項目導入傳統的繼電器-接觸器控制系統安裝、調試都比較復雜，容易出錯，且不易進行故障檢查。另外改型換代費事，需要重新設計電路。隨著技術的發展，有沒有一種比較好的方法能夠克服上述缺點？項目八：電動機單向運轉PLC控制系統設計口罩生產線項目預期學習目標

知識目標：PLC的結構與工作原理；S7-1200PLC軟硬件認知。

技能目標：能夠根據電動機單向運行PLC控制原理圖正確安裝PLC控制系統硬件電路，并理解其工作原理；能夠使用博途軟件編寫PLC梯形圖程序，并進行仿真調試與在線調試。

素質目標：養成良好的職業素養，具備工匠精神。任務一PLC認知任務二S7-1200PLC認知任務三電機單向運轉PLC控制設計項目任務總覽任務四項目所用PLC指令認知任務五PLC控制工作原理分析任務六項目拓展繼電器控制PLC控制項目導入電動機單向運轉PLC控制用PLC實現電動機點動與長動控制任務一PLC認知弄清楚以下幾個問題：一、什么是PLC？二、PLC是怎么來的？三、PLC能夠用在什么地方？四、PLC有哪些特點？五、PLC由哪些部分組成？六、主流的PLC有哪些？七、PLC有哪些編程語言？任務一PLC認知一、什么是PLC？PLC是一種應用于工業環境的計算機控制設備，它是英文名字ProgrammableLogicController的縮寫，中文名字為可編程控制器。

1987年，國際電工委員會(IEC)的定義：可編程控制器是一種數字運算操作的電子系統，專為工業環境下應用而設計。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內部存儲和執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作命令，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。

可編程控制器是在電器控制技術和計算機技術的基礎上開發出來的，并逐漸發展成為以微處理器為核心，把自動化技術、計算機技術、通訊技術融為一體的新型工業控制裝置。可編程控制器（PLC）的定義二、PLC的由來

傳統繼電器-接觸器控制系統的優缺點及適用范圍：1.優點：控制方法簡單，成本低。2.缺點：體積大、耗電多、可靠性差、壽命短、運行速度慢、適應性差，當生產工藝發生變化時，需要重新設計、安裝，造成時間和資金的浪費。3.適用范圍：適用于固定動作要求的控制設備，不適合較復雜和控制要求經常改變的設備。1）編程簡單、現場可修改程序；2）維護方便、采用插件式結構；3）可靠性高于繼電器控制系統；4）體積小于繼電器控制系統；5）數據可以直接送入計算機；6）成本可與繼電器系統競爭；7）輸入可為市電（交流115V，2A以上）；8）輸出可為市電，能直接驅動電磁閥、交流接觸器等；9）通用性強、易于擴展；10）用戶存儲器大于4K。1968年美國通用汽車公司提出的替代繼電器控制系統的新型控制器的十項指標：1969年，美國數字設備公司（DEC），根據GM公司的要求，首先研制成功第一臺可編程序控制器，并應用在通用汽車的生產線上，取得成功，從而開創了工業控制的新局面。從此這一技術在工業領域迅速發展起來。自1969年第一臺PLC面世以來，PLC已成為一種最重要、最普及、應用場合最多的工業控制器，與機器人、CAD/CAM技術并稱為工業生產自動化的三大支柱。三、PLC的主要用途（應用領域）（1）用于開關量邏輯控制；（2）用于運動控制；（3）用于閉環過程控制；（4）用于數據處理；（5）用于通信與聯網。四、PLC的特點（1）可靠性高、抗干擾能力強；（2）功能完善，適用性強；（3）編程簡單，易學易用；（4）設計安裝簡單，使用維護方便；（5）體積小、重量輕、功耗低。五、PLC的結構組成PLC硬件由CPU、存儲器、輸入/輸出單元（I/O接口）、編程器及電源等部分組成。?PLC常用的處理器類型主要包括通用微處理器（8086）、單片微處理器（即單片機）(C51)和位片式微處理器(AMD2900)?。CPU：從存儲器中讀取指令；執行指令；準備取下一條指令；處理中斷。存儲器：ROM—存放系統程序、檢查程序、翻譯程序、監控程序。RAM—存放用戶程序、邏輯變量、供內部程序使用的工作單元。電源部件：采用開關式穩壓電源供電。輸入部分：由光電耦合電路和微電腦輸入接口電路組成。輸出部分：由輸出接口電路和功率放大電路組成。PLC各部分功能介紹：PLC的輸入/輸出接口輸入輸出接口是PLC和工業現場輸入輸出設備連接的部分，其中輸入部分接按鈕、行程開關、傳感器等，輸出接口接接觸器線圈、電磁閥、指示燈等。

CPU

模塊

輸出模塊輸入模塊可編程控制器~接觸器電磁閥指示燈電源按鈕選擇開關限位開關電源編程裝置輸入接口輸出接口繼電器輸出晶體管輸出晶閘管輸出PLC輸出類型優點缺點繼電器輸出(交流/直流)交流及直流負載都可以驅動；負載額定電流大（可達2A/點）動作頻率不能太高，同時繼電器是有壽命的，一般100萬次晶體管輸出(直流)動作頻率可以達到幾百KHz，無觸點，因此不存在機械壽命的說法（老化）只能接直流負載（一般DC30V以下），電流比較小（0.2A/點）晶閘管輸出(交流)動作頻率比較高，壽命長只能接交流的負載，但負載的額定電流也比較小(0.5A/點)PLC的三種輸出類型比較六、主流PLC的品牌與型號世界上PLC產品可按地域分成三大流派：美國產品、歐洲產品、日本產品。?美國PLC產品

美國是PLC生產大國，有100多家PLC廠商，著名的有AB公司（羅克韋爾）、通用電氣（GE）公司、莫迪康（MODICON）公司、德州儀器（TI）公司、西屋公司等。

?歐州PLC產品

德國的西門子（SIEMENS）公司，法國的TE公司。德國的西門子的電子產品以性能精良而久負盛名。西門子PLC主要產品是S5、S7系列。

?日本PLC產品

日本有許多PLC制造商，如三菱、歐姆龍、松下、富士、日立、東芝等，在世界小型PLC市場上，日本產品約占有70％的份額。

?國產的PLC產品臺灣的有：永宏、臺達、盟立、安控、士林、豐煒、智國、臺安等。

大陸的有：北京和利時、無錫信捷、深圳匯川、浙大中控、南大傲拓、黃石科威、上海正航、蘭州全志、南京冠德、中山智達、洛陽易達、廈門海為等。（1）西門子PLC：S7-200、S7-300、S7-1200、S7-1500系列；（2）三菱PLC：FX1N、FX2N、FX3N系列；（3）臺達PLC：DVP-EH3、DVP-ES2/EX2/ES2-C系列；（4）松下PLC：FP0、FP1、FP2系列。當前流行的PLC總結：PLC四大品牌：西門子，施耐德，AB（羅克韋爾），GE。中國PLC市場主要廠商為Siemens、Mitsubishi、Omron、Rockwell、Schneider、Ge-fanuc等國際大公司，歐美公司在大、中型plc領域占有絕對優勢，日本公司在小型plc領域占據十分重要的位置。七、PLC的編程語言PLC常用的編程語言有梯形圖(LAD)、指令表(IL)、功能塊圖(FBD)、結構文本(ST)、順序功能圖(SFC)等。S7-1200屬于新一代小型PLC，其主機單元上集成了微處理器、電源、Profinet通信端口以及一定數量的輸入/輸出（I/O）點，自身即可組成一個小的控制系統。如果需其他控制功能（如串口通信、模擬量輸入輸出處理等），僅需外擴相應的模塊即可.校內實驗室所用的PLCS7-1200CPU1214CDC/DC/DCPLC&CPU1215CAC/DC/RLYPLC任務二S7-1200

