教案电气控制与PLC应用

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任务一PLC基本知识与操作

任务引入

本任务通过PLC控制电动机点动运行得例子来学习PLC得基本知识与操作技能。

根据点动控制要求编写得PLC控制程序如图2、2所示。图2、2(a)为程序梯形图,

图2、2(b)为程序指令表,PLC程序指令表由程序步、指令助记符与软元件号(或参数)

构成。

X000步指令软元件号

01)-------(Y000)0LDX000

2—-------[END}1OUTY000

/

\右母线/

左母线END

图2、2PLC点动控制程序

程序梯形图中得左、右两条竖线分别称为左母线与右母线，常开触点X000(即X0,

以下类同)与左母线连接，线圈Y0与右母线连接,X0与Y0构成一行程序。可以将左、

右母线瞧成“电源线”，当常开触点X0闭合时，便有“电流”从左母线经过X0流向线

圈Y0,称为线圈Y0通电;当常开触点X0分断时，线圈Y0断电。

分析系统控制功能时，必须将图2、1所示控制线路与图2、2所示程序相结合。

当按下点动按钮SB时,PLC得输入继电器X0与输入公共端接通，称为输入继电器X0

通电,程序梯形图中X0常开触点闭合，输出继电器Y0线圈通电。PLC内部硬件继电器

Y0常开触头闭合，接通Y0端与输出公共端1,使接触器KM线圈通电(电压220V),主电

路中KM常开触头闭合，电动机通电启动。

当松开点动按钮SB时，输入继电器X0断电,程序梯形图中X0常开触点分断，输出

继电器Y0线圈断电。PLC内部硬件继电器Y0常开触头分断，接触器KM线圈断电,

主电路中KM常开触头分断，电动机断电停止。

相关知识

一、什么就是PLC

PLC就是可编程逻辑控制器(ProgrammablelogicController)得简称，具有逻辑与运

算控制等功能，由PLC组成得控制系统与继电器控制系统相比较，具有以下特点：

(1)继电器控制系统采用接线逻辑，而PLC控制系统采用编程逻辑,可以在不改变

硬件得情况下通过修改程序来改变控制功能。

(2)继电器控制系统使用众多得中间继电器、时间继电器等，而PLC控制系统使用

“软继电器”，硬件大大减少,安装工程量小，维护方便，可靠性高。

PLC作为新型工业控制器，与普通计算机一样，主要由CPU、存储器、输入/输出端

口与电源等部分组成。CPU就是PLC得逻辑运算与控制指挥中心，在系统程序得控制

下，协调系统工作。存储器用来存储程序与数据,ROM存储器中固化着系统程序,RAM

存储器中存放用户程序与工作数据，在PLC断电时由锂电池供电。输入/输出端口就是

PLC与外部设备交换控制信号得窗口。

二、三菱FX系列PLC

三菱FX2N48MR产品得内部结构如图2、3所示。

1、FX系列PLC基本单元得型号

FX系列PLC得基本单元型号由字母与数字组成。

2、状态指示灯

POWER:电源指示,当交流220V电源接通时灯亮。

RUN:运行指示,PLC处于程序运行方式时灯亮。

BATT、V:电池电压下降指示，电源电压过低或内部锂电池电压不足时灯亮。

PROG・E:由于忘记设置定时器、计数器得值，电路不良使程序存储器得内容有变

化时，该指示灯闪烁。

CPU・E:当PLC内部混入导电性异物，外部异常噪声传入而导致CPU失控时，或者

当运算周期超时200ms时,该指示灯亮。

INLED:当外部输入电路接通时,对应得INLED亮。

OUTLED:当PLC内部输出继电器通电动作时，对应得OUTLED亮。

3、交流电源输入端子

L、N、，:分别接交流电源相线、零线与接地线。FX2N系列PLC得额定电压为

AC100V〜240V,电压允许范围为AC85V〜264V。

4、+24V输出电源端子

+24:24V直流电源正极。为外部传感器供电,FX32以下型号可输出250mA电

流,FX48可输出460mA电流。

:24V电源负极，也就是输入端口得公共端子。

5、输入接口电路

三菱PLC得输入端用字母X表示,采用八进制价0-*7水10-*17……),FX2N系

列PLC最多可扩展184个输入端。输入接口电路用来接收外部开关量输入信号，其外

部接线与内部电路如图2、6所示，按钮SB接在X0端与端之间。内部电路得主要器件

就是光电耦合器(简称光耦)，光耦可以提高PLC得抗干扰能力与安全性能，进行高低电

平(24V/5V)转换。输入接口电路得工作原理如下:当按钮SB未闭合时，光耦发光二极管

不导通，光敏三极管截止，放大器输出高电平信号到内部数据处理电路,X0LED指示灯

灭;当按钮SB闭合时，光耦发光二极管导通，光敏三极管导通，放大器输出低电平信号到

内部数据处理电路,X0LED指示灯亮。

6、输出接口电路

三菱PLC得输出端用字母Y表示，采用八进制(Y0〜Y7,Y10-Y17……),FX2N系列PLC

最多可扩展到184个输出端,输入/输出总点数在256以内。输出端得作用就是控制外

部负载，负载串接在外部电源、输出端Y与输出公共端(1,2……)之间。输出接口电路

有继电器、晶体管与晶闸管三种形式，

(1)继电器输出。继电器输出可以接交直流负载，由于继电器开关速度低，只能满足

低速控制需要，适用于对电动机得控制。继电器输出接口电路得工作原理如下:当内部

电路输出为“1”时，继电器线圈通电，继电器得常开触头闭合，负载通电;当内部电路输

出为“0”时，继电器线圈断电，其触头分断，负载断电。

(2)晶体管输出。晶体管输出只能接直流负载，开关速度高，适合高速控制或通断频

繁得场合，如输出脉冲信号或控制数码显示等。晶体管输出接口电路得工作原理如下:

