（中职）可编程控制器技术模块四教学课件

1、可编程控制器技术功能指令及其应用01020304学习任务四 用PLC实现天塔之光控制学习任务三 用PLC实现步进电机控制学习任务二 用PLC实现自动售货机控制学习任务一 用PLC实现四节传送带控制CONTENTS章节目录学习任务一 用PLC实现四节传送带控制用PLC实现四节传送带控制学习目标掌握字元件、位组合元件，以及它们与位元件的区别。1掌握触点比较指令、传送指令及其编程。2掌握四节传送带控制系统的接线、调试、操作。3用PLC实现四节传送带控制任务描述任务描述用PLC实现四节传送带控制任务描述任务描述具体控制要求为：如面4-1-1所示，系统由传动电机M1、M2、M3、M4，故障设置开关A、B

2、、C、D组成，完成物料的运送、故障停止等功能。闭合“启动”开关，首先启动最末一条传送带（电机M4），每经过1秒延时，依次启动一条传送带（电机M3、M2、M1）。当某条传送带发生故障时，该传送带及其前面的传送带立即停止，而该传送带以后的待运完货物后方可停止。例如M2存在故障，则M1、M2立即停，经过1秒延时后，M3停，再过1秒，M4停。排出故障，打开“启动”开关，系统重新启动。关闭“启动”开关，先停止最前一条传送带（电机M1），待料运送完毕后再依次停止M2、M3及M4电机。用PLC实现四节传送带控制知识链接一、位元件、字元件和位组合元件位元件：主要用于开关量信息的传递、变换及逻辑处理的元件。字元

3、件：能处理数值数据的元件。位组合元件是一种字元件。在PLC中， FX系列PLC中使用4位BCD码表示一位十进制数据，由此产生了位组合元件，它将4位位元件成组使用。二、数据寄存器（D）FX系列PLC的数据寄存器分为以下四类： 1、 通用型数据寄存器（D0D199（200点） 存放在该类数据寄存器在的数据，只要不写入其他数据，其内容保持不变。 2、失电保持型（掉电保持型）数据寄存器（D200D511（312点） 失电保持型数据寄存器与通用型数据寄存器一样除非改写，否则原有数据不会变化。 3、特殊型数据寄存器 D8000D8255（256点） 这些数据寄存器供监控PLC中各种元件的运行方式之用。其内

4、容在电源接通时，写入初始值（先全部清0，然后由系统ROM安排写入初始值）。 4、文件数据寄存器 D1000D2999（2000点） 文件数据寄存器实际上是一类专用数据寄存器，用于存储大量的数据。其数值由CPU的监视软件决定，但可通过扩充存储器的方法加以扩充。用PLC实现四节传送带控制知识链接三、应用指令的格式1、应用指令与基本指令的比较与基本指令不同，应用指令不是表达梯形图符号间的相互关系，而是直接表达指令的功能。FX系列PLC在梯形图中使用功能框（中括号）表示功能指令。用PLC实现四节传送带控制知识链接三、应用指令的格式2. 应用指令格式 （1）编号 应用指令用编号FNC00FNC294表示

5、，并给出对应的助记符。若使用简易编程器时应键入编号，如FNC12、FNC45等，若使用编程软件时应键入助记符，如MOV、MEAN等。 （2）助记符指令名称用助记符表示，应用指令的助记符为该指令的英文缩写词。如传送指令“MOVE”简写为MOV，加法指令“ADDITION”简写为ADD等等，采用这种方式容易了解指令功能。用PLC实现四节传送带控制知识链接三、应用指令的格式 （3）数据长度 应用指令按处理数据的长度分为16位指令和32位指令。其中32位指令在助记符前加“D”，若助记符前无“D”的为16位指令。 （4）执行形式 应用指令有脉冲执行型和连续执行型两种形式。在指令助记符后标有“P”的为脉冲

