《PLC應用技術(shù)》課件第五單元數(shù)據(jù)處理類應用指令

1、第五單元 數(shù)據(jù)處理類應用指令,任務一 用PLC應用指令實現(xiàn)電動機的Y-啟動控制,任務二 用PLC實現(xiàn)閃光燈的閃光頻率控制,任務三 密碼鎖,任務四 簡易定時報時器,任務五 外置數(shù)計數(shù)器,任務六 四則運算應用,任務七 彩燈控制電路,任務九 步進電動機控制,任務八 流水燈光控制,任務十 用單按鈕實現(xiàn)五臺電動機的啟?？刂?任務十一 外部故障診斷電路,任務一 用PLC應用指令實現(xiàn)電動機的Y-啟動控制,一、任務提出 本任務將利用應用指令實現(xiàn)電動機的Y-起動控制。任務要求如下。 按電動機Y-啟動控制要求，通電時電動機Y形啟動；當轉(zhuǎn)速上升到一定程度，電動機形運行。另外，啟動過程中的每個狀態(tài)間應具有一定時間的間

2、隔。,二、原理分析 為了實現(xiàn)任務，設(shè)置起動按鈕為X0，停止按鈕為Xl；電路主(電源)接觸器KMl接于輸出口Y0，電動機Y接法接觸器KM2接于輸出口Y1，電動機接法接觸器KM3接于輸出口Y2，如圖5-1所示，輸入輸出點分配表見表5-1。,圖5-1 電動機的Y-啟動控制電路,表5-1 輸入輸出點分配表,按照電機Y起動控制要求，通電時Y0、Y1應為ON(傳送常數(shù)為1+2=3)，電動機Y形啟動；當轉(zhuǎn)速上升到一定程度，斷開Y0、Y1，接通Y2(傳送常數(shù)為4)。然后接通Y0、Y2(傳送常數(shù)為1+4=5)，電動機形運行。停止時，各輸出均為OFF，應傳送常數(shù)為0。另外，啟動過程中的每個狀態(tài)間應有時間間隔，時間

3、間隔由電機起動要求決定，這里假設(shè)起動時間為8s，Y轉(zhuǎn)換時間為2s，設(shè)計出梯形圖如圖5-2所示。,圖5-2 用PLC應用指令實現(xiàn)電動機的Y -啟動的梯形圖,三、知識鏈接 1位元件和字元件 輸入繼電器X、輸出繼電器Y、輔助繼電器M、狀態(tài)繼電器S等編程元件在可編程控制器內(nèi)部反映的是“位”的變化，稱為“位元件”。各種數(shù)據(jù)存儲器，一定量的位軟元件組合在一起也可用作數(shù)據(jù)的存儲，定時器T、計數(shù)器C的當前值寄存器也可用于數(shù)據(jù)的存儲。上述這些能處理數(shù)值數(shù)據(jù)的元件統(tǒng)稱為“字元件”。 2位組合元件 位組合元件是一種字元件。位組合元件表達為KnX、KnY、KnM、KnS等形式，式中Kn指有n組這樣的數(shù)據(jù)。如KnX0表

4、示位組合元件是由從X0開始的n組位元件組合。若n為1，則K1X0指由X3、X2、X1、X0四位輸入繼電器的組合；若n為2，則K2X0是指X7X0八位輸入繼電器組合；若n為4，則K4X0是指X17X10、X7X0十六位輸入繼電器的組合。,3應用指令的格式 FX2N系列PLC在梯形圖中使用功能框表示應用指令。圖5-3a是應用指令的梯形圖示例。指令的功能是：當M8002接通時，十進制常數(shù)123將被送到輔助繼電器M7M0中去，相當于用基本指令實現(xiàn)的程序如圖5-3b。,圖5-3 用應用指令與基本指令實現(xiàn)同樣任務的比較,編號 應用指令用編號FNC00FNC294表示，并給出對應的助記符。例如FNC12的助

5、記符是MOV（傳送），F(xiàn)NC45的助記符是MEAN（平均）。 助記符 指令名稱用助記符的形式，應用指令的助記符是該指令的英文縮寫詞。如傳送指令“MOVE”簡寫為MOV。采用這種方式容易了解指令的功能。如圖5-4中的助記符MOV、DMOVP，其中DMOVP中的“D”表示數(shù)據(jù)長度、“P”表示執(zhí)行形式。,圖5-4 說明助記符的梯形圖,數(shù)據(jù)長度 應用指令按處理數(shù)據(jù)的長度分為16位指令和32位指令。其中32位指令在助記符前加“D”，助記符前無“D”符號的為16位指令，例如：MOV是16位指令，DMOV是32位指令。 執(zhí)行形式 應用指令有脈沖執(zhí)行型和連續(xù)執(zhí)行型。在指令助記符后標有“P”的為脈沖執(zhí)行型，無“

6、P”的為連續(xù)執(zhí)行型，例如：MOV是連續(xù)執(zhí)行型16位指令，MOVP是脈沖執(zhí)行型16位指令，而DMOVP是脈沖執(zhí)行型32位指令。脈沖執(zhí)行型指令在執(zhí)行條件滿足時僅執(zhí)行一個掃描周期。這點對數(shù)據(jù)處理有很重要的意義。比如一條加法指令，在脈沖執(zhí)行時，只將加數(shù)和被加數(shù)做一次加法運算。而連續(xù)型加法運算指令在執(zhí)行條件滿足時，每一個掃描周期都要相加一次。,操作數(shù) 操作數(shù)是應用指令涉及或產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。有的應用指令沒有操作數(shù)，大多數(shù)應用指令有1到4個操作數(shù)。操作數(shù)分為源操作數(shù)、目標操作數(shù)及其他操作數(shù)。 源操作數(shù)是指令執(zhí)行后不改變其內(nèi)容的操作數(shù)，用S表示。 目標操作數(shù)是指令執(zhí)行后將改變其內(nèi)容的操作數(shù)，D表示目標操作數(shù)。m與

