1、第七章第七章 可編程序控制器的實訓指導可編程序控制器的實訓指導第一節(jié)第一節(jié) FX2NFX2N系列可編程序控制器實訓指導系列可編程序控制器實訓指導第二節(jié)第二節(jié) 通用電氣通用電氣(GE Fanuc)(GE Fanuc)可編程序控制器實訓指導可編程序控制器實訓指導第一節(jié)FX2N系列可編程序控制器實訓指導實訓課題一FX2N系列PLC硬件認識及使用一、實訓目的 1)認識FX2N系列PLC外部端子的功能及連接方法；I/O點的編號、分類、主要技術(shù)指標及使用注意事項。 2)了解FX2N系列PLC基本單元、擴展單元、特殊功能模塊的型號、功能及技術(shù)指標。3)認識PLC控制系統(tǒng)的組成及技術(shù)實現(xiàn)。 二、實訓內(nèi)容及指導

2、 (一) FX2N系列PLC外部端子的功能及連接方法、I/O點的類別及技術(shù) 指標。 1.機器硬件認識與使用 (1)機器的外部特征PLC有單元式、模塊式和疊裝式三種結(jié)構(gòu)形式，常用結(jié)構(gòu)形式： 1)外部接線端子 2)指示部分 3)接口部分 (2) FX2N機器的電源FX2N系列PLC機器上有兩組電源端子，分別完成PLC電源的輸入和輸入回路所用直流電源的供出。 2.I/O點的類別、編號及使用說明 I/O端子(輸入/輸出)是PLC的重要外部部件，是PLC與外圍設(shè)備(輸入設(shè)備、輸出設(shè)備)連接的通道，其數(shù)量、類別也是PLC的主要技術(shù)指標之一。 輸入回路的連接在實現(xiàn)輸出回路時，應注意的事項如下：(1)輸出點的

3、共COM問題; (2)輸出點的技術(shù)規(guī)格不同的輸出類別，有不同的技術(shù)規(guī)格; (3)多種負載和多種負載電源共存的處理 。 3. PLC I/O點的類別、技術(shù)規(guī)格及使用現(xiàn)場信號的類別不同。為適應控制的需要，PLC I/O具有不同的類別。 (二) PLC技術(shù)應用的初步認識 1. PLC控制系統(tǒng)的組成PLC控制系統(tǒng)由硬件和軟件兩個部分組成： 2.實訓訓練題3.實訓要求 1)指導教師事先將指令程序?qū)懭隤LC。 2)按要求由學生獨立將系統(tǒng)連接起來。 3)讓學生親自操作，觀察系統(tǒng)的運行，體會系統(tǒng)組成和控制要求。 4. PLC技術(shù)應用的一般步驟通過以上訓練，使學生認識PLC技術(shù)應用的一般步驟。 1)分析被控對象

4、的工藝條件和控制要求。 2)根據(jù)被控對象對PLC控制系統(tǒng)的功能要求和所需輸入/輸出的點數(shù)，選擇適當類型的PLC。 3)分配輸入/輸出點，繪制控制系統(tǒng)的接線圖。 4)根據(jù)被控對象的工藝條件和控制要求，設(shè)計梯形圖或狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。如果控制系統(tǒng)是繼電器控制線路，可將其改造為梯形圖。 5)根據(jù)梯形圖，用選用機型的指令編制程序。 6)用編程器將指令程序?qū)懭隤LC。 7)調(diào)試系統(tǒng)。首先按系統(tǒng)接線圖連接好系統(tǒng)，然后根據(jù)控制要求對控制 系統(tǒng)進行調(diào)試，直到符合要求。實訓課題二 基本邏輯指令的編程 一、基礎(chǔ)知識(一)基本邏輯指令 FX2N系列PLC共有27條基本邏輯指令。 (二)編程注意事項及編程技巧(1)程序應按自

