PLC编程元件PPT学习课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,项目二,PLC,编程元件和基本逻辑指令应用,编程元件是,PLC,的重要元素，是各种指令的操作对象。基本指令是,PLC,中应用最频繁的指令，是程序设计的基础。本章主要介绍三菱,FX2N,系列,PLC,的基本编程元件和基本逻辑指令及其编程使用。,1,任务,1,三相电机的全压起停控制,（一）任务分析,在电气控制中，对于小型三相交流异步电动机，一般采取全压启动控制。图,2,1,所示为继电器接触器控制的原理图。按下起动按钮,SB2,，接触器,KM,线圈得电，其主触点闭合使电机全压启动；按下停止按钮,SB1,，电机停止。,2,用,PLC,进行控制时主电路仍然和图,2,1,所示相同，只是控制电路不一样。首先要选定输入输出设备，就是选定发布控制信号的按钮、开关、传感器、热继电器触点等和选定执行控制任务的接触器、电磁阀、信号灯等；再把这些设备与,PLC,对应相连，编制,PLC,程序，最后运行程序就可以进行控制了。,正确选择输入输出设备对于设计,PLC,控制程序、完成控制任务非常重要。一般情况下，一个控制信号就是一个输入设备，一个执行元件就是一个输出设备。选择开关还是按钮，对应的控制程序也不一样。热继电器,FR,触点是电机的过热保护信号，也应该作为输入设备。,根据继电器,-,接触器控制原理，完成本控制任务需要有启动按钮,SB2,和停止按钮,SB1,两个主令控制信号作为输入设备；有执行元件（接触器）,KM,作为输出设备，控制电机主电路的接通和断开，从而控制电机的启停。,3,选择好输入输出设备后，接下来的问题是如何将它们与,PLC,连接，让输入设备的动作信息传给,PLC,？,PLC,又如何将运行结果传给外部负载？这就要用到,PLC,的内部要素,编程元件,X,、,Y,。,4,（二）相关知识,1.PLC,编程元件,(,软继电器,),概念,PLC,内部有许多各种不同功能的编程元件，如输入继电器、输出继电器、定时器、计数器等，它们不是物理意义上的实物继电器，而是由电子电路和存储器组成的虚拟器件，其图形符号和文字符号与传统继电器符号也不同，所以又称为软元件或软继电器。每个软元件都有无数对常开常闭触点，供,PLC,内部编程使用。,不同厂家不同型号的,PLC,，编程元件的数量和种类有所不同。三菱系列,PLC,的图形符号和文字符号有如图,2,2,所示几种表示方式：,5,2.,输入继电器（,X,）,输入继电器是,PLC,专门用来接收外界输入信号的内部虚拟继电器。它在,PLC,内部与输入端子相连，有无数的常开触点和常闭触点，可在,PLC,编程时随意使用。输入继电器不能用程序驱动，只能由输入信号驱动。,FX,系列,PLC,的输入继电器采用八进制编号。,FX2N,系列,PLC,带扩展时最多可达,184,点输入继电器，其编号为,X0,X267,。,X0,也即是,X000.,6,3.,输出继电器（,Y,）,输出继电器是,PLC,专门用来将程序执行的结果信号经输出接口电路及输出端子，送达并控制外部负载的虚拟继电器。它在,PLC,内部直接与输出接口电路相连，有无数的常开触点与常闭触点，可在,PLC,编程时随意使用。输出继电器只能由程序驱动。,FX,系列,PLC,的输入继电器采用八进制编号。,FX2N,系列,PLC,带扩展时最多可达,184,点输出继电器，其编号为,Y0,Y267,。,Y0,也即是,Y000.,7,4.,分配,I/O,地址，绘制,PLC,输入输出接线图,一个输入设备原则上占用,PLC,一个输入点（,I,），一个输出设备原则上占用,PLC,一个输出点（,O,）。,本控制任务,I/O,地址分配如下：,停止按钮,SB1-X0,；,启动按钮,SB2-X1,；,FR,触点,-X2,；,接触器,KM-Y0,；,将选择的输入输出设备和分配好的,I/O,地址一一对应连接形成,PLC,的,I/O,接线图如图,2,3,所示。,8,5.PLC,编程语言,按照上述接线图实施接线后，按下启动按钮,PLC,如何就能使输出,KM,线圈通电呢？