1、第一、二講任務一PLC基本知識與操作任務引入本任務通過PLC控制電動機點動運行的例子來學習PLC的基本知識和操作技能。根據(jù)點動控制要求編寫的PLC控制程序如圖2.2所示。圖2.2(a)為程序梯形圖，圖2.2(b)為程序指令表，PLC程序指令表由程序步、指令助記符和軟元件號(或參數(shù))構(gòu)成。XOOO步楮令軟元件號0|(YOOO)0LDXOOO2fEND二1OUTYOOO左母住右母城rEND圖2.2PLC點動控制程序X000 (即程序梯形圖中的左、右兩條豎線分別稱為左母線和右母線，常開觸點X0,以下類同)與左母線連接，線圈Y0與右母線連接，X0和Y0構(gòu)成一行程序?？梢詫⒆蟆⒂夷妇€看成“電源線”，當常

2、開觸點X0閉合時，便有“電流”從左母線經(jīng)過X0流向線圈Y0,稱為線圈Y0通電；當常開觸點X0分斷時，線圈Y0斷電。分析系統(tǒng)控制功能時，必須將圖2.1所示控制線路與圖2.2所示程序相結(jié)合。當按下點動按鈕SB時，PLC的輸入繼電器X0與輸入公共端CO瞰通，稱為輸入繼電器X0通電，程序梯形圖中X0常開觸點閉合，輸出繼電器Y0線圈通電。PLC內(nèi)部硬件繼電器Y0常開觸頭閉合，接通Y0端與輸出公共端COM1使接觸器KM線圈通電(電壓220V),主電路中KM常開觸頭閉合，電動機通電啟動。當松開點動按鈕SB時，輸入繼電器X0斷電，程序梯形圖中X0常開觸點分斷，輸出繼電器Y0線圈斷電。PLC內(nèi)部硬件繼電器Y0常

3、開觸頭分斷，接觸器KM線圈斷電，主電路中KM常開觸頭分斷，電動機斷電停止。相關(guān)知識一、什么是PLCPLC是可編程邏輯控制器(ProgrammablelogicController)的簡稱，具有邏輯和運算控制等功能，由PLC組成的控制系統(tǒng)與繼電器控制系統(tǒng)相比較，具有以下特八、(1)繼電器控制系統(tǒng)采用接線邏輯，而PLC控制系統(tǒng)采用編程邏輯，可以在不改變硬件的情況下通過修改程序來改變控制功能。(2)繼電器控制系統(tǒng)使用眾多的中間繼電器、時間繼電器等，而PLC控制系統(tǒng)使用“軟繼電器”，硬件大大減少，安裝工程量小，維護方便，可靠性高。PLC作為新型工業(yè)控制器，與普通計算機一樣，主要由CPU存儲器、輸入/輸

4、出端口和電源等部分組成。CPUPLC的邏輯運算和控制指揮中心，在系統(tǒng)程序的控制下，協(xié)調(diào)系統(tǒng)工作。存儲器用來存儲程序和數(shù)據(jù)，ROM儲器中固化著系統(tǒng)程序，RAM存儲器中存放用戶程序和工作數(shù)據(jù)，在PLC斷電時由鋰電池供電。輸入/輸出端口是PLC與外部設備交換控制信號的窗口。二、三菱FX系列PLC三菱FX2N-48MR產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2.3所示。1 .FX系列PLC基本單元的型號FX系列PLC的基本單元型號由字母和數(shù)字組成。卜，2Knomd索一名稱喇人/輸出戊數(shù)以維電器輸出口晶體管輸加基本單無土命同曾輸出2 .狀態(tài)指示燈POWER電源指示，當交流220V電源接通時燈亮。RUN運行指示，PLC處于程序

5、運行方式時燈亮。BATT.V:電池電壓下降指示，電源電壓過低或內(nèi)部鋰電池電壓不足時燈亮。PROGE:由于忘記設置定時器、計數(shù)器的值，電路不良使程序存儲器的內(nèi)容有變化時，該指示燈閃爍。CPU-E:當PLC內(nèi)部混入導電性異物，外部異常噪聲傳入而導致CPU控時，或者當運算周期超時200ms時，該指示燈亮。INLED:當外部輸入電路接通時，對應的INLED亮。OUTLED當PLC內(nèi)部輸出繼電器通電動作時，對應的OUTLED。3 .交流電源輸入端子L、N，：分別接交流電源相線、零線和接地線。F%n系列PLC的額定電壓為AC100V240V,電壓允許范圍為AC85V264V。4 .+24V輸出電源端子+2

6、4:24V直流電源正極。為外部傳感器供電，F(xiàn)X-32以下型號可輸出250mA電流，F(xiàn)X-48可輸出460mA電流。COM24V電源負極，也是輸入端口的公共端子。5 .輸入接口電路三菱PLC的輸入端用字母X表示，采用八進制(X0X7,X10X17)，F(xiàn)Kn系列PLC最多可擴展184個輸入端。輸入接口電路用來接收外部開關(guān)量輸入信號，其外部接線與內(nèi)部電路如圖2.6所示，按鈕SB接在X0端和COM之間。內(nèi)部電路的主要器件是光電耦合器（簡稱光耦），光耦可以提高PLC的抗干擾能力和安全性能，進行高低電平（24V/5V）轉(zhuǎn)換。輸入接口電路的工作原理如下：當按鈕SB未閉合時，光耦發(fā)光二極管不導通，光敏三極管截

7、止，放大器輸出高電平信號到內(nèi)部數(shù)據(jù)處理電路，X0LED指示燈滅；當按鈕SB閉合時，光耦發(fā)光二極管導通，光敏三極管導通，放大器輸出低電平信號到內(nèi)部數(shù)據(jù)處理電路，X0LED指示燈亮。6. 輸出接口電路三菱PLC的輸出端用字母Y表示，采用八進制（Y0Y7,Y10Y17），F(xiàn)X2N系列PLC最多可擴展到184個輸出端，輸入/輸出總點數(shù)在256以內(nèi)。輸出端的作用是控制外部負載，負載串接在外部電源、輸出端Y和輸出公共端（COM1COM2）之間。輸出接口電路有繼電器、晶體管和晶閘管三種形式，（ 1）繼電器輸出。繼電器輸出可以接交直流負載，由于繼電器開關(guān)速度低，只能滿足低速控制需要，適用于對電動機的控制。繼電

