可編程控制技術應用與實踐任務一汽車自動清洗的編程、調試及運行任務二傳送帶分段控制的編程、調試及運行任務三十字路口交通燈的編程、調試及運行任務四病床呼叫系統的編程、調試及運行任務五搶答器控制系統的編程、調試及編程任務六產品檢查與分選控制的編程、調試及運行項目二邏輯控制系統PLC的編程、調試及運行教學要求1.進行基本邏輯指令練習2.針對功能指令的學習進行的任務訓練3.學習PLC的安裝與接線、程序編程訓練等基本知識4.數據比較指令、觸點比較指令、數據傳送指令、交替輸出指令、七段譯碼指令、子程序控制指令的典型應用及調試方法

項目二邏輯控制系統PLC的編程、調試及運行教學重點：功能指令的學習及應用學習目標知識目標（1）掌握PLC的安裝和接線方法。（2）理解PLC的功能指令及應用。（3）掌握PLC的編程方法和技巧。（4）熟悉PLC編程軟件界面的操作。（5）掌握PLC程序調試的基本流程。項目二邏輯控制系統PLC的編程、調試及運行技能目標（1）能夠對具體的任務進行分析。（2）能夠初步制定系統設計方案。（3）能夠進行PLC基本邏輯控制。（4）能夠熟練使用PLC功能指令。項目二邏輯控制系統PLC的編程、調試及運行項目準備設備清單完成本項目所需的設備清單如表2-1所示。項目二邏輯控制系統PLC的編程、調試及運行預習要點（1）電氣設備安裝與接線。（2）邏輯控制系統的功能。（3）電氣控制系統流程圖。（4）AutoCAD電氣工程制圖。項目二邏輯控制系統PLC的編程、調試及運行任務一汽車自動清洗機的編程、調試及運行利用FX2NPLC實現汽車的自動清洗控制，開始工作時，汽車自動清洗機沿著軌道運行，當檢測到有汽車時，開始實施自動噴水和刷洗，清洗完畢后自動停止。任務描述汽車自動清洗機示意圖控制方案及要求汽車自動清洗機上有起動按鈕和車輛檢測器，PLC初次上電時，汽車自動清洗機自動返回到原始位置。當按下起動按鈕后，汽車自動清洗機就自動打開噴淋器閥門并起動刷子電動機，實現汽車的自動清洗，整個清洗在汽車行進過程中進行，當汽車自動清洗機離開汽車時（檢測器無信號），表示清洗完畢，延時30s后自動返回到初始位置并停止，準備下一輛汽車的清洗。任務一汽車自動清洗機的編程、調試及運行理論知識要點三菱FX2N系列PLC的安裝一、三菱FX2N系列PLC可以采用DIN導軌安裝，也可以采用M4螺釘直接安裝。此外，32點以上的基本單元和擴展單元的輸入/輸出端子排，采用了可拆卸式結構，以方便工程技術人員接線。三菱FX2N系列PLC安裝時，一般基本單元和擴展單元采用水平排列安裝。三菱FX2N系列PLC基本單元和擴展單元的安裝任務一汽車自動清洗機的編程、調試及運行如果要求基本單元和擴展單元必須分段安裝，則需配置擴展電纜。擴展單元中附帶了55mm的擴展電纜，以方便各單元之間的連接。連接時將電纜向里折，然后插入對方一側接口的蓋板內。擴展單元的電纜連接基本單元和擴展單元的分段安裝任務一汽車自動清洗機的編程、調試及運行安裝注意事項：整機AC220V供電、輸入直流24V供電的接線三菱FX2N系列PLC的接線二、交流電源（AC）供電、直流輸入型（DC）的接線1.

PLC的整機電源由交流220V（100V）供電，輸入信號的電源采用外接24V直流電源（或內置直流電源）供電。任務一汽車自動清洗機的編程、調試及運行PLC的整機電源由直流24V供電，輸入信號的電源采用外接24V直流電源（或內置直流電源）供電。整機DC24V供電、輸入直流24V供電的接線直流電源（DC）供電、直流輸入型（DC）的接線2.任務一汽車自動清洗機的編程、調試及運行PLC的輸入端子可連接無源開關點（按鈕、行程、開關、傳感器等），此時PLC輸入點的接線圖如圖所示。直流輸入型（DC）的接線3.PLC直流輸入點的接線圖任務一汽車自動清洗機的編程、調試及運行PLC的輸出端子可連接信號燈、接觸器線圈、電磁閥線圈、照明燈等負載，此時PLC輸出點的接線圖如圖所示。PLC直流輸出點的接線圖直流輸出型（DC）的接線4.任務一汽車自動清洗機的編程、調試及運行任務準備本工作任務選用FX2N-16MR-001型PLC，用來實現汽車自動清洗控制。PLC的I/O地址分配1.任務一汽車自動清洗機的編程、調試及運行任務一汽車自動清洗機的編程、調試及運行汽車自動清洗機PLC電氣接線圖PLC電器接線圖2.任務一汽車自動清洗機的編程、調試及運行任務說明