这就需要进行,PLC,编程。,PLC,常用的编程语言有梯形图、指令表和状态转移图、逻辑功能图及高级语言等。用的最多的是梯形图和指令表程序。,9,（,1,）梯形图,梯形图语言沿袭了继电器控制电路的形式，也可以说，梯形图是在常用的继电器,-,接触器逻辑控制基础上简化了符号演变而来的，具有形象、直观、实用的特点，电气技术人员容易接受，是目前用得最多的一种,PLC,编程语言。,图,2,4,所示为用梯形图语言编写的,PLC,程序。图中左、右母线类似于继电器,-,接触器控制图中的电源线，输出线圈类似于负载，输入触点类似于按钮。梯形图由若干梯级组成，自上而下排列，每个梯级起于左母线，经触点线圈，止于右母线。,10,（,2,）指令表,这种编程语言是一种与计算机汇编语言相类似的助记符编程方式。,步序号是各语句在程序步中所占的第一步的序号。,与图,2,4,所示梯形图相对应的,PLC,指令表程序如下：,11,6.FX,系列,PLC,基本指令,LD/LDI,取,/,取反指令,功能：取单个常开,/,常闭触点与母线（左母线、分支母线等）相连接，操作元件有：,X,、,Y,、,M,、,T,、,C,、,S,OUT,驱动线圈（输出）指令,功能：驱动线圈。操作元件有：,Y,、,M,、,T,、,C,、,S,LD/LDI,指令及,OUT,指令的用法见图,2,5,所示。,12,AND/ANI,与,/,与反指令,功能：串联单个常开,/,常闭触点,OR/ORI,或,/,或反指令,功能：并联单个常开,/,常闭触点,13,AND/ANI,和,OR/ORI,指令的基本用法如图,2,6,所示。,注意：并联的起点规定在,OR,指令之前最近的,LD/LDI,指令处，见图,2,7,所示。,END,结束指令,放在全部程序结束处，程序运行时执行第一步至,END,之间的程序。如图,2,7,所示。,14,（三）任务实施,1.,编制电机全压起动的梯形图程序,根据继电器控制原理，电机全压起停控制的梯形图程序如图,2,8,所示。按下启动按钮,SB2,，通过输入端子使输入继电器,X1,线圈得电,梯形图中,X1,常开触点闭合，使输出继电器,Y0,接通并且自锁，通过输出端子使执行元件,KM,线圈得电，使图,2-1,主电路中的,KM,主触点闭合启动电机运行；按下停止按钮,SB1,，输入,X0,线圈得电，梯形图中,X0,的常闭触点动作使输出,Y0,断电，从而使,KM,断电，电机停止。如果电机过载，热继电器触点,FR,动作通过,X2,也会切断,Y0,使电机停止。这个梯形图就是典型的启保停电路。,15,16,2.,编写电机全压启动的指令表程序,根据梯形图，写出对应的指令表程序如图,2,9,所示。,17,（四）知识拓展,1.,常闭触点的输入信号处理,PLC,输入端口可以与输入设备不同类型的触点连接，但不同的触点类型设计出的梯形图程序不一样。,（,1,）,PLC,外部的输入触点可以接常开触点，也可以接常闭触点。接常闭触点时梯形图中的触点状态与继电器,-,接触器控制图中的状态相反。,18,（,2,）,教学中,PLC,的输入触点常使用常开触点，便于进行原理分析。但在实际控制中，停止按钮、限位开关及热继电器等要使用常闭触点，以提高安全保障。,（,3,）,为了节省成本，应尽量少占用,PLC,的,I/O,点，因此有时也将,FR,常闭触点串接在其它常闭输入设备或输出负载回路中。如图,2,10,所示。,19,2.SET/RST,置位,/,复位指令,功能：,SET,使操作元件置位（接通并自保持），,RST,使操作元件复位（断开）。,当,SET,和,RST,信号同时接通时，写在后面的指令有效。见图,2,11,所示。,20,SET/RST,与,OUT,指令的用法区别可以从波形图中看出，见图,2,12,所示。,21,任务,2,三相电机的正反转控制,（一）任务分析,图,2,13,所示为三相异步电动机正反转运行的继电器,-,接触器控制电路。按下正转按钮,SB2,，电机正向启动运行；按下反转按钮,SB3,，电机反向启动运行；按下停止按钮,SB1,，电机停止运行。