項項目二

認識PLC的基本指令任務四

單臺電動機的多檔位組合控制

十二·五國家規劃教材——電器與PLC控制技術（第2版）機械工業出版社項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價項目七認識PLC的基本指令項目概述項目七包含五個任務：任務一：點動控制電路的編程任務二：自鎖控制電路的編程任務三：多臺電動機順序控制電路的編程任務四：單臺電動機的多檔位組合控制任務五：電動機正反轉控制電路連接與編程學習重點學習難點項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價項目七PLC、觸摸屏與變頻器綜合應用項目概述學習重點：1.PLC基本指令應用2.PLC編程應用及電氣控制案例分析3.PLC編程與實訓（或實踐）學習難點項目概述學習重點項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價項目二認識PLC的基本指令項目概述學習難點：1.PLC基本指令的應用2.PLC控制電機運行3.PLC編程實踐學習重點學習難點項目概述學習難點項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價任務目標知識目標：掌握主控指令和堆棧指令的功能及用法；學會電動機多檔位組合控制原理；能力目標：能靈活運用主控指令、堆棧指令編寫程序。根據任務要求，選用正確的電器元件并能正確連接電路；正確編寫電動機多檔位組合控制程序。素質目標：培養全面分析和解決問題的能力，培養勤觀察、勤動手的良好習慣，培養小組協調能力和合作學習的精神。任務一PLC控制送料機構運行項目導學任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價任務描述任務目標任務一PLC控制送料機構運行a）主電路圖b）控制電路圖圖2-4-1電動機M1的多檔位組合控制電路項目導學任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價任務描述任務目標任務一PLC控制送料機構運行

1.SB1為控制系統的啟動按鈕，SB2為控制系統的停止按鈕。2.SB3、SB6為系統控制檔位的選擇開關，即當控制系統啟動后，控制檔位根據表2-4-1進行選擇。3.一檔控制時，按下啟動按鈕SB4，電動機M1正轉（常動）；二檔控制時，按下啟動按鈕SB4，電動機M1反轉（常動）；三檔控制時，按下啟動按鈕SB4，電動機M1正轉（點動）；四檔控制時，按下啟動按鈕SB1，電動機M1反轉（點動）。4.任意時刻按下SB2按鈕，系統停止運行，電機M1立即停止，按下SB4按鈕無效。表2-4-1

控制檔位的選擇檔位及選擇開關SB3SB6作用一檔位00控制電機M1正轉二檔位01控制電機M1反轉三檔位10控制電機M1點動正轉四檔位11控制電機M1點動反轉項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價任務分析任務一點動控制電路的編程1.多檔位控制多檔位控制就是利用選擇開關（按鈕）的不同狀態構成不同的擋位，在不同的擋位下，電機以不同的形式運動，這種控制形式我們稱為電機的多檔位控制。2.工作原理合上電源開關QF。按下系統啟動按鈕SB1：一檔控制時，按下啟動按鈕SB4，電動機M1正轉（常動）；二檔控制時，按下啟動按鈕SB4，電動機M1反轉（常動）；三檔控制時，按下啟動按鈕SB4，電動機M1正轉（點動）；四檔控制時，按下啟動按鈕SB1，電動機M1反轉（點動）。任意時刻按下SB2按鈕，系統停止運行，電機M1立即停止，按下SB4按鈕無效。項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一任務一點動控制電路的編程知識點二知識點三知識點四一、主控指令1.多路輸出在編程時常會出現多個線圈同時受一個或一組觸點控制，即出現多路輸出的情況時，如果在每個線圈的控制電路中都串入同樣的觸點，將占用很多存儲單元，此時使用主控觸點指令就可以解決這一問題。如圖2-4-2所示。圖2-4-2用主控指令解決多路輸出問題項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一任務一點動控制電路的編程知識點二知識點三知識點四2.主控指令的使用要素主控指令的使用要素如表2-4-2所示。表2-4-2主控指令的使用要素梯形圖指令功