8、器輸出接口電路的工作原理如下：當內(nèi)部電路輸出為“1”時，繼電器線圈通電，繼電器的常開觸頭閉合，負載通電；當內(nèi)部電路輸出為“0”時，繼電器線圈斷電，其觸頭分斷，負載斷電。（ 2）晶體管輸出。晶體管輸出只能接直流負載，開關(guān)速度高，適合高速控制或通斷頻繁的場合，如輸出脈沖信號或控制數(shù)碼顯示等。晶體管輸出接口電路的工作原理如下：當內(nèi)部電路輸出為“1”時，光耦發(fā)光二極管有電流通過發(fā)光，光電三極管飽和導通，負載通電；當內(nèi)部電路輸出為“0”時，光耦發(fā)光二極管沒有電流通過不發(fā)光，光電三極管截止，負載斷電。（ 3）晶閘管輸出。晶閘管輸出只能接交流負載，開關(guān)速度較高，適合高速控制的場合。晶閘管輸出接口電路的工作原

9、理同晶體管輸出。7. 狀態(tài)開關(guān)PLC有程序運行（RUN和程序停止（STOP兩種工作狀態(tài)，兩種工作狀態(tài)既可以通過狀態(tài)開關(guān)轉(zhuǎn)換，也可以在編程時由編程軟件轉(zhuǎn)換。當把狀態(tài)開關(guān)撥到RuNa置時，程序運彳r指示燈亮，plc處于程序運行狀態(tài)。當把狀態(tài)開關(guān)撥到STOP位置時，程序運行指示燈滅，PLC處于程序停止狀態(tài)，程序停止狀態(tài)用于計算機與PLC相互傳送程序。8. RS-422通信接口三菱PLC采用RS-422串行通信接口，可用于PLC與計算機或其他設備通信，以實現(xiàn)對PLC編程和控制。第三、四講任務一PLC基本知識與操作三、LDkLDI、OUTEND旨令LDkLDI、OUTENDjf令的助記符、邏輯功能等指令

10、屬性見表2.3。表2.3LD、LDI、OUTEND旨令助記符邏輯功能電路表不操作元件程序步LD取常開觸點狀態(tài)常開觸點與左母線連接X、Y、MS、T、C1LDI取常閉觸點狀態(tài)常閉觸點與左母線連接X、Y、MS、T、C1OUT線圈輸出驅(qū)動線圈輸出Y、MS、T、C不定END程序結(jié)束無1任務實施一、連接PLC點動控制線路PLC點動控制線路如圖2.1所示，由主電路和控制電路組成，使用工具及器材見1 .斷開電源，連接如圖2.1所示PLC點動控制電路。點動按鈕SB連接PLC輸入端X0,接觸器KM線圈連接輸出端Y0。2 .按圖2.8所示用SC-09編程電纜連接計算機串行口COM和PLC通信口RS-422,并將計算

11、機串行口和PLC編程軟件的波特率均設置為9600bps。接線注意事項：(1)要認真核對PLC的電源規(guī)格。不同廠家、類型的PLC使用電源可能大不相同。FKn系列PLC額定工作電壓為交流100240V。交流電源必須接于專用端子上，如果接在其他端子上，就會燒壞PLC(2)直流電源輸出端24+,是為外部傳感器供電，該端子不能與其他外部24V電源并接。(3)空端子上不能接線，以防損壞PLC(4)接觸器應選擇線圈額定電壓為交流220V或以下(對應繼電器輸出型的PLQ。(5) PLC不要與電動機公共接地。(6)在實習中，PLC和負載可共用220V電源；在實際生產(chǎn)設備中，為了抑制干擾，常用隔離變壓器(380V

12、/220V或220V/220V)為PLC單獨供電。二、編寫點動控制程序計算機配套相應的編程軟件后，便可以對不同類型或型號的PLC進行編程。編程軟件可以使用梯形圖或指令表編程，還可以對程序進行仿真測試或運行監(jiān)控，存儲和修改程序也非常方便。目前三菱PLC編程軟件的較新版本為GX-Developer8.86。1. 打開程序啟動計算機，點擊PLC編程軟件GX-Developer8.86的安裝文件“setup.exe”,安裝后單擊桌面快捷圖標“ GX Developer,進入編程軟件初始界面2. 創(chuàng)建新工程單擊菜單欄“工程”-“創(chuàng)建新工程”，出現(xiàn)如圖2.10所示的對話框，按要求選擇“PLC系列”、“PL

13、C類型”和“程序類型”。例如，選擇PLC系列為FXCPUPLC類型為FX2N（C）,程序類型默認為梯形圖邏輯。然后點擊“設置工程名”，選擇工程保存路徑和工程名，點擊“確定”。3. 梯形圖程序編輯（1）點擊標準工具欄的按鈕或按F2功能鍵，進入寫入模式。（2）點擊梯形圖符號工具欄的按鈕或按F5功能鍵，出現(xiàn)如圖2.12所示觸點輸入對話框，在對話框中輸入X0后，點擊確定按鈕或按回車鍵。（3）點擊梯形圖符號工具欄的按鈕或按F7功能鍵，出現(xiàn)如圖2.13所示輸出線圈對話框，在對話框中輸入Y0后，點擊確定按鈕或按回車鍵。（4）梯形圖輸入完成界面如圖2.14所示。（5）程序變換。此時編程界面為灰色，還必須進行變

