可编程序控制器原理与应用.doc

《可编程序控制器原理与应用》授课方案
·课程简介
可编程序控制器简称PLC，它是一门实践性很强的综合控制技术，是工业控制技术的重要手段之一，随着企业自动化程度的不断提高，已经得到越来越广泛的应用。目前它已经成为自动控制等专业一门非常重要的课程。它包含PLC概论、系统组成结构、指令应用、程序设计和系统设计等五大部分组成。
为了认真贯彻高职教学改革精神，即“强化实践，重在应用”这一指导思想，我院在PLC课程进行了大胆改革和有益的尝试，经过几年的实践，收到了极好的教学效果，得到学生及社会的普遍认可，受到国家教委自动控制专业专家评估组的一致好评。
·硬件条件
学校投入大量资金，购进PLC设备这是PLC教学改革的前提条件。学校PLC实验室现有三十台松下FP0微型机、十台三菱FX2N微型机、十台欧姆龙CPM1A型高档小型机和四套西门子S7-300中型机，每一台PLC都配有计算机和实验箱，以及实际的控制对象，并且配有一专门的实训教室，并有投影设备。这些PLC设备长期对学生开放，并配有专门教师为学生指导、服务，使有限的设备得到充分利用，使PLC学习得到进一步提高。
·教学模式
PLC教学模式的改革是提高PLC教学质量的一个有效途径。首先，我校把PLC教学课堂由原来在教室上课，现在改在实训教室上课，这就要求实训教室有必备教具，以方便教学。其次，PLC教学以课题形式讲课，而不是按照老式课次来上，教师把PLC分成几个大的课题来讲授，每个课题内容设计做成演示课件和组太模拟演示画面，详细、具体、灵活。具体做法是：第一步讲解基本知识，学生上机验证；第二步老师提出思考性问题，由学生通过上机来回答解决；第三步老师给了本课题综合性应用实例，通过组太模拟演示画面介绍给学生，由学生设计程序并上机调试，达到对本课题的综合理解。学生通过感性认识，理性思维，最终达到真正弄懂弄会，随时有问题都可以通过上机找到答案。
·考核形式
加强PLC考核，特别是实践能力的考核，将有助于PLC的学习。常规的考核一期末考试一次定论，而实践只是作为一个平时成绩计算。现在我们把PLC成绩分成三个方面测试：一方面是笔试成绩，侧重于PLC的基本知识的考查，占总成绩40%；第二方面是基本实验的考核，让学生从所做过的十几个实验中，随即抽取一个进行单独考核，侧重学生对PLC基本操作能力的考核，占总成绩的20%；第三方面实布置给学生一次综合大作业，让学生完成硬件配置，软件设计，到最后调试的全过程，一答辩形式给出成绩，侧重于PLC的综合应用能力考核，占总成绩的40%。最后三个方面的总和作为PLC课程的最后总成绩，是对学生一个全面的考核，达到使学生全面掌握PLC实现自动控制的一般方法和过程。
·课程特色
1．突出实践技能
本课程从内容的安排、上课的模式、良好的实训条件和考核形式都围绕着“强化实践，重在应用”这一指导思想，把培养学生的应用能力放在第一位。
2．实训教室授课
学生长期接触PLC、使用PLC，采用“动画”式教学模式，使枯燥的内容变得更加感性化、更加生动形象。
3．注重师生“双向” 交流
学生在操作过程中及时发现问题，有助于教师及时解决问题。
4．引入组态软件，模拟生产现场
讲解例题或实际控制系统时，做出模拟画面，模拟动作过程，激发学生兴趣，有助于问题的解决。
5．理论与实践一体化教学
上课注重讲练结合，提高教学效果，使理论与实践真正达到1：1。
6．优化教学内容
打破章节的限制，以应用课题为核心优化组合教学内容。
7．实物现场演示
加强实物教学，增强学生的学习积极性，使学生与生产现场更近。