为了确保,KM1,、,KM2,不会同时接通导致主电路短路，控制电路中采用了接触器,KM1,、,KM2,常闭触点互锁。,22,采用,PLC,进行控制时按以下步骤进行。,1.,选择输入输出设备，分配输入,/,输出地址，绘制,I/O,接线图,X0,：,SB1,（停止按钮,接常开触点），,X1,：,SB2,（正转起动）,X2,：,SB3,（反转起动）,X3,：,FR,（热继电器常闭触点）,Y1,：,KM1,（正转接触器）,Y2,：,KM2,（反转接触器）,根据分配的,I/O,地址，绘制输入输出接线图如图,2,14,所示。图中,PLC,外部负载输出回路中串入了,KM1,、,KM2,的互锁触点，其作用在于即使在,KM1,、,KM2,线圈故障的情况下，也能确保,KM1,、,KM2,线圈不同时接通。,23,24,2.,设计,PLC,控制程序,根据继电器,-,接触器控制原理，设计电机正反转的梯形图程序如图,2,15,所示。梯形图中,X3,常开触点和,X0,常闭触点串联后同时对线圈,Y1,和,Y2,都有控制作用,.,25,（二）相关知识,PLC,基本逻辑指令,1.ANB,与块指令,功能：串联一个并联电路块，无操作元件。见图,2,16,所示。,ANB,使用说明：,电路块起点用,LD,、,LDI,，结束后使用,ANB,指令与前面电路串联。,有多个并联电路块串联时，如果依次用,ANB,指令与前面电路连接，支路数量没有限制；如果连续使用,ANB,指令编程，使用次数应限制在,8,次以下。,26,2.ORB,或块指令,功能：并联一个串联电路块，无操作元件。见图,2,17,所示。,27,【,试试看,】,写出图,2,18,所示的指令表程序。,28,3.,多重输出指令（堆栈操作指令）,MPS/MRD/MPP,PLC,中有,11,个堆栈存储器，用于存储中间结果。如图,2,19,所示。,堆栈存储器的操作规则是：先进栈的后出栈，后进栈的先出栈。,MPS,进栈指令，数据压入堆栈的最上面一层，栈内原有数据依次下移一层。,MRD,读栈指令，用于读出最上层的数据，栈中各层内容不发生变化。,MPP,出栈指令，弹出最上层的数据，其它各层的内容依次上移一层。,MPS,、,MRD,、,MPP,指令都不带操作元件。,MPS,与,MPP,的使用不能超过,11,次，并且要成对出现。见图,2,19,所示。,29,30,（三）任务实施,根据图,2,15,所示的梯形图，用多重输出指令编写电机正反转的指令表程序如图,2,20,所示。,31,（四）知识拓展,1.,主控触点指令,MC/MCR,（主控,/,主控复位指令）,功能：用于公共触点的连接。当驱动,MC,的信号接通时，执行,MC,与,MCR,之间的指令；当驱动,MC,的信号断开时，,OUT,指令驱动的元件断开，,SET/RST,指令驱动的元件保持当前状态。见图,2,21,所示。,32,注意事项：,主控,MC,触点与母线垂直，紧接在,MC,触点之后的触点用,LD/LDI,指令。,主控,MC,与主控复位,MCR,必须成对使用。,N-,表示主控的层数。主控嵌套最多可以,8,层，用,N0,N7,表示。,M100-PLC,的辅助继电器（见任务,3,），每个主控,MC,指令对应用一个辅助继电器表示。,33,任务,3,三相电机的延时启动控制,（一）任务分析,图,2,22,所示为三相电机延时启动的继电器,-,接触器控制原理图。按下起动按钮,SB1,，延时继电器,KT,得电并自保，延时（比如,50s,）后接触器,KM,线圈得电，,34,（二）相关知识,1.FX,系列,PLC,的编程元件,定时器,(T),定时器在,PLC,中的作用相当于一个时间继电器，它有一个设定值寄存器,(,字,),、一个当前值寄存器,(,字,),、一个线圈以及无数个触点,(,位,),。通常在一个,PLC,中有几十至数百个定时器，可用于定时操作，起延时接通或断开电路的作用。,在,PLC,内部，定时器是通过对内部某一时钟脉冲进行计数来完成定时的。常用计时脉冲有三类，即,1ms,、,10 ms,和,100ms,脉冲。不同的计时脉冲其计时精度不同。当用户需要定时操作时，可通过设定脉冲的个数来完成，用常数,K,设定（,1,32767,），也可用数据寄存器,D,设定。