口方向不要弄錯(cuò)，否則容易造成損壞。以上兩點(diǎn)出現(xiàn)錯(cuò)誤，編程軟件會(huì)提示“通信錯(cuò)誤”，程序無(wú)法寫入到PLC中。,在已經(jīng)與 PLC 建立通信的前提下，要將計(jì)算機(jī)中編制好的程序?qū)懭氲絇LC，可用 PLC菜單中的傳送Transfers命令中寫入Write子命令來(lái)完成。如果要將 PLC中的程序讀出到計(jì)算機(jī)中，可用 PLC菜單中的傳送命令中 讀出Read子命令來(lái)完成。 同時(shí)為了提高傳送程序的效率，可以在寫入前設(shè)置傳送的范圍。執(zhí)行PLC-傳送-寫入菜單命令，彈出“PC程序?qū)懭搿睂?duì)話框，選

36、擇“范圍設(shè)置”按鈕如圖2-40所示。程序范圍不應(yīng)小于要調(diào)試的程序步，否則程序調(diào)試時(shí)就會(huì)出錯(cuò)。初次編程時(shí)可選擇“所有范圍”，以避免其他運(yùn)行過的程序因程序范圍過大對(duì)新程序的干擾。,(b) 運(yùn)行程序 寫入程序后，執(zhí)行PLC-遙控運(yùn)行/停止Remote RUN/STOP菜單命令，將PLC從“STOP”置于“RUN”狀態(tài)，程序立即運(yùn)行。此時(shí)PLC面板上的“RUN”指示燈亮。程序運(yùn)行時(shí)，可對(duì)PLC的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。,(c) 元件監(jiān)控 進(jìn)入梯形圖視圖，執(zhí)行監(jiān)控/測(cè)試Monitor/test-開始監(jiān)控Start monitor菜單命令，對(duì)于輸入繼電器X、輸出繼電器Y和輔助繼電器M等位元件，屏幕上顯示的各元件

37、的通斷狀態(tài)。如果元件狀態(tài)為“ON”，則元件有綠色背景。對(duì)定時(shí)器T、計(jì)數(shù)器C和數(shù)據(jù)寄存器D等字元件，在對(duì)應(yīng)元件的上方顯示以十進(jìn)制或十六進(jìn)制形式表示的所監(jiān)控元件的當(dāng)前值。執(zhí)行監(jiān)控/測(cè)試-停止監(jiān)控菜單命令，所有元件的綠色背景消失，程序退出監(jiān)控狀態(tài)。,（三）情景實(shí)現(xiàn) 1. 編制電機(jī)全壓起動(dòng)的梯形圖程序 根據(jù)繼電器控制原理，電機(jī)全壓起?？刂频奶菪螆D程序如圖241所示，指令表程序如圖2-42所示。,（四）知識(shí)拓展 1. 常閉觸點(diǎn)的輸入信號(hào)處理 PLC輸入端口可以與輸入設(shè)備不同類型的觸點(diǎn)連接，但不同的觸點(diǎn)類型設(shè)計(jì)出的梯形圖程序不一樣。 PLC外部的輸入觸點(diǎn)可以接常開觸點(diǎn)，也可以接常閉觸點(diǎn)。接常閉觸點(diǎn)時(shí)梯形圖

38、中的觸點(diǎn)狀態(tài)與繼電器-接觸器控制圖中的狀態(tài)相反。,2. SET / RST 置位/復(fù)位指令 功能：SET使操作元件置位（接通并自保持），RST使操作元件復(fù)位（斷開）。 當(dāng)SET和RST信號(hào)同時(shí)接通時(shí)，寫在后面的指令有效。見圖244所示。,SET / RST與OUT 指令的用法區(qū)別可以從波形圖中看出，見圖245所示。,情景9 三相電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制,（一）情景描述 圖246所示為三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)運(yùn)行的繼電器-接觸器控制電路。,（二）相關(guān)知識(shí)PLC基本邏輯指令 1. ANB 與塊指令 功能：串聯(lián)一個(gè)并聯(lián)電路塊，無(wú)操作元件。見圖247所示。 ANB使用說明： 電路塊起點(diǎn)用LD、LDI，結(jié)束后使用A