当内部电路输出为“1”时，光耦发光二极管有电流通过发光，光电三极管饱与导通，负

载通电;当内部电路输出为“0”时，光耦发光二极管没有电流通过不发光，光电三极管

截止，负载断电。

(3)晶闸管输出。晶闸管输出只能接交流负载,开关速度较高，适合高速控制得场合。

晶闸管输出接口电路得工作原理同晶体管输出。

7、状态开关

PLC有程序运行(RUN)与程序停止(STOP)两种工作状态，两种工作状态既可以通

过状态开关转换,也可以在编程时由编程软件转换。

当把状态开关拨到RUN位置时，程序运行指示灯亮,PLC处于程序运行状态。

当把状态开关拨到STOP位置时，程序运行指示灯灭,PLC处于程序停止状态，程序

停止状态用于计算机与PLC相互传送程序。

8、RS422通信接口

三菱PLC采用RS422串行通信接口，可用于PLC与计算机或其她设备通信，以实

现对PLC编程与控制。

第三、四讲

任务一PLC基本知识与操作

三、LD、LDI、OUT、END指令

LD、LD1、OUT、END指令得助记符、逻辑功能等指令属性见表2、3。

表2、3LD、LDI、OUT,END指令

助记符逻辑功能电路表示操作元件程序步

LD取常开触点状态常开触点与左母线连接X、Y、M、S、T、C1

LDI取常闭触点状态常闭触点与左母线连接X、Y、M、S、T、C1

OUT线圈输出驱动线圈输出Y、M、S、T、C不定

END程序结束无1

任务实施

一、连接PLC点动控制线路

PLC点动控制线路如图2、I所示，由主电路与控制电路组成，使用工具及器材见

1、断开电源，连接如图2、1所示PLC点动控制电路。点动按钮SB连接PLC输

入端X0,接触器KM线圈连接输出端Y0。

2、按图2、8所示用SC09编程电缆连接计算机串行口1与PLC通信口RS422,

并将计算机串行口与PLC编程软件得波特率均设置为9600bps0

接线注意事项：

(1)要认真核对PLC得电源规格。不同厂家、类型得PLC使用电源可能大不相同。

FX2N系列PLC额定工作电压为交流100〜240V。交流电源必须接于专用端子上，如果

接在其她端子上，就会烧坏PLCo

(2)直流电源输出端24+,就是为外部传感器供电，该端子不能与其她外部24V电源并

接。

(3)空端子“上不能接线，以防损坏PLC«

(4)接触器应选择线圈额定电压为交流220V或以下(对应继电器输出型得PLC)。

(5)PLC不要与电动机公共接地。

(6)在实习中,PLC与负载可共用220V电源;在实际生产设备中,为了抑制干扰，常用

隔离变压器(380V/220V或220V/220V)为PLC单独供电。

二、编写点动控制程序

计算机配套相应得编程软件后,便可以对不同类型或型号得PLC进行编程。编程

软件可以使用梯形图或指令表编程，还可以对程序进行仿真测试或运行监控，存储与修

改程序也非常方便。目前三菱PLC编程软件得较新版本为GXDeveloper8、86。

1、打开程序

启动计算机，点击PLC编程软件GXDeveloper8、86得安装文件“setup、exe”，安装后

单击桌面快捷图标"GXDeveloper”，进入编程软件初始界面、

2,创建新工程

单击菜单栏“工程”~“创建新工程”，出现如图2、10所示得对话框，按要求选

择“PLC系列”、“PLC类型”与“程序类型”。例如，选择PLC系列为FXCPU,PLC

类型为FX2N(C),程序类型默认为梯形图逻辑。然后点击“设置工程名”，选择工程保

