PLC應用技術項目教程邢貴寧2009年9月項目四計數(shù)器和邊沿觸點應用訓練在生產(chǎn)實踐中，還會經(jīng)常會遇到需要計數(shù)的自動控制，比如生產(chǎn)流水線統(tǒng)計產(chǎn)品數(shù)量、裝入包裝箱的產(chǎn)品數(shù)量等等。凡是需要計數(shù)控制的程序，都要用到計數(shù)器。

FX系列PLC的計數(shù)器用C表示,分為加計數(shù)器和加/減計數(shù)器兩種，每種又分為通用型和積算型兩類。計數(shù)器統(tǒng)計其線圈加電的次數(shù)，線圈加電次數(shù)到達所設定的計數(shù)值，計數(shù)器吸合。計數(shù)器的計數(shù)值為常數(shù)K值。FX2n系列PLC的C0—C99是通用加計數(shù)器，共100個。放置計時器線圈時，要同時注明元件標號和常數(shù)K值，如“C5K50”表示計數(shù)50次的計數(shù)器。通用加計數(shù)器動作要點：加電計次，到次吸合并保持，失電不釋放，要用RST或ZRST指令強制釋放清零。認識RST和ZRST指令

RST(Reset)和ZRST(ZoneReset)都是強制吸合的繼電器釋放復位的指令。

RST稱作復位指令，一次只能使一個繼電器復位，如執(zhí)行“RSTY10”指令，會使Y10繼電器釋放。

ZRST稱作區(qū)間復位指令，一次可以使指定的、連續(xù)的多個繼電器復位，如“ZRSTY11Y17”會使Y11-Y17共七個繼電器強制釋放。

計數(shù)器吸合后具有自保持功能，因此計數(shù)器不必、也不得設自鎖。

任務一計數(shù)亮燈控制程序訓練任務現(xiàn)場條件和PLC接線，如圖4-1，詳見仿真軟件D-3界面。任務要求：點動PB2五次，使紅燈亮燈，點動PB1滅燈。任務分析：這是一個計數(shù)控制，可由“C0K5”計數(shù)器統(tǒng)計X21的閉合次數(shù)，計數(shù)到達5次，C0吸合并保持，再由C0常開觸點驅動Y0線圈，控制紅燈。由X20常開觸點控制發(fā)出“RSTC0”指令，使C0釋放清零，紅燈熄滅。上機實做:

編寫計數(shù)亮燈控制梯形圖程序并運行調試根據(jù)任務分析，編制梯形圖及簡要注釋見圖4-2。計數(shù)控制計數(shù)器復位紅燈在仿真軟件D-3界面下，輸入梯形圖，轉換、寫入程序，調試運行。

語句表程序如下：步序指令操作數(shù)0 LDX211 OUTC0K54 LDC05 OUTY06LDX207 RSTC09END

程序簡要分析：計數(shù)：計數(shù)器“C0K5”統(tǒng)計X21通斷次數(shù)，到達五次，C0吸合并保持。

點亮紅燈：C0吸合其常開觸點閉合，Y0吸合，紅燈點亮。

計數(shù)器釋放清零及滅燈：閉合X20，發(fā)出“RSTC0”指令，強制C0釋放清零，其常開觸點分斷，Y0釋放，紅燈熄滅。

1.圖4-2中，如果不設復位指令，運行程序時，按下PB2五次，Y0接通后，計數(shù)器C0不能復位就不能再次計數(shù)，同時，系統(tǒng)也不能停止工作。2.圖4-2中，Y0繼電器沒有設置自鎖，它能長期吸合，因為計數(shù)器C0達到它的設定值后，線圈通電，常開觸點閉合，只要不執(zhí)行復位指令，其常開觸點就會一直閉合，故不用給Y0繼電器設置自鎖。計數(shù)器的設定值為“K0”和“K1”含義相同，即在第一次計數(shù)時，其輸出觸點動作。任務二單鍵控三燈運行訓練

任務現(xiàn)場條件和PLC接線與任務一相同，如圖4-1，詳見仿真軟件D-3界面。

任務要求：按一下控制按鈕PB1，綠燈亮；按第二下，綠燈和黃燈兩個燈亮；按第三下，綠燈、黃燈和紅燈三燈全亮；按第四下，三燈滅；按第五下，綠燈亮……，依次循環(huán)。

任務分析：設“C1K1”、“C2K2”、“C3K3”和“C4K4”四個計數(shù)器，分別統(tǒng)計X20的閉合次數(shù)。由C1常開觸點驅動Y2線圈，控制綠燈；由C2常開觸點驅動Y1線圈，控制黃燈；由C3常開觸點驅動Y0線圈，控制紅燈；由C4常開觸點控制“ZRSTC1C4”指令，使C1—C4釋放復位。X20再次閉合，進入循環(huán)。