39、NB指令與前面電路串聯(lián)。 有多個(gè)并聯(lián)電路塊串聯(lián)時(shí)，如果依次用ANB指令與前面電路連接，支路數(shù)量沒有限制；如果連續(xù)使用ANB指令編程，使用次數(shù)應(yīng)限制在8次以下。,2. ORB 或塊指令 功能：并聯(lián)一個(gè)串聯(lián)電路塊，無(wú)操作元件。見圖248所示。,【試試看】 寫出圖249所示的指令表程序。,3. 多重輸出指令（堆棧操作指令）MPS/MRD/MPP PLC中有11個(gè)堆棧存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)中間結(jié)果。如圖250所示。 堆棧存儲(chǔ)器的操作規(guī)則是：先進(jìn)棧的后出棧，后進(jìn)棧的先出棧。 MPS進(jìn)棧指令，數(shù)據(jù)壓入堆棧的最上面一層，棧內(nèi)原有數(shù)據(jù)依次下移一層。 MRD讀棧指令，用于讀出最上層的數(shù)據(jù)，棧中各層內(nèi)容不發(fā)生變化。 M

40、PP出棧指令，彈出最上層的數(shù)據(jù)，其它各層的內(nèi)容依次上移一層。 MPS、MRD、MPP指令都不帶操作元件。MPS與MPP的使用不能超過11次，并且要成對(duì)出現(xiàn)。,二層棧的堆棧操作指令用法如圖2-51所示。一級(jí)MPS指令的進(jìn)棧數(shù)據(jù)是（X000），二級(jí)MPS指令的進(jìn)棧數(shù)據(jù)是（X000X001）。因?yàn)楹筮M(jìn)棧的數(shù)據(jù)先出棧，所以第一次MPP的出棧數(shù)據(jù)是（X000X001），第二次MPP的出棧數(shù)據(jù)才是（X000）。,（三）情景實(shí)現(xiàn) 選擇輸入輸出設(shè)備，分配輸入/輸出地址，繪制I/O接線圖 圖中PLC外部負(fù)載輸出回路中串入了KM1、KM2的互鎖觸點(diǎn)，其作用在于即使在KM1、KM2線圈故障的情況下，也能確保KM1、

41、KM2線圈不同時(shí)接通。,2. 設(shè)計(jì)PLC控制程序 根據(jù)繼電器-接觸器控制原理，設(shè)計(jì)電機(jī)正反轉(zhuǎn)的梯形圖程序如圖253所示，指令表程序如圖2-54所示。,（四）知識(shí)拓展 1. 主控觸點(diǎn)指令MC / MCR（主控 / 主控復(fù)位指令） 功能：用于公共觸點(diǎn)的連接。當(dāng)驅(qū)動(dòng)MC的信號(hào)接通時(shí)，執(zhí)行MC與MCR之間的指令；當(dāng)驅(qū)動(dòng)MC的信號(hào)斷開時(shí)，OUT指令驅(qū)動(dòng)的元件斷開，SET/RST指令驅(qū)動(dòng)的元件保持當(dāng)前狀態(tài)。見圖255所示。,注意事項(xiàng)： 主控MC觸點(diǎn)與母線垂直，緊接在MC觸點(diǎn)之后的觸點(diǎn)用LD / LDI 指令。 主控MC與主控復(fù)位MCR必須成對(duì)使用。 N-表示主控的層數(shù)。主控嵌套最多可以8層，用N0N7表示

42、。 M100-PLC的輔助繼電器（見任務(wù)3），每個(gè)主控MC指令對(duì)應(yīng)用一個(gè)輔助繼電器表示。,情景10 三相電機(jī)的延時(shí)啟動(dòng)控制,（一）任務(wù)分析 圖256所示為三相電機(jī)延時(shí)啟動(dòng)的繼電器-接觸器控制原理圖。按下起動(dòng)按鈕SB1，延時(shí)繼電器KT得電并自保，延時(shí)（比如50s）后接觸器KM線圈得電，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)運(yùn)行。,（二）相關(guān)知識(shí) 1. FX系列PLC的編程元件定時(shí)器(T) 定時(shí)器在PLC中的作用相當(dāng)于一個(gè)時(shí)間繼電器，它有一個(gè)設(shè)定值寄存器(字)、一個(gè)當(dāng)前值寄存器(字)、一個(gè)線圈以及無(wú)數(shù)個(gè)觸點(diǎn)(位)。通常在一個(gè)PLC中有幾十至數(shù)百個(gè)定時(shí)器，可用于定時(shí)操作，起延時(shí)接通或斷開電路的作用。 在PLC內(nèi)部，定時(shí)器是通過

