任務(wù)1可編程序控制器硬件系統(tǒng)認(rèn)識2025/5/23第一頁FX5U可編程控制系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)某工廠自動化生產(chǎn)車間有一繼電器控制產(chǎn)品加工生產(chǎn)線，因運(yùn)行年限長、故障點(diǎn)多且經(jīng)常性發(fā)生故障，維修工作量大、生產(chǎn)效率低。公司決定對系統(tǒng)進(jìn)行改造升級，廠方?jīng)Q定成立技改小組，小組先行統(tǒng)計生產(chǎn)線的銨鈕開關(guān)、傳感器檢測開關(guān)等共25個，指示燈、電磁閥等共23個，交流電機(jī)2臺、直流電機(jī)1臺。

根據(jù)以上情況，選擇合適PLC控制（指定用三菱PLC)，并提供控制線路圖。請向公司制作PPT匯報選用PLC的理由、選用的規(guī)格PLC和如何使用PLC等，經(jīng)公司確認(rèn)同意選用PLC改造方案。知識目標(biāo)技能目標(biāo)1.理解PLC的定義、PLC的工作原理；2.了解PLC的構(gòu)成、指標(biāo)和性能特點(diǎn)；3.掌握FX5UPLC軟件資源和用法；4.掌握FX5UPLC硬件資源和構(gòu)建；5.了解標(biāo)簽與數(shù)據(jù)類型用法。1.能夠識別FX系列PLC的型號和意義；2.會PLC外部輸入端子和傳感器的連接；3.會PLC外部輸出端子和控制設(shè)備的連接；4.能根據(jù)項目需求合理選用PLC；5.會撰寫技術(shù)報告。1.1可編程序控制器（PLC）基礎(chǔ)知識1.1.1PLC的定義

國際電工委員會（IEC）于1987年對PLC定義如下。

PLC是專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置，是帶有存儲器，可以編制程序的控制器。它能夠存儲和執(zhí)行指令，進(jìn)行邏輯運(yùn)算，順序控制，定時，計數(shù)和算術(shù)等操作，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入輸出，控制各種類型的機(jī)械和生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一體，易于擴(kuò)展其功能的原則設(shè)計。

事實上，PLC就是以嵌入式CPU為核心，配以輸入，輸出等模塊，可以方便地用于工業(yè)控制領(lǐng)域的裝置。因此PLC實際上就是：“工業(yè)專用計算機(jī)”。1.1可編程序控制器（PLC）基礎(chǔ)知識1.1.2PLC的優(yōu)缺點(diǎn)（1）硬件優(yōu)點(diǎn)：體積小、能耗低；配套齊全，用戶使用方便，適應(yīng)性強(qiáng)；可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)（2）軟件優(yōu)點(diǎn)：編程方法簡單易學(xué)；功能強(qiáng)，性能價格比高（3）系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)：系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試工作量少；維修工作量小，維修方便

編程控制器的故障率很低，具有完善的自診斷和顯示功能。因此，有人將數(shù)控技術(shù)、機(jī)器人、CAM/CAD、PLC稱之為現(xiàn)代工業(yè)的四大支柱。

主要因為各廠家的產(chǎn)品不同而導(dǎo)致，存在下列缺點(diǎn)：（1）主要是PLC的軟、硬件體系結(jié)構(gòu)是封閉而不是開放的：（2）編程語言雖多數(shù)是梯形圖，但組態(tài)、尋址、語言結(jié)構(gòu)均不一致，因此各公司的PLC互不兼容。1.1可編程序控制器（PLC）基礎(chǔ)知識1.1.3PLC的性能指標(biāo)（1）硬件指標(biāo)硬件指標(biāo)主要包括輸入和輸出特性、掃描速度、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、抗振、抗沖擊，抗噪聲干擾、耐壓、接地要求和使用環(huán)境等。由于PLC是專門為適應(yīng)惡劣的工業(yè)環(huán)境而設(shè)計的，因此PLC一般都能滿足以上硬件指標(biāo)的要求。（2）軟件指標(biāo)1）編程語言：常用的編程語言有梯形圖，指令表，順序控制流程圖三種。另外，F(xiàn)X5還有ST、FB塊等高級編程語言。2）用戶存儲器容量和類型：用戶存儲器用來存儲用戶通過編程器輸入的程序。

3）I/O總數(shù)：PLC有開關(guān)量和模擬量兩種輸入、輸出。對開關(guān)量I/O總數(shù)，通常用最大I/O點(diǎn)數(shù)表示；對模擬量I/O總數(shù)，通常用最大I/O通道數(shù)表示。1.1可編程序控制器（PLC）基礎(chǔ)知識1.1.3PLC的性能指標(biāo)4）指令數(shù)：用來表示PLC的功能。一般指令數(shù)越多，其功能越強(qiáng)。5）軟元件的種類和點(diǎn)數(shù)：指輔助繼電器、定時器、計數(shù)器、狀態(tài)、數(shù)據(jù)寄存器和各種特殊繼電器等。6）掃描速度：以“μs/步”表示。例如0.74μs/步表示掃描一步用戶程序所需的時間為0.74μs。PLC的掃描速度越快，其輸出對輸入的響應(yīng)越快。7）其它指標(biāo)：如PLC的運(yùn)行方式，輸入/輸出方式，自診斷功能，通信聯(lián)網(wǎng)功能，遠(yuǎn)程監(jiān)控等。1.2PLC結(jié)構(gòu)與工作原理1.2.1PLC的硬件組成PLC的硬件部分由中央處理單元（CPU模塊）、存儲模塊、輸入/輸出（I/O）模塊、電源模塊、通信模塊、編程器等部分組成。如圖1-1所示。圖1-1PLC的硬件組成1.2PLC結(jié)構(gòu)與工作原理1.2.2PLC的軟件組成

PLC的軟件組成如圖1-2所示。圖1-2PLC的軟件組1.2PLC結(jié)構(gòu)與工作原理1.2.3PLC的工作原理PLC是在系統(tǒng)軟件的控制和指揮下，采用循環(huán)順序掃描的方式工作的，其工作過程就是程序的執(zhí)行過程，它分為輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新三個階段，如圖1-3所示。圖1-3PLC的掃描工作過程1.3FX5U可編程序控制器資源1.3.1FX5UPLC硬件資源

FX5U系列是三菱新一代可編程控制器，機(jī)身小巧，卻兼?zhèn)湄S富的功能與擴(kuò)展性。是一種集電源、CPU、輸入輸出為一體的一體化可編程控制器。通過連接多種多樣的擴(kuò)展機(jī)器，以滿足客戶的各種需求。實現(xiàn)了系統(tǒng)總線的高速化，充實了內(nèi)置功能，支持多種網(wǎng)絡(luò)的新一代可編程控制器。從單機(jī)使用到涵蓋網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)提案，強(qiáng)有力地支持客戶“制造業(yè)先鋒產(chǎn)品”的需求。1.3FX5U可編程序控制器資源1.3.1FX5UPLC硬件資源