,35,FX,系列,PLC,的定时器采用十进制编号，如,FX2N,系列的定时器编号为,T0,T255,。,通用定时器的地址范围为,T0,T245,，有二种计时脉冲，分别是,100 ms,和,10ms,，其对应的设定值分别为,0.1,3276.7s,和,0.01,327.67s,，见图,2,23,所示。,36,通用定时器的工作原理和过程：,当驱动线圈的信号,X20,接通时，定时器,T0,的当前值对,100 ms,脉冲开始计数，达到设定值,30,个脉冲时，,T0,的输出触点动作使输出继电器,Y0,接通并保持，即输出是在驱动线圈后的,3s,（,100ms30,个,=3s,）时动作。,当信号,X20,断开或发生停电时，通用定时器,T0,复位（触点复位、当前值清,0,），输出继电器,Y0,断开。当,X20,第二次接通时,T0,又开始重新定时，由于还没到达设定值,X20,就断开了，因此,T0,触点不会动作，,Y0,也不会接通。,37,2.FX,系列,PLC,的辅助继电器,(M),辅助继电器不能直接对外输入、输出，但经常用作状态暂存、中间运算等。辅助继电器也有线圈和触点，其常开和常闭触点可以无限次在程序中使用，但不能直接驱动外部负载，外部负载的驱动必须由输出继电器进行。,辅助继电器采用字母,M,表示，并辅以十进制地址编号。辅助继电器按用途分为以下几类：,通用辅助继电器,M0,M499(500,点,),断电保持辅助继电器,M500,M1023(524,点,),用于保存停电前的状态，并在运行时再现该状态的情形。停电保持内装的后备电池支持。,特殊辅助继电器,M8000,M8255(256,点,),38,PLC,内部有很多特殊辅助继电器。这些特殊辅助继电器各自具有特定的功能，一般分为两大类：一类是只能利用其特殊辅助验电器触点，这类继电器的线圈由,PLC,自动驱动，用户只能利用其触点进行编程。如：,M8000,（运行监控），,M8002,（初始脉冲），,M8012,（,100ms,时钟脉冲）等，其波形图见图,2,25,所示。,另一类是可驱动线圈型特殊辅助继电器,用户驱动线圈后，,PLC,作特定的动作。,如：,M8033,指,PLC,停止时输出保持，,M8034,指,PLC,禁止全部输出，,M8039,指,PLC,定时扫描等。,39,【,应用举例,】,设计路灯的控制程序。,要求：每晚七点由工作人员按下按钮（,X0,），点亮路灯,Y0,，次日凌晨,X1,停止。特别注意的是，如果夜间出现意外停电，则要求恢复来电后继续点亮路灯。,图,2,26,所示是路灯的控制程序。,M500,是断电保持型辅助继电器。出现意外停电时，,Y0,断电路灯熄灭。由于,M500,能保存停电前的状态，并在运行时再现该状态的情形，所以恢复来电时，,M500,能使,Y0,继续接通，点亮路灯。,40,（三）任务实施,1.,选择输入输出设备，分配,I/O,地址，画出接线图,要实现电机延时启动，只需选择发送控制信号的启动、停止按钮和传送热过载信号的,FR,常闭触点作为,PLC,的输入设备；选择接触器,KM,作为,PLC,输出设备控制电机的主电路即可。时间控制功能由,PLC,的内部元件（,T,）完成，不需要在外部考虑。,X21-SB2,停止按钮常闭与,FR,常闭串联,X20-SB1,启动按钮,Y20-,接触器,KM,I/O,接线图如图,2,27,所示。,41,2.,设计,PLC,控制程序,如图,2,28,所示，,X20,接外部按钮只能提供短信号，而,T0,定时器需要长信号才能定时。程序采用,X20,提供启动信号，辅助继电器,M0,自保以后供,T0,定时用。这样就将外围设备的短信号变成了程序所需的长信号。,42,（四）知识拓展,1.,积算定时器（,T246,T255,）,如图,2,29,所示，它与通用定时器的区别在于：线圈的驱动信号,X20,断开或停电时，积算定时器不复位，当前值保持，当驱动信号,X20,再次被接通或恢复来电时积算定时器累计计时。当前值达到设定值时，输出触点动作。需要注意的是，必须要用复位信号才能对积算定时器复位。