（1）利用GXWorks2編程軟件，完成汽車自動清洗機的PLC編程。編寫梯形圖用戶程序1.汽車自動清洗機PLC梯形圖程序任務一汽車自動清洗機的編程、調試及運行汽車自動清洗機的時序圖（2）汽車自動清洗機的時序圖如圖所示。任務一汽車自動清洗機的編程、調試及運行知識鏈接汽車清洗機的復位方案1.汽車清洗機的編程方案一、汽車清洗機首次運行（或運行中掉電再上電）時，利用PLC開始運行的第一個掃描周期接通指令M8002給復位標志進行置位，清洗機返回（右行）至原始位置（碰上原始限位開關SQ）后停止運行。任務一汽車自動清洗機的編程、調試及運行汽車清理控制方案2.汽車清洗機在原始位置時，按下起動按鈕，汽車清洗機開始運行（左行），當檢測到汽車時，噴水閥和清洗刷同時起動對汽車進行清洗。汽車清洗機離開汽車時（汽車檢測信號下降沿）停止對汽車的清洗，延時30s后汽車清洗機返回至原始位置，準備下一次的汽車清洗。任務一汽車自動清洗機的編程、調試及運行汽車清理機其他控制方案2.在汽車清洗過程中，按下急停按鈕后停止清洗，再次按下起動按鈕時，繼續進行清洗操作。當汽車清洗機傳動電動機過載時，報警蜂鳴器會進行聲光報警。任務一汽車自動清洗機的編程、調試及運行梯形圖編輯模式1.三菱GXWorks2編程軟件的基本操作二、2）讀取狀態運行GXWorks2編程軟件，執行“編輯”→“梯形圖編輯模式”→“讀取狀態”菜單命令，梯形圖進入讀取狀態。在讀取狀態下，可查看交叉參照表、軟元件使用列表、隱藏梯形圖塊、視圖部分內容、軟元件搜索的基本操作。同時，還可在運行監控（仿真）狀態下進行軟元件狀態的修改，但不能對已有的梯形圖內容進行編輯和修改。任務一汽車自動清洗機的編程、調試及運行2）寫入狀態運行GXWorks2編程軟件，執行“編輯”→“梯形圖編輯模式”→“寫入狀態”菜單命令，梯形圖進入寫入狀態。在寫入狀態下，可查看交叉參照表、軟元件使用列表、隱藏梯形圖塊、視圖部分內容、軟元件搜索的基本操作。同時，還可對已有的梯形圖內容進行編輯和修改。任務一汽車自動清洗機的編程、調試及運行運行GXWorks2編程軟件，執行“轉換”→“編輯”→“轉換”菜單命令，當對梯形圖內容進行編輯和修改后，在進入運行狀態（保存程序）之前必須對已修改的程序進行轉換，當程序中存在錯誤時，梯形圖程序將不能完成轉換。對于轉換后的程序，若沒有對程序進行新的修改，則沒必要再次進行轉換。3）轉換/編輯梯形圖程序轉換前后的表現形式任務一汽車自動清洗機的編程、調試及運行交叉參照表2.交叉參照表是根據用戶程序對各種參數實現的列表，如軟元件/標簽、使用的指令、梯形圖符號、軟元件位置、數據名等內容進行細致的列表。三菱PLC用戶程序交叉參照表任務一汽車自動清洗機的編程、調試及運行軟元件使用列表3.軟元件使用列表是根據用戶程序對已經使用的軟元件（觸點、線圈）、未使用的軟元件實施列表。使工程技術人員能夠更清楚地了解各軟元件的使用情況。三菱PLC用戶程序軟元件使用列表任務一汽車自動清洗機的編程、調試及運行隱藏梯形圖塊4.隱藏梯形圖塊的操作是將選中的某個梯級進行隱藏，這主要是針對比較長的程序段進行編輯和調試時，可將暫時不用的梯形圖梯級隱藏起來，待完成程序的編輯和修改后，再將被隱藏的梯形圖塊重新顯示出來。隱藏梯形圖塊既適用于讀取狀態，也適用于寫入狀態。任務一汽車自動清洗機的編程、調試及運行汽車自動清洗機PLC梯形圖程序任務二傳送帶分段控制的編程、調試及運行利用FX2NPLC實現傳送帶的分段控制，使那些載物的傳送帶運行，沒有載物的傳送帶停止運行，以節省資源。任務描述及分析傳送帶分段控制示意圖傳送帶3的電動機始終保持運轉，金屬板經過傳送帶3向前輸送。在傳送帶3和傳送帶2相鄰的地方裝有電感式接近開關IB3，一旦金屬板進入IB3的檢測范圍，傳送帶2的電動機便開始工作。同理，當金屬板前端進入IB2的檢測范圍時，傳送帶1的電動機開始工作。金屬板后端移出IB2的檢測范圍時，定時器開始延時，經一定時間后傳送帶2的電動機停止運行。金屬板后端移出IB1的檢測范圍時，經延時后傳送帶1的電動機停止運行。理論知識要點電氣控制系統中的邏輯控制一、基本邏輯操作中的“與”操作是邏輯控制中經常用到的一種邏輯運算，多個變量之間的“與”操作等同于電氣控制中元件的串聯。邏輯控制中的“與”操作及真值表任務二傳送帶分段控制的編程、調試及運行基本邏輯操作中的“或”操作也是邏輯控制中經常用到的一種邏輯運算，多個變量之間的“或”操作等同于電氣控制中元件的并聯。“或”操作2.邏輯控制中的“或”操作及真值表任務二傳送帶分段控制的編程、調試及運行基本邏輯操作中的“非”操作是將自身變量的狀態取反后再輸出給輸出變量。“非”操作3.邏輯控制中的“非”操作及真值表任務二傳送帶分段控制的編程、調試及運行PLC的連接線路主要是動力線、控制線、通信線等。這些線路雖然都與PLC直接相連，但由于電壓等級的不同和信號性質的不同，應進行一些特殊的布線處理。所以，PLC在進行布線安裝時，不同電壓等級的線路、控制線、動力線、通信線不要混槽布線。通信線路在有外界干擾源的情況下應使用屏蔽線，屏蔽線在接地處理時實施一端接地。三菱FX2N系列PLC使用的注意事項二、布線安裝的注意事項1.任務二傳送帶分段控制的編程、調試及運行輸入電源選擇的注意事項2.PLC的輸入電源大部分為直流，通常可以使用PLC本機提供的直流24V電源（不要用此電源帶傳感器負載），也可以使用外部直流電源，當使用外部直流電源時，不要和本機直流電源并聯，但公共點COM應連接在一起，以便形成傳感器的供電回路。外部直流電源最好選擇開關電源，它的功耗比較小，可以可靠地給傳感器供電。任務二傳送帶分段控制的編程、調試及運行

PLC的輸出點連接直流感性負載時，應在負載兩端連接反向蓄流二極管（如果沒有蓄流二極管，會顯著降低觸點的壽命），反向二極管可以快速消耗由于觸點通斷時感性負載瞬間產生的高電壓（電感可以經過它給負載提供持續的電流），感性負載連接蓄流二極管。輸出點的浪涌保護3.反向蓄流二極管保護

PLC的輸出點連接交流感性負載時，應在負載兩端連接阻容保護回路，阻容保護回路可以快速消耗由于觸點通斷時感性負載瞬間產生的高電壓。阻容保護回路PLC端子點的接線處理4.