能操

作

元

件程

序

步MC主控電路塊起點

M除特殊繼電器外3MCR主控電路塊終點

M除特殊繼電器外2MC指令：通過MC指令的操作元件Y或M的常開觸點將左母線臨時移到一個所需的位置，產生一個臨時左母線，形成一個主控電路塊。MCR指令：取消臨時左母線，即將左母線返回到原來位置，結束主控電路塊。項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一任務一點動控制電路的編程知識點二知識點三知識點四3.主控指令的應用示例1）主控指令無嵌套應用舉例例1

將圖2-4-3所示的多路輸出的梯形圖改寫成用MC/MCR指令編程的梯形圖，并寫出指令表程序。圖2-4-3多路輸出梯形圖項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一任務一點動控制電路的編程知識點二知識點三知識點四用MC、MCR主控觸點指令對圖2-4-3所示的多路輸出梯形圖進行改寫如圖2-4-4所示。當常開觸點X0閉合時，嵌層數為NO的主控指令執行，輔助繼電器M0線圈被驅動，輔助繼電器M0常開觸點閉合，此時常開觸點M0稱為主控觸點，規定主控觸點只能畫在垂直方向，使其有別于規定畫在水平方向的普通觸點。當主控觸點MO閉合后，左母線由A的位置，臨時移到B的位置，接入主控電路塊。此時，當X1常開觸點閉合時，Y1線圈驅動輸出，當X2常開觸點閉合時，Y2線圈驅動輸出，X3常開觸點閉合時，Y3線圈驅動輸出。當PLC逐行對主控電路塊所有邏輯行進行掃描，執行到MCRNO指令時，嵌套層數為NO的主控指令結束，臨時左母線由B點返回到A點。如果XO常開觸點是斷開的，則主控電路塊這一段程序不執行。項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一任務一點動控制電路的編程知識點二知識點三知識點四a）

梯形圖程序

b）語句表程序圖2-4-4主控觸點指令示例（一）項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一任務一點動控制電路的編程知識點二知識點三知識點四2）主控指令嵌套使用應用示例例2

將圖2-4-5所示的多路輸出梯形圖程序改寫成用MC/MCR指令編程的梯形圖，并寫出指令表程序。圖2-4-5嵌套多路輸出示例梯形圖程序用MC、MCR主控觸點指令對圖2-4-5所示的多路輸出梯形圖進行改寫如圖2-4-6。圖中A為N0嵌套控制范圍，N0是N1、N2的前提條件。當X0=0時，N0嵌套內的程序不能運行。當X0=1時，N0嵌套內的程序可以運行。圖中B為N1嵌套控制范圍，N1是N2的前提條件。當X2=0時，N0嵌套內的程序不能運行。當X2=1時，N0嵌套內的程序可以運行。圖中C為N2嵌套控制范圍，當X4=0時，N0嵌套內的程序不能運行，當X4=1時，N0嵌套內的程序可以運行。項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一任務一點動控制電路的編程知識點二知識點三知識點四

a）梯形圖程序ABC項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一任務一點動控制電路的編程知識點二知識點三知識點四b）語句表程序嵌套N2嵌套N1嵌套N0圖2-4-6主控觸點指令程序示例（二）項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一任務一點動控制電路的編程知識點二知識點三知識點四

4.主控指令用法說明1）MC指令的操作元件可以是輸出繼電器Y或輔助繼電器M，在實際使用使用時，一般都是使用輔助繼電器M。當然，不能用特殊繼電器。2）執行MC指令后，因左母線移到臨時位置，即主控電路塊前，所以，主控電路塊必須用LD指令或LDI指令開始寫指令語句表，主控電路塊中觸點之間的邏輯關系可以用觸點連接的基本指令表示。3）MC指令后，必須用MCR指令使左母線由臨時位置返回到原來位置。