PLC認知校內實驗室所用的S7-1500CPU1516-3PN/DPPLCS7-1200CPU目前有五種型號的CPU模塊：CPU1211C、CPU1212C、CPU1214C、CPU1215C以及CPU1217C。主要技術參數S7-1200系列PLC型號說明：CPU1211C：6輸入/4輸出，共10點；CPU1212C：8輸入/6輸出，共14點；CPU1214C：14輸入/10輸出，共24點；2AI；CPU1215C：14輸入/10輸出，共24點；2AI/2AO；CPU1217C：14輸入/10輸出，共24點；2AI/2AO；CPU指S7-1200基本模塊（主機）的型號，擴展模塊用SB、SM、CM等表示，如SB1221、SM1221、CM1241等。注：SM信號模塊、SB信號板、CM通信模塊版本電源電壓DI輸入電壓DO輸出電壓DO輸出電流DC/DC/DCDC24VDC24VDC24V0.5A,MOSFETDC/DC/RelayDC24VDC24VDC5

30VAC5

250V2A,DC30W/AC200WAC/DC/RelayAC85

264VDC24VDC5

30VAC5

250V2A,DC30W/AC200WS7-1200CPU的3種電源類型CPU1214CDC/DC/DC型號：第一個“DC”表示該款型號PLC的供電電源為直流24V，第二個“DC”表示PLC的輸入接口電路為直流24V，第三個“DC”表示PLC的數字量輸出類型為晶體管型。CPU1215CAC/DC/RLY型號：第一個“AC”表示該款型號PLC的供電電源為交流220V，第二個“DC”表示PLC的輸入接口電路為直流24V，而“RLY”表示數字量的輸出類型為繼電器型。CPU1214CAC/DC/Relay的外部接線圖CPU1214CDC/DC/DC的外部接線圖CPU1214CDC/DC/Relay的外部接線圖S7-1200的擴展模塊：信號板（SB）、信號模塊（SM）、通訊模塊（CM）

分組認知實踐任務：根據S7-1200PLC的實物圖片，通過查閱課本或網上資料，了解PLC上各符號所代表的含義，如CPU1215CAC/DC/RLY、DIAG、RUN/STOP、ERROR、MAINT、DIa、DQa、AI、AO、L+、M、1M、PROFINET等。S7-1200PLC的編程語言S7-1200PLC編程語言有梯形圖LAD、功能塊圖FBD、結構化控制語言SCL（基于PASCAL）等。IF("I0.0"OR"Q0.0")AND(NOT"I0.1")THEN//StatementsectionIF"Q0.0":=1;ELSE"Q0.0":=0;END_IF;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。它是目前用得最多的PLC編程語言。課堂小測試未完待續！項目導入電動機單向運轉的PLC控制電路是如何設計的？電動機單向運轉的PLC控制電路是如何工作的？在電動機單向運轉PLC控制電路的基礎上，如何采用PLC來實現電動機點動和長動混合控制？項目八：電動機單向運轉PLC控制系統設計上節課內容回歸—弄清楚以下幾個問題：一、什么是PLC？二、PLC是怎么來的？三、PLC能夠用在什么地方？四、PLC有哪些特點？五、PLC由哪些部分組成？六、主流的PLC有哪些？七、PLC有哪些編程語言？八、S7-1200PLC有哪些類型與編程語言？傳統的繼電器控制原理圖任務三電動機單向運行PLC控制系統設計確定與分配輸入輸出信號繪制輸入輸出接線圖編寫PLC梯形圖與模擬仿真安裝接線與調試41231、設計流程（1）確定與分配輸入輸出信號輸入輸出元器件代號元器件功能輸入繼電器元器件代號元器件功能輸出繼電器SB1起動按鈕I0.0KM控制電機起停Q0.0SB2停止按鈕I0.1KML1L3L2FU1KMQSSB1FU2KMM3～FRFRSB2（2）繪制輸入輸出接線圖（PLC控制原理圖）CPU1211CAC/DC/RLY型號PLC控制原理圖（2）繪制輸入輸出接線圖（PLC控制原理圖）CPU1211CDC/DC/DC型號PLC控制原理圖（3）PLC梯形圖設計TIAPortalV17軟件應用（4）PLC梯形圖編程與仿真TIAPortalV17軟件使用介紹TIA(TotallyIntegratedAutomation，全集成自動化)Portal（博圖）是西門子公司開發的高集成度工程組態系統，包括STEP7Basic與WinCCBasic。它提供了直觀易用的編輯器，用于對S7-1200、1500和精簡系列面板進行高效組態。TIA提供了兩種編程語言(LAD和FBD)。S7-PLCSIMV17程序仿真（5）PLC控制系統安裝與調試程序下載實時工業以太網是現場總線發展的趨勢，Profinet是基于工業以太網的現場總線，是開放式的工業以太網標準，它使工業以太網的應用擴展到了控制網絡最底層的現場設備。S7-1200與編程計算機可通過Profinet或CM1241（RS485）點對點連接通信，進行程序下載與上傳。運行調試1.位邏輯指令

表8-4

基本邏輯指令主要包括觸點和線圈指令、位操作指令和位檢測指令等17種。任務四項目所用PLC指令認知1.位邏輯指令

表8-4

基本邏輯指令任務四項目所用PLC指令介紹本項目所用指令說明

1.觸點指令和線圈指令

觸點指令有常開和常閉觸點，線圈指令包括輸出線圈、取反線圈等，這些是構成邏輯的基本元件和要素。2.置位和復位指令

置位（Set）和復位（Reset）指令的LAD形式及功能。

表4-2

置位和復位指令的功能表6061I0.0閉合后，Q0.0線圈被置位為1（始終得電）；I0.1閉合后，Q0.0線圈被復位為0（始終失電）。I0.0和I0.1同時閉合后，M2.0、M2.1及M2.2三個線圈（M2.0開始的3個位）同時被置位為1，線圈保持得電狀態；I0.0和I0.2同時閉合后，M2.0、M2.1及M2.2三個線圈同時被復位為0，線圈保持失電狀態。623.觸發器指令SR觸發器和RS觸發器指令的LAD形式及功能如表所示。