上機實做:

編寫計數(shù)亮燈控制梯形圖程序并運行調試。根據(jù)任務分析，編制梯形圖及簡要注釋見圖4-5。1次計數(shù)器2次計數(shù)器3次計數(shù)器4次計數(shù)器綠燈黃燈紅燈區(qū)間復位圖4-5梯形圖語句表程序如下：

步序指令操作數(shù)0 LDX201 OUTC1K14 OUTC2K27 OUTC3K310OUTC4K413LDC114OUTY215LDC216OUTY117LDC318OUTY019LDC420ZRSTC1C425END

程序簡要分析：分別計數(shù)：C1、C2、C3和C4，分別統(tǒng)計X20的通斷次數(shù)。

點亮綠燈：X20閉合一次，C1吸合并保持，其常開觸點閉合，Y2吸合，綠燈點亮。

點亮黃燈：X20閉合二次，C2吸合并保持，其常開觸點閉合，Y1吸合，黃燈點亮。

點亮紅燈：Y0吸合，紅燈點亮。

全部滅燈及計數(shù)器釋放清零：X20閉合三次，C3吸合并保持，其常開觸點閉合，發(fā)出“ZRSTC1C4”指令，C1—C3三個計時器全部釋放清零，各自的常開觸點分斷，Y2—Y0釋放，三燈全滅；C4計數(shù)器也釋放清零，以備下次工作。

圖4-5中，通過區(qū)間復位指令將所有計數(shù)器C1、C2、C3和C4全部復位清零。想一想:

如果要求紅、黃、綠燈瞬間閃亮，請試編程實現(xiàn)？

任務三

計數(shù)循環(huán)控制訓練

任務現(xiàn)場條件和PLC接線與任務一相同，如圖4-1，詳見仿真軟件D-3界面。

任務要求：項目三之任務四，是交通信號燈控制，要求點動PB2啟動程序后，紅燈亮5s后熄滅綠燈亮，綠燈亮5s后熄滅黃燈亮，黃燈亮2s后紅燈再亮，三燈如此循環(huán)。點動PB1三燈全滅，停止工作。在原任務基礎上增加“循環(huán)亮燈3次后，自動停機”的控制要求。任務分析：1.循環(huán)亮燈：與項目三之任務四的控制方法相同，控制程序參見圖3-8。

2.計數(shù)控制：設置一個計數(shù)3次的計數(shù)器，其常閉觸點與Y0線圈串聯(lián)，起計數(shù)停機作用。這里的關鍵是，用計數(shù)器統(tǒng)計哪個部件的通斷次數(shù)。黃燈熄滅標志著一次循環(huán)結束，而控制黃燈熄滅的是定時器T2，所以在此統(tǒng)計T2常開觸點的閉合次數(shù)。

上機實做:

編寫交通信號燈控制梯形圖程序并運行調試。根據(jù)任務分析，編制梯形圖及簡要注釋見圖4-6。

圖4-6梯形圖延時分斷綠燈延時分斷紅燈延時分斷黃燈延時接通延時接通延時接通循環(huán)計數(shù)分斷計數(shù)器計數(shù)器清零啟動清零在仿真軟件B-4界面下，輸入梯形圖，轉換、寫入程序，調試運行。

語句表程序如下：

步序指令操作數(shù)0 LDX211 ORY02 ORT23 ANIX204ANIT05 ANIC06 OUTY07OUTT0K5010LDT011ORY212ANIX2013ANIT114OUTY215OUTT1K5018LDT119ORY120ANIX2021ANIT2OUTY123OUTT2K2026LDT227OUTC0K330LDX21RSTC033END程序簡要分析

交通信號燈控制部分的程序分析，見項目三之任務四的程序分析。

計數(shù)：圖4-4中，C0計數(shù)器統(tǒng)計T2常開觸點的閉合次數(shù)，反映黃燈(Y1)的熄滅次數(shù)。

計時停止：C0計數(shù)至3次吸合，與Y0線圈串聯(lián)的C0常閉觸點分斷，使Y0釋放解鎖，設備停機。

計數(shù)器釋放清零：開機時X21閉合，發(fā)出“RSTCO”指令，實現(xiàn)開機計數(shù)器清零。

議一議:圖4-6中，只在Y0線圈前串聯(lián)C0常閉觸點，這樣能使整個設備停機么？為什么？

圖4-6中，只在Y0線圈前串聯(lián)C0常閉觸點，這樣也能使整個設備停機，但是當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時不能實現(xiàn)及時停機。想一想:

用計數(shù)器實現(xiàn)單按鈕控制電動機的運行，請試編程實現(xiàn)？

任務四計數(shù)運料控制訓練任務現(xiàn)場條件和PLC接線，如圖4-7，詳見仿真軟件B-4界面。

任務要求：項目二之任務八，是自動供料運料控制，要求點動PB2(X21)，設備開始運行，綠燈亮，機器人供料，輸送帶向右送料，工件經(jīng)過右端光電傳感器時，黃燈亮，蜂鳴器響，自動重復供料送料。點動PB1(X20)停機，紅燈亮。在原任務基礎上增加“運料5件后后，自動停機”的控制要求。

任務分析：1.自動供料運料控制：與項目二之任務八的控制方法相同，控制程序參見圖2-23。

2.計數(shù)控制：設置一個計數(shù)5次的計數(shù)器C0，統(tǒng)計X3常開觸點的閉合次數(shù)，即統(tǒng)計了運送工件的數(shù)量。C0計滿5次，其常閉觸點分斷，控制設備停機。3.計數(shù)器清零：控制系統(tǒng)啟動對計數(shù)器清零。

上機實做:

編寫計數(shù)運料控制梯形圖程序并運行調試。根據(jù)任務分析，編制梯形圖及簡要注釋見圖4-8。

圖4-8梯形圖機器人復位機器人輸送帶綠燈黃燈蜂鳴器紅燈光電傳感器計數(shù)器計數(shù)停機計數(shù)器清零啟動清零在仿真軟件B-4界面下，輸入梯形圖，轉換、寫入程序，調試運行。

語句表程序如下：步序指令操作數(shù)

0 LD X211 OR Y12 ANIX203 ANIC04 OUTY15 OUTY66ANDX07 OUTY08 LDX39 OUTY710OUTY311OUTC0K514LDIY115 OUTY516LDX2117RSTC020 END程序要點分析供料運料控制部分的程序分析，見項目二之任務八的程序分析。

計數(shù)：圖4-8中，C0計數(shù)器統(tǒng)計X3常開觸點的閉合次數(shù)，反映運料數(shù)量。

計時停止：C0計數(shù)至5次吸合，與Y0線圈串聯(lián)的C0常閉觸點分斷，使Y0釋放解鎖，設備停機。

計數(shù)器釋放清零：開機時X21閉合，發(fā)出“RSTCO”指令，實現(xiàn)開機計數(shù)器清零。

議一議:圖4-8程序，控制設備運行，運料到第5個，設備停機，最后一個工件是停留在輸送帶末端，還是掉落地面？黃燈和蜂鳴器是否停止？

若想最后一個工件能夠掉落地面、黃燈和蜂鳴器停止后，設備再停機，可采取什么措施？

圖4-8程序，控制設備運行，運料到第5個，設備停機，最后一個工件停留在輸送帶末端，黃燈和蜂鳴器一直工作。若想最后一個工件能夠掉落地面、黃燈和蜂鳴器停止后，設備再停機，可采取以下措施。想一想:

計數(shù)器和定時器有什么區(qū)別？計數(shù)器能否實現(xiàn)時間的延時？

使用計數(shù)器完成三臺電動機的順序啟動，請示編程實現(xiàn)？

計數(shù)器是實現(xiàn)計數(shù)的軟元件，定時器是實現(xiàn)定時的軟元件，相當于繼電器控制系統(tǒng)中的時間繼電器。計數(shù)器能實現(xiàn)時間的延時。例如項目三中任務六中的想一想，可以使用計數(shù)器對定時器進行擴展實現(xiàn)24h的長時間定時。梯形圖程序如下圖所示。使用計數(shù)器完成三臺電動機的順序啟動，同本項目中的任務二。梯形圖可參考圖4-5任務五計數(shù)運料控制訓練前述任務四所做程序，最后一個工件會停留于輸送帶末端。針對現(xiàn)場工藝條件，將光電傳感器X3的位置，向右下方移動，使最后一個工件掉落地面、黃燈和蜂鳴器停止，這是從現(xiàn)場硬件方面可采取的措施。如果硬件改動困難，能否在PLC軟件程序方面采取措施呢？這就要用到“邊沿觸點”。

認識邊沿觸點

PLC軟元件的常開和常閉觸點，動作方式和硬件繼電器相同，可將它們稱作常規(guī)觸點，它們反映一個動作的持續(xù)過程。而邊沿觸點則反映一個動作的開始和結束，PLC軟元件具有這種特殊觸點。