43、對(duì)內(nèi)部某一時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)來(lái)完成定時(shí)的。常用計(jì)時(shí)脈沖有三類，即1ms、10 ms和100ms脈沖。不同的計(jì)時(shí)脈沖其計(jì)時(shí)精度不同。當(dāng)用戶需要定時(shí)操作時(shí)，可通過設(shè)定脈沖的個(gè)數(shù)來(lái)完成，用常數(shù)K設(shè)定（132767），也可用數(shù)據(jù)寄存器D設(shè)定。,FX系列PLC的定時(shí)器采用十進(jìn)制編號(hào)，如FX2N系列的定時(shí)器編號(hào)為T0T255。 通用定時(shí)器的地址范圍為T0T245，有二種計(jì)時(shí)脈沖，分別是100 ms和10ms，其對(duì)應(yīng)的設(shè)定值分別為0.13276.7s和0.01327.67s，見圖257所示。,通用定時(shí)器的工作原理和過程： 當(dāng)驅(qū)動(dòng)線圈的信號(hào)X20接通時(shí)，定時(shí)器T0的當(dāng)前值對(duì)100 ms脈沖開始計(jì)數(shù)，達(dá)到設(shè)定值3

44、0個(gè)脈沖時(shí)，T0的輸出觸點(diǎn)動(dòng)作使輸出繼電器Y0接通并保持，即輸出是在驅(qū)動(dòng)線圈后的3s（100ms30個(gè)=3s）時(shí)動(dòng)作。 當(dāng)信號(hào)X20斷開或發(fā)生停電時(shí)，通用定時(shí)器T0復(fù)位（觸點(diǎn)復(fù)位、當(dāng)前值清0），輸出繼電器Y0斷開。當(dāng)X20第二次接通時(shí)T0又開始重新定時(shí)，由于還沒到達(dá)設(shè)定值X20就斷開了，因此T0觸點(diǎn)不會(huì)動(dòng)作，Y0也不會(huì)接通。,2. FX系列PLC的輔助繼電器(M) 輔助繼電器不能直接對(duì)外輸入、輸出，但經(jīng)常用作狀態(tài)暫存、中間運(yùn)算等。輔助繼電器也有線圈和觸點(diǎn)，其常開和常閉觸點(diǎn)可以無(wú)限次在程序中使用，但不能直接驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載，外部負(fù)載的驅(qū)動(dòng)必須由輸出繼電器進(jìn)行。 輔助繼電器采用字母M表示，并輔以十進(jìn)制

45、地址編號(hào)。輔助繼電器按用途分為以下幾類： 通用輔助繼電器M0M499(500點(diǎn)) 斷電保持輔助繼電器M500M1023(524點(diǎn)) 用于保存停電前的狀態(tài)，并在運(yùn)行時(shí)再現(xiàn)該狀態(tài)的情形。停電保持內(nèi)裝的后備電池支持。 特殊輔助繼電器M8000M8255(256點(diǎn)),PLC內(nèi)部有很多特殊輔助繼電器。這些特殊輔助繼電器各自具有特定的功能，一般分為兩大類：一類是只能利用其特殊輔助驗(yàn)電器觸點(diǎn)，這類繼電器的線圈由PLC自動(dòng)驅(qū)動(dòng)，用戶只能利用其觸點(diǎn)進(jìn)行編程。如：M8000（運(yùn)行監(jiān)控），M8002（初始脈沖），M8012（100ms時(shí)鐘脈沖）等，其波形圖見圖259所示。 另一類是可驅(qū)動(dòng)線圈型特殊輔助繼電器。用戶驅(qū)

