項(xiàng)目三

三菱FX3U系列PLC基本邏輯指令及其應(yīng)用任務(wù)3.1三相異步電動(dòng)機(jī)的起?？刂?/p>

任務(wù)3.2三相異步電動(dòng)機(jī)的星形-三角形降壓起動(dòng)控制

任務(wù)3.3彩燈循環(huán)點(diǎn)亮的PLC控制

任務(wù)3.4多種液體自動(dòng)混合裝置的PLC控制

任務(wù)3.5工作臺(tái)自動(dòng)往返的PLC控制

知識(shí)目標(biāo)

掌握三菱FX3U系列的基本邏輯指令系統(tǒng)。掌握梯形圖和指令程序設(shè)計(jì)的基本方法。掌握梯形圖編程規(guī)則和編程技巧。

技能目標(biāo)

能根據(jù)項(xiàng)目要求,設(shè)計(jì)出PLC的硬件接線圖，進(jìn)一步熟練掌握PLC的接線方法。能熟練地應(yīng)用三菱FX3U系列PLC基本邏輯指令編寫控制系統(tǒng)的梯形圖和指令程序。能熟練地使用三菱公司的GXDeveloper編程軟件設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)的梯形圖和指令程序，并寫入PLC進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行。任務(wù)3.1三相異步電動(dòng)機(jī)的

起停控制一項(xiàng)目任務(wù)二項(xiàng)目分析三相關(guān)知識(shí)點(diǎn)四項(xiàng)目實(shí)施一項(xiàng)目任務(wù)

用PLC來控制三相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)和停止。設(shè)計(jì)要求：1.按下起動(dòng)按鈕SB1，電機(jī)起動(dòng)并連續(xù)運(yùn)行；2.按下停止按鈕SB2或熱繼電器FR動(dòng)作時(shí)，電機(jī)停止運(yùn)行。二項(xiàng)目分析

1．工作原理分析

SB1是起動(dòng)按鈕，SB2是停止按鈕。按照電機(jī)的控制要求，當(dāng)按下起動(dòng)按鈕SB1時(shí)，KM線圈得電并自鎖，電動(dòng)機(jī)起動(dòng)并連續(xù)運(yùn)行；當(dāng)按下停止按鈕SB2或熱繼電器FR動(dòng)作時(shí)，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。2.輸入與輸出點(diǎn)分配

I/O端口地址分配表3.PLC接線示意圖

三相關(guān)知識(shí)點(diǎn)

1.邏輯取及驅(qū)動(dòng)線圈指令LD、LDI、OUT邏輯取及驅(qū)動(dòng)線圈指令要素表

指令用法及使用注意事項(xiàng)

1.LD(Load)：取指令。用于常開接點(diǎn)與母線連接。LD指令能夠操作的元件為X，Y，M，S，T和C。2.LDI(LoadInverse)：取反指令。用于常閉接點(diǎn)與母線連接。LDI指令能夠操作的元件為X，Y，M，S，T和C。3.OUT(Out)：輸出指令。用于線圈驅(qū)動(dòng)，將邏輯運(yùn)算的結(jié)果驅(qū)動(dòng)一個(gè)指定的線圈。OUT指令能夠操作的元件為Y，M，S，T和C。4.LD與LDI指令對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)一般與左側(cè)母線相連，若與后述的ANB、ORB指令組合，則可用于串、并聯(lián)電路塊的起始觸點(diǎn)；5.線圈驅(qū)動(dòng)OUT指令可并行多次輸出(即并行輸出)，即OUT指令可以連續(xù)使用若干次，相當(dāng)于線圈的并聯(lián)。6.OUT指令不能用于輸入繼電器X，而且線圈和輸出類指令應(yīng)放在梯形圖的最右邊。7.對(duì)于定時(shí)器(T)的定時(shí)線圈或計(jì)數(shù)器(C)的計(jì)數(shù)線圈，必須在OUT指令后設(shè)定常數(shù),如:OUTT0K5。8.線圈一般不宜重復(fù)使用。若同一梯形圖中，同一組件的線圈使用兩次或兩次以上，稱為雙線圈輸出，雙線圈輸出時(shí)，只有最后一次才有效。

應(yīng)用舉例

邏輯功能是：當(dāng)觸點(diǎn)X0接通時(shí)，輸出繼電器Y0接通；當(dāng)輸入繼電器X1斷電時(shí)，輔助繼電器M0接通，同時(shí)，定時(shí)器TO開始定時(shí)，定時(shí)時(shí)間到2s后，輸出繼電器Y1接通。2.觸點(diǎn)串、并聯(lián)指令A(yù)ND、ANI、0R、ORI觸點(diǎn)串、并聯(lián)指令要素表

指令用法及使用注意事項(xiàng)

1.AND(And)：與指令。用于一個(gè)常開觸點(diǎn)同另一個(gè)觸點(diǎn)的串聯(lián)連接。2.ANI(AndInverse)：與非指令。用于一個(gè)常閉觸點(diǎn)同另一個(gè)觸點(diǎn)的串聯(lián)連接。3.OR(Or)：或指令。用于一個(gè)常開觸點(diǎn)同另一個(gè)觸點(diǎn)的并聯(lián)連接。4.ORI(OrInverse)：或非指令。用于一個(gè)常閉觸點(diǎn)同另一個(gè)觸點(diǎn)的并聯(lián)連接。5.AND和ANI指令、OR與ORI指令能夠操作的元件為X，Y，M，S，T和C。6.AND和ANI指令是用來描述單個(gè)觸點(diǎn)與別的觸點(diǎn)或觸點(diǎn)組組成的電路的串聯(lián)連接關(guān)系的。單個(gè)觸點(diǎn)與左邊的電路串聯(lián)時(shí)，使用AND或ANI指令。AND和ANI指令能夠連續(xù)使用，即幾個(gè)觸點(diǎn)串聯(lián)在一起，且串聯(lián)觸點(diǎn)的個(gè)數(shù)沒有限制。7.OR和ORI指令是用來描述單個(gè)觸點(diǎn)與別的觸點(diǎn)或觸點(diǎn)組組成的電路的并聯(lián)連接關(guān)系的。用于單個(gè)觸點(diǎn)與前面電路的并聯(lián)時(shí)，并聯(lián)觸點(diǎn)的左側(cè)接到該指令所在的電路塊的起始點(diǎn)LD處，右端與前一條指令的對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)的右端相連。OR和ORI指令能夠連續(xù)使用，即幾個(gè)觸點(diǎn)并聯(lián)在一起，且并聯(lián)觸點(diǎn)的個(gè)數(shù)沒有限制。