6、执行型，无“P”的为连续执行型；脉冲执行型指令在执行条件满足时仅执行一个扫描周期，这点对数据处理有很重要意义。而连续执行型加法运算指令在执行条件满足时，每一个扫描周期都要相加一次。用PLC实现四节传送带控制知识链接三、应用指令的格式 （5）操作数 操作数是指应用指令涉及或产生的数据。有的应用指令没有操作数，大多数应用指令有1到4个操作数。1）源操作数。源操作数是指令执行后不改变其内容的操作数，用S表示。2）目标操作数。目标操作数是指令执行后改变其内容的操作数，用D表示。用PLC实现四节传送带控制知识链接三、应用指令的格式3）其他操作数。m与n表示其他操作数。其他操作数常用来表示常数或者对源操作

7、数和目标操作数作出补充说明。表示常数时，K为十进制常数，H为十六进制常数。某种操作数为多个时，可用下标数码区别，如S1、S2。操作数从根本上来说，是参加运算数据的地址。地址是依元件的类型分布在存储区中的。由于不同指令对参与操作的元件类型有一定限制，因此，操作数的取值就有一定的范围。正确地选取操作数类型，对正确使用指令有很重要的意义。用PLC实现四节传送带控制知识链接四、触点比较指令1、指令助记符及功能触点比较指令一览表用PLC实现四节传送带控制知识链接四、触点比较指令2、指令的使用格式图4-1-5 LD类触点比较指令使用格式图4-1-6 AND类触点比较指令使用格式图4-1-7 OR类触点比较

8、指令使用格式0用PLC实现四节传送带控制知识链接四、触点比较指令3、编程实例如图，当C10=K20时，Y000被驱动；当X010=ON并且D100K58时，Y010被复位；当X001=ON或者K10C0时，Y001被驱动。用PLC实现四节传送带控制知识链接TextTextTextText四、触点比较指令4、指令使用说明（1）触点比较指令，当S1、S2满足比较条件时，触点接通；（2）比较运算符包括：=，=，=六种形式；（3）两个操作数S1、S2的形式可以是：K，H，KnX，KnY，KnS，T，C，D，V/Z等字元件，以及X，Y，M，S等位元件；（4）在指令前加“D”表示其操作数为32位的二进制，

9、在指令后加“P”表示指令为脉冲执行型。用PLC实现四节传送带控制知识链接五、传送指令及应用1.指令的助记符及功能用PLC实现四节传送带控制知识链接2.指令的使用方法 五、传送指令及应用3.编程实例（1）编程实例一如图4-1-10所示，当X000=OFF时，MOV指令不执行，D1中的内容保持不变；当X000=ON时，MOV指令将K50传送到D1中去。（2）编程实例二定时器、计数器设定值也可以由MOV间接指定，如图4-1-11所示，T0的设定值为50。用PLC实现四节传送带控制知识链接教学视频传送指令五、传送指令及应用3.编程实例（3）编程实例三定时器、计数器的当前值读出，格式如图4-1-12所示

10、，当X000=ON时，T0的当前值被读出到D1中。用PLC实现四节传送带控制知识链接一、制定程序的开发计划TextTextTextText用PLC实现四节传送带控制任务实施计划的制定需要考虑如下问题：1、小组讨论四节传送带系统控制的工作原理以及程序要达到的功能要求，做好任务分工。2、选择输入/输出设备，分配输入点和输出点。3、绘制I/O接线图，完成PLC及其外部接线。4、编制梯形图程序。5、程序写入PLC。6、当程序不能实现原定功能时，如何判断问题出在哪里。7、如何调试、修改程序。二、计划实施输入点和输出点分配01用PLC实现四节传送带控制任务实施二、计划实施绘制PLC外接线图02图4-1-1

11、3 四节传送带控制PLC外接线图用PLC实现四节传送带控制任务实施（1）程序设计流程图二、计划实施程序设计03用PLC实现四节传送带控制任务实施（2）四节传送带完整控制程序二、计划实施程序设计03用PLC实现四节传送带控制任务实施检查实训设备中器材及调试程序。第一步：按照I/O端口分配表或接线图完成PLC与实训模块之间的接线，认真检查，确保正确无误。第二步：打开示例程序或用户自己编写的控制程序，进行编译，有错误时根据提示信息修改，直至无误，用SC-09通讯编程电缆连接计算机串口与PLC通讯口，打开PLC主机电源开关，下载程序至PLC中，下载完毕后将PLC的“RUN/STOP”开关拨至“RUN”