46、動(dòng)線圈后，PLC作特定的動(dòng)作。 如：M8033指PLC停止時(shí)輸出保持， M8034指PLC禁止全部輸出， M8039指PLC定時(shí)掃描等。,【應(yīng)用舉例】 設(shè)計(jì)路燈的控制程序。 要求： 每晚七點(diǎn)由工作人員按下按鈕（X0），點(diǎn)亮路燈Y0，次日凌晨X1停止。特別注意的是，如果夜間出現(xiàn)意外停電，則要求恢復(fù)來(lái)電后繼續(xù)點(diǎn)亮路燈。 圖226所示是路燈的控制程序。M500是斷電保持型輔助繼電器。出現(xiàn)意外停電時(shí)，Y0斷電路燈熄滅。由于M500能保存停電前的狀態(tài)，并在運(yùn)行時(shí)再現(xiàn)該狀態(tài)的情形，所以恢復(fù)來(lái)電時(shí)，M500能使Y0繼續(xù)接通，點(diǎn)亮路燈。,（三）情景實(shí)現(xiàn) 1. 選擇輸入輸出設(shè)備，分配I/O地址，畫出接線圖 要實(shí)

47、現(xiàn)電機(jī)延時(shí)啟動(dòng)，只需選擇發(fā)送控制信號(hào)的啟動(dòng)、停止按鈕和傳送熱過載信號(hào)的FR常閉觸點(diǎn)作為PLC的輸入設(shè)備；選擇接觸器KM作為PLC輸出設(shè)備控制電機(jī)的主電路即可。時(shí)間控制功能由PLC的內(nèi)部元件（T）完成，不需要在外部考慮。 X21-SB2停止按鈕常閉與FR常閉串聯(lián) X20-SB1啟動(dòng)按鈕 Y20-接觸器KM I/O接線圖如圖261所示。,2. 設(shè)計(jì)PLC控制程序 X20接外部按鈕只能提供短信號(hào)，而T0定時(shí)器需要長(zhǎng)信號(hào)才能定時(shí)。程序采用X20提供啟動(dòng)信號(hào)，輔助繼電器M0自保以后供T0定時(shí)用。這樣就將外圍設(shè)備的短信號(hào)變成了程序所需的長(zhǎng)信號(hào)。,（四）知識(shí)拓展 1. 積算定時(shí)器（T246T255） 如圖2

48、29所示，它與通用定時(shí)器的區(qū)別在于：線圈的驅(qū)動(dòng)信號(hào)X20斷開或停電時(shí)，積算定時(shí)器不復(fù)位，當(dāng)前值保持，當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)X20再次被接通或恢復(fù)來(lái)電時(shí)積算定時(shí)器累計(jì)計(jì)時(shí)。當(dāng)前值達(dá)到設(shè)定值時(shí)，輸出觸點(diǎn)動(dòng)作。需要注意的是，必須要用復(fù)位信號(hào)才能對(duì)積算定時(shí)器復(fù)位。當(dāng)復(fù)位信號(hào)X21接通時(shí)，積算定時(shí)器處于復(fù)位狀態(tài)，輸出觸點(diǎn)復(fù)位，當(dāng)前值清0，且不計(jì)時(shí)。,電動(dòng)機(jī)延時(shí)啟動(dòng)延時(shí)停止的程序,1. 積算定時(shí)器（T246T255） 它與通用定時(shí)器的區(qū)別在于：線圈的驅(qū)動(dòng)信號(hào)X20斷開或停電時(shí)，積算定時(shí)器不復(fù)位，當(dāng)前值保持，當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)X20再次被接通或恢復(fù)來(lái)電時(shí)積算定時(shí)器累計(jì)計(jì)時(shí)。當(dāng)前值達(dá)到設(shè)定值時(shí)，輸出觸點(diǎn)動(dòng)作。 需要注意的是，必須

