任務一

項目一FX5UPLC順控程序指令的編程及應用三相異步電動機單向運行的PLC控制在“電機與電氣控制技術”課程中我們已經學習了電動機單向控制電路，本任務我們將學習利用PLC實現電動機單向運行控制，學習時應注意兩者的異同之處。當采用PLC控制電動機單向運行時，必須將按鈕的控制信號送到PLC的輸入端，經過程序運行，再將PLC的輸出去驅動接觸器KM線圈通電，電動機才能運行。那么，如何將按鈕、接觸器等低壓電器與PLC輸入、輸出端口連接，如何編寫PLC控制程序？這需要用到PLC內部的編程元件輸入繼電器X、輸出繼電器Y以及相關的順控程序指令。一、任務導入項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制二、知識準備

PLC的產生與發展（一）認識PLCPLC產生的背景：

1968年美國通用汽車公司（GM），為了適應汽車型號的不斷更新，生產工藝不斷變化的需要，實現小批量、多品種生產，希望能有一種新型工業控制器，它能做到盡可能減少重新設計和更換繼電器控制系統及接線，以降低成本，縮短周期。

PLC的產生項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制①編程簡單，可在現場修改程序。②維護方便，采用模塊式結構。③可靠性高于繼電器控制柜。④體積小于繼電器控制柜。⑤成本可與繼電器控制柜競爭。⑥可將數據直接送入計算機。⑦可直接使用市電交流輸入電壓。⑧輸出采用市電交流電壓，能直接驅動電磁閥、交流接觸器等。⑨通用性強，擴展方便。⑩能存儲程序，存儲器容量可以擴展到4KB。1968年，GM公司提出十項設計標準：項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制1969年，美國數字設備公司(DEC)研制出第一臺PLCPDP-14，并在美國通用汽車自動裝配線上試用，獲得成功。這種新型的電控裝置由于優點多、缺點少，很快就在美國得到了推廣應用，1971年日本從美國引進這項技術試制出日本第一臺PLC，1973年德國西門子公司研制歐洲第一臺PLC，我國1974年開始研制，1977年開始工業應用。1970—1980年：PLC的結構定型階段。1980—1990年：PLC的普及階段。1990—2000年：PLC的高性能與小型化階段。2000年至今：PLC的高性能與網絡化階段。

PLC的發展項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制國產品牌項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制國產PLC主要為中小型，具有代表性企業的產品有：無錫信捷電氣股份有限公司生產的小型XC系列、XD系列，中型XS系列、XG系列及薄型XL系列；深圳市矩形科技有限公司生產的N80、N90及CMPAC系列；南大傲拓科技江蘇股份有限公司生產的NJ200小型PLC、NJ300中型PLC、NJ400中大型PLC、NA2000智能型PLC等；深圳市匯川技術股份有限公司生產的HU系列小型PLC（H2U系列、H3U系列、H5U系列）、中型PLC（AM400系列、AM600系列）等。近年來，國產PLC發展非常迅猛，盡管目前我國國產PLC與歐美、日本等發達國家的PLC仍有一定的差距，但是，我們相信，通過國人的不懈努力，在不久的將來我們將迎頭趕上甚至超越。PLC的發展趨勢主要體現在規模化、高性能、多功能、模塊智能化、網絡化、標準化等幾個方面。項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制西門子S7-200SMART系列、S7-1200系列、S7-1500系列、S7-300系列、S7-400系列，三菱FX3、iQ-F、iQ-R、iQ-L、L及Q系列，歐姆龍的CP1、CJ1、CJ2、CS1、C200H系列等。國外品牌S7-1200系列S7-1500系列S7-300系列S7-400系列西門子PLC三菱PLC國外品牌項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制1987年，國際電工委員會（InternationalElectrotechcialCommission，IEC）定義：

PLC的定義項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制“可編程序控制器是一種數字運算操作的電子系統，專為在工業環境下應用而設計。它采用可編程序的存儲器，用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，并通過數字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。可編程控制器及其有關外圍設備，都應按易于與工業系統聯成一個整體，易于擴充其功能的原則設計。”可靠性高，抗干擾能力強。編程簡單、使用方便。功能完善、通用性強。設計安裝簡單、維護方便。體積小、重量輕、能耗低，易于實現機電一體化。

PLC的特點項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制開關量邏輯控制模擬量過程控制運動控制通信聯網多級控制現場數據處理

PLC的應用領域項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制按照結構形式分按功能分整體式PLC模塊式PLC低檔PLC中檔PLC高檔PLC

PLC的分類按I/O點數分微型PLC小型PLC中型PLC大型PLC項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制圖1-1整體式PLCa）三菱FX5U系列PLC

b）西門子S7-1200系列PLCa）三菱Q系列PLC

b）西門子S7-1500系列PLC圖1-2模塊式PLC（二）PLC的基本組成與工作原理

PLC的硬件組成項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制圖1-3整體式PLC組成框圖外部設備現場用戶輸出設備中央處理器（CPU）控制器運算器輸出單元輸入單元系統存儲器用戶存儲器擴展接口通信接口編程設備計算機打印機等傳感器按鈕、開關現場信號電磁閥中間繼電器執行器現場用戶輸入設備擴展設備擴展單元通信模塊功能模塊電源變換器～110V/220V市電PLC基本單元寄存器圖1-4模塊式PLC組成框圖PLC的硬件組成通信接口擴展接口中央處理器(CPU)存儲器輸入/輸出接口電路電源項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制

中央處理器

CPU是PLC的核心，PLC中所配置的CPU隨機型不同而不同。常用CPU有三類：通用微處理器、單片微處理器和位片式微處理器。中央處理器具有以下功能：①接收并存儲從編程器輸入的用戶程序和數據。②診斷電源、PLC內部電路的工作故障和編程中的語法錯誤等。③通過輸入接口接收現場的狀態和數據，并存入輸入映像寄存器或數據寄存器中。④從存儲器逐條讀取用戶程序，經過解釋后執行。⑤根據執行的結果，更新有關標志位的狀態和輸出映像寄存器的內容，通過輸出單元實現輸出控制。有些PLC還具有制表打印或數據通信等功能。a）漏型輸入接口電路

b）源型輸入接口電路圖1-5AC電源型開關量輸入接口電路項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制a）漏型輸入接口電路

b）源型輸入接口電路圖1-6DC電源型開關量輸入接口電路

a）

繼電器輸出接口電路

b）晶體管輸出接口電路（漏型）

c）晶體管輸出接口電路（源型）圖1-7開關量輸出接口電路項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制