4）MC/MCR指令可以嵌套使用，即MC指令內可以在使用MC指令，這時嵌套級編號是從N0到N7按順序增加，順序不能顛倒。最后主控返回用MCR指令時，必須從大的嵌套級編號開始返回，也就是按N7到N0的順序返回，不能顛倒，最后一定是MCRN0指令。項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一任務一點動控制電路的編程知識點三知識點三知識點一知識點二知識點四

二、堆棧指令1.MPS、MRD和MPP堆棧指令的使用要素在FX2系列PLC中，有11個存儲運算中間結果的存儲器，稱為棧存儲器。這個棧存儲器將觸點之間的邏輯運算結果存儲后，就可以用指令將這個結果讀出，再參與其他觸點之間的邏輯運算。MPS/MRD/MPP堆棧指令的功能是將連接點的結果（位）按堆棧的形式存儲。MPS/MRD/MPP堆棧指令的使用要素如表2-4-3所示。表2-4-3

堆棧指令（MPS/MRD/MPP）的使用要素梯形圖指令指令功能操作數程序步MPS進棧無1MRD讀棧無1MPP出棧無1項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一任務一點動控制電路的編程知識點三知識點三知識點一知識點二知識點四

二、堆棧指令MPS進棧指令：將MPS指令前的邏輯運算結果送入棧的最上層存儲單元中，棧存儲器中原來的數據依次向下推移。MRD讀棧指令：讀出棧存儲器的最上層存儲單元中的數據，棧存儲器中每個單元中內容不發生變化。MPP出棧指令：將棧存儲器中最上層存儲單元中的結果取出，棧存儲器中其他單元的數據依次向上推移。項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一任務一點動控制電路的編程知識點三知識點三知識點一知識點二知識點四2.MPS、MRD和MPP堆棧指令使用說明及應用示例1）MPS指令和MPP指令必須成對使用，缺一不可，MRD指令有時可以不用。如圖2-4-7所示為MPS、MRD和MPP使用的情況。a）MPS、MRD和MPP配合使用示例梯形圖

b）MPS、MRD和MPP配合使用示例指令表項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一任務一點動控制電路的編程知識點三知識點三知識點一知識點二知識點四c）MPS和MPP配合使用示例梯形圖

d）MPS和MPP配合使用示例指令表圖2-4-7MPS、MRD和MPP使用項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一任務一點動控制電路的編程知識點三知識點三知識點一知識點二知識點四2）MPS指令連續使用次數最多不能超過11次。如圖2-4-8所示梯形圖中，MPS指令連續使用3次。MPS指令連續多次使用的情況下，進棧和出棧指令遵循先進后出、后進先出的次序。a）梯形圖程序項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一任務一點動控制電路的編程知識點三知識點三知識點一知識點二知識點四

a）

語句表程序圖2-4-8MPS指令連續使用示例程序先進后出項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一任務一點動控制電路的編程知識點三知識點三知識點一知識點二知識點四3）MPS、MRD和MPP堆棧指令之后若有單個常閉觸點或常開觸點串聯，則應該用ANI指令或AND指令，如圖2-4-8

b

所示。4）MPS、MRD和MPP堆棧指令之后若有觸點組成的電路塊串聯，則應該用ANB指令。MPS、MRD和MPP堆棧指令之后若無觸點串聯，直接驅動線圈，則應該用OUT指令，如圖2-4-9

所示。a）梯形圖程序堆棧指令之后有電路塊串聯堆棧指令之后直接驅動線圈項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一任務一點動控制電路的編程知識點三知識點三知識點一知識點二知識點四5）MPS與MPP指令可以嵌套使用，但嵌套層數應小于等于11層，在嵌套使用過程中MPS與MPP應成對出現，如圖2-4-10所示。a）梯形圖程序項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價知識點一任務一點動控制電路的編程知識點三知識點三知識點一知識點二知識點四b）語句表程序三層棧二層棧圖2-4-10堆棧指令的三層嵌套使用示例程序項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價任務實施任務一PLC控制送料機構運行一、元器件檢查清點任務所需的設備、工具及材料，并利用萬用表檢查元器件好壞。二、建立I/O分配表根據任務，分析作出輸入輸出I/O分配表，如表2-4-4所示。表2-4-4輸入輸出I/O分配輸入輸出輸入元件功能作用輸入繼電器輸出元件控制對象輸出繼電器SB1系統啟動按鈕X0KA1交流接觸器啊KM1Y0SB2停止按鈕X1KA2交流接觸器啊KM2Y1SB4啟動按鈕X2