邊沿觸點在繼電器吸合或者釋放“瞬間”有效，也稱之為脈沖觸點。邊沿觸點只有常開，沒有常閉。常規(guī)觸點的有效時段與邊沿觸點有效瞬間如圖4-9所示。

從脈沖波形圖來看，繼電器吸合，其常開觸點閉合瞬間，會產(chǎn)生上升沿，僅上升沿有效的觸點稱為上升沿觸點。繼電器釋放，其常開觸點分斷瞬間，會產(chǎn)生下降沿，僅下降沿有效的觸點稱為下降沿觸點。邊沿觸點圖形符號見圖4-10。

在三個常開觸點連接指令LD、AND和OR后加“P(Pulse)”即為上升沿觸點連接指令；后加“F(Fall)”即為下降沿觸點連接指令。任務現(xiàn)場條件和PLC與任務四，如圖4-7，詳見仿真軟件B-4界面。

任務要求：與任務四的主要要求相同，但是還要求計數(shù)停機時，最后一個工件掉落地面、黃燈和蜂鳴器停止。

任務分析：

將圖4-8梯形圖中的C0計數(shù)器改由X3下降沿觸點驅動，工件后端掃過X3位置以后，其下降沿觸點瞬間通斷，C0將統(tǒng)計離開輸送帶的工件的數(shù)量，那么計數(shù)停機時，最后一個工件會掉落于地面、黃燈和蜂鳴器停止。

上機實做:

編寫計數(shù)運料控制梯形圖程序并運行調試

根據(jù)任務分析，編制梯形圖及簡要注釋見圖4-11。

圖4-11梯形圖機器人復位機器人輸送帶綠燈黃燈蜂鳴器紅燈光電傳感器計數(shù)器計數(shù)停機計數(shù)器清零啟動清零下降沿觸點在仿真軟件B-4界面下，輸入梯形圖，轉換、寫入程序，調試運行。語句表程序如下：

步序指令操作數(shù)

0 LD X211 OR Y12 ANIX203 ANIC04 OUTY15 OUTY66ANDX07 OUTY08 LDX39 OUTY710OUTY3LDFX313OUTC0K516LDIY117 OUTY518LDX2119RSTC021 END議一議:圖4-11梯形圖程序，C0線圈是由X3下降沿觸點驅動，而Y7和Y3線圈卻由X3常開觸點驅動，這是為什么？二者有何不同？圖4-11梯形圖程序，C0線圈是由X3下降沿觸點驅動，保證了工件通過光電傳感器X3后，計數(shù)器C0才計數(shù)一次。而Y7和Y3線圈卻由X3常開觸點驅動，保證了工件通過光電傳感器X3的整個過程都工作。想一想:

1.本任務中計數(shù)器C0受常開觸點X3的下降沿控制，任務四中的計數(shù)器 C0則受常開觸點X3控制，二者有何區(qū)別？

2.有一個指示燈，控制要求：按下啟動按鈕后，亮5s，滅5s，重復6次后停止工作。請試編程實現(xiàn)？

1.本任務中計數(shù)器C0受常開觸點X3的下降沿控制，保證了工件在離開光電傳感器X0的瞬間計數(shù)器才會計數(shù)一次，這樣傳送5個工件時，工件落在地上以后系統(tǒng)才停止工作。而任務四中的計數(shù)器 C0則受常開觸點X3控制，這樣，工件只要一到達光電傳感器X0處，計數(shù)器C0就計數(shù)一次，當傳送到第5個工件時，工件會停止在光電傳感器X0處，系統(tǒng)就停止工作了。2.有一個指示燈，控制要求：按下啟動按鈕后，亮5s，滅5s，重復6次后停止工作。請試編程實現(xiàn)？梯形圖如下所示：任務六計數(shù)裝箱控制訓練

任務現(xiàn)場條件和PLC接線，如圖4-12，詳見仿真軟件E-5界面。

任務要求：點動PB2，機器人把紙箱搬上輸送帶，輸送帶正轉；紙箱到達裝箱處停止，裝3個水果，運到托盤。自動重復裝箱輸送。點動PB1，停止工作。

任務分析：

1.機器人首次供箱：機器人是點動運行方式，系統(tǒng)啟動時，由X21常開觸點驅動Y0，供給紙箱。2.輸送帶前次運行：系統(tǒng)啟動時，由X21常開觸點驅動Y1并自鎖，輸送帶連續(xù)正轉。紙箱到達裝箱處(X1)，由X1常閉觸點分斷Y0，輸送帶停止。3.裝箱：X1常開觸點串聯(lián)C0常閉觸點，驅動Y2供果。