表4-3

SR觸發器和RS觸發器指令的功能表

63SR復位優先觸發器RS置位優先觸發器SR1輸出位RS1輸出位00保持前一狀態00保持前一狀態010100101011110111SR觸發器、RS觸發器的真值表：分別用觸點線圈指令、置位復位指令、觸發器指令等幾種編程方法編寫電動機單向運轉PLC控制梯形圖，并進行仿真調試。方法一：觸點線圈指令其它方法自行思考任務五PLC控制系統工作原理分析為什么起動按鈕按下后，電動機會起動？為什么停止按鈕要接常開觸點？能不能接常閉觸點？1.S7-1200PLC的數據存儲地址及尋址方式◆輸入過程映像區（Ｉ）◆輸出過程映像區（Q）◆位存儲區（M）◆臨時數據存儲區（L）◆數據塊存儲區（DB）一、S7-1200PLC的編程元件及其功能2.S7-1200PLC各編程軟元件的含義及其作用（1）輸入映像存儲區（Ｉ）用于存放PLC輸入信號的狀態值（2）輸出映像存儲區（Q）用于存放程序的運算結果，驅動外部設備（3）位存儲區（M）用于存放程序運行時所需要的大量中間變量和臨時數據，與中間繼電器功能相似。（4）臨時數據存儲區（L）用于存放FC或FB執行時所需的臨時變量。（5）數據塊存儲區（DB）用于存放用戶的各種數據。

相當于一個宿舍的房間號編排方式。存儲器地址的表示有位、字節、字、雙字等格式。（1）位尋址：Ax.y

。這里的A是存儲器區域標識符、x是字節地址號、y是位號。存儲器區域識符類似于樓號，x類似于樓層號，y類似于房號。3.S7-1200的編址方式I4.5（2）字節尋址：8位二進制數組成1個字節(Byte):MW100（3）字尋址：2個8位字節組成1個字(Word):MD100（4）雙字尋址：2個16位字組成1個雙字(DWord):MB100701.了解PLC的工作過程二、PLC控制系統的工作原理

PLC采用循環掃描的工作方式。CPU從第一條指令開始按指令步序號作周期性的循環掃描，如果無跳轉指令,則從第一條指令開始逐條順序執行用戶程序，直至遇到結束符后又返回第一條指令，周而復始不斷循環，每一個循環稱為一個掃描周期。一個掃描周期大約幾十毫秒。（1）讀取I0.0、I0.1狀態（2）執行程序：（3）輸出Q0.0狀態

一個掃描周期主要分為三個階段：輸入采樣階段、程序執行階段、輸出刷新階段。

輸入刷新

程序執行輸出刷新一個掃描周期輸入刷新用戶輸出設備輸入端子輸入鎖存器輸入映象寄存器輸出映象寄存器輸出鎖存器輸出端子程序執行用戶輸入設備寫讀讀等效電路2.畫等效電路，并分析其工作過程3.常用的控制系統工作方式比較（1）繼電器－接觸器控制系統：并行工作方式（2）PLC控制系統：循環掃描方式工作（3）單片機控制系統：中斷/查詢方式工作任務六項目拓展—電動機點動與長動PLC控制FU1KMM3～FRQSL1L3L2主電路控制電路c)確定與分配輸入輸出信號繪制輸入輸出接線圖編寫PLC梯形圖與仿真調試1231、設計流程實物安裝調試4工作原理分析與報告撰寫5（1）確定與分配輸入輸出信號輸入輸出元器件代號元器件功能輸入繼電器元器件代號元器件功能輸出繼電器SB1起動按鈕I0.0KM控制電機起停Q0.1SB2停止按鈕I0.1SB3點動按鈕I0.2FR過載保護I0.3FU1KMM3～FRQSL1L3L2主電路控制電路（2）繪制輸入輸出接線圖DC/DC/DC型號PLC控制電氣原理圖AC/DC/RLY型號PLC控制原理圖可自行繪制。（3）編寫PLC梯形圖（4）工作原理分析1）長動：按下SB1，I0.0接通，程序段1中M0.0接通并自鎖，程序段3中Q0.1接通，硬件電路中KA線圈得電，KA常開觸點閉合，KM線圈得電，KM主觸點閉合，電動機起動并持續運轉。2）停止:按下SB2，I0.1接通，程序段1中M0.0斷開，程序段3中Q0.1斷開，硬件電路中KA、KM線圈失電，KM主觸點斷開，電動機停止運轉。（4）工作原理分析3）點動：按下SB3，I0.2接通，程序段2中M0.1接通，程序段3中Q0.1接通，硬件電路中KA、KM線圈得電，KM主觸點閉合，電動機起動；當SB3松開時，I0.2斷開，程序段2中M0.1斷開，程序段3中Q0.1斷開，硬件電路中KA、KM線圈失電，KM主觸點斷開，電動機停止。項目八結束！項目導入電動機正反轉運行控制電路及工作臺自動往返控制是電動機典型控制線路，那么如何利用PLC實現呢？項目八：電動機正反轉的PLC控制知識回顧電動機單向運轉PLC控制具有雙重聯鎖的電動機正反轉控制電路項目導入電動機正反轉PLC控制項目預期學習目標

知識目標：能夠理解信號邊沿指令的功能。能夠正確分析具有信號邊沿指令的程序。

技能目標：能夠應用信號邊沿指令進行PLC梯形圖設計。能夠利用PLC設備進行程序調試。

素質目標：文明、守時、安全、衛生。任務一信號邊沿指令的應用任務二電動機正反轉PLC控制系統的設計任務三控制系統安裝與調試任務總覽1、信號邊沿指令任務一邊沿觸發指令的應用

信號當信態發生變化時，將產生跳變沿（上升沿或下降沿）。如圖所示，當Q0.0線圈由0變為1時，產生一個正跳變的上升沿（EdgeUp）；當Q0.0線圈由1變為0時，產生一個負跳變的下降沿（EdgeDown）。S7-1200執行邊沿指令時，在每個掃描周期中把信號狀態和它在上一掃描周期的狀態（存儲在邊沿存儲器位中）進行比較，如果不同則表明出現了上升沿或下降沿。