14、換。變換方法是點擊菜單欄的“變換”，選擇下拉菜單的“變換”即可，或者按F4功能鍵。4. 仿真測試對于新設計的PLC程序，可以先進行仿真測試，測試結(jié)果符合控制要求后再寫入PLG點擊菜單欄“工具”-"梯形圖邏輯測試啟動”或者按梯形圖符號工具欄的按鈕，即可啟動PLC仿真測試。程序?qū)懭胪戤叄癓ADDERLOGICTESTTOOL對話框中的RUNtt/黃色，且光標為藍色，表示程序已進入測試狀態(tài)。點擊鼠標右鍵，選擇“軟元件測試”，先在如圖2.18所示的“軟元件測試”對話框中填入待測試元件編號X0,然后點擊“強制ON按鈕，則X0和Y0同時變成蘭色，表明當X0狀態(tài)為ON0寸,Y0狀態(tài)也為ON當X0

15、狀態(tài)為OFF時，Y0狀態(tài)也為OFF,測試結(jié)果表明程序符合點動控制要求。5. 將點動程序?qū)懭隤LC仿真結(jié)束后，可把程序?qū)懭隤LC點擊菜單欄“在線”>“PLC寫入”，選擇程序+參數(shù)，并按執(zhí)行按鈕即可寫入PLC,此時工作狀態(tài)開關(guān)可在運行（RUN狀態(tài)，也可在停止（STOP狀態(tài)，按提示進行操作。6. 程序監(jiān)控點擊菜單欄“在線”-“監(jiān)視”-“監(jiān)視開始”，或按F3功能鍵進入程序監(jiān)控狀態(tài)，能從計算機屏幕上直觀觀察到軟元件的工作狀態(tài)，有助于分析和理解程序。三、操作步驟（1）按下按鈕SB,輸入繼電器X0通電（X0LED亮），輸出繼電器Y0通電（Y0LED亮），交流接觸器KM通電，電動機M通電運行。（2）松開

16、按鈕SB,輸入繼電器X0斷電，（X0LED熄滅），輸出繼電器Y0斷電（Y0LED熄滅），交流接觸器KM斷電，電動機M斷電停止。知識擴展1、 PLC的分類PLC按結(jié)構(gòu)可分為整體式和模塊式。整體式的PLC具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小，價格低的優(yōu)勢，適合于常規(guī)電氣控制。整體式的PLC也稱為PLC的基本單元，在基本單元的基礎上可以加裝擴展模塊以擴大使用范圍。模塊式的PLC是把CPU輸入接口、輸出接口等做成獨立的單元模塊，具有配置靈活、組裝方便的優(yōu)勢，適合于輸入/輸出點數(shù)差異較大的控制系統(tǒng)。PLC按輸入/輸出接口（I/O接口）點數(shù)的多少可分為微型機、小型機、中型機和大型機。I/O點數(shù)小于64點為微型機；I/O點

17、數(shù)在64128點為小型機；I/O點數(shù)在129512點為中型機；I/O點數(shù)在512點以上為大型機。PLC的I/O接口數(shù)越多，其存儲容量也越大，價格也越貴，因此，在設計程序時應盡量減少使用I/O接口的數(shù)目。2、 PLC的循環(huán)掃描工作方式當PLC的狀態(tài)開關(guān)置于RUNB置時，PLC即進入程序運行狀態(tài)。在程序運行狀態(tài)下，PLC工作于循環(huán)周期掃描工作方式。每一個掃描周期分為內(nèi)部處理、通信服務、輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新5個階段，如圖2.20所示。1內(nèi)部處理階段在內(nèi)部處理階段，首先確定PLC硬件的完好性，若硬件出現(xiàn)故障，則亮燈報警，同時終止用戶程序執(zhí)行。若硬件沒有故障，則將監(jiān)控定時器復位，同時執(zhí)行下一步。

18、2通信服務階段在通信服務階段，主要是檢查PLC是否與外設有通信請求，如果有則進行相應的處理。3. 輸入采樣在輸入采木¥階段，PLC的CPU讀取每個輸入端（X）的狀態(tài)，采樣結(jié)束后，存入輸入數(shù)據(jù)寄存器，作為程序執(zhí)行的條件。4. 程序執(zhí)行在程序執(zhí)彳T階段，CPU從用戶程序的第。步開始，到EN現(xiàn)結(jié)束，順序地逐條掃描用戶程序，同時進行邏輯運算和處理（即前條指令的邏輯結(jié)果影響后條指令），最終運算結(jié)果存入輸出數(shù)據(jù)寄存器。5. 輸出刷新在輸出刷新階段，CPUW輸出數(shù)據(jù)寄存器的數(shù)據(jù)寫入輸出鎖存器，同時改變所有輸出端（Y）的狀態(tài)。在程序執(zhí)行和輸出刷新階段，即使輸入狀態(tài)發(fā)生變化，程序也不讀入新的輸入數(shù)據(jù)，

19、這樣增強了PLC的抗干擾能力和程序執(zhí)行的可靠性。6. PLC掃描周期的時間PLC掃描周期的時間與PLC的類型和程序指令語句的長短有關(guān)，通常一個掃描周期為幾十個ms，最長不超過200ms，否則監(jiān)控定時器報警。由于PLC的掃描周期很短，所以從操作上感覺不出來PLC的延遲。7. PLC工作方式與繼電器工作方式的比較PLC工作方式與繼電器工作方式有本質(zhì)的不同。繼電器屬于并聯(lián)工作方式，當控制線路通電時，所有的負載（繼電器線圈）可以同時通電，與負載在控制線路中的位置無關(guān)。PLC屬于逐條讀取指令、逐條執(zhí)行指令的順序掃描工作方式，先被掃描的軟繼電器先動作，并且影響后被掃描的軟繼電器，即與軟繼電器在程序中的位置