当复位信号,X21,接通时，积算定时器处于复位状态，输出触点复位，当前值清,0,，且不计时。,43,积算定时器也有二种计时脉冲，分别是,1 ms,和,100ms,，其对应的设定值分别为,0.001,32.767s,和,0.1,3276.7s,，见图,2,30,所示。,44,2.,定时器自复位电路,-,用于循环定时,如图,2,31,所示为通用定时器自复位电路，其工作过程分析如下：,X20,接通,1s,时，,T0,常开触点动作使,Y0,接通，常闭触点在第二个扫描周期中使,T0,线圈断开，,Y0,跟着断开；第三个扫描周期,T0,线圈重新开始定时，重复前面的过程。,定时器的自复位电路要分析前后三个扫描周期，才能真正理解它的自复位工作过程。定时器的自复位电路用于循环定时。,45,3.,振荡电路,图,2,32,所示为用定时器组成的振荡电路及输入输出波形图。当输入,X0,（也就是,X000,）接通时，输出,Y0,（也就是,Y000,）以,1s,周期闪烁变化（如果,Y0,接指示灯，则灯光灭,0.5s,亮,0.5s,，交替进行），如波形图所示。改变,T0,、,T1,的设定值，可以调整,Y0,的输出脉冲宽度。,46,【,应用举例,】,合上开关,K1,（,X0,），红灯,(Y0),亮,1S,灭,1S,，累计点亮半小时自行关闭系统。,图,2,33,所示为其梯形图程序。该程序中红灯间歇点亮，其点亮的累计时间要用积算定时器计时，半小时计满时,T250,常闭触点将整个程序切断。当,X0,断开时积算定时器复位。,47,任务,4,洗手间的冲水清洗控制,（一）任务分析,某宾馆洗手间的控制要求为：当有人进去时，光电开关使,X0,接通，,3s,后,Y0,接通使控制水阀打开开始冲水，时间为,2s,；使用者离开后，再一次冲水，时间为,3s,。,根据本任务的控制要求，可以画出输入,X0,与输出,Y0,的波形图关系如图,2,34,。,48,（二）相关知识,上升沿,/,下降沿微分指令,PLS/PLF,（脉冲输出指令）,上升沿,/,下降沿微分指令,PLS/PLF,，有时也成为脉冲输出指令。其功能是：当驱动信号的上升沿,/,下降沿到来时，操作元件接通一个扫描周期。如图,2,35,所示，当输入,X0,的上升沿到来时辅助继电器,M0,接通一个扫描周期，其余时间不论,X0,是接通还是断开，,M0,都断开。同样，当输入,X1,的下降沿到来时，辅助继电器,M1,接通一个扫描周期，然后断开。,49,【,应用举例,】,设计用单按钮控制台灯两档发光亮度的控制程序。,要求：按钮（,X20,）第一次合上，,Y0,接通；,X20,第二次合上，,Y0,和,Y1,都接通；,X20,第三次合上，,Y0,、,Y1,都断开。,梯形图控制程序如图,2,36,（,a,）所示,波形图如图（,b,）所示。,50,当,X20,第一次合上时，,M0,接通一个扫描周期。由于此时,Y0,还是初始状态没接通，所以,CPU,从上往下扫描程序时,M1,和,Y1,都不能接通，只有,Y0,接通，台灯低亮度发光。在第二个扫描周期里，虽然,Y0,的常开触点闭合，但,M0,却又断开了，因此,M1,和,Y1,仍不能接通。直到,X20,第二次合上时，,M0,又接通一个扫描周期。此时,Y0,已经接通，故其常开触点闭合使,Y1,接通，台灯高亮度发光。,X20,第三次合上时，,M0,接通，因,Y1,常开触点闭合使,M1,接通，切断,Y0,和,Y1,，台灯熄灭。,51,（三）任务实施,设计洗手间的冲水清洗程序时，可以分别采用,PLS,和,PLF,指令作为,Y0,第一次接通前的开始定时信号和第二次接通的启动信号。因为同一编号的继电器线圈不能在梯形图中出现二次，否则称为“双线圈输出”，是违反梯形图设计规则的，所以,Y0,前后二次接通要用辅助继电器（,M10,）和（,M15,）进行过渡和“记录”，再将,M10,和,M15,的常开触点并联后驱动,Y0,输出，见图,2,37,所示。,52,由于,M0,和,M1,都是微分短信号，要使定时器正确定时，就必须设计成启保停电路。而,PLC,的定时器只有在设定时间到的时候其触点才会动作，换句话说，,PLC,的定时器只有延时触点而没有瞬时触点。