SB3控制按鈕X3

SB6控制按鈕X4

項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價任務實施任務一PLC控制送料機構運行三、電路連接按照接線要求，完成電動機主電路的連接及PLC控制電路連接，注意不能帶電接線。完成接線后進行通電前檢查，保證符合工藝規范、電路連接正確。項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價任務實施任務一PLC控制送料機構運行四、程序編寫與下載1.系統啟動與停止控制程序SB1為控制系統的啟動按鈕，SB2為控制系統的停止按鈕。說明，當X0=1時，系統標志位為1，當X1=0時，系統標志位為0，系統啟動與停止控制程序如圖2-4-15所示。任務實施任務評價a）梯形圖程序

ｂ）語句表程序圖2-4-15系統啟動與停止的控制程序項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價任務實施任務一PLC控制送料機構運行任務實施任務評價2.檔位選擇控制程序SB3、SB6為系統控制檔位的選擇開關，即當控制系統啟動后，控制檔位根據表2-4-1進行選擇。系統檔位選擇控制程序如圖2-4-16所示。a）梯形圖程序

ｂ）語句表程序圖2-4-16系統檔位選擇的控制程序項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價任務實施任務一PLC控制送料機構運行任務實施任務評價3.電機運行控制程序一檔控制時，按下啟動按鈕SB4，電動機M1正轉（常動）；二檔控制時，按下啟動按鈕SB4，電動機M1反轉（常動）；三檔控制時，按下啟動按鈕SB4，電動機M1正轉（點動）；四檔控制時，按下啟動按鈕SB4，電動機M1反轉（點動）。電動機運行梯形圖控制程序如圖2-4-17所示。a）梯形圖程序項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價任務實施任務一PLC控制送料機構運行任務實施任務評價ｂ）語句表程序圖2-4-17

電動機運行的控制程序綜上所述，單臺電動機的多檔位組合控制的梯形圖程序如圖2-4-18所示。項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價任務實施任務一PLC控制送料機構運行任務實施任務評價a）

梯形圖程序項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價任務實施任務一PLC控制送料機構運行任務實施任務評價ｂ）

語句表程序圖2-4-18單臺電動機的多檔位組合控制的程序項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價任務實施任務一PLC控制送料機構運行任務實施任務評價程序編輯完成后，對編寫程序進行轉換、修改并保存文件。然后，完成PLC程序的寫入。通過RS-232通訊連接線，確保計算機串口與PLC已經正常連接，在PLC已經上電的情況下，點擊“在線”菜單中的“PLC寫入”或者點擊常用操作工具欄中的【PLC寫入】按鈕，將編寫好的程序正確寫入PLC中。項目導學任務目標任務描述任務分析任務準備任務實施任務評價任務實施任務一PLC控制送料機構運行任務實施任務評價五、調試與運行程序正確寫入PLC后進入監控狀態，進行調試。根據調試過程，填寫電動機正反轉控制系統的調試記錄表。表2-4-6電動機正反轉控制系統調試記錄表步驟調試流程正確現象觀察結果及解決措施11檔按下SB1系統啟動

2按下SB4電機正轉

3按下SB2電機停止

42檔按下SB1系統啟動

5按下SB4電機反轉

6按下SB2電機停止

73檔按下SB1系統啟動

8按下SB4電機正轉

9松開SB4電機停止

104檔按下SB1系統啟動

11按下SB4