1、任務一電機運轉模式切換的電機運轉模式切換的PLC控制控制知識目標知識目標掌握FX-2N系列PLC的輸入、輸出及中間繼電器的含義；理解LD/LDI、OUT、AND/ANI、OR/ORI等基本指令的功能并熟悉其編程格式；掌握PLC梯形圖程序的編制方法；能夠根據控制要求編寫PLC程序，并進行安裝接線、調試程序；初步認識PLC在工業控制中的應用。技能目標技能目標教學重點教學重點掌握FX-2N系列PLC的輸入、輸出及中間繼電器的含義；理解LD/LDI、OUT、AND/ANI、OR/ORI等基本指令的功能并熟悉其編程格式；掌握PLC梯形圖程序的編制方法。用LD/LDI、OUT、AND/ANI、OR/ORI

2、等基本指令編制程序教學難點教學難點教學內容教學內容 任務引入任務引入 知識鏈接知識鏈接 任務實施任務實施任務拓展任務拓展 任務評價任務評價 課后習題課后習題任務引入模式切換模式切換 三種模式：自動、單周期、單步三種模式：自動、單周期、單步 編制三種模式控制電機運轉的編制三種模式控制電機運轉的PLC控制程控制程序，并安裝接線及調試運行。要求：、按下序，并安裝接線及調試運行。要求：、按下任一模式按鈕后，自動切換到相應模式（用數任一模式按鈕后，自動切換到相應模式（用數字表示）；字表示）；2、模式選好后，按下啟動按鈕，電、模式選好后，按下啟動按鈕，電機運轉，則模式不能更改，電機停止后又可以機運轉，則模

3、式不能更改，電機停止后又可以進行模式選擇。進行模式選擇。 知識鏈接知識鏈接一、一、FX-2N系列系列PLC部分元器件部分元器件1輸入繼電器輸入繼電器 （X） 輸入繼電器每一位對應一個輸入接點，用來接收外部的輸入信號，如按鈕、行程開關、傳感器等提供的信號，通過輸入端子把這些信號傳送到PLC。 它可提供無數個常開接點、常閉接點供編程時使用。如圖3.1。FX2N系列的輸入繼電器采用八進制地址編號，X0X267最多可達184點。 2輸出繼電器輸出繼電器（Y） 輸出繼電器是將輸出信號傳送到負載的接口。輸出繼電器的線圈只能用內部程序驅動，不能由外部信號直接驅動。輸出繼電器線圈得電時，其常開觸點閉合，常閉觸

4、點斷開。 輸出繼電器通過輸出端子連接外部負載，如接觸器、電磁閥、指示燈等，通過程序控制啟動和關閉外部負載。如圖所示是輸出繼電器的等效電路。輸出繼電器的地址編號也是八進制，Y0Y267，最多可達184點。 輸入繼電器X、輸出繼電器Y動畫3輔助繼電器輔助繼電器 （M）分類）分類輔助繼電器分以下三種類型： 通用輔助繼電器通用輔助繼電器 M0-M499，共500個點 斷電保持輔助繼電器斷電保持輔助繼電器 M500-M1023及M1024-M3071共2572點。 特殊輔助繼電器特殊輔助繼電器 M8000-M8255，共256個點。斷電保持輔助繼電器斷電保持輔助繼電器二、可編程控制器的編程語言 不同廠家

5、，不同型號的PLC的編程語言只能適應自己的產品。IEC中的PLC編程語言標準中有五種編程語言：順序功順序功能圖編程語言、梯形圖編程語言、功能能圖編程語言、梯形圖編程語言、功能塊圖編程語言、指令語句表編程語言、塊圖編程語言、指令語句表編程語言、結構文本編程語言結構文本編程語言。 最常用的就是梯形梯形圖編程語言圖編程語言和指令語句表編程語言指令語句表編程語言。 梯形圖編程語言 梯形圖梯形圖是在原繼電器接觸器控制系統的繼電器梯形圖基礎上演變而來的一種圖形語言一種圖形語言。它是目前用得最它是目前用得最多的多的PLC編程語言編程語言。 注意注意梯形圖表示的并并不是一個實際電路而只是一個控不是一個實際電路