49、要用復(fù)位信號(hào)才能對(duì)積算定時(shí)器復(fù)位。當(dāng)復(fù)位信號(hào)X21接通時(shí)，積算定時(shí)器處于復(fù)位狀態(tài)，輸出觸點(diǎn)復(fù)位，當(dāng)前值清0，且不計(jì)時(shí)。,（四）知識(shí)拓展,（四）知識(shí)拓展-積算定時(shí)器,積算定時(shí)器也有二種計(jì)時(shí)脈沖，分別是1 ms和100ms，其對(duì)應(yīng)的設(shè)定值分別為0.00132.767s和0.13276.7s，見圖265所示。,【應(yīng)用舉例】,合上開關(guān)K1（X0），紅燈(Y0)亮1S滅1S，累計(jì)點(diǎn)亮達(dá)到半小時(shí)自行關(guān)閉系統(tǒng) 該程序中紅燈間歇點(diǎn)亮，其點(diǎn)亮的累計(jì)時(shí)間要用積算定時(shí)器進(jìn)行計(jì)時(shí)，計(jì)滿半小時(shí)，T250常閉觸點(diǎn)動(dòng)作將整個(gè)程序切斷。當(dāng)X0斷開時(shí)積算定時(shí)器復(fù)位。,定時(shí)器自復(fù)位電路-用于循環(huán)定時(shí) 工作過程分析如下：X20接通

50、1s時(shí)，T0常開觸點(diǎn)動(dòng)作使Y0接通，常閉觸點(diǎn)在第二個(gè)掃描周期中使T0線圈斷開，Y0跟著斷開；第三個(gè)掃描周期T0線圈重新開始定時(shí)，重復(fù)前面的過程。 因?yàn)閳D2-67（a）中T0線圈的復(fù)位是依靠T0定時(shí)時(shí)間到了以后其常開觸點(diǎn)動(dòng)作接通Y0，再由Y0常閉觸點(diǎn)切斷電路完成的，因此稱為定時(shí)器自復(fù)位電路。定時(shí)器的自復(fù)位電路用于循環(huán)定時(shí)。,對(duì)于100ms定時(shí)器和10ms定時(shí)器，可以將圖2-67（a）中的Y0常閉觸點(diǎn)換成T0常閉觸點(diǎn)，如圖2-67（c）所示。對(duì)于1ms定時(shí)器，因其定時(shí)精度很高，容易造成常開觸點(diǎn)與常閉觸點(diǎn)之間的競(jìng)爭(zhēng)，使循環(huán)定時(shí)不穩(wěn)定，因此不建議作這種替換。 定時(shí)器的自復(fù)位電路要分析定時(shí)時(shí)間到了以后的

51、前后三個(gè)掃描周期，才能真正理解它的自復(fù)位工作過程。,【思考并實(shí)踐】,分析并調(diào)試圖2-68程序，說明其功能，并思考能否將圖中T0常閉觸點(diǎn)換成Y0常閉觸點(diǎn)，為什么？,3. 振蕩電路 圖269所示為用定時(shí)器組成的振蕩電路及輸入輸出波形圖。當(dāng)輸入X0接通時(shí)，輸出Y0以1s周期閃爍變化（如果Y0接指示燈，則燈光滅0.5s亮0.5s，交替進(jìn)行），如波形圖所示。改變T0、T1的設(shè)定值，可以調(diào)整Y0的輸出脈沖寬度。,定時(shí)器震蕩電路的實(shí)質(zhì)是兩個(gè)（或者多個(gè)）定時(shí)器交替定時(shí)形成震蕩，負(fù)載Y0可以如圖2-69（a）所示位置放置，也可以放在前面與定時(shí)器T0形成連續(xù)輸出，如圖2-70所示。,【思考并實(shí)踐】,若需紅、黃兩色

52、彩燈輪流點(diǎn)亮1s，依次循環(huán)，能否利用震蕩電路完成？,情景11 洗手間的沖水清洗控制,（一）情景描述 某賓館洗手間的控制要求為：當(dāng)有人進(jìn)去時(shí)，光電開關(guān)使X0接通，3s后Y0接通使控制水閥打開開始沖水，時(shí)間為2s；使用者離開后，再一次沖水，時(shí)間為3s。 根據(jù)本任務(wù)的控制要求，可以畫出輸入X0與輸出Y0的波形圖關(guān)系如圖271。,（二）相關(guān)知識(shí)上升沿/下降沿微分指令PLS/PLF（脈沖輸出指令） 上升沿/下降沿微分指令PLS/PLF，有時(shí)也成為脈沖輸出指令。其功能是：當(dāng)驅(qū)動(dòng)信號(hào)的上升沿/下降沿到來(lái)時(shí)，操作元件接通一個(gè)掃描周期。如圖272所示，當(dāng)輸入X0的上升沿到來(lái)時(shí)輔助繼電器M0接通一個(gè)掃描周期，其余