注：RLO即ResultofLogicOperation邏輯運算結果，在二進制邏輯運算中用作暫時存儲位。（1）邊沿檢測觸點指令使用上升沿檢測觸點指令，可以根據操作數bit有無上升沿來控制觸點通斷。當操作數bit出現上升沿時，該觸點導通一個掃描周期。邊沿存儲器位M_bit用于存放操作數bit在上一掃描周期的狀態，通過比較操作數bit的當前狀態與上一掃描周期的狀態，來確定是否存在上升沿。使用下降沿檢測觸點指令，可以根據操作數bit有無下降沿來控制觸點通斷。當操作數bit出現下降沿時，該觸點導通一個掃描周期。邊沿存儲器位M_bit用于存放操作數bit在上一掃描周期的狀態，通過比較操作數bit的當前狀態與上一掃描周期的狀態，來確定是否存在下降沿。實例分析：時序圖分析當檢測到I0.0的上升沿時，Q0.0接通一個掃描周期；當檢測到I0.1的下降沿時，Q0.1接通一個掃描周期。功能比較：程序1程序21.將電氣原理圖轉化為PLC梯形圖的方法123分析電氣原理圖，掌握控制電路的工作原理；確定PLC的輸入信號和輸出負載，并畫出PLC的外部接線圖；將電氣原理圖中的中間繼電器（KA）用內部寄存器M代替；時間繼電器（KT）用定時器T代替；4根據對應關系畫出梯形圖；5對梯形圖進行優化處理。任務二電動機正反轉PLC控制系統設計（1）傳統電氣控制方式PLC程序（梯形圖）PLC硬件接線圖（2）PLC控制方式例如：（1）傳統電氣控制方式PLC程序（梯形圖）PLC硬件接線圖（2）PLC控制方式例如：（1）確定與分配輸入輸出信號2.電動機正反轉PLC控制設計連接的外部設備功能說明PLC點名稱SB1停止按鈕I0.1SB2正轉按鈕I0.2SB3反轉按鈕I0.3FR過載保護I0.0KM1控制正轉Q0.1KM2控制反轉Q0.2（2）繪制PLC的外部接線圖（3）編寫PLC控制梯形圖程序程序問題：正反轉切換瞬間電流會對電動機的沖擊。（4）PLC控制梯形圖程序優化電路特點：為了減輕正反轉切換瞬間電流對電動機的沖擊，程序中采用下降沿檢測觸點指令設置了滯后啟動控制環節，模擬復合按鈕先停后啟的功能。（5）工作原理分析1）正轉：合上QF，按下SB2，I0.2接通，當手松開時，按鈕SB2恢復斷開，程序段1中Q0.1接通并自鎖，硬件電路中KM1線圈得電，KM1主觸點閉合，電動機正轉起動并持續運轉。程序段2中I0.2、Q0.1常閉觸點為聯鎖觸點，實現正反轉軟件互鎖。另外硬件電路中KM1、KM2通過常閉觸點實現硬件互鎖。（4）工作原理分析2）反轉：按下SB3，I0.3接通，程序段1中I0.3常閉觸點斷開，Q0.1失電，程序段2中Q0.1常閉觸點復位，硬件電路中KM1線圈失電，電動機正轉停止，當手松開時，按鈕SB3恢復斷開，程序段2中Q0.2接通并自鎖，硬件電路中KM2線圈得電，KM2主觸點閉合，電動機反轉起動并持續運轉。（4）工作原理分析3）停止：停止過程自行分析。4）過載：停止過程自行分析。思考題：比較下列兩個程序在功能上有什么不同。（6）控制過程仿真模擬（1）元器件選型及系統安裝接線。（2）編寫程序、編譯無誤。（3）仿真調試。（4）接通電源，下載程序。（5）調試程序。任務三控制系統安裝與調試課堂小測試課內外作業設計任務1：根據工作臺自動往返繼電器接觸器控制電路，設計其PLC控制電路，并編寫程序，然后進行仿真模擬。設計任務2：根據下述控制要求，設計其PLC控制線路，并進行程序設計與仿真模擬。控制要求：啟動時，電動機M1先啟動，才能啟動電動機M2；停止時，只有電動機M2停止后，電動機M1才能停止。項目九結束！項目十：星三角降壓啟動PLC控制系統的設計、安裝與調試前面我們學過用傳統繼電器接觸器控制方式來控制電動機的星三角降壓啟動，如果用PLC來控制，該如何實現？項目引入項目引入項目3：星三角降壓啟動PLC控制電路的設計、安裝與調試

知識目標能夠正確應用定時器指令進行程序設計；能夠正確分析星三角降壓啟動PLC控制系統的工作原理。項目預期學習目標

技能目標能夠正確安裝星三角降壓啟動PLC控制電路；能夠熟練利用TIA軟件對PLC程序進行調試；能夠分析解決聯機調試過程中出現的問題；具備良好的團隊合作、表達溝通能力。

素質目標文明、守時、安全、衛生意識。任務1：PLC定時器指令認知任務2：星三角降壓啟動PLC控制系統設計任務3：星三角降壓啟動PLC控制電路安裝與調試任務4：電動機延時啟動PLC控制電路設計任務驅動一、定時器分類任務1PLC定時器認知S7-1200PLC支持4種類型的功能塊型定時器和對應的線圈型定時器，此外還包含更新設定值指令PT和復位定時器指令RT。1.功能塊型定時器的分類脈沖定時器（TP）接通延時定時器（TON）斷開延時定時器（TOF）保持型接通延時定時器（TONR）時間繼電器定時器二、定時器指令格式TP脈沖型

注釋：IN—使能輸入端，前接常開常閉觸點；PT是設定的時間值；Q是輸出端，ET當前時間值；R是復位輸入端。TONR保持型通電延時型TOF斷電延時型TON通電延時型

與S7-200/300/400不同，S7-1200/1500采用的是滿足IEC61131-3標準的IEC（國際電工委員會）定時器。這種定時器的設定值和當前值的數據都是存儲在制定的數據塊中，在創建IEC定時器時會自動進行數據塊的創建。IEC定時器本質上是功能塊FB，使用時需要為其指定背景數據塊或數據類型為IEC_TIMER的數據庫變量（相當于定時器的名字）。三、工作原理分析：（1）

脈沖定時器（TP）

使用脈沖定時器指令，可以產生預設時間間隔的脈沖。上電周期或首次掃描時，定時器當前值和輸出端Q均為0。輸入端IN出現上升沿后，輸出端Q導通；同時啟動定時器，當前值ET由0增加，當前值達到設定值PT時（定時時間到），輸出端Q斷開，即輸出端Q導通時間取決于設定值PT。程序仿真調試定時器有輸出端使用實例程序仿真調試定時器無輸出端使用實例三、工作原理分析：（2）接通延時定時器（TON）

使用接通延時定時器指令，可以將輸出端Q延遲指定時間后導通。上電周期或首次掃描時，定時器當前值和輸出端Q均為0。輸入端IN由0變為1（出現上升沿），啟動定時器，當前值ET由0增加，當前值達到設定值PT時（定時時間到），輸出端Q導通，即輸出端Q延遲導通時間取決于設定值PT。輸入端IN在任意時刻由1變為0時，定時器自動復位，當前值為0，輸出端Q斷開。程序仿真調試電氣原理圖工作原理對比分析：（3）斷開延時定時器(TOF)

使用斷開延時定時器指令，可以將輸出端Q延遲指定時間后斷開。上電周期或首次掃描時，定時器當前值和輸出端Q均為0。輸入端IN由1變為0時，啟動定時器，當前值由0增加，當前值達到設定值PT時，輸出端Q斷開，即輸出端Q延遲斷開時間取決于設定值PT。輸入端IN在任意時刻由0變為1時，定時器自動復位，當前值為0，輸出端Q導通。

使用保持型接通延時定時器指令，可以將輸出端Q延遲指定的有效時間后導通。上電周期或首次掃描時，定時器當前值和輸出端Q均為上次掉電前狀態。輸入端IN由0變為1時，啟動定時器，當前值ET從上次的保持值繼續增加，當前值達到設定值PT時，輸出端Q導通，即輸出端Q延遲導通的有效時間取決于設定值PT。輸入端IN由1變為0時，定時器停止計時并保持當前值，待輸入端IN再次由0變為1時，當前值繼續增加。（4）保持型接通延時定時器（TONR）

