PLC編

程

與

安

裝

調

試模塊一

電動機控制系統中PLC基本指令的應用任務一

利用PLC改造正反轉電路思維導圖任務一

利用PLC改造正反轉電路二、FX2N系列PLC的基本指令一、FX2N系列PLC內部軟件資源三、PLC控制點動電路四、PLC控制連續運行與停止電路五、PLC控制點動與連續運行電路六、PLC控制正反轉電路評價總結知識拓展任務實施確定任務實施方案知識導圖任務描述知識準備收集信息知識導圖任務描述

一名技術工人正在對大門的開關系統進行自動化改造，設備使用了三菱PLC。根據設備安裝改造要求，需要用PLC實現大門的開、關。如果你是技術工人，應該如何設計改造大門的開關系統?知識準備一FXZN系列PLC內部軟元件資源

(一)輸入繼電器(X0~X267)輸入繼電器是PLC中用來專門存儲系統輸入信號的內部虛擬繼電器?它又被稱為輸入的映像區,它可以有無數個動合觸點和動斷觸點,在PLC編程中可以隨意使用。這類繼電器的狀態不能用程序驅動,只能用輸入信號驅動。FX系列PLC的輸入繼電器采用八進制編號。FX2N系列PLC帶擴展時，輸入繼電器最多可達184點，其編號為X0~X7、X10~X17???X260~X267。（二）輸出繼電器（Y0～Y267）輸出繼電器是PLC中專門用來將運算結果信號經輸出接口電路及輸出端子送達并控制外部負載的虛擬繼電器。它在PLC內部直接與輸出接口電路相連，它有無數個動合觸點與動斷觸點，這些動合與動斷觸點可在PLC編程時隨意使用。外部信號無法直接驅動輸出繼電器，它只能用程序驅動。FX系列PLC的輸出繼電器采用八進制編號。FX2N系列PLC帶擴展時，輸出繼電器最多可達184點，其編號為Y0～Y267。知識準備一FXZN系列PLC內部軟元件資源

（三）內部輔助繼電器(M)PLC內有很多輔助繼電器。輔助繼電器的線圈與輸出繼電器一樣，由PLC內各軟元件的觸點驅動。輔助繼電器的動合、動斷觸點使用次數不限，在PLC內可以自由使用。但是，這些觸點不能直接驅動外部負載，外部負載的驅動必須由輸出繼電器執行。內部輔助繼電器中還有一類特殊輔助繼電器，它有各種特殊功能。FX2N系列PLC的輔助繼電器按照其功能分成以下三類。特殊輔助繼電器的地址采用十進制。1.通用輔助繼電器M0～M499（500點），非保持型。2.斷電保持輔助繼電器M500～M1023（524點），保持型，由后備鋰電池支持。通過參數設定可改為非保持型。3.斷電保持輔助繼電器M1024～M3071（2048點），固定保持型，不能通過參數設定改變其保持型。4.特殊輔助繼電器M8000～M8255（256點）這些特殊輔助繼電器各自具有特殊的功能，一般分成兩大類。（1）一類是只能利用其觸點，其線圈由PLC自動驅動。如：M8000（運行監視）,PLC運行時M8000接通。M8002（初始化脈沖），運行開始瞬間接通的初始脈沖繼電器Ｍ8013（1s時鐘脈沖），M8011（10ms)、M8012(100ms)、M8013(1s)為時鐘脈沖繼電器。（2）另一類是可驅動線圈型的特殊輔助繼電器，用戶驅動其線圈后，PLC做特定的動作。如：M8033指PLC停止時輸出保持特殊輔助繼電器，M8034是指禁止全部輸出特殊輔助繼電器，M8039是指定時掃描特殊輔助繼電器。知識準備一FXZN系列PLC內部軟元件資源

(四)內部狀態繼電器（S）狀態繼電器是PLC在順序控制系統中實現控制的重要內部元件。多與步進順序控制指令STL組合使用。狀態繼電器也與輔助繼電器一樣，有無數的動合觸點和動斷觸點，不用步進指令時與輔助繼電器M用法一樣。狀態器地址采用十進制。狀態繼電器分成四類，其編號及點數如下：初始狀態器：S0～S9（10點）；回零狀態器：S10～S19（10點）；通用狀態器：S20～S499（480點）；保持狀態器：S500～S899（400點）；報警狀態器：S900～S999（100點）。注意：FX2N系列PLC可通過程序設定將S0～S499設置為有斷電保持功能的狀態器。知識準備一FXZN系列PLC內部軟元件資源