53、時(shí)間不論X0是接通還是斷開，M0都斷開。同樣，當(dāng)輸入X1的下降沿到來(lái)時(shí)，輔助繼電器M1接通一個(gè)掃描周期，然后斷開。,【應(yīng)用舉例】,設(shè)計(jì)用單按鈕控制臺(tái)燈兩檔發(fā)光亮度的控制程序。 要求： 按鈕（X20）第一次合上，Y0 接通； X20第二次合上，Y0 和Y1都接通；X20第三次合上，Y0 、Y1都斷開。 梯形圖控制程序如圖273（a）所示,波形圖如圖（b）所示。,當(dāng)X20第一次合上時(shí)，M0接通一個(gè)掃描周期。由于此時(shí)Y0還是初始狀態(tài)沒接通，所以CPU從上往下掃描程序時(shí)M1和Y1都不能接通，只有Y0接通，臺(tái)燈低亮度發(fā)光。在第二個(gè)掃描周期里，雖然Y0的常開觸點(diǎn)閉合，但M0卻又?jǐn)嚅_了，因此M1和Y1仍不能

54、接通。直到X20第二次合上時(shí)，M0又接通一個(gè)掃描周期。此時(shí)Y0已經(jīng)接通，故其常開觸點(diǎn)閉合使Y1接通，臺(tái)燈高亮度發(fā)光。X20第三次合上時(shí)，M0接通，因Y1常開觸點(diǎn)閉合使M1接通，切斷Y0和Y1，臺(tái)燈熄滅。,此類程序設(shè)計(jì)的關(guān)鍵有兩點(diǎn)：第一，要使用脈沖指令，將輸入設(shè)備的寬信號(hào)變成程序中的窄（脈沖）信號(hào)；第二，要注意梯形圖程序中各行的放置順序。將第一次要接通的對(duì)象放在最下面直接啟動(dòng)并自保；第二次要接通的對(duì)象放置在第一次接通對(duì)象的上面，且將第一次接通對(duì)象的常開觸點(diǎn)串聯(lián)其中作為第二次啟動(dòng)的條件；第三次要接通的對(duì)象放置在第二次接通對(duì)象的上面，且將第二次接通對(duì)象的常開觸點(diǎn)串聯(lián)其中作為第三次啟動(dòng)的條件，依次類推

55、。,【思考并實(shí)踐】,1. 在圖2-73的程序中若將控制要求改為：按鈕（X20）第一次按下，Y0 接通；X20第二次按下，Y1接通Y0熄滅；X20第三次按下， Y1斷開。請(qǐng)修改并調(diào)試程序。 2. 設(shè)計(jì)用單按鈕控制電動(dòng)機(jī)全壓?jiǎn)⑼５奶菪螆D程序和指令表程序。 要求： 單按鈕（X20）第一次按下，電動(dòng)機(jī)（Y0）啟動(dòng)；X20第二次按下，Y0 停止。,（三）情景實(shí)現(xiàn) 設(shè)計(jì)洗手間的沖水清洗程序時(shí)，可以分別采用PLS和PLF指令作為Y0第一次接通前的開始定時(shí)信號(hào)和第二次接通的啟動(dòng)信號(hào)。因?yàn)橥痪幪?hào)的繼電器線圈不能在梯形圖中出現(xiàn)二次，否則稱為“雙線圈輸出”，是違反梯形圖設(shè)計(jì)規(guī)則的，所以Y0前后二次接通要用輔助繼電

56、器（M10）和（M15）進(jìn)行過渡，再將M10和M15的常開觸點(diǎn)并聯(lián)后驅(qū)動(dòng)Y0輸出，見圖274所示。,由于M0和M1都是微分短信號(hào)，要使定時(shí)器正確定時(shí)，就必須設(shè)計(jì)成啟保停電路。而PLC的定時(shí)器只有在設(shè)定時(shí)間到的時(shí)候其觸點(diǎn)才會(huì)動(dòng)作，換句話說，PLC的定時(shí)器只有延時(shí)觸點(diǎn)而沒有瞬時(shí)觸點(diǎn)。因此用M0驅(qū)動(dòng)輔助繼電器M2接通并自保，給T0定時(shí)30s提供長(zhǎng)信號(hào)保證。再通過M10將輸出Y0接通。同樣，M15也是供T2完成30s定時(shí)的輔助繼電器，而且通過M15將Y0第二次接通。,（四）拓展知識(shí)邊沿檢測(cè)指令（LDP/LDF、ANDP/ANDF、ORP/ORF） 觸點(diǎn)狀態(tài)變化的邊沿檢測(cè)指令共有六個(gè)，指令屬性見表25所