7、n表示其他操作數(shù)。其他操作數(shù)常用來表示常數(shù)或者對源操作數(shù)和目標操作數(shù)作出補充說明。 K為十進制常數(shù)，H為十六進制常數(shù)。,圖5-5 應用指令格式,四、任務實施 1按圖5-1連接PLC與輸入按鈕，并連接PLC的電源，確保無誤。 2輸入圖5-2的梯形圖，檢查無誤后運行程序。 3按下與X0相連接的按鈕SB1，模擬Y -啟動的啟動信號，仔細觀察輸出繼電器Y0Y2的狀態(tài)變化是否符合Y -啟動的要求。 4按下與X1相連接的按鈕SB2，模擬Y -啟動的停機信號，仔細觀察輸出繼電器Y0Y2的狀態(tài)變化是否符合Y -啟動的停機要求。,任務二 用PLC實現(xiàn)閃光燈的閃光頻率控制,一、任務提出 利用PLC應用指令構(gòu)成一個

8、閃光信號燈，改變輸入口所接置數(shù)開關(guān)可改變閃光頻率。（即信號燈亮ts，熄ts）。 二、原理分析 4個置數(shù)開關(guān)（按鈕）分別接于X0X3，X10為啟停開關(guān)，啟停開關(guān)X10選用帶自鎖的按鈕，信號燈接于Y0。輸入輸出點分配表見表5-2。 表5-2輸入輸出點分配表,PLC接線圖如圖5-6a。梯形圖如圖5-6b所示。圖中第一行為變址寄存器清零，上電時完成。第二行從輸入口讀入設(shè)定開關(guān)數(shù)據(jù)，變址綜合后送到定時器T0的設(shè)定值寄存器D0，并和第三行配合產(chǎn)生D0時間間隔的脈沖。,圖5-6 閃光信號燈的閃光頻率控制,三、知識鏈接 1編程元件數(shù)據(jù)寄存器(D) 數(shù)據(jù)寄存器(D)是用于存儲數(shù)值數(shù)據(jù)的字元件，其數(shù)值可通過應用指

9、令、數(shù)據(jù)存取單元(顯示器)及編程裝置讀出與寫入。這些寄存器都是16位(最高位為符號位，可處理數(shù)值范圍為-32，768+32，767)的，如將2個相鄰數(shù)據(jù)寄存器組合，可存儲32位(最高位為符號位，可處理數(shù)值范圍為-2，147，483，648+2，147，483，647)的數(shù)值數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)寄存器有以下幾類。 通用數(shù)據(jù)寄存器(D0D199共200點) 通用數(shù)據(jù)寄存器一旦寫入數(shù)據(jù)，只要不再寫入其他數(shù)據(jù)，其內(nèi)容就不會變化。但是在PLC從運行到停止或停電時，所有數(shù)據(jù)被清除為0（如果驅(qū)動特殊輔助繼電器M8033，則可以保持）。 斷電保持數(shù)據(jù)寄存器(D200D7999共7800點) 只要不改寫，無論PLC是從運

10、行到停止，還是停電時，斷電保持數(shù)據(jù)寄存器將保持原有數(shù)據(jù)而不丟失。 以上的設(shè)定范圍是出廠時的設(shè)定值。數(shù)據(jù)寄存器的掉電保持功能也可通過外圍設(shè)備設(shè)定，實現(xiàn)通用斷電保持或斷電保持通用的調(diào)整轉(zhuǎn)換。,特殊數(shù)據(jù)寄存器(D8000D8255共256點) 特殊數(shù)據(jù)寄存器供監(jiān)控機內(nèi)元件的運行方式用。在電源接通時，利用系統(tǒng)只讀存儲器寫入初始值。例如，在D8000中，存有監(jiān)視定時器的時間設(shè)定值。它的初始值由系統(tǒng)只讀存儲器在通電時寫入。要改變時可利用傳送指令寫入，如圖5-7所示。,圖5-7 特殊數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)寫入,文件寄存器（D1000D7999） 文件寄存器以500點為單位，可被外部設(shè)備存取。文件寄存器實際上被設(shè)置為

11、PLC的參數(shù)區(qū)，它與斷電保持數(shù)據(jù)寄存器是重疊的，保證數(shù)據(jù)不丟失。,2編程元件變址寄存器（V，Z） 變址寄存器V、Z和通用數(shù)據(jù)寄存器一樣，是進行數(shù)值數(shù)據(jù)讀、寫的16位數(shù)據(jù)寄存器。主要用于運算操作數(shù)地址的修改，F(xiàn)X2N的V和Z各8點，分別為V0V7、Z0Z7。 進行32位數(shù)據(jù)運算時，將兩者結(jié)合使用，指定Z為低位，組合成為(V，Z)，如圖5-8所示。,變址寄存器應用如5-9，執(zhí)行該程序時，若X0為ON，則D15和D26的數(shù)據(jù)都為K20。,圖5-8 變址寄存器（V，Z）的結(jié)合,5-9 變址寄存器應用,四、任務實施 1按圖5-6a連接PLC與4個帶自鎖的按鈕、輸出閃光燈，并連接PLC的電源，確保接線無誤

12、。 2輸入圖5-6b的梯形圖，檢查無誤后運行程序。 3程序運行時分別設(shè)置撥碼開關(guān)的值為09，仔細觀察輸出繼電器Y0的狀態(tài)變化是否符合閃光燈的要求。,任務三 密碼鎖,一、任務提出 利用PLC實現(xiàn)密碼鎖控制。密碼鎖有3個置數(shù)開關(guān)（12個按鈕），分別代表3個十進制數(shù)，如所撥數(shù)據(jù)與密碼鎖設(shè)定值相符合，則3s后開啟鎖，20s后，重新上鎖。 二、原理分析 用比較指令實現(xiàn)密碼鎖的控制系統(tǒng)。置數(shù)開關(guān)有12條輸出線，分別接入X0X13，其中X0X3代表第一個十進制數(shù)；X4X7代表第二個十進制數(shù)；X10X13代表第三個十進制數(shù)，密碼鎖的控制信號從Y0輸出，輸入輸出點分配見表5-3。 表5-3 輸入輸出點分配表,密