课题一 PLC概论（2学时）
·教学目标
1．感性认识PLC。
2．熟悉PLC、继电器、单片机系统优缺点。
3．了解PLC特点、基本类型。
·重点剖析
1．PLC、继电器、单片机系统。
2．PLC的抗干扰能力。
·教学内容
一、PLC概述
1．PLC定义：（结合实物介绍）
·工业环境下控制器
·微机控制系统（有存储器、CPU等微机主要部件，进行逻辑运算和算术运算）
·数字式和模拟式输入输出
2．产生背景
（1）美国通用汽车公司（GM）于1968年提出GM10条指标：
①编程简单 ②维护方便 ③可靠性高 ④体积小 ⑤能通讯 ⑥成本适当 ⑦输入115V交流
⑧输出交流115V、2A ⑨方便扩展 ⑩存储器4K
（2）1969年，美国数据设备公司（DEC）研制成功。
（3）1975~1976年，集成电路、计算机技术飞速发展，将CPU集成电路、存储器与控制器有机结合。
3．应用领域
（1）开关量控制
PLC首选目标，入/出点数从十几点到几万点。
（2）模拟量控制
电流4~20Ma、电压0~5V或0~10V、温度、流量、压力、PID等特殊I/O单元,功能强且单一方向。
（3）数字量控制
机床部件位移、技术脉冲频率达几十KHZ，旋转编码器、步进电机（如NC单元、定位控制）。
（4）数据采集
数据区，至少1K字。
（5）监控、通讯、联网
一台计算机管理最多32台PLC，PLC与PLC、PLC与智能化执行装置间，点~线~面，设备级~生产线级~工厂管理层。
4．发展趋势
硬件：高速度、高I/O容量、高联网能力。
软件：高级语言、图形语言、汇编语言兼容。
二、PLC、继电器、单片机系统比较（结合系统实物介绍）（附图片）
继电器：由开关、继电器、接触器等组成，靠硬接线实现逻辑运算，有触点并行方式，易出现故障，排除难，不易系统更新换代。
PLC：CPU、存储器等微机系统，程序控制方式，无触点，串行方式，成品组装，可靠性极强，安装、使用、维护、维修方便，易系统更新换代。
单片机：硬件需人工设计、焊接，需较强的电子技术技能，抗干扰能力差，程序控制方式，无触点，维护、使用需较强的专业知识，程序设计较难，系统更新换代周期长。
三、PLC特点
1．功能丰富
（1）指令几十条、几百条，可实现逻辑运算、算术运算。
(2)数据存储区
（3）定时/计数器量大
（4）PLC具有自检、通讯功能。
2．使用方便
（1）配置方便：CPU、电源、模块、底板组装。
（2）安装方便
3）编程方便
（4）维修方便
（5）改用方便
3．工作可靠
（1）硬件：光电隔离，屏蔽，滤波，结构设计，工艺制造，模块热备。
（2）软件：集中采样，集中输出，系统自检，检测指令。
4．经济合算
（1）PLC随首次投资较大，体积小，辅助设施少。
（2）省电。
（3）工作可靠，停工损失少。
（4）维修费用少。
（5）附加价值。
四、PLC基本类型
1．按控制规模
（1）微型机：几十点
（2）小型机：500点以下
（3）中型机：500~1000点
（4）大型机：1000点以上
（5）超大型机：10000点
2．按结构（实物展示）
（1）箱体式：如CPM1A、FP0、FX2N。（附图片）
（2）模块式：S7-300（附图片）
3．按生产厂家
（1）德国西门子
（2）美国GE
（3）美国AB
（4）日本OMRON
（5）美国莫迪康
（6）日本三菱
（7）日本松下
（8）中国无锡华光
·课题小结
1．PLC、继电器、单片机系统比较。
2．PLC特点。
·课后思考
1．从应用角度出发，PLC、单片机系统主要区别在哪里？
2．PLC能用在现场的主要原因是什么？

课题二 PLC硬件结构及FP0内部资源（4学时）
·教学目标
1．直观认识PLC硬件组成。
2．熟悉PLC接线方法。
3．掌握PLC工作原理。

4．记忆FP0主要资源。
·重点剖析
1．PLC接线方法。
2．FP0常用资源。
·难点释疑
PLC工作原理分析。
·教学内容
一、PLC组成结构
1．PLC基本组成：（结合西门子S7-300各模块介绍）（附图片）
·中央处理器（CPU）
输入信号