FX5UPLC面板正面1.3FX5U可編程序控制器資源1.3.1FX5UPLC硬件資源

FX5UPLC打開正面蓋板的狀態(tài)1.3FX5U可編程序控制器資源1.3.2FX5UPLC外部控制接線

源型PLC與按鈕、開關(guān)等連接圖1.3FX5U可編程序控制器資源1.3.2FX5UPLC外部控制接線

漏型PLC與按鈕、開關(guān)等連接圖1.4FX5U系列PLC軟件資源表1FX5U資源匯總

1.4FX5U系列PLC軟件資源表1FX5U資源匯總

1.4FX5U系列PLC軟件資源FXX5軟件資源分類并進(jìn)行歸納如下。

1.根據(jù)知識準(zhǔn)備內(nèi)容，并查詢相關(guān)資料，制作PPT向公司匯報下列內(nèi)容。（1）什么是PLC？（2）PLC的作用是什么？（3）PLC的優(yōu)點(diǎn)有哪些？（4）PLC性能指標(biāo)有哪些？（5）PLC應(yīng)用前景和發(fā)展趨勢如何？（6）選用PLC包含哪些要素？2.計算負(fù)載情況，確定選用PLC型號

輸入信號分析：銨鈕開關(guān)、傳感器檢測開關(guān)等共25個，則輸入信號有25點(diǎn)；

控制對象分析：指示燈+電磁閥等共23個，交流電機(jī)2臺+直流電機(jī)1臺。則輸出控制至少要26點(diǎn)，負(fù)載的性質(zhì)主要為阻性負(fù)載。

總I/O計算：25+26+（25+26）*10%（冗余數(shù)量）=56點(diǎn)。

參考備選PLC型號：FX5-64MR/ES任務(wù)評價表21任務(wù)2GX-Wroks3編程軟件的使用FX5U可編程控制系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)

項目小組在任務(wù)1已完成對可編程控制系統(tǒng)的認(rèn)識，由于PLC控制是依賴程序進(jìn)行控制，必須把各種控制要求轉(zhuǎn)換成PLC能接受并能執(zhí)行的程序。三菱FX5系列PLC控制目前采用Gx-works3軟件進(jìn)行編程，根據(jù)現(xiàn)場提供的程序正確錄入到編程軟件中、對程序進(jìn)行描述，與硬件進(jìn)行通信連接下載到PLC中，并能作簡單程序的編輯和調(diào)試。知識目標(biāo)技能目標(biāo)1.了解PLC軟元件種類；2.掌握梯形編寫的規(guī)定；3.掌握程序描述的規(guī)定；4.理解PLC工作原理。1.會編程軟件包的安裝和使用；2.會PLC程序的編輯、調(diào)試與運(yùn)行；3.會PLC通信連接設(shè)置、操作和程序管理操作；4.熟悉軟件在線各項操作；5.會PLC工程管理操作。1.初識軟件功能GXWorks3是三菱電機(jī)公司開發(fā)的基于Windows環(huán)境下使用的PLC編程軟件，對以MELSECiQ-R、MELSECiQ-L和MELSECiQ-F系列為主的可編程控制器進(jìn)行設(shè)置、編程、調(diào)試以及維護(hù)的工程工具。軟件具有程序創(chuàng)建、參數(shù)設(shè)置、對CPU模塊的寫入/讀取、監(jiān)視/調(diào)試、診斷等功能。GXWorks3軟件支持梯形圖（LD）、功能塊/梯形圖（FBD/LD）、順序功能圖（SFC）和結(jié)構(gòu)化文本（ST）等多種編程語言進(jìn)行編程。操作時既可聯(lián)機(jī)編程，也可脫機(jī)離線編程，并且支持仿真功能；軟件能方便地實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控，程序的上傳、下載，不僅可通過CPU模塊直接連接完成，也可通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)完成。2.編程軟件安裝（1）軟件獲得：三菱電機(jī)自動化（中國）有限公司官方網(wǎng)站進(jìn)行免費(fèi)下載，網(wǎng)址：/。（2）GXWorks3編程軟件的安裝安裝前，要結(jié)束所有運(yùn)行的應(yīng)用程序并關(guān)閉殺毒軟件。如果在其他應(yīng)用程序運(yùn)行的狀態(tài)下進(jìn)行安裝，有可能導(dǎo)致產(chǎn)品無法正常運(yùn)行。安裝至個人計算機(jī)時，要以“管理員”或具有育理員權(quán)限的用戶進(jìn)行登錄。軟件在網(wǎng)站下載完成后，進(jìn)行解壓縮，然后在軟件安裝包“Disk1”文件夾下找到“setup”應(yīng)用程序文件，雙擊后開始安裝，按照提示一步一步完成安裝。（說明：安裝過程時間較長，需耐心等候。另外在安裝過程中根據(jù)提示需要輸入系列號。）3.工程管理3.1新建工程1.GXWorks3軟件安裝完成后，從開始菜單欄或雙擊桌面快捷方式啟動“GXWorks3”，打開編程軟件.圖1新建工程13.工程管理3.1新建工程2.在菜單欄上點(diǎn)擊“工程”從工程下拉菜單中選擇“新建”或用“CTR+N”快捷鍵新建一個工程，如圖2所示。圖2新建工程23.工程管理3.1新建工程3.模塊配置雙擊導(dǎo)航欄中“模塊配置圖”，如圖3所示。圖3模塊配置3.2程序輸入與編輯1.程序的輸入(1)指令輸入法在梯形圖編輯窗口，將光標(biāo)放置在需編輯的單元格位置，雙擊或直接通過鍵盤輸入指令，則會彈出指令輸入文本框，在輸入框中輸入“LDX0”回車隨可，如圖4所示。定時器、計數(shù)器、線圈之類直接輸入“OUTT1K50”回車隨可，如圖5所示。按此法依次輸入需編輯的指令和元件參數(shù)。3.2程序輸入與編輯1.程序的輸入（2）菜單欄命令/快捷鍵輸入菜單命令/快捷鍵輸入法就是利用工具欄中按鈕或相應(yīng)快捷鍵輸入程序。程序編輯時，先將光標(biāo)放置在需編輯的位置，然后直接按對應(yīng)的快捷鍵（或者單擊工具欄按鈕中相應(yīng)快捷鍵選擇輸入的指令），在彈出的輸入文本框中鍵入元件號、參數(shù)等，完成程序編輯。如圖6所示。3.2程序輸入與編輯2.程序轉(zhuǎn)換程序編寫完后是灰顏色的，必須進(jìn)行轉(zhuǎn)換。即程序?qū)懭胫量删幊炭刂破髦?，需要進(jìn)行確定梯形圖和參數(shù)內(nèi)容的操作。否則無法執(zhí)行。（1）點(diǎn)擊菜欄上的[轉(zhuǎn)換]→[全部轉(zhuǎn)換]?；蛴每旖萱I：【Shift+Alt+F4】進(jìn)行轉(zhuǎn)換。如圖7所示。（2）轉(zhuǎn)換完成后，點(diǎn)擊[確定]。界面如圖8所示。。3.3程序下載與上傳1.通信連接以太網(wǎng)通信方式一：以太網(wǎng)端口直接連接。連接示意如圖1-54所示。在進(jìn)行連接前先用RJ45電纜一端連接計算機(jī)上RJ45接口,另一端連接FX5CPU模塊經(jīng)太網(wǎng)端口。如圖9所示。3.3程序下載與上傳1.通信連接以太網(wǎng)通信方式一：1）點(diǎn)擊軟件左側(cè)導(dǎo)航欄“當(dāng)前連接目標(biāo)”下的“connetction”如圖10所示，出現(xiàn)如圖1-11所示的“簡易連接目標(biāo)設(shè)置”畫面，在畫面中勾選“直接連接設(shè)置”，同時勾選“以太網(wǎng)”。2）點(diǎn)擊“通信測試”的按鈕，出現(xiàn)“已成功與FX5CPU成功連接”的界面，如圖12所示，單擊“確定”后退出即可。3.3程序下載與上傳1.通信連接