13、碼鎖的密碼由程序設(shè)定，假定為K283，從K3X0上送入的數(shù)據(jù)應和它相等，這可以用比較指令實現(xiàn)判斷，密碼鎖的開啟由Y0的輸出控制。梯形圖如圖5-12。,圖5-12 密碼鎖梯形圖,三、知識鏈接 1比較指令CMP 比較指令CMP是比較二個源操作數(shù)S1和S2的代數(shù)值大小，結(jié)果送到目標操作數(shù)D D+2中。CMP指令的說明如圖5-13。,圖5-13 CMP指令的說明,使用CMP指令時應注意： CMP指令中的 S1和S2可以是所有字元件，D為Y、M、S。 當比較指令的操作數(shù)不完整(若只指定一個或兩個操作數(shù))，或者指定的操作數(shù)不符合要求(例如把X、D、T、C指定為目標操作數(shù))，或者指定的操作數(shù)的元件號超出了允

14、許范圍等情況，用比較指令就會出錯。 如要清除比較結(jié)果，要采用復位RST指令。如圖5-14所示。在不執(zhí)行指令，需清除比較結(jié)果時，也要用RST或ZRST復位指令。,圖5-14 比較指令清除比較結(jié)果,2區(qū)間復位指令ZRST 區(qū)間復位指令ZRST將Dl，D2指定的元件號范圍內(nèi)的同類元件成批復位，目標操作數(shù)可取T，C和D(字元件)或Y，M，S(位元件)。D1和D2指定的應為同一類元件，D1的元件號應小于D2的元件號。如果D1的元件號大于D2的元件號，則只有D1指定的元件被復位。 雖然ZRST指令是16位處理指令，Dl，D2也可以指定32位計數(shù)器。如圖5-15所示，將M0M100的101位全部清0。,圖5

15、-15 ZRST指令說明,3傳送比較指令的基本用途 用來獲得程序的初始工作數(shù)據(jù) 用來進行機內(nèi)數(shù)據(jù)的存取管理 用來運算處理結(jié)果并向輸出端口傳送 用來比較指令以建立控制點,四、任務實施 112個帶自鎖的按鈕分別連接到PLC的X13X0、輸出用指示燈代替，并連接PLC的電源，確保無誤。 2輸入圖5-12的梯形圖，檢查無誤后運行程序。 3先不操作輸入按鈕，觀察輸出繼電器Y0的狀態(tài)有無變化。 4設(shè)置輸入開關(guān)的值為十進制數(shù)K283（二進制數(shù)0001 0001 1011），即X10、X4、X3、X1、X0為ON，其余為OFF，仔細觀察輸出繼電器Y0的狀態(tài)變化是否符合密碼鎖的要求。 5設(shè)置輸入開關(guān)的值為除了十

16、進制數(shù)K283（二進制數(shù)0001 0001 1011）外的任何數(shù)，仔細觀察輸出繼電器Y0的狀態(tài)變化，密碼鎖是否能打開。,任務四 簡易定時報時器,一、任務提出 利用計數(shù)器與比較指令，設(shè)計24h可設(shè)定定時時間的住宅控制程序（每15min為一設(shè)定單位，則24h共有96個時間單位）。要求實現(xiàn)如下控制。 早上6點半，鬧鐘每秒響一次，10s后自動停止。 9：0017：00，啟動住宅報警系統(tǒng)。 晚上6點打開住宅照明。 晚上10點關(guān)閉住宅照明。 二、原理分析 設(shè)X0為起停開關(guān)；X1為15min快速調(diào)整與試驗開關(guān)；X2為格數(shù)設(shè)定的快速調(diào)整與試驗開關(guān)。時間設(shè)定值為鐘點數(shù)4。使用時，在0：00時啟動定時器。輸入輸出

17、點分配見表5-4。 表5-4 輸入輸出點分配表,梯形圖如圖5-16所示。圖中，C0為15min計數(shù)器，當按下X0時，C0當前值每過1s加1，當C0當前值等于設(shè)定值K900時，即為15min。C1為96格計數(shù)器，它的當前值每過15min加1，當C1當前值等于設(shè)定值K96時，即為24h。另外十進制常數(shù)K26、K36、K68、K72、K88分別為6：30、9：00、17：00、18：00和22：00的時間點。梯形圖中X1為15min快速調(diào)整與試驗開關(guān)，它每過10ms加1（M8011）；X2為格數(shù)設(shè)定的快速調(diào)整與試驗開關(guān)，它每過100ms加1（M8012）。,圖5-16 簡易定時報時器梯形圖,三、知識

18、鏈接 1區(qū)間比較指令ZCP 區(qū)間比較指令ZCP是將一個數(shù)據(jù)S與兩個源數(shù)據(jù)S1和S2間的數(shù)據(jù)進行代數(shù)比較，比較結(jié)果在目標操作數(shù)D D+2中表示出來，說明如圖5-17所示。,圖5-17ZCP指令的說明,使用ZCP指令時應注意： CMP指令中的 S1和S2可以是所有字元件，D為Y、M、S。 源S1的內(nèi)容比源 S2的內(nèi)容要小，如果S1比S2大，則S2被看作與S1一樣大。 如要清除比較結(jié)果，要采用復位RST指令。在不執(zhí)行指令，需清除比較結(jié)果時，也要用RST或ZRST復位指令。,2觸點型比較指令 FX2N系列比較指令除了前面使用的比較指令CMP、區(qū)間比較指令ZCP外，還有觸點型比較指令。觸點型比較指令相當

19、于一個觸點，執(zhí)行時比較源操作數(shù)S1和S2，滿足比較條件則觸點閉合。源操作數(shù)S1和S2可以取所有的數(shù)據(jù)類型。以LD開始的觸點型比較指令接在左側(cè)母線上，以AND開始的觸點型比較指令與別的觸點或電路串聯(lián)，以O(shè)R開始的觸點型比較指令與別的觸點或電路并聯(lián)，各種觸點型比較指令見表5-5。,表5-5各種觸點型比較指令,在圖5-18a中，當C10的當前值等于20時，Y0被驅(qū)動，D200的值大于十進制數(shù)K30且X0為ON時，Y1被SET指令置位。在圖5-18b中，當X10為ON且D100的值大于十進制數(shù)K58時，Y0被RST指令復位，X1為ON或十進制數(shù)K10大于C0的當前值時，Y1被驅(qū)動。,圖5-18觸點型比