存储器

CPU部分

电源

输
入
部
分

输
出
部
分

系统总线

输出信号

PLC硬件组成框图

编程器

·存储器
·输入输出(I/O)接口
·电源
·编程器

（1）中央处理器（CPU）
①接收并存储程序、数据 ②诊断电源、内部电路故障、语法错误
③通过I/O接口接收现场状态、数据 ④执行程序，实现输出控制、制表打印、数据通信
（2）存储器
系统程序存放只读存储器中，厂家固化。
用户程序存放RAM，但目前常采用E2PRAM。
提供存储器扩展功能。
（3）输入输出(I/O)接口
内部接口

24V

K

R1

C11

R2

+5V

R3

C2

光耦

指示

24V直流输入接口电路

①24V直流输入接口（边演示边讲解）

·K断开------输入0 K闭合----------------输入1
·光耦作用：抗干扰
·输入接线方法

com

com

00000
00001
00002
00003
00004
00005
00006
00007
00008
00009

01000
01001
01002
01003
01004
01005

P

L

C

J1

J2

J3

J4

J5

J6

+
12v
-

- 24v +

SB1
SB2
SB3
SB4
SQ1
SQ2
SQ3
SQ4
SQ5
SQ6

·指示灯作用
②继电器输出接口
·输出1-------负载工作 输出0---------负载不工作
·光耦作用
·输出类型：
继电器----------交/直流负载，动作频率低
晶体管-----------直流负载，电源固定，高频脉冲。
内
部
接
口

负载

电源

24V

R1
RRR

光耦

R2
RRR

R3
RRR

R4
RRR

继电器

继电器输出接口

晶闸管-----------交流负载，大电流、大功率。
·输出接线（边演示边讲解）

（4）编程器
·作用：输入、调试程序，在线监控
·种类：手持编程器、计算机辅助编程。
（5）电源
·工作电源---------220V交流，24V直流
·输入接口电源220V交流、110V交流、24V直流。
上电初始化

输入处理

程序执行

输出处理

通信服务

·输出负载电源---取决于负载。
二、PLC工作原理
1．工作方式（重点讲清扫描与中断的区别）
循环扫描为主，中断为辅
2．工作过程
三、FP0内部资源（结合上机观察）
1．基本概念
①继电器（位）：一个二进制存储位
②字（通道）：16个二进制位
·表示方法
位地址（16进制数）

字地址（10进制数）

·如何书写位地址和字地址
·二者之间的关系
2．FP0内部资源（重点讲清各资源的使用）
（1）输入继电器：X0~X7（外接输入信号）
（2）输出继电器：Y0~Y5（外接输出信号）
（3）内部继电器：R0~R62F(WR0~WR62)（存储中间结果）
（4）定时/计数器：T0~T99 C100~C143(可调)
（5）数据区：DT0~DT1659（数据采集）
（6）索引寄存器：IX，IY（间接寻址）
（7）特殊功能继电器：
①R9009：进位标志 ②R900A：>标志 ③R900B：=标志 ④R900C：<标志 ⑤R9010：常闭 ⑥R9011：常开 ⑦R9012：交替开闭 ⑧R9013：初始闭合 ⑨R9014：初始断开 ⑩R9018（0.01S）、R9019(0.02S)、R901A(0.1S)、R901B(0.2S)、R901C(1S)、R901D(2S)、R901E(1min)
·课题小结
1．PLC组成结构。
2．FP0内部资源。
·课后练习
1．学生亲自动手组成s7-300系统。
2．如何选用PLC输出类型。
3．简述PLC扫描工作过程。
4．分析PLC、单片及工作方式主要区别。

课题三 NPST软件使用（2学时）
·教学目标
1．熟悉NPST-GR系统环境设置方法。
2．掌握程序输入、编辑、调试方法。
·课题重点
程序输入、编辑、调试方法
·教学内容
一、NPST-GR系统设置
师生“同步”操作，介绍正确设置及错误设置所引起的现象。
1．通讯错误
2．PLC类型错误
3．双重输出错误
4．各状态间错误
二、程序输入、编辑
三、程序调试
第二、三部分以一个具体例子，以投影形式引导学生正确操作。
例题：输入下梯形图，并调试出来。
X0