因此用,M0,驱动辅助继电器,M2,接通并自保，给,T0,定时,30s,提供长信号保证。再通过,M10,将输出,Y0,接通。同样，,M15,也是供,T2,完成,30s,定时的辅助继电器，而且通过,M15,将,Y0,第二次接通。,53,（四）拓展知识,边沿检测指令（,LDP/LDF,、,ANDP/ANDF,、,ORP/ORF,）,触点状态变化的边沿检测指令共有六个，指令属性见表,2,1,所示，其应用示例见图,2,38,所示。,54,符号、名称,功能,电 路 表 示,操 作 元 件,程序步,LDP,取上升沿脉冲,取上升沿脉冲与母线连接,X,，,Y,，,M,，,S,，,T,，,C,2,LDF,取下降沿脉冲,取下降沿脉冲与母线连接,X,，,Y,，,M,，,S,，,T,，,C,2,ANP,与上升沿脉冲,串联连接上升沿脉冲,X,，,Y,，,M,，,S,，,T,，,C,2,ANF,与下降沿脉冲,串联连接下降沿脉冲,X,，,Y,，,M,，,S,，,T,，,C,2,ORP,或上升沿脉冲,并联连接上升沿脉冲,X,，,Y,，,M,，,S,，,T,，,C,2,ORF,或下降沿脉冲,并联连接下降沿脉冲,X,，,Y,，,M,，,S,，,T,，,C,2,表,2,1,触点状态变化边沿检测指令表,55,说明：,这是一组与,LD,、,AND,、,OR,指令相对应的脉冲式触点指令。,LDP,、,ANDP,及,ORP,指令检测触点状态变化的上升沿，当上升沿到来时，使其操作对象接通一个扫描周期。,LDF,、,ANDF,及,ORF,指令检测触点变化的下降沿，当下降沿到来时，使其操作对象接通一个扫描周期。,这组指令只是在某些场合为编程提供方便，当以辅助继电器,M,为操作元件时，,M,序号会影响程序的执行情况（注：,M0,M2799,和,M2800,M3071,两组动作有差异）。,56,任务,5,进库物品的统计监控,（一）任务分析,一小型仓库，需要对每天存放进来的货物进行统计：当货物达到,150,件时，仓库监控室的绿灯亮；当货物数量达到,200,件时，仓库监控室红灯,1s,频率闪烁报警。,本控制任务的关键是要对进库物品进行统计计数。解决的思路是在进库口设置传感器检测是否有物品进库，然后对传感器检测信号进行计数。这需要用到,PLC,的另一编程元件,-,计数器。,57,（二）相关知识,1.FX,系列,PLC,的计数器,C,计数器是,PLC,的重要内部元件，它是在,CPU,执行扫描操作时对内部元件,X,、,Y,、,M,、,S,、,T,、,C,的信号进行计数。计数器同定时器一样，也有一个设定值寄存器,(,字,),、一个当前值寄存器,(,字,),、一个线圈以及无数个常开常闭触点,(,位,),。当计数次数达到其设定值时，计数器触点动作，用于控制系统完成相应功能。,计数器的设定值也与定时器的设定值一样，可用常数,K,设定，也可用数据寄存器,D,设定。如指定为,D10,，而,D10,中的内容为,123,，则与设定,K123,等效。,FX,系列,PLC,的计数器也采用十进制编号，如,FX2N,系列的低速计数器编号为,C0,C234,。,58,2.16,位低速计数器,通常情况下，,PLC,的计数器分为加计数器和减计数器，,FX,系列的,16,位计数器都是加计数器。其地址编号如下：,通用加计数器：,C0,C99(100,点,),；设定值区间为,K1,K32767,停电保持加计数器：,C100,C199(100,点,),；设定区间为,K1,K32767,停电保持计数器的特点是在外界停电后能保持当前计数值不变，恢复来电时能累计计数。,59,16,位通用加计数器的计数原理是：当复位信号,X10,断开时，计数信号,X11,每接通一次（上升沿到来），加计数器的当前值加,1,，当前值达到设定值时，计数器触点动作且不再计数。当复位信号接通时计数器处于复位状态，此时，当前值清,0,，触点复位，并且不计数。