PLC的軟件組成

系統程序相當于PLC的操作系統，主要功能是時序管理、存儲空間分配、系統自檢和用戶程序編譯等。

用戶程序用戶程序是用戶根據控制要求，按系統程序允許的編程規則，用廠家提供的編程語言編寫的程序。項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制1994年5月，國際電工委員會（IEC）公布了可編程控制器標準（IEC1131）,其中第3部分（IEC1131-3）關于PLC的編程語言標準中詳細說明了5種PLC編程語言：梯形圖（LadderDiagram，LD）、指令表（InstrutionList，IL）、順序功能圖（SequentialFunctionChart，SFC）、功能塊圖（FunctionBlockDiagram，FBD）及結構化文本（StructuredText，ST）。梯形圖（LD）語言

圖1-8電動機單向運行梯形圖序號名稱低壓繼電器符號PLC軟繼電器符號1常開觸點2常閉觸點3線圈表1-1繼電器-接觸器控制系統中低壓繼電器符號和PLC軟繼電器符號對照表項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制梯形圖語言是在觸點與線圈構成的回路中通過串聯與并聯的組合表示由AND/OR組成的邏輯運算，記述順控程序的語言。指令表（IL）項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制程序步數指令助記符操作數程序步數指令助記符操作數0LDX06ANIX22ORY08OUTY04ANIX110END

表1-2指令表PLC的指令是一種與計算機匯編語言中的指令極其相似的助記符表達式，由指令組成的程序稱為指令表程序。指令表也稱為語句表，它是由語句表指令根據一定的順序排列而成。一般情況下，每條指令由助記符（或稱為操作碼）和操作數（或稱為目標元件）兩部分組成，也有少數只有助記符而沒有操作數的指令，稱為無操作數指令。助記符表示要執行的功能，操作數表示操作的地址或一個預先設定的值。指令表程序和梯形圖程序有嚴格的對應關系。順序功能圖（SFC）項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制圖1-9順序功能圖順序功能圖又稱為狀態轉移圖，是一種位于其它編程語言之上的圖形語言，它主要用來編制順序控制程序，順序功能圖提供了一種組織程序的圖形方法，在其中可以用其它語言嵌套編程。順序功能圖表示程序的流程，主要由歩、有向連線、轉移條件和動作組成，如圖1-9所示。功能塊圖（FBD）項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制圖1-10功能塊圖功能塊圖與梯形圖、順序功能圖一樣，也是一種圖形化編程語言，是與數字邏輯電路類似的一種PLC編程語言。采用功能塊圖的形式來表示模塊所具有的功能，不同的功能模塊具有不同的功能。基本沿用了半導體邏輯電路的邏輯方塊圖，有數字電路基礎的技術人員很容易上手和掌握編程語言。結構化文本（ST）項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制圖1-11ST程序結構化文本語言是具有與C語言等相似的語法結構的文本形式的程序語言。適用于對梯形圖語言難以表現的復雜處理進行編程的情況。ST語言支持控制語法、運算式、功能塊(FB)、函數(FUN)，不僅可以完成PLC典型應用（如輸入/輸出、定時、計數等），還可以具有循環、選擇、數組、高級函數等高級語言的特性。基于GXWorks3編程環境下，目前FX5UPLC可運行梯形圖、功能塊圖、順序功能圖及結構化文本4種編程語言。

PLC的工作原理

PLC的動作過程PLC的工作方式是一個不斷循環的順序掃描工作方式，即串行工作方式。每一次掃描所用的時間稱為掃描周期。繼電-接觸器控制系統采用的是并行工作方式。項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制FX5UCPU模塊有3種動作狀態，即RUN（運行）狀態、STOP（停止）狀態、PAUSE（暫停）狀態。在RUN狀態，CPU按照程序指令順序重復執行用戶程序，并輸出運算結果；在STOP狀態，CPU中止用戶程序的執行，但可將程序和硬件設備信息下載到CPU中；PAUSE狀態，CPU保持輸出及軟元件存儲器的狀態不變，中止程序運算的狀態。圖1-13PLC的工作過程PLC的工作過程：輸入采樣階段、程序執行階段、輸出刷新階段。

PLC的工作方過程項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制（三）三菱FX5UPLC基礎

FX5UPLC型號項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制FX5U—○○M□/□系列名稱輸入/輸出的總點數CPU模塊輸入/輸出方式：R/ES為AC電源，DC24V（漏型/源型）輸入，繼電器輸出；T/ES為AC電源，DC24V（漏型/源型）輸入，晶體管（漏型）輸出；T/ESS為AC電源，DC24V（漏型/源型）輸入，晶體管（源型）輸出；R/DS為DC電源，DC24V（漏型/源型）輸入，繼電器輸出；T/DS為DC電源，DC24V（漏型/源型）輸入，晶體管（漏型）輸出；T/DSS為DC電源，DC24V（漏型/源型）輸入，晶體管（源型）輸出。圖1-14FX5UPLC系統整體構成示意圖

FX5UPLC的系統基本構成項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制CPU模塊擴展模塊擴展板擴展適配器擴展延長電纜連接器轉換適配器終端模塊FX5UPLC系統硬件輸入端子輸入顯示輸出端子輸出顯示CPU狀態指示燈次段擴展連接器蓋板電源端子連接器蓋板：用于保護連接擴展板用的連接器、電池等狀態指示燈內置以太網通信用連接器左上蓋板：用于保護蓋板下的SD存儲卡槽、RUN/STOP/RESET開關、RS-485通信用端子排、模擬量輸入/輸出端子排等部件圖1-15FX5UPLC正面外觀圖FX5UPLC正面外觀圖項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制表1-4FX5UPLC輸入規格

FX5UPLC的輸入/輸出技術指標項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制項目規格輸入點數FX5U-32M□

16FX5U-64M□32FX5U-80M□40連接形式直流，范圍為（1-15%）×24V～（1+20%）×24V輸入形式5.3mA/DC24V輸入信號電壓4.0mA/DC24V輸入信號電流X0～X175.3mA/DC24VX20以后4.0mA/DC24V輸入阻抗X0～X174.3kΩX20以后5.6kΩ項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制項目規格輸入ON靈敏度電流X0～X173.5mA以上X20以后3.0mA以上輸入OFF靈敏度電流1.5mA以下輸入響應頻率FX5U-32M□

X0～X5200kHz讀取50～200kHz響應頻率的脈沖時，請使用屏蔽線按三菱FX5U用戶手冊(硬件篇)要求接線FX5U-64M□、FX5U-80M□X0～X7FX5U-32M□

X6～X1710kHzFX5U-64M□、FX5U-80M□X10～X17FX5U-64M□、FX5U-80M□X20以后0.1±0.05kHz脈沖波形波形T1（脈寬）T2（上升沿/下降沿時間）FX5U-32M□

X0～X52.5μs以上1.25μs以下FX5U-64M□、FX5U-80M□X0～X7項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制項目規格脈沖波形FX5U-32M□