20、有關(guān)，在編程時要掌握和利用這個特點。第五、六講任務二應用PLC實現(xiàn)電動機自鎖控制PLC自鎖控制線路如圖2.21所示，其輸入/輸出端口分配見表2.5。圖2.21PLC自鎖控制線路相關(guān)知識PLC程序中觸點串、并聯(lián)指令和繼電器置位/復位指令等指令屬性見表2.6。表2.6AND、ANkORORI、SETRSTW令助記符邏輯功能電路表不操作元件程序步AND與串聯(lián)一個常開觸點X、Y、MS、T、C1ANI與非串聯(lián)一個常閉觸點X、Y、MS、T、C1OR或并聯(lián)一個常開觸點X、Y、MS、T、C1ORI或非并聯(lián)一個常閉觸點X、Y、MS、T、C1SET置位線圈保持通電狀態(tài)Y、MS不定RST復位線圈保持斷電狀態(tài)Y、Mk

21、S、T、OD、V、Z不定ZRST區(qū)間復位Y、MS、T、C、D5(1) AND和ANI是單個觸點串聯(lián)指令，串聯(lián)觸點的個數(shù)沒有限制，可以多次重復使用。(2) OM口ORI是單個觸點并聯(lián)指令，并聯(lián)觸點的個數(shù)沒有限制。(3)被SET指令置位的繼電器只能用RST指令才能復位。RST指令對數(shù)據(jù)寄存器D變址寄存器V和Z清零；對累計定時器T和計數(shù)器C的當前值寄存器清零。(4)區(qū)間復位指令是將操作元件指定的區(qū)間元件全部復位。例如，指令語句“ZRSTY0Y3”將輸出繼電器YRY1、Y2、Y3全部復位為斷電狀態(tài)。任務實施一、連接PLC自鎖控制線路PLC自鎖控制線路二、編寫PLC自鎖控制程序1 .自鎖控制程序一根據(jù)自

22、鎖控制要求，結(jié)合PLC輸入/輸出端口分配表，應用觸點串、并聯(lián)指令編寫的電動機自鎖控制程序如圖2.22所示，程序工作原理如下：府動XO02TlYUOOTi自鎖XOOIxoooII1rJ0LDXOO2m止1i載輸出OR2AHUX0013ANDXOOO4OtrrY000jFN口卜5ENDEPiIJ圖2.22電動機自鎖控制程序一2 .電動機自鎖控制程序二應用置位/復位指令編寫的電動機自鎖控制程序如圖2.23所示，程序工作原理如下：LDSETY0QOLD1X00：lORXOO(JKT加皿E即KO02Jnr一|SETYOOO_01KO017244-RST7000_1KOOO4I5EZEqJ圖2.23電動機

23、自鎖控制程序二三、操作步驟(1)按圖2.21所示連接PLC自鎖控制線路。(2)將圖2.22所示程序?qū)懭隤LG(3)使PLC處于程序運行狀態(tài)，并進入程序監(jiān)控狀態(tài)。(4) PLC上輸入指示燈X0應點亮，表示輸入繼電器X0被熱繼電器KH常閉觸頭接通。如果指示燈X0不亮，說明熱繼電器KH常閉觸頭斷開，熱繼電器已過載保護。(5) PLC上輸入指示燈X1應點亮，表示輸入繼電器X1被停止按鈕SB1常閉觸頭接通。如果指示燈X1不亮，說明彳止按鈕SB1未連接好。(6)按啟動按鈕SB2,輸出繼電器Y0通電自鎖，交流接觸器KM通電，電動機M通電運行。(7)按停止按鈕SB1,輸出繼電器Y0斷電解除自鎖，交流接觸器KM

24、斷電，電動機M斷電停止。(8)將圖2.23所示程序?qū)懭隤LQ重新操作(6)、(7)步。知識擴展一多地控制多地控制是指在多個地方控制同一臺電動機的啟動與停止。圖2.24所示為兩地控制一臺電動機的輸入端接線圖和PLC程序。兩地啟動按鈕并聯(lián)后接入輸入端X2,兩地停止按鈕串聯(lián)后接入輸入端X1,熱繼電器KH的常閉觸點接入輸入端X0,輸出端為Y0。同理不難設計出多于兩地的控制程序。圖2.24兩地控制輸入端接線圖和程序第七、八講任務三應用PLC實現(xiàn)點動與自鎖混合控制任務引入在實際生產(chǎn)中，除連續(xù)運行控制外，常常還需要用點動控制來調(diào)整工藝狀態(tài)。圖2.26所示為PLC點動自鎖混合控制線路，其輸入/輸出端口分配見表

25、2.8。II12L3NCOMX3X2XIX0圖2.26點動自鎖混合控制線路表2.8輸入/輸出端口分配表輸入輸出輸入繼電器輸入元件作用輸出繼電器輸出元件作用X0KH（常閉觸頭）過載保護Y0接觸器KM控制電動機X1SB1（常閉按鈕）停止X2SB2（常開按鈕）啟動X3SB3（常開按鈕）點動相關(guān)知識一輔助繼電器M在繼電器控制系統(tǒng)中，中間繼電器起著信號傳遞、分配等作用。在PLC控制程序中，輔助繼電器M的作用類似于中間繼電器。輔助繼電器也有常開和常閉觸點，但是這些觸點不能直接驅(qū)動外部負載，只能使用于程序內(nèi)部。FX2N系列PLC輔助繼電器元件編號與功能見表2.9。表2.9輔助繼電器M元件編號與功能表通用停電

26、保持用（可變更）停電保持專用（不可變更）特殊用M"M499M50UM1023M1024M3071M800AM8255共500點共524點共2048點共256點停電保持輔助繼電器在PLC斷電之后，會記憶斷電之前的狀態(tài)，下次運行時再現(xiàn)原狀態(tài)（利用PLC內(nèi)部電池供電，保持停電前的狀態(tài)）。以下是幾個常用的特殊輔助繼電器，例如：M800G運行監(jiān)控。PLC運轉(zhuǎn)時始終保持接通（ON狀態(tài)。M8002初始脈沖。PLC由停止狀態(tài)（STOP轉(zhuǎn)為運彳T狀態(tài)（RUN的瞬時接通一個掃描周期。M8011:周期10ms方波振蕩脈沖。M8012周期100ms方波振蕩脈沖。M8013:周期1s方波振蕩脈沖。M8014：