,60,（三）任务实施,1.,选择输入输出设备，分配地址，绘制,I/O,接线图,X0-,进库物品检测传感器,X1-,监控系统启动按钮（计数复位按钮）,SB,Y0-,监控室红灯,L0,Y1-,监控室绿灯,L1,61,2.,设计控制程序,图示为监控系统的梯形图控制程序。每来一件物品进库，传感器通过,X0,输入一个信号，计数器,C0,、,C1,分别计数一次，,C0,计满,150,件时其触点动作，使绿灯（,Y1,）点亮；,C1,计满,200,件时其触点动作，与,M8013,（,1s,时钟脉冲）串联后实现,Y0,红灯,1s,频率闪烁报警。,62,（四）知识拓展,1.32,位加,/,减计数器,FX,系列的低速计数器除了前面已讲解的,16,位计数器外，还有,32,位通用增,/,减双向计数器（地址编号,C200,C219,共,20,点,),以及,32,位停电保持增,/,减双向计数器（地址编号,C 220,C234,共,15,点,),，设定值,-2147483648,2147483647,。,增减计数器的设定值可正可负，计数过程中当前值可加可减，分别用特殊辅助继电器,M8200,M8234,指定计数方向，对应的特殊辅助继电器,M,断开时为加计数，接通时为减计数。,63,用,X12,通过,M8200,控制双向计数器,C200,的计数方向。当,X12=1,时，,M8200,1,，计数器,C200,处于减计数状态；当,X12=0,时，,M8200,0,，计数器,C200,处于加计数状态。无论是加计数状态还是减计数状态，当前值大于等于设定值时，计数器输出触点动作；当前值小于设定值时，计数器输出触点复位。,只要双向计数器不处于复位状态，无论当前值是否达到设定值，其当前值始终随计数信号的变化而变化。,与通用计数器一样，当复位信号到来时，双向计数器处于复位状态。此时，当前值清,0,，触点复位，并且不计数。,64,【,应用举例,】,若仓库的货物每天既有进库的，也有出库的，图,2,43,所示是对进出仓库的货物都能计数统计的程序图。当货物需要出库时将,X2,合上，接通,M8200,和,M8201,，使,C200,、,C201,处于减计数方式。货物进库时将,X2,断开，使,C200,、,C201,处于加计数方式。无论处于何种方式，其当前值始终随计数信号的变化而变化，准确的反映了库存货物的数量。,65,2.,通用计数器的自复位电路,主要用于循环计数,图示程序，,C0,对计数脉冲,X4,进行计数，计到第三次的时候，,C0,的常开触点动作使,Y0,接通。而在,CPU,的第二轮扫描中，由于,C0,的另一常开触点也动作使其线圈复位，后面的常开触点也跟着复位。因此在第二个扫描周期中,Y0,又断开。在第三个扫描周期中，由于,C0,常开触点复位解除了其线圈的复位状态，使,C0,又处于计数状态，重新开始下一轮计数。,与定时器自复位电路一样，计数器的自复位电路也要分析前后三个扫描周期，才能真正理解它的自复位工作过程。计数器的自复位电路主要用于循环计数。定时器计数器的自复位电路在实际中应用非常广泛，要深刻理解，才能熟练其应用。,66,【,应用举例,】,图示为时钟电路程序。采用特殊辅助继电器,M8013,作为秒脉冲并送给,C0,进行计数。,C0,每计,60,次（,1min,）向,C1,发出一个计数信号，,C1,计,60,次（,1hour,）向,C2,发出一个计数信号。,C0,、,C1,分别计,60,次（,00,59,），,C2,计,24,次（,00,23,）。,67,任务,6 LED,数码管显示设计,（一）任务分析,LED,数码管由七段条形发光二极管和一个小圆点二极管组成，根据各段管的亮暗可以显示从,0,9,的十个数字和许多字符。设计用,PLC,控制的数码管显示程序，要求：分别按下,X0,、,X1,和,X2,时，数码管相应显示数字,0,、,1,和,2,；按下,X3,时，数码管显示小圆点。每个字符显示,1s,后自动熄灭。,68,七段数码管的结构如图所示，有共阴极和共阳极两种接法，在共阴极接法中，,COM,端一般接低电位，这样只需控制阳极端的电平高低就可以控制数码管显示不同的字符。例如：当,b,端和,c,端输入为高电平、其它各端输入为低电平时，数码管显示为“,1”,；当,abcdef,端输入全为高电平时，数码管显示为“,0”,。