X6～X1750μs以上25μs以下FX5U-64M□、FX5U-80M□X10～X17輸入響應時間（H/W濾波器延遲）FX5U-32M□

X0～X5ON時：2.5μs以下OFF時：2.5μs以下FX5U-64M□、FX5U-80M□

X0～X7FX5U-32M□

X6～X17ON時：30μs以下OFF時：50μs以下FX5U-64M□、FX5U-80M□

X10～X17FX5U-64M□、FX5U-80M□

X20以后ON時：50μs以下OFF時：150μs以下輸入響應時間（數字式濾波器設定值）無、10μs、50μs、0.1ms、0.2ms、0.4ms、0.6ms、1ms、5ms、10ms（初始值）、20ms、70ms在噪音較多的環境中使用時，請對數字式濾波器進行設定輸入信號形式(輸入傳感器形式)無電壓觸點輸入漏型：NPN集電極開路型晶體管源型：PNP集電極開路型晶體管輸入回路絕緣光耦絕緣輸入動作顯示輸入接通時LED燈亮表1-5

FX5U系列PLC輸出規格項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制項目規格繼電器輸出晶體管輸出輸出點數/點FX5U-32MR/□16FX5U-32MT/□16FX5U-64MR/□32FX5U-64MT/□32FX5U-80MR/□40FX5U-80MT/□40連接方式裝卸式端子排(M3螺絲)裝卸式端子排(M3螺絲)輸出形式繼電器FX5U-□MT/□S晶體管/漏型輸出FX5U-□MT/□SS晶體管/源型輸出外部電源DC30V以下，AC240V以下（不符合CE、UL、cUL規格時為AC250V以下）DC5～30V最大負載2A/1點每個公共端的合計電流如下：輸出4點/1個公共端，8A以下輸出8點/1個公共端，8A以下0.5A/1點每個公共端的合計電流如下：輸出4點/1個公共端，0.8A以下輸出8點/1個公共端，1.6A以下表1-5

FX5U系列PLC輸出規格（續）項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制項目規格繼電器輸出晶體管輸出最小負載DC5V2mA（參考值）—開路漏電流—0.1mA以下/DC30VON時壓降—Y0～Y31.0V以下Y4以后1.5V以下響應時間OFF→ON約10msY0～Y32.5μs以下/10mA以上（DC5-24V）ON→OFF約10msY4以后0.2ms以下/200mA以上（DC24V）回路絕緣機械隔離光電耦合絕緣輸出動作指示輸出接通時LED燈亮輸出接通時LED燈亮

FX5UPLC的安裝與接線項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制

PLC的安裝圖1-17推出PLC基本單元上的DIN導軌安裝用卡扣圖1-18CPU模塊掛上DIN導軌圖1-19將CPU模塊安裝用卡扣鎖在DIN導軌上圖1-20直接安裝項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制

PLC端子排分布與功能圖1-21FX5U-32MR/ES型PLC的端子排列圖1-22FX5UCPU模塊輸入接口器件接線（漏型）a）含三線傳感器的輸入信號連接b）含兩線傳感器的輸入信號連接項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制

PLC的接線圖1-23FX5UCPU模塊輸出接口器件接線a）晶體管輸出（漏型）b）繼電器輸出接線項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制（四）PLC的輸入、輸出繼電器圖1-24輸入繼電器等效電路需要注意的是，輸入繼電器只能由外部信號來驅動，不能用程序或內部指令來驅動，其觸點也不能直接輸出去驅動執行元件。輸入繼電器的地址編號采用八進制。輸入繼電器PLC用來接收外部開關信號的元件。輸入繼電器是光電隔離的電子繼電器，其常開觸點和常閉觸點在編程中使用次數不限。

輸入繼電器（X元件）項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制a）漏型b）源型

輸出繼電器是將PLC內部信號輸出傳給外部負載（用戶輸出設備）的元件。輸出繼電器的外部輸出觸點接到PLC的輸出端子上。輸出繼電器線圈是由PLC內部程序的指令驅動，其線圈狀態傳送給輸出接口，再由輸出接口對應的硬觸點來驅動外部負載。輸出繼電器的地址編號也采用八進制。圖1-25輸出繼電器等效電路

輸出繼電器（Y元件）項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制（五）運算開始、輸出線圈及順控程序結束指令表1-6運算開始、輸出線圈及順控程序結束指令使用要素

運算開始、輸出線圈及順控程序結束指令使用要素項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制名稱助記符功

能梯形圖表示FBD/LD表示ST表示目標元件取LD常開觸點邏輯運算開始FBD/LD語言與梯形圖語言一樣，使用觸點表述為代入語句、操作符、控制語句等在ST語言中可能有LD、AND、OR等的無直接適用于觸點的指令(符號)的情況通過代入語句構成的情況下，按下述示例記述示例Y0:=(X0ORX1)ANDX2ANDNOTX3;Y1:=NOTX4ORNOTX5;位元件：X、Y、M、L、SM、F、B、SB、S字元件D、W、SD、SW、R、U□\G□的位指定定時器（T、ST）、計數器（C、LC）的觸點取反LDI常閉觸點邏輯運算開始（五）運算開始、輸出線圈及順控程序結束指令表1-6運算開始、輸出線圈及順控程序結束指令使用要素（續）

運算開始、輸出線圈及順控程序結束指令使用要素項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制名稱助記符功

能梯形圖表示FBD/LD表示ST表示目標元件輸出線圈OUT將OUT指令之前的運算結果輸出到指定的軟元件中ENO:=OUT(EN,d);位元件：Y、M、L、SM、F、B、SB、S字元件D、W、SD、SW、R、U□\G□的位指定定時器（T、ST）、計數器（C、LC）的線圈順控程序結束END表示包含了主程序、子程序、中斷程序的程序的最終——無

LD、LDI、OUT及END使用說明1）LD指令用于將常開觸點與左母線相連；LDI指令用于將常閉觸點與左母線相連。另外與后面的ANB、ORB指令組合，在電路塊或分支起點處也要使用LD、LDI指令。2）LD、LDI指令在驅動字軟件的位指定時，指定的位是按16進制數標注的，如U0\G3的b13位，寫成U0\G3.D。4）OUT指令可連續使用，且使用不受次數限制。5）OUT指令驅動T、C、ST、LC時，必須在OUT指令后設定常數。6）在調試程序時，插入END指令使程序分段，可以提高調試速度。項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制3）OUT指令不能驅動X元件。a）梯形圖b）ST

應用舉例圖1-26LD、LDI、OUT及END指令的應用項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制（六）串聯連接、并聯連接指令表1-7AND、ANI指令的使用要素

串聯連接指令項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制名稱助記符功

能梯形圖表示FBD/LD表示ST表示目標元件與AND常開觸點串聯連接FBD/LD語言與梯形圖語言一樣，使用觸點表述為代入語句、操作符、控制語句等在ST語言中可能有LD、AND、OR等的無直接適用于觸點的指令(符號)的情況通過代入語句構成的情況下，按下述示例記述示例Y0:=(X0ORX1)ANDX2ANDNOTX3;Y1:=NOTX4ORNOTX5;位元件：X、Y、M、L、SM、F、B、SB、S字元件D、W、SD、SW、R、U□\G□的位指定定時器（T、ST）、計數器（C、LC）的觸點與非ANI常閉觸點串聯連接