PLC的各接線端子所連接的線路電壓要符合技術要求，不要將高電壓的線路接到低壓端子上，以免燒壞PLC。接地端子應獨立接地，不與其他設備接地端串聯，接地線截面不小于2.5mm2。PLC的占位空接線端子不要連接電源線。傳送帶啟動控制方案1.傳送帶分段控制編程方案三、

傳送帶3始終處于運行狀態，由機械手將金屬工件放置在傳送帶3上。由于金屬工件在往傳送帶3上放置時并非固定操作，所以3個傳送帶上金屬工件的分布也并非均勻的。當金屬工件與兩個傳送帶之間的接近開關接觸時，系統驅動下一級傳送帶運行。傳送帶停止控制方案2.

金屬工件離開接近開關時，系統開始延時并于延時時間到位后停止后序傳送帶運行。延時的目的是為了保證前、后傳送帶繼續為金屬工件提供一段驅動力，以使金屬工件全部抵達下一級傳送帶上。任務二傳送帶分段控制的編程、調試及運行接近開關是一種無接觸式物體檢測裝置，又稱無觸點行程開關，主要用來進行信號檢測以實現除行程控制和限位保護外，還可以檢測零件尺寸和測速。當有物體移向接近開關并接近到一定距離時，接近開關的感應頭才有感知，使其輸出一個電信號，其觸點動作。感應式接近開關3.接近開關的結構任務二傳送帶分段控制的編程、調試及運行電感式接近開關的外形任務二傳送帶分段控制的編程、調試及運行行程開關和接近開關的區別任務準備PLC的I/O地址分配1.本工作任務選用的是FX2N-32MR-001型PLC，用來實現傳送帶分段控制。任務二傳送帶分段控制的編程、調試及運行PLC電氣接線圖2.傳送帶分段控制PLC電氣接線圖任務二傳送帶分段控制的編程、調試及運行任務實施

（1）利用GXWorks2編程軟件，完成傳送帶分段控制的PLC編程。傳送帶分段控制的PLC編程

（2）傳送帶分段控制時序圖如圖所示。傳送帶分段控制時序圖任務二傳送帶分段控制的編程、調試及運行梯形圖編輯模式1.三菱GXWorks2編程軟件的基本操作二、1）行插入（行刪除）

任務二傳送帶分段控制的編程、調試及運行顏色及字體設置2.折疊窗口3.軟元件注釋顯示格式4.2）列插入（列刪除）任務描述任務三十字路口交通燈控制的編程、調試及運行十字路口交通燈示意圖十字路口交通燈以自動控制為主，手動部分主要用來進行燈的測試。本任務的控制對象是2組指示燈（每組3個），為了節省PLC的點數，每組指示燈占用1個PLC輸出點。手動測試按鈕按下時，指示燈全亮，釋放手動測試按鈕后，指示燈恢復自動控制。要求學生根據I/O地址的分配、PLC接線圖編寫PLC用戶應用程序。十字路口交通燈控制任務分析一、十字路口的交通燈有2組燈的組合：一組為南北方向紅燈、東西方向黃燈、東西方向綠燈；另一組為東西方向紅燈、南北方向黃燈、南北方向綠燈。兩組燈在同一時間內按照一定的工作方式點亮，當南北方向通行時，東西方向禁行；東西方向通行時，南北方向禁行。設置定時器T1延時時間為600（60s），用其常閉觸點給線圈供電，形成自振蕩電路。其中定時器當前值小于300時，第一組燈工作，定時器當前值大于300時，第二組燈工作。第一組燈工作情況為：T1≤300時，南北方向紅燈亮；T1＜250時，東西方向綠燈亮；250＜T1≤280時，東西方向綠燈閃爍3次；280＜T1≤300時，東西方向黃燈亮。第二組燈工作情況為：300＜T1≤600時，東西方向紅燈亮；300＜T1≤550時，南北方向綠燈亮；550＜T1≤580時，南北方向綠燈閃爍3次；580＜T1≤600時，南北方向黃燈亮。設計思路：用我們學習的基本指令能實現控制要求嗎？二.三菱FX2N系列PLC的功能指令該控制系統的實現可以采用前面學過的基本指令去編程，但編程很繁瑣，程序比較長。若系統采用數據運算和特殊處理，則指令無法完成。基本指令：只能完成一個特定的操作功能指令：卻能完成一系列的操作（相當于執行了一個子程序，所以功能指令的應用更強大，編程更精煉。）可編程控制器的基本指令——基于繼電器、定時器、計數器類軟元件,主要用于邏輯處理的指令。功能指令（應用程序）——用于數據的傳送、運算、變換及程序控制等功能。3

功能強大指令處理的數據多數據在存儲單元中流轉的過程復雜功能指令的通用格式功能代號助記符：指令的英文名稱或縮寫如：ADD（加法）數據長度：數據以字長表示，有16位、32位之分。有(D)為32位。脈沖/連續執行指令標志(P):有(P)為脈沖指令，即僅在條件由OFF到ON時執行一個掃描周期；無(P)為連續執行指令，條件滿足時每個掃描周期執行一次。FXON無脈沖指令。某些特殊指令連續執行的符號：引起特別注意。圖示電路:每個掃描周期源的數據都發生變化。⑥操作數：（有的沒有操作數）源操作數：指令執行后不改變內容的操作數。以S，S1，S2表示。目的操作數：指令執行后改變內容的操作數，以D，D1，D2表示。其它操作數：既非源操作數也非目的操作數的操作數。常為常數，以m，n表示，多個操作數表示為：m1，m2，n1，n2.