(五)內部定時器（T）定時器在PLC中相當于一個時間繼電器，它有一個設定值寄存器（一個字）、一個當前值寄存器（字）以及無數個觸點（位）。對于每一個定時器，這三個量使用同一個名稱，但使用場合不一樣，其所指的也不一樣。通常在一個可編程控制器中有幾十個至數百個定時器，可用于定時操作。定時時間=時間脈沖單位×預定值其中：時間脈沖單位有1ms、10ms、100ms三種；預置值（設定值）為十進制常數K，取值范圍為K1～3267。也可用做數據寄存器（D）的內容進行間接指定。在PLC中有兩個與定時器有關的儲存區，即設定值寄存器和當前值寄存器。知識準備一FXZN系列PLC內部軟元件資源定時器的地址也采用十進制編號。1．常規定時器T0～T245100ms定時器T0～T199，共200點，定時時間0.1～3276.7S;10ms定時器T200～T245，共46點，定時時間0.01～327.67S例1：分析定時器圖T200應用實例的工作原理圖1-2-3常規定時器圖T200應用實例工作原理：當觸發信號X0接通時，定時器T200開始工作，當前寄存器對10ms時鐘脈沖進行累計計數，當該值與設定值K123相等時，定時時間到，定時器觸點動作，即動合觸點閉合，動斷觸點斷開；觸發信號X0斷開，定時器復位，觸點恢復常態。知識準備一FXZN系列PLC內部軟元件資源2．積算定時器T246～T255。1MS積算定時器T246～T249，共4點，定時時間0.001～32.767S；100ms積算定時器T250～T255，共6點，定時時間0.1～3276.7S.例2：分析定時器T250應用實例工作原理