12、状态。第三步：打开“启动”开关后，系统进入自动运行状态，调试四节传送带控制程序并观察四节传送带的工作状态。第四步：将A、B、C、D开关中的任意一个打开，模拟传送带发生故障，观察电动机M1、M2、M3、M4的工作状态。第五步：关闭“启动”按钮，系统停止工作二、计划实施运行并调试程序04用PLC实现四节传送带控制任务实施用PLC实现四节传送带控制课后作业总结记录PLC与外部设备的接线过程及注意事项。1用MOV指令编写的电动机Y-减压起动梯形图。控制要求：按下X0，电动机 Y 起动。延时6s后，将Y点断开，再延时1秒，电动机转为正常运行。按下X1，电动机停止。2学习任务二用PLC实现自动售货机控制用

13、PLC实现自动售货机控制学习目标了解售货机自动控制系统的工作原理。1掌握四则运算指令和比较运算指令等功能指令的功能及使用原则。2掌握自动售货机的PLC控制系统线路安装与调试。3用PLC实现自动售货机控制任务描述某公司新引进多台自动售货机，现需要进行编程调试，如图4-2-1所示。任务描述用PLC实现自动售货机控制任务描述任务描述具体控制要求为：1、如面板图所示，按M1、M2、M3按钮，模拟投入货币，Y0显示投入的货币的数量，按动“QS”和“CF”按钮分别代表购买“汽水”和“咖啡”。出口处的“E”和“F”表示“汽水”和“咖啡”已经取出。购买后Y0显示剩余的货币，按下“ZL”找零按键。2、按下“M1

14、”、“M2”、“M3”三个开关，模拟投入1元、2元、3元的货币，投入的货币可以累加起来，通过Y0的数码管显示出当前投入的货币总数。3、售货机内的二种饮料有相对应价格，当投入的货币大于等于其售价时，对应的汽水指示灯C、咖啡指示灯D点亮，表示可以购买。4、当可以购买时，按下相应的“汽水按钮”或“咖啡按钮”，同时与之对应的汽水指示灯C或咖啡指示灯B点亮。表示已经购买了汽水或咖啡。用PLC实现自动售货机控制任务描述任务描述具体控制要求为：5、在购买了汽水或咖啡后，Y0显示当前的余额，按下“找零按钮”后，Y0显示00，表示已经清零通过PLC控制系统设计一款集投币（计币）、比较、选择、供应、退币和报警等多

15、功能的自动售货机 。自动售货机控制系统如下： 1.计币系统2.比较系统3.选择系统4.饮料供应系统5.退币系统6.报警系统用PLC实现自动售货机控制知识链接一、数据比较指令1、数据比较指令的助记符及功能2、数据比较指令的使用格式教学视频比较指令二、区间比较指令ZCP1、区间比较指令的助记符及功能2、区间比较指令的使用格式用PLC实现自动售货机控制知识链接教学视频区间比较指令二、区间比较指令ZCP3、编程实例用PLC实现自动售货机控制知识链接三、数据处理指令1、区间复位指令的助记符及功能2、区间复位指令的使用格式用PLC实现自动售货机控制知识链接四、四则运算指令表4-2-4 四则运算指令的助记符

16、及功能用PLC实现自动售货机控制知识链接五、四则运算指令的使用格式及编程实例1、加法指令（ADD）加法指令是将指定源元件中的二进制数相加结果送到指定的目标元件中去。 （1）指令功能 ADD指令的使用及格式（2）编程实例如图4-2-7所示，当PLC运行时，将K123与K456相加，结果存于D2中。如图4-2-8所示，当PLC运行时，将K1X000与K1X004的两值相加，结果存于D2寄存器中。用PLC实现自动售货机控制知识链接五、四则运算指令的使用格式及编程实例2、减法指令（SUB）（1）指令功能（2）编程实例如图4-2-10所示，当X000=ON时，将D0的数值减去D1的数值，结果存放在D2中