Y0

X1

Y0

X0

Y0

X1

Y0

X2

Y1

X3

Y1

练习：学生自行练习输入下梯形图，并调试出来。

·课题小结
1．离线编辑（程序输入、存储、调用、删除、插入、移动）
2．在线调试（监控、分析、错误排除、修改完善）

课题四 PLC基本逻辑指令（4学时）
·教学目标
1．掌握PLC基本逻辑指令功能及使用方法。
2．熟悉梯形图分析方法。
3．掌握PLC基本逻辑指令典型环节。
4．熟悉程序设计基本方法。
5．学习程序调试方法。
·课题重点
1．程序分析与设计。
2．程序调试。
·难点释疑
输出与输入间逻辑关系建立方法
·教学内容
一、PLC基本逻辑指令（教师主讲）
ST（初始常开触点）ST/（初始常闭触点）、OT（输出）、/（取非）、AN（串常开触点）、AN/（串常闭触点）、OR（并常开触点）、OR/（并常闭触点）、ANS（块串联）、ORS（块并联）、PSHS（入堆栈）、RDS（读堆栈）、POPS（读并清堆栈）、ED（结束）
二、PLC基本逻辑指令典型环节（教师重点讲，学生练习）
1．电机单向旋转控制（组太画面演示控制要求）
启动X0

输出Y0

停止X1

※（1）启动信号（Y0上升沿对应X0），停止信号（Y0下降沿对应X1），自锁（X0已断开，Y0仍有输出），并且注意三个信号在梯形图的位置关系。
（2）梯形图分析
（3）梯形图设计
2．电机正反转控制（组太画面演示控制要求，调试软件练习）
正向启动信号

反向启动信号

停止信号

正向输出信号

反向输出信号

要求：正反转启动信号X1、X2，停车信号X3，输出信号Y2、Y3。具有电气互锁和机械互锁功能。

（1）启动信号（Y2、Y3上升沿对应X1、X2），停止信号（Y2、Y3下降沿对应X3），自锁（X1、X2已断开，Y2、Y3仍有输出），互锁（Y2、Y3不能同时输出）并且注意四个信号在梯形图的位置关系。
（2）梯形图分析
（3）梯形图设计
※（4机械互锁与电气互锁
练习：完成下图控制要求（组太演示画面）
要求：按下右向启动按钮，小车行至XK2停下；反之，小车行至XK1停下。
XK1

XK0

XK2

学生自行完成程序设计与调试。
三、PLC基本指令综合训练
1．设计一工作台自动往复控制程序（组太模拟画面演示，学生上机练习）
（1）要求：正反转启动信号SB0、SB1，停车信号SB2，左右限位开关XK1、XK2，左右极限保护开关XK3、XK4，输出信号Y0、Y1。具有电气互锁和机械互锁功能。

XK4 XK1

XK2 XK3

Y0

Y1

（2）程序在调试软件中进行
（3）注意
①启动信号与自锁触点的位置关系
②注意自锁与互锁关系
③连续启动信号设计
④机械互锁、电气互锁、停止信号关系
2．设计抢答器控制程序（组太模拟画面演示，讲练结合）
（1）要求：有六路输入开关X1、X2、X3、X4、X5、X6，实现优先抢答控制。
主持人操纵允许抢答和抢答结束按钮。
（2）程序在调试软件中进行
（3）特别注意互锁的重要性及必要性
·课题小结
1．如何建立输出与输入之间逻辑关系（对输出而言：①起动信号 ②停止信号 ③自锁）
2．自锁存在的必要性与解决的问题。（维持继续工作）
3．互锁的真正含义。（二者只能其一）
·课后作业
完善抢答器功能，要求增加犯规报警，并能显示出来。要求以课题大作业形式完成程序设计、程序调试并有书面报告。