圖1-2-4積算定時器圖T250應用實例工作原理：當觸發信號X1接通時，定時器T250開始工作，當前值寄存器對100ms時鐘脈沖進行累計計數，當該值與設定值K345相等時，定時時間到，定時器觸點動作，即動合觸點閉合，動斷觸點斷開。若計數中間觸發信號斷開，當前值可保持。輸入觸發信號再接通或復電時，計數繼續進行。當復位觸發信號X2斷開，定時器復位，觸點恢復常態。知識準備一FXZN系列PLC內部軟元件資源(六)內部計數器（C）計數器是PLC重要內部部件，它是在執行掃描操作時對內部元件X、Y、M、S、T、C的信號進行計數。當計數達到設定值時，計數器觸點動作。計數器的動合、動斷觸點可以無限使用。內部計數器有一個設定值寄存器（一個字長），一個當前值寄存器（一個字長），以及動合、動斷觸點（可無限次使用）。對于每一個計數器，這三個量釆用同一地址編號，但使用場合不一樣。FX2N系列的計數器組件共有235個計數器，從C0～C234。1.16位加計數器C0～C199通用計數器C0～C99，共100個。斷電保持計數器C100～C199，共10個。每個設定值的范圍為：K1～K32767(十進制常數)。知識準備一FXZN系列PLC內部軟元件資源2.32位加/減計數器C200～C234通用計數器C200～C219，共20個。斷電保持計數器C220～C234，共15個。每個設定值的范圍為：-K2147483648～+K2147483648(十進制常數)。要點提示：1.計數器通常以用戶程序存儲器內的常數K作為設定值。可以使用數據寄存器D的內容作為設定值。2.設定值為K0時，程序執行時與參數為K1時具有相同的含義，在第一次計數開始時輸出就開始動作。3.在PLC斷電時，通用計數器的計數值會被清除，而斷電保持型計數器則可存儲斷電前的計數值，在恢復供電后計數器的以上一次數值累計值繼續計數。知識準備一FXZN系列PLC內部軟元件資源例3：分析通用計數器應用實例的工作原理圖1-2-5通用計數器應用實例工作原理：當觸發信號X11每輸入一個上升沿脈沖時，C0當前值寄存器進行累計計數，當該值與設定值相等時，計數器觸點動作，即動合觸點閉合，同時控制了Y1的輸出。復位觸發信號X10接通時，計數器C0復位，觸點恢復常態，Y1停止輸出。知識準備一FXZN系列PLC內部軟元件資源(七)數據寄存器（D/V/Z)可編程控制器用于模擬量控制、位置控制、數據I/O時，需要許多數據寄存器存儲參數及工作數據。這類寄存器的數量隨著機型不同而不同。每個數據寄存器都是16位，其中最高位為符號位，可以用兩個數據寄存器合并起來存放32位數據（最高位為符號位）。1．通用數據寄存器D0～D199，共200點。只要不寫入數據，則數據將不會變化，直到再次寫入。這類寄存器內的數據，一旦PLC狀態由運行（RUN）轉成（STOP）時全部數據均清零。但當特殊輔助繼電器M8031置1，PLC由運行轉為停止時數據可以保持。2．停電保持數據寄存器D200～D511，共312點。除非改寫，否則數據不會變化。即使PLC狀態變化或斷電，數據仍可以保持。3．特殊數據寄存器D8000～D8255，共256點。這類數據寄存器用于監視PLC內各種元件的運行方式用，其內容在電源接通（ON）時，寫入初始化值（全部清零，然后由系統ROM安排寫入初始值）。知識準備一FXZN系列PLC內部軟元件資源4．文件寄存器D1000～D2999，共2000點。文件寄存器實際上是一類專用數據寄存器，用于存儲大量的數據，例如采集數據、統計計算器數據、多組控制參數等，500點為一個單位。其數量由CPU的監視軟件決定。在PLC運行中，用BMOV指令可以將文件寄存器中的數據讀到通用數據寄存器中，但不能用指令將數據寫入文件寄存器。5．變址寄存器V/Z，共2點。V和Z都是16位的寄存器，可單獨使用，也可單獨用作32位寄存器，V為高16位，Z為低16位。知識準備一FXZN系列PLC內部軟元件資源(八)內部指針（P、I）內部指針是PLC在執行程序時用來改變執行流向的元件。它有分支指令專用指針P和中斷用指針I兩類。1．分支指令專用指針P0～P63：分支指令用指針在應用時，要與相應的應用指令CJ、CALL、FEND、SRET及END配合使用，P63為結束跳轉使用。2．中斷用指針I：中斷用指針是應用指令IRET中斷返回、EI開中斷、DI關中斷配合使用的指令。知識準備一FXZN系列PLC內部軟元件資源(九)常數（K/H）在PLC中常數也作為器件對待，它在存儲器中占有一定的空間。PLC最常用的常數有兩種：一種是以K表示的十進制數，一種是以H表示的十六進制數。如：K100表示十進制的100，H64表示十六進制的64，對應的是十進制的100。常數一般用于定時器、計數器的設定值或數據操作。PLC中的數據全部是以二進制表示的，最高位是符號位，0表示正數，1表示負數。在手持編程器或編程軟件中只能以十進制或十六進制形式進行數據輸入或顯示。知識準備二FX2N系列PLC的基本指令（一）觸點指令觸點指令格式及功能知識準備二FX2N系列PLC的基本指令要點提示：1）梯形圖程序的觸點有常開和常閉觸點兩類，類似于繼電接觸器控制系統的電器接點，可自由串并聯，且使用次數不限。