以太網(wǎng)通信方式二：經(jīng)集線器連接在導(dǎo)航欄中依次雙擊“參數(shù)”→“FX5CPU”→“模塊參數(shù)”→“以太網(wǎng)端口”,出現(xiàn)如圖13所示的“設(shè)置項目”界面，在“IP地址”對應(yīng)欄中設(shè)定FX5CPU的IP地址，本例中設(shè)定為：3。3.3程序下載與上傳2.程序下載將程序下載到可編程控制器按下列步驟進(jìn)行操作。點(diǎn)擊工具欄上圖標(biāo)，或點(diǎn)擊菜單欄[在線]的下拉菜單[寫入至可編程控制器]。如圖14所示。圖14寫入程序操作步驟1.在計算機(jī)中輸入下圖所示的程序并對程序進(jìn)行描述。任務(wù)評價表38任務(wù)3給水泵電機(jī)控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試FX5U可編程控制系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)某水廠因負(fù)載增加，需增加一臺給水泵，根據(jù)水泵負(fù)載的要求選用37KW的三相交流異步電動機(jī)，系統(tǒng)要求用PLC控制，為保證水泵起動期間不影響系統(tǒng)電壓波動，要求用星三角起動的控制方式。要求如下。1.星形先閉合，主電路再閉合；延時5秒星形轉(zhuǎn)換為三角形運(yùn)行。2.星/三角起動轉(zhuǎn)換期間，要有燈閃爍指示，閃爍周期為0.5秒,閃爍次數(shù)為N。3.系統(tǒng)有熱保護(hù)和急停功能。4．運(yùn)行中有運(yùn)行指示、停止指示、熱繼電器動作指示。根據(jù)以上要求選用電器設(shè)備，設(shè)計主電路和控制電路，分配I/O，編寫控制程序。安裝調(diào)試運(yùn)行。知識目標(biāo)技能目標(biāo)1.掌握PLC的順控指令編程方法；2.掌握PLC編程控制的基本思路；3.掌握PLC內(nèi)部定時器、計數(shù)器的用法；4.掌握輔助繼電器的用法；5.掌握PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計思路。1．會分析控制要求，并正確分配I/O；2．能根據(jù)系統(tǒng)要求設(shè)計控制電路，會電路電器設(shè)備選型；3．能根據(jù)控制要求設(shè)計系統(tǒng)控制程序并調(diào)試運(yùn)行；4．會根據(jù)控制線路圖安裝PLC外部控制線路；5．掌握PLC控制系統(tǒng)故障處理的方法和技巧。FX5U系列順控程序指令設(shè)計技術(shù)1.編程的基本要求

1）梯形圖中每一邏輯行從左到右排列，以觸點(diǎn)與左母線聯(lián)接開始，以線圈與右母線連聯(lián)接結(jié)束(有些梯形圖也可省去右母線)。

2）觸點(diǎn)使用次數(shù)不限，可以用于串行線路，也可用于并行線路。所有輸出元件的線圈也都可以作為輔助繼電器使用。

3）線圈不能重復(fù)使用。

4）輸出線圈右邊不能再畫觸點(diǎn)。如圖1所示。圖1

輸出線圈使用規(guī)定FX5U系列順控程序指令設(shè)計技術(shù)1.編程的基本要求

5）編程時觸點(diǎn)只能畫在水平線上，不能畫在垂直線上。

6）改變觸點(diǎn)位置，將并聯(lián)多的電路移近左母線，將串聯(lián)觸點(diǎn)多的電路放在上部。如圖2、3所示。圖2并聯(lián)觸點(diǎn)編程規(guī)定圖3串聯(lián)觸點(diǎn)編程規(guī)定FX5U系列順控程序指令設(shè)計技術(shù)2.定時器知識

PLC內(nèi)擁有許多的定時器，屬于字元件,定時器的地址編號用十進(jìn)制表示。定時器的作用相當(dāng)于一個時間繼電器。有設(shè)定值、當(dāng)前值和無數(shù)個常開/常閉觸點(diǎn)供用戶編程時使用，當(dāng)定時器的線圈被驅(qū)動時，定時器以增計數(shù)方式對PLC內(nèi)的時鐘脈沖進(jìn)行累積，當(dāng)累積時間達(dá)到設(shè)定值時，其觸點(diǎn)動作。

定時器可用常數(shù)K作為設(shè)定值，也可用數(shù)據(jù)寄存器（D）的內(nèi)容作為設(shè)定值。

PLC內(nèi)部有定時器（T）和累積定時器（ST）兩種類型。

定時器有100ms、10ms、1ms三種分辨率，分別對應(yīng)低速定時器、普通定時器、高速定時器三種。FX5U系列順控程序指令設(shè)計技術(shù)2.定時器知識

定時器設(shè)定值的范圍為1～32767，不同分辨率下定時器的定時范圍也不同。定時器特性分類如表所示;FX5U系列順控程序指令設(shè)計技術(shù)2.定時器知識

（1）普通定時器普通定時器(T),當(dāng)PLC停電后，定時器當(dāng)前值數(shù)據(jù)清零，再上電后定時器從當(dāng)0開始計時直到設(shè)定值。默認(rèn)情況下，通用定時器有512個，對應(yīng)編號為T0～T511。示例如圖4所示。圖4

普通定時器應(yīng)用FX5U系列順控程序指令設(shè)計技術(shù)2.定時器知識

(2)累積定時器（ST）

計時線圈電路處于ON狀態(tài)的時間，累計定時器的線圈為ON時開始計測，當(dāng)前值與設(shè)置值一致（時限到）時，累計定時器的觸點(diǎn)將變?yōu)镺N。即使累計定時器的線圈變?yōu)镺FF，也將保持當(dāng)前值及觸點(diǎn)的ON/OFF狀態(tài)。通過RSTST指令，進(jìn)行累計定時器當(dāng)前值的清除和觸點(diǎn)的OFF。示例如圖5所示。圖5累積定時器應(yīng)用1.根據(jù)任務(wù)要求，I/O分配如表1所示。

表1I/O分配表2.設(shè)計主電路接線如圖1所示3.設(shè)計輸入輸出控制接線圖，如圖2所示。

4.編制參考程序

源程序參考資源文件夾任務(wù)評價表51任務(wù)4多級輸送線控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試FX5U可編程控制系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)前級未動后級不動前級未停后級不停

某礦山碎石廠因生產(chǎn)需要，新增一條輸送線，輸送線采用三級輸送，三臺電機(jī)M1、M2、M3容量均為7.5KW。因工藝需要按如下要求進(jìn)行控制。