57、示，其應(yīng)用示例見圖275所示。,表25 觸點(diǎn)狀態(tài)變化邊沿檢測(cè)指令表,說明： 這是一組與LD、AND、OR指令相對(duì)應(yīng)的脈沖式觸點(diǎn)指令。 LDP、ANDP及ORP指令檢測(cè)觸點(diǎn)狀態(tài)變化的上升沿，當(dāng)上升沿到來(lái)時(shí)，使其操作對(duì)象接通一個(gè)掃描周期。LDF、ANDF及ORF指令檢測(cè)觸點(diǎn)變化的下降沿，當(dāng)下降沿到來(lái)時(shí)，使其操作對(duì)象接通一個(gè)掃描周期。 這組指令只是在某些場(chǎng)合為編程提供方便，當(dāng)以輔助繼電器M為操作元件時(shí)，M序號(hào)會(huì)影響程序的執(zhí)行情況（注：M0M2799和M2800M3071兩組動(dòng)作有差異）。,用邊沿檢測(cè)指令設(shè)計(jì)單按鈕實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)啟停的控制程序如圖2-76所示,情景12 進(jìn)庫(kù)物品的統(tǒng)計(jì)監(jiān)控,（一）情景描述

58、一小型倉(cāng)庫(kù)，需要對(duì)每天存放進(jìn)來(lái)的貨物進(jìn)行統(tǒng)計(jì)：當(dāng)貨物達(dá)到150件時(shí)，倉(cāng)庫(kù)監(jiān)控室的綠燈亮；當(dāng)貨物數(shù)量達(dá)到200件時(shí)，倉(cāng)庫(kù)監(jiān)控室紅燈1s頻率閃爍報(bào)警。 本控制任務(wù)的關(guān)鍵是要對(duì)進(jìn)庫(kù)物品進(jìn)行統(tǒng)計(jì)計(jì)數(shù)。解決的思路是在進(jìn)庫(kù)口設(shè)置傳感器檢測(cè)是否有物品進(jìn)庫(kù)，然后對(duì)傳感器檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。這需要用到PLC的另一編程元件-計(jì)數(shù)器。,（二）相關(guān)知識(shí) 1. FX系列PLC的計(jì)數(shù)器C 計(jì)數(shù)器是PLC的重要內(nèi)部元件，它是在CPU執(zhí)行掃描操作時(shí)對(duì)內(nèi)部元件X、Y、M、S、T、C的信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器同定時(shí)器一樣，也有一個(gè)設(shè)定值寄存器(字)、一個(gè)當(dāng)前值寄存器(字)、一個(gè)線圈以及無(wú)數(shù)個(gè)常開常閉觸點(diǎn)(位)。當(dāng)計(jì)數(shù)次數(shù)達(dá)到其設(shè)定值時(shí)，計(jì)數(shù)器觸點(diǎn)動(dòng)作，用于控制系統(tǒng)完成相應(yīng)功能。 計(jì)數(shù)器的設(shè)定值也與定時(shí)器的設(shè)定值一樣，可用常數(shù)K設(shè)定，也可用數(shù)據(jù)寄存器D設(shè)定。如指定為D10，而D10中的內(nèi)容為123，則與設(shè)定K123等效。 FX系列PLC的計(jì)數(shù)器也采用十進(jìn)制編號(hào)，如FX2N系列的低速計(jì)數(shù)器編號(hào)為C0C234。,2. 16位低速計(jì)數(shù)器 通常情況下，PLC的計(jì)數(shù)器分為加計(jì)數(shù)器和減計(jì)數(shù)器，F(xiàn)X系列的16位計(jì)數(shù)器都是加計(jì)數(shù)器。其地址編號(hào)