可编程控制器技术（第三版）课件 任务六 PLC实现物料输送线控制

可编程控制器技术(第三版)

——PLC实现物料输送线控制主编何琼任务六PLC实现物料输送线控制任务目标任务描述任务实施任务检查与评价知识链接巩固与拓展

任务目标（1）了解PLC产生的背景、发展过程及在工业控制领域中的应用现状。（2）熟悉三菱FX系列PLC外观，能正确进行输入输出器件的接线（3）初步掌握PLC的硬件组成结构。（4）提高自我学习、信息处理等方法能力。任务描述任务内容

图为物料输送线，要求运输带电机启动2秒后，皮带秤电机才能转动送料。同样地，只有当皮带秤电机停止8秒后，输送带上的物料才能运空，输送带电机才能停止。

另外增加了两点：一是生产任务中规定了产品数量，根据这个数量确定生产车数，在自动生产过程中如果生产车数达到规定值，生产线停机。二是能实现手动和自动切换控制。任务描述实施条件教学做一体化教室，PLC实训装置（含FX3U-48MRPLC基本单元)，个人计算机（安装有PLC编程软件），电工常用工具若干，连接导线。任务实施步骤一

准备工作通电检查实训装置是否正常，检查PLC与计算机的连接是否正常，置PLC于“STOP”状态。步骤二读懂控制要求本任务物料输送线分为自动/手动两种控制方式。物料称量完成后，在自动/手动方式下对皮带秤电动机和输送带电动机进行启停控制操作。

任务实施当采用手动控制方式时，物料称量完毕后，人工操作皮带秤电动机和输送带电动机的启停。当采用自动控制方式时，电子秤在物料称量完成后向PLC输出一个信号，PLC启动输送带电动机M2，2s后启动皮带秤电动机M1，皮带秤上的输送完成后，电子秤显示重量为零并向PLC发出秤空信号，此时皮带秤停转，8s后，输送带电动机停机。可以看出，自动方式控制的过程与手动操作的要求是一样的，仅仅是操作过程由PLC完成，而不需要人工干预。任务实施步骤三设计PLC控制I/O分配表自动/手动控制物料输送线I/O分配表见下表所示。本任务增加了如下一些I/O信号：（1）转换开关SA1作为自动/手动转换，接通时为自动方式，断开时为手动方式。（2）开关S1是物料称量完成输入信号，当称量值达到设定值时接通，否则断开。（3）开关S2是皮带秤物料输送完成信号，当皮带秤称量值变为零时接通，否则断开。（4）皮带秤电动机M1运转时指示灯点亮指示，电动机停转时熄灭。（5）输送带电动机M2运转时指示灯点亮指示，电动机停转时熄灭。

类别元件I/O点编号备注输入SA1X0自动/手动开关SB11X1M1电动机启动按钮SB12X2M1电动机停止按钮SB21X3M2电动机启动按钮SB22X4M2电动机停止按钮SB3X5输送线紧急停车按钮S1X6物料称量完成S2X7皮带秤物料空输出KM1Y1接触器KM2Y2接触器HL1Y3M1电动机运行指示灯HL2Y4M2电动机运行指示灯任务实施步骤四画出I/O硬件接线图下图物料输送线自动/手动控制PLC的I/O硬件接线图，从实际安全角度考虑，输入开关中的停机和紧急停车均采用常闭按钮接入，在设计梯形图程序要予以注意。

任务实施步骤五

设计控制面板控制面板设计图如下图所示。其中SA1为自动/手动转换开关。

任务实施步骤六

设计梯形图程序物料输送线增加了车次记录与自动/手动控制后其梯形图如图下图所示。任务实施任务实施任务实施步骤七下载程序打开编程软件GXWorks2，正确将程序输入并下载到PLC。步骤八

运行程序，整体调试。将PLC的运行方式置于“RUN”位置。小组成员打开手动/自动开关SA1，分别在自动/手动下按下相应按钮观察物料输送线的运行情况，并记下运行结果。步骤九整理技术文件任务检查与评价一级指标比例二级指标比例得分电路设计及接线20%1.I/O地址分配5%

2.设计硬件接线图5%

3.控制面板设计情况5%

4.接线情况5%

程序设计与输入40%1.梯形图设计20%

2.指令表使用5%

3.编程软件使用5%

4.程序输入与下载10%

系统整体运行调试30%1.正确通电5%

2.系统模拟调试10%

3.故障排除15%

职业素养与职业规范10%1.设备操作规范性2%

2.材料利用效率，接线及材料损耗2%

3.工具、仪器、仪表使用情况2%

4.现场安全、文明情况2%

5.团队分工协作情况2%

总计100%知识链接一、PLS与PLF指令

上升沿和下降沿

扫描周期一个扫描周期很短，为1ms或稍长一点的时间。知识链接1.PLS指令时序图梯形图知识链接2.PLF指令时序图梯形图知识链接时序图（1）PLS、PLF指令目标元件为Y、M（特殊辅助继电器不许）。（2）PLS：当信号出现上升沿时，目标元件接通一个扫描周期。PLF：当信号出现下降沿时，目标元件接通一个扫描周期。（3）指令2个程序步长。（4）PLS指令构成分频电路。知识链接