1.系統(tǒng)有手動和自動控制兩種方式，兩種工作方式有對應(yīng)的指示狀態(tài)。

2.手動控制方式時，啟動和停止方式如下。4.系統(tǒng)要求有急停功能，緊急停止時，所有電機(jī)全部停止。

請根據(jù)以上要求，采用PLC控系統(tǒng)制，設(shè)計控制電路，分配I/O、編寫PLC控制程序，安裝線路并調(diào)試運(yùn)行。3.自動控制方式時，啟動和停止方式如下。知識目標(biāo)技能目標(biāo)1.掌握PLC的順控指令編程方法；2.掌握PLC編程控制的基本思路；3.掌握PLC軟元件(T、M、D)的用法；4.掌握PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計思路。1．會分析控制要求，并正確分配I/O；2．能根據(jù)系統(tǒng)要求設(shè)計主電路和控制電路，會電路電器設(shè)備選型；3．能根據(jù)控制要求設(shè)計系統(tǒng)控制程序并調(diào)試運(yùn)行；4．會根據(jù)控制線路圖安裝PLC外部控制線路；5．掌握PLC控制系統(tǒng)故障處理的方法和技巧。1．輔助繼電器（M

PLC內(nèi)擁有許多的輔助繼電器（M），輔助繼電器的線圈與輸出繼電器一樣，由PLC內(nèi)各軟元件的觸點(diǎn)驅(qū)動。但這些繼電器在PLC內(nèi)部只起傳遞信號的作用，不與PLC外部發(fā)生聯(lián)系，在邏輯運(yùn)算中作為輔助運(yùn)算、狀態(tài)緩存、移位等。輔助繼電器有無數(shù)的常開和常閉觸點(diǎn)供用戶編程時使用。該觸點(diǎn)不能驅(qū)動外部負(fù)載，外部負(fù)載的驅(qū)動必須由輸出繼電器驅(qū)動。

當(dāng)CPU模塊斷電時，重新上電時，輔助繼電器狀態(tài)將會復(fù)位（清零）。

輔助繼電器M的地址編號是按十進(jìn)制數(shù)分配的。2．特殊輔助繼電器（SM）

特殊用途的輔助繼電器（SM）是可編程控制器內(nèi)部確定規(guī)格的內(nèi)部繼電器，因此不能像通常的內(nèi)部繼電器那樣用于程序中。

但是，可根據(jù)監(jiān)控繼電器狀態(tài)反映系統(tǒng)運(yùn)行情況，或根據(jù)需要通過設(shè)置為ON/OFF來控制CPU模塊相應(yīng)功能。按其使用效能分系統(tǒng)時鐘、驅(qū)動器信息、指令相關(guān)、固件更新功能、數(shù)據(jù)記錄功能、CC-LinkIE現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)Basic功能、高速輸入輸出、內(nèi)置模擬量用、步進(jìn)專用等2．特殊輔助繼電器（SM）

1.根據(jù)系統(tǒng)要求，進(jìn)行I/O口分配如下。2.控制接線如圖所示。3.編寫參考程序源程序參考資源文件夾4.運(yùn)行調(diào)試步驟(1)按控制接線圖連接控制回路與主回路；(2)將編譯無誤的控制程序下載至PLC中，并將模式選擇開關(guān)撥至RUN狀態(tài)；

(3)分別進(jìn)行手動啟動/停止和自動啟動/停止操作：手動操作，按SA1啟動：每按SB1一次啟動一臺電機(jī)，且電機(jī)按1～3的順序啟動；

停止：每按SB2一次停止一臺電機(jī)，且電機(jī)按3～1的順序停止；急停：在運(yùn)行過程中，按ES電機(jī)全部停止。自動操作，斷開SA1啟動：按SB1觀察并記錄電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)，是否按電機(jī)1～3的自動順序啟動；

停止：按SB2觀察并記錄電機(jī)停止?fàn)顟B(tài)，是否按電機(jī)3～1的自動順序停止；

急停：在運(yùn)行過程中，按ES電機(jī)全部停止。任務(wù)評價表63任務(wù)5簡易三層電梯控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試FX5U可編程控制系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)

某三層電梯控制要求如下，請設(shè)計控制系統(tǒng)并安裝調(diào)試運(yùn)行。1.電梯停在一層或二層時，按3AX則電梯上行至3LS停止；

2.電梯停在三層或二層時，按1AS則電梯下行至1LS停止；

3.電梯停在一層時，按2AS則電梯上行至2LS停止。

4.電梯停在三層時，按2AX則電梯下行至2LS停止。

5.電梯停在一層時，按2AS、3AX則電梯上行至2LS停止Ts；然后繼續(xù)自動上行至3LS停止；

6.電梯停在三層時，按2AX、1AS則電梯運(yùn)行至2LS停止Ts；然后繼續(xù)自動下行至3LS停止；

7.電梯上行途中，下降招呼無效；電梯下行途中，上行招呼無效；

8.轎箱位置要求用七段數(shù)碼管顯示，上行、下行用上下箭頭指示顯示。

9.電梯曳引機(jī)用接觸器驅(qū)動正反轉(zhuǎn)控制。各符號意義如下：1AS、2AS、2AX、3AX分別為一、二、三層招呼信號；1LS、2LS、3LS分別為一、二、三層磁感應(yīng)位置開關(guān)（可用位置開關(guān)代替）。知識目標(biāo)技能目標(biāo)1.掌握PLC順控指令使用方法和編程技巧；2.掌握MOV指令、SEGD指令的使用方法和編程技巧；3.掌握數(shù)碼管的編程控制方法；4.掌握PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計思路。1．會分析控制要求，并正確分配I/O；2．能根據(jù)系統(tǒng)要求設(shè)計主電路和控制電路，會電路電器設(shè)備選型；3．能根據(jù)控制要求設(shè)計系統(tǒng)控制程序并調(diào)試運(yùn)行；4．會根據(jù)控制線路圖安裝PLC外部控制線路；5．掌握PLC控制系統(tǒng)故障處理的方法和技巧。傳送指令(MOV/MOVB)（1）MOV指令作用是將源元件的內(nèi)容傳送（復(fù)制）到目標(biāo)軟元件，源數(shù)據(jù)不發(fā)生變化。MOVB指令的功用是將(s)中指定的位數(shù)據(jù)存儲到(d)中。如圖1所示。（2）指令執(zhí)行形式有連續(xù)和脈沖兩種形式，脈沖執(zhí)行時在指令后加P,即MOVP。（3）指令可執(zhí)行16位的數(shù)據(jù)。指令也可執(zhí)行32位數(shù)據(jù)，執(zhí)行32位數(shù)據(jù)在指令助記符前加D，寫成DMOV，如圖2所示例程序。（4）指令的源操作數(shù)可有的軟元件有：X、Y、M、L、SM、F、B、SB、S、T、ST、C、D、W、SD、SW、R、U\G、Z、LC、LZ和常數(shù)K、H。（注：MOVB指令不能使用Z操作數(shù)）（5）指令的目標(biāo)操作數(shù)可有的軟元件有：Y、M、L、SM、F、B、SB、S、T、ST、C、D、W、SD、SW、R、U\G、Z、LC、LZ。（注：MOVB指令不能使用Z操作數(shù)）圖1MOV指令執(zhí)行示例