课题五 PLC定时/计数指令（6学时）
·教学目标
1．掌握PLC定时/计数指令功能及使用方法。
2．熟悉定时/计数指令梯形图分析方法。
3．掌握PLC定时/计数指令典型环节。
4．熟悉定时/计数指令程序设计基本方法。
5．学习定时/计数指令程序调试方法。
·课题重点
1．定时计数指令编程技巧
2．定时/计数程序设计方法
·难点释疑
如何利用波形图设计梯形图
TMX 0

K10

X0

T0

Y0

定时条件

输出触点

编号

初始值

·教学内容
一、PLC定时/计数器指令（投影介绍，边讲边练）
1．定时器指令
（1）指令功能介绍
TMR-----------0.01S
TMX-----------0.1S
TMY-----------1S
F137(STMR)--0.01S
（2）上机练习每一条指令，并分析执行过程。
（3）说明：
①初始值范围K0~K32767
②定时器初始值区SVn的编号预定时器编号相同，且都为十进制数。
③TM指令是一减计数型指令。
④定时时间单位×初始值
⑤定时器运行过程（上机观察）
CT 100

K10

X0

X1

C100

Y0

计数输入

复位输入

输出触点

编号

初始值

⑥每个SV，EV为一个字，即16位存储器区，对每个定时器号，对应由一组SV，EV。
⑦初始值区SV可利用F0(MV)改变。
2．计数器指令
（1）指令功能介绍
CT-------减预置计数器
F118(UDC)----加/减计数器

（2）学生上机练习指令，并观察执行过程。
（3）说明：
①初始值范围K0~K32767
②计数器初始值区SVn的编号预计数器编号相同，且都为十进制数。
③CT指令是一减计数型指令,F118为加/减计数型指令。
④计数器运行过程（上机观察）
⑤每个SV，EV为一个字，即16位存储器区，对每个计数器号，对应由一组SV，EV。
⑥初始值区SV可利用F0(MV)改变。
⑦上升沿计数
二、PLC定时/计数器典型环节（讲练结合）
例1．设计通电和断电延时电路。（教师结合机器讲解）
5秒

5秒

X1

Y0

5秒

5秒

Y0

X0

X1

练习1．设计通电和断电延时电路。（X0、X1为脉冲信号）（学生机上练习）

例2．设计振荡电路。（教师结合机器讲解）
X0

Y0

2S

2S

练习2．把上题中X0编程脉冲，情况如何？（学生机上练习）
Y0

2S

2S

X0

X1

例3．按钮计数控制，三次亮，再两次灭。（教师结合机器讲解）
要求：输入信号X0，输出信号Y0。

练习3．电机控制（一个按钮控制）（学生机上练习）

三、PLC定时/计数器综合训练（讲练结合）
注：以程序设计训练为主
例1．圆盘旋转计数、计时控制。（按下启动信号X0，圆盘开始旋转，输出Y0，转动一周（8个脉冲，信号X2），停一秒，再旋转，如此重复，按下停止信号X1，圆盘立即停止）
（1）组太模拟画面演示控制要求
（2）以输出为核心，介绍定时器、计数器、输出继电器设计方法
（3）上机调试

练习1．物料传送系统控制
要求：有一原料运输自动化系统，该自动化系统启动顺序为：盛料斗D中无料，先启动带机C，5秒后，再启动带机B，经过7秒后再打开电磁阀YV，该自动化系统停机的顺序恰好与启动顺序相反。试完成梯形图设计。
（1）组太模拟画面演示控制要求
（2）学生程序设计
（3）上机调试

例2．十字路口交通灯控制系统（检验本课题的掌握程度）
要求：按下启动按钮，按照下列要求实现控制：东西方向红灯亮，同时，南北方向绿灯亮7秒，随后南北方向绿灯闪烁3秒，之后南北方向黄灯亮2秒；紧接着南北方向红灯亮，东西方向绿灯亮7秒，随后东西方向绿灯闪烁3秒，之后东西方向黄灯亮2秒，实现一个循环。如此循环，实现交通灯的控制。按下停止按钮，交通灯立即停止工作。
红灯1