8.在執(zhí)行OUT指令后，通過接點(diǎn)對(duì)其他線圈執(zhí)行OUT指令，稱為“連續(xù)輸出”(又稱縱接輸出)，如圖3-5中緊接OUTM100后，通過接點(diǎn)X3可以輸出OUTY1。只要電路設(shè)計(jì)順序正確，連續(xù)輸出可多次使用。

應(yīng)用舉例

常開觸點(diǎn)M1O2前面的指令已經(jīng)將觸點(diǎn)Y0，X3，M101，X4串并聯(lián)為一個(gè)整體，因此,ORM102指令把常開觸點(diǎn)M102并聯(lián)到該電路上。3.電路塊連接指令A(yù)NB、ORB

電路塊連接指令要素表

指令用法及使用注意事項(xiàng)

1.ANB(AndBlock)：塊與指令。用于多觸點(diǎn)電路塊(一般是并聯(lián)電路塊)之間的串聯(lián)連接。要串聯(lián)的電路塊的起始觸點(diǎn)使用LD或LDI指令，完成了兩個(gè)電路塊的內(nèi)部連接后，用ANB指令將它與前面的電路串聯(lián)。ANB指令能夠連續(xù)使用，串聯(lián)的電路塊個(gè)數(shù)沒有限制。2.ORB(OrBlock)：塊或指令。用于多觸點(diǎn)電路塊(一般是串聯(lián)電路塊)之間的并聯(lián)連接。相當(dāng)于電路塊間右側(cè)的一段垂直連接線。要并聯(lián)的電路塊的起始觸點(diǎn)使用LD或LDI指令，完成電路塊的內(nèi)部連接后，用ORB指令將它與前面的電路并聯(lián)。ORB指令能夠連續(xù)使用，并聯(lián)的電路塊個(gè)數(shù)沒有限制。3.ORB是串聯(lián)電路塊的并聯(lián)連接指令，ANB是并聯(lián)電路塊的串聯(lián)連接指令。ANB和ORB指令都不帶元件號(hào)，只對(duì)電路塊進(jìn)行操作，可以多次重復(fù)使用。但是，連續(xù)使用時(shí)，應(yīng)限制在8次以下。

應(yīng)用舉例

電路塊連接指令A(yù)NB、ORB指令應(yīng)用舉例4.置位與復(fù)位指令SET、RST置位與復(fù)位指令要素表

指令用法及使用注意事項(xiàng)1.SET：置位指令。其功能是使操作保持ON的指令。2.RST：復(fù)位指令。其功能是使操作保持OFF的指令。3.SET指令能夠操作的元件為Y，M，S。RST指令能夠操作的元件為Y，M，S，積算定時(shí)器T，計(jì)數(shù)器C，或?qū)⒆衷?shù)據(jù)寄存器D，變址寄存器V和Z清零。4.對(duì)同一編程元件可以多次使用SET和RST指令，順序可任意，SET與RST指令之間可以插入別的程序。但對(duì)于外部輸出，則只有最后執(zhí)行的一條指令才有效；5.當(dāng)控制觸點(diǎn)閉合時(shí)，執(zhí)行SET與RST指令，后來不管控制觸點(diǎn)如何變化，邏輯運(yùn)算結(jié)果都保持不變，且一直保持到有相反的操作到來。6.在任何情況下，RST指令都優(yōu)先執(zhí)行。計(jì)數(shù)器處于復(fù)位狀態(tài)時(shí)，輸入的計(jì)數(shù)脈沖不起作用。

應(yīng)用舉例

1.X0的常開觸點(diǎn)接通時(shí)，Y0變?yōu)镺N并保持該狀態(tài)；當(dāng)X1的常開觸點(diǎn)閉合時(shí)，Y0變?yōu)镺FF并保持該狀態(tài)，2.當(dāng)M8002的常開觸點(diǎn)接通時(shí)，100ms積算定時(shí)器T250復(fù)位，當(dāng)X2的常開觸點(diǎn)接通時(shí)，計(jì)數(shù)器C1復(fù)位，它們的當(dāng)前值被清零，相應(yīng)的常開觸點(diǎn)斷開，常閉觸點(diǎn)閉合。

5.空操作和程序結(jié)束指令NOP、END空操作和程序結(jié)束指令要素表

指令用法及使用注意事項(xiàng)

1.NOP(NonProcessing)：空操作。其功能是使該步序做空操作，主要用于短路電路、改變電路功能及程序調(diào)試時(shí)使用。2.執(zhí)行完清除用戶存儲(chǔ)器(即程序存儲(chǔ)器)的操作后，用戶存儲(chǔ)器的內(nèi)容全部變?yōu)榭詹僮鱊OP指令。PLC一般都有指令的插入與刪除功能，實(shí)際上NOP很少使用。3.若在程序中加入NOP指令，則改動(dòng)或追加程序時(shí)，可以減少步序號(hào)的改變。4.若將LD、LDI、ANB、ORB等指令換成NOP指令，電路構(gòu)成將有較大幅度的變化，必須注意；5.END(End)：程序結(jié)束指令。若在程序中寫入END指令，則END指令以后的程序就不再執(zhí)行，將強(qiáng)制結(jié)束當(dāng)前的掃描執(zhí)行過程。直接進(jìn)行輸出處理；若用戶程序中沒有END指令，則將從用戶程序存儲(chǔ)器的第一步執(zhí)行到最后一步。將END指令放在用戶程序結(jié)束處，只執(zhí)行第一條指令至END指令之間的程序。使用END指令可以縮短掃描周期。6.在調(diào)試程序時(shí)可將END指令插在各程序段之后進(jìn)行分段調(diào)試，調(diào)試好以后必須把程序中間的END指令刪去。因此，在編程時(shí)插入該指令便于程序的檢查和修改。而且，執(zhí)行END指令時(shí)，也刷新警戒時(shí)鐘。應(yīng)用舉例

