PLC编程应用基础教学课件(第三章)

PLC编程应用基础广东省珠海市理工职业技术学校（原珠海市第三中等职业学校）杜从商、陈伟平编写2010、1第三章1个灯闪烁的PLC控制用两个定时器实现1个灯闪烁的控制学习重点:⑴继续学习定时器的运用。⑵学习用定时器实现一个灯闪烁的控制。实训任务7

(3.1.1)内容与要求:按下常开按钮SB1，灯HL1以发光1s、熄灭1s的频率不停闪烁，按下常开按钮SB2，灯HL1闪烁停止。要求用两个定时器作闪烁控制PLC的I/O分配与接线输入端（I）输出端（O）外接元件输入继电器地址外接元件输出继电器地址常开按钮SB1X0指示灯HL1Y0常开按钮SB2X1指示灯工作电源：DC24VPLCI/O分配表

实训任务7

(3.1.1)SB1SB2启动停止X0X1COMY0Y1COM1

FX2N+24VHL10VPLC

I/O接线图

编写PLC程序实训任务7

(3.1.1)控制要点：1、采用辅助继电器作启动/停止控制。2、用2个定时器分别作灯发光时间与熄灭时间的设定。3、用定时器触点作灯闪烁的控制。0LDX01ORM12ANIX13OUTM14LDM15ANIT16OUTT0K109ANIT010OUTY011LDT012OUTT1K1015END梯形图程序:指令程序:要理解T1常闭触点对灯能实现反复闪烁控制的作用分析与思考实训任务7

(常闭3.1.1)程序要点：1、两个定时器的作用。2、T1常闭触点的作用。方法一方法二请自己画出时序图定时器T0控制发光时间（若T0设定1s）定时器T1控制熄灭时间（T1设定1s）则灯闪烁频率：发光1s、熄灭1sT0T1Y01s1s1s1s1s1s1s发光时间设定熄灭时间设定灯发光频率方法一时序图定时器T240控制发光时间（T240设定0.25s）定时器T241控制熄灭时间（T241设定0.25s）则灯闪烁频率：每秒闪烁2次.(发光0.25s、熄灭0.25s)T240Y0发光时间设定熄灭时间设定灯发光频率T2410.25s0.25s0.25s0.25s0.25s0.25s0.25s0.25s1s1s分析与思考实训任务7

(3.1.1)⑴灯的闪烁频率是由什么来决定？如何改变灯闪烁频率？将控制灯发光与熄灭的定时器设定时间改变，即可改变灯闪烁频率。选用以0．01s为单位的定时器(T240-T245)，并将定时器的时间设定值进行修改，实现灯每秒闪烁二次的控制。T240Y0M1X0X1K25T241T240END041115K25T240M1T241(灯发光时间设定)(灯熄灭时间设定)M1请思考：如何实现灯每秒5次的闪烁？？分析与思考实训任务7

(3.1.1)⑵灯的发光时间与熄灭时间由什么来决定？如何实现灯闪烁时发光时间与熄灭时间不相同？

将定时器T0与T1设不同的时间值，就能实现灯闪烁时发光时间与熄灭时间的不同。M1X0X1M1K10T0Y0M1T1T0K20T1T0END041115定时器T0设定1s，定时器T1设定2s，即灯将以发光1s，熄灭2s的规律进行闪烁。定时器T240控制发光时间（T0设定1s）定时器T241控制熄灭时间（T1设定2s）则灯闪烁规律：发光1s、熄灭2s(每3s闪烁1次）T0Y0发光时间设定熄灭时间设定灯发光频率T1

1s2s1s2s1s3s3s用特殊内部继电器实现1个灯闪烁控制

内容与要求:将开关SA1合上，若按下常开按钮SB1，灯HL1发光。若按下常开按钮SB2，灯HL1以每秒1次的频率闪烁。若按下常开按钮SB3，灯HL1以每秒10次的频率闪烁。三种发光状态可以随意切换，只有将开关SA1断开，灯HL1才全部熄灭。要求用特殊辅助继电器M8013与M8012实现灯的闪烁控制。学习重点:⑴学会时钟脉冲发生器——特殊继电器M8011～M8014的运用。⑵学会一个灯实现多路控制的方法。实训任务8