存路径与工程名，点击“确定”。

3、梯形图程序编辑

(1)点击标准工具栏得按钮或按F2功能键，进入写入模式。

(2)点击梯形图符号工具栏得按钮或按F5功能键，出现如图2、12所示触点输入对

话框，在对话框中输入X0后,点击确定按钮或按回车键。

(3)点击梯形图符号工具栏得按钮或按F7功能键，出现如图2、13所示输出线圈对

话框，在对话框中输入Y0后,点击确定按钮或按回车键。

(4)梯形图输入完成界面如图2、14所示。

(5)程序变换。此时编程界面为灰色，还必须进行变换。变换方法就是点击菜单栏

得“变换”，选择下拉菜单得“变换”即可，或者按F4功能键。

4、仿真测试

对于新设计得PLC程序,可以先进行仿真测试，测试结果符合控制要求后再写入

PLC。点击菜单栏“工具”一“梯形图逻辑测试启动”或者按梯形图符号工具栏得按

钮，即可启动PLC仿真测试。程序写入完毕，“LADDERLOGICTESTTOOL”对话框

中得RUN为黄色，且光标为蓝色,表示程序已进入测试状态。

点击鼠标右键，选择“软元件测试”，先在如图2、18所示得“软元件测试”对话

框中填入待测试元件编号X0,然后点击“强制ON”按钮，则X0与Y0同时变成兰色,

表明当X0状态为ON时,Y0状态也为ON;当X0状态为OFF时,Y0状态也为OFF,测

试结果表明程序符合点动控制要求。

5、将点动程序写入PLC

仿真结束后,可把程序写入PLC。点击菜单栏“在线”一“PLC写入”，选择程序

+参数，并按执行按钮即可写入PLC,此时工作状态开关可在运行(RUN)状态，也可在停

止(STOP)状态，按提示进行操作。

6、程序监控

点击菜单栏“在线”一“监视”一“监视开始”，或按F3功能键进入程序监控状

态,能从计算机屏幕上直观观察到软元件得工作状态，有助于分析与理解程序。

三、操作步骤

⑴按下按钮SB,输入继电器X0通电(X0LED亮)，输出继电器Y0通电(Y0LED亮),

交流接触器KM通电,电动机M通电运行。

(2)松开按钮SB,输入继电器X0断电,(X0LED熄灭)，输出继电器Y0断电(Y0

LED熄灭)，交流接触器KM断电,电动机M断电停止。

知识扩展

一、PLC得分类

PLC按结构可分为整体式与模块式。整体式得PLC具有结构紧凑、体积小，价格

低得优势,适合于常规电气控制。整体式得PLC也称为PLC得基本单元,在基本单元得

基础上可以加装扩展模块以扩大使用范围。模块式得PLC就是把CPU、输入接口、

输出接口等做成独立得单元模块，具有配置灵活、组装方便得优势,适合于输入/输出点

数差异较大得控制系统。

PLC按输入/输出接口(I/O接口)点数得多少可分为微型机、小型机、中型机与大

型机。I/O点数小于64点为微型机;I/O点数在64〜128点为小型机;I/O点数在129〜

512点为中型机;I/O点数在512点以上为大型机。PLC得I/O接口数越多，其存储容量

也越大，价格也越贵，因此，在设计程序时应尽量减少使用I/O接口得数目。

二、PLC得循环扫描工作方式

当PLC得状态开关置于RUN位置时,PLC即进入程序运行状态。在程序运行状

态下,PLC工作于循环周期扫描工作方式。每一个扫描周期分为内部处理、通信服务、

输入采样、程序执行与输出刷新5个阶段，如图2、20所示。

1.内部处理阶段

在内部处理阶段，首先确定PLC硬件得完好性，若硬件出现故障，则亮灯报警，同时

终止用户程序执行。若硬件没有故障,则将监控定时器复位，同时执行下一步。