若為間接操作數，即通過變址取得數據，表示為[S1.]，[S2.]，[D1.]，[D2.]。數據比較指令1.1）比較指令比較指令CMP的源操作數是［S1］和［S2］，比較的結果將被送到目標操作數［D］～［D+2］中。比較指令任務三十字路口交通燈控制的編程、調試及運行FNC10CMPK100C20M0MOM1M2K100>C20當前值，M0=ONK100=C20當前值，M1=ONK100<C20當前值，M2=ON[S1·][S2·][D·]X000CMP指令使用說明5說明：當指定M0為目標元件時，則M0、M1、M2被自動占用；當X0斷開，不執行CMP指令，M0開始的三位連續元件（M0—M2）保持其斷電前狀態。如要清除比較結果，要用復位指令。

如要清除比較結果,要采用RST或ZRST復位指令。RSTM0RSTM1RSTM2X000FNC10ZRSTM0M2X000或

比較結果復位6比較指令的梯形圖任務三十字路口交通燈控制的編程、調試及運行k20＞c20時，m20為on。k20＜c20時，m22為on。K20=c20時，m21為on。例：下圖為CMP指令應用的例子。接通X0及X2，問當按X1為3次、10次、15次時，燈Y0、Y1、Y2哪個亮？【例】密碼鎖

用比較器構成密碼鎖系統。密碼鎖有12個按鈕,分別接入X000～X013,其中X000～X003代表第一個十六進制數;X004～X007代表第二個十六進制數;X010～X013代表第三個十六進制數。根據設計,每次同時按四個鍵,分別代表三個十六進制數,共按4次,如與密碼鎖設定值都相符合,3s后,鎖可開啟。且10s后,重新鎖定。2829

密碼鎖的密碼由程序設定。假定為H2A4、H01E、H151、H18A,從K3X000上送入的數據應分別和它們相等,這可以用比較指令實現判斷,梯形圖如圖7-13所示。如上用十二鍵排列組合設計的密碼鎖,具有較高的保密性。H2A4代表十六進制數2A4。其中“4”應按X2鍵,“A”應按X5X7鍵,“2”應按X11鍵。其他數值表示含義同上述4次按鍵成功,3s后開鎖10s后重新鎖定啟動門鎖門鎖復位

密碼鎖的梯形圖及說明2）區間比較指令區間比較指令ZCP是指將源操作數［S］與［S1］、［S2］形成的區間的區間進行比較，且［S1］不得大于［S2］。比較的結果送到目標操作數［D］～［D+2］中。區間比較指令任務三十字路口交通燈控制的編程、調試及運行FNC11ZCPK100K120M3M3M4M5K100>C30當前值，M3接通K100≤C30當前值≤K120時，M4接通K120<C30當前值，M5接通[S1·][S2·][D·]X000C30[S·]ZCP指令使用說明8說明：當指定M3為目標元件時，則M3、M4、M5被自動占用；當X0斷開，不執行ZCP指令，M3開始的三位連續元件（M3—M5）保持其斷電前狀態。如要清除比較結果，要用復位指令。例：試說明下面程序運行時，Y1、Y2、Y3分別在何時得電？區間比較指令的梯形圖任務三十字路口交通燈控制的編程、調試及運行1）傳送指令數據傳送指令2.傳送指令MOV是將源操作數［S］的數據傳送到指定的目標操作數［D］中，傳送后源操作數［S］中的數據不變。傳送指令任務三十字路口交通燈控制的編程、調試及運行當輸入繼電器X005的常開觸點閉合時,MOV指令執行，CPU會自動將十進制數K100轉換成二進制數，然后送到數據寄存器D10中，同時，D10中的低8位數據被傳送到Y0～Y7的組合區中。傳送指令的梯形圖任務三十字路口交通燈控制的編程、調試及運行傳送指令執行后的結果任務三十字路口交通燈控制的編程、調試及運行舉例FNC12MOVT0D20X001

傳送指令應用舉例192）移位傳送指令移位傳送指令SMOV是將源操作數［S］中的數據分段、分位地址傳送給目標操作數［D］的指定位置上。它可以將分散的數據重新進行組合以獲得新的數據。傳送指令任務三十字路口交通燈控制的編程、調試及運行將第m1位開始的m2個數移位到第n位開始的m2個位置去，取值均為1-4.移位傳送指令參數取值范圍任務三十字路口交通燈控制的編程、調試及運行3）取反傳送指令取反傳送指令CML將源操作數［S］中的數據逐位取反（1變為0，0變為1），并傳送到指定的目標操作數［D］中。取反傳送指令任務三十字路口交通燈控制的編程、調試及運行1.3.1基本邏輯運算取反傳送指令結果任務三十字路口交通燈控制的編程、調試及運行4）塊傳送指令塊傳送指令BMOV是將以源操作數［S］為首址的n個寄存器的數據傳送給以目標操作數［D］為首址的n個寄存器中。塊傳送指令任務三十字路口交通燈控制的編程、調試及運行塊傳送指令的梯形圖任務三十字路口交通燈控制的編程、調試及運行【例】電動機的Y/△啟動控制

設置啟動按鈕為X000，停止按鈕為X001；電路主(電源)接觸器KM1接于輸出口Y000，電動機Y接法接觸器KM2接于輸出口Y001，電動機△接法接觸器KM3接于輸出口Y002。依電機Y/△啟動控制要求，通電時，Y000、Y001為ON(傳送常數為1+2=3)，電動機Y形啟動；

當轉速上升到一定程度，斷開Y000、Y001，接通Y002(傳送常數為4)。然后接通Y000、Y002(傳送常數為1+4=5)，電動機△形運行。停止時,應傳送常數為0。另外，啟動過程中的每個狀態間應有時間間隔。本例使用向輸出端口送數的方式實現控制。