AND、ANI指令使用要素

AND、ANI指令使用說明1）AND、ANI指令用于單個常開、常閉觸點的串聯，串聯觸點的數量不受限制，即該指令可以重復使用。2）當串聯兩個或以上的并聯觸點時，需用ANB指令。項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制

應用舉例圖1-27AND、ANI指令應用項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制名稱助記符功

能梯形圖表示FBD/LD表示ST表示目標元件或OR常開觸點并聯連接FBD/LD語言與梯形圖語言一樣，使用觸點表述為代入語句、操作符、控制語句等在ST語言中可能有LD、AND、OR等的無直接適用于觸點的指令(符號)的情況通過代入語句構成的情況下，按下述示例記述示例Y0:=(X0ORX1)ANDX2ANDNOTX3;Y1:=NOTX4ORNOTX5;位元件：X、Y、M、L、SM、F、B、SB、S字元件D、W、SD、SW、R、U□\G□的位指定定時器（T、ST）、計數器（C、LC）的觸點或非ORI常閉觸點并聯連接表1-7OR、ORI指令的使用要素

并聯連接指令

OR、ORI指令使用要素項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制

OR、ORI指令使用說明1）OR、ORI指令是從該指令的當前步開始，對前面的LD或LDI指令并聯連接的指令，并聯連接的次數沒有限制，即OR、ORI指令可以重復使用。2）OR、ORI指令用于單個觸點與前面的電路并聯，并聯觸點的左端接到該指令所在電路塊的起始點（LD或LDI點）上，右端與前一條指令對應觸點的右端相連，即單個觸點并聯到它前面已經連接好的電路的兩端（兩個及以上觸點串聯連接的電路塊并聯連接時，要用后續的ORB指令）。項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制

應用舉例a）梯形圖b）ST圖1-28OR、ORI指令應用（七）梯形圖結構項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制圖1-29梯形圖結構

母線左右母線在分析梯形圖的邏輯關系時，可以假設左右兩側母線之間有一個左正右負的直流電源電壓，母線之間有“能流”從左向右流動（一般右母線不畫）。（七）梯形圖結構項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制

梯級和分支梯級又稱為邏輯行，它是梯形圖的基本組成部分，梯級是指從梯形圖的左母線出發，經過驅動條件和驅動輸出到達右母線所形成的一個完整的信號流回路。每個梯級至少有一個輸出元件或指令，全部梯形圖就是由多個梯級從上到下連接而成。當一個梯級有多個輸出時，其余的輸出所在的支路稱為分支。分支和梯級輸出共一個驅動條件時，為一般分支。如分支上本身還有觸點等驅動條件，稱為堆棧分支。在堆棧分支后的所有分支均為堆棧分支。梯級本身是一行程序行，一個分支也是一行程序行。項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制

步序編址針對每一個梯級，在左母線左側有一個數字，這個數字的含義是該梯級的程序步編址的首址。什么是程序步？這是三菱FX系列PLC用來描述其用戶程序存儲容量的一個術語。每一步占用一個字（WORD）或2字節（B），一條順控程序指令占用1步（或2步、3步、4歩、5步），步的編址是從0開始，到END結束。用戶程序的程序步不能超過PLC用戶程序容量程序步。在梯形圖上，每一梯級左母線前的數字表示該梯級的程序步首址。例如圖中，第1個梯級數字為0，表示該梯級程序占用程序步編號從0開始。而第2個梯級數字為18，表示該梯級程序占用程序步編號從18開始。由此，也可推算出第1梯級程序占用10步存儲容量。最后，END指令的梯級數字為27，表示全部梯形圖程序占用27步存儲容量。

驅動條件在梯形圖中，驅動條件是指編程位元件的觸點邏輯關系組合，僅當這個組合邏輯結果為1時，輸出元件才能被驅動。對某些指令來說，可以沒有驅動條件，這時指令直接被執行。1）梯形圖按自上而下，從左向右的順序排列。每一驅動輸出或應用指令為一邏輯行。每一邏輯行總是起于左母線，經觸點的連接，然后終止于輸出或功能指令。注意：左母線與線圈之間要有觸點，而線圈與右母線之間則不能有任何觸點。2）梯形圖中的觸點可以任意串聯或并聯，且使用次數不受限制，但繼電器線圈只能并聯不能串聯。3）梯形圖中除了輸入繼電器X沒有線圈只有觸點外，其他繼電器（特殊繼電器除外）既有線圈又有觸點。4）一般情況下，梯形圖中同一元件的線圈只能出現一次。5）在梯形圖中，不允許出現PLC所驅動的負載（如接觸器線圈、電磁閥線圈和指示燈等），只能出現相應的PLC輸出繼電器的線圈。（八）順控程序指令編制梯形圖的基本規則（一）項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制

GXWorks3軟件安裝（九）GXWorks3編程軟件及使用項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制

GXWorks3軟件簡介GXWorks3編程軟件可以在三菱電機自動化（中國）有限公司的官網上免費下載。GXWorks3編程軟件能夠完成R系列、LH系列、Q系列、L系列、NC系列、FX5系列的PLC的梯形圖、FBD、SFC和ST語言的編輯，該軟件能打開使用GXWorks2、GXDeveloper軟件編寫的程序，極大地方便了PLC升級換代。軟件下載完成后，首先進行解壓，然后打開軟件安裝包的Disk1文件夾下找到三“setup.exe”運行文件，并右擊，在彈出的快捷菜單中選擇“以管理員身份運行”命令，單擊后安裝即可。

GXWorks3編程軟件使用

新建工程圖1-31新建工程對話框選擇菜單命令“工程”→“新建”執行，或者單擊工具欄中的“新建”圖標，彈出如圖1-31所示的“新建工程”對話框。選擇：系列為“FX5CPU”，機型為“FX5U”，程序語言為“梯形圖”。項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制注意：系列和機型兩項是必須設置項，且須與所連接的PLC一致，否則程序將無法寫入PLC。圖1-32梯形圖編輯界面項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制編輯界面主要由標題欄、菜單欄、工具欄、導航窗口、工作窗口、部件選擇窗口、交叉參照窗口及狀態欄8部分構成。界面各組成部分含義如下：①標題欄：用于顯示項目名稱和程序步數。②菜單欄：以菜單方式調用編程工作所需的各種命令。③工具欄：提供常用命令的各種快捷圖標按鈕，便于快速調用。④導航窗口：導航窗口位于最左側，可自動折疊（隱藏）或懸浮顯示；以樹狀結構形式顯示工程內容；通過樹狀結構可以進行新建數據或顯示所編輯畫面等操作。⑤工作窗口：進行程序編寫、運行狀態監視的工作區域。⑥部件選擇窗口：該窗口以一覽形式顯示用于創建程序的指令或FB等，可以通過拖拽方式將指令放置到工作窗口進行程序編輯。該窗口也可自動折疊（隱藏）或懸浮顯示。⑦監看窗口：從監看窗口可選擇性查看程序中的部分軟元件或標簽，查看運行數據。⑧狀態欄：顯示當前進度和其他相關信息。