绿灯2

7秒

黄灯2

3秒

2秒

红灯2

黄灯1

2秒

3秒

绿灯1

7秒

要求：
（1）程序设计中以输出继电器为目标，找出其启动信号，停止信号。
（2）注意定时器的逻辑关系。
（3）开始采用六个定时器，换成三个定时器又如何？
·课题小结
1．如何设计定时/计数器
①设置初始值（由时间决定） ②定时条件（右定时起始时刻决定） ③复位信号
④输出触点（常开、常闭） ⑤经过值
2．梯形图设计方法
①对定时器，由时间起点决定定时条件；对计数器，外脉冲接计数输入端。
②对输出而言，确定其启动信号、停止信号、自锁。
③确定定时/计数器复位信号。
·课后作业（上机作业）
圆盘旋转计数、计时控制（组太模拟画面演示）
（1）要求：按下启动信号X0，圆盘开始正向旋转，输出Y0，转动一周（8个脉冲，信号X2可用R901C替代），停4秒，再反向旋转，输出Y1,停4秒，再正向旋转，如此重复。按下停止信号X1，圆盘立即停止
（2）学生上机调试
（3）教师检查结果
要求以课题大作业形式完成程序设计、程序调试并有书面报告。

课题六 PLC基本功能指令（6学时）
·教学目标
1．掌握PLC基本功能指令功能及使用方法。
2．熟悉基本功能指令梯形图分析方法。
3．掌握PLC基本功能指令典型环节。
4．熟悉基本功能指令程序设计基本方法。
5．学习基本功能指令程序调试方法。
·课题重点
1．KP、DF、DF/指令编程技巧
2．SRWR、F119(LRSR)指令编程
·难点释疑
X0

X0

DF
( )

DF/
( )

R0

R1

1．SRWR、F119(LRSR)程序设计方法。
2．DF、DF/指令理解（循环周期）。
·教学内容
一、PLC基本功能指令介绍（边讲边练）
1．微分指令
DF：上升沿触发，接通一个扫描周期
DF/：下降沿触发，接通一个扫描周期
X0

R0

R1

一个扫描周期

（1）深刻理解扫描周期含义及分析方法。
（2）特别要提醒学生长输入信号的意义
及其对程序设计与分析的影响。
2．置位、复位、保持指令
SET：保持接点接通
RST：保持接点断开
※KP：使输出接通并保持
注意：SET+ RST= KP

KP

Y0

X0

X1

X0

X1

Y0

（1）注意其执行顺序。
SRWR

WR0

X0

X1

X2

（2）梯形图分析
（3）简单设计方法
3．移位寄存器指令
SR：16位（bit）WR区数据左移1位。
F119(LRSR)：数据区向左或向右移1位。
X0

R0

R1

R2

F119
(LRSR)
WY0

WY0

X0

X1

X2

X3

（1）X1上升沿发生移位
（2）X0决定移进的是1或0
（3）在SRWR中，X2=1，WR0中全为0；在F119中，X3=1，WY0中全为0。
（4）在SRWR中，寄存器只能是WR，且16位；在F119中，都可以可多个通道。
（5）在F119中，X0=1,左移；X0=0,右移。
（6）学生上机验证
（7）梯形图分析与简单设计。
二、PLC基本功能指令典型环节（讲练结合）
例1．按钮操作叫响提示控制。
（1）要求：每按一次按钮，无论时间长短，均要求叫响十秒。输入信号X0，输出信号Y0。
（2）体会微分指令的作用。
（3）上机调试。

例2．单按钮单路输出控制
（1）要求：一个按钮控制一盏灯，实现奇数次亮，偶数次灭。
（2）用KP、DF指令实现。
（3）注意DF的位置，Y0常开、常闭触点的用意。
练习1．二分频电路
（1）要求：用R901C实现输出Y0为2秒的脉冲。
（2）学生自行程序设计并上机调试。

例3．单按钮双路单通控制。
X1

Y1

Y2

要求：：使用一个按钮控制两盏灯，第一次按下时第一盏灯亮，第二盏灯灭第二次按下时第一盏灯灭，第二盏灯亮；第三次按下时两盏灯都灭。按钮信号X1，第一盏灯信号Y1，第二盏灯信号Y2。