2.通信服务阶段

在通信服务阶段,主要就是检查PLC就是否与外设有通信请求，如果有则进行相应

得处理。

3、输入采样

在输入采样阶段,PLC得CPU读取每个输入端(X)得状态，采样结束后，存入输入数

据寄存器，作为程序执行得条件。

4、程序执行

在程序执行阶段,CPU从用户程序得第0步开始，到END步结束，顺序地逐条扫描

用户程序，同时进行逻辑运算与处理(即前条指令得逻辑结果影响后条指令)，最终运算

结果存入输出数据寄存器。

5、输出刷新

在输出刷新阶段,CPU将输出数据寄存器得数据写入输出锁存器，同时改变所有输

出端(Y)得状态。

在程序执行与输出刷新阶段，即使输入状态发生变化，程序也不读入新得输入数据,

这样增强了PLC得抗干扰能力与程序执行得可靠性。

6、PLC扫描周期得时间

PLC扫描周期得时间与PLC得类型与程序指令语句得长短有关，通常一个扫描周

期为几十个ms,最长不超过200ms，否则监控定时器报警。由于PLC得扫描周期很短,

所以从操作上感觉不出来PLC得延迟。

7、PLC工作方式与继电器工作方式得比较

PLC工作方式与继电器工作方式有本质得不同。继电器属于并联工作方式，当控

制线路通电时，所有得负载（继电器线圈）可以同时通电，与负载在控制线路中得位置无

关。

PLC属于逐条读取指令、逐条执行指令得顺序扫描工作方式，先被扫描得软继电

器先动作，并且影响后被扫描得软继电器，即与软继电器在程序中得位置有关,在编程

时要掌握与利用这个特点。

第五、六讲

任务二应用PLC实现电动机自锁控制

PLC自锁控制线路如图2、21所示,其输入/输出端口分配见表2、5。

图2、21PLC自锁控制线路

相关知识

PLC程序中触点串、并联指令与继电器置位/复位指令等指令属性见表2、6。

表2、6AND、ANI、OR、ORI、SET、RST指令

助记符逻辑功能电路表示操作元件程序步

AND与串联一个常开触点X、Y、M、S、T、C1

ANI与非串联一个常闭触点X、Y、M、S、T、C1

OR或并联一个常开触点X、Y、M、S、T、C1

ORI或非并联一个常闭触点X、Y、M、S、T、C1

SET置位线圈保持通电状态Y、M、S不定

RST复位线圈保持断电状态Y、M、S、T、C、D、V、Z不定

ZRST区间复位Y、M、S、T、C、D5

(l)AND与ANI就是单个触点串联指令，串联触点得个数没有限制，可以多次重复

使用。

(2)OR与ORI就是单个触点并联指令,并联触点得个数没有限制。

(3)被SET指令置位得继电器只能用RST指令才能复位。RST指令对数据寄存器

D、变址寄存器V与Z清零;对累计定时器T与计数器C得当前值寄存器清零。

(4)区间复位指令就是将操作元件指定得区间元件全部复位。例如，指令语句

“ZRSTYOY3”将输出继电器YO、Yl、Y2、Y3全部复位为断电状态。

任务实施

一、连接PLC自锁控制线路

PLC自锁控制线路

二、编写PLC自锁控制程序

1、自锁控制程序一

根据自锁控制要求，结合PLC输入/输出端口分配表，应用触点串、并联指令编写得

电动机自锁控制程序如图2、22所示,程序工作原理如下：

0LDX002

1ORY000

2ANDXOOI

3ANDXOOO

4OUTY000

5END

图2、22电动机自锁控制程序一

2、电动机自锁控制程序二

应用置位/复位指令编写得电动机自锁控制程序如图2、23所示，程序工作原理如

下:

0LDX002

1SETY000

2LDIX001

3ORIXOOO

4RSTY000

5END

图2、23电动机自锁控制程序二

三、操作步骤

⑴按图2、21所示连接PLC自锁控制线路。

⑵将图2、22所示程序写入PLC。

(3)使PLC处于程序运行状态，并进入程序监控状态。

(4)PLC上输入指示灯X0应点亮，表示输入继电器X0被热继电器KH常闭触头接

通。如果指示灯X0不亮,说明热继电器KH常闭触头断开，热继电器已过载保护。

(5)PLC上输入指示灯XI应点亮，表示输入继电器XI被停止按钮SB1常闭触头接

通。如果指示灯XI不亮,说明停止按钮SB1未连接好。

(6)按启动按钮SB2,输出继电器Y0通电自锁，交流接触器KM通电,电动机M通电

运行。

(7)按停止按钮SB1,输出继电器Y0断电解除自锁，交流接触器KM断电,电动机M

断电停止。

(8)将图2、23所示程序写入PLC,重新操作(6)、(7)步。

知识扩展一多地控制

多地控制就是指在多个地方控制同一台电动机得启动与停止。图2、24所示为两

地控制一台电动机得输入端接线图与PLC程序。两地启动按钮并联后接入输入端X2,

两地停止按钮串联后接入输入端XI,热继电器KH得常闭触点接入输入端X0,输出端

为Y0。同理不难设计出多于两地得控制程序。

图2、24两地控制输入端接线图与程序

第七、八讲

任务三应用PLC实现点动与自锁混合控制

任务引入

在实际生产中，除连续运行控制外，常常还需要用点动控制来调整工艺状态。图2、

26所示为PLC点动自锁混合控制线路,其输入/输出端口分配见表2、8。

图2、26点动自锁混合控制线路

表2、8输入/输出端口分配表

输入输出

输入继电器输入元件作用输出继电器输出元件作用

X0KH（常闭触头）过载保护Y0接触器KM控制电动机

XISBI（常闭按钮）停止

X2SB2（常开按钮）启动

X3SB3（常开按钮）点动

相关知识一辅助继电器M

在继电器控制系统中，中间继电器起着信号传递、分配等作用。在PLC控制程序

中，辅助继电器M得作用类似于中间继电器。辅助继电器也有常开与常闭触点,但就是

这些触点不能直接驱动外部负载，只能使用于程序内部。FX2N系列PLC辅助继电器元

件编号与功能见表2、9。

表2、9辅助继电器M元件编号与功能表

停电保持专用(不可变

通用停电保持用(可变更)特殊用

更)