17、。用PLC实现自动售货机控制知识链接五、四则运算指令的使用格式及编程实例3.乘法指令（MUL）（1）指令功能（2）编程实例 如图4-2-12所示为16位二进制乘法。当X010=ON时，D1D2=D3、D4。如图4-2-13所示为32位二进制乘法。当X010=ON时，D1、D0D3、D2=D7、D6、D5、D4。用PLC实现自动售货机控制知识链接五、四则运算指令的使用格式及编程实例4.除法指令（DIV）（1）指令功能（2）编程实例 如图4-2-15所示，为两个16位二进制数相除。当X010=ON时，D1/D2=D3D4如图所示为两个32位二进制数相除。当X010=ON时，D1、D0/D3、D2=

18、D5、D4D7、D6。用PLC实现自动售货机控制知识链接五、四则运算指令的使用格式及编程实例5、二进制加1和减1运算（1）二进制加1和减1运算的助记符和功能（2）使用格式用PLC实现自动售货机控制知识链接五、四则运算指令的使用格式及编程实例5、二进制加1和减1运算（3）指令说明1）INC指令的意义为目标元件当前值D1+1D1。在16位运算中，+32767加1则成32767；在32位运算中，+2147483647加1则成2147483647。2）DEC指令的意义为目标元件当前值D21D2。在16位运算中，+32767减1则成32767；在32位运算中，+2147483647减1则成2147483

19、647。3）若用连续指令时，INC和DEC指令都是在个扫描周期都做加1运算和减1运算。因此，在图4-3-25中，X001和X002都使用上升沿检测指令。每次X001闭合，D1当前值加1；每次X002闭合，D2当前值减1。用PLC实现自动售货机控制知识链接一、制定程序的开发计划TextTextTextText用PLC实现自动售货机控制任务实施计划的制定需要考虑如下问题：1、小组讨论自动售货机系统控制的工作原理以及程序要达到的功能要求，做好任务分工。2、选择输入/输出设备，分配输入点和输出点。3、绘制I/O接线图，完成PLC及其外部接线。4、编制梯形图程序。5、程序写入PLC。6、当程序不能实现原

20、定功能时，如何判断问题出在哪里。7、如何调试、修改程序。二、计划实施输入点和输出点分配01表4-2-6 I/O分配表用PLC实现自动售货机控制任务实施二、计划实施绘制PLC外接线图02图4-2-18 自动售货机外接线图用PLC实现自动售货机控制任务实施（1）程序设计流程图。二、计划实施程序设计03用PLC实现自动售货机控制任务实施图4-2-19 自动售货机控制流程图（2）自动售货机启停线路设计二、计划实施程序设计03图4-2-20 自动售货机启停控制程序用PLC实现自动售货机控制任务实施（3）计币系统程序设计二、计划实施程序设计03图4-2-21 自动售货机投币计数控制程序用PLC实现自动售货

21、机控制任务实施（4）比较系统程序设计二、计划实施程序设计03图4-2-22 自动售货机比较钱币控制程序用PLC实现自动售货机控制任务实施（5）选择系统程序设计二、计划实施程序设计03图4-2-23 自动售货机选择控制程序用PLC实现自动售货机控制任务实施（6）饮料供应系统程序设计 饮料供应控制二、计划实施程序设计03图4-2-24 自动售货机供应饮料控制程序图4-2-25 自动售货机供应饮料自动减币控制程序用PLC实现自动售货机控制任务实施（7）退币系统控制程序设计二、计划实施程序设计03图4-2-26自动售货机退币系统控制程序用PLC实现自动售货机控制任务实施（8）报警系统控制程序设计二、计