注意：（1）Y1、Y2相互影响及置位、复位信号查找方法。
（2）程序存放顺序对逻辑的影响。

练习2.单按钮双路单双通控制。
要求：使用一个按钮控制两盏灯，第一次按下时第一盏灯亮，第二盏灯灭；第二次按下时第一盏灯灭，第二盏灯亮；第三次按下时两盏灯都亮；第四次按下时两盏灯都灭。按钮信号X1，第一盏灯信号Y1，第二盏灯信号Y2。
Y2

X1

Y1

注意：（1）寻找置位信号、复位信号的技巧。
（2）学生自行程序设计并上机调试。

例4．六盏灯单通循环控制。（组太模拟画面演示）
要求：按下启动信号X0，六盏灯（Y0~~~Y5）依次循环显示，每盏灯亮1秒时间。按下停车信号X1，灯全灭。
注意：（1）注意数据输入端设计方法、思路。
（2）脉冲端设计方法
（3）SR的使用方法

例5．六盏灯正方向顺序全通，反方向顺序全灭控制。（组太模拟画面演示）
要求：按下启动信号X0，六盏灯（Y0~~~Y5）依次都亮，间隔时间为1秒；按下停车信号X1，灯反方向（Y5~~~Y0）依次全灭，间隔时间为1秒；按下复位信号X2，六盏灯立即全灭。

注意：（1）F119使用注意事项。
（2）四个输入端设计思路。
（3）调试过程。

练习2.物流检测系统
要求：下图是一个物流检测系统示意图，图中三个光电传感器为BL1、BL2、BL3。BL1检测有无次品到来，有次品到则“ON”。BL2检测凸轮的突起，凸轮每转一圈，则发一个移位脉冲，因为物品的间隔是一定的，故每转一圈就有一个物品的到来，所以BL2实际上是一个检测物品到来的传感器。BL3检测有无次品落下，手动复位按钮SB1图中未画出。当次品移到第4位时，电磁阀YV打开使次品落到次品箱。若无次品则正品移到正品箱。于是完成了正品和次品分开的任务
YV

BL1

BL2

BL3

0

1

2

3

4

5

6

次品

成品

（1）完成程序设计。
（2）并且在机器上调试出来
·课题小结
1．DF、DF/对长信号处理作用，扫描周期含义及分析方法（长信号变短信号）。
2．KP：深刻体会指令先后顺序给执行结果带来影响（置位信号，复位信号）
3．SRWR、F119(LRSR)指令功能及程序设计思路（数据端，脉冲端，复位信号，方向端）
·课后作业（上机作业）
1．六盏灯顺序控制（上机作业）
（1）要求：按下启动按钮，六盏灯正方向顺序全通（间隔时间1秒），马上反方向顺序全断（间隔时间1秒），进而实现循环。
（2）学生进行程序设计、上机调试。
（3）教师检查结果。

2．单按钮双路单双通控制。
X0

Y2

Y1

（1）要求：使用一个按钮控制两盏灯，第一次按下时两盏灯都亮；第二次按下时第一盏灯亮，第二盏灯灭；第三次按下时第一盏灯灭，第二盏灯亮；第四次按下时两盏灯都灭。按钮信号X1，第一盏灯信号Y1，第二盏灯信号Y2。
（2）学生进行程序设计、上机调试。
（3）教师检查结果。
要求以课题大作业形式完成程序设
计、程序调试并有书面报告。

课题七 PLC控制转移指令（4学时）
·教学目标
1．掌握PLC控制转移指令功能及使用方法。
2．熟悉每一种控制转移指令编程方法。
3．熟练掌握含控制转移指令程序设计方法。
4．学习含控制转移指令程序调试方法。
·课题重点
MC 0