將NOP指令取代LDX003和ANDX004指令，電路結(jié)構(gòu)將有較大幅度的變化。

6.熱繼電器過載信號(hào)的處理

如果熱繼電器屬于自動(dòng)復(fù)位型，必須將它的觸點(diǎn)接在PLC的輸入端(可接常開觸點(diǎn)或常閉觸點(diǎn))，借助于梯形圖程序來實(shí)現(xiàn)過載保護(hù)；如果熱繼電器屬于手動(dòng)復(fù)位型，其常閉觸點(diǎn)可以接在PLC的輸出電路中，亦可接在PLC的輸入電路中，這種方案還可以節(jié)約PLC的一個(gè)輸入點(diǎn)。四項(xiàng)目實(shí)施

１.梯形圖方案和指令程序設(shè)計(jì)

方法一：采用起保停電路編程

方法二：采用SET、RST指令編程

2.運(yùn)行并調(diào)試程序

（1）將梯形圖程序或指令程序輸入到計(jì)算機(jī)，并寫入PLC中。（2）按下啟動(dòng)按鈕，對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行，觀察程序的運(yùn)行情況。（3）記錄程序調(diào)試的結(jié)果。（4）試編寫單臺(tái)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)兩地控制的梯形圖和指令程序。五、技能訓(xùn)練試編寫單臺(tái)電動(dòng)機(jī)實(shí)現(xiàn)兩地控制的梯形圖。（要求：繪制電氣控制線路圖并用PLC編程實(shí)現(xiàn)控制）試設(shè)計(jì)兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)的聯(lián)動(dòng)控制系統(tǒng)，要求電動(dòng)機(jī)M1起動(dòng)后，電動(dòng)機(jī)M2才能起動(dòng)，M2先停止，M1才能停止。兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)分別單獨(dú)設(shè)置起動(dòng)按鈕和停止按鈕。任務(wù)3.2三相異步電動(dòng)機(jī)的星形—三角形降壓起動(dòng)控制

一項(xiàng)目任務(wù)

二項(xiàng)目分析

三相關(guān)知識(shí)點(diǎn)

四項(xiàng)目實(shí)施

五知識(shí)進(jìn)階

一項(xiàng)目任務(wù)

設(shè)計(jì)一個(gè)三相異步電動(dòng)機(jī)的PLC控制系統(tǒng).具體控制要求：按下啟動(dòng)按鈕SB2，電動(dòng)機(jī)以星形連接起動(dòng)，開始轉(zhuǎn)動(dòng)5s后，星形連接起動(dòng)結(jié)束，電動(dòng)機(jī)以三角形連接投入運(yùn)行，按下停止按鈕SB1或熱繼電器FR動(dòng)作時(shí)，電動(dòng)機(jī)停止運(yùn)行。二項(xiàng)目分析

1．工作原理分析

2．輸入與輸出點(diǎn)分配

輸入信號(hào)有SB1、SB2和FR，輸出信號(hào)有KM1、KM2和KM3。I/O端口地址分配表

3．PLC接線示意圖

三相關(guān)知識(shí)點(diǎn)

1.多重輸出電路指令MPS、MPD、MPP

多重輸出電路指令MPS、MPD、MPP

指令要素指令用法及使用注意事項(xiàng)

1.MPS(Push)：進(jìn)棧指令。即將該指令處以前的邏輯運(yùn)算結(jié)果存儲(chǔ)起來。

MRD(Read)：讀棧指令。讀出由MPS指令存儲(chǔ)的邏輯運(yùn)算結(jié)果。

MPP(Pop)：出棧指令。讀出并清除由MPS指令存儲(chǔ)的邏輯運(yùn)算結(jié)果。

MPS、MRD、MPP實(shí)際上是用來解決如何對(duì)具有分支的梯形圖進(jìn)行編程的一組指令，用于多重輸出電路。2.MPS指令用于存儲(chǔ)電路中有分支處的邏輯運(yùn)算結(jié)果，其功能是將左母線到分支點(diǎn)之間的邏輯運(yùn)算結(jié)果存儲(chǔ)起來，以備下面處理有線圈的支路時(shí)可以調(diào)用該運(yùn)算結(jié)果。每使用一次MPS指令，當(dāng)時(shí)的邏輯運(yùn)算壓入堆棧的第一層，堆棧中原來的數(shù)據(jù)依次向下一層推移。3.MPS指令可將多重電路的公共觸點(diǎn)或電路塊先存儲(chǔ)起來，以便后面的多重輸出支路使用。多重電路的第一個(gè)支路前使用MPS進(jìn)棧指令，多重電路的中間支路前使用MRD讀棧指令，多重電路的最后一個(gè)支路前使用MPP出棧指令。該組指令沒有操作元件。4.MRD指令用在MPS指令支路以下、MPP指令以上的所有支路。其功能是讀取存儲(chǔ)在堆棧最上層的電路中分支點(diǎn)處的運(yùn)算結(jié)果，將下一個(gè)觸點(diǎn)強(qiáng)制性地連接在該點(diǎn)。讀取后堆棧內(nèi)的數(shù)據(jù)不會(huì)上移或下移。實(shí)際上是將左母線到分支點(diǎn)之間的梯形圖同當(dāng)前使用的MRD指令的支路連接起來的一種編程方式。5.MPP指令用在梯形圖分支點(diǎn)處最下面的支路，也就是最后一次使用由MPS指令存儲(chǔ)的邏輯運(yùn)算結(jié)果，其功能是先讀出由MPS指令存儲(chǔ)的邏輯運(yùn)算結(jié)果，同當(dāng)前支路進(jìn)行邏輯運(yùn)算，最后將MPS指令存儲(chǔ)的內(nèi)容清除，結(jié)束分支點(diǎn)處所有支路的編程。使用MPP指令時(shí)，堆棧中各層的數(shù)據(jù)向上移動(dòng)一層，最上層的數(shù)據(jù)在讀出后從棧區(qū)內(nèi)消失。6.當(dāng)分支點(diǎn)以后有很多支路時(shí)，在用過MPS指令后，反復(fù)使用MRD指令，當(dāng)使用完畢，最后一條支路必須用MPP指令結(jié)束該分支點(diǎn)處所有支路的編程。處理最后一條支路時(shí)必須使用MPP指令，而不是MRD指令，且MPS和MPP的使用必須不多于11次，并且要成對(duì)出現(xiàn)。7.用編程軟件生成梯形圖程序后，如果將梯形圖轉(zhuǎn)換為指令表程序，編程軟件會(huì)自動(dòng)加入MPS、MRD和MPP指令。寫入指令表程序時(shí)，必須由用戶來寫入MPS、MRD和MPP指令。