定時器PT和IN參數值變化TP定時器運行期間，更改PT沒有任何影響。定時器運行期間，更改IN沒有任何影響。TON定時器運行期間，更改PT沒有任何影響。定時器運行期間，將IN更改為FALSE會復位并停止定時器。TOF定時器運行期間，更改PT沒有任何影響。定時器運行期間，將IN更改為TRUE會復位并停止定時器。TONR定時器運行期間更改PT沒有任何影響，但對定時器中斷后繼續運行會有影響。定時器運行期間將IN更改為FALSE會停止定時器但不會復位定時器。將IN改回TRUE將使定時器從累積的時間值開始定時。

采用線圈型的TONR定時器T1對Q0.1進行延時控制，假設I0.0代表電動機運行信號，當累積運行5s后，定時時間到，定時器輸出T1.Q導通，Q0.1線圈得電。I0.1為復位信號，若I0.1閉合，將TONR定時器T1當前值清0，定時器輸出T1.Q斷開，Q0.1線圈失電，為下次延時控制做好準備。（5）線圈型定時器圖10-10線圈型定時器指令格式

對于同一類型的定時器，功能塊指令和線圈指令在原理上是完全一樣的，具體使用時有幾點細微區別：功能塊型定時器可以直接輸出Q或ET，程序中可以不必出現背景數據塊（或IEC_TIMER類型變量）中的Q或ET；而線圈型定時器必須首先自定義背景數據塊或IEC_TIMER類型變量，再調用輸出Q或ET。功能塊型定時器在使用時可以自動生成背景數據塊，也可選擇手動建立；而線圈型定時器只能手動建立所需的背景數據塊。線圈型定時器放在邏輯塊中間時，不會影響邏輯塊的邏輯運算結果，它將輸入端的邏輯運算結果直接送給線圈的輸出端。（6）功能塊型定時器與線圈型定時器的區別定時器指令應用實例1兩條運輸帶順序相連，為避免運送的物料在1號運輸帶上堆積，按下啟動按鈕I0.3，1號帶開始運行，8s后2號帶自動啟動。停機的順序與啟動的順序相反，按了停止按鈕I0.2后，先停2號帶，8s后停1號帶。Q1.1和Q0.6分別控制兩臺電動機M1和M2。定時器指令應用實例2酒店為實現節水，對馬桶沖水時間進行控制。控制要求：當紅外傳感器持續感應到有人3秒之后，啟動并保持沖水4秒；當感應到人離開后，馬上沖水，5s后停止。試用3種定時器設計酒店衛生間馬桶沖水控制電路。任務1：PLC定時器、堆棧指令認知任務2：星三角降壓啟動PLC控制系統設計任務3：星三角降壓啟動PLC控制電路安裝與調試任務4：電動機延時啟動PLC控制電路設計任務2星三角降壓啟動PLC控制系統設計（2）確定與分配輸入輸出信號連接的外部設備功能說明PLC點名稱SB1啟動按鈕I0.0SB2停止按鈕I0.1FR過載保護I0.2KM（KM１）控制電機Q0.1KMY（KM2）Y接法Q0.2KMΔ（KM3）Δ接法Q0.3（1）分析工作原理（3）繪制PLC控制系統的外部接線圖1AC/DC/RLY型號PLCDC/DC/DC型號PLC（3）繪制PLC控制系統的外部接線圖2（4）編寫PLC梯形圖程序連接的外部設備功能說明PLC點名稱SB1啟動按鈕I0.0SB2停止按鈕I0.1FR過載保護I0.2KM控制電機Q0.1KMYY接法Q0.2KMΔΔ接法Q0.3（5）仿真調試（5）仿真調試（6）工作原理分析按下啟動按鈕SB1，程序段1中I0.0觸點閉合，Q0.1線圈接通并自鎖，程序段2中Q0.1觸點閉合，Q0.2線圈接通，通電延時定時器"T40"開始計時，Q0.3線圈因Q0.2聯鎖而斷開，硬件電路中KM1、KM2線圈得電，KM1、KM2主觸點閉合，電動機接成Y型啟動。當通電延時定時器T40計時時間到時（此處是60s），程序段2中T40常閉觸點（“T40”.Q)斷開，Q0.2線圈失電，Q0.2常閉觸點恢復閉合，Q0.3線圈接通，硬件電路中KM2線圈失電，KM3線圈得電，KM3主觸點閉合，電動機接成三角型正常運行。當按下停止按鈕SB2時，程序段1中I0.1觸點斷開，Q0.1線圈失電，程序段2中Q0.1觸點斷開，Q0.3線圈失電，硬件電路中KM1、KM3線圈失電，KM1、KM3主觸點斷開，電動機停止。任務1：PLC定時器、堆棧指令認知任務2：星三角降壓啟動PLC控制系統設計任務3：星三角降壓啟動PLC控制電路安裝與調試任務4：電動機延時啟動PLC控制電路設計操作步驟：（1）元器件選型及系統安裝接線；（2）編寫程序、編譯無誤；（3）仿真調試；（4）接通電源，下載程序；（5）聯機調試。任務3星三角降壓啟動PLC控制系統安裝與調試任務1：PLC定時器、堆棧指令認知任務2：星三角降壓啟動PLC控制系統設計任務3：星三角降壓啟動PLC控制電路安裝與調試任務4：電動機延時啟動PLC控制電路設計用低壓電器元件與S7-1200PLC完成三相交流異步電動機延時啟動控制系統的設計、安裝與調試任務。具體控制要求：當按下啟動按鈕時，電動機延時10s后再啟動；當按下停止按鈕時，電動機延時10s后再停止。要求設計其PLC控制電路，并編寫程序，然后進行仿真模擬、硬件安裝調試等。任務4電動機延時啟動PLC控制電路設計1.四種定時器（TP、TON、TOF、TONR）的應用；2.星三角降壓啟動PLC控制系統的分析；3.星三角降壓啟動PLC控制系統的聯機調試；4.電動機延時啟動PLC控制電路設計。項目小結課外作業任務1：完成項目10中所涉及到的樣例程序的仿真調試。任務2：用PLC實現一盞燈點亮10s后另外一盞燈自動點亮，當按下停止按鈕時兩盞燈同時熄滅。要求設計其PLC控制電路，并編寫程序，然后進行仿真模擬。任務3：根據電動機順序啟動、逆序停車的原理，用PLC實現三盞燈依次點亮，逆序熄滅，間隔時間為2秒。要求設計其PLC控制電路，并編寫程序，然后進行仿真模擬。項目十結束！項目導入十字路口的交通信號燈是怎么控制的？它們能夠用PLC來實現嗎？項目十一：交通燈PLC控制系統設計方貴盛制作知識回顧方貴盛制作四種功能型定時器指令格式TP脈沖型

注釋：IN—使能輸入端，前接常開常閉觸點；PT是設定的時間值；Q是輸出端，ET當前時間值；R是復位輸入端。TONR保持型通電延時型TOF斷電延時型TON通電延時型