啟動,Y000,Y001為ON,M為Y啟動啟動過程延時考慮接觸器換接所需息弧時間,停電換接。換接延時時間應根據具體情況調整,或接觸器間互鎖M為△運行停止

電動機Y/△啟動控制梯形圖及說明【例】彩燈的交替點亮控制

有一組燈L1～L8。要求隔燈顯示，每2s變換一次，反復進行。用一個開關實現啟停控制。設置啟停開關接于X000，L1～L8接于Y000～Y007。這又是一個以向輸出口送數的方式實現控制要求的例子。4s時鐘發生器將控制常數送Y000～Y007，實現隔燈顯示將控制常數送Y000～Y007,Y000～Y007狀態取反，實現顯示輪換彩燈交替點亮控制梯形圖及說明編程注意事項梯形圖的各種符號，要以左母線為起點，右母線為終點自上而下依次寫。

觸點應畫在水平線上，不能畫在垂直分支線上。幾個串聯回路并聯時，應該將串聯觸點多的回路寫在上方。幾個并聯回路串聯時，應該將并聯觸點多的回路寫在左方。對不可編程的電路，必須對電路進行重新安排，便于正確使用PLC基本指令進行編程輸出線圈及運算處理框，必須寫在一行的最右面，它們右邊不能再有任何觸點存在

語句表編程規則

利用PLC基本指令對梯形圖編程時，務必按從左到右、自上而下的原則進行。在處理較復雜的觸點結構時，如觸點塊的串聯、并聯或與堆棧相關指令，指令表的表達順序為：先寫出參與因素的內容，再表達參與因素間的關系。雙線圈輸出問題

雙線圈輸出：如果在同一程序中同一元件的線圈使用兩次或多次。

PLC程序順序掃描執行的原則規定，只有最后一次輸出才是有效的

右圖中，X001＝ON，X002＝OFF，起初的Y003，因為X001接通，其映象寄存器變為ON，輸出Y004也接通。但是第二次的Y003，因為輸入X002斷開，其映象寄存器變為OFF，實際的外部輸出為Y003＝OFF，Y004＝ON。將Y003線圈驅動條件X001與X002合并，就能解決Y003雙線圈驅動的問題。任務準備PLC的I/O地址分配1.本工作任務選用的是FX2N-16MR-001型PLC，用來實現十字路口交通燈控制。任務三十字路口交通燈控制的編程、調試及運行PLC電氣接線圖2.十字路口交通燈控制的PLC電氣接線圖任務三十字路口交通燈控制的編程、調試及運行任務實施（1）利用GXWorks2編程軟件，實現十字路口交通燈控制PLC編程。編寫梯形圖用戶程序1.十字路口交通燈PLC梯形圖控制程序任務三十字路口交通燈控制的編程、調試及運行十字路口交通燈PLC梯形圖控制程序任務三十字路口交通燈控制的編程、調試及運行

（2）十字路口交通燈控制時序圖如圖2-53所示。下降沿微分指令任務三十字路口交通燈控制的編程、調試及運行任務描述病床呼叫是醫院病房廣泛使用的一種管理系統，主要是病人有特殊需求時對護士和醫生呼叫的一種手段。本工作任務利用FX2NPLC實現病床呼叫系統的控制。任務四病床呼叫控制系統的編程、調試及運行病床呼叫系統控制方案及要求現有病房2間，每間配備病床3張，每張病床配備呼叫器1臺，總顯示器設在護士站。當有病人呼叫時，護士站的顯示器會發出蜂鳴器報警，同時顯示病床號。護士按下消音按鈕后停止聲音報警，但數字仍顯示，多個人呼叫后會依此循環顯示。要求學生根據I/O地址的分配、PLC接線圖編寫PLC用戶應用程序。任務四病床呼叫控制系統的編程、調試及運行理論知識要點三菱FX2N系列PLC的故障報警與排除方法一、