應(yīng)用舉例

（1）使用一層棧（2）使用多層棧2．主控與主控復(fù)位指令MC、MCR主控觸點(diǎn)指令要素指令用法及使用注意事項(xiàng)

1.MC(MasterControl)：主控指令，或稱公共觸點(diǎn)串聯(lián)連接指令。用于表示主控區(qū)的開始，MC指令能夠操作的元件為Y和M(不包括特殊輔助繼電器)。2.MCR(MasterControlReset)：主控指令MC的復(fù)位指令。用來表示主控區(qū)的結(jié)束。MC是主控起點(diǎn)，操作數(shù)N(0～7層)為嵌套層數(shù)，操作元件為M、Y，特殊輔助繼電器不能用作MC的操作元件。MCR是主控結(jié)束，主控電路塊的終點(diǎn)，操作數(shù)N(0～7)。在程序中MC與MCR必須成對(duì)使用。3.MC指令不能直接從左母線開始。與主控觸點(diǎn)相連的觸點(diǎn)必須用LD或LDI指令，即執(zhí)行MC指令后，母線移到主控觸點(diǎn)的后面，MCR使母線回到原來的位置。4.在主控指令的控制條件為邏輯0時(shí)，在MC與MCR之間的程序只是處于停控狀態(tài)，PLC仍然掃描這一段程序，不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為PLC跳過了此段程序，其中的積算定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、用復(fù)位／置位指令驅(qū)動(dòng)的軟元件保持其當(dāng)時(shí)的狀態(tài)，其余的元件被復(fù)位，如非積算定時(shí)器和用OUT指令驅(qū)動(dòng)的元件變?yōu)镺FF。5.在MC～MCR指令區(qū)內(nèi)再使用MC指令時(shí)，稱為嵌套，嵌套的層數(shù)為NO～N7，NO為最高層，N7為最低層。嵌套層數(shù)N的編號(hào)順次增大；主控返回時(shí)用MCR指令，嵌套層數(shù)N的編號(hào)順次減小。沒有嵌套結(jié)構(gòu)時(shí)，通常用NO編程，NO的使用次數(shù)沒有限制。有嵌套結(jié)構(gòu)時(shí)，MCR指令將同時(shí)復(fù)位低的嵌套層。例如，指令MCRN2將復(fù)位2～7層。

應(yīng)用舉例

主控與主控復(fù)位指令嵌套主控指令

3．脈沖輸出指令PLS、PLF脈沖輸出指令要素

指令用法及使用注意事項(xiàng)

1.PLS(Pulse)：脈沖上升沿微分輸出指令。當(dāng)檢測(cè)到到輸入脈沖信號(hào)的上升沿時(shí)控制觸點(diǎn)閉合的一瞬間，輸出繼電器Y或輔助繼電器M的線圈產(chǎn)生一個(gè)寬度為一個(gè)掃描周期的脈沖信號(hào)輸出。2.PLF(PulseFalling)：脈沖下降沿微分輸出指令。當(dāng)檢測(cè)到輸入脈沖信號(hào)的下降沿時(shí)，輸出繼電器Y或輔助繼電器M的線圈產(chǎn)生一個(gè)寬度為一個(gè)掃描周期的脈沖信號(hào)輸出。3.PLS和PLF指令能夠操作的元件為Y和M，但不含特殊輔助繼電器。4.PLS和PLF指令只有在檢測(cè)到觸點(diǎn)的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)才有效，如果觸點(diǎn)一直是閉合或者斷開，PLS和PLF指令是無效的，即指令只對(duì)觸發(fā)信號(hào)的上升沿和下降沿有效。5.PLS和PLF指令無使用次數(shù)的限制。6.當(dāng)PLC從運(yùn)行（RUN）到停機(jī)（STOP），然后又由停機(jī)（STOP）進(jìn)入運(yùn)行（RUN）狀態(tài)時(shí)，其輸入信號(hào)仍然為ON，PLSMO指令將輸出一個(gè)脈沖。然而，如果用電池后備(鎖存)的輔助繼電器代替MO，則其PLS指令在這種情況下不會(huì)輸出脈沖7.在實(shí)際編程應(yīng)用中，可利用微分指令可以模擬按鈕的動(dòng)作。

應(yīng)用舉例

M1僅在X1的常開觸點(diǎn)由斷開變?yōu)榻油〞r(shí)的一個(gè)掃描周期內(nèi)為0N；Y1僅在X1的常開觸點(diǎn)由接通變?yōu)閿嚅_時(shí)的一個(gè)掃描周期內(nèi)為0N。四項(xiàng)目實(shí)施

１．梯形圖和指令程序設(shè)計(jì)