方貴盛制作方貴盛制作TON定時器指令應用案例電氣原理圖工作原理對比分析：方貴盛制作星三角降壓起動PLC控制系統工作原理分析方貴盛制作項目引入：交通燈控制設計任務

控制要求：按下啟動按鈕后，南北紅燈亮并維持25s。在南北紅燈亮的同時，東西綠燈也亮。到20s時，東西綠燈閃亮，3s后熄滅，在東西綠燈熄滅后東西黃燈亮。黃燈亮2s后滅且東西紅燈亮。與此同時，南北紅燈滅，南北綠燈亮。南北綠燈亮了25s后閃亮，3s后熄滅，黃燈亮2s后熄滅，南北紅燈亮，東西綠燈亮，以此循環。按下停止按鈕，全部燈熄滅。方貴盛制作項目預期學習目標

知識目標：掌握定時器指令、比較指令等指令的用法。掌握系統和時鐘存儲器的使用方法。掌握PLC控制系統的時序圖編程方法。

技能目標：會采用定時器指令、比較指令編寫交通燈PLC控制程序；會用PLC與觸摸屏進行聯合仿真；分析解決問題能力、實踐動手能力。

素質目標：守時、安全、衛生、團隊協作、創新意識。方貴盛制作任務總覽任務1

項目所用比較指令認知任務2指示燈閃爍報警控制梯形圖設計任務3電動機啟停控制虛擬觸摸屏仿真方貴盛制作任務4

交通燈PLC控制系統設計學科競賽案例——智能交通燈PLC控制實驗裝置方貴盛制作觸摸屏組態畫面設計方貴盛制作方貴盛制作1.比較指令及其應用

任務1：項目所用比較指令認知CMP（compare）：比較方貴盛制作S7-1200PLC編程及應用方貴盛制作比較指令:比較數據類型相同的兩個數IN1與IN2的大小滿足比較關系式給出的條件時，觸點接通方貴盛制作【例1】用接通延時定時器和比較指令組成占空比可調的脈沖發生器。

I0.0為旋轉開關SA1所對應連接觸點，“T1”.Q是通電延時定時器T1的位輸出。當I0.0常開觸點閉合時，定時器T1的IN輸入端為1狀態，T1的當前值從0開始不斷增大。當當前值“T1”.ET等于預設值3s時，“T1”.Q變為1狀態，其常閉觸點斷開，定時器被復位，“T1”.Q變為0狀態。下一掃描周期其常閉觸點又恢復閉合，定時器又開始計時。T1的當前時間“T1”.ET按鋸齒波形變化。比較指令用來產生脈沖寬度可調的方波，當“T1”.ET的值小于1s時，Q0.0斷開，當“T1”.ET大于等于1s時，Q0.0接通。Q0.0接通與斷開的時間取決于比較觸點下面的操作數的值。S7-1200PLC編程及應用方貴盛制作控制要求：在自動化物料傳輸線上，如果出現缺料，需要用指示燈進行閃爍報警。當按下啟動按鈕時，指示燈以2秒的周期進行閃爍報警，其中亮1秒，滅1秒。當按下停止按鈕時，閃爍報警停止。

任務2：指示燈閃爍報警控制梯形圖設計方貴盛制作設計任務：使用虛擬觸摸屏實現電動機的啟停控制，電動機運行狀態可用指示燈表示，并在觸摸屏上顯示電動機的運行狀態。

任務3：電動機啟停控制虛擬觸摸屏仿真方貴盛制作方貴盛制作1.任務分析本系統要求控制東西、南北2個方向的紅黃綠燈，控制邏輯較為復雜，可結合下圖所示的時序圖進行設計。

任務4：交通燈PLC控制系統設計方貴盛制作本系統中東西方向和南北方向的控制要求一致，可先設計一個方向上的控制程序，再參考設計另一方向的控制程序。本系統要求對交通燈的時間進行控制，需要采用定時器指令，且要求綠燈閃爍，需要用到閃爍電路。本系統需要完成多個時間的定時，使用定時器的數量較多，需要根據上圖所示的時序圖，準確找到各個定時器的啟動、停止條件。

6.4交通燈控制系統方貴盛制作2.繪制I/O分配表

方貴盛制作3.繪制PLC控制原理圖

方貴盛制作4.編寫PLC控制程序

程序設計思路：（1）先考慮交通燈啟停控制；（2）再考慮單個方向交通燈的亮滅控制，重點考慮每盞燈點亮的時間條件，以及綠燈的閃爍控制；（3）接著考慮兩個方向交通燈的亮滅控制；（4）最后考慮循環控制。方貴盛制作方法1：用多個定時器進行程序設計

方貴盛制作（1）先考慮交通燈啟停控制；（2）再考慮單個方向交通燈的亮滅控制；方貴盛制作考慮綠燈的閃爍控制考慮綠燈的長亮與閃爍同時控制方貴盛制作閃爍控制樣例程序方貴盛制作考慮其它燈的控制方貴盛制作（3）考慮另一個方向交通燈的亮滅控制方貴盛制作方貴盛制作（4）最后考慮循環控制循環控制樣例程序：方貴盛制作交通燈循環控制：用T8定時器觸點控制T1定時器通斷。當T8定時器定時時間到時，其常閉觸點斷開，后接的T1定時器失電，導致T2~T8定時相繼失電，下一個掃描周期內，T8常閉觸點恢復閉合，T1定時器又恢復通電計時，從而實現循環控制。方貴盛制作187完整的程序：方貴盛制作方貴盛制作方貴盛制作PLCSIM仿真調試

方貴盛制作使用虛擬觸摸屏進行仿真調試

（1）修改程序（2）創建HMI界面方貴盛制作方貴盛制作使用時鐘存儲器實現綠燈閃爍功能方法2：用多個定時器與系統時鐘存儲器進行程序設計

方貴盛制作（1）時鐘存儲器設置：選中PLC，點擊鼠標右鍵，點擊“屬性”，啟用系統存儲器字節和啟用時鐘存儲器字節。方貴盛制作（2）程序編寫與仿真調試（2）再考慮交通燈一個循環周期需要多長時間，此處是64秒；（1）先考慮交通燈啟停控制（同前）；閃爍改為10s方貴盛制作方法3：用定時器與比較指令進行程序設計（3）接著考慮每盞交通燈在什么時間段點亮，如東西綠燈點亮時間如下。（4）最后考慮交通燈的循環控制。方貴盛制作完整的程序

方貴盛制作方貴盛制作觸摸屏仿真調試

方貴盛制作作業1交通燈多個定時器編程仿真調試。作業2交通燈多個定時器編程觸摸屏仿真調試。作業3使用時鐘存儲器實現綠燈閃爍功能觸摸屏仿真調試。作業4使用比較指令的交通燈程序設計與觸摸屏仿真調試。

方貴盛制作項目實踐與課內外作業作業上交方式：仿真后截圖，并將截圖插入word文檔中上交。文件名為學號+姓名+項目11作業.doc街上或舞臺的流水燈是怎么控制的？它們能夠用PLC來實現嗎？項目十二：舞臺流水燈的PLC控制慶祝中國共產黨成立一百周年晚會舞臺燈光設計與控制項目預期學習目標