(3.1.2)了解产生时钟脉冲的特殊辅助继电器

特殊辅助继电器是辅助继电器（M）中一种，在FX2N中，特殊辅助继电器有数百个,它们都分别具有确定的元件号与相应的指定功能。实训任务8

(3.1.2)M8011：触点以10毫秒的频率作周期性振荡，产生10ms的时钟脉冲。M8012：触点以100毫秒的频率作周期性振荡，产生100ms的时钟脉冲。M8013：触点以1秒的频率作周期性振荡，产生1s的时钟脉冲。M8014：触点以1分钟的频率作周期性振荡，产生1min的时钟脉冲。在FX2N中,产生时钟脉冲功能的特殊继电器有四个特殊辅助继电器M8013产生的时钟脉冲注意：特殊继电器M8011～M8014产生的脉冲是方波脉冲，经常直接用于灯的闪烁控制。实训任务8

(3.1.2)PLCI/O分配输入端（I）输出端（O）外接元件输入继电器地址外接元件输出继电器地址常开按钮SB1X0指示灯HL1Y0常开按钮SB2X1指示灯工作电源：DC24V常开按钮SB3X2开关SA1X3PLCI/O接线图:实训任务8

(3.1.2)实训任务8

(3.1.2)程序编写（指令程序请参阅教材P43）实训任务8

(3.1.2)思考1：用M1、M2、M3间接控制灯（Y0）的优点是什么？分析与思考实训任务8

(3.1.2)思考2：用多路并联来控制一个执行器（灯Y0）的优点是什么？分析与思考实训任务8

(3.1.2)分析与思考M2M0M1M8013Y0M2M0M1M2M8012M0M1将程序中对Y0的控制部分编写如下图所示，会造成元件双重输出的现象。请思考，按图中程序执行，结果将是如何？元件双重输出什么是“元件双重输出”现象呢？

注意：在梯形图程序编写中要避免元件的双重输出实训任务8

(3.1.2)分析与思考程序中出现了Y0的两次输出，这就是元件双重输出（简称“双元件”）现象。实训任务8

(3.1.2)分析与思考在程序中的Y0控制回路中，并联的串联支路块共有三条。对二块以上的并联，在用指令编写程序时，块并联指令就会有连续运用或间隔运用的二种方式，这是要注意的。方式一方式二多块并联的程序实训任务8

(3.1.2)思考3：为什么要对各支路进行联锁控制？分析与思考内容与要求:当开关SA1闭合，灯HL1每秒发光2次；当开关SA2闭合，灯HL1每秒发光5次；每次都只允许1个开关闭合，当2个开关都断开或都闭合时，灯熄灭。学习重点:⑴如何用定时器制作脉冲发生器。⑵学会用具有交替输出功能的应用指令“FNC66(ALT)”产生方波脉冲，实现灯的闪烁？用脉冲发生器实现1个灯多种频率闪烁的控制实训任务9

(3.1.3)1)用定时器与应用指令“ALT”结合制作方波脉冲发生器.

实训任务9

(3.1.3)定时器T0的常开触点每隔0．2s即产生1个扫描周期的脉冲T0第一次接通，“ALT”使Y0接通；T0第二次接通，“ALT”使Y0断开。如此反复进行。T0Y0K2T0ALTY0T0T0一次扫描时间0.2s0.2s0.2s0.2s0.2s①②③④⑤⑥接通断开接通断开接通断开“FNC66(ALT)”是PLC内置的具有交替输出功能的应用指令

应用指令FNC66（ALT）的格式与功能实训任务9

(3.1.3)应用指令是PLC内置的具有特定控制功能的特殊指令，不少应用指令能使控制更方便，同时也使程序变得容易编写。应用指令由功能地址号指定，每个指令都有1个指令符号，在编程软件中输入时，可以用指令地址号，也可以用指令符号。

指令地址号指令符号执行元件应用指令的对话框调出与写入示意图写入应用指令助记符和元件，两者中间要有空格写入后点击确定点击图标调入相应符号梯形图输入确定取消帮助ALTM10脉冲执行型要在指令符号后加“P”梯形图输入确定取消帮助ALTPM10连续执行型脉冲执行型实训任务9