（1）用堆棧指令和基本指令編程（2）用輔助繼電器優(yōu)化

（3）用主控指令優(yōu)化五知識(shí)進(jìn)階

1．邊沿檢測(cè)觸點(diǎn)指令LDP、LDF、ANP、ANF、ORP、ORF

邊沿檢測(cè)觸點(diǎn)指令指令要素應(yīng)用舉例

X1的上升沿或X2的下降沿出現(xiàn)時(shí)，Y0僅在一個(gè)掃描周期為ON。

X4的上升沿出現(xiàn)時(shí)，Y1僅在一個(gè)掃描周期為ON。2．邏輯運(yùn)算結(jié)果取反指令I(lǐng)NV邏輯運(yùn)算結(jié)果取反指令指令要素

指令用法及使用注意事項(xiàng)

1.INV(Inverse)：取反指令。該指令的功能是將該指令處的邏輯運(yùn)算結(jié)果取反。2.INV指令在梯形圖中用一條450的短斜線來表示，它將使無該指令時(shí)的運(yùn)算結(jié)果取反，即運(yùn)算結(jié)果如為邏輯O則將它變?yōu)檫壿?，運(yùn)算結(jié)果為邏輯1則將其變?yōu)檫壿?。

應(yīng)用舉例

如果X0和X1兩者中一個(gè)為ON，INV指令之前的邏輯運(yùn)算結(jié)果為ON，INV指令對(duì)ON取反，則YO為OFF；如果X0和Xl同時(shí)為OFF，INV指令之前的邏輯運(yùn)算結(jié)果則為OFF，INV對(duì)OFF取反，則Y0為ON。

五、技能訓(xùn)練某機(jī)械設(shè)備有3臺(tái)電動(dòng)機(jī)，其控制如下：按下啟動(dòng)按鈕，第1臺(tái)電動(dòng)機(jī)M1啟動(dòng)；運(yùn)行4s后，第2臺(tái)電動(dòng)機(jī)M2啟動(dòng)；M2運(yùn)行15s后，第3臺(tái)電動(dòng)機(jī)M3啟動(dòng)。按下停止按鈕，3臺(tái)電動(dòng)機(jī)全部停止。在啟動(dòng)過程中，指示燈閃爍（亮0.5s，滅0.5s），在運(yùn)行過程中，指示燈常亮。

任務(wù)3.3彩燈循環(huán)點(diǎn)亮的PLC控制

一項(xiàng)目任務(wù)

二項(xiàng)目分析

三相關(guān)知識(shí)點(diǎn)

四項(xiàng)目實(shí)施

一項(xiàng)目任務(wù)

設(shè)計(jì)一個(gè)用PLC基本邏輯指令來控制彩燈循環(huán)點(diǎn)亮的控制系統(tǒng)，控制要求如下：（1）按下啟動(dòng)按鈕SB1，彩燈開始按間隔3秒依次點(diǎn)亮，依次輸出Y0～Y5；（2）當(dāng)彩燈全部點(diǎn)亮?xí)r，維持5秒鐘，然后全部熄滅；（3）全部熄滅2秒后，自動(dòng)重復(fù)下一輪循環(huán)；（4）重復(fù)循環(huán)滿5次時(shí)，讓彩燈全部熄滅時(shí)間延長(zhǎng)至8

秒，再重復(fù)下一輪循環(huán)。（5）按下停止按鈕SB2，彩燈全部熄滅。

二項(xiàng)目分析

1．工作原理分析

小循環(huán)：?jiǎn)?dòng)按鈕SB1→彩燈開始依次循環(huán)點(diǎn)亮（間隔3秒）→彩燈全部點(diǎn)亮（維持5秒鐘）→彩燈全部熄滅（維持2秒鐘）→重復(fù)小循環(huán)5次大循環(huán)：小循環(huán)滿5次→彩燈全部熄滅（維持8秒鐘）→重復(fù)小循環(huán)2．輸入與輸出點(diǎn)分配

I／0端口地址分配表

3．PLC接線圖

三相關(guān)知識(shí)點(diǎn)

1．常數(shù)常數(shù)K用來表示十進(jìn)制常數(shù)，16位常數(shù)的范圍為-32768～+32767，32位常數(shù)的范圍為-2147483648～+2147483647。常數(shù)H用來表示十六進(jìn)制常數(shù)，十六進(jìn)制包括0～9和A～F這16個(gè)數(shù)字，16位常數(shù)的范圍為0～FFFF，32位常數(shù)的范圍為0～FFFFFFFF。2．定時(shí)器TFX3u系列PLC的定時(shí)器編號(hào)

(1)通用定時(shí)器

FX3U系列PLC內(nèi)部有100ms定時(shí)器200點(diǎn)(TO～T199)，時(shí)間設(shè)定值范圍為O.1～3276.7s；10ms定時(shí)器46點(diǎn)(T200～T245)，時(shí)間設(shè)定值范圍為0.01～327.67s。項(xiàng)目F系列PLC性能通用型100ms定時(shí)器T0～T199200點(diǎn)(0．1～3276．7s)10ms定時(shí)器T200～T24546點(diǎn)（0．01～327．67s）1ms定時(shí)器T256~T511256點(diǎn)（0．001~32．767s）積算型1ms定時(shí)器T246～T2494點(diǎn)（0．001～32．767s）100ms定時(shí)器T250～T2556點(diǎn)（0．1～3276．7s）

通用型定時(shí)器的工作原理圖，當(dāng)驅(qū)動(dòng)輸入X0接通時(shí)，地址編號(hào)為T150的當(dāng)前值計(jì)數(shù)器對(duì)100ms時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，當(dāng)該值與設(shè)定值K198相等時(shí)，定時(shí)器的常開接點(diǎn)就接通，其常閉接點(diǎn)就斷開，即輸出接點(diǎn)是在驅(qū)動(dòng)線圈后的198×100ms=19.8s時(shí)動(dòng)作。驅(qū)動(dòng)輸入X0斷開或發(fā)生斷電時(shí)，當(dāng)前值計(jì)數(shù)器就復(fù)位，輸出接點(diǎn)也復(fù)位。1OOms通用定時(shí)器工作原理圖、時(shí)序圖、梯形圖和指令程序