圖2MOVB指令示例

傳送指令(MOV/MOVB)7段碼譯碼（SEGD）SEGD指令是將數(shù)據(jù)譯碼后點(diǎn)亮7段數(shù)碼管（1位數(shù)）的指令。I/O口分配表控制線路圖控制程序源程序參考資源文件夾任務(wù)評價表74任務(wù)6簡易機(jī)械手控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試FX5U可編程控制系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)

某機(jī)械手工作情況示意如圖所示，機(jī)械手工作是將A點(diǎn)工件搬運(yùn)到B點(diǎn)，有搬運(yùn)工件計數(shù)統(tǒng)計。1.在原點(diǎn)位置機(jī)械夾鉗處于夾緊位，機(jī)械手處于左上角位，在原點(diǎn)時紅燈點(diǎn)亮；機(jī)械夾鉗為有電放松，無電夾緊；2.自動運(yùn)行時：單周期運(yùn)行時，在原點(diǎn)時按啟動按鈕，按工作循環(huán)圖連續(xù)工作一個周期；連續(xù)運(yùn)行時，則不斷重復(fù)搬運(yùn)工件工作。3.一個周期工藝過程如下：原點(diǎn)→下降→夾緊（T）→上升→伸出（右移）→下降→放松（T）→上升→縮回（左移）到原點(diǎn)。

根據(jù)以上要求,采用PLC控制,選取合適的設(shè)備,設(shè)計控制電路、分配I/O、編寫控制程序，安裝系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行。知識目標(biāo)技能目標(biāo)1.掌握基本指令的使用和編程方法；2.掌握移位指令的用法技巧；3.掌握梯形圖程序編程的原則；4.掌握PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計思路。1．會分析控制要求，并正確分配I/O；2．能根據(jù)系統(tǒng)要求設(shè)計主電路和控制電路，會電路電器設(shè)備選型；3．能根據(jù)控制要求設(shè)計系統(tǒng)控制程序并調(diào)試運(yùn)行；4．會根據(jù)控制線路圖安裝PLC外部控制線路；5．掌握PLC控制系統(tǒng)故障處理的方法和技巧。移位指令的用法位軟元件移位指令：SFT

指令功能在位軟元件的情況下，將(d)中指定的軟元件的前一個軟元件的ON/OFF狀態(tài)移位到(d)中指定的軟元件中，(d)中指定的軟元件的前一個軟元件將變?yōu)镺FF。【例1】有七個燈從左到右每隔1S輪流點(diǎn)亮，無限循化。程序如圖所示。16位數(shù)據(jù)的n位左移位：SFL（P）將(d)中指定的軟元件的16位數(shù)據(jù)左移(n)位。如：SFLPD0K8，表示將(D0)中指定的軟元件的16位數(shù)據(jù)從最低位開始左移(8)位。從最低位開始的(8)位將變?yōu)?。執(zhí)行情況如圖所示。

圖

左移位執(zhí)行情況1.I/O口分配表2.接線如圖3.參考程序源程序參考資源文件夾任務(wù)評價表84任務(wù)7FR-E800-E變頻器運(yùn)行控制裝調(diào)FX5U可編程控制系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)

利用FR-E800變頻器實現(xiàn)下列操作。1.利用FR-E820變頻器在PU操作模式下實現(xiàn)下列基本操作操作。(1)將用戶以前所設(shè)參數(shù)初始到出廠值；(2)在PU面板上以F=45Hz運(yùn)行；(3)將用戶以前所設(shè)參數(shù)全部清除。2.利用外部開關(guān)、電位器控制變頻器運(yùn)行，實現(xiàn)變頻器運(yùn)行速度平滑可調(diào)；3.利用外部開關(guān)，實現(xiàn)電機(jī)分別以20Hz、30Hz、40Hz運(yùn)行。4.組合操作模式下控制變頻器運(yùn)行。

（1）外部輸入啟動信號，PU設(shè)定運(yùn)行頻率控制變頻器運(yùn)行；

（2）PU面板給定啟動信號，由外部電位器調(diào)節(jié)運(yùn)行頻率控制變頻器運(yùn)行。知識目標(biāo)技能目標(biāo)1.掌握變頻器的工作原理；2.理解變頻器常用參數(shù)的意義；3．掌握變頻器應(yīng)用控制方案；4．掌握變頻器各種工作模式控制應(yīng)用。1．能根據(jù)任務(wù)要求變頻器設(shè)置參數(shù)；2．會變頻器控制電路安裝接線；3．會變頻器各種速度應(yīng)用控制處理；4．會PLC與變頻器應(yīng)用系統(tǒng)安裝調(diào)試運(yùn)行；5．會變頻器常見故障處理。

變頻器簡單工作原理根據(jù)異步電動機(jī)的轉(zhuǎn)速表達(dá)式，改變異步鼠籠電動機(jī)的供電頻率，也就是改變電動機(jī)的同步轉(zhuǎn)數(shù)n。就可以實現(xiàn)調(diào)速，這就是變頻調(diào)速的基本原理。1.主回路接線主電路電源和電動機(jī)的連接如圖所示。電源必須接R、S、T，絕對不能接U、V、W，否則會損壞變頻器。在接線時不必考慮電源的相序。使用單相電源時必須接R、S端。電動機(jī)接到U、V、W端子上。變頻器接線認(rèn)識FR-E800操作面板變頻器的運(yùn)行模式FR-E800-E變頻器共有7運(yùn)行模式，通過Pr.79（運(yùn)行模式選擇）進(jìn)行設(shè)定，如表所示。Pr.79運(yùn)行模式選擇與Pr.340（通訊啟動模式選擇）相關(guān)聯(lián)，Pr.340設(shè)定值意義說明如下

Pr.340==0：依據(jù)

Pr.79的設(shè)定進(jìn)行模式選擇Pr.340==1：在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行模式下啟動Pr.340==10：在網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行模式下啟動。FR-E800-E變頻器基本操作圖運(yùn)行模式切換操作FR-E800-E變頻器基本操作圖運(yùn)行模式的切換方法FR-E800-E變頻器基本操作圖變頻器的基本操作FR-E800-E變頻器基本操作圖參數(shù)設(shè)定切換方法1.恢復(fù)參數(shù)為出廠值，操作步驟2.變更運(yùn)行頻率的設(shè)定值操作方法3.參數(shù)設(shè)定，以設(shè)定Pr7=10為例4.參數(shù)清零操作5.基本參數(shù)設(shè)置清單6.運(yùn)行操作（1）外部操作1）設(shè)定下列參數(shù)Pr.178==0（STF/DI0端子功能選擇）Pr.179==1（STR/DI1端子功能選擇）Pr.79==2（外部操作運(yùn)行模式）2）按右圖所示電路安裝控制線路

3）按SB1變頻器啟動，電機(jī)正轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)電位器，變頻器運(yùn)行速度平滑可調(diào)。斷開SB1電機(jī)停止工作。

4）按SB2變頻器啟動，電機(jī)反轉(zhuǎn)，調(diào)節(jié)電位器，變頻器運(yùn)行速度平滑可調(diào)。斷開SB2電機(jī)停止工作。6.運(yùn)行操作（2）三速運(yùn)行操作1）設(shè)定下列參數(shù)Pr.178==0（STF/DI0端子功能選擇）Pr.179==1（STR/DI1端子功能選擇）Pr.5==20Hz（3速設(shè)定，中速）