5、上而下，從左至右的順序編制。 (2)同一編號的輸出元件在一個程序中使用兩次，即形成雙線圈輸出，雙線圈輸出容易引起誤操作，應盡量避免。 (3)線圈不能直接與左母線相連 (4)適當安排編程順序，以減小程序步數(shù) 1)串聯(lián)多的電路應盡量放在上部，如圖 ：2)并聯(lián)多的電路應靠近左母線，如圖： (5)不能編程的電路應進行等效變換后再編程1)橋式電路應變換成下圖所示的電路才能編輯。 2)線圈右邊的觸點應放在線圈的左邊才能編程。 (6)對復雜電路，用ANB、ORB等指令難以編程，可重復使用一些觸點畫出其等效電路，然后再進行編程。 二、實訓要求 通過編程并上機操作訓練，掌握編程的方法和技巧，進一步熟悉編程器的使

6、用。 三、實訓內(nèi)容及指導 1.多重輸入電路 2.保持電路 3.優(yōu)先電路4比較電路5.微分脈沖電(1)上升沿微分脈沖電路 (2)下降沿微分脈沖電路 6.分頻電路用PLC可以實現(xiàn)對輸入信號的任意分頻。 7.定時器的研究及應用 定時器在PLC中的作用相當于一個時間繼電器，它有一個設(shè)定值寄存器，一個當前值寄存器以及數(shù)個觸點。 (1)延時接通電路程序的編寫及運行： (2)延時斷開電路程序的編寫及運行： (3)脈沖發(fā)生器(振蕩電路)程序的編寫及運行 (4)長延時電路程序的編寫及運行定時器的定時范圍有限，若要設(shè)置長延時電路，可通過數(shù)個定時器的串級驅(qū)動，實現(xiàn)長延時定時 。 8.計數(shù)器的研究及應用 PLC的內(nèi)部

7、信號計數(shù)器在機器執(zhí)行掃描操作時，可對其內(nèi)部元件的信號進行計數(shù)。(1)計數(shù)程序的編寫及運行(2)長延時電路的編寫及運行 四、實訓考核實訓課題三 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的研究及單流程編程訓練 一、實訓目的 1)了解狀態(tài)的三要素。2)認識狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖(SFC)的特點。 3)理解狀態(tài)轉(zhuǎn)移程序的執(zhí)行情況。 4)掌握單流程狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的編程原則和編程方法。 5)掌握狀態(tài)轉(zhuǎn)移程序的調(diào)試手段。 二、實訓內(nèi)容及指導(一)狀態(tài)三要素 狀態(tài)元件(又稱狀態(tài)繼電器簡稱狀態(tài)器)，是構(gòu)成狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的基本元素。其作用是從主母線上提供一個狀態(tài)接點，形成子母線。 (二)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的特點及程序執(zhí)行過程 (三)單流程狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的編程 1.步進指令

8、步進開始指令：STL 步進返回指令：RET 用步進順控指令編制出的程序，除STL、RET外，其他指令均為前面所講的基本邏輯指令。 2.單流程狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的編程 (1)編程原則 先進行驅(qū)動處理，再進行轉(zhuǎn)移處理。驅(qū)動處理就是該狀態(tài)的輸出處理，轉(zhuǎn)移處理就是根據(jù)轉(zhuǎn)移方向和轉(zhuǎn)移條件實現(xiàn)向下一個狀態(tài)的轉(zhuǎn)移。 1)對狀態(tài)進行編程處理，必須使用步進開始指令STL，它表示這些處理(包括驅(qū)動、轉(zhuǎn)移)均是在該狀態(tài)接點形成的子母線上進行的。 2)程序的最后必須使用步進返回指令RET，返回主母線，以保證其他的操作在主母線上進行，防止出現(xiàn)邏輯混亂。 3)驅(qū)動負載使用OUT指令。如果相鄰的狀態(tài)驅(qū)動同一個負載時，也可以用SET