斷電延時(shí)(2)積算型定時(shí)器

FX3U系列PLC內(nèi)部有1ms積算定時(shí)器4點(diǎn)(T246～T249)，時(shí)間設(shè)定值為0．001～32．767s，1OOms積算定時(shí)器6點(diǎn)(T250～T255)，時(shí)間設(shè)定值為0.1～3276.7s。

100ms積算定時(shí)器工作原理圖和時(shí)序圖

梯形圖和指令程序

(3)使用定時(shí)器注意事項(xiàng)在子程序與中斷程序內(nèi)請(qǐng)采用T192～T199專用定時(shí)器。這種定時(shí)器既可在執(zhí)行線圈指令時(shí)計(jì)時(shí)也可在執(zhí)行END指令時(shí)計(jì)時(shí)，當(dāng)定時(shí)器的當(dāng)前值達(dá)到設(shè)定值時(shí)，其輸出觸點(diǎn)在執(zhí)行線圈指令或END指令時(shí)動(dòng)作。如果在子程序或中斷程序內(nèi)采用1ms累積定時(shí)器時(shí)，在它的當(dāng)前值達(dá)到設(shè)定值后，其觸點(diǎn)在執(zhí)行該定時(shí)器的第一條線圈指令時(shí)動(dòng)作。普通的定時(shí)器只是在執(zhí)行線圈指令時(shí)計(jì)時(shí)，因此，當(dāng)它被用于執(zhí)行中的子程序與中斷程序時(shí)不計(jì)時(shí)，不能正常工作。3.計(jì)數(shù)器C

FX系列的計(jì)數(shù)器

F系列PLC的計(jì)數(shù)器點(diǎn)數(shù)內(nèi)部計(jì)數(shù)器16位通用計(jì)數(shù)器100(C0～C99)16位電池后備／鎖存計(jì)數(shù)器100(C100～C199)32位通用雙向計(jì)數(shù)器20(C200～C219)32位電池后備／鎖存雙向計(jì)數(shù)器15(C220～C234)高速計(jì)數(shù)器32位高速雙向計(jì)數(shù)器（HSC)2l(C235～C255)(1)內(nèi)部計(jì)數(shù)器

FX系列PLC設(shè)有內(nèi)部計(jì)數(shù)器CO～C234，共235點(diǎn)。分類:按位數(shù)可分為16位加計(jì)數(shù)器、32位雙向計(jì)數(shù)器，按功能可分為通用型和電池后備／鎖存型。

①16位加計(jì)數(shù)器

16位加計(jì)數(shù)器可以分為16位通用計(jì)數(shù)器,16位電池后備／鎖存計(jì)數(shù)器。設(shè)定值范圍:1～32767。

FX3U系列的16位通用計(jì)數(shù)器為CO～C15，共16點(diǎn)，

16位電池后備／鎖存計(jì)數(shù)器為C16～C199,共184點(diǎn)。②32位雙向計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器可以分為32位通用雙向計(jì)數(shù)器

32位電池后備／鎖存雙向計(jì)數(shù)器。設(shè)定值范圍為：2147483648～+2147483647。32位通用雙向計(jì)數(shù)器為：C200～C219，共20點(diǎn)，32位電池后備／鎖存雙向計(jì)數(shù)器為：C220～C234，共15點(diǎn)。應(yīng)用舉例：

(2)高速計(jì)數(shù)器(HSO)

用于外部輸入端X0～X7計(jì)數(shù)的高速計(jì)數(shù)器為C235～C255，共21點(diǎn)，高速計(jì)數(shù)器均為32位加／減計(jì)數(shù)器。

高速計(jì)數(shù)器按特性分類表見表3-18應(yīng)用舉例：四項(xiàng)目實(shí)施１.PLC控制系統(tǒng)梯形圖和指令程序設(shè)計(jì)彩燈循環(huán)點(diǎn)亮PLC控制系統(tǒng)梯形圖和指令程序，如圖3-33所示。

按下啟動(dòng)按鈕SB1，X0接通，輔助繼電器M0線圈接通，輸出繼電器Y0線圈接通，第一只彩燈點(diǎn)亮，接著，Y1、Y2、Y3、Y4間隔3秒依次導(dǎo)通，用定時(shí)器T0～T4實(shí)現(xiàn)彩燈循環(huán)點(diǎn)亮間隔3秒的定時(shí)當(dāng)彩燈全部點(diǎn)亮后，由定時(shí)器T5實(shí)現(xiàn)延時(shí)5秒鐘彩燈全部熄滅維持2秒鐘，由定時(shí)器T6實(shí)現(xiàn)延時(shí)2秒鐘由C1實(shí)現(xiàn)循環(huán)記數(shù)5次彩燈全部熄滅維持8秒鐘，由定時(shí)器T7實(shí)現(xiàn)延時(shí)8秒鐘，8秒鐘到后，Y0～Y4又依次點(diǎn)亮，開始新一輪循環(huán)2.運(yùn)行并調(diào)試程序①將梯形圖程序或指令程序輸入到計(jì)算機(jī)，并寫入PLC中。②按下啟動(dòng)按鈕SB1，對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行，觀察程序的運(yùn)行情況。③記錄程序調(diào)試的結(jié)果。任務(wù)3.4多種液體自動(dòng)混合裝置的PLC控制

一項(xiàng)目任務(wù)

二項(xiàng)目分析

三相關(guān)知識(shí)點(diǎn)

四項(xiàng)目實(shí)施

一項(xiàng)目任務(wù)

設(shè)計(jì)一臺(tái)由PLC控制的多種液體自動(dòng)混合裝置，控制要求為:(1)初始狀態(tài)

當(dāng)裝置投入運(yùn)行時(shí)，液體A、液體B閥門關(guān)閉(YV1、YV2為OFF)，放液閥門將容器放空后關(guān)閉。(2)啟動(dòng)操作