模塊配置圖1-33模塊配置圖的創建項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制

模塊配置圖1-34CPU型號的選擇項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制

模塊配置圖1-35配置CPU及其他模塊項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制

模塊配置圖1-36模塊參數配置項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制

程序編輯項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制梯形圖程序可以采用指令表、菜單命令/工具欄梯形圖符號/快捷鍵、部件選擇窗口及在編輯區藍色光標處雙擊鼠標左鍵等方法進行程序的輸入和編輯。下面以圖1-37所示的梯形圖為例介紹GXWorks3編程軟件編輯梯形圖的操作步驟，這里主要介紹工具欄上梯形圖符號輸入及指令表輸入兩種方法。圖1-37梯形圖編輯舉例1）工具欄上梯形圖符號輸入。項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制利用工具欄上梯形圖符號進行梯形圖編輯。工具欄上各種梯形圖符號及對應快捷鍵表示的意義如圖1-38所示。圖1-38工具欄上各種梯形圖符號及對應快捷鍵表示的意義1）工具欄上梯形圖符號輸入。圖1-39梯形圖符號輸入項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制然后在該文本框的輸入框通過鍵盤輸入X0，單擊“確定”按鈕，這時，在編輯區出現了一個標號為X0的常開觸點，且呈灰色顯示，表示該程序行進入編輯狀態。至此，常開觸點X0編輯完成。其他的觸點、線圈、應用指令等都可以通過單擊相應的梯形圖符號圖標編輯完成。工具欄上梯形圖符號輸入的操作方法：在梯形圖編輯窗口，先將藍色光標放在編輯區的程序起始位置，然后單擊工具欄上梯形圖符號中的“常開觸點”圖標,或按計算機鍵盤上的快捷鍵F5，則彈出“梯形圖輸入”文本框，如圖1-39所示。2）指令表輸入。項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制在梯形圖編輯窗口，將光標放在編輯區的程序起始位置，用鍵盤輸入指令的助記符和目標元件（兩者間需用空格分開）。例如在開始輸入X0常開觸點時，通過鍵盤剛輸入字母“L”后，即彈出“梯形圖輸入”文本框，并在文本框的下方顯示與輸入指令相近的指令，如圖1-40所示。繼續輸入指令及目標元件“LDX0”按“Enter”鍵或單擊“確定”按鈕，常開觸點X0編輯完成。圖1-40指令表輸入圖1-41梯形圖變換前的界面項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制用相同的方法完成“ANIX1”、“OUTY0”，及“ORY0”的輸入，每條指令編輯完成必須按“Enter”鍵，當光標指向常閉觸點X1與線圈Y1之間的某一單元格時便出現黃色小方框，此時，將光標對準該黃色小方框拖動鼠標左鍵向下即畫一條豎線（如果再向右拖動鼠標左鍵便可畫一條橫線），然后用鍵盤輸入“OUTT0K200”按“Enter”鍵，采用同樣的方法，編輯常開觸點T0及線圈Y1，編輯完成的梯形圖如圖1-41所示。項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制

3）插入和刪除。①插入。將光標定位在要插入的位置，然后選擇菜單命令“編輯”→“行插入”執行，即可實現邏輯行的插入。②刪除。首先將光標放在需要刪除行的起始位置，用鼠標選擇要刪除的行，然后選擇菜單命令“編輯”→“行刪除”執行，即可實現邏輯行的刪除。4）復制和粘貼。首先將光標放在需要復制程序的起始位置，拖動鼠標選中需要復制程序的區域，然后選擇菜單命令“編輯”→“復制”執行或單擊工具欄上“復制”圖標，再將光標放到要粘貼的起始位置，選擇菜單命令“編輯”→“粘貼”執行或單擊工具欄上“粘貼”圖標即可。項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制5）繪制、刪除連線。在梯形圖編輯過程中需要連接橫線時，單擊工具欄上“輸入橫線”圖標，連接豎線時，單擊工具欄上“輸入豎線”圖標；也可以將光標放在需要連線處，當出現黃色小方框時，將光標對準黃色小方框，然后橫向或橫向拖動鼠標即可畫橫線或豎線。刪除橫線或豎線時，首先將光標放在需要刪除的位置，然后單擊工具欄上“橫線刪除”圖標或“豎線刪除”圖標。也可以將光標放在需要刪除連線的首端，當出現黃色小方框時，將光標對準黃色小方框，然后沿著需要刪除的連線橫向或橫向拖動鼠標至連線的末端，即可刪除橫線或豎線。6）梯形圖修改。在梯形圖寫入模式下，將光標放在需要修改的梯形圖處，雙擊鼠標左鍵，彈出“梯形圖輸入”文本框，在該文本框中可進行梯形圖符號或目標元件的修改。圖1-42程序轉換操作

梯形圖轉換項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制圖1-42編制完成的梯形圖呈灰色顯示，此時雖然程序輸入好了，但若不對其進行轉換，則程序是無效的，也不能進行保存、寫入和仿真。梯形圖通過轉換編輯區的程序由灰色自動變成白色，說明程序變換完成。選擇菜單命令“轉換”→“轉換”執行，如圖1-42所示，也可單擊工具欄上“轉換”圖標或按功能鍵F4。轉換無誤后，程序灰色狀態變為白色，如圖1-43所示。圖1-43轉換完成后的程序項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制若無法轉換，表明梯形圖在格式上或語法上有錯誤，并在輸出窗口顯示程序錯誤的信息。重新修改錯誤的梯形圖，然后重新轉換，直到編輯區程序由灰色變成白色。轉換無誤后，程序灰色狀態變為白色，如圖1-43所示。圖1-44“程序檢查”對話框項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制圖1-45“程序檢查”提示框

程序的檢查選擇菜單欄“工具”→“程序檢查”命令執行，彈出“程序檢查”對話框如圖1-44所示。選擇檢查內容、檢查對象，單擊“執行”按鈕，即可對已編輯完成的程序進行指令語法、雙線圈輸出、梯形圖、軟元件、一致性等方面進行檢查，如果沒有錯誤則彈出“程序檢查已完成，無錯誤”提示框，如圖1-45所示，單擊“確定”按鈕，關閉提示框，再單擊“程序檢查”對話框的“關閉”按鈕，關閉該對話框，程序檢查完成。如果存在編寫錯誤，則在編輯區下方的輸出窗口給出程序檢查的錯誤信息，修改程序錯誤再次進行程序檢查直至檢查后無錯誤。1）PLC與計算機的連接。FX5UPLC與計算機之間是通過網線（帶RJ45接頭）連接實現通信的。連接時將計算機的以太網口與FX5UPLC上內置的以太網口用以太網電纜互連，如圖1-46所示。