4.裝箱計數(shù)：設置計數(shù)器“C0K5”線圈，統(tǒng)計“桔子已供給傳感器”X2下降沿觸點的通斷次數(shù)，C0計滿5次吸合，其常閉觸點分斷，停止供果。5.輸送帶再次運行：C0計滿5次吸合，其常開觸點閉合，驅動Y1，輸送帶再次運行。6.計數(shù)器清零：由末端光電傳感器所接X5的常開觸點控制計數(shù)器C0清零。7.機器人重復供箱：由末端光電傳感器所接X5的常開觸點驅動Y0，重復供給紙箱。

上機實做:編寫計數(shù)運料控制梯形圖程序并運行調試

根據(jù)任務分析，編制梯形圖及簡要注釋見圖4-13。

在仿真軟件E-5界面下，輸入梯形圖，轉換、寫入程序，調試運行。請參照任務分析、程序梯形圖、動作效果和任務四的程序分析，自行進行本任務的程序分析

裝箱處機器人輸送帶末端果箱供果計數(shù)器重復供箱計數(shù)器清零重啟輸送帶下降沿觸點啟動供箱裝果3個分斷裝箱處圖4-13梯形圖語句表程序如下：

步序指令操作數(shù)

0 LD X211 OR X52 OUTY03 LDX214 ORY15 ANIX16ORC07 ANIX208 OUTY19 LDX110ANIC011OUTY212LDFX214OUTC0K317LDX2118RSTC020END議一議:1.圖4-13梯形圖程序，C0線圈由X2下降沿觸點驅動，改為X2常開觸點驅動可以么？請仿真運行，觀察運行效果。2.若在原任務要求的基礎上，增加“每次裝箱運輸6箱，設備自動停止”的要求，應該怎樣編制程序？

1.圖4-13梯形圖程序，C0線圈由X2下降沿觸點驅動，改為X2常開觸點驅動,第三個水果剛剛供給還沒到紙箱，紙箱就被傳送帶帶走了。2.想一想:

利用定時器和計數(shù)器設計30天定時的程序？

梯形圖如下所示：任務七自動門綜合控制訓練

任務現(xiàn)場條件和PLC接線，如圖4-14，詳見仿真軟件F-1界面。

任務要求：

1.大門關閉在最低點待機時，“停止中”亮燈；

2.車輛行駛進入“入口傳感器X1”，大門自動升起，“停止中”滅燈，“動作中”亮燈；

3.大門升至最高點，自動停止，“動作中”滅燈，“打開中”亮燈；4.車輛行駛離開“出口傳感器X3”，大門自動下降，“打開中”滅燈，“動作中”亮燈；

5.大門降至最低點，自動停止，“動作中”滅燈，“停止中”亮燈；6.大門升降動作中和升起后，門燈以及“門燈指示燈”亮燈；7.如果車輛進入X1后，10s沒能離開X3，則發(fā)出催促離開蜂鳴音；8.可以手動升降大門。

上機實做:

編寫自動門綜合控制梯形圖程序并運行調試

根據(jù)任務分析，編制梯形圖及簡要注釋見圖4-15。

圖4-15梯形圖停止中門燈上限位門上升門燈指示互鎖門下降動作中下限位互鎖下限位打開中定時器蜂鳴器入口傳感器手動開門出口傳感器手動關門上限位自鎖自鎖語句表程序如下：

步序指令操作數(shù)

0 LD X01 OUTY102 LDX23 ORX104 ORY05 ANIX16ANIY17 OUTY08 LDY09 ORY110OUTY1111LDX112OUTY1313OUTT0K10016LDT017OUTY718LDY019ORY120ORX121OUTY6OUTY1223LDFX326ORX1127ORY128ANIX029ANIY028OUTY130END程序要點分析

“停止中”指示燈：由下限傳感器X0的常開觸點控制,只要大門是關閉狀態(tài)，X0常開觸點就會閉合，驅動Y10吸合，“停止中”亮燈。

大門上升：車輛進入入口傳感器，或者手動大門上升，X2或X10常開觸點閉合，驅動Y0并自鎖，大門升起。此時下限傳感器X0的常開觸點分斷，Y10釋放，“停止中”滅燈。

“動作中”指示燈：由Y0常開觸點與Y1常開觸點并聯(lián)，驅動Y11，這樣不論是大門上升Y0吸合，還是大門下降Y1吸合，“動作中”都會亮燈。

大門開啟