22、划实施程序设计03图4-2-27 自动售货机报警系统控制程序用PLC实现自动售货机控制任务实施（9）自动售货机完整控制程序二、计划实施程序设计03用PLC实现自动售货机控制任务实施（9）自动售货机完整控制程序二、计划实施程序设计03用PLC实现自动售货机控制任务实施检查电路正确无误后，将程序写入PLC。程序功能的调试要根据工作过程要求，一步一步的进行，逐项检查各项指标是否达标。如果每一步都符合任务要求，则说明程序完全符合工作过程要求。如有不满足控制要求的现象，则查明原因，修改后重新调试。二、计划实施运行并调试程序04TextTextTextText用PLC实现自动售货机控制任务实施用PLC实现

23、自动售货机控制课后作业在制定和执行本任务过程中，你遇到了哪些问题，你是如何解决的？1运算表达式10X/300+30，X值由K2X0以BCD码送到内存中。试编写梯形图。2学习任务三用PLC实现步进电机控制用PLC实现步进电机控制学习目标掌握移位指令SFTR、SFTL、WSFR、WSFL指令的应用；1会利用移位指令编写梯形图，实现数据处理、灯光控制及控制电动机运行等。2掌握步进电机PLC控制系统的梯形图程序设计、线路安装与调试。3用PLC实现步进电机控制任务描述某企业利用直流电机带动滑块在各位置之间运动，如图4-3-1所示。 任务描述图4-3-1 步进电机控制示意图用PLC实现步进电机控制任务描述

24、任务描述具体控制要求为：1、系统启动后，滑块先滑至最左端再进入控制状态（若滑块开始就处于最左端，则3s后系统进入控制状态）。2、直流电机开始正转，滑块沿导轨向右运行，当滑块经过光电开关时，光电开关给PLC发送一个位置信号，使其后面的位置指示灯点亮。3、滑块的一个周期的运动规律为S1S4S1S3S2S4S3S4S1。4、当一个周期结束后若启动开关仍处于ON状态，则3s后滑块仍按原规律运动，并按此循环，周而复始。5、断开启动开关实训停止。用PLC实现步进电机控制知识链接一、循环及移位指令 循环及移位指令包括循环右移，循环左移；带进位右移、左移；位右移，位左移，字右移，字左移等指令。在此只介绍与本任

25、务有关的位右移（SFTR）和循环左移（SFTL）两种指令。1、位右移指令SFTR位右移指令SFTR是把n1位D所制定的位元件和S所制定位元件的位进行右移的指令，要求n2n11024,如图4-3-2所示。教学视频位右移指令一、循环及移位指令 每当X010由OFF ON时，D内（M0M15）各位数据连同S内（X000X003）4位数据向右移4位，即（M3M0）溢出，（M7M4) （M3M0)，（M11M8）（M7M4），（M15M12）（M11M8），（x003x000）（M15M12）。图4-3-2位右移指令使用格式用PLC实现步进电机控制知识链接一、循环及移位指令2、位左移指令（SFTL) 位

26、左移指令SFTL是把n1位D所指定的位元件和n2S所指定的位元件的位进行左移的指令，要求n2n11024，如图所示。 每当X010由OFF ON时，D内（D0-D25）16位字数据相同S内(D0-D3)4位字数据向右移动4位，即(D13D10) 溢出，（D17D14）(D13D10), （D21D18）(D17D14), （D25D22）(D21D18),（D3D0）(D25D22).说明：位右移或左移指令用脉冲执行型指令时，指令执行取决于X010由OFF ON的变化，而用连续指令执行时，移位操作在每个扫描周期执行一次。图4-3-3位左移指令使用格式用PLC实现步进电机控制知识链接教学视频位左

27、移指令一、制定程序的开发计划TextTextTextText用PLC实现步进电机控制任务实施计划的制定需要考虑如下问题：1、小组讨论步进电机控制的工作原理以及程序要达到的功能要求，做好任务分工。2、选择输入/输出设备，分配输入点和输出点。3、绘制I/O接线图，完成PLC及其外部接线。4、编制梯形图程序。5、程序写入PLC。6、当程序不能实现原定功能时，如何判断问题出在哪里。7、如何调试、修改程序。二、计划实施输入点和输出点分配01表4-3-1 I/O分配表用PLC实现步进电机控制任务实施二、计划实施绘制PLC外接线图02图4-3-4 步进电机控制外接线图用PLC实现步进电机控制任务实施（1）程