知識目標：掌握計數器指令、傳送指令、移位指令、循環指令等指令的用法。掌握PLC控制系統的設計步驟與方法。

技能目標：會采用移位與循環指令編寫流水燈程序；分析解決問題能力、實踐動手能力。

素質目標：守時、安全、衛生、團隊協作、創新意識。任務3

八盞燈循環點亮控制任務總覽任務2

八盞燈交替點亮控制任務4課堂小測任務1

八盞燈手動點亮控制任務1：八盞燈手動點亮控制控制要求：用一個按鈕控制八盞燈亮滅。按1下時，第1盞燈亮，按第2下時，第2-4盞燈亮；按第3下時，其余4盞燈亮，再按1下，燈全部熄滅。試用PLC實現之。

計數器有三類：增計數器CTU(COUNT-UP)，減計數器CTD

(COUNT-DOWN)和增減計數器CTUD。1.計數器指令及其應用計數器使用注意事項：S7-1200PLC采用的是功能塊型計數器，使用時應注意以下3個問題：需要設置計數值的數據類型，表中PV和CV的6種數據類型，計數值的數值范圍取決于所選的數據類型。如果計數值是無符號整數類型，當前值可以減到0或增到上限值；如果計數值是有符號整數類型，當前值可以減到負整數的下限值或增到正整數的上限值。與定時器指令類似，需要給每個計數器分配唯一的背景數據塊或者系統數據類型為IEC_COUNTER（或IEC_UCOUNTER、IEC_SCOUNTER、IEC_USCOUNTER等，根據計數值的數據類型而定）的數據塊變量（相當于計數器的名字）。本節所介紹的計數器屬于普通計數器，最高計數頻率將受限于其所在的程序循環組織塊的掃描周期。如果需要對頻率很高的脈沖（如軸編碼器）進行計數，可以使用高速計數器（HSC）。

（1）增計數器CTU

上電周期或首次掃描時，增計數器當前值CV為0，輸出端Q斷開。脈沖輸入端CU每次由0變為1（出現上升沿）時，當前值CV加1，當前值CV最大可達到所選數據類型的上限值，達到上限值后，CU輸入端再來脈沖上升沿，CV值也不再增加。

當前值CV大于等于設定值PV時，輸出端Q導通；復位輸入端R為1時，復位增計數器，當前值為0，輸出端Q斷開。

CU增計數脈沖輸入端，R復位信號輸入端，PV設定值，Q輸出端，CV當前計數值。

上圖中，DB1為增計數器CTU的背景數據塊，計數值數據類型為Int，設定值為3。上電周期或首次掃描時，當前值為0，輸出端Q斷開；脈沖輸入端I0.0每出現一次上升沿，當前值加1；當前值到達或者超過設定值時，輸出端Q導通，Q0.0線圈得電；復位輸入端R為高電平時，復位增計數器，當前值為0，輸出端Q斷開，Q0.0線圈失電。

注意：本題中如果不對CTU進行復位，其計數當前值可一直增加到32767后保持不變（所選數據類型為Int），將失去計數功能，所以在實際使用時，應在當前值達到設定值之后，及時對計數器進行復位。計數脈沖輸入PV=3當前計數輸出CV>=PVPV=3預設計數值復位應用案例：（2）減計數器CTD

上電周期或首次掃描時，減計數器當前值CV為0，輸出端Q閉合。脈沖輸入端CD每次由0變為1（出現上升沿）時，當前值CV減1，當前值CV最小可達到所選數據類型的下限值，達到下限值后，CD輸入端再來脈沖上升沿，CV值也不再減小。

當前值CV小于等于0時，輸出端Q導通；裝載輸入端LD為1時，把設定值PV裝載到當前值CV中，輸出端Q斷開（相當于復位減計數器）。實際使用減計數器前，建議首先使能裝載輸入端LD，對減計數器進行復位，然后再啟動計數功能。

CD減計數脈沖輸入端，LD裝載信號輸入端，PV設定值，Q輸出端，CV當前計數值。

上圖中，DB2為減計數器CTD的背景數據塊，計數值的數據類型為UInt，設定值為3。上電周期或首次掃描時，當前值為0，輸出端Q導通；首先閉合I1.1使能裝載輸入端LD，復位減計數器，當前值為設定值，輸出端Q斷開；開始計數后，脈沖輸入端I1.0每出現一次上升沿，當前值減1；當前值小于等于0時，輸出端Q導通，Q0.0線圈得電。

注意：本題中如果不對CTD進行重新裝載，因所選數據類型為UInt，計數當前值可一直減小到0后保持不變（如果選數據類型為Int，計數值可減小到-32768），將失去計數功能，所以在實際使用時，應在當前值減小到0之后，及時對計數器當前值進行重新裝載。

D計數脈沖輸入當前計數輸出PV=3預設計數值CV=0讀取PV(CV=PV)（3）增減計數器CTUD

CU增計數器脈沖輸入端，CD減計數脈沖輸入端，R復位輸入端，LD裝載信號輸入端，PV設定值，QU增計數器輸出端，QD減計數器輸出端，CV當前計數值。

上電周期或首次掃描時，增減計數器當前值CV為0，輸出端QU斷開、QD導通。

脈沖輸入端CU每次出現上升沿時，當前值CV加1，當前值CV最大可達到所選數據類型的上限值，達到上限值后，CU輸入端再來脈沖上升沿，CV值也不再增加。脈沖輸入端CD每次出現上升沿時，當前值CV減1，當前值CV最小可達到所選數據類型的下限值，達到下限值后，CD輸入端再來脈沖上升沿，CV值也不再減小。如果脈沖輸入端CU和CD同時出現上升沿，則當前值CV保持不變。

當前值CV大于等于設定值PV時，輸出端QU導通，反之斷開；當前值CV小于等于0時，輸出端QD導通，反之斷開。

復位輸入端R為1時，復位增減計數器，當前值為0，輸出端QU斷開、QD導通。復位輸入端優先級最高，即：R輸入端有效時，CU、CD以及LD等輸入端均不起作用。

裝載輸入端LD為1時，重新裝載增減計數器，當前值為設定值，輸出端QU導通、QD斷開。

2.八盞燈手動點亮控制解決方案PLC程序PLC仿真任務2：八盞燈交替點亮控制控制要求：按下啟動按鈕SB1，八盞奇數燈與偶數燈交替點亮，工作周期為1s（ON/OFF各0.5s），反復循環工作；按下停止按鈕SB2，信號燈全部熄滅。試用PLC實現之。S7-1200PLC的基本數據類型：

位（BOOL，1位）：取值0或1字節（BYTE，8位）：取值0-255字（Word，16位）：取值0-65535雙字（DWord，32位）：取值16#00000000-16#FFFFFFFF短整數(SInt，8位)：取值-128-127整數(Int，16位)：取值-32768-32767雙整數（DInt，32位）無符號整數（UInt，16位）實數型（Real，32位）時間（Time，32位）……數據類型間的關系：1雙字(D)=2字(W)

1字(W)=2字節(B)

1字節(B)=8位(bit)1.PLC數據表達格式認知位：bitQ0.0字節：ByteQB0字：WordQW0雙字:DoublewordQD0變量類型符號位數取值范圍常數舉例位Bool11,0TRUE,FALSE或1,0字節Byte816#00