按下啟動(dòng)按鈕SB1，液體混合裝置開始按下列給定規(guī)律操作：①YV1=ON，液體A流入容器，液面上升；當(dāng)液面達(dá)到L2處時(shí)，L2為ON，使YV1為OFF，YV2為ON，即關(guān)閉液體A閥門，打開液體B閥門，停止液體A流入，液體B開始流入，液面繼續(xù)上升。②當(dāng)液面上升達(dá)到L1處時(shí)，L1為ON，使YV2為OFF，電動(dòng)機(jī)M為ON，即關(guān)閉液體B閥門，液體停止流入，開始攪拌。③攪拌電動(dòng)機(jī)工作1分鐘后，停止攪拌(M為OFF)，放液閥門打開(YV3為0N)，開始放液，液面開始下降。④當(dāng)液面下降到L3處時(shí)，L3由ON變到0FF，再過20s，容器放空，使放液閥門YV3關(guān)閉，開始下一個(gè)循環(huán)周期。(3)停止操作在工作過程中，按下停車按鈕SB2，攪拌器并不立即停止工作，而要將當(dāng)前容器內(nèi)的混合工作處理完畢并將容器放空后(當(dāng)前周期循環(huán)到底)，才能停止操作，即停在初始位置上，否則會(huì)造成浪費(fèi)。多種液體自動(dòng)混合裝置示意圖二項(xiàng)目分析1．工作原理分析多種液體自動(dòng)混合裝置的PLC控制工作流程圖

2．輸入與輸出點(diǎn)分配

PLC控制系統(tǒng)的I／0端口地址分配表

輸入輸出設(shè)備名稱代號(hào)輸入點(diǎn)編號(hào)設(shè)備名稱代號(hào)輸出點(diǎn)編號(hào)啟動(dòng)按鈕SB1X0電動(dòng)機(jī)接觸器KM0Y0停止按鈕SB2X1電磁閥線圈YV1Y1高液位L1X2電磁閥線圈YV2Y2中液位L2X3電磁閥線圈YV3Y3低液位L3X43.PLC接線示意圖PLC接線示意圖三相關(guān)知識(shí)點(diǎn)1．程序設(shè)計(jì)基本規(guī)則（1）觸點(diǎn)可串可并無限制（2）線圈右邊無觸點(diǎn)（3）觸點(diǎn)水平不垂直（4）觸點(diǎn)多上并左（5）線圈不能重復(fù)使用（6）程序順序不同，執(zhí)行結(jié)果不同（7）程序結(jié)束時(shí)必須使用END指令2．常用基本電路的編程（1）計(jì)時(shí)電路

1)得電延時(shí)閉合得電延時(shí)閉合梯形圖及時(shí)序圖

2)失電延時(shí)斷開失電延時(shí)斷開梯形圖及時(shí)序圖3)長(zhǎng)時(shí)間計(jì)時(shí)電路①定時(shí)器與定時(shí)器串級(jí)使用②定時(shí)器與計(jì)數(shù)器串級(jí)使用（2）大容量計(jì)數(shù)電路1）多個(gè)計(jì)數(shù)器相加串級(jí)2）多個(gè)計(jì)數(shù)器相乘串級(jí)（3）振蕩電路1）定時(shí)器組成的振蕩電路一a)定時(shí)器分別計(jì)時(shí)b)定時(shí)器累計(jì)計(jì)時(shí)c)波形圖2）應(yīng)用組成的振蕩電路二

a)定時(shí)器分別計(jì)時(shí)b)定時(shí)器累計(jì)計(jì)時(shí)c)波形圖3）應(yīng)用M8013時(shí)鐘脈沖產(chǎn)生振蕩電路M8013為1s的時(shí)鐘脈沖，所以Y0輸出脈沖寬度也是0.5s（4）分頻電路

脈沖二分頻電路的梯形圖、指令程序和時(shí)序圖四項(xiàng)目實(shí)施１.PLC控制系統(tǒng)梯形圖和指令程序設(shè)計(jì)(1)根據(jù)控制要求，當(dāng)一個(gè)工作循環(huán)完成后，不必要按啟動(dòng)按鈕就自動(dòng)開始下一個(gè)循環(huán)。下一個(gè)循環(huán)開始，就是打開電磁閥YV1，即輸出繼電器Yl應(yīng)得電，因此，輸出繼電器Y1除受啟動(dòng)按鈕SB1(XO)控制外，還應(yīng)受上一個(gè)循環(huán)結(jié)束信號(hào)控制。上一個(gè)循環(huán)結(jié)束信號(hào)，可取自放出混合液時(shí)間計(jì)時(shí)器T1。當(dāng)攪拌時(shí)間結(jié)束，液面下降到L3處，延時(shí)20s到時(shí)，T1輸出信號(hào)，控制Y1得電。(2)根據(jù)混合裝置的停機(jī)控制要求，應(yīng)將停機(jī)信號(hào)記憶下來，待一個(gè)工作循環(huán)結(jié)束時(shí)再停止工作，因此應(yīng)選擇一個(gè)自鎖環(huán)節(jié)將停機(jī)信號(hào)記憶下來。停機(jī)信號(hào)與下一個(gè)自動(dòng)循環(huán)控制信號(hào)串聯(lián)再與啟動(dòng)按鈕并聯(lián)，就能實(shí)現(xiàn)待一個(gè)工作循環(huán)結(jié)束時(shí)再停止工作。梯形圖和指令程序

2．運(yùn)行并調(diào)試程序（1）將梯形圖程序或指令程序輸入到計(jì)算機(jī)，并寫入PLC中。（2）按下啟動(dòng)按鈕，對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行，觀察程序的運(yùn)行情況。（3）記錄程序調(diào)試的結(jié)果。任務(wù)3.5工作臺(tái)自動(dòng)往返的PLC控制一項(xiàng)目任務(wù)

二項(xiàng)目分析

三相關(guān)知識(shí)點(diǎn)