程序下載與上傳項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制圖1-46FX5UPLC與計算機以太網連接示意圖項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制圖1-47“簡易連接目標設置”對話框2）連接目標設置。在完成計算機與PLC之間的以太網連接后，在圖1-43中，選擇菜單欄“在線”→“當前連接目標”命令執行，或用鼠標雙擊連接目標窗口的“當前連接目標”圖標，彈出“簡易目標設置”對話框，如圖1-47所示，在該對話框中單擊選中“直接連接設置”單選按鈕下的“以太網”單選按鈕，適配器及IP地址可不直接指定，單擊“通信測試”按鈕，如果出現“已成功與FX5UCPU連接”提示框，則可單擊“確定”按鈕后退出。項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制3）程序寫入/讀取。圖1-48“在線數據操作”對話框①程序寫入（下載）。選擇菜單命令“在線”→“寫入至可編程控制器”執行，或單擊工具欄上“寫入至可編程控制器”圖標，就可以打開“在線數據操作”對話框，在該對話框中，選擇需要寫入PLC的內容，其中有參數、全局標簽、程序、軟元件存儲器等。一般情況下，單擊“全選”按鈕，以便將這些內容全部寫入PLC中，如圖1-48所示，然后單擊“執行”按鈕，出現“遠程STOP后，是否執行可編程控制器的寫入？”提示，單擊“是”按鈕，出現詢問“以下文件已存在，是否覆蓋？”信息提示，選擇單擊“是”按鈕，則會彈出表示PLC程序寫入進度的“寫入至可編程控制器”窗口，如圖1-49所示，等一段時間后，PLC程序寫入完成，并顯示已完成信息提示，單擊“確定”按鈕，關閉提示框，然后單擊該對話框上的“關閉”按鈕，完成PLC程序的寫入。圖1-49“寫入至可編程控制器”窗口項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制圖1-50“從可編程控制器讀取”窗口②程序讀取（上傳）。當需要從PLC讀取程序時，也必須將PLC置于STOP模式下，選擇菜單命令“在線”→“從可編程控制器讀取”執行或單擊工具欄上“從可編程控制器讀取”圖標，便彈出“在線數據操作”對話框，在對話框中單擊“全選”按鈕，完成參數、全局標簽和程序等的勾選，再單擊“執行”按鈕，出現詢問“以下文件已存在，是否覆蓋？”信息提示，選擇單擊“是”按鈕，則會出現顯示PLC數據讀取進度的“從可編程控制器讀取”窗口，如圖1-50所示，等一段時間后，PLC程序讀取完成，單擊“關閉”按鈕，這樣就把PLC中的參數、程序等數據讀入計算機。

程序的運行與監視項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制1）程序運行。程序下載完成后，將CPU模塊的動作狀態調至RUN模式（CPU模塊的動作狀態可通過PLC本體左側蓋板下的RUN/STOP/RESET開關調整，將此開關撥至RUN位置可執行程序，撥至STOP位置可停止程序，撥至RESET位置并保持1s后松開，可以復位CPU模塊），通過手動調整PLC本體的RUN/STOP/RESET開關至RUN位置，此時PLC運行指示燈（RUN）點亮，PLC進入運行狀態。2）程序監視。PLC進入運行狀態后，選擇菜單命令“在線”→“監視”→“監視模式”執行，就可在線監視PLC程序的運行狀態。在監視模式下，“閉合”的觸點、“接通”的線圈顯示為深藍色，定時器的當前值顯示在軟元件下方，并不斷變化，如圖1-51所示。選擇監視（寫入模式）時，在監視程序的同時還可以進行程序的在線編輯修改，選擇菜單命令“在線”→“監視”→“監視停止”執行，即可停止監視。項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制3）監看功能。如需要監看并修改不同種類的軟元件或標簽的數值，可通過監看功能實現。GXWorks3編程軟件提供了4個監看窗口。選擇菜單命令“在線”→“監看”→“登錄至監看窗口”執行，即可根據需要選擇性打開監看窗口。在監看窗口“名稱”項目下，依次錄入需要監看的軟元件或標簽，并可修改軟元件或標簽顯示格式和數據類型等參數，設置完成后，即自動更新并顯示實際運行情況，如圖1-53所示。在監看窗口，可通過ON、OFF按鈕修改程序中選擇的位元件狀態，可通過“當前值”文本框修改數據軟元件或數據標簽的當前值。在監視狀態的梯形圖上可以觀察到各輸入及輸出軟元件的狀態，并可選擇菜單命令“在線”→“監視”→“軟元件批量”執行，實現對軟元件的成批監視。圖1-53程序監看窗口圖1-51PLC程序運行的監視狀態項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制圖1-52軟元件的批量監視窗口

程序的模擬調試（仿真）項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制編輯的程序經轉換后，選擇菜單命令“調試”→“模擬”→“模擬開始”執行，或單擊工具欄上的“模擬開始”圖標，彈出圖1-54所示的“GXSimulator3”簡圖，表示模擬調試已啟用。同時，彈出程序寫入模擬PLC中，并顯示寫入進度，如圖1-55所示。寫入完成后，GXSimulator3仿真窗口中PLC運行指示燈自動切換為RUN，此時，程序進入模擬運行狀態。在梯形圖界面，先選中需要調試的輸入元件，然后選擇菜單命令“調試”→“當前值更改”，此時，該元件的觸點變為深藍色，即由斷開強制為接通狀態，得電的線圈也變為深藍色，處于斷開和失電線圈的狀態呈白色，查看程序運行結果，用同樣的方法，對其他的輸入元件進行模擬調試，檢驗設計的程序是否符合要求。圖1-54“GXSimulator3”簡圖項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制在對程序模擬測試結束后，可以選擇菜單命令“調試”→“模擬”→“模擬停止”執行，或單擊工具欄上“停止模擬”圖標，退出模擬運行狀態。圖1-55程序寫入模擬PLC中

梯形圖注釋項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制1）軟元件/標簽注釋編輯。這是對梯形圖中的軟元件和標簽添加注釋。操作方法如下：選擇菜單命令“編輯”→“創建文檔”→“軟元件/標簽注釋編輯”執行，或單擊工具欄上“軟元件/標簽注釋編輯”圖標，此時，梯形圖之間的行距拉開。這時，把光標移動到要注釋的軟元件X0單元格處，雙擊光標或按“Enter”鍵，在彈出的“注釋輸入”對話框中，輸入“起動按鈕”（假設X0為起動按鈕對應的輸入信號），如圖1-56所示，單擊“確定”按鈕，注釋文字出現在X0下方，如圖1-57所示，用同樣的方法對X1添加注釋“停止按鈕”。光標移動到哪個軟元件處，就可以注釋哪個軟元件。對一個軟元件進行注釋后，梯形圖中所有這個軟元件（常開、常閉）都會在其下方出現相同的注釋內容