28、序设计流程图。二、计划实施程序设计03图4-3-5 步进电机控制程序设计流程图用PLC实现步进电机控制任务实施（2）步进电机完整控制程序二、计划实施程序设计03用PLC实现步进电机控制任务实施（1）检查实训设备中器材及调试程序。 （2）按照I/O端口分配表或接线图完成PLC与实训模块之间的接线，认真检查，确保正确无误。（3）打开示例程序或用户自己编写的控制程序，进行编译，有错误时根据提示信息修改，直至无误，用SC-09通讯编程电缆连接计算机串口与PLC通讯口，打开PLC主机电源开关，下载程序至PLC中，下载完毕后将PLC的“RUN/STOP”开关拨至“RUN”状态。（4）打开“启动”开关，滑块

29、先运行至最左端，再进入控制状态（若滑块在启动时就处于最左端，则3s后系统进入控制状态）。二、计划实施运行并调试程序04TextTextTextText用PLC实现步进电机控制任务实施（5）进入控制状态后，直流电机开始正转，带动滑块沿导轨向右运行，当滑块经过光电开关S1时，光电开关S1发送给PLC一个位置信号，PLC输出一个信号使其后面的位置指示灯P1点亮。（6）滑块的一个周期的运动规律为S1S4S1S3S2S4S3S4S1。（7）当一个周期结束后若启动开关仍处于ON状态，则3s后滑块仍按原规律运动，并按此循环，周而复始。（8）断开“启动”开关，实训停止。二、计划实施运行并调试程序04TextT

30、extTextText用PLC实现步进电机控制任务实施用PLC实现步进电机控制课后作业总结记录PLC与外部设备的接线过程及注意事项。学习任务四用PLC实现天塔之光控制用PLC实现天塔之光控制学习目标掌握循环移位指令的使用及编程。1掌握天塔之光控制系统的接线、调试、操作。2用PLC实现天塔之光控制任务描述某市广场新引进一天塔之光，现要用PLC进行控制，如图4-4-1所示。任务描述图4-4-1 天塔之光控制示意图用PLC实现天塔之光控制任务描述1、闭合“启动”开关，指示灯按以下规律循环显示：L1L2L3L4L5L6L7L8L1L2、L3、L4L5、L6、L7、L8L1L2、L3、L4L5、L6、L

31、7、L8L1L2、L3、L4L5、L6、L7、L8L1L1、L2L1、L3L1、L4L1、L8L1、L7L1、L6L1、L5L1、L2、L8L1、L3、L7L1、L4、L6L1、L2、L3、L4L1、L5、L6、L7、L8、L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8L1。2、关闭 “启动”开关，天塔之光控制系统停止运行。任务描述具体控制要求为：用PLC实现天塔之光控制知识链接一、循环及移位指令 循环及移位指令包括循环右移，循环左移；带进位右移、左移；位右移，位左移，字右移，字左移等指令。在此只介绍与本任务有关的循环右移（ROR）和循环左移（ROL）两种指令。1、指令的助记符及功能教学视频循环右移指令教学视频循环左移指令一、循环及移位指令2、指令的使用格式图4-4-3 ROL指令使用格式图4-4-2 ROR指令使用格式用PLC实现天塔之光控制知识链接一、循环及移位指令3、指令的使用方法图4-4-4循环右移和循环左移指令的使用用PLC实现天塔之光控制知识链接一、循环及移位指令图4-4-4循环右移和循环左移指令的使用用PLC实现天塔之光控制知识链接一、循环及移位指令图4-4-5梯形图的执行情况用PLC实现天塔之光控制知识链接一、循环及移位指令4、编程实例（1）编程实例1 如图4-4-6所示的梯形图中，当X002的状态由OFF变ON变化一次，D1中的16数据往右移4位