Pr.6==30Hz（3速設(shè)定，低速）

Pr.24==40Hz（3速設(shè)定，高速）Pr.79==3（外部操作運(yùn)行模式）2）按右圖所示電路安裝控制線路。3）接通SB1變頻器以20Hz速度運(yùn)行,接通SB2變頻器以30Hz速度運(yùn)行。SB1與SB2同時接通時變頻器以45Hz速度運(yùn)行。任務(wù)評價表102任務(wù)8輸送帶調(diào)速控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試FX5U可編程控制系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)

某輸送帶用FR-E800-E變頻器驅(qū)動電機(jī)運(yùn)行，因工藝需要在工件檢測時需要進(jìn)行自動調(diào)速，按如下要求進(jìn)行控制；

1.當(dāng)輸送帶上入口處檢測到有工件時，按下啟動按鈕輸送帶才能運(yùn)行，變頻器以40Hz的頻率高速運(yùn)轉(zhuǎn)；

2.當(dāng)工件到達(dá)檢測區(qū)域時，變頻器從40Hz降到15Hz的頻率低速運(yùn)轉(zhuǎn)；

3.當(dāng)工件離開檢測區(qū)域時，以30Hz的頻率高速運(yùn)轉(zhuǎn)；

4.當(dāng)工件到達(dá)傳送帶末端時，變頻器停止運(yùn)行；

5.參數(shù)要求：加速時間為1秒，減速時間為0.5秒，設(shè)置過流保護(hù)、上限頻率等參數(shù)；

6.不管在什么模式下，按下急停按鈕，傳送帶馬上停止運(yùn)行。

根據(jù)以上要求，請設(shè)計PLC與變頻器控制系統(tǒng)電路和控制程序，并安裝調(diào)試運(yùn)行。知識目標(biāo)技能目標(biāo)1.掌握PLC順控指令使用方法和編程技巧；2.理解變頻器常用參數(shù)意義；3.掌握變頻器調(diào)速控制方法；4.掌握PLC控制變頻器運(yùn)行的設(shè)計思路。1.會分析任務(wù)控制要求，并正確分配I/O；；2.能根據(jù)系統(tǒng)要求設(shè)計主電路和控制電路，會電路電器設(shè)備選型；3.能設(shè)計PLC與變頻器綜合應(yīng)用程序并調(diào)試運(yùn)行；4.會PLC、變頻器外部控制線路安裝調(diào)試；5.會PLC控制變頻器系統(tǒng)故障處理。變頻器相關(guān)參數(shù)啟動頻率（Pr.13）設(shè)定在啟動信號為ON時的開始頻率。啟動頻率設(shè)定范圍在0～60Hz之間，出廠設(shè)定為0.5Hz。啟動頻率輸出信號見右圖所示。如果變頻器的設(shè)定頻率小于Pr.13“啟動頻率”的設(shè)定值，變頻器將不能啟動。如果啟動頻率的設(shè)定值小于Pr.2的設(shè)定值，即使沒有指令頻率輸入，只要啟動信號為ON時，電機(jī)也在設(shè)定頻率下運(yùn)轉(zhuǎn)。1.I/O口分配表2.變頻器參數(shù)表3.接線如圖4.參考程序源程序參考資源文件夾任務(wù)評價表111任務(wù)9排水泵電機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與調(diào)試FX5U可編程控制系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)

某排水系統(tǒng)新增一臺水泵，主電路如右圖所示，水泵電動機(jī)按如下要求起動控制。

1.KM2先閉合，KM1再閉合；

2.星—三角起動期間，要有燈閃爍指示，閃爍周期為0.5秒,閃爍次數(shù)為6。系統(tǒng)在運(yùn)行期間有一指示系統(tǒng)正在運(yùn)行。

3.系統(tǒng)有熱保護(hù)和急停功能。

請根據(jù)以上控制要求，用PLC控制水泵系統(tǒng)，采用觸摸屏監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行。設(shè)計控制程序、觸摸屏畫面，并安裝調(diào)試交付用戶使用。知識目標(biāo)技能目標(biāo)1.掌握觸摸屏的工作原理；2.了解觸摸屏硬件構(gòu)造；3．各種類型觸摸屏的特點(diǎn)；4．掌握觸摸屏軟元件使用相關(guān)知識。1．熟練使用畫面設(shè)計軟件；2．會觸摸屏通信軟件設(shè)置及操作；3．能根據(jù)任務(wù)控制要求設(shè)計工程畫面；4．會觸摸屏硬件設(shè)置操作；5．會PLC、觸摸屏控制系統(tǒng)安裝調(diào)試和故障處理。

觸摸屏的工作原理

觸摸屏是一種透明的絕對定位系統(tǒng)，而鼠標(biāo)屬于相對定位系統(tǒng)。絕對坐標(biāo)系統(tǒng)的特點(diǎn)是每一次定位的坐標(biāo)與上一次定位的坐標(biāo)沒有關(guān)系，它在物理上是一套獨(dú)立的坐標(biāo)定位系統(tǒng)，每次觸摸的位置轉(zhuǎn)換為屏幕上的坐標(biāo)。要求不管在什么情況下，同一點(diǎn)輸出的坐標(biāo)數(shù)據(jù)是穩(wěn)定的，坐標(biāo)值的漂移值應(yīng)在允許范圍內(nèi)。

觸摸屏的基本原理如下：用戶用手指或其他物體觸摸安裝在顯示器上的觸摸屏?xí)r，被觸摸位置的坐標(biāo)被觸摸屏控制器檢測，并通過通信接口（例如RS232、RS422/485、USB、以太網(wǎng)）將觸摸信息傳送到PLC，從而得到輸入的信息。

觸摸屏系統(tǒng)一般包括兩個部分：觸摸檢測裝置和觸摸屏控制器。觸摸檢測裝置安裝在顯示器的顯示表面，用于檢測用戶的觸摸位置信息，再將該處的信息傳送給觸摸屏控制器。觸摸屏控制器的主要作用是接收來自觸摸點(diǎn)檢測裝置的觸摸信息，并將它轉(zhuǎn)換成觸點(diǎn)坐標(biāo)，判斷出觸摸的意義后送給PLC。它同時能接收PLC發(fā)來的命令并加以執(zhí)行，例如動態(tài)地顯示開關(guān)量信息和模擬量的值等。

按照觸摸屏的工作原理和傳輸信息介質(zhì)，把觸摸屏分為4種類型，分別為電阻式、電容感應(yīng)式、紅外線式以及表面聲波式觸摸屏。三菱觸摸屏產(chǎn)品介紹圖