27、周期1min方波振蕩脈沖。任務實施一、編寫點動與自鎖混合控制程序根據(jù)點動自鎖控制要求，結(jié)合PLC輸入/輸出端口分配表，使用輔助繼電器M編寫的電動機點動與自鎖混合控制程序如圖2.27所示，程序工作原理如下：）自鎖卜點動）輸出圖2.27點動與自鎖混合控制程序（1）開車準備。當PLC置于程序運行狀態(tài)時，由于熱繼電器KH和停止按鈕均使用其常閉觸頭，所以輸入繼電器X0和X1通電，程序中X0和X1的常開觸點均閉合，為電動機通電做好準備。(2)自鎖控制。當按下啟動按鈕SB2時，程序中X2常開觸點閉合，M0線圈通電自鎖，M0常開觸點閉合，輸出繼電器Y0線圈通電，電動機運轉(zhuǎn)。當按下停止按鈕SB1時，輸入繼電器X

28、1斷電，程序中X1常開觸點斷開，M0線圈斷電解除自鎖，輸出繼電器Y0線圈斷電，電動機停止。(3)點動控制。當按下點動按鈕SB3時，程序中X3常開觸點閉合，M1線圈通電，M1常開觸點閉合，輸出繼電器Y0線圈通電，電動機運轉(zhuǎn)。當松開SB3時，M1線圈斷電，M1常開觸點分斷，輸出繼電器Y0線圈斷電，電動機停止。(4)過載保護。當電動機過載時，熱繼電器KH的常閉觸頭分斷，X0線圈斷電，程序中X0的常開觸點斷開，MQM1線圈都斷電，車出繼電器Y0線圈斷電，電動機停止。將點動與自鎖混合控制程序與課題一任務四中點動與自鎖混合控制線路相比較可看出它們的設計思路有以下不同點：(1)在設計電氣控制線路時，為了降低

29、硬件費用，應盡量少用繼電器或接觸器；而在PLC程序設計中，為了控制關(guān)系清晰，則可以較多地使用軟繼電器。(2)在電氣控制線路中，同一個器件的常開觸頭或常閉觸頭是不能同時動作的，即有時間上的延遲；而在PLC程序中，同一個軟器件的常開觸點或常閉觸點是同時動作的，沒有時間延遲，所以按點動與自鎖混合控制線路來設計相應的PLC程序并不能實現(xiàn)控制功能。二、操作步驟(1)按圖2.26所示連接點動與自鎖混合控制線路。(2)將圖2.27所示程序?qū)懭隤LG(3)使PLC處于運行狀態(tài)，并進入程序監(jiān)控狀態(tài)。(4) PLC上輸入指示燈X0應點亮，表示輸入繼電器X0被熱繼電器KH常閉觸頭接通。(5) PLC上輸入指示燈X1

30、應點亮，表示輸入繼電器X1被停止按鈕SB1常閉觸頭接通。(6)按下啟動按鈕SBZ電動機應連續(xù)運轉(zhuǎn)；按下停止按鈕SB1,電動機應停止。(7)按下點動按鈕SB3,電動機應啟動，松開點動按鈕SB3,電動機應停止。知識擴展一電路塊串并聯(lián)指令在PLC梯形圖程序中，除了單個觸點的串聯(lián)與并聯(lián)形式外，還有電路塊的串聯(lián)與并聯(lián)形式，對串聯(lián)電路塊的編程要應用“塊與”指令，對并聯(lián)電路塊的編程要應用“塊或"指令。塊指令ANBORB勺助記符、邏輯功能等指令屬性見表2.10。表2.10ANB、ORB旨令助記符邏輯功能電路表不操作元件步數(shù)ANB塊的串聯(lián)觸點后串聯(lián)一個電路塊無1ORB塊的并聯(lián)觸點并聯(lián)一個電路塊無1塊指

31、令ANBORBW使用說明：(1)兩個或兩個以上觸點并聯(lián)連接的電路稱為并聯(lián)電路塊。當并聯(lián)電路塊與前面的電路串聯(lián)連接時，使用ANB指令。并聯(lián)電路塊的起點用LD或LDI指令，并聯(lián)結(jié)束后使用ANB指令，如圖2.28所示。圖2.28ANB指令的使用(2)兩個或兩個以上觸點串聯(lián)連接的電路稱為串聯(lián)電路塊。當串聯(lián)電路塊與前面的電路并聯(lián)連接時，使用ORB旨令。串聯(lián)電路塊的起點用LD或LDI指令，串聯(lián)結(jié)束后使用ORB旨令，如圖2.29所示。圖2.29ORB指令的使用第九、十講任務四應用PLC實現(xiàn)順序啟停控制任務引入通常生產(chǎn)設備往往需要多臺電動機進行驅(qū)動，各臺電動機的啟動順序由生產(chǎn)工藝決定。例如，某生產(chǎn)設備有3臺電

32、動機，生產(chǎn)工藝要求是：按下啟動按鈕，第一臺電動機M1啟動；運行4s后，第二臺電動機M2啟動；再運行15s后，第三臺電動機M3啟動。按下停止按鈕，3臺電動機全部停止。PLC控制線路如圖2.31所示，輸入/輸出端口分配見表2.11。IJJ2I“山)IIKM1YVS k/占不KMII5-L L N COMIY2 YIKH1K113XI產(chǎn)MKR2LIMlLUE7SBIKH3居動停止過栽侔護圖2.313臺電動機順序啟動控制線路相關(guān)知識一定時器FX2N系列PLC有256個定時器，其中普通定時器246個，累計定時器10個，地址編號為T0T255,見表2.12。表2.12定時器分類類型定時器名稱編號范圍rui

33、n計時范圍普通定時器100ms定時器T0T1992000.1-3276.7s10ms定時器T200T245460.01-327.67s累計定時器1ms累計定時器T246T24940.00132.767s100ms累計定時器T250T25560.1-3276.7s定時器T的使用說明：(1)定時器是根據(jù)時鐘脈沖累計計時的，時鐘脈沖周期有1ms、10ms100ms三種規(guī)格。(2)定時器有一個設定值寄存器，一個當前值寄存器。這些寄存器都是16位(即數(shù)值范圍為132767),定時器的延時時間為設定值乘以時鐘脈沖周期。(3)每個定時器都有一個常開和常閉觸點，可以無限次引用，延時時間到其常開觸點閉合，常閉觸

