模块四 复杂功能控制系统设计与装调

任务1

自动售饮料机控制系统的程序设计与装调任务2

霓虹灯广告牌控制系统的程序设计与装调技能点◎进行复杂功能系统分析，完成控制系统电路设计与安装◎应用传送比较和数据处理类功能指令对系统进行功能程序编程制并完成程序调试与运行知识点◎FX2N功能指令的基本知识◎传送比较类与数据处理类指令使用规范任务提出控制要求如下：1.自动售饮料机可投入1角、5角、1元的硬币。2.当投入的硬币总值超过2元时，汽水指示灯亮；当投入的硬币总值超过3元时，汽水及橙汁指示灯亮。3.当汽水指示灯亮时，按选择汽水按钮则排出汽水，8s后自动停止。在这段时间内，汽水指示灯闪烁。4.当橙汁指示灯亮时，按选择橙汁按钮则排出橙汁，8s后自动停止。在这段时间内，橙汁指示灯闪烁。5.若投入硬币总值超过所需的钱数(汽水2元，橙汁3元)，则找钱指示灯亮并退出找回的钱。任务分析根据控制功能要求，本任务中主要是投币量的数值运算与不同饮料输出的比较功能和找、退钱数的运算，因此可利用三菱FX2N算术运算和传送比较的功能指令，完成PLC控制程序的设计编写，并对PLC程序进行运行及调试。相关知识一、三菱FX系列PLC功能指令概述1.功能指令的表示形式2.指令数据长度及指令的执行形式(1)指令数据长度(2)指令执行方式功能指令执行方式a)功能指令执行方式(1)b)功能指令执行方式(2)3.PLC的数据格式(1)基本形式。(2)双字元件。(3)位组合元件。二、传送比较指令及其应用1.比较指令CMP(FNC10)(16/32)比较指令CPM是将源操作数[S1·]、[S2·]中的数据进行比较，结果送到目标操作数[D·]中。CMP指令的使用比较结果复位2.区间比较指令ZCP(FNC11)(16/32)区间比较指令ZCP是将一个数据[S·]与两个源操作数[S1·]和[S2·]间的数据进行代数比较，比较结果送到目标操作数[D·]中。ZCP指令的使用3.传送指令MOV(FNC12)(16/32)传送指令MOV是将源操作数内的数据传送到指定的目标操作数内，即将[S·]送入[D·]中。传送指令的使用传送指令应用示例a)应用示例(1)b)应用示例(2)4.块传送指令BMOV(FNC15)(16/32)BMOV指令是将从源操作数指定的软元件开始的n点数据传送到指定的目标操作数开始的n点软元件中。程序表达方式a)程序表达方式(1)b)程序表达方式(2)c)程序表达方式(3)5.多点传送指令FMOV(FNC16)(16/32)FMOV指令是将源操作数指定的软元件内容向以目标操作数指定的软元件开头的n点软元件传送。6.数据交换指令XCH(FNC17)(16/32)XCH指令用于在指定的目标软元件间进行数据交换。多点传送指令的使用数据交换指令的使用7.BCD变换指令BCD(FNC18)(16/32)BCD变换指令是将源元件中的BCD码转换成二进制数送到目标元件中。8.BIN变换指令BIN(FNC19)(16/32)BIN变换指令是将源元件中的二进制数转换成BCD码送到目标元件中。BCD指令的使用BIN指令的使用三、四则运算及逻辑运算类指令及其应用1.二进制加法指令ADD(P)(FNC20)(16/32)ADD加法指令是将指定的源元件中的二进制数相加，结果送到指定的目标元件中去。二进制加法指令的使用a)二进制加法指令(1)b)二进制加法指令(2)2.二进制减法指令SUB(P)(FNC21)(16/32)SUB减法指令是将指定的源元件中的二进制数相减，结果送到指定的目标元件中去。二进制减法指令的使用a)二进制减法指令(1)b)二进制减法指令(2)3.二进制乘法指令MUL(P)(FNC22)(16/32)MUL乘法指令是将指定的源元件中的二进制数相乘，结果送到指定的目标元件中去。二进制乘法指令的使用a)二进制乘法指令(1)b)二进制乘法指令(2)4.二进制除法指令DIV(P)(FNC23)(16/32)DIV除法指令是将指定的源元件中的二进制数相除。16位运算二进制除法指令的使用