四項(xiàng)目實(shí)施

五知識(shí)進(jìn)階五、技能訓(xùn)練

按下啟動(dòng)按鈕，KM1通電，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)；經(jīng)過延時(shí)5s，KM1斷電，同時(shí)KM2得電，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)；再經(jīng)過6s延時(shí)，KM2斷電，KM1通電。這樣反復(fù)8次后電動(dòng)機(jī)停下。一項(xiàng)目任務(wù)

某工作臺(tái)要求在一定范圍內(nèi)能自動(dòng)往復(fù)運(yùn)行，圖3-54為工作臺(tái)自動(dòng)往返行程控制的接觸器繼電器控制電路，現(xiàn)要對(duì)原系統(tǒng)進(jìn)行改造，試用PLC來實(shí)現(xiàn)工作臺(tái)動(dòng)往復(fù)運(yùn)行的控制系統(tǒng)。

a）工作臺(tái)工作示意圖b)主電路和控制電路二項(xiàng)目分析1．工作原理分析

QS為電源刀開關(guān)，按下起動(dòng)按鈕SB1，KM1得電，KMl主觸點(diǎn)閉合，電動(dòng)機(jī)正轉(zhuǎn)，工作臺(tái)前進(jìn)，當(dāng)?shù)竭_(dá)預(yù)定行程后，擋塊壓下SQ2，反向接觸器KM2得電，電動(dòng)機(jī)反轉(zhuǎn)，工作臺(tái)后退。當(dāng)后退到位，擋塊壓下SQ1，工作臺(tái)又轉(zhuǎn)到正向運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行下一個(gè)工作循環(huán)。直到按下停止按鈕SB3才會(huì)停止。圖中的行程開關(guān)SQ3、SQ4分別為正向、反向極限保護(hù)行程開關(guān)，當(dāng)SQ1、SQ2失靈時(shí)，避免工作臺(tái)因超出極限位置而發(fā)生事故。

2.輸入與輸出點(diǎn)分配工作臺(tái)自動(dòng)往返控制PLC控制系統(tǒng)的I／0端口地址分配表

輸入輸出設(shè)備名稱代號(hào)輸入點(diǎn)編號(hào)設(shè)備名稱代號(hào)輸出點(diǎn)編號(hào)正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB1X0正向運(yùn)行接觸器KM1Y0反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB2X1反向運(yùn)行接觸器KM2Y1停止按鈕SB3X2熱繼電器常閉觸點(diǎn)FRX3正向限位開關(guān)SQ1X4反向限位開關(guān)SQ2X5正向極限限位開關(guān)SQ3X6反向極限限位開關(guān)SQ4X73.PLC接線示意圖工作臺(tái)自往返控制電路PLC控制接線示意圖

三相關(guān)知識(shí)點(diǎn)1．基本方法2．轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)的步驟

(1)了解和熟悉被控設(shè)備的工藝過程和機(jī)械的動(dòng)作情況，和掌握控制系統(tǒng)的工作原理。

(2)確定PLC的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)，畫出PLC的外部接線圖。

(3)確定PLC梯形圖中的輔助繼電器(M)和定時(shí)器(T)和計(jì)數(shù)器（C）的元件號(hào)。

(4)根據(jù)上述對(duì)應(yīng)關(guān)系畫出PLC的梯形圖。

(5)根據(jù)被控設(shè)備的工藝過程和機(jī)械的動(dòng)作情況以及梯形圖編程的基本規(guī)則，優(yōu)化梯形圖，使梯形圖既符合控制要求，又具有合理性、條理性和可靠性。3．應(yīng)用舉例例1：將圖3-56的三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制的繼電器電路圖轉(zhuǎn)換為功能相同的PLC外部接線圖和梯形圖。三相異步電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制原理圖

解：（1）分析控制系統(tǒng)的工作原理（2）確定輸入/輸出信號(hào)

I／0端口地址分配表

輸入輸出設(shè)備名稱代號(hào)輸入點(diǎn)編號(hào)設(shè)備名稱代號(hào)輸出點(diǎn)編號(hào)熱繼電器常開FRX0接觸器KM1Y0停止按鈕SB1X1接觸器KM2Y1正轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB2X2反轉(zhuǎn)啟動(dòng)按鈕SB3X3（3）畫出外部接線圖（4）畫出對(duì)應(yīng)的梯形圖（5）優(yōu)化梯形圖

4.設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

(1)應(yīng)遵守梯形圖語(yǔ)言中的語(yǔ)法規(guī)定(2)設(shè)置中間單元(3)分離交織在一起的電路(4)常閉觸點(diǎn)提供的輸入信號(hào)的處理(5)梯形圖電路的優(yōu)化(6)時(shí)間繼電器瞬動(dòng)觸點(diǎn)的處理(7)斷電延時(shí)的時(shí)間繼電器的處理(8)外部聯(lián)鎖電路的設(shè)立(9)熱繼電器過載信號(hào)的處理(10)盡量減少PLC的輸入和輸出信號(hào)(11)外部負(fù)載的額定電壓四項(xiàng)目實(shí)施１．梯形圖和指令程序設(shè)計(jì)（1）直接轉(zhuǎn)換（用堆棧指令和基本指令編程）（2）優(yōu)化后的梯形圖和指令程序

（a）簡(jiǎn)單優(yōu)化（b）用輔助繼電器優(yōu)化（c）用主控指令優(yōu)化2．運(yùn)行并調(diào)試程序（1）將梯形圖程序或指令程序輸入到計(jì)算機(jī)，并寫入PLC中。（2）按下啟動(dòng)按鈕，對(duì)程序進(jìn)行調(diào)試運(yùn)行,觀察程序的運(yùn)行情況。（3）記錄程序調(diào)試的結(jié)果。五知識(shí)進(jìn)階1．經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法經(jīng)驗(yàn)法是用設(shè)計(jì)繼電器電路圖的方法來設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單的開關(guān)量控制系統(tǒng)的梯形圖。這種方法沒有普遍的規(guī)律可以遵循，具有很大