6、而只是一個控制程序，制程序，其間的連線表示的是它們之間的邏輯關系，即所謂“軟接線”。 常開觸點 ： 常閉觸點： 線圈： 它們并非是物理實體，而是它們并非是物理實體，而是“軟繼電器軟繼電器”。每個每個“軟繼電器軟繼電器”僅對應僅對應PLCPLC存儲單元中的一位。存儲單元中的一位。該位狀態為“1”時，對應的繼電器線圈接通，其常開觸點閉合、常閉觸點斷開；狀態為“0”時，對應的繼電器線圈不通，其常開、常閉觸點保持原態。 梯形圖梯形圖是在原繼電器接觸器控制系統的繼電器梯形圖基礎上演變而來的一種圖形語言一種圖形語言。它是目前用得最它是目前用得最多的多的PLC編程語言編程語言。 注意注意梯形圖表示的并并不是

7、一個實際電路而只是一個控不是一個實際電路而只是一個控制程序，制程序，其間的連線表示的是它們之間的邏輯關系，即所謂“軟接線”。 常開觸點 ： 常閉觸點： 線圈： 它們并非是物理實體，而是它們并非是物理實體，而是“軟繼電器軟繼電器”。每個每個“軟繼電器軟繼電器”僅對應僅對應PLCPLC存儲單元中的一位。存儲單元中的一位。該位狀態為“1”時，對應的繼電器線圈接通，其常開觸點閉合、常閉觸點斷開；狀態為“0”時，對應的繼電器線圈不通，其常開、常閉觸點保持原態。 梯形圖編程格式（1）梯形圖按行從上至下編寫，每一行從左往右順序編寫。PLC程序執行順序與梯形圖的編寫順序一致。（2）圖左、右邊垂直線稱為起始母線

8、、終止母線。每一邏輯行必須從起始母線開始畫起，終止于繼電器線圈或終止母線（有些PLC終止母線可以省略）。（3）梯形圖的起始母線與線圈之間一定要有觸點，而線圈與終止母線之間則不能有任何觸點。指令語句表編程語言助記符語言助記符語言類似于計算機匯編語言，用一些簡潔易記的文字符號表達PLC的各種指令。同一廠家的PLC產品，其助記符語言與梯形圖語言是相互對應的，可互相轉換。助記符語言常用于手持編程器中，梯形圖語言助記符語言常用于手持編程器中，梯形圖語言則多用于計算機編程環境中則多用于計算機編程環境中 三、可編程控制器的硬件連接 實現電動機的點動及連續運行所需的器件有：起點按鈕 SB1 ，停止按鈕 SB2

9、 ，交流接觸器 KM ，熱繼電器 JR 及刀開關QS 等。主電路的連接如圖所示。 四、梯形圖的設計 梯形圖便是是以圖形符號及圖形符號在圖中的相互關系表示控制關系的編程語言，是從繼電器電路圖演變而來。兩者部分符號對應關系如表所示。 PLC的基本位操作指令及其應用的基本位操作指令及其應用LD，取指令，取指令。表示一個與輸入母線相連的常開接點指令。LDI，取反指令，取反指令。表示一個與輸入母線相連的常閉接點指令 。OUT，線圈驅動指令，線圈驅動指令 1 、邏輯取及線圈驅動指令LD、LDI、OUT2、接點串聯指令AND、ANIAND, 與指令與指令。用于單個常開接點的串聯。ANI，與非指令，與非指令。

10、用于單個常閉接點的串聯 OUT指令后，通過接點指令后，通過接點對其它線圈使用對其它線圈使用OUT指指令稱為縱接輸出或連續令稱為縱接輸出或連續輸出輸出 3、接點并聯指令OR、ORIOR，或指令，或指令，用于單個常開接點的并聯。ORI, 或非指令或非指令，用于單個常閉接點的并聯PLC梯形圖編制規則梯形圖編制規則梯形圖按從上到下、從左到右的順序排列。每個繼電器線圈為一邏輯行。梯形圖中的繼電器不是物理繼電器。每個繼電器均為內存中的一位，稱為“軟繼電器”。梯形圖兩端的母線并非實際電源的兩端，通過的為“概念電流”。梯形圖中繼電器線圈只能出現一次，而觸點可無限次引用。 1梯形圖的特點梯形圖的特點梯形圖中，前