20、較指令說明,四、任務實施 1將PLC的X0X2外接3個自鎖按鈕，輸出繼電器Y0Y2的驅(qū)動設(shè)備用3個指示燈代替，并連接PLC的電源，確保無誤。 2輸入圖5-16的梯形圖，檢查無誤后運行程序。 3按下X2，利用格數(shù)設(shè)定的快速調(diào)整與試驗開關(guān)調(diào)試程序，觀察輸出繼電器Y0Y2的狀態(tài)變化情況。再按下X2，停止格數(shù)設(shè)定的快速調(diào)整與試驗。 4按下X1，利用15min快速調(diào)整與試驗開關(guān)調(diào)試程序，觀察輸出繼電器Y0Y2的狀態(tài)變化情況。再按下X1，停止15min快速調(diào)整與試驗。 5在0：00點時，按下X0，啟動定時報時器工作。,任務五 外置數(shù)計數(shù)器,一、任務提出 在一些工業(yè)控制場合，希望計數(shù)器能在程序外由現(xiàn)場操作人

21、員根據(jù)工藝要求臨時設(shè)定，這就需要一種外置數(shù)計數(shù)器，本任務利用比較傳送類應用指令設(shè)計這樣一種外置數(shù)計數(shù)器。 二、原理分析 輸入輸出點分配見表5-6，二位撥碼開關(guān)接于X0X7，通過它可以自由設(shè)定數(shù)值在99以下的計數(shù)值；X10為計數(shù)脈沖；X11為起停開關(guān)。Y0為計數(shù)器C0的控制對象，當計數(shù)器C0的當前值與由撥碼開關(guān)設(shè)定的計數(shù)器設(shè)定值相同時，Y0被驅(qū)動。 表5-6 輸入輸出點分配表,梯形圖如圖5-19所示。C0計數(shù)值是否與外部撥碼開關(guān)設(shè)定值一致，是借助比較指令實現(xiàn)的。須注意的是，撥碼開關(guān)送入的值為BCD碼，要用二進制轉(zhuǎn)換指令進行數(shù)制的變換。因為比較操作只對二進制數(shù)有效。,圖5-19外置數(shù)計數(shù)器梯形圖,

22、三、知識鏈接 1二進制數(shù)與BCD碼變換指令 BCD碼到二進制數(shù)變換指令（BIN） BIN指令的使用如圖5-20a所示。當X0=ON時，將源元件K2X0中BCD碼轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)送到目標元件D10中去。,二進制數(shù)到BCD碼變換指令（BCD） BCD變換指令的說明如圖5-20b所示。當X0=ON時，源元件D10中的二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成BCD碼送到目標元件Y7Y0中去。,圖5-20二進制與BCD碼變換指令說明,2數(shù)據(jù)交換指令XCH 數(shù)據(jù)交換指令XCH在指定的目標軟元件間進行數(shù)據(jù)交換。如圖5-21所示，當X0為ON時，將十進制數(shù)20傳送給D0，十進制數(shù)30傳送給D1，所以D0和D1中的數(shù)據(jù)分別為20和30；當

23、X1為ON時，執(zhí)行數(shù)據(jù)交換指令XCH，目標元件D0和D1中的數(shù)據(jù)分別為30和20。即D0和D1中的數(shù)據(jù)進行了交換。,圖5-21數(shù)據(jù)交換指令XCH說明,3塊傳送指令BMOV 塊傳送指令BMOV是從源操作數(shù)指定的軟元件開始的n點數(shù)據(jù)傳送到指定的目標操作數(shù)開始的n點軟元件。如果元件號超出允許的元件號范圍，數(shù)據(jù)僅傳送到允許的范圍內(nèi)。如圖5-22所示，如果指令執(zhí)行前D0到D2中的數(shù)據(jù)分別為十進制數(shù)100、200、300，則當X0為ON時，執(zhí)行塊傳送指令BMOV，目標元件D10到D12中的數(shù)據(jù)也分別為100、200、300，即將D0D2中的數(shù)據(jù)傳送給了D10D12。,圖5-22塊傳送指令BMOV說明,使用

24、BMOV指令時應注意： BMOV指令中的源操作數(shù)與目標操作數(shù)是位組合元件時，源操作數(shù)與目標操作數(shù)要采用相同的位數(shù)，如圖5-23a所示。 在傳送的源操作數(shù)與目標操作數(shù)的地址號范圍重疊的場合，為了防止輸送源數(shù)據(jù)沒傳送就被改寫，PLC自動確定傳送順序，如圖5-23b中的順序。 利用BMOV指令可以讀出文件寄存器(D1000D7999)中的數(shù)據(jù)。,圖5-23塊傳送指令使用說明,4多點傳送指令FMOV 多點傳送指令FMOV是將源操作數(shù)指定的軟元件的內(nèi)容向以目標操作數(shù)指定的軟元件開頭的n點軟元件傳送。 n點軟元件的內(nèi)容都一樣，如圖5-24a所示，將D0D99共100個軟元件的內(nèi)容全部置為0。,圖5-24

25、FMOV指令說明,5移位傳送指令SMOV 移位傳送指令SMOV將4位十進制源數(shù)據(jù)S中指定位數(shù)的數(shù)據(jù)，傳送到4位十進制目的操作數(shù)中指定的位置。如圖5-24b所示，將源數(shù)據(jù)（二進制數(shù)）的BCD碼變換值從其第4位（m1=4）起將低位的2位部分（m2=2）作為目標的第3位（n=3）的開頭傳送，并將其變?yōu)槎M制數(shù)。假設(shè)SMOV指令執(zhí)行前，D1中的內(nèi)容為0011 1000 0111 0110，D2中的內(nèi)容為1001 0001 0010 0100，則當X0為ON時SMOV指令執(zhí)行，將D1中的第4位0011起將低位的2位部分即0011 1000作為目標D2的第3位的開頭傳送，所以D2的內(nèi)容變?yōu)?001 001