34、點斷開。任務實施一、編寫3臺電動機順序啟動控制程序二、操作步驟(1)按圖2.31所示連接3臺電動機順序啟動控制線路。(2)將圖2.32所示程序?qū)懭隤LG(3)使PLC處于運行狀態(tài)，并進入程序監(jiān)控狀態(tài)。(4)PLC上輸入指示燈X0應點亮，表示熱繼電器KH1、KH2KH3工作正常；輸入指示燈X1應點亮，表示停止按鈕接入正常。(5)按下啟動按鈕SB2,3臺電動機應按控制要求順序啟動。(6)按下停止按鈕SB1,3臺電動機應同時停止。知識擴展、長延時程序FXn系列PLC的定時器最長延時時間為3276.7s,如果需要更長延時時間，可采用多個定時器串聯(lián)延時，如圖2.33所示為延時5000s的程序。K3000

35、0E2D000爐理口；(1MD延時口口口導共延時5。0口3； 后Y10通電圖2.335000s延時程序二、脈沖產(chǎn)生程序1 .固定脈沖程序FXnPLC的特殊輔助繼電器M8011M8014可以分別產(chǎn)生占空比為1/2、脈沖周期為10m&100ms、1s和1min的時鐘信號，在需要可以直接應用。在如圖2.34所示的梯形圖中，用M8013的常開觸點控制輸出繼電器Y0,用M8014的常開觸點控制輸出(TO00 )YO01 )(EWD n. LmLn繼電器Y1。(a)梯形圖(b)時序圖圖2.34特殊輔助繼電器M801&M8014的的應用2 .任意周期的脈沖程序在實際應用中也可以組成振蕩電路產(chǎn)

36、生任意周期的脈沖信號。例如，如圖2.35所示程序產(chǎn)生周期為15s、脈沖持續(xù)時間為一個掃描周期的信號。圖2.35 產(chǎn)生周期為15s的脈沖信號3 .占空比可調(diào)的脈沖程序如果產(chǎn)生一個占空比可調(diào)的任意周期的脈沖信號則需要兩個定時器，脈沖信號的低電平時間為10s,高電平時間為20s的程序如圖2.36(a)所示。當X0接通時，T0線圈通電延時，Y0斷電；T0延時10s時間到，T0觸點閉合，Y0通電，T1線圈通電延時；T1延時20s時間到，T1觸點斷開，T0線圈斷電復位，Y0斷電。T1線圈斷電復位，T1觸點閉合，T0線圈再次通電延時。因此，輸出繼電器Y0周期性通電20s、斷電10s。各元件的動作時序如圖2.

37、36(b)所示。(a)產(chǎn)生脈沖信號的程序(b)時序圖圖2.36脈沖程序與時序圖第十一、十二講任務五應用PLC實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制任務引入電動機正反轉(zhuǎn)控制要求是：按下正轉(zhuǎn)按鈕，電動機正轉(zhuǎn)；按下反轉(zhuǎn)按鈕，電動機反轉(zhuǎn)，按下停止按鈕，電動機停止。對于不能同時處于通電工作狀態(tài)的接觸器，如正反轉(zhuǎn)接觸器，必須要有接觸器常閉觸頭的硬件聯(lián)鎖，僅依靠程序軟件聯(lián)鎖是不夠的。因為PLC在輸出刷新階段，正轉(zhuǎn)接觸器的斷開(閉合)與反轉(zhuǎn)接觸器的閉合(斷開)是同時進行的，如果沒有接觸器硬件聯(lián)鎖，易發(fā)生電源短路事故。相關(guān)知識一脈沖指令脈沖指令的助記符、邏輯功能等指令屬性見表2.14。表2.14LDP、LDRANDPANDFORPOR

38、m旨令助記符邏輯功能電路功能操作元件步數(shù)LDP取脈沖上升沿上升沿時接通1個掃描周期X、Y、MlST、C2LDF取脈沖下降沿下降沿時接通1個掃描周期ANDP與脈沖上升沿檢測上升沿時接通1個掃描周期ANDF與脈沖下降沿檢測下降沿時接通1個掃描周期ORP或脈沖上升沿檢測上升沿時接通1個掃描周期ORF或脈沖下降沿檢測下降沿時接通1個掃描周期脈沖指令的使用說明如下：(1) LDP指令監(jiān)視取元件的接通狀態(tài)，即只在操作元件由OFQON狀態(tài)時產(chǎn)生一個掃描周期的接通脈沖。LDF指令監(jiān)視取元件的斷開狀態(tài)，即只在操作元件由。脂OFF狀態(tài)時產(chǎn)生一個掃描周期的接通脈沖。(2) ANDP指令監(jiān)視與元件的接通狀態(tài)，即只在操

39、作元件由OFQON狀態(tài)時產(chǎn)生一個掃描周期的接通脈沖。ANDF指令監(jiān)視與元件的斷開狀態(tài)，即只在操作元件由OtNOFF狀態(tài)時產(chǎn)生一個掃描周期的接通脈沖(3) ORP指令監(jiān)視或元件的接通狀態(tài)，即只在操作元件由OFQON狀態(tài)時產(chǎn)生一個掃描周期的接通脈沖。ORF指令監(jiān)視或元件的斷開狀態(tài)，即只在操作元件由OtNOFF狀態(tài)時產(chǎn)生一個掃描周期的接通脈沖。任務實施一、編寫三相交流電動機正反轉(zhuǎn)控制程序不通過停止按鈕，直接按正反轉(zhuǎn)按鈕就可改變電動機轉(zhuǎn)向，需要采用按鈕聯(lián)鎖。為了減輕換向時反向電流對電動機的沖擊，適當延長換向過程，即按下正轉(zhuǎn)按鈕時，先停止反轉(zhuǎn)，延緩片刻松開正轉(zhuǎn)按鈕時，才接通正轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)過程同理。三相交流電