M0-M499M500—M1023M1024-M3071M8000〜M8255

共500点共524点共2048点共256点

停电保持辅助继电器在PLC断电之后，会记忆断电之前得状态，下次运行时再现原

状态(利用PLC内部电池供电，保持停电前得状态)。

以下就是几个常用得特殊辅助继电器，例如：

M8000:运行监控。PLC运转时始终保持接通(ON)状态。

M8002:初始脉冲。PLC由停止状态(STOP)转为运行状态(RUN)得瞬时接通一个扫

描周期。

M8011:周期10ms方波振荡脉冲。

M8012:周期100ms方波振荡脉冲。

M8013:周期1s方波振荡脉冲。

M8014:周期Imin方波振荡脉冲。

任务实施

一、编写点动与自锁混合控制程序

根据点动自锁控制要求，结合PLC输入/输出端口分配表，使用辅助继电器M编写

得电动机点动与自锁混合控制程序如图2、27所示,程序工作原理如下：

图2、27点动与自锁混合控制程序

(1)开车准备。当PLC置于程序运行状态时，由于热继电器KH与停止按钮均使用

其常闭触头，所以输入继电器X0与XI通电,程序中X0与XI得常开触点均闭合，为电

动机通电做好准备。

(2)自锁控制•当按下启动按钮SB2时,程序中X2常开触点闭合，M0线圈通电自

锁,M0常开触点闭合，输出继电器Y0线圈通电,电动机运转。当按下停止按钮SB1时,

输入继电器XI断电,程序中XI常开触点断开,M0线圈断电解除自锁，输出继电器Y0

线圈断电,电动机停止。

(3)点动控制。当按下点动按钮SB3时,程序中X3常开触点闭合,Ml线圈通电,Ml

常开触点闭合，输出继电器Y0线圈通电,电动机运转。当松开SB3吐Ml线圈断电,Ml

常开触点分断，输出继电器Y0线圈断电,电动机停止。

(4)过载保护。当电动机过载时，热继电器KH得常闭触头分断,X0线圈断电，程序

中X0得常开触点断开,MO、Ml线圈都断电，输出继电器Y0线圈断电,电动机停止。

将点动与自锁混合控制程序与课题一任务四中点动与自锁混合控制线路相比较

可瞧出它们得设计思路有以下不同点：

(1)在设计电气控制线路时，为了降低硬件费用，应尽量少用继电器或接触器;而在

PLC程序设计中，为了控制关系清晰，则可以较多地使用软继电器。

(2)在电气控制线路中,同一个器件得常开触头或常闭触头就是不能同时动作得，即

有时间上得延迟;而在PLC程序中，同一个软器件得常开触点或常闭触点就是同时动作

得,没有时间延迟，所以按点动与自锁混合控制线路来设计相应得PLC程序并不能实现

控制功能。

二、操作步骤

(1)按图2、26所示连接点动与自锁混合控制线路。

⑵将图2、27所示程序写入PLC。

(3)使PLC处于运行状态，并进入程序监控状态.

(4)PLC上输入指示灯X0应点亮，表示输入继电器X0被热继电器KH常闭触头接

通。

(5)PLC上输入指示灯XI应点亮，表示输入继电器XI被停止按钮SB1常闭触头接

通。

(6)按下启动按钮SB2,电动机应连续运转;按下停止按钮SB1,电动机应停止。

(7)按下点动按钮SB3,电动机应启动，松开点动按钮SB3,电动机应停止。

知识扩展一电路块串并联指令

在PLC梯形图程序中，除了单个触点得串联与并联形式外，还有电路块得串联与并

联形式，对串联电路块得编程要应用“块与”指令,对并联电路块得编程要应用“块或”

指令。块指令ANB、ORB得助记符、逻辑功能等指令属性见表2、10。

表2、10ANB、ORB指令

助记符逻辑功能电路表示操作元件步数

ANB块得串联触点后串联一个电路块无1

ORB块得并联触点并联一个电路块无1

块指令ANB、ORB得使用说明：

(1)两个或两个以上触点并联连接得电路称为并联电路块。当并联电路块与前面得

电路串联连接时，使用ANB指令。并联电路块得起点用LD或LDI指令,并联结束后使

用ANB指令，如图2、28所示。

LDIX000

LDX001

ORYOOO

ANB

OUTY000

END

(2)两个或两个以上触点串联连接得电路称为串联电路块。当串联电路块与前面得

电路并联连接时，使用ORB指令。串联电路块得起点用LD或LDI指令,串联结束后使

用ORB指令，如图2、29所示。

0LDXOOO

1LDIXOOO

2ANDM8013

3ORB

4OUTYOOO

5END

图2、29ORB指令得使用

第九、十讲

任务四应用PLC实现顺序启停控制

任务引入

通常生产设备往往需要多台电动机进行驱动,各台电动机得启动顺序由生产工艺

决定。例如，某生产设备有3台电动机，生产工艺要求就是:按下启动按钮,第一台电动机

Ml启动;运行4s后,第二台电动机M2启动;再运行15s后,第三台电动机M3启动。按

下停止按钮,3台电动机全部停止。PLC控制线路如图2、31所示,输入/输出端口分配

见表2、11。

图2、313台电动机顺序启动控制线路

相关知识一定时器

FX2N系列PLC有256个定时器，其中普通定时器246个，累计定时器10个,地址编

号为T0〜T255,见表2、12。

表2、12定时器分类

类型定时器名称编号范围~i~~|计时范围

100ms定时器T0-T1992000、1-3276、7s

普通定时器

10ms定时器T200〜T245460、01〜327、67s

1ms累计定时器T246〜T24940、001〜32、767s

累计定时器

100ms累计定时器T250-T25560、1-3276、7s

定时器T得使用说明：

(1)定时器就是根据时钟脉冲累计计时得，时钟脉冲周期有1ms.10ms,100ms三

种规格。

(2)定时器有一个设定值寄存器，一个当前值寄存器。这些寄存器都就是16位(即

数值范围为1〜32767),定时器得延时时间为设定值乘以时钟脉冲周期。

(3)每个定时器都有一个常开与常闭触点，可以无限次引用，延时时间到其常开触点

闭合，常闭触点断开。

任务实施

一、编写3台电动机顺序启动控制程序

3台电动机顺序启动控制程序如图2、32所示,程序工作原理如下:

Ml启动

M2启动

A口启动

二、操作步骤

(1)按图2、31所示连接3台电动机顺序启动控制线路。

⑵将图2、32所示程序写入PLC。

(3)使PLC处于运行状态，并进入程序监控状态。

(4)PLC上输入指示灯X0应点亮，表示热继电器KH1、KH2、KH3工作正常;输入

指示灯XI应点亮，表示停止按钮接入正常。

(5)按下启动按钮SB2.3台电动机应按控制要求顺序启动。

(6)按下停止按钮SB1,3台电动机应同时停止。

知识扩展

一、长延时程序

FXZN系列PLC得定时器最长延时时间为3276、7s,如果需要更长延时时间，可采

用多个定时器串联延时，如图2、33所示为延时5000s得程序。

X000K30000

___11__________________________/Tn

011)延时3000s

TOK20000

___II__________________________/T1延时2000s

411V1)

T1

___I1______________

811_____________(Y010)共延时5000s

后Y10通电

10______________pND]

图2、335000s延时程序

二、脉冲产生程序

1、固定脉冲程序

FX2NPLC得特殊辅助继电器M8011-M8014可以分别产生占空比为1/2、脉冲周

期为10ms、100ms、1s与Imin得时钟信号，在需要可以直接应用。在如图2、34所示

得梯形图中，用M8O13得常开触点控制输出继电器Y0,用M8014得常开触点控制输出

继电器Y1。

M8013

0-HF-<Y000)Y

<IUsUUUUWUUUL

M8014

2<Y001)