1.PLC的故障報警方案PLC實施用戶程序設計時可使每一個故障點均有信號表示。優點是直觀、便于檢查，缺點是程序復雜且輸出單元占用較多，投資較大。設計時也可將所有故障點均由一個輸出信號表示，優點是節約成本，減少了對輸出單元的占用，缺點是不能直接判斷具體的故障回路。設計時還可將性質類似的一組故障點設成一個輸出信號表示，利用PLC的不同表現形式來反映各種故障信號的報警。任務四病床呼叫控制系統的編程、調試及運行以上三種方案各有利弊，在條件允許、每個回路均很重要，并且要求必須快速、準確判斷出故障點時采用第一種方案較好。一般情況下采用第三種方案比較好，由于故障會分類報警顯示，所以可直接判斷出故障性質，知道會對設備或工業過程造成何種影響，可立即采取相應措施加以處理，同時再結合其他現象、因素、另一組或幾組報警條件將具體故障點從此類中劃分出來。整個PLC內部程序、外部輸出點及接線增加不多，性價比較高。任務四病床呼叫控制系統的編程、調試及運行PLC的故障排除方法1.一般PLC均有LED指示燈，可以幫助檢查故障是否由外部設備引起。不論在模擬調試還是實際應用中，若系統某回路不能實現要求的動作，首先應檢查PLC輸入開關接觸點是否可靠（一般可查看輸入LED指示燈或直接測量輸入端），若輸入信號未能傳到PLC，則應檢查輸入對應的外部回路；若輸入信號已經采集到，則再看PLC是否有相應的輸出指示，若沒有，則是內部程序或輸出LED指示燈的問題；若輸出信號已確信發出，則應檢查外部輸出回路。任務四病床呼叫控制系統的編程、調試及運行在輸出回路中，由于短路或其他原因造成PLC輸出點在內部黏滯，只需將其接線換至另一預留的空接線點上，同時修改相應程序，將原輸出標號改為新地址號即可。借助于編程器，可以對程序實施在線監控。當一個曾經穩定運行過的程序出現故障時，通常不是軟件編程的問題。對輸出點進行強制是快速查找故障的最佳手段和方法，強制時應注意切斷動力電源（避免造成人身傷亡和設備的損壞），只對控制信號進行調試。任務四病床呼叫控制系統的編程、調試及運行觸點比較指令1.三菱FX2N系列PLC的功能指令二、1）起始觸點比較指令起始觸點比較指令與普通取數指令相同，也是自左母線開始，不同之處是觸點被賦予了比較功能，觸點的閉合與斷開取決于比較的結果。它與比較指令（CMP）相比，更具有直觀、簡單、靈活、方便等優點。任務四病床呼叫控制系統的編程、調試及運行任務四病床呼叫控制系統的編程、調試及運行起始觸點比較指令的梯形圖任務四病床呼叫控制系統的編程、調試及運行2）串接觸點比較指令串接觸點比較指令與普通的與指令相同，它是在取數指令之后串接的觸點，串接觸點比較指令也被賦予了比較功能，觸點的閉合與斷開與比較的結果有關。串接觸點比較指令有2個數據源［S1］和［S2］。任務四病床呼叫控制系統的編程、調試及運行輸入繼電器X001閉合，且數據寄存器D10的數據大于或等于10時，輸出繼電器Y000得電；否則，輸出繼電器Y000斷電。串接觸點比較指令的梯形圖任務四病床呼叫控制系統的編程、調試及運行3）并接觸點比較指令并接觸點比較指令與普通的或指令相同，它是在取數指令之后并接的觸點，并接觸點比較指令也被賦予了比較功能，觸點的閉合與斷開與比較的結果有關。并接觸點比較指令有2個數據源［S1］和［S2］。任務四病床呼叫控制系統的編程、調試及運行輸入繼電器X001閉合或數據寄存器D10的數據大于或等于10時，輸出繼電器Y000得電；否則輸出繼電器Y000斷電。。并接觸點比較指令的梯形圖任務四病床呼叫控制系統的編程、調試及運行交替輸出指令ALT是指輸入條件滿足時，每執行一次ALT操作，目標位元件［D］實施一次ON/OFF翻轉操作。而交替輸出指令ALTP則是指輸入信號每次出現上升沿時，目標位元件［D］實施一次ON/OFF翻轉操作。交替輸出指令交替輸出指令2.任務四病床呼叫控制系統的編程、調試及運行七段譯碼指令SEGD是將1位十六進制數（0～F）以7段筆畫的方式進行數字顯示。七段譯碼指令七段譯碼指令3.任務四病床呼叫控制系統的編程、調試及運行七段譯碼指令的梯形圖任務四病床呼叫控制系統的編程、調試及運行任務準備PLC的I/O地址分配1.任務四病床呼叫控制系統的編程、調試及運行PLC電氣接線圖2.病床呼叫系統的PLC電氣接線圖任務四病床呼叫控制系統的編程、調試及運行任務實施（1）利用GXWorks2編程軟件，實現病床呼叫系統的PLC編程。編寫梯形圖用戶程序1.病床呼叫系統的PLC編程任務四病床呼叫控制系統的編程、調試及運行病床呼叫輸出報警及顯示梯形圖程序任務四病床呼叫控制系統的編程、調試及運行三相異步電動機順序控制時序圖（2）三相異步電動機順序控制時序圖如圖所示。任務四病床呼叫控制系統的編程、調試及運行三相異步電動機順序控制時序圖任務四病床呼叫控制系統的編程、調試及運行敘述病床呼叫系統的控制原理2.AddYourTextinhere