2）梯形圖中的觸點都是位元件，其狀態用二進制數字1和0表示。常開觸點和存儲器的位狀態一致，1狀態代表常開觸點閉合，0狀態代表常開觸點斷開。而常閉觸點則和對應位的狀態相反。知識準備二FX2N系列PLC的基本指令（二）輸出線圈指令表2-1-2輸出線圈指令格式及功能要點提示：1）OUT不能驅動輸入繼電器X。2）OUT指令可以連續使用多次，但對用一個元件（操作數）一般只能使用一次。知識準備二FX2N系列PLC的基本指令（三）程序結束指令END：程序結束指令，是一個無操作數的指令，占用一個程序步。PLC的工作原理為循環掃描方式，即開機執行程序均由第一句指令語句（步序號為000）開始執行，一直執行到最后一句語句END,依次循環執行，END后面的指令無效，即PLC不執行。所以利用在程序的適當位置上插入END，可以方便的進行程序的分段調試。但要注意在某段程序調試完畢后，及時刪去END指令。知識準備二FX2N系列PLC的基本指令（四）電路塊并聯連接指令（ORB） ORB(OrBlock)：塊或指令，即電路塊并聯連接指令。所完成的操作功能是將結果寄存器的內容與堆棧寄存器的內容相或，其結果仍送到結果寄存器。兩個或兩個以上的觸點串聯連接的電路是“串聯電路塊”,在并聯連接這種串聯電路塊時，在支路起點要用LD、LDI指令，而在該支路終點要用ORB指令。使用注意：（１）有兩種使用方法，一種是在要并聯的兩個塊電路后面加ORB指令，即分散使用ORB指令，其并聯電路塊的個數沒有限制；另一種是集中使用ORB指令，集中使用ORB的次數不允許超過８次。所以不推薦集中使用ORB指令的這種編程方法。2)ORB指令無操作數。知識準備二FX2N系列PLC的基本指令（五）電路塊串聯連接指令（ANB）ANB(AndBlock）塊與指令，即電路塊串聯連接指令。所完成的操作功能是將結果寄存器的內容與堆棧寄存器的內容相與，其結果仍送到結果寄存器。兩個或兩個以上的觸點并聯連接的電路稱為“并聯電路塊”。將并聯電路塊與前面電路串聯連接時使用ANB指令。分支的起點用LD或LDI指令，在并聯電路塊結束后，使用ANB指令與前面電路串聯。ANB無操作數。知識準備二FX2N系列PLC的基本指令（六）置位復位指令SET：置位指令，使對應目標元件得電并保持。RST：復位指令，使對應目標元件復位清零。要點提示：1.兩者操作數范圍不同。SET操作數范圍為Y、M、S，RST操作數范圍為Y、M、S、T、C、D、V、Z等。即：RST指令可單獨使用，對定時器、計數器、數據寄存器和變址寄存器等字元件內容清零。2.一個梯形圖中若同時出現對同一元件的置位和復位，則按照從上到下執行的順序，后執行者結果有效。3.占用1—3個程序步。知識準備二FX2N系列PLC的基本指令（七）脈沖指令（PLS、PLF） PLS(Pulse):脈沖上微分指令，在輸入信號的上升沿產生脈沖輸出。PLF(Pulse):脈沖下微分指令，在輸入信號的下降沿產生脈沖輸出。PLS,PLF指令都占兩個程序步，其使用如圖所示。使用PLS指令時，元件Y,M僅在驅動輸入觸點閉合的一個掃描周期內動作，而使用PLF指令，元件Y,M僅在驅動輸入觸點斷開后的一個掃描周期內動作。如圖4-15所示，M0在X0由OFF→ON時刻動作，其動作時間為一個掃描周期。M1在X1由ON→OFF時刻動作，其動作時間為一個掃描周期。收集信息1.繪制點動電路的接線圖收集信息2.繪制連續運轉電路接線圖收集信息3.繪制正反轉電路接線圖收集信息4.利用觸點串聯指令完成下列程序的編制假定有三個開關控制一盞燈，要求三個開關全部閉合時燈才能點亮，其他情況都不亮。（三個開關對應PLC輸入點為X0、X1、X2；燈對應PLC輸出點為Y0。）收集信息5.利用觸點并聯指令完成下列程序的編制仍然是三個開關控制一盞燈，要求三個開關任意一個閉合均可使燈點亮，地址不變。試畫出I/O接線圖、梯形圖及語句表。6.查閱教材及其他資料，完成以下內容：（1）實訓室實訓設備上電前的要求是（）。（2）實訓室6S管理規定是指：（）、（）、（）、（）、（）、（）。（3）安全永遠是我們銘記的準則。制定任務實施方案分組查閱教材和相關資料學習正反轉控制系統相關知識，能夠完成正反轉控制系統的安裝與程序調試。具體的任務實施方案為：1.任務分工：制定任務實施方案2.任務實施步驟：制定任務實施方案3.異常情況處理辦法：任務實施查閱教材和相關資料，參照任務實施方案，完成“點動電路”的任務，把下列相應內容填寫完整。Step1寫出點動電路的PLC程序1

點動電路任務實施Step2實訓臺完成點動電路的接線1

點動電路任務實施1

點動電路Step3完成PLC程序的輸入與調試任務實施1

點動電路點動電路任務完成情況匯總任務實施查閱教材和相關資料，參照任務實施方案，完成“連續運轉”的任務，把下列相應內容填寫完整。Step1寫出連續運轉電路的PLC程序2

連續運轉電路任務實施Step2實訓臺完成連續運轉電路的接線2

連續運轉電路任務實施2

連續運轉電路Step3完成PLC程序的輸入與調試任務實施2

連續運轉電路連續運轉電路任務完成情況匯總任務實施查閱教材和相關資料，參照任務實施方案，完成“點動與連續運轉電路”的任務，把下列相應內容填寫完整。Step1繪制點