40、動機正反轉(zhuǎn)控制程序如圖2.41所示。圖2.41 電動機正反轉(zhuǎn)控制程序二、操作步驟(1)(2)(3)(4)(5)(6)按圖2.37所示連接三相交流電動機正反轉(zhuǎn)控制線路。將圖2.41所示程序?qū)懭隤LG使PLC處于運行狀態(tài)，并進入程序監(jiān)控狀態(tài)。PLC上輸入指示燈X0應點亮，表示熱繼電器KH工作正常。PLC上輸入指示燈X1應點亮，表示停止按鈕連接正常。正轉(zhuǎn)。按下正轉(zhuǎn)按鈕輸出繼電器Y1;松開SB2時, 交流接觸器KM1通電，電動機 (7)反轉(zhuǎn)。按下反轉(zhuǎn)按鈕SB2時，輸入繼電器 X2接通一個掃描周期, M通電正轉(zhuǎn)運行。SB3時，輸入繼電器X2通電，X2聯(lián)鎖觸點斷開反轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)輸出繼電器Y0通電自鎖,X3通電，

41、X3聯(lián)鎖觸點斷開正轉(zhuǎn)輸出繼電器Y0,解除Y0對反轉(zhuǎn)電路的聯(lián)鎖；松開SB3時，X3接通一個掃描周期，反轉(zhuǎn)輸出繼電器Y1通電自鎖，交流接觸器KM2通電，電動機M通電反轉(zhuǎn)運行。(8)停止。按下停止按鈕SB1,輸出繼電器Y0或Y1均斷電解除自鎖，交流接觸器斷電，電動機M斷電停止。第十三、十四講任務六應用PLC實現(xiàn)電動機一降壓啟動控制任務引入電動機-降壓啟動控制要求如下：按下啟動按鈕SB2,電動機繞組形連接啟動,SB1,電動機停止。其控制線延時適當時間后自動轉(zhuǎn)為形連接運行；按下停上按鈕路如圖2.42所示，輸入/輸出端口分配見表2.15。Fl 11IT 2KM1rkH :COMsaiEyV? YIkM?K

42、HKV|總可 停止 hiftwr圖2.42 電動機一降壓啟動控制線路相關(guān)知識一堆棧存儲器在FX2N系列PLC中有11個存儲器，專門用來存儲程序運算的中間結(jié)果，稱為堆 棧存儲器。MPS MRD MP混對堆棧存儲器進行操作的指令，其助記符、邏輯功能見表 2.16。表 2.16助記符指令名稱堆棧指令邏輯功能操作數(shù)步數(shù)MPS進棧運算器結(jié)果送入堆棧第一級單元；堆棧各級數(shù)據(jù)依次下移到下一級單元MRD讀棧將堆棧第一級單元的數(shù)據(jù)送入運算器;堆棧各級數(shù)據(jù)不發(fā)生上移或下移MPP出棧將堆棧第一級單元的數(shù)據(jù)送入運算器；堆棧各級數(shù)據(jù)依次上移到上一級單元無1PLC中運算器與堆棧交換數(shù)據(jù)的過程如圖2.43所示。堆棧指令的使

43、用說明：(1) MPSMPP應該成對使用，并且連續(xù)使用不能超過11次，否則數(shù)據(jù)溢出丟失。(2)使用堆棧指令時，如果其后是單個觸點，需用AND或ANI指令；如果其后是電路塊，則在電路塊的始點用LD或LDI指令，然后用塊與指令ANB在圖2.44所示的程序中，因為X0控制輸出繼電器Y0Y4,所以X0的狀態(tài)要使用5次。因此，在“0LDX0”指令語句后先用MPS旨令將X0的狀態(tài)存入堆棧第級單元。X000_11xooi&LDMPSXfMKJU1MPSTlAND3-3OUTY(X»/II(YOOI蝌4MRD/JAND鼠)in/XiII)1II(V(KCW讀梅；canMRDYOUI8ANDX

44、003-II(YOOJW謙棺9OUTYOO?WMRDX005)1ANDX0ft47-II1YfKHy出找12OUTY001UMPPXlllM14ANDXO051611(YOOSW返阿布母線our帕IDX(X)61ENDJ能束17oirrY0051N|>圖2.44堆棧指令的使用說明在Y0輸出控制行中，X0與X1串聯(lián)控制Y0,所以執(zhí)行串聯(lián)指令AND在3次執(zhí)行MRD棧指令中，X0的狀態(tài)被讀入運算器，分別與X2、X3、X4的狀態(tài)做“與”運算控制Y1、Y2、Y3。在X0的最后控制行，執(zhí)行MPP出棧指令，X0的狀態(tài)被讀入運算器，與X5的狀態(tài)做“與”運算控制丫4。程序指針離開堆棧返回左母線，執(zhí)行“16

45、LDX6”指令語句。(3)堆?？梢郧短祝短椎膶訑?shù)不能超過11層。如圖2.45所示程序使用了兩級堆棧。YO0O>Y(K>I>卜Y0G3>END任務實施圖2.45應用兩級堆棧一、編寫電動機一降壓啟動控制程序三相交流電動機一降壓啟動控制程序如圖(JLDXCKX)10LJJXt31MPSIIIAMI2ANDXtJUl131DIX005MPS11ANDX0064AN>14OHB50L7FY00015AMEiGMHb16CWJTY00：7ANL>NCJO317MPP*OUTY0011RANHX007號MRDOUIYW320FND2.46所示，程序工作原理如下:電孤接