原理說明：任務四病床呼叫控制系統的編程、調試及運行用戶程序的運行3.打開D:＼PLC＼Samples文件夾中的用戶程序program24，實施運行和監控。任務四病床呼叫控制系統的編程、調試及運行知識鏈接病床呼叫系統編程方案一、病人床頭前的呼叫器按單數次時，將病人所在床號對應的數字傳送給對應的數據寄存器，病人床頭前的呼叫器按雙數次時，將數據0傳送給對應的數據寄存器。這樣就可以準確地將呼叫病人的呼叫信息放置在固定的數據寄存器中，以便執行數碼顯示輸出。病床呼叫定位1.任務四病床呼叫控制系統的編程、調試及運行病床呼叫數碼顯示2.設置定時器T2延時時間為300（30s），用其常閉觸點給線圈供電，形成自振蕩電路。利用觸點比較指令按每隔5s輪流顯示各病床的呼叫信息。當有病人呼叫時，利用7段數碼顯示指令，將對應的數字傳送給輸出繼電器，呼叫病人的床位號就會顯示在數碼管上。任務四病床呼叫控制系統的編程、調試及運行觸點比較指令的編程操作1.1）起始觸點比較指令的編程操作運行GXWorks2編程軟件，在編程界面中進行起始觸點比較指令的編程操作。起始觸點比較指令編輯方法三菱GXWorks2編程軟件的基本操作二、任務四病床呼叫控制系統的編程、調試及運行運行GXWorks2編程軟件，在編程界面中進行串接觸點比較指令的編程操作。串接觸點比較指令編輯方法2）串接觸點比較指令的編程操作任務四病床呼叫控制系統的編程、調試及運行運行GXWorks2編程軟件，在編程界面中進行并接觸點比較指令的編程操作。串接觸點比較指令編輯方法3）并接觸點比較指令的編程操作任務四病床呼叫控制系統的編程、調試及運行交替觸點指令的編程操作2.運行GXWorks2編程軟件，在編程界面中進行交替觸點指令的編程操作。交替觸點指令編輯方法任務四病床呼叫控制系統的編程、調試及運行七段譯碼指令的編程操作3.任務四病床呼叫控制系統的編程、調試及運行運行GXWorks2編程軟件，在編程界面中進行七段譯碼指令的編程操作。七段譯碼指令編輯方法任務描述由三個競賽組構成了搶答顯示系統，利用FX2NPLC實現搶答顯示系統的電氣控制。任務五搶答器控制系統的編程、調試及運行搶答顯示系統示意圖控制方案及要求搶答顯示系統由三個不同年齡結構的參賽隊組成，每個參賽隊面前都有對應的按鈕和指示燈。主持人提出問題后，參賽者開始進行搶答，三個參賽組具有不同的優先級別，兒童組按下SB11、SB12兩個按鈕中的任意一個，指示燈HL1都亮；學生組按下SB21后，指示燈HL2亮，表示搶答成功；教師必須同時按下SB31和SB32兩個按鈕，指示燈HL3才亮。搶答者搶答成功后，開始回答問題。之后由主持人按下復位按鈕SB4，搶答成功的燈熄滅，開始進行下一輪搶答。如果參賽者在主持人打開SA開關的8s內壓下按鈕，電磁線圈將使彩球搖動，表示參賽者獲得一次幸運機會。要求學生根據I/O地址的分配、PLC接線圖編寫PLC用戶應用程序。任務五搶答器控制系統的編程、調試及運行理論知識要點三菱FX2N系列PLC子程序一、子程序是主程序中的一段分支程序，子程序通常不能獨立運行,必須由主程序調用。子程序的開始都有一個入口地址，最后一條指令一定是返回指令，以便于子程序執行完后又能返回到主程序繼續執行后面的程序段。子程序的概念1.任務五搶答器控制系統的編程、調試及運行子程序的調用流程任務五搶答器控制系統的編程、調試及運行子程序的嵌套2.子程序的嵌套是指在子程序中再次調用其他子程序。這里需要特別提示的是，子程序嵌套和子程序的多次調用不是同一概念，子程序的多次調用是指在主程序中，多次去調用相同的子程序。三菱PLC子程序的嵌套一般不超過5層，過多的嵌套可能會增加程序的運行時間，甚至造成程序的死循環。任務五搶答器控制系統的編程、調試及運行子程序嵌套結構任務五搶答器控制系統的編程、調試及運行子程序的優點3.利用子程序可以將程序分割成易于管理的小塊，使程序的結構簡單，方便工程技術人員閱讀、調試、查詢和維護。可以將具有相同功能的程序內容歸納為子程序，在需要時隨時調用，這極大地解決了程序臃腫問題，也可以縮短程序掃描的時間。任務五搶答器控制系統的編程、調試及運行三菱FX2N系列PLC的功能指令二、條件跳轉指令1.條件跳轉指令CJ可用于跳過執行程序中的某一部分，以減少掃描時間。CJ指令的操作元件是指針，編號為P0～P63，條件跳轉指令的操作數S只能是指針。條件跳轉指令任務五搶答器控制系統的編程、調試及運行當CJ指令的輸入邏輯為斷開時不跳轉，程序按順序執行；當CJ指令的輸入邏輯為接通時，程序跳到指針處執行，其間的梯形圖程序段不執行，元件的狀態和數據被凍結，直到CJ指令的輸入邏輯斷開后，才按照各自的邏輯進行處理。條件跳轉指令的梯形圖任務五搶答器控制系統的編程、調試及運行主程序結束指令3.主程序結束指令為FEND，無操作數，占用一個程序步，表示主程序結束和子程序開始。程序執行到FEND指令時，PLC進行輸入/輸出處理并返回第0步開始新一輪的程序掃描處理。子程序應該放在FEND指令之后。CALL指令調用的子程序必須用SRET指令結束。任務五搶答器控制系統的編程、調試及運行主程序控制指令2.子程序控制指令可以分為子程序調用指令CALL和子程序返回指令SRET。子程序調用和子程序返回指令任務五搶答器控制系統的編程、調試及運行子程序調用指令CALL使用時要帶有操作數，即指針P0～P62，SRET指令使用時無操作數。通常，子程序寫在主程序結束指令的后面。子程序控制指令的梯形圖任務五搶答器控制系統的編程、調試及運行任務準備本工作任務選用的是FX2N-16MR-001型PLC，用來實現搶答顯示系統的控制。PLC的I/O地址分配1.任務五搶答器控制系統的編程、調試及運行PLC電氣接線圖2.搶答顯示系統的PLC電氣接線圖任務五搶答器控制系統的編程、調試及運行任務實施

（1）利用GXWorks2編程軟件，實現搶答顯示系統的PLC編程。編寫梯形圖用戶程序1.搶答顯示系統梯形圖程序任務五搶答器控制系統的編程、調試及運行搶答顯示系統梯形圖程序任務五搶答器控制系統的編程、調試及運行（2）搶答顯示系統控制時序圖如圖所示。搶答顯示系統控制時序圖任務五搶答器控制系統的編程、調試及運行敘述搶答器系統的控制原理2.AddYourTextinhere

原理說明：任務五搶答器控制系統的編程、調試及運行用戶程序的運行3.打開D:＼PLC＼Samples文件夾中的用戶程序program25，實施運行和監控。任務五搶答器控制系統的編程、調試及運行

搶答器顯示系統的編程方案一、大部分搶答器在設計時，都是通過判別有效搶答信號來屏蔽其他搶答者的，如4人參與搶答，當1號搶答成功時，2、3、4號再次搶答時無效。同理，2號搶答成功時，1、3、4號再次搶答時無效。這些屏蔽程序按照組合關系需要逐個列出。由此可知，多個人參與搶答時，會使程序顯得臃腫和煩瑣。如果將搶答按鈕連接到輸入繼電器組合中，搶答成功指示燈（或對應的數碼）連接到輸出繼電器組合中，那么只需判別KnM0是否大于零，就可以快速得出是否有人搶答的信息。搶答信息的判斷1.知識鏈接任務五搶答器控制系統的編程、調試及運行當判別KnM0大于零時，表示有人參與了搶答，此時，可進入子程序，在子程序中將KnM0的數據傳送給KnY000，則搶答成功的人面前的指示燈（或對應的數碼）就會得出相應的指示。為了實現搶答者信號的唯一性，可在子程序中將輔助繼電器Mn置位，當Mn的當前狀態為接通時，禁止執行子程序（在執行子程序的邏輯條件中，串接Mn的非狀態）。這樣，子程序只執行了1個掃描周期，所以，KnM0后來發生狀態的改變將不再傳送給KnY000。因為搶答者之間的時間差遠遠大于1個掃描周期的時間，所以這種定位方式的成功率幾乎為100%。搶答者的定位2.任務五搶答器控制系統的編程、調試及運行三菱GXWorks2編程軟件的基本操作二、條件跳轉指令的編程操作1.運行GXWorks2編程軟件，在編程界面中進行條件跳轉指令的編程操作。條件跳轉指令編輯方法任務五搶答器控制系統的編程、調試及運行條件跳轉指令的編程操作2.運行GXWorks2編程軟件，在編程界面中進行主程序結束指令的編程操作。主程序結束指令編輯方法任務五搶答器控制系統的編程、調試及運行子程序控制指令的編程操作3.運行GXWorks2編程軟件，在編程界面中進行子程序控制指令的編程操作。子程序控制指令編輯方法任務五搶答器控制系統的編程、調試及運行任務描述利用FX2N