梯形圖注釋項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制圖1-56“注釋輸入”對話框圖1-57注釋編輯操作項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制2）聲明編輯。這是對梯形圖中某一行或某一段程序進行說明注釋。操作方法如下：選擇菜單命令“編輯”→“創建文檔”→“聲明編輯”執行，或單擊工具欄上“聲明編輯”圖標，將光標移到第一行X0單元格處，雙擊光標或按“Enter”鍵，彈出的“行間聲明輸入”對話框如圖1-58所示，在該對話框的輸入框中輸入“起動1#電動機并產生20s延時”文字，單擊“確定”按鈕，這時該文字內容呈灰色顯示在首行的左上方，單擊工具欄上“轉換”圖標，程序編譯完成，這時，程序說明以藍色出現在程序行的左上方，如圖1-59所示。圖1-58“行間聲明輸入”對話框圖1-59聲明編輯操作項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制圖1-60“注解輸入”對話框3）注解編輯。是對梯形圖中線圈或應用指令進行說明注釋。操作方法如下：選擇菜單命令“編輯”→“創建文檔”→“注解編輯”執行，或單擊工具欄上“注解編輯”圖標，將光標放在要注解的線圈Y0單元格處，雙擊光標或按“Enter”鍵，這時，彈出“輸入注解”對話框如圖1-60所示。在對話框內輸入“控制KM1”注解文字，單擊“確定”按鈕，注解文字即加到相應的線圈的正上方，此時，編輯區線圈所在的程序行呈灰色顯示，再進行程序轉換操作，程序轉換完成，如圖1-61所示。圖1-61注解編輯操作項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制圖1-62電動機順序起動梯形圖程序注釋選擇菜單命令“編輯”→“創建文檔”→“聲明/注解批量編輯”執行，或單擊工具欄上“聲明/注解批量編輯”圖標，在彈出的“聲明/注解批量編輯”對話框中分別選擇“行間聲明”、“注解”標簽進行相應的注釋，讀者可自行練習。圖1-63“另存為”對話框項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制

保存、打開工程當程序編制完后，必須先進行轉換，然后選擇菜單命令“工程”→“保存”或“另存為”執行，或單擊工具欄上“保存”圖標，此時系統會彈出“另存為”對話框如圖1-63所示，如果新建工程時未設置保存的路徑和工程名，選擇保存路徑和輸入工程名后再單擊“保存”按鈕即可。當需要打開保存在計算機中的程序時，打開GXWorks3編程軟件，選擇菜單命令“工程”→“打開”執行，或單擊工具欄上“打開”圖標，便彈出“打開”對話框，在查找范圍選擇框中選擇保存的驅動器，工程名選擇框選擇要打開的工程名，然后單擊“打開”按鈕即可。（一）任務目標三、任務實施項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制1）學會用三菱FX5UPLC順控程序指令編制電動機起停控制的程序。2）會繪制三相異步電動機單向運行控制的主電路圖及I/O接線圖。3）掌握FX5UPLC安裝與I/O接線的方法。4）掌握觸點指令和線圈指令的應用。5）熟練掌握使用GXWorks3編程軟件編輯梯形圖程序，并寫入PLC進行調試運行。（二）設備與器材項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制序號名稱符號型號規格數量備注1常用電工工具

十字起、一字起、尖嘴鉗、剝線鉗等1套表中所列設備、器材的型號規格僅供參考2計算機（安裝GXWorks3編程軟件）

1臺3三菱FX5U可編程控制器PLCFX5U-32MR/ES1臺4三相異步電動機單向運行控制面板

1個5三相異步電動機MWDJ26，PN=40W，UN=380V，IN=0.2A，nN=1430r/min，f=50Hz1臺6以太網通信電纜

1根7連接導線

若干表1-8所需設備與器材（三）內容與步驟

任務任務圖1-64三相異步電動機單向運行控制面板項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制完成三相異步電動機通過按鈕實現的起動、停止控制，同時電路要有完善的軟件或硬件保護環節，其控制面板如圖1-64所示。輸入輸出設備名稱符號X元件編號設備名稱符號Y元件編號起動按鈕SB1X0接觸器KM1Y0停止按鈕SB2X1

（三）內容與步驟

表1-9I/O分配

I/O分配與接線圖項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制圖1-66三相異步電動機單向運行控制梯形圖

編制程序項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制圖1-65I/O接線圖利用GXWorks3編程軟件，根據控制要求編制梯形圖，如圖1-66所示。

靜態調試

按圖1-65所示I/O接線圖正確連接輸入設備，并將PLC調至RUN狀態，進行PLC的模擬靜態調試（按下起動按鈕SB1時，Y0亮，運行過程中，按下停止按鈕SB2，Y0滅，運行過程結束），并通過GXWorks3編程軟件使程序處于監視狀態，觀察其是否與指示燈一致，否則，檢查并修改程序，直至輸出指示正確。

調試運行

動態調試

按圖1-65所示I/O接線圖正確連接輸出設備，進行系統的空載調試，觀察交流接觸器能否按控制要求動作（按下起動按鈕SB1時，KM動作，運行過程中，按下停止按鈕SB2，KM1返回，運行過程結束），并通過GXWorks3編程軟件使程序處于監視狀態，觀察其是否與動作一致，否則，檢查電路接線或修改程序，直至交流接觸器能按控制要求動作；然后連接電動機（電動機按Y連接），進行帶載動態調試。項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制（四）分析與思考項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制1）本任務三相異步電動機過載保護是如何實現的？如果將熱繼電器過載保護作為PLC的硬件條件，試繪制I/O接線圖，并編制梯形圖程序。2）在圖1-66中，如果將X0常開改為常閉，會出現什么情況？若將Y0常開改為常閉又會出現什么現象？四、任務考核表1-10任務考核表序號考核內容考核要求評分標準配分得分1電路及程序設計（1）能正確分配I/O，并繪制I/O接線圖（2）根據控制要求，正確編制梯形圖程序（1）I/O分配錯或少，每個扣5分（2）I/O接線圖設計不全或有錯，每處扣5分（3）三相異步電動機單向連續運行主電路表達不正確或畫法不規范，每處扣5分（4）梯形圖表達不正確或畫法不規范，每處扣5分40分

2安裝與連線根據I/O分配，正確連接電路（1）連線錯一處，扣5分（2）損壞元器件，每只扣5～10分（3）損壞連接線，每根扣5～10分20分

3調試與運行能熟練使用編程軟件編制程序寫入PLC，并按要求調試運行（1）不會熟練使用編程軟件進行梯形圖的編輯、修改、轉換、寫入及監視，每項2分（2）不能按照控制要求完成相應的功能，每缺一項扣5分20分