9、指令將其置位，等到該負載無須驅(qū)動時，再用RST指令將其復位。 4)負載的驅(qū)動或狀態(tài)轉(zhuǎn)移的條件也可能是多個，要視其具體邏輯關(guān)系，將其進行串、并聯(lián)組合。 5)狀態(tài)的順序轉(zhuǎn)移用SET指令；狀態(tài)的不連續(xù)轉(zhuǎn)移(跳轉(zhuǎn))時，用輸出指令OUT。 6)應注意初始狀態(tài)的設(shè)置和驅(qū)動。 (2)編程要點及注意事項(3)編程實例下圖為一個單流程狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖及指令表。 三、實訓考核 實訓課題四數(shù)據(jù)傳送處理類指令的應用 一、基礎(chǔ)知識 數(shù)據(jù)傳送處理類指令是PLC功能指令中基本常用指令，熟練應用這些指令，將對程序的編制帶來很大的便捷，提高編程水平。這些指令中，MOV等傳送指令、DECO等解編碼指令都是一些很有特色的指令，應著重研究

10、，熟練應用。二、實訓目的 1)通過對數(shù)據(jù)傳送處理類主要指令的認識研究，進一步了解這些指令的基本組成、各操作數(shù)范圍的設(shè)置、指令的輸入、指令執(zhí)行后各操作數(shù)的變化以及帶來程序的變化，從而熟悉指令的作用和使用方法。 2)通過應用實例的訓練以及實訓訓練題的編程練習，逐步學會觀察程序執(zhí)行結(jié)果，分析指令執(zhí)行的過程以及程序調(diào)試運行的方法。從而熟悉指令的具體應用，掌握編程技巧，積累編程經(jīng)驗，提高編制綜合程序的能力。 三、實訓內(nèi)容及指導(一)用CMP指令實現(xiàn)多重輸出1.系統(tǒng)配置 1) FX2N-32MR PLC一臺，撥動開關(guān)SA一只。 用計數(shù)器和比較指令，實現(xiàn)按計數(shù)值多重輸出的梯形圖及指令程序。 3) PLC外部

11、接線圖 2)輸入設(shè)置 SAX0。2.程序設(shè)計3.程序運行及調(diào)試(二)用傳送指令實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳遞 1.控制要求 按執(zhí)行按鈕時，將“2000.1.1”數(shù)據(jù)分別存入D0D2中。按復位按鈕時，D0D2清零。 2.系統(tǒng)配置1) FX2N-32MR PLC一臺，執(zhí)行按鈕SB1、復位按鈕SB2各一只。 2)輸入輸出設(shè)置 SB1X0，SB2X1。 3) PLC外部接線圖。 3.程序設(shè)計 梯形圖及指令程序。4.程序運行及調(diào)試(三)用傳送指令實現(xiàn)輸出的變化 1.系統(tǒng)配置1) FX2N-32MRPLC一臺，按鈕SB1和SB2。2)輸入輸出設(shè)置SB1X0，SB2X1。3) PLC外部接線圖。 2.程序設(shè)計 執(zhí)行下圖梯形

12、圖程序： 3.程序運行及調(diào)試(四)噴水池花式噴水控制用傳送指令與計數(shù)器配合，實現(xiàn)噴水池花式噴水控制。1.控制要求2.系統(tǒng)配置 （1）FX2N-32MR PLC一臺噴水池模擬實訓演示板(可用信號燈模擬)一塊；起動按鈕SB1、停止按鈕SB2各一只。 (2)輸入輸出設(shè)置 (3) PLC外部接線圖3.程序設(shè)計 4.程序調(diào)試及運行(五)用DECO等指令實現(xiàn)步進電動機正反轉(zhuǎn)和調(diào)速控制 1.控制要求 脈沖正序列為AA、BBB、CCC、A，脈沖反序列為C、ACB、CBA、BA。 2.系統(tǒng)配置 (1) FX2N-32MR(2)輸入輸出設(shè)置(3)外部接線圖 3.程序設(shè)計 第二節(jié)通用電氣(GE Fanuc)可編程序

