PLC基礎(chǔ)及應(yīng)用教程（三菱FX2N系列）課件 趙全利 第3、4章 FX2N系列PLC的基本指令及應(yīng)用、開(kāi)關(guān)量及順序控制程序設(shè)計(jì)方法

第3章FX2N系列PLC的基本指令及應(yīng)用

3.13.2定時(shí)器及應(yīng)用3.3計(jì)數(shù)器及應(yīng)用3.4梯形圖編程規(guī)則編程軟件及應(yīng)用應(yīng)用基本指令及應(yīng)用3.5

指令是計(jì)算機(jī)能夠執(zhí)行的命令，一條條指令的有序集合就構(gòu)成了程序，PLC是通過(guò)執(zhí)行用戶程序來(lái)實(shí)現(xiàn)控制要求的。3.1基本指令及應(yīng)用FX2N系列PLC的指令分為基本指令、步進(jìn)指令和功能（應(yīng)用）指令三大部分。

所有的PLC控制程序中都都離不開(kāi)基本指令。FX2N系列PLC的基本指令有27條，其相應(yīng)的升級(jí)產(chǎn)品FX3U系列PLC在兼容基本指令的基礎(chǔ)上有所擴(kuò)充。3.1.1FX2N系列PLC基本指令格式在FX2N系列PLC編程中常用的指令表示方法有梯形圖和指令表。指令中的操作數(shù)由標(biāo)識(shí)符和參數(shù)兩部分組成。標(biāo)識(shí)符指出操作數(shù)使用的編程元件或的存儲(chǔ)區(qū)域，

參數(shù)則表示該操作數(shù)在存儲(chǔ)區(qū)的具體位置。

操作數(shù)X0表示輸入繼電器的第0位；當(dāng)輸入繼電器X0為ON時(shí)（即與輸入端X0連接的開(kāi)關(guān)閉合時(shí)），梯形圖中X0（動(dòng)合觸點(diǎn)）閉合，輸出繼電器Y0與左母線接通，輸出繼電器為ON（輸出端Y0開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)閉合）。三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

3.1基本指令及應(yīng)用3.1.2邏輯取、輸出線圈指令（LD/LDI、OUT）

LD（Load）：

取指令，用于與左母線相連的動(dòng)合觸點(diǎn)邏輯運(yùn)算的開(kāi)始。LDI(LoadInverse)：取反指令，用于與左母線相連的動(dòng)斷觸點(diǎn)邏輯運(yùn)算的開(kāi)始。二者目標(biāo)元件為X、Y、M、S、T或C，并且該指令還可以與后述的ANB、ORB指令組合，在分支起點(diǎn)處使用。OUT：

線圈驅(qū)動(dòng)指令，其目標(biāo)元件為Y、M、S、T或C，不能對(duì)X使用。OUT可以在并行輸出時(shí)連續(xù)多次使用。1）當(dāng)輸入動(dòng)合按鈕SB1（按下）閉合時(shí)，輸入繼電器X0通電，動(dòng)合觸點(diǎn)X0為ON，Y0為ON，輸出線圈KM1得電。2）當(dāng)輸入動(dòng)斷按鈕SB2（未按下）閉合時(shí)，輸入繼電器X1通電，動(dòng)斷觸點(diǎn)X1斷開(kāi)，M0為OFF，Y1、Y2為OFF，線圈KM2失電。示例：設(shè)PLC外部接線如下圖所示。X0（輸入繼電器）由PLC外接動(dòng)合按鈕SB1控制；X1（輸入繼電器）由外接動(dòng)斷按鈕SB2控制；3.1.3觸點(diǎn)串聯(lián)并聯(lián)指令

AND：

與指令，用于串聯(lián)一個(gè)動(dòng)合觸點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)邏輯“與”運(yùn)算。ANI（AndInverse）：

與非指令，用于串聯(lián)一個(gè)動(dòng)斷觸點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)邏輯“與非”運(yùn)算。

二者的目標(biāo)元件為X、Y、M、S、T或C，它們進(jìn)行單個(gè)觸點(diǎn)的串聯(lián)連接，觸點(diǎn)的個(gè)數(shù)沒(méi)有限制。但由于圖形編程器等限制，一行盡量不超過(guò)10個(gè)觸點(diǎn)和一個(gè)線圈。OR：

或指令，用于并聯(lián)一個(gè)動(dòng)合觸點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)邏輯“或”運(yùn)算。ORI（OrInverse）：

或非指令，用于并聯(lián)一個(gè)動(dòng)斷觸點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)邏輯“或非”運(yùn)算。

二者的目標(biāo)元件為X、Y、M、S、T或C，它們進(jìn)行單個(gè)觸點(diǎn)的并聯(lián)連接。三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

LDX0ANDX1ORIX4ANDX2ORX5ANIX3ORIX6OUTY0

OR、ORI的應(yīng)用舉例三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

3.1.4塊并聯(lián)、串聯(lián)指令

1.