Y1

4{END]Imin

(a)梯形图(b)时序图

图2、34特殊辅助继电器M8O13、M80I4得得应用

2、任意周期得脉冲程序

在实际应用中也可以组成振荡电路产生任意周期得脉冲信号。例如，如图2、35

所示程序产生周期为15s、脉冲持续时间为一个扫描周期得信号。

X000T0

0——||-------------好--------(TOK150卜

X0

T0

7―||--------------------------------------------------(MI0>

MIO

9------------------------------------------------------------[END>

图2、35产生周期为15s得脉冲信号

3、占空比可调得脉冲程序

如果产生一个占空比可调得任意周期得脉冲信号则需要两个定时器，脉冲信号得

低电平时间为10s,高电平时间为20s得程序如图2、36(a)所示。当X0接通时,T0线圈

通电延时,Y0断电;T0延时10s时间到,T0触点闭合,Y0通电,T1线圈通电延时;T1延时

20s时间到,T1触点断开,T0线圈断电复位,Y0断电。T1线圈断电复位,T1触点闭合,T0

线圈再次通电延时。因此，输出继电器Y0周期性通电20s、断电I0so各元件得动作

■

(a)产生脉冲信号得程序(b)时序图

图2、36脉冲程序与时序图

第十一、十二讲

任务五应用PLC实现正反转控制

任务引入

电动机正反转控制要求就是:按下正转按钮,电动机正转;按下反转按钮，电动机反

转，按下停止按钮,电动机停止。

对于不能同时处于通电工作状态得接触器，如正反转接触器，必须要有接触器常闭

触头得硬件联锁,仅依靠程序软件联锁就是不够得。因为PLC在输出刷新阶段,正转接

触器得断开(闭合)与反转接触器得闭合(断开)就是同时进行得，如果没有接触器硬件联

锁，易发生电源短路事故。

相关知识一脉冲指令

脉冲指令得助记符、逻辑功能等指令属性见表2、14。

表2、14LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF指令

助记符逻辑功能电路功能操作元件步数

LDP取脉冲上升沿上升沿时接通1个扫描周期

LDF取脉冲下降沿下降沿时接通1个扫描周期

ANDP与脉冲上升沿检测上升沿时接通1个扫描周期X、Y、M、

2

ANDF与脉冲下降沿检测下降沿时接通1个扫描周期S、T、C

ORP或脉冲上升沿检测上升沿时接通1个扫描周期

ORF或脉冲下降沿检测下降沿时接通1个扫描周期

脉冲指令得使用说明如下：

(DLDP指令监视取元件得接通状态，即只在操作元件由OFF-ON状态时产生一

个扫描周期得接通脉冲。LDF指令监视取元件得断开状态，即只在操作元件由

ON—OFF状态时产生一个扫描周期得接通脉冲。

(2)ANDP指令监视与元件得接通状态，即只在操作元件由OFF—ON状态时产生

一个扫描周期得接通脉冲。ANDF指令监视与元件得断开状态，即只在操作元件由

ON-OFF状态时产生一个扫描周期得接通脉冲

(3)ORP指令监视或元件得接通状态，即只在操作元件由OFF-ON状态时产生一

个扫描周期得接通脉冲。ORF指令监视或元件得断开状态，即只在操作元件由

ON—OFF状态时产生一个扫描周期得接通脉冲。

任务实施

一、编写三相交流电动机正反转控制程序

不通过停止按钮，直接按正反转按钮就可改变电动机转向，需要采用按钮联锁。为

了减轻换向时反向电流对电动机得冲击，适当延长换向过程，即按下正转按钮时，先停

止反转，延缓片刻松开正转按钮时，才接通正转，反转过程同理。三相交流电动机正反转

控制程序如图2、41所示。

图2、41电动机正反转控制程序

二、操作步骤

(1)按图2、37所示连接三相交流电动机正反转控制线路。

⑵将图2、41所示程序写入PLCo

(3)使PLC处于运行状态，并进入程序监控状态。

(4)PLC上输入指示灯X0应点亮，表示热继电器KH工作正常。

(5)PLC上输入指示灯XI应点亮，表示停止按钮连接正常。

(6)正转。按下正转按钮SB2时，输入继电器X2通电,X2联锁触点断开反转输出继

电器Y1;松开SB2时,X2接通一个扫描周期，正转输出继电器Y0通电自锁，交流接触器

KM1通电,电动机M通电正转运行。

(7)反转。按下反转按钮SB3时，输入继电器X3通电,X3联锁触点断开正转输出继

电器Y0,解除Y0对反转电路得联锁;松开SB3时,X3接通一个扫描周期,反转输出继电

器Y1通电自锁，交流接触器KM2通电,电动机M通电反转运行。

(8)停止。按下停止按钮SB1,输出继电器Y0或Y1均断电解除自锁,交流接触器断

电,电动机M断电停止。

第十三、十四讲

任务六应用PLC实现电动机一△降压启动控制

任务引入

电动机一△降压启动控制要求如下:按下启动按钮SB2,电动机绕组形连接启动，延

时适当时间后自动转为△形连接运行;按下停上按钮SB1,电动机停止。其控制线路如

图2、42所示，输入/输出端口分配见表2、15。

图2、42电动机一△降压启动控制线路

相关知识一堆栈存储器

在FX2N系列PLC中有11个存储器,专门用来存储程序运算得中间结果，称为堆栈

存储器。MPS、MRD、MPP就是对堆栈存储器进行操作得指令，其助记符、逻辑功能

见表2、16。

表2、16堆栈指令

助记符指令名称逻辑功能操作数步数

运算器结果送入堆栈第一级单元；

MPS进栈无1

堆栈各级数据依次下移到下一级单元

将堆栈第一级单元得数据送入运算器；

MRD读栈无1

堆栈各级数据不发生上移或下移

将堆栈第一级单元得数据送入运算器;

MPP出栈无1

堆栈各级数据依次上移到上一级单元

PLC中运算器与堆栈交换数据得过程如图2、43所示。

堆栈指令得使用说明：

(l)MPS、MPP应该成对使用，并且连续使用不能超过11次,否则数据溢出丢失。

(2)使用堆栈指令时，如果其后就是单个触点，需用AND或ANI指令;如果其后就是

电路块，则在电路块得始点用LD或LDI指令，然后用块与指令ANB。

在图2、44所示得程序中，因为X0控制输出继电器Y0〜Y4,所以X0得状态要使

用5次。因此，在“0LDX0”指令语句后先用MPS指令将X0得状态存入堆栈第

一级单元。

X000X00I0LDxooo

___II________11____________

11/11进伐1MPS

MPS/2ANDX001

X0023OUTY000

------------(Y001>读校

/-II----4MRD

/5ANDX002

/X003

OUTY001

MRD------------(Y002\读栈

~II----MRD

\

X0048ANDX003

~II----------------(Y003>读栈9