13、控制器實訓指導 美國通用電氣公司(GE)也是較早生產(chǎn)PLC的公司之一，GE Fanuc公司生產(chǎn)的90-30系列PLC小型機是較新型的PLC。一、電動機的聯(lián)鎖運行實訓指導書(一)設(shè)計要求 1)按下起動按鈕，1號電動機運行，5s后，2號電動機運行。 2)按下停止按鈕，1號電動機立即停車，3s后，2號電動機停車。 3)設(shè)定。I1起動按鈕；I2停止按鈕；Q11號電動機運行；Q22號電動機運行。 (二)梯形圖二、限制電動機頻繁起動的保護措施實訓指導書 (一)設(shè)計要求 1)按下“起動”按鈕，電動機運行，“停止”按下，電動機停轉(zhuǎn)。 2)在20s內(nèi)，電動機只允許起動兩次，如有第三次起動按下，報警燈閃爍，且再等

14、到20s以后才能起動。3)設(shè)定。I1起動；I2停止；Q1電動機運行；Q2報警燈。 (二)梯形圖三、數(shù)據(jù)查詢實訓指導書(一)設(shè)計要求 檢測某一溫度值，當溫度處于180200C之間時，正常指示燈亮，否則報警鈴響。 設(shè)定。I1起動；I2停止；A1溫度檢測值輸入口；Q1正常指示；Q2報警鈴。 (二)梯形圖四、 LED燈循環(huán)顯示實訓指導書(一)設(shè)計要求 1)按下起動按鈕后，1號燈亮2s，再亮2號燈2s，一直到8號燈，再回到1號燈，如此循環(huán)。2)循環(huán)時，再按起動鍵不起作用，按停止鍵結(jié)束工作。3)設(shè)定。I1起動；I2停止；Q1Q8為LED燈。 (二)梯形圖 五、數(shù)據(jù)的采集和處理實訓指導書 (一)設(shè)計要求 每

15、200ms采樣一次，模擬量輸入口為AI1，并對其作平均值濾波，將處理后的采樣值作y=x2+2x。從模擬量AQ1口輸出。(x2表示x平方，下同)。 (二)梯形圖六、機械手搬運物品的控制實訓指導書 (一)設(shè)計要求 某一機械手自動將物品從左面搬到右面。并循環(huán)往復，其工作情況如下圖每一過程分為8個動作。動作轉(zhuǎn)換條件主要靠限位開關(guān)，夾緊、放松靠時間控制。 (二)設(shè)定 I1：左下限位；I2：左上限位；I3：右上限位；I4：右下限位； I5：右限位；I6：左限位；I7：起動；I8：停止。 Q1：下行；Q2：上行；Q3：右行；Q4：左行；Q5：夾緊。 在一些機械自動控制或流水線控制設(shè)備中，其工作流程可以先用流

16、程圖來表示，對PLC的編程可更明確、更直觀。上圖為機械手搬物流程圖。 (四)梯形圖 (三)流程圖七、倉儲物品的統(tǒng)計和顯示實訓指導書 (一)設(shè)計要求 1)用撥盤開關(guān)設(shè)定每次進出倉庫物品的數(shù)量，倉庫最大容量2500，最小為0，但不允許空倉或滿倉，否則分別報警。 2)用加法開關(guān)執(zhí)行存儲操作，用減法開關(guān)執(zhí)行提取操作。 3)輸出模塊顯示庫存數(shù)量。 (二)設(shè)定 I1I16：撥盤開關(guān)；Q1Q16；庫存數(shù)顯示；Q17：超高報警； Q18：超低報警；I17：加法開關(guān)；I18；減法開關(guān)；I19；復位。 (三)梯形圖八、 PID調(diào)節(jié)器的應用實訓指導書 ID調(diào)節(jié)器是線性自動控制的一種重要控制方法，在PLC的數(shù)字控制中，PID