,69,（二）相关知识,1.,梯形图程序设计规则与梯形图优化,输入,/,输出继电器、内部辅助继电器、定时器、计数器等器件的触点可以多次重复使用，无需复杂的程序结构来减少触点的使用次数。,梯形图每一行都是从左母线开始，经过许多触点的串并联，最后用线圈终止于右母线。触点不能放在线圈的右边，任何线圈不能直接与左母线相连，如图,2,47,所示,.,70,在程序中，除步进程序外，不允许同一编号的线圈多次输出（不允许双线圈输出），如图,2,48,所示。,71,不允许出现桥式电路。当出现图,2,49,（,a,）所示的桥式电路时，必须转换成图（,b,）的形式才能进行程序调试。,72,为了减少程序的执行步数，梯形图中并联触点多的应放在左边，串联触点多的应放在上边。如图,2,50,所示，优化后的梯形图比优化前少一步。,73,尽量使用连续输出，避免使用多重输出的堆栈指令，如图,2,51,所示，连续输出的梯形图比多重输出的梯形图在转化成指令程序时要简单许多。,74,2.PLC,程序设计常用的经验设计法,所谓的经验设计法就是在传统的继电器接触器控制图和,PLC,典型控制电路的基础上，依据积累的经验进行翻译、设计修改和完善，最终得到优化的控制程序。要注意的是：,在继电器接触器控制中，所有的继电器接触器都是物理元件，其触点都是有限的。因而控制电路中要注意触点是否够用，要尽量的合并触点。但在,PLC,中，所有的编程软元件都是虚拟器件，都有无数的内部触点供编程使用，不需要考虑怎样节省触点。,75,继电器接触器控制中，要尽量减少元器件的使用数量和通电时间的长短，以降低成本，节省电能和减少故障几率。但在,PLC,中，当,PLC,的硬件型号选定以后其价格就定了。编制程序时可以尽情的使用,PLC,丰富的内部资源，使程序功能更加强大和完善。,继电器接触器控制电路中，满足条件的各条支路是并行执行的，因而要考虑复杂的联琐关系和临界竞争。然而在,PLC,中，由于,CPU,扫描梯形图的顺序是从上到下（串行）执行的，因此可以简化联琐关系，不考虑临界竞争问题。,76,（三）任务实施,1.,拟定方案，分配地址，绘制,I/O,接线图,本任务的输入地址已经确定：,按钮,SB0-X0,按钮,SB1-X1,按钮,SB2-X2,按钮,SB3-X3,输出设备就是一个数码管，但因为它是由七段长型管,abcdef,和一个原点管组成的，所以需要占用,8,个输出地址。,77,2.,设计梯形图程序,因为各个字符的显示是由七段码的不同点亮情况组合而成的，例如，数字,0,和数字,1,都需要数码管的,b,（,Y2,）、,c,（,Y3,）两段点亮。而,PLC,的梯形图设计规则是不允许出现双线圈的，所以要用辅助继电器,M,进行过渡。用,M,作为各字符显示的状态记录，再用记录的各状态点亮相应的二极管。,78,1).,字符显示状态的基本程序,第一步只搭建程序的大致框架。在本程序中就是用辅助继电器做好各按键字符的状态记录。例如，按下,X0,时，用,M0,作记录，表明要显示字符“,0”,，见图,2,53,所示。因圆点,dp,是单一的接通,Y0,，所以不需要用,M,作中间记录,79,2).,字符的数码管显示程序,第二步将上一步记录的各状态用相应的输出设备进行输出。例如，,M0,状态是要输出字符“,0”,，那就要点亮,abcdef,段，也就是要将,Y1-Y7,接通；,M1,状态是要输出字符“,1”,，那就要点亮,bc,段，也就是要将,Y2,、,Y3,接通。据此设计的梯形图程序见图,2,54,所示。,80,3).,数码管显示,1s,的定时程序,各个字符都显示,1s,，所以就用,M0,M2,各状态及,Y0,的常开触点将定时器,T0,接通定时,1s,，见图,2,55,所示。,81,4).,数码显示的最终梯形图程序,最后一步将前面各步的程序段组合在一起，并进行总体功能检查，有无遗漏或者相互冲突的地方，若有就要进行添加或者衔接过渡，最后完善成总体程序。见图,2,56,所示。本程序中,T0,常闭触点切断,M,各状态和,Y0,，就是最后检查出来的属于遗漏的地方。,82,