(3.1.3)在FX2N的PLC中，应用指令有200多个，在功能上分有17个类别，其中有：程序流程处理、数据传送与比较、二进制数运算、二进制与十进制的转换等等，它们有些可执行特殊的功能，有些可使程序的处理方便化。

1）每个应用指令都有1个指令地址号（或称“功能号”）和指令符号（也称“助记符”）。其功能指令地址号用“FNC00～FNC□□□”表示，而指令符号则各不相同。如在本章中使用的具有交替输出功能的应用指令：其指令地址号是“FNC66”，指令符号是“ALT”。

2）在执行方式上，应用指令可分为脉冲执行型和连续执行型。如使用脉冲执行型，则要在指令符号后加“P”，表示该指令只是在执行的瞬间（即从OFF→ON变化瞬间）执行一次，其它的时刻不执行。

3）应用指令由于功能不同，其输入格式也有不同。

4）数据型的应用指令还会分为16位指令与32位指令。

PLC应用指令简介输入端（I）输出端（O）外接元件输入继电器地址外接元件输出继电器地址开关SA1X0指示灯HL1Y0开关SA2X1指示灯工作电源：DC24VPLCI/O分配表实训任务9

(3.1.3)PLCI/O接线图梯形图程序

0LDIT2009OUTT201K1017ANDM1021ANIX01OUTT200K2512LDT20118ANIX122ORB4LDT20013ALTM1119LDX123OUTY05ALTM1016LDX020ANDM1124END8LDIT201实训任务9

(3.1.3)指令程序⑴脉冲发生器的应用实训任务9

(3.1.3)分析与思考方法一方法二方法三⑵用“ALTP”实现多级的分频输出请思考：如何根据以下要求实现灯闪烁控制：

按下常开按钮SB1，灯HL1以每秒2次的频率闪烁。

按下常开按钮SB2，灯HL1以每2秒1次的频率闪烁。

要求：用“ALT”应用指令产生的基频方波脉冲与三分频方波脉冲来实现灯的闪烁控制分析与思考实训任务9

(3.1.3)内容与要求:用开关SA1和SA2作灯闪烁控制，用常开按钮SB1作灯的闪烁启动。要求：⑴若开关SA1与SA2都处于断开状态，SB1不能启动灯的闪烁；⑵若开关SA1或SA2其中有一个处于闭合状态，按下SB1后，灯以每秒1次地闪烁；⑶若两个开关都处于闭合状态，按下SB1后，灯HL1以2秒1次地闪烁。学习重点:⑴继续学习交替输出指令“ALT”的运用。⑵块串联指令的运用。用1个按钮和2个开关实现灯不同频率闪烁的控制实训任务10

(3.1.4)基本指令指令逻辑指令功能梯形图表示（例）指令表达ANB并联回路块与多个并联回路的串联连接LDX0ORX1LDX2ORX3ANBOUTY0两个或两个以上触点并联的电路称并联块，当多个并联块要作串联连接时，应使用块串联指令“ANB”。块串联指令“ANB”实训任务10

(3.1.4)PLCI/O分配表PLCI/O接线图实训任务10

(3.1.4)输入端（I）输出端（O）外接元件输入继电器地址外接元件输出继电器地址开关SA1X0指示灯HL1Y0开关SA2X1指示灯工作电源：DC24V常开按钮SB1X2HL1+24V0VFUQSY0Y1

FX2NX0X1COMCOM1X2SA1SA2SB1梯形图程序实训任务10

(3.1.4)串联块梯形图的等效变换:

块串联指令运用的二种形式:

实训任务10

(3.1.4)方式一方式二改需用串联块指令只用串联指令分析与思考内容与要求:按下常开按钮SB1，灯HL1以“1秒闪烁2次，然后熄灭1秒”的规律反复闪烁。只有按下常闭按钮SB2后灯才停止闪烁。学习重点:⑴继续学习脉冲发生器和应用指令“ALT”的运用。⑵学习基本指令中的堆栈指令“MPS、MRD、MPP”。用脉冲发生器实现灯间歇闪烁的控制