PLC實現產品的檢查與分選控制，生產加工后的工件產品（正品、次品）在傳送帶上行進，通過產品質量檢測傳感器的檢測將次品進行定位、剔除等操作。任務六產品檢查與分選控制的編程、調試及運行產品檢測與分選控制系統示意圖控制方案及要求工件產品在傳送帶上按照固定的節拍行進，行進過程中通過產品質量傳感器的檢測將次品進行定位，經過8拍的繼續行進到達次品分選區，傳送帶停止運行，由電磁鐵推動次品至次品儲料區。次品剔除傳感器收到檢測信號后確認次品已從傳送帶上剔除并重新起動傳送帶繼續運行。產品經過定位和分選后，次品剔除傳感器沒有收到檢測信號或傳送帶電動機過載時，系統會自動報警。任務六產品檢查與分選控制的編程、調試及運行三菱FX2N系列PLC的中斷處理一、中斷事件包括輸入中斷、定時中斷、高速計數器中斷。發生中斷事件時（軟中斷或硬中斷），CPU停止執行當前的工作，而立即執行預先寫好的中斷處理程序，這一過程不受PLC掃描工作方式的影響，可使PLC迅速地響應中斷事件。中斷處理完成后，繼續返回至運行程序的斷點繼續執行原有程序。中斷處理的概念1.理論知識要點任務六產品檢查與分選控制的編程、調試及運行終端服務的執行過程2.中斷具有三種方式，即中斷允許（EI）、中斷禁止（DI）和中斷返回（IRET）。在執行程序的過程中，中斷允許至中斷禁止之間，都可以接受中斷申請并執行對應的中斷處理程序。三菱PLC開機運行后為中斷禁止狀態，所以要想在程序運行過程中接受中斷處理申請，則必須在編寫語句時編制中斷允許指令。任務六產品檢查與分選控制的編程、調試及運行三菱PLC的中斷有三種中斷源：外部輸入中斷、內部定時器中斷和高速計數器中斷。這三種中斷的指針（中斷入口地址）是不一樣的。中斷指針的概念3.任務六產品檢查與分選控制的編程、調試及運行中斷指令表示中斷服務程序的入口地址，由中斷指針進行指定，中斷程序需在主程序（FEND）之后進行編寫，中斷指針不能在程序中重復使用。任務六產品檢查與分選控制的編程、調試及運行中斷處理的執行過程中斷處理及中斷優先處理4.（1）中斷允許（2）中斷服務

中斷允許是指PLC只能在中斷允許的情況下才可以進行中斷處理。中斷服務是指PLC處于中斷允許情況下，一旦接收到中斷請求，則必須立刻停止現有程序的執行而轉移至相應的中斷處理程序，直到中斷處理程序執行完畢后，才能返回到原來的程序中繼續執行。任務六產品檢查與分選控制的編程、調試及運行（3）中斷優先（4）中斷嵌套中斷優先是指在任意時刻只能執行一個中斷程序，當有多個中斷申請時，則需要根據它們之間的優先權來決定先執行哪個中斷程序。通常中斷的優先以中斷指針號的大小來決定，即指針號小的享有優先的中斷處理權。中斷嵌套是指在執行中斷程序的過程中，又去執行其他中斷程序。對于三菱PLC而言，它不接受中斷的嵌套處理，即在執行某個中斷時，其他中斷被屏蔽。任務六產品檢查與分選控制的編程、調試及運行三菱FX2N系列PLC中斷控制處理二、外部輸入中斷是利用特定輸入點進行中斷申請，它屬于硬件中斷，在輸入端口X0～X5被分配為中斷信號端口時，接在端口上的開關量信號一旦接通，就向PLC發出中斷請求。PLC立刻轉向該端口規定的中斷服務程序區執行。外部輸入中斷1.任務六產品檢查與分選控制的編程、調試及運行外部中斷處理的工作原理是：當系統處于中斷允許且端口X0出現變化信號時（上升沿或下降沿）CPU分別轉向以I000或I001為中斷指針的中斷處理程序，執行完中斷處理程序后立刻返回斷點程序繼續執行。當系統處于禁止中斷時，即使端口X0出現變化信號（上升沿或下降沿），CPU也不執行以I000或I001為中斷指針的中斷處理程序。任務六產品檢查與分選控制的編程、調試及運行內部定時器中斷2.內部定時器中斷是一種按一定時間自動進行的中斷，其間隔時間可以設置，不受掃描周期的影響。內部定時器中斷適用于掃描時間較長而又需及時處理的場合。內部定時器中斷的工作原理是當系統處于中斷允許時，按照預定的時間執行中斷處理程序。其中斷指針地址為I6□□。中斷處理程序完成后，立刻返回斷點程序繼續執行。任務六產品檢查與分選控制的編程、調試及運行高速計數器中斷是一種軟件中斷，必須與高速計數器指令DHSCS一起使用，當高速計數器的當前值與設定值相等時，執行指令中的指定中斷處理程序。高速計數器中斷3.任務六產品檢查與分選控制的編程、調試及運行三菱FX2N系列PLC的功能指令二、加1指令1.加1指令INC是當條件滿足時，每個掃描周期都將執行加1運算，通常輸入條件要附加上微分指令，以保證每個周期只加1次。加1指令任務六產品檢查與分選控制的編程、調試及運行當INC指令的輸入邏輯為接通時，程序自動將目標寄存器中的數據加1。當輸入繼電器X001閉合時，程