26、1 1000 0100并將其變?yōu)槎M制數(shù)。,圖5-24 SMOV指令說明,6取反傳送指令CML 取反傳送指令CML將源元件S中的數(shù)據(jù)逐位取反(10，01)，并傳送到指定目標D。如圖5-24c所示，若D0中的數(shù)據(jù)在CMP指令執(zhí)行前為1001 0001 0010 0100，則當X0為ON時，Y3Y0的數(shù)據(jù)變?yōu)?011。,圖5-24 CML指令說明,四、任務實施 1將二個撥碼開關(guān)連接到PLC的X7X0（若無撥碼開關(guān)，可用帶自鎖的按鈕替代），計數(shù)脈沖（由函數(shù)發(fā)生器產(chǎn)生）連接到X10，起停開關(guān)連接到X11，輸出用指示燈代替，如圖5-25所示，并連接PLC的電源，確保無誤。 2輸入圖5-19的梯形圖，檢查

27、無誤后運行程序。 3先不操作撥碼開關(guān)或輸入按鈕，觀察輸出繼電器Y0的狀態(tài)。 4按下X11，分別設(shè)置撥碼開關(guān)的值為BCD碼10和90，仔細觀察輸出繼電器Y0的狀態(tài)變化，體會外置數(shù)計數(shù)器的設(shè)定值。,圖5-25 外置數(shù)計數(shù)器PLC接線圖,任務六 四則運算應用,一、任務提出 用PLC完成以下算式中加、乘、除的運算：,二、原理分析 能進行四則運算是計算機的基本功能，可編程控制器當然也應具備四則運算的能力。上式中“X”用輸入端口K2X0表示，代表送入的二進制數(shù)，運算結(jié)果輸送到輸出口K2Y0，用X20為起停開關(guān)。輸入輸出點分配見表5-7。 表5-7 輸入輸出點分配表,梯形圖如圖5-27所示。,圖5-27 四

28、則運算梯形圖,三、知識鏈接 1二進制加法指令ADD 加法指令ADD是將指定的源元件中的二進制數(shù)相加，結(jié)果送到指定的目標元件中去，如圖5-28所示。當執(zhí)行條件0為ON時， D10+D12 D14。 2二進制減法指令SUB 減法指令SUB是將指定的源元件中的二進制數(shù)相減，結(jié)果送到指定的目標元件中去。SUB減法指令的說明如圖5-28表示。當執(zhí)行條件1由OFFON時， D0一K119D0。,圖5-28 二進制加法、減法指令說明,3二進制乘法指令MUL 乘法指令MUL是將指定的源元件中的二進制數(shù)相乘，結(jié)果送到指定的目標元件中去。MUL乘法指令分16位和32位兩種情況。 如圖5-29所示為16位運算，執(zhí)行

29、條件X0由OFFON時，D0D2D5，D4。源操作數(shù)是16位，目標操作數(shù)是32位。當D0=8，D2= 9時，D5，D4=72。 4二進制除法指令DIV 除法指令DIV是將指定的源元件中二進制數(shù)相除，S1為被除數(shù)，S2為除數(shù)，商送到指定的目標元件D中去，余數(shù)送到D的下一個目標元件D+1。DIV除法指令使用說明如圖5-29所示。它也分16位和32位兩種情況。 當為16位運算。執(zhí)行條件X1由OFFON時，D6D8，商在D2，余數(shù)在 D3。當D6=19，D8= 3時，D2=6，D3=1。,圖5-29 二進制乘法、除法指令說明,四、任務實施 1將代表輸入置數(shù)的8個按鈕連接到PLC的X7X0、啟停開關(guān)連接

30、到X20、輸出用指示燈代替，并連接PLC的電源，確保接線無誤。 2輸入圖5-27的梯形圖，檢查無誤后運行程序。 3輸入置數(shù)先設(shè)置為0，按下啟停開關(guān)開始算術(shù)運算，觀察輸出繼電器Y0Y7的狀態(tài)。是否完成了算術(shù)運算功能。再按下啟停開關(guān)停止。 4改變輸入置數(shù)，重復第3步。觀察算術(shù)運算的結(jié)果。,任務七 彩燈控制電路,一、任務提出 經(jīng)?？吹皆S多廣告燈光、舞臺燈光以各種方式閃爍，例如：有12盞彩燈正序亮至全亮、反序熄至全熄再循環(huán)控制。本任務就是利用PLC控制燈光閃爍。 二、原理分析 彩燈共12盞，分別由Y13Y10 、Y7Y0輸出，X0為彩燈控制的啟停開關(guān)。輸入輸出點分配見表5-8。 表5-8 輸入輸出點分

31、配表,本彩燈功能用加l、減1指令及變址寄存器完成，彩燈狀態(tài)變化的時間單元為1s，用M8013實現(xiàn)。梯形圖如圖5-30所示。,圖5-30 彩燈控制梯形圖,三、知識鏈接 1加1指令（INC） 加1指令的說明如5-31a所示。當X0由OFFON時，由D指定的元件D10中的二進制數(shù)自動加1。若用連續(xù)指令時，每個掃描周期加1。 2減1指令（DEC） 減1指令的說明如圖5-31b所示。當X1由OFFON變化時，由D指定的元件D10中的二進制數(shù)自動減1。若用連續(xù)指令時，每個掃描周期減l。,圖5-31 INC、DEC指令說明,3邏輯字“與”指令（WAND） 邏輯字與指令的說明如圖5-32a所示。當X0為ON時

32、，S1指定的D10和S2指定的D12內(nèi)數(shù)據(jù)按各位對應，進行邏輯字與運算，結(jié)果存于由D指定的元件D14中。,圖5-32 WAND指令說明,4邏輯字“或”指令（WOR） 邏輯字或指令的說明如圖5-32b所示。當X1為ON時，S1指定的D10和S2指定的D12內(nèi)數(shù)據(jù)按各位對應，進行邏輯字或運算，結(jié)果存于由D指定的元件D14中。,圖5-32 WOR指令說明,5邏輯字“異或”指令（WXOR） 邏輯字異或指令的說明如圖5-32c所示。當X2為ON時，S1指定的D10和S2指定的D12內(nèi)數(shù)據(jù)按各位對應，進行邏輯字異或運算，結(jié)果存于由D指定的元件D14中。,圖5-32 WXOR指令說明,6求補指令（NEG）