GS-21系列觸摸屏背面接口1.I/O口分配表2.接線如圖3.參考程序4.畫面設(shè)計(1)工程創(chuàng)建4.畫面設(shè)計(2)文本的創(chuàng)建1）點(diǎn)擊菜單欄上“圖形”的下拉菜單中的“A文本”或直接點(diǎn)擊工具欄上的“A”文本圖標(biāo)，彈出4-30所示的文本設(shè)置屬性對話框，在文本框內(nèi)輸入“給水泵電機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計”，并對文本顏色及文本尺寸等項目進(jìn)行設(shè)置，可點(diǎn)擊“確定”確認(rèn)。所有文本照此方法輸入。2）移動鼠標(biāo)，選擇文字?jǐn)[放位置，文體可拉大或縮小。4.畫面設(shè)計(3)指示燈制作運(yùn)行指示燈、轉(zhuǎn)換指示燈的制作方法如下。1)選擇菜單欄中“對象”→“指示燈”，或單擊工具欄上的“”圖標(biāo)，選擇位指示燈，在屏幕上拖放，出現(xiàn)指示燈圖案，點(diǎn)擊屏幕上任一處，就完成一個指示燈圖形的繪制。雙擊指示燈圖形在彈出的“位指示燈”設(shè)置對話框中進(jìn)行指示燈種類和軟元件設(shè)置。在其中設(shè)置指示燈的種類為“位”，軟元件設(shè)置為“Y13”4.畫面設(shè)計(3)指示燈制作2）設(shè)置指示燈的圖形屬性：包括圖形的形狀、ON狀態(tài)下的顏色、OFF狀態(tài)下的顏色。3）點(diǎn)擊“位指示燈”對話框中的“文本”進(jìn)行文本內(nèi)容編寫，標(biāo)明指示燈的作用、對文本的大小和顏色等進(jìn)行設(shè)置4.畫面設(shè)計設(shè)計完成的參考畫面5.通信連接（1）按圖1所示的連接，進(jìn)行系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)連接。

圖1硬件通訊連接5.通信連接（2）PLC編程軟件中添加外部通訊設(shè)備（此處目的就是添加觸摸屏）1）在工程導(dǎo)航欄下找到“參數(shù)”→“模塊參數(shù)”→“以太網(wǎng)端口”，如圖2所示。2）雙擊“以太網(wǎng)端口”，出現(xiàn)設(shè)置項目一覽表，如圖3所示界面，在其中設(shè)定PLC的IP地址（）。并點(diǎn)圖中右下側(cè)“詳細(xì)設(shè)置”出現(xiàn)圖4所示界面。3）在圖4中，點(diǎn)擊右側(cè)模塊一覽表，將拖拽到左下側(cè)“本站”旁邊，最后點(diǎn)擊圖中上部“反映設(shè)置并關(guān)閉”按鈕，操作如圖4所示。圖2圖35.通信連接3）在圖4中，點(diǎn)擊右側(cè)模塊一覽表，將拖拽到左下側(cè)“本站”旁邊，最后點(diǎn)擊圖中上部“反映設(shè)置并關(guān)閉”按鈕，操作如圖4所示。圖4任務(wù)評價表128任務(wù)10觸摸屏控制電動機(jī)調(diào)速系統(tǒng)安裝與調(diào)試FX5U可編程控制系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)

某生產(chǎn)線上有一臺FX5UPLC、一臺FR-E800E變頻器，因生產(chǎn)需要采用外部端子控制變頻器運(yùn)行頻率，并用觸屏屏進(jìn)行監(jiān)控，具體要求如下。

1.用觸摸屏控制電機(jī)啟動正反轉(zhuǎn)運(yùn)行,實時監(jiān)控電機(jī)正反轉(zhuǎn)狀態(tài)；

2.在觸摸屏實時設(shè)定運(yùn)行頻率并能按指定頻率正反轉(zhuǎn)運(yùn)行；

3.在觸摸屏上能手動調(diào)整運(yùn)行頻率，每次調(diào)整0.5Hz，上限50Hz，調(diào)整范圍為30～50Hz。

根據(jù)以上要求，設(shè)計PLC程序、觸措屏畫面、設(shè)定變頻器參數(shù)，并安裝調(diào)試運(yùn)行。知識目標(biāo)技能目標(biāo)1.掌握觸摸屏的工作原理；2．掌握PLC控制變頻器調(diào)速控制方案；3．了解內(nèi)置模擬量模塊的用法；4．掌握內(nèi)置模擬量模塊特殊寄存器的用法。1．熟練使用畫面設(shè)計軟件；2．會觸摸屏通信軟件設(shè)置及操作；3．能根據(jù)任務(wù)要求設(shè)計工程畫面；4．會觸摸屏硬件設(shè)置操作；5．會PLC、觸摸屏與變頻器綜合控制系統(tǒng)安裝調(diào)試和故障處理。1.根據(jù)控制要求，I/O分配如下。