4安全操作確保人身和設備安全違反安全文明操作規程，扣10～20分20分

5合計項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制（一）軟元件的設置與軟元件的復位指令（SET、RST）名

稱助記符功

能梯形圖表示FBD/LD表示ST表示目標元件軟元件的設置SET執行指令變為ON時，(d)中指定的軟元件將變為：?位軟元件:將線圈、觸點置為ON?字軟元件的位指定:將指定位置為1

ENO:=SET(EN,d);位元件：Y、M、L、SM、F、B、SB、S

字元件D、W、SD、SW、R、U□\G□的位指定表1-11

SET、RST指令的使用要素五、知識拓展項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制名

稱助記符功

能梯形圖表示FBD/LD表示ST表示目標元件軟元件的復位RSTRST輸入變為ON時，(d)中指定的軟元件將變為:?位軟元件:將線圈、觸點置為OFF?定時器、計數器:將當前值置為0，將線圈、觸點置為OFF?字軟元件的位指定:將指定位置為0?字軟元件、模塊訪問軟元件、變址寄存器:將內容置為0

ENO:=RST(EN,d);位元件：Y、M、L、SM、F、B、SB、S字元件：D、W、SD、SW、R、U□\G□的位指定定時器：T、ST計數器：C、LC字元件：D、W、SD、SW、R、U□\G□、Z、LZ表1-11

SET、RST指令的使用要素（續）項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制

SET、RST指令使用說明項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制1）SET指令，強制目標元件置“1”，并具有自保持功能。即一旦目標元件得電，即使驅動條件斷開后，目標元件仍維持接通狀態。2）RST指令，強制目標元件置“0”。3）對于輸出繼電器(Y)，在同一運算中執行了SET指令和RST指令的情況下，將輸出接近于END指令(程序的結束)的指令結果。4）對于通過SET指令置為ON的軟元件，可以通過RST指令置為OFF。5）在實際使用時，盡量不要對同一元件進行SET和OUT操作。因為這樣使用，雖然不是雙線圈輸出，但如果OUT指令的驅動條件斷開，SET指令的操作不具有自保持功能。6）對于定時器、計數器，在RST指令被跳轉的程序、子程序和中斷程序中執行的情況下，定時器和計數器可能會保持復位后的狀態不變，定時器和計數器不動作。

SET、RST指令應用舉例圖1-67SET、RST指令的應用a）梯形圖c）時序圖項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制（二）用軟元件的設置與軟元件的復位指令實現的三相異步電動機單向運行控制圖1-68用SET、RST指令實現三相異步電動機單向運行控制梯形圖項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制六、任務總結在本任務中，分別介紹了三菱FX5UPLC的X、Y兩個軟繼電器的含義及具體用法，GXWorks3編程軟件的使用及LD、AND、OUT、END、SET等10條順控程序指令的使用要素和應用。在此基礎上利用順控程序指令編制簡單的三相異步電動機單向運行控制梯形圖程序，通過GXWorks3編程軟件進行程序的編輯、寫入，再進行I/O端口連接及調試運行，從而達成會使用編程軟件編輯程序并調試運行的目標。項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制再見！項目一任務一三相異步電動機單向運行的PLC控制任務二

水塔水位的PLC控制項目一FX5UPLC順控程序指令的編程及應用水塔是日常生活和工農業生產中常見的供給水建筑，其主要功能是儲水和供水。為了保證水塔水位運行在允許的范圍內，常用液位傳感器作為檢測元件，監視水塔內液面的變換情況，并將檢測的結果傳給控制系統，決定控制系統的運行狀態。本任務利用三菱FX5UPLC對水塔水位進行模擬控制。一、任務導入項目一任務二水塔水位的PLC控制二、知識準備（一）內部繼電器（M）與特殊繼電器（SM）

內部繼電器

FX5UPLC內部繼電器是PLC中數量最多的一種繼電器，類似于繼電-接觸器控制系統中的中間繼電器，它和輸入、輸出繼電器不同的是它既不能接收外部輸入的開關量信號，也不能直接驅動負載，只能在程序中驅動，是一種內部的狀態標志。內部繼電器的常開與常閉觸點在PLC內部編程時可無限次使用。輔助繼電器采用十進制數編號。當CPU模塊電源斷開，并重新上電時，內部繼電器狀態將會復位（清零）。項目一任務二水塔水位的PLC控制

特殊繼電器

特殊繼電器（SM）是FX5UPLC內部確定的、具有特殊功能的繼電器，用于存儲PLC系統狀態、控制參數和信息。這類繼電器不能像內部繼電器（M）用于程序中，但可作為監控繼電器狀態反映系統運行情況；或通過設置ON/OFF來控制CPU模塊相應功能。FX5UPLC部分常用特殊的繼電器（SM）見表1-12。

特殊繼電器用來表示PLC的某些狀態，提供時鐘脈沖和標志位，設定PLC的運行方式或者PLC用于步進順控、禁止中斷、計數器的加減設定、模擬量控制、定位控制和通信控制中的各種狀態標志等。它可分為觸點利用型特殊繼電器和驅動線圈型特殊繼電器兩大類。項目一任務二水塔水位的PLC控制編

號功能描述讀取/寫入（R/W）SM400SM8000運行監視，PLC運行時為ONRSM401SM8001運行監視，PLC運行時為OFFRSM402SM8002初始化脈沖，僅在PLC運行開始時ON一個掃描周期RSM0SM8004發生出錯，OFF：無出錯，ON：有出錯RSM52SM8005PLC內置電池電壓過低時為ON

SM409SM801110ms時鐘脈沖，通、斷各5msRSM410SM8012100ms時鐘脈沖，通、斷各50msRSM412SM80131s時鐘脈沖，通、斷各0.5sRSM413-2s時鐘脈沖，通、斷各1sR

SM80141min時鐘脈沖，通、斷各30sR

SM8020零標志位：加減運算結果為零時置位R表1-12FX5UPLC部分常用特殊繼電器（SM）

SM8021借位標志位：減運算結果為零時置位RSM700SM8022進位標志位：加運算有進位或結果溢出時置位R

SM8029指令執行完成標志位：執行完成為ONR

SM8034為ON時禁止全部輸出R/W項目一任務二水塔水位的PLC控制（二）數據寄存器（D）與特殊寄存器（SD）

數據寄存器（D）數據寄存器（D）主要用于存儲數據數值，PLC在進行輸入輸出處理、模擬量控制、位置控制時，需要許多數據寄存器存儲數據和參數。FX系列PLC數據寄存器都是16位（單字），可以存放16位二進制數。也可用兩個編號連續的數據寄存器來存儲32位數據（雙字）。例如，用D10和D11存儲32位二進制數，D10存儲低16位，D11存儲高16位。數據寄存器最高位為正負符號