33、求補指令NEG只有目標操作數(shù)，如圖5-33所示。它將D指定的數(shù)的每一位取反后再加1，結(jié)果存于同一元件，求補指令實際上是絕對值不變的變號操作。 FX系列PLC的負數(shù)用2的補碼的形式來表示，最高位為符號位，正數(shù)時該位為0，負數(shù)時該位為1，將負數(shù)求補后得到它的絕對值。,圖5-33 求補指令NEG說明,四、任務實施 1將1個帶自鎖的按鈕連接到PLC的X0、將12個彩燈連接到PLC的Y13Y10、 Y7Y0，并連接PLC的電源，確保接線無誤。 2輸入圖5-30的梯形圖，檢查無誤后運行程序。 3先不按下輸入按鈕，觀察彩燈是否有變化，理解M8034的作用。 4按下輸入按鈕，觀察彩燈的點亮情況是否符合彩燈控制

34、電路的要求。,任務八 流水燈光控制,一、任務提出 利用PLC實現(xiàn)流水燈光控制。某燈光招牌有L1L8八個燈接于K2Y0，要求當X0為ON時，燈先以正序每隔ls輪流點亮，當Y7亮后，停3s；然后以反序每隔1s輪流點亮，當Y0再亮后，停3s，重復上述過程。當X1為ON時，停止工作。 二、原理分析 流水燈光控制需要2個輸入點，8個輸出點。輸入輸出點分配見表5-9。 表5-9 輸入輸出點分配表,本任務用循環(huán)移位指令實現(xiàn)，梯形圖如圖5-36所示。,圖5-36 流水燈光控制,三、知識鏈接 1循環(huán)右移指令（ROR） 循環(huán)移位是指數(shù)據(jù)在本字節(jié)或雙字內(nèi)的移位，是一種環(huán)形移動。而非循環(huán)移位是線性的移位，數(shù)據(jù)移出部分

35、會丟失，移入部分從其他數(shù)據(jù)獲得。移位指令可用于數(shù)據(jù)的2倍乘處理，形成新數(shù)據(jù)，或形成某種控制開關(guān)。 循環(huán)右移指令ROR使16位數(shù)據(jù)、32位數(shù)據(jù)向右循環(huán)移位，如圖5-37a所示。當X4由OFFON時，D內(nèi)各位數(shù)據(jù)向右移n位，最后一次從最低位移出的狀態(tài)存于進位標志M8022中。若用連續(xù)指令執(zhí)行時，循環(huán)移位操作每個周期執(zhí)行一次。若D為指定位軟元件，只有K4(16位指令)或K8(32位指令)有效，如圖5-36中的K4Y0。,圖5-37循環(huán)移位指令（右移）,2循環(huán)左移指令（ROL） 循環(huán)左移指令ROL使16位數(shù)據(jù)、32位數(shù)據(jù)向左循環(huán)移位，如圖5-37b所示。當X1由OFFON時，D內(nèi)各位數(shù)據(jù)向左移n位，最

36、后一次從最高位移出的狀態(tài)存于進位標志M8022中。若用連續(xù)指令執(zhí)行時，循環(huán)移位操作每個周期執(zhí)行一次。若D為指定位軟元件，只有K4(16位指令)或K8(32位指令)有效。,圖5-37循環(huán)移位指令（左移）,3帶進位的右循環(huán)移位指令（RCR） 帶進位的右循環(huán)移位指令RCR的操作數(shù)和n的取值范圍與循環(huán)移位指令相同。如圖5-38a所示，執(zhí)行時，各位的數(shù)據(jù)與進位位M8022一起(16位指令時一共17位)向右循環(huán)移動n位。在循環(huán)中移出的位送入進位標志，后者又被送回到目標操作數(shù)的另一端。,圖5-38 帶進位循環(huán)移位指令（RCR操作）,4帶進位的左循環(huán)移位指令（RCL） 帶進位的左循環(huán)移位指令RCL的操作數(shù)和n

37、的取值范圍與循環(huán)移位指令相同。如圖5-38b所示，執(zhí)行時，各位的數(shù)據(jù)與進位位M8022一起(16位指令時一共17位)向左循環(huán)移動n位。在循環(huán)中移出的位送入進位標志，后者又被送回到目標操作數(shù)的另一端。,圖5-38 帶進位循環(huán)移位指令（RCL操作）,四、任務實施 1按圖5-39連接PLC與輸入開關(guān)、輸出指示燈，并連接PLC的電源，確保接線無誤。 2輸入圖5-36的梯形圖，檢查無誤后運行程序。 3按下X0的輸入按鈕，觀察L1L8的狀態(tài)變化，欣賞流水燈光。 4按下X1的輸入按鈕，結(jié)束程序運行。,圖5-39流水燈光控制PLC接線圖,任務九 步進電動機控制,一、任務提出 本任務利用PLC控制步進電動機。

38、步進電動機是一種利用電磁鐵將電脈沖信號轉(zhuǎn)換為線位移或角位移的電動機，如圖5-40所示是步進電動機工作原理示意圖，通過順序切換開關(guān)，使電動機每機繞組輪流通電，電動機轉(zhuǎn)子按照順時針方向一步一步地轉(zhuǎn)動。以三相三拍電動機為例，用PLC位移指令實現(xiàn)步進電動機正反轉(zhuǎn)和調(diào)速控制。脈沖列由Y10Y12(晶體管輸出)送出，作為步進電動機驅(qū)動電源功放電路的輸入，如圖5-41所示。,圖5-40步進電動機工作原理,圖5-41 步進電動機驅(qū)動電路,按任務要求，設(shè)置X0為啟停按鈕，X1為正反轉(zhuǎn)切換開關(guān)(X1為OFF時，正轉(zhuǎn)；X1為ON時，反轉(zhuǎn))， X2為減速按鈕，X3為增速按鈕，脈沖序列通過Y10Y12(晶體管輸出)送出