MCE 0

X0

X1

Y0

1．主控、转移指令程序设计。
2．步进程序设计。
·教学内容
一、主控指令
MC：主控开始
MCE：主控结束
（1）功能
当X0=1时，程序顺序执行；
当X0=0时，程序跳至MCE下方去执行。
各指令状态如下：OT(OFF) TM(复位) KP、SET、RST、CT、F118、SR、F119(保持)
（2）上机讲解练习
（3）说明：
①X0=0时，各指令状态如下：OT(OFF) TM(复位) KP、SET、RST、CT、F118、SR、F119(保持)
②允许嵌套
③MC指令不能直接从母线开始
④MC指令编号不许重复，且必须成对
⑤MC、MCE指令不许颠倒
⑥如需微分指令，尽量将微分指令放在外面
例1．彩灯闪烁控制（利用MC、MCE实现）（组太模拟画面演示）
要求：按下启动按钮X0，Y1、Y2交替闪烁5秒时间，闪烁频率为0.5HZ；5秒后，Y0、Y3同时闪烁5秒时间，闪烁频率仍为0.5HZ，能够实现循环；按下停止按钮X1，系统停止工作。
Y3

Y3

Y3

Y3

Y0

Y1

Y2

Y1

Y2

注意：（1）MC、MCE指令的程序设计方法
（2）上机调试
二、转移指令
JP：跳转
LBL：标号
（1）功能
当X0=0时，程序顺序执行；
JP 0

LBL 0

X0

X1

Y0

当X0=1时，程序跳至LBL下方去执行。
各指令状态如下：所有指令状态均保持前状态
（2）上机讲解练习（特别注意与MC、MCE指令的区别）
（3）说明：
①X0=1时，各指令状态如下：所有指令状态均保持前状态

②允许嵌套
③JP指令不能直接从母线开始
④JP指令编号不许重复，且必须成对
⑤如需微分指令，尽量将微分指令放在外面
例2．彩灯闪烁控制（利用JP、LBL实现）（组太模拟画面演示）
要求：按下启动按钮X0，Y1、Y2交替闪烁5秒时间，闪烁频率为0.5HZ；5秒后，Y0、Y3同时闪烁5秒时间，闪烁频率仍为0.5HZ，能够实现循环；按下停止按钮X1，系统停止工作。
Y3

Y3

Y3

Y3

Y0

Y1

Y2

Y1

Y2

注意：（1）JP、LBL指令的程序设计方法
（2）上机调试
（3）主控指令与转移指令的区别

LBL 1

LOOP 1 DT0

X0

三、循环指令
LOOP：循环
LBL：标号
（1）功能
X0=1时，反复执行LOOP 1与LBL 1之间的程序，且每执行一次，DT0减1，直至其为0。
（2）上机验证练习
（3）说明
①X0=1时，反复执行LOOP 1与LBL 1之间的程序，且每执行一次，DT0减1，直至其为0。
②在一个程序里，不能有多个编号相同的LBL指令。
③LOOP指令不能直接从母线开始
④可以有多个LOOP指令使用一个LBL指令
⑤如需微分指令，尽量将微分指令放在外面
四、步进指令
SSTP：步进程序开始
NSTP：步进过程（脉冲执行方式）
NSTL：步进过程（扫描执行方式）
CSTP：清除步进过程
STPE：步进程序结束
说明：
①NSTP/NSTL表示从一般程序进入步进程序，后有标号。
②SSTP表示每一个步进过程，每一个过程以SSTP开始。
③CSTP表示清除一个过程，一般用来清除最后一步或紧急清除某一步。
④STPE表示步进程序结束，前无条件。
例3．六盏灯单通循环控制。（组太模拟画面演示）
CALL 1

END

SUB1

RET

X0

要求：按下启动信号X0，六盏灯（Y0~~~Y5）依次循环显示，每盏灯亮1秒时间。按下停车信号X1，灯全灭。（要求用步进指令实现）
（1）注意步进指令的使用方法
（2）上机调试
（3）与移位寄存器指令的区别
五、子程序指令
CALL：调用指定的子程序
SUB：子程序开始
RET：子程序结束并返回到主程序
（1）功能：
①当触发信号X0接通时，执行SUB-RET指令间的子程序。
执行完后，返回执行CALL后面的程序。
②当触发信号X0断开时，SUB-RET间的各指令状态：
所有指令状态均保持前状态
（2）说明：
①CALL指令可用在主程序区、中断程序区、子程序区，可有多个相同标号的CALL指令。
②SUB指令不能