实训任务11

(3.1.5)栈指令“MPS、MRD、MPP”基本指令指令逻辑指令功能梯形图表示（例）指令表达MPS进栈将前面已运算的结果存储LDX0MPSANDX1OUTY0MRDANDX2OUTY1MPPANDX3OUTY2MRD读栈将已存储的运算结果读出MPP出栈将已存储的运算结果读出并退出栈运算（FX2N有11个称为“栈”的存储器，专用于记忆中间运算结果）阅读教材P52加深理解实训任务11

(3.1.5)PLC的I/O分配输入端（I）输出端（O）外接元件输入继电器地址外接元件输出继电器地址常开按钮SB1X0指示灯HL1Y0常闭按钮SB2X1指示灯工作电源：DC24V梯形图程序

0LDX017OUTT200K251ORM020MPP2ANDX121ANDT2003OUTM022ALTPM104LDM025LDM05MPS26ANIT2016ANIT20227ANDM107OUTT201K10028OUTY010MRD29END11ANDT20112OUTT202K10015MRD16ANIT200MPSMRDMRDMPP实训任务11

(3.1.5)指令程序

栈指令的运用分析与思考块并联后再块串联块串联单个元件串联实训任务11

(3.1.5)内容与要求:按下常开按钮SB1，灯HL1以每秒2次的频率闪烁，闪烁7次后转为以每秒1次的频率闪烁，闪烁5次后自动熄灭。要求：用计数器控制第一次闪烁的次数，用定时器控制第二次闪烁的次数。学习重点:⑴学习16位普通型增计数器的运用。⑵学会用计数器控制灯闪烁的次数。用计数器实现灯闪烁次数的控制

实训任务12(3.1.6)PLC软元件计数器（C）实训任务12(3.1.6)对触点动作次数（或状态执行次数）进行计数计数器作用线圈与触点（每一个计数器都有无数对常开与常闭触点）计数器组成16位普通型计数器（增计数）：C0～C99（共100个）计数器在一定条件下，能进行增计数（每计1次数就加1）或减计数（每计1次数就减1）。K10C0M8013C0C0计数器线圈“C0”计数器“C0”的计数次数设定值计数器“C0”控制的常开触点计数器“C0”控制的常闭触点例

C0对M8013发出的脉冲数进行计数，当M8013发出的脉冲数递增到10时，C0线圈被驱动，C0常开触点闭合，C0常闭触点断开。计数器的计数范围（FX2N）16位计数器：0～32，76732位计数器：-2，147，483，648～+2，147，483，647注意：计数器动作后，即使已停止驱动计数器，但计数器的触点仍将保持动作状态，要使计数器触点复位，必须要使用复位指令（如“RST”、“ZRST”等）。计数器（C）实训任务12(3.1.6)动作与复位

计数器C也是带设定值的元件，所以用PLC编程软件输入计数器的方法与定时器输入方法基本一样即写入“OUTC0K5”，注意在C0与K5间要有空格。实训任务12(3.1.6)计数器（C）输入方法PLC的I/O分配输入端（I）输出端（O）外接元件输入继电器地址外接元件输出继电器地址开关SA1X0指示灯HL1Y0指示灯工作电源：DC24VHL1+24V0VFUQSY0Y1

FX2NX0X1COMCOM1X2SA1PLC的I/O接线实训任务12(3.1.6)梯形图程序实训任务12(3.1.6)（指令程序请阅教材P55）16位增计数器与定时器在运用上的比较

16位增计数器与定时器都是一种累计型的元件，计数器是对动作次数作累计，而定时器是对时间作累计。实训任务12(3.1.6)分析与思考定时器对时间累计的特点是：完成所设定的时间（3s）才动作。计数器对次数累计的特点是：一到所设定的次数（第3次）就动作。用计数器与时钟脉冲发生器配合作时间控制

用计数器与M8013、M8012与M8011等时钟脉冲发生器配合，可制作以“秒”、或“毫秒”为单位的定时器。考虑到X10接通时与脉冲发生器可能不同步，因此用M8011（10ms时钟脉冲）可以减少误差。实训任务12(3.1.6)分析与思考

M8011产生每秒100次的时钟脉冲，计数器C10设定值为1001，即对时钟脉冲作1000次累计，所以C10触点在10秒后动作。例制作10s定时器用计数器与定时器配合作长延时控制