39、，輸入輸出點分配表見表5-10。 表5-10 輸入輸出點分配表,由此設(shè)計出的梯形圖如圖5-42所示，其中采用積算定時器T246是脈沖發(fā)生器，在此作為移位脈沖產(chǎn)生環(huán)節(jié)，其設(shè)定值為K2K500，定時值為2ms500ms，則步進電動機可獲得500步s2步s的變速范圍。T0為脈沖發(fā)生器設(shè)定值調(diào)整時間限制。,二、原理分析,1初始化程序 程序開始運行時，D0設(shè)置初始值為K500，M1、M0、Y11置為ON。 2步進電動機正轉(zhuǎn) 當按下X0時，啟動定時器T246，D0初始值K500作為定時器T246的設(shè)定值，X1為OFF時，每當T246完成一次定時時，按照M0的值形成正序脈沖序列，10101111010101

40、1110，可見在T246的作用下最終形成101，011，110的三拍循環(huán)。 3步進電動機反轉(zhuǎn) X1為ON時，每當T246完成一次定時時，按照M0的值形成反序脈沖序列， 101110011101110011，即在T246的作用下最終形成101，110，011的三拍循環(huán)。 4減速調(diào)整 X2為減速按鈕。當按下X2時，定時器T246的設(shè)定值D0增加，即T246定時值增加，每秒步數(shù)減小，步進電動機轉(zhuǎn)速變小。 5增速調(diào)整 X3為增速按鈕。當按下X3時，定時器T246的設(shè)定值D0減小，即T246定時值減小，每秒步數(shù)增加，步進電動機轉(zhuǎn)速變大。,圖5-42步進電動機控制電路梯形圖,三、知識鏈接 1位右移指令SF

41、TR 位右移指令SFTR對nl位D所指定的位元件進行n2位S所指定位元件的位右移。n2nl1024。如圖5-43所示，每當X10由OFFON時，D內(nèi)(M0M15)各位數(shù)據(jù)連同S內(nèi)(X0X3)4位數(shù)據(jù)向右移4位，即(M3M0)溢出，(M7M4)(M3M0)，(M1lM8)(M7M4)，(M15M12)(MllM8)，(X3X0)(M15M12)。,圖5-43 位右移指令SFTR說明,2位左移指令SFTL 位左移指令SFTL對nl位D所指定的位元件進行n2位S所指定位元件的位左移。n2nl1024，如圖5-44所示。每當X10由OFFON時，D內(nèi)(M0M15)各位數(shù)據(jù)連同S內(nèi)(X0X3)4位數(shù)據(jù)向

42、左移4位。,圖5-44 位左移指令說明,說明：位右或左移指令用脈沖執(zhí)行型指令時，指令執(zhí)行取決于X10由OFFON變化；而用連續(xù)指令執(zhí)行時，移位操作是每個掃描周期執(zhí)行一次。,3字右移指令WSFR 字右移指令WSFR是對D所指定的nl位字的字元件進行S所指定的n2位字的右移，n2nl512，如圖5-45所示。每當X0由OFFON時，D內(nèi)(D10D25)16字數(shù)據(jù)連同S內(nèi)(D0D3)4字數(shù)據(jù)向右移4位，即(D13D10)溢出，(D17D14)(D13Dl0)，(D2lD18)(D17D14)，(D25D22)(D2lD18)，(D3D0)(D25D22)。,圖5-45 字右移指令說明,4字左移指令W

43、SFL 字左移指令WSFL是對D所指定的nl位字的字元件進行S所指定的n2位字的左移，n2nl512，如圖5-46所示。每當X0由OFFON時，D內(nèi)(D10D25)16字數(shù)據(jù)連同S內(nèi)(D0D3)4字數(shù)據(jù)向左移4位。,圖5-46 字左移指令說明 說明：用脈沖執(zhí)行型指令時，指令執(zhí)行是X0由OFFON變化決定；而用連續(xù)指令執(zhí)行時，移位操作每個掃描周期執(zhí)行一次。,5移位寄存器寫入指令SFWR 移位寄存器又稱為FIFO(先入先出)堆棧，堆棧的長度范圍為2512個字。移位寄存器寫入指令SFWR是先進先出控制的數(shù)據(jù)寫入指令，如圖5-47所示。當X0由OFFON時，將S所指定的D0的數(shù)據(jù)存儲在D2內(nèi)，D所指定

44、的指針D1的內(nèi)容成為1。若改變了D0的數(shù)據(jù)，當X0再由OFFON時，又將D0的數(shù)據(jù)存儲在D3中，D1的內(nèi)容成為2。依此類推，D1內(nèi)的數(shù)為數(shù)據(jù)存儲點數(shù)。如超過n-1，則變成無處理，進位標志M8022動作。,圖5-47 FIFO寫入指令說明,6移位寄存器讀出指令SFRD 移位寄存器讀出指令SFRD是先進先出控制的數(shù)據(jù)讀出指令，如圖5-48所示。當X0由OFFON時，將D2的數(shù)據(jù)傳送到D20內(nèi)，與此同時，指針D1的內(nèi)容減1，D3D10的數(shù)據(jù)向右移。當X0再由OFFON時，即原D3中的內(nèi)容傳送到D20內(nèi)，D1的內(nèi)容再減1。依此類推，當D1的內(nèi)容為0，則上述操作不再執(zhí)行，零標志M8020動作。,圖5-4

45、8 FIFO讀出指令,四、任務實施 1將兩個帶自鎖的按鈕分別連接到PLC的X0、X1，另兩個無自鎖功能的按鈕連接到X2、X3，電脈沖輸出用指示燈代替，并連接PLC的電源，確保接線無誤。 2輸入圖5-42的梯形圖，檢查無誤后運行程序。 3按下X0的輸入按鈕，觀察正序脈沖。 4按下X1的輸入按鈕，觀察反序脈沖。 5按下X3的輸入按鈕，調(diào)整脈沖頻率。再觀察正、反序脈沖。 6按下X2的輸入按鈕，調(diào)整脈沖頻率。再觀察正、反序脈沖。,任務十 用單按鈕實現(xiàn)五臺電動機的啟?？刂?一、任務提出 用單按鈕控制五臺電動機的啟停。將五臺電動機編號，按下按鈕一次（保持1s以上），1號電動機啟動，再按按鈕，1號電動機停止