11、面的邏輯行的執行結果，將立即被后面的邏輯操作所利用。輸入繼電器只有觸點，沒有線圈，其它繼電器既有線圈又有觸點。PLC總是按梯形圖排列的先后順序逐一處理，不存在不同邏輯行同時執行的情況。2梯形圖編程規則梯形圖編程規則梯形圖的每一行都是從左邊母線開始，然后是各種觸點的邏輯連接，最后以線圈或指令盒結束。觸點不能放在線圈的右邊。線圈和指令盒一般不能直接連接在左邊的母線上，如需要的話可通過特殊的中間繼電器SM0.0（常為ORI的特殊中間繼電器）完成。在同一程序中，同一編號的線圈使用兩次及兩次以上稱做雙線圈輸出。雙線圈輸出非常容易引起誤動作，所以應避免使用。FX-2N的PLC中不允許雙線圈輸出。每一邏輯行

12、中，串聯觸點多的支路應放在上方并聯觸點多的支路應放在左方。如果一行的觸點數太多，可以采取中間過渡的措施，使用中間繼電器把過長的一行梯形圖程序分為兩行或三行。當多個邏輯行具有相同條件時，常合并起來。輸入繼電器的觸點狀態，全部按相應的輸入設備為動合進行設計更為合理。任務實施任務實施實訓內容：實訓內容：設計三種模式控制電機運轉并啟動前模式間可相互切換的PLC控制程序，安裝接線及調試運行。實訓設備：實訓設備：1可編程控制器實訓裝置2PC/PPI通訊電纜3計算機4導線若干任務分析任務分析 三種模式分別是：自動模式、單周期模三種模式分別是：自動模式、單周期模式和單步運行模式。當按下任一模式按式和單步運行模

13、式。當按下任一模式按鈕后，自動切換到相應模式（用數字表鈕后，自動切換到相應模式（用數字表示）；模式選好后，再按下啟動按鈕，示）；模式選好后，再按下啟動按鈕，電機運轉，則此時模式不能更改；按下電機運轉，則此時模式不能更改；按下停止按鈕，電機停止后又可以進行模式停止按鈕，電機停止后又可以進行模式選擇。要求編制選擇。要求編制PLC程序，并安裝、調程序，并安裝、調試、運行。試、運行。確定輸入確定輸入/輸出設備輸出設備 根據系統的控制要求，確定系統所需的全部輸根據系統的控制要求，確定系統所需的全部輸入設備和輸出設備，從而確定與入設備和輸出設備，從而確定與PLC有關的輸入有關的輸入/輸出設備，以確定輸出設

14、備，以確定PLC的的I/O點數及地址分配，如點數及地址分配，如表表1所示。所示。 表表1 I/O地址分配表地址分配表輸入輸入輸出輸出功能功能編號編號功能功能編號編號功能功能編號編號甲模式甲模式X0電機電機Y0EY5乙模式乙模式X1AY1FY6丙模式丙模式X2BY2GY7啟動（丁）啟動（丁）X3CY3停止（復停止（復位）位）X4DY4繪制繪制PLC外圍控制線路外圍控制線路 畫出系統的電氣線路圖，由畫出系統的電氣線路圖，由PLC的的I/O連線圖和連線圖和PLC外圍電氣線路圖組成系統的電氣原理圖。外圍電氣線路圖組成系統的電氣原理圖。 程序設計程序設計 (一)程序設計程序設計 (二)程序設計程序設計

15、(三)程序說明：程序說明： 利用輔助繼電器利用輔助繼電器M0、M1、M2的動合觸電分別來的動合觸電分別來實現電機的三種模式（自動、單周期、單步），按下實現電機的三種模式（自動、單周期、單步），按下X0數碼管顯示數碼管顯示“1”即選擇自動模式運轉電機，按下即選擇自動模式運轉電機，按下X1數碼管顯示數碼管顯示“2” 即選擇單周期模式運轉電機，按下即選擇單周期模式運轉電機，按下X2數碼管顯示數碼管顯示“3” 即選擇單步模式運轉電機，選好模式即選擇單步模式運轉電機，選好模式后，按下啟動按鈕后，按下啟動按鈕X3，電機進行相應模式運轉，此時，電機進行相應模式運轉，此時不能進行模式切換，只有按下停止按鈕不能進行模式切換，只有按下停止按鈕X4是電機停止是電機停止運行，此時可重新選擇模式。運行，此時可重新選擇模式。任務拓展任務拓展編制四人參加搶答的PLC控制程序。任務評