PLC定时器的最长控制时间为3276．7s，接近1小时，可用计数器与定时器配合，制作长时间的定时器，实现更长时间的延时控制。实训任务12(3.1.6)分析与思考制作一个2小时的定时器例先用定时器制作1个1800s（30min）的脉冲发生器，再用计数器对定时器触点产生的脉冲计数4次，这样计数器C10的常开触点即具有30min×4=120min（2小时）的延时闭合作用。应用举例二用1个指示灯作设备的待机指示、运行指示与过载警示。待机指示运行指示过载指示应用例题二（3．2．1）：用1个指示灯作设备的待机指示、运行指示与过载警示控制内容与要求某自动化设备的指示灯HL1应满足以下控制要求：通电后，若设备满足待机条件，指示灯HL1以每秒1次的频率闪烁；设备待机条件是：过载继电器的常闭触点处于正常闭合状态；若热继电器的常闭触点断开，则指示灯不亮。设备不能起动。当常开按钮SB1按下后，设备启动运行，指示灯HL1转变为持续发光作设备运行指示；当设备出现过载时（热继电器的常开触点闭合），指示灯HL1转变为每秒闪烁2次，连续闪烁11次后，若过载仍未消除，则设备在2s后自动停机，指示灯熄灭。编程思路应用例题二（3．2．1）：用1个指示灯作设备的待机指示、运行指示与过载警示⑴用多路并联来实现对1个灯的控制：1）控制支路一：待机状态——满足待机条件作每秒1次的闪烁。2）控制支路二：运行状态——运行时保持发光。3）控制支路三：过载状态——过载时作每秒5次的闪烁。4）控制支路四：持续过载——闪烁11次后过载未解除，就延时2s停机，灯熄灭。⑵实现灯闪烁的控制方法1）待机作每秒1次的闪烁——用M8013实现。2）过载作每秒5次的闪烁——用定时器与应用指令“ALT”结合制作方波脉冲发生器。⑶注意点：1）启动时对计数器（过载时对灯闪烁次数计数）复位，以确保重新运行后计数器清零。2）在持续过载控制停机的定时器动作时对计数器复位，以保证定时器在动作后断电，从而确保下一次能重新启动。3）对每条控制支路都要设置常闭触点作联锁保护。以保证每条支路对灯的成功控制。输入端（I）输出端（O）外接元件输入继电器地址外接元件输出继电器地址常开按钮SB1X0指示灯HL1Y0热继电器（FR）常闭触点（开关SA1代替）X1指示灯工作电源：DC24V热继电器（FR）常开触点（开关SA2代替）X2PLC的I/O分配与接线应用例题二（3．2．1）：用1个指示灯作设备的待机指示、运行指示与过载警示梯形图程序应用例题二（3．2．1）用1个指示灯作设备的待机指示、运行指示与过载警示应用举例三某公共设备的自动冲水装置控制应用例题三（3．2．2）某公共设备的自动冲水装置控制控制内容与要求某公共设备常采用一种自动冲水装置，即在设备上安装一个传感器，当传感器检测到有人时，传感器常开触点自动闭合（只要人未离开，传感器触点就一直保持闭合状态），当人离开后，传感器触点自常闭开。从而进行自动冲水控制。控制要求：传感器触点闭合时延时3s后冲水装置启动，冲水2s；传感器触点断开时，冲水5s后自动停止。⑴明确控制冲水装置程序中三个定时器的控制作用1）传感器触点闭合时延时3s的控制。2）冲水装置冲水2s的控制。3）传感器触点断开时冲水装置冲水5s的控制。应用例题三（3．2．2）某公共设备的自动冲水装置控制编程思路⑵解决传感器触点断开后对冲水装置的控制问题用传感器触点断开时的下降沿脉冲来实现人离开时对冲水装置的启动。并通过下降沿脉冲驱动后自保持的辅助继电器来保持冲水装置的运行。输入端（I）输出端（O）外接元件输入继电器地址外接元件输出继电器地址传感器常开触点S（用开关SA1代替）X0冲水泵M（用指示灯HL1代替）Y0PLC的I/O分配与接线梯形图程序请思考：1、第0行X0如果不用下沿脉冲指令，