32位运算二进制除法指令的使用5.二进制加1指令INC(P)(FNC24)(16/32)当条件为ON时，由[D·]指定的元件中数值增加1，如果不用脉冲指令，则每个扫描周期加1。6.二进制减1指令DEC(P)(FNC25)(16/32)功能：当条件为ON时，由[D·]指定的元件中数值减1，如果不用脉冲指令，则每个扫描周期减1。二进制加1指令的使用二进制减1指令的使用7.逻辑字与指令WAND(P)(FNC26)(16/32)当条件为ON时，[S1·]指定的元件和[S2·]指定的元件内数据按各位对应进行逻辑字与运算，结果保存在由[D·]指定的元件中。逻辑字与指令WAND(P)指令的使用8.逻辑字或指令WOR(P)(FNC27)(16/32)功能：当条件为ON时，[S1·]指定的元件和[S2·]指定的元件内数据按各位对应进行逻辑字或运算，结果保存在由[D·]指定的元件中。逻辑字或指令WOR(P)的使用9.逻辑异或指令WXOR(P)(FNC28)(16/32)当条件为ON时，[S1·]指定的元件和[S2·]指定的元件内数据按各位对应进行逻辑异或运算，结果保存在由[D·]指定的元件中。逻辑异或指令WXOR(P)的使用10.求补码指令NEG(P)(FNC29)(16/32)当条件为ON时，对[D·]指定的元件内容求补码，并把结果保存在[D·]中。求补码指令仅用于对负数求补码。求补码指令NEG(P)的使用任务实施一、任务准备二、操作步骤与要领1.控制功能分析2.PLC的I/O分配3.PLC控制系统硬件电路接线图自动售饮料机PLC控制系统硬件电路接线图4.程序设计程序设计5.程序运行及调试任务评价技能点◎使用PLC功能指令编程的方法与技巧◎应用移位控制指令对系统进行功能程序编制与调试运行知识点◎移位指令及控制类指令的使用◎循环指令及中断指令的使用任务提出某大厦霓虹灯广告屏有8个流水灯L1~L8，要求按下启动按钮X000时，广告屏流水灯先以正序每隔1s轮流点亮，当L8亮后，停2s后熄灭；然后以反序每隔1s轮流点亮，当L1再亮后，停2s，重复上述过程。当按下停止按钮X001时，停止工作。任务分析本任务中大厦霓虹灯广告屏8个流水灯L1~L8的控制可使用一个移位寄存器的位左移和位右移来实现。主要解决的问题是移位寄存器的构成。1.移位寄存器的长度：因为有8个灯，可直接由Y000~Y007构成，即8位。2.每次移动的位数：要求轮流点亮，则每次移一位。3.移位的状态：因为每次只有一个灯亮，所以要求在移位寄存器中只有一个“1”在流动。4.移位脉冲：每隔1s点亮一个灯，可以使用内部时钟脉冲M8013。相关知识一、移位指令及其应用1.循环右移指令ROR(P)(FNC30)(16/32)和循环左移指令ROL(P)(FNC31)(16/32)循环右移指令可以使16位数据、32位数据向右循环移位；循环左移指令可以使16位数据、32位数据向左循环移位。循环移位指令的使用a)循环右移指令b)循环左移指令2.位右移指令SFTR(P)(FNC34)(16)和位左移指令SFTL(P)(FNC35)(16)位移位指令是将[D·]所指定的n1个位元件连同[S]所指定的n2个位元件的数据右移或左移n2位。3.字右移指令WSFR(P)(FNC36)(16)和字左移指令WSFL(P)(FNC37)(16)字移位指令是将[D·]所指定的n1个字元件连同[S·]所指定的n2个字右移或左移。字移位指令的使用a)字右移指令b)字左移指令4.FIFO写入指令SFWR(P)(FNC38)(16)SFWR指令是先进先出控制数据写入指令。FIFO写入指令的使用5.FIFO读出指令SFRD(P)(FNC39)(16)SFRD指令是先进先出控制数据读出指令。FIFO读出指令的使用二、控制类指令及其应用跳转指令CJ(P)(FNC00)(16)是一个典型的控制类指令。在满足跳转条件之后的各个扫描周期中，PLC将不再扫描跳转指令与跳转指针Pn之间的程序，即跳到以指针Pn为入口的程序段中执行，直到跳转的条件不再满足，跳转停止进行。跳转指令在梯形图中使用的情况三、中断指令及其应用中断是计算机所特有的一种工作方式，它是指在主程序的执行过程中，中断主程序的执行去执行中断子程序。1.中断返回指令IRET(FNC03)功能：返回主程序。2.允许中断指令EI(FNC04)和禁止中断指令DI(FNC05)功能：在主程序中，EI和DI一起规定允许中断区间。EI表示允许中断区间的起点，DI表示允许中断区间的终点。3.FX系列PLC中断源的编号方法4.中断指令的程序表达方式中断指令的使用四、循环指令及其应用1.循环开始指令FOR(FNC08)(16)功能：循环区起点。2.循环结束指令NEXT(FNC09)(16)功能：循环区终点。3.循环指令的程序表达方式循环指令由FOR及NEXT两条指令构成，这两条指令总是成对出现的。循环指令的使用4.指令使用注意事项在使用循环指令时，下述情况下会出错：(1)NEXT指令在FOR指令之前。(2)只有FOR指令而没有NEXT指令与之对应。(3)NEXT指令编在FEND或END指令之后。(4)NEXT指令的数目与FOR指令的数目不符合。5.循环程序的应用循环指令用于某种操作需反复进行的场合，如对某一取样数据做一定次数的加权运算，控制输出口依一定的规律做重复的输出动作或利用重复的加减运算完成一定量的增加或减少，或利用重复的乘除运算完成一定量的数据移位。任务实施一、任务准备二、操作步骤