Y10:變頻器DI0信號Y11:變頻器DI1信號

2.設(shè)計輸入輸出控制接線圖，如圖所示。3.設(shè)置GX-works3軟件在GX-works3軟件左側(cè)“導(dǎo)航”目錄樹下，依次打開“參數(shù)”→“FX5CPU”→“模塊參數(shù)”→“模擬輸出”→出現(xiàn)“設(shè)置項目一覽”界面，如圖所示。分別將“D/A轉(zhuǎn)換允許/禁止設(shè)置”和“D/A輸出允許/禁止設(shè)置”均設(shè)置為“允許”，設(shè)置完成后即可關(guān)閉界面。4.參考程序5.創(chuàng)建觸摸屏畫面分配觸摸屏畫面制作軟件如表所示。5.創(chuàng)建觸摸屏畫面設(shè)計制作的參考畫面如圖所示。6.設(shè)置變頻器參數(shù)根據(jù)任務(wù)要求。設(shè)置參數(shù)如表所示注:設(shè)置參數(shù)前先將變頻器參數(shù)復(fù)位為工廠的缺省設(shè)定值。參數(shù)設(shè)置操作完成之后，變頻器斷電5S重新啟動。任務(wù)評價表138任務(wù)11觸摸屏與變頻器以太網(wǎng)通信數(shù)據(jù)監(jiān)控FX5U可編程控制系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)某系統(tǒng)通過觸摸屏監(jiān)控變頻器，制作圖所示的運(yùn)行操作監(jiān)控畫面，通過畫面完成下列操作控制。1．在計算機(jī)上制作參考畫面，并能傳送到觸摸屏上進(jìn)行運(yùn)行控制；2．列出觸摸屏與變頻器的通訊參數(shù)，并在變頻器上進(jìn)行設(shè)定；3．能在畫面上顯示實時時間；4．能在畫面上顯示變頻器輸出頻率、輸出電流、輸出電壓的值等；5．能通過“特殊監(jiān)視器選擇”鍵進(jìn)行設(shè)定數(shù)據(jù)，使得“特殊監(jiān)視”處顯示輸出功率值；6．變頻器運(yùn)行時，能在畫面上的“上限頻率、下限頻率、加速時間、減速時間、電子保護(hù)、運(yùn)行頻率”處修改設(shè)定其參數(shù)值；7．要求“初始畫面”和“設(shè)定監(jiān)控操作畫面”能互相切換；8．通過畫面控制電機(jī)的正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)、停止操作。知識目標(biāo)技能目標(biāo)1.掌握觸摸屏的工作原理；2．掌握觸摸屏設(shè)置軟件的數(shù)據(jù)特點(diǎn)；3．理解變頻器與觸摸屏通訊參數(shù)的意義；4．掌握觸摸屏軟元件內(nèi)部使用相關(guān)知識。1．能根據(jù)任務(wù)要求正確設(shè)置變頻通信參數(shù)；2.會觸摸屏與變頻器通信軟件組態(tài)設(shè)置；3．能根據(jù)任務(wù)控制要求設(shè)計工程畫面；4．能根據(jù)任務(wù)要求監(jiān)控調(diào)試系統(tǒng)數(shù)據(jù)；5．會變頻器與觸摸屏控制系統(tǒng)安裝調(diào)試和故障處理。1.畫面設(shè)計制作工程畫面過程中軟元件參數(shù)如表2.變頻器參數(shù)當(dāng)觸摸屏與FR-E800-E變頻器通訊時，必須設(shè)定表所示的參數(shù)。變頻器的參數(shù)設(shè)定完畢后，請關(guān)閉變頻器的電源，再打開電源，否則將無法通訊。3.調(diào)試（1）按圖進(jìn)行通訊連接。下載畫面，設(shè)置變頻器參數(shù)。（2）按畫面上的“正轉(zhuǎn)”按鈕，電動機(jī)就開始正轉(zhuǎn)，再點(diǎn)擊“運(yùn)行頻率”所對應(yīng)處，寫入4500后，變頻器就以45Hz頻率運(yùn)行，同時畫面上各參數(shù)均有對應(yīng)的參數(shù)。（3）在運(yùn)行中修改上限頻率、下限頻率、加速時間、減速時間、運(yùn)行頻率、過流保護(hù)等參數(shù)。且電機(jī)在運(yùn)行時輸出電流、輸出電壓、輸出頻率、特殊監(jiān)視器都有正常顯示的值。（4）在“特殊監(jiān)視器選擇”處設(shè)定“14”，此時“特殊監(jiān)視器”處顯示的才是輸出功率。（5）按“停止”鍵，電動機(jī)停止。任務(wù)評價表146任務(wù)12簡易機(jī)械手控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試FX5U可編程控制系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)某機(jī)械手工作情況示意如圖所示，機(jī)械手工作是將A點(diǎn)工件搬運(yùn)到B點(diǎn)，有搬運(yùn)工件計數(shù)統(tǒng)計。1.在原點(diǎn)位置機(jī)械夾鉗處于夾緊位，機(jī)械手處于左上角位；機(jī)械夾鉗為有電放松，無電夾緊；2.手動運(yùn)行時：氣缸動作將機(jī)械手復(fù)歸至原點(diǎn)位置；原點(diǎn)燈紅燈亮。3.自動運(yùn)行時：單周期運(yùn)行時，在原點(diǎn)時按啟動按鈕，按工作循環(huán)圖連續(xù)工作一個周期；連續(xù)運(yùn)行時，則不斷重復(fù)搬運(yùn)工件工作。4.一個周期工藝過程如下：原點(diǎn)→下降→夾緊（T）→上升→右移→下降→放松（T）→上升→左移到原點(diǎn)。5.系統(tǒng)要求有停止、暫停、急停功能，并且急停時工件不脫落。根據(jù)以上要求,采用PLC控制,選取合適的設(shè)備,設(shè)計控制電路、分配I/O、編寫控制程序，安裝系統(tǒng)調(diào)試運(yùn)行。編寫項目報告。機(jī)械手工作情況示意圖知識目標(biāo)技能目標(biāo)1.掌握步進(jìn)指令的使用和編程方法；2.掌握步進(jìn)順控常用結(jié)構(gòu)特點(diǎn)；3.理解步進(jìn)順控制編程思路；4.掌握CJ、FEND、ZRST等指令的用法。1．會分析任務(wù)控制要求，并正確分配I/O；2．能根據(jù)系統(tǒng)要求設(shè)計控制電路，會電路電器設(shè)備選型；3．能根據(jù)控制要求設(shè)計系統(tǒng)控制程序并調(diào)試運(yùn)行；4．會根據(jù)控制線路圖安裝PLC外部控制線路；5．會PLC控制系統(tǒng)調(diào)試與故障處理。步進(jìn)控制設(shè)計技術(shù)1.步進(jìn)控制設(shè)計技術(shù)特性

步進(jìn)控制設(shè)計實際是將復(fù)雜的順控過程分解為小的“狀態(tài)”分別編程，再組合成整體程序的編程思想?？墒咕幊坦ぷ鞒淌交?guī)范化。是PLC程序編制的一種重要方法。其編程方法是采用順序功能圖(SequentialFunctionChart，簡稱SFC)，SFC是IEC61131-3規(guī)定的可編程控制器5種編程語言之一，又稱為狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖或功能表圖。

SFC是描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的一種圖形，也是設(shè)計順序控制程序的工具。SFC與梯形圖、ST的編程語言相比，具有以下三個優(yōu)點(diǎn)：

（1）程序可讀性強(qiáng)，在程序中可以很直觀地看到設(shè)備的動作順序。

（2）診斷方便，設(shè)備故障時能夠通過當(dāng)前激活步和上下跳轉(zhuǎn)條件，故障位置容易確認(rèn)。

（3）步與步之間不需要復(fù)雜的互鎖電路，更容易設(shè)計和維護(hù)系統(tǒng)。步進(jìn)控制設(shè)計技術(shù)

2.SFC的規(guī)格

SFC的規(guī)格如表所示

步進(jìn)控制設(shè)計技術(shù)

3.步進(jìn)順控指令

步進(jìn)控制指令是專門用于步進(jìn)控制的指令。所謂步進(jìn)控制是指控制過程按“上一個動作完成后，緊接著做下一個動作”的順序動作的控制。步進(jìn)控制指令共有兩條，即步進(jìn)指令（STL）和步進(jìn)返回指令（RETSTL）。它們專門用于步進(jìn)控制程序的編寫。

（1）STL指令

STL指令稱作為步進(jìn)接點(diǎn)指令，其功能是將步進(jìn)接點(diǎn)接到左母線，形成副母線。步進(jìn)接點(diǎn)只有常開觸點(diǎn)，沒有常閉觸點(diǎn)。步進(jìn)指令在使用時，需要使用SET指令將其置位。（2）RETSTL指令RETSTL指令稱作步進(jìn)返回指令，其作用是使副母線返回原來的位置。步進(jìn)控制設(shè)計技術(shù)

4.步進(jìn)指令編程元件

步進(jìn)指令配合狀態(tài)繼電器進(jìn)行編程，只能使用S0～S899，F(xiàn)X系列PLC狀態(tài)元件的分類及編號如表所示。步進(jìn)控制設(shè)計技術(shù)

5.特殊輔助繼電器

在步進(jìn)順控編程時，為了能更有效地編寫步進(jìn)梯形圖，經(jīng)常會使用表中的特殊輔助繼電器。軟件SFC功能圖塊的編程1.新建工程，打開GXWorks3軟件，點(diǎn)擊菜單欄中的“工程”，在下拉菜單中點(diǎn)“新建”出現(xiàn)如圖1所示的“新建”界面，在圖中選取相應(yīng)的PLC系列、機(jī)型和程序語言，單擊“確定”按鈕，如圖2所示,圖中塊0（Block）顯示了SFC塊的基本結(jié)構(gòu)，在此界面即可進(jìn)行SFC程序編寫。圖1新建工程步驟1軟件SFC功能圖塊的編程圖2新建工程步驟2

軟件SFC功能圖塊的編程圖3創(chuàng)建SFC塊步驟1

2.創(chuàng)建SFC塊新建工程