采用启保停电路的通电延时电路SET、RST指令的通电延时电路（5）PLS指令应用于通电延时知识链接（6）PLF指令应用断电延时。采用启保停电路的断电延时电路采用SET、RST指令的断电延时电路二.LDP与LDF指令知识链接1.LDP：读取信号上升沿，在输入信号上升沿指令输出脉冲。2.LDF：读取信号下降沿，在输入信号下降沿指令输出脉冲。知识链接（1）LDP、LDF指令直接与母线连接。（2）LDP、LDF指令的编程元件：X、Y、M、S、D□.b、T、C。（3）LDP、LDF指令的脉冲输出均为一个扫描周期。

三.ANDP与ANDF指令1.ANDP指令：相与的输入信号上升沿时接通一个扫描周期。知识链接时序图梯形图三.ANDP与ANDF指令2.ANDF指令：相与的输入信号下降沿时接通一个扫描周期。知识链接时序图梯形图知识链接（1）ANDP、ANDF不直接连接母线，而与其它元件串联。（2）指令用于编程元件X、Y、M、S、T、C。（3）指令2个程序步长。四.ORP与ORF指令1.ORP指令：相或的输入信号上升沿时接通一个扫描周期。知识链接时序图梯形图四.ORP与ORF指令2.ORF指令：相或的输入信号下降沿接通一个扫描周期。知识链接时序图梯形图知识链接（1）ORP、ORF可以直接连接母线，处于并联的位置。（2）指令用于编程元件X、Y、M、S、T、C。（3）指令2个程序步长。五.MEP与MEF指令知识链接1.MEP指令

MEP，检测运算结果上升沿输出指令，即检测到前的运算结果由0→1（上升沿）瞬间，输出一个脉冲，如图2-4-19为其梯形图所示。“↑”是MEP指令在梯形图中的表现形式，它的作用是检测“↑”之前运算结果的上升沿，如果检测到上升沿则通过M0输出一个脉冲。2.MEF指令

MEF，检测运算结果下降沿输出指令，即检测到MEP指令前的运算结果由1→0（下降沿）瞬间，输出一个脉冲，如图2-4-19为其梯形图所示。“↓”MEF指令在梯形图中的表现形式，它的作用是检测“↓”之前运算结果的下降沿，如果检测到下降沿则通过M1输出一个脉冲。五.MEP与MEF指令知识链接知识链接（1）MEP与MEF是FX3U系列PLC独有的指令，FX2N系列PLC不支持此指令。（2）MEP与MEF是将运算结果脉冲化指令，不需要带任何软元件。六.计数器C知识链接计数器是一种在程序中对输入条件脉冲前沿进行计数的软元件。是FX3U系列和FX2N系列PLC系列PLC的计数器分为通用计数器和高速计数器两种，其分配区间为C0～C255。11.通用计数器（1）16位计数器

16位计数器只能进行递加计数.其地址为C0～C199，当计数值达到设定值时，计数器输出触点接通。

C0～C99是断电复位型，掉电后PLC不保存当前的计数值和输出状态，上电后这些值被清零。

C100～C199是断电保持型，掉电后当前计数值和输出状态被保存，上电后计数器的值恢复为掉电前的状态。16位计数器的设定值可以用10进制数直接设定，也可以通过数据寄存器设定，计数值范围在1～32767之间。六.计数器C知识链接16位计数器工作过程示意图

梯形图六.计数器C知识链接（2）32位双向计数器

32位双向计数器可以进行加计数或减计数，其地址为C200～C234，其中C200～C219为断电复位型，C220～C234为断电保持型。

32位双向计数器可用常数K或数据寄存器D的内容作为设定值，设定的范围是：-2147483648～+2147483647。使用数据寄存器设定计数值时，须使用两个地址相邻的数据寄存器。

C200～C234分别对应特殊辅助继电器M8200～M8234，当特殊辅助继电器接通（置1）时，双向计数器为减计数器，断开（置0）时，为加计数器。六.计数器C知识链接32位双向计数器的计数过程是：递加计数时，若计数值达到设定值，动合触点接通并保持。递减计数时，若计数值达到设定值，动合触点断开。32位双向计数器工作过程示意图六.计数器C知识链接2.高速计数器

高速计数器编号为C235～C255，共有21个，高速计数器均为32位双向计数器，PLC的8个输入端X0～X7作为21个高速计数器共用输入端，X0～X7输入端子不能同时用于多个计数器，在程序中只能分配给一个高速计数器使用。一旦某输入端子被分配给某高速计数器，需要使用该输入端子的其他高速计数器因为没有输入端子可用而不能在程序中使用。高速计数器的应用是基于被测信号频率高于PLC的扫描频率而提出来的，因此高速计数器输入信号的处理不能采用循环扫描的工作方式，而是按照中断方式运行的，所以高速计数器是特殊的编程元件。

知识链接（1）对于递加计数器而言，当计数器动作后，如果计数输入仍继续，计数器也不再计数，保持在设定值上直到用复位指令复位清零；如果停止驱动计数，计数器的触点也仍将保持动作状态，若要是触点复位，必须要使用复位指令。知识链接（2）计数器与定时器组合应用时序图梯形图知识链接（3）计数器与闪烁电路组合应用时序图

梯形图按下按钮X1，M1被置位，产生Y1的OFF为0.5S，ON为1S的脉冲。Y1反复5次为ON和OFF后，计数器触点动作，M1复位，动作自动停止。按X2复位计数器。巩固与拓展

一、

巩固自测制作一个两人用的抢答比赛装置。要求，A先生使用的按钮（接X1），B先生使用的按钮为（接X2），随着开始口令而同时按按钮，只有先按到10次的一方其指示灯才亮。假设到达10次后，对方的计数器会被停止，不再计数。各计数器都用按钮（接X3）来复