46、甘者延時】F圖2.46電動機降壓啟動控制程序(1)形啟動。按下啟動按鈕SBZY0線圈通電自鎖，電源接觸器KM1通電。程序第2行中Y0常開觸點閉合，Y1線圈通電，形接觸器KM2通電，電動機繞組形連接通電啟動，同時定時器T0線圈通電延時。(2)形繞組斷開。定時器T0延時6s后，T0常閉觸點分斷，Y1線圈斷電，形接觸器KM2斷電，形繞組斷開；T0常開觸點閉合，定時器T1線圈通電延時。(3) 形運行。定時器T1延日1s后，T1常開觸點閉合，Y2線圈通電自鎖，形接觸器KM3通電，電動機繞組形連接通電運行。Y2常閉觸點分斷，聯(lián)鎖Y1不能再次通電。(4)停止。按下停止按鈕SB1,Y0線圈斷電解除自鎖。程序第

47、2行中Y0常開觸點分斷，聯(lián)鎖丫1、Y2線圈斷電。程序中使用了兩個定時器T0和T1。丁0用于電動機從形啟動到運轉(zhuǎn)的時間控制，時間為6s,T1用于KM2與KM3之間動作延時控制，避免兩個接觸器同時工作，時間為1s。在生產(chǎn)中T1和T2的延時時間應根據(jù)實際工作情況設定。二、操作步驟(1)按圖2.42所示連接三相交流電動機降壓啟動控制線路。(2)將圖2.46所示程序?qū)懭隤LC。(3)使PLC處于運行狀態(tài)，并進入程序監(jiān)控狀態(tài)。(4) PLC上輸入指示燈X0應點亮，表示熱繼電器KH工作正常。(5) PLC上輸入指示燈X1應點亮，表示停止按鈕連接正常。(6)按下啟動按鈕SB2,電動機形啟動，7s后自動轉(zhuǎn)為形運

48、行。按停止按鈕SB1,電動機停止。第十五、十六講任務七應用PLC實現(xiàn)單按鈕啟動/停止控制任務引入在PLC控制系統(tǒng)的實際應用中，輸入信號通常由眾多的按鈕、行程開關(guān)和各類傳感器構(gòu)成，有時可能出現(xiàn)輸入繼電器點數(shù)不夠用的狀況。在這種情況下，除了增加輸入擴展模塊外，還可以考慮減少輸入繼電器的使用點數(shù)。例如，用單按鈕來控制電動機的啟動和停止，即第一次按下按鈕時電動機啟動，第二次按下按鈕時電動機停止?？刂凭€路如圖2.48所示，輸入/輸出端口分配見表2.17。圖2.48電動機單按鈕啟動/停止控制線路相關(guān)知識一、普通計數(shù)器C在生產(chǎn)中需要計數(shù)的場合很多，例如對生產(chǎn)流水線上傳送的工件進行計數(shù)，在PLC程序中，可以應

49、用計數(shù)器來實現(xiàn)計數(shù)功能。FX2N系列PLC有256個計數(shù)器，地址編號為CgC255,其中C0C234為普通計數(shù)器，C235C255為高速計數(shù)器。普通計數(shù)器的分類見表2.18。表2.18普通計數(shù)器C分類表計數(shù)器名稱編號范圍計數(shù)范圍16位增計數(shù)器普通用C0C99100132767掉電保持用C100C19910013276732位增減計數(shù)器普通用C200C21920-21474836482147483647掉電保持用C220C23415-21474836482147483647普通計數(shù)器C的使用說明:(1)計數(shù)器對輸入脈沖的上升沿進行計數(shù)，達到計數(shù)器設定值時，計數(shù)器觸點動作。每個計數(shù)器都有一個常開和

50、常閉觸點，可以無限次引用。(2)計數(shù)器有一個設定值寄存器，一個當前值寄存器。16位計數(shù)器的設定值范圍是132767,32位增減計數(shù)器的設定值范圍是2147483648+2147483647。(3)普通計數(shù)器在計數(shù)過程中若發(fā)生斷電，則當前值寄存器所計的數(shù)值全部丟失，再次運行時從0開始計數(shù)。(4)掉電保持計數(shù)器在計數(shù)過程中若發(fā)生斷電，則當前值寄存器所計數(shù)值保存，再次運行時從原來數(shù)值的基礎上繼續(xù)計數(shù)。(5)計數(shù)器除了計數(shù)端外，還需要一個復位端。二、計數(shù)器的應用在如圖2.49所示的梯形圖程序監(jiān)控中，XRX1分別是計數(shù)器C0的復位端和脈沖信號輸入端。每當X1接通一次，C0的當前值就加1,當C0的當前值與

51、設定值K5相等時，計數(shù)器的常開觸點C0閉合，Y0通電。當X0閉合時，C0復位，C0的常開觸點分斷，Y0斷電。4 解制0L 口X(XX：'1RSTco3I r>4OUTco71 0卜IH 1YDTO9LNDn士-TLrLrLrLrLrLrLn_rLTL 0 I 2 J 456789圖2.49 計數(shù)器C0的程序監(jiān)控與時序圖定時器的計時時間有一個最大值，如脈沖周期為100ms的定時器的最長計時時間為3276.7s,如果所需要的延時時間較長，可以采用計數(shù)器與時鐘脈沖信號配合獲得。在圖2.50所示程序中，當啟動端X0接通后，32位計數(shù)器C200對秒脈沖信號M8013進行計數(shù)，經(jīng)過1000小

52、時(1sx3600000)的延時，Y0才通電。當停止端X1接通時，C200復位，Y0斷電。任務實施、電動機單按鈕啟動/停止控制程序電動機單按鈕啟動/停止控制程序如圖2.51所示，程序工作原理如下:”計數(shù)門計數(shù)咐由門虛位口復位(1)啟動。當PLC進入程序運彳T狀態(tài)時，COC1的當前值為0。第一次按下按鈕SB,C0的當前值為1,此時C0的當前值與設定值K1相等，C0的常開觸點閉合，輸出端Y0通電，接觸器KM導電，電動機啟動運轉(zhuǎn)；同時，C1的當前值也為1。(2)停止。第二次按下SB,C1的當前值為2,與設定值K2相等，C1的常開觸點閉合，使C0和C1復位，C0的常開觸點分斷，輸出端Y0斷電，電動機停止。(3)過載保護。如果發(fā)生電動機過載，則熱繼電