46、；按下按鈕二次（第二次保持1s以上），2號電動機啟動，再按按鈕，2號電動機停止；依次類推，按下按鈕五次（最后一次保持1s以上），5號電動機啟動，再按按鈕，5號電動機停止。 二、原理分析 啟停按鈕接到X0，五臺電動機接到Y(jié)0Y4。輸入輸出點分配見表5-11。 表5-11 輸入輸出點分配表,圖5-51 單按鈕控制五臺電動機梯形圖,梯形圖如圖5-51所示。輸入電動機編號的按鈕接于X0，電動機號數(shù)使用加1指令記錄在K1M10中。DECO指令則將K1M10中的數(shù)據(jù)譯碼并令M0右側(cè)和K1M10中數(shù)據(jù)相同的位元件置1。M9及T0用于輸入數(shù)字確認及停車復位控制。,三、知識鏈接 1譯碼指令（DECO） 譯碼指令

47、相當于數(shù)字電路中譯碼電路的功能。譯碼指令DECO有兩種用法，如圖5-52所示。 當D為位元件時，如圖5-52a所示。以源S為首地址的n位連續(xù)的位元件所表示的十進制碼值為N，DECO指令把以D為首地址目標元件的第N位(不含目標元件位本身)置l，其他位置0。,圖5-52 譯碼指令（ D為位元件時）,如圖5-52a所示的源數(shù)據(jù)與譯碼值的對應關(guān)系見表5-12。源數(shù)據(jù)N=1+2=3，則從M10開始的第3位M13為1。當源數(shù)據(jù)N=0，則第0位(即M10)為1。,表5-12 源數(shù)據(jù)與譯碼值的對應關(guān)系,(2)當D是字元件時，以S所指定字元件的低n位所表示的十進制碼為N，DECO指令把以D所指定目標字元件的第N

48、位(不含最低位)置1，其他位置0。如圖5-52b所示，源數(shù)據(jù)N=1+2=3時，D1的第3位為1。當源數(shù)據(jù)為0時，D1的第0位為l。若n=0時，程序不執(zhí)行；n是04之外的數(shù)據(jù)時，出現(xiàn)運算錯誤。若n=4時，D位數(shù)為2的平方=16。驅(qū)動輸入X4為OFF時，不執(zhí)行指令，上一次解碼輸出置1的位保持不變。,圖5-52 譯碼指令（ D為字元件時）,2編碼指令（ENCO） 編碼指令相當于數(shù)字電路中編碼電路的功能。與譯碼指令DECO一樣，編碼指令ENCO有兩種用法，如圖5-53所示。 (1)當S是位元件時，以源S為首地址、長度為2 n的位元件中，最高置1的位置被存放到目標D所指定的元件中去，D中數(shù)值的范圍由n確

49、定。如圖5-53所示，源元件的長度為2 n =8位M10M17，其最高置1位是M13，即第3位。將（3）10=（011）2，則D10的低3位為011。 當源數(shù)據(jù)的第一個(即第0位)位元件為1，則D中存放0。當源數(shù)據(jù)中無1，出現(xiàn)運算錯誤。,圖5-53 編碼指令（S為位元件時）,(2)當S為字元件時，可作同樣的分析。,圖5-53 編碼指令 （S為字元件時） ）,四、任務實施 1將輸入連接到PLC的X0，輸出用指示燈代替，并連接PLC的電源，確保接線無誤。 2輸入圖5-51的梯形圖，檢查無誤后運行程序。 3按下X0一次，觀察各輸出繼電器的狀態(tài)，注意按鍵時間。再按X0一次，觀察各輸出繼電器的狀態(tài)。 4

50、按下X0二次，觀察各輸出繼電器的狀態(tài)，注意按鍵時間。再按X0一次，觀察各輸出繼電器的狀態(tài)。 5按下X0三次，觀察各輸出繼電器的狀態(tài)，注意按鍵時間。再按X0一次，觀察各輸出繼電器的狀態(tài)。 6按下X0四次，觀察各輸出繼電器的狀態(tài)，注意按鍵時間。再按X0一次，觀察各輸出繼電器的狀態(tài)。 7按下X0五次，觀察各輸出繼電器的狀態(tài)，注意按鍵時間。再按X0一次，觀察各輸出繼電器的狀態(tài)。,任務十一 外部故障診斷電路,一、任務提出 在生產(chǎn)實際中，經(jīng)常需要一些監(jiān)測手段來提示異常信息，例如，某生產(chǎn)機械發(fā)出向前運行命令時，檢測裝置在一定時間內(nèi)（如1s）檢測不到向前運動時，就要報警；又例如，機械在某個區(qū)間內(nèi)運行，上、下限

51、位開關(guān)在一定時間內(nèi)（如2s）均不動作時，就要報警。等等。 二、原理分析 本任務設(shè)置6個輸入點，3個輸出點。輸入輸出點分配見表5-13。 表5-13 輸入輸出點分配表,由此設(shè)計出的梯形圖如圖5-54所示。狀態(tài)標志S900S999是信號報警器，在ANS和ANR指令中使用，作外部故障診斷的輸出。特殊輔助繼電器M8049是報警器有效指示，若將其驅(qū)動，則表示監(jiān)視有效，PLC將S900S999中的動作狀態(tài)的最小地址號存儲在特殊數(shù)據(jù)寄存器D8049內(nèi)。特殊輔助繼電器M8048是報警器接通指示，若M8049被驅(qū)動，狀態(tài)S900S999中任何一個動作，則M8048動作。,圖5-54 外部故障診斷電路梯形圖,圖5

52、-54中M8000的常開觸點一直接通，使M8049的線圈通電，特殊數(shù)據(jù)寄存器D8049的監(jiān)視功能有效。當按下X3時，Y0為ON，驅(qū)動機械前進。在驅(qū)動機械前進1秒以內(nèi)，若往前運行檢測端X0不工作，則表示機械沒有往前運動，S900動作，指示故障。若ANS指令的輸入電路斷開，定時器T0復位，而S900仍保持為ON。當按下X4時，Y1為ON，驅(qū)動機械上下運行。在驅(qū)動機械上下運行2秒以內(nèi)，若上、下運行檢測端X1或X2沒有一個工作，則表示機械沒有上下運動，S901動作，指示故障。 若S900S999中的某一個接通，則M8048動作，故障指示輸出Y10工作。用復位按鈕X5將外部故障診斷程序所造成的動作狀態(tài)OFF。每次將X