16#FF16#12,16#AB字Word1616#0000

16#FFFF16#ABCD，16#0001雙字DWord3216#00000000

16#FFFFFFFF16#02468ACE字符Char816#00

16#FF‘A’,‘t’,‘@’有符號字節SInt8-128127123,-123整數Int16-3276832767123,-123雙整數Dint32-21474836482147483647123,-123無符號字節USInt80255123無符號整數UInt16065535123無符號雙整數UDInt3204294967295123浮點數(實數)Real321.17549510-383.402823103812.45,-3.4,-1.2E+3雙精度浮點數LReal642.225073858507202010-3081.79769313486231571030812345.12345-1,2E+40時間Time32T#-24d20h31m23s648ms

T#24d20h31m23s648msT#1d_2h_15m_30s_45msQ0.7Q0.6Q0.5Q0.4Q0.3Q0.2Q0.1Q0.0Q0.7Q0.6Q0.5Q0.4Q0.3Q0.2Q0.1Q0.0Q1.7Q1.6Q1.5Q1.4Q1.3Q1.2Q1.1Q1.0高8位QB0低8位QB1QB0QW0QW0QW2QB0QB1QB2QB3最高8位高8位低8位最低8位QD0高地址，低字節！字節字雙字位實例說明：思考題：Q0.0、QB0、QW0、QD0之間有什么關系？不同進制間的轉換二進制八進制十進制十六進制2#010000018#1016516#412#110001018#30519716#C5數制的概念——中國傳統文化中“屈指可數”是10進制，“掐指一算”是六十進制，“半斤八兩”是十六進制，易經中的陰陽八卦是2進制和8進制。2.移動指令功能：數據移動指令用于各存儲單元之間的數據傳送，如用于程序中需要對存儲單元進行清零、程序初始化等場合。相當于C語言中的賦值語句，如A=10。移動指令包括單一傳送、塊傳送、填充塊、字節交換、序列化等指令。

（1）單一傳送指令

上圖中，當I0.0閉合后，將1傳送給QB0；然后將十六進制的10分別傳送給QB1與MW0。

使用單一傳送指令MOVE，輸入端EN有效時，將輸入端IN對應的數據類型轉換為OUT1所對應的數據類型，并存放在OUT1指定的存儲單元中，輸入端IN的源數據保持不變。IN和OUT1的操作數可以是除Bool類型之外的所有基本數據類型。IN也可以是常數。傳送指令應用案例程序功能：當I0.0合上瞬間，QB0的值為16#55；當I0.1合上瞬間，MW10的值為十進制1000。當I0.2合上時，QB0與MW10的值均為0.仿真調試該程序，理解其功能！計數器指令與傳送指令綜合應用案例控制要求：用一個按鈕控制3盞燈，按1下時第1盞燈亮，再按2下時第二盞燈亮，再按3下時第3盞燈亮，再按1下時3盞燈全部熄滅，試綜合應用移動指令和計數器指令進行PLC控制程序設計。3.八盞燈交替點亮控制解決方案仿真調試該程序，理解其功能！4.舉一反三練習用三個按鈕控制八盞燈HL0~HL7，當按下SB1按鈕時，奇數燈亮；當按下SB2時，偶數燈亮；當按下SB3時，所有燈熄滅。任務3：八盞燈循環點亮控制控制要求：8盞指示燈HL0~HL7，當按下啟動按鈕時，從HL0開始，每隔1s依次點亮；當前一盞點亮時，后一盞熄滅，并重復動作，以此形成燈循環點亮的效果。當按下停止按鈕時，八盞燈均熄滅，試用PLC實現之。HL7HL01.移位指令

移位和循環指令包括左移、右移、循環左移以及循環右移指令。

（1）左右移位指令

使用左移指令SHL和右移指令SHR，可以將輸入端IN的數據逐位左移或右移若干位（由N值決定），移位完的結果存放在輸出端OUT指定的存儲單元中。

對于無符號數進行左移/右移時，空位補0；對于有符號數進行左移時，高位拋出，空位補0，對于有符號數進行右移時，空位補1，低位拋出。

如果N為0時不移位，直接將輸入端IN的數據存放在OUT指定的地址中；如果N大于移位操作數的位數，原來的所有位均被移除，結果為0。

上圖中，當檢測到I0.0的上升沿時，將16#55賦值給MB0,并對MB0左移4位，將結果存放在MB1中。移動前后MB0與MB1的值如表12-7所示。

上圖中，當檢測到I0.0的上升沿時，將-1000賦值給MW20,并對MW20進行右移4位，將結果存放在MW22中；將1000賦值給MW24,并對MW24進行右移3位，將結果存放在MW26中。移動前后MW20、MW22、MW24、MW26的值如表12-8所示。仿真調試結果如圖12-17所示。注意：負值是以其正值的補碼形式存放在計算機中。

（2）循環移位指令

使用循環左移指令ROL和循環右移指令ROR，可以將輸入端IN的數據逐位循環左移或循環右移若干位（由N值決定），即移出位補到另一端的空位中，移位完的結果存放在輸出端OUT指定的存儲單元中。

如果N為0時不移位，直接將輸入端IN的數據存放在OUT指定的地址中；如果N大于移位操作數的位數，將執行N次循環移位操作。

上圖中，當檢測到I0.0上升沿時，MB0設置為16#F0，MW30設置為16#1E，當檢測到I0.1上升沿時，MB0循環左移5位得16#1E送給MB1，MW30循環右移3位得16#C003送給MW32。移動前后MB0、MB1、MW30、MW32的值如表12-9所示。

2.八盞燈循環點亮控制解決方案用系統時鐘存儲器來產生時鐘脈沖用移位指令進行編程注意這里的循環控制方式用循環指令進行編程舉一反三練習：流水燈控制控制要求：8盞指示燈HL0~HL7，當按下啟動按鈕時，從HL7開始，每隔1s依次點亮；當前一盞點亮時，后一盞熄滅，并重復動作，以此形成燈循環點亮的效果。當按下停止按鈕時，八盞燈均熄滅，試用移位指令和循環指令分別實現之。任務4課堂小測課內外程序調試作業（共8個）1.三種計數器指令案例調試；2.任務1、2、3程序調試；3.任務2、3舉一反三練習程序調試。項目十二結束！項目13：傳送帶PLC控制系統的設計與仿真調試PLC部分國內市場琳瑯滿目的輸送帶國內市場琳瑯滿目的輸送帶物料輸送分揀裝置知識回顧學習掌握計數器指令、傳送指令、移位指令、循環指令等指令的使用方法；能夠采用計數器指令、移位與循環指令編寫流水燈程序。

控制要求：按下起動按鈕SB1，傳送帶電動機M轉動，工件向右運動，當到達光電傳感器所在的位置時，光電傳感器對工件進行檢測計數。當計件數量小于5時，指示燈HL點亮；當計件數量等于或大于5時，指示燈閃爍；當計件數量大于等于10時，10s后傳送帶停止運行，同時指示燈熄滅。當按下停止按鈕SB2時，傳送帶立即停止，指示燈滅。傳送帶示意圖項目引入

知識目標掌握計數器指令、數學運算指令等指令的用法。掌握PLC模塊化與結構化程序設計方法。掌握傳送帶PLC控制梯形圖的設計方法。項目預期學習目標

技能目標能夠綜合應用PLC基本指令設計傳