ANB（AndBlock）：

回路塊與指令，用于并聯(lián)回路塊的串聯(lián)連接。

利用ANB構(gòu)成的多個(gè)回路塊的串聯(lián)兩個(gè)或兩個(gè)以上觸點(diǎn)并聯(lián)的回路塊稱(chēng)為并聯(lián)回路塊。ANB就是用于并聯(lián)回路塊之間的串聯(lián)連接，回路塊開(kāi)始用LD、LDI指令，回路塊結(jié)束用ANB指令，實(shí)現(xiàn)回路塊的串聯(lián)。ANB指令是一條獨(dú)立指令，不帶元件編號(hào)。它可以對(duì)每個(gè)回路塊單獨(dú)使用，此時(shí)回路塊數(shù)沒(méi)有限制；也可以成批使用，但連續(xù)使用ANB指令的次數(shù)不超過(guò)8次（LD，LDI的重復(fù)次數(shù)在8次以下）。三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

一般編程法：集中編程法：LDX0LDX0ORIX3ORIX3LDX1LDX1ORX4ORX4ANBLDX2LDX2ORX5ORX5ANBANBANBOUTY0OUTY0

多個(gè)回路塊的串聯(lián)，其對(duì)應(yīng)指令表語(yǔ)句有兩種編程方法：三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

LDX0ANDX1ORIX4LDX2ORX5ANBORIX6ANIX3OUTY0

ANB的應(yīng)用例子三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

2.

ORB（OrBlock）：回路塊并聯(lián)指令，用于串聯(lián)回路塊的并聯(lián)連接。兩個(gè)或兩個(gè)以上觸點(diǎn)串聯(lián)的回路塊稱(chēng)為串聯(lián)回路塊。ORB就是用于串聯(lián)回路塊之間的并聯(lián)連接，回路塊開(kāi)始用LD、LDI指令，回路塊結(jié)束用ORB指令，實(shí)現(xiàn)回路塊的并聯(lián)。ORB指令是一條獨(dú)立指令，不帶元件編號(hào)。它可以對(duì)每個(gè)回路塊單獨(dú)使用，此時(shí)回路塊數(shù)沒(méi)有限制；也可以成批使用，但連續(xù)使用ORB指令的次數(shù)不超過(guò)8次（LD、LDI的重復(fù)次數(shù)在8次以下）。三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

一般編程法：集中編程法：LDX0LDX0ANIX1ANIX1LDIX2LDIX2ANDX3ANDX3ORBLDX4LDX4ANDX5ANDX5ORBORBORB

OUTY0OUTY0

多個(gè)回路塊的并聯(lián)，與ANB的使用類(lèi)似，同樣有兩種語(yǔ)句表編程方法：一般編程法和集中編程法，分別如下。三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

LDX0ANIX1LDIX3ANDX4ORBLDX2ORX5ANBLDX6ANIX7ORBORY0

ORB的應(yīng)用例子3.1.5堆棧指令

MPS（MemoryPush）：

進(jìn)棧指令，用于運(yùn)算結(jié)果的存儲(chǔ)。使用一次MPS指令，該時(shí)刻的運(yùn)算結(jié)果就推入棧的第一單元，即棧頂。在沒(méi)有使用MPP之前，如果再次使用MPS指令，當(dāng)時(shí)的運(yùn)算結(jié)果就推入棧頂，而先推入的數(shù)據(jù)依次向棧的下一單元推移。MRD（MemoryRead）：

讀棧指令，用于讀取MPS指令最新存儲(chǔ)的運(yùn)算結(jié)果，即棧頂數(shù)據(jù)。MPP（MemoryPop）：

出棧指令，用于讀取并清除棧頂數(shù)據(jù)，同時(shí)棧內(nèi)其他數(shù)據(jù)按順序向上推移。MPS、MRD和MPP是獨(dú)立指令，不帶元件編號(hào)，其中，MPS和MPP必須成對(duì)使用，而且連續(xù)使用次數(shù)不超過(guò)11次。多重輸出指令入棧出棧的工作方式為：先進(jìn)后出，后進(jìn)先出。三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

LDX0MPSANDX1OUTY0MPPANDX2OUTY1LDX3MPSANIX4OUTY2MRDANDX5OUTY3MRDANIX6OUTY4MPPANDX7OUTY5

一層棧的應(yīng)用三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

LDX0MPSLDX1ORY0ANBOUTY0MRDLDX3ANIX4LDIX5ANDX6ANBORBOUTY1MPPANDX7OUTY2

一層棧與ANB、ORB的結(jié)合使用三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

3.1.6置位、復(fù)位指令（SET、RST）

SET：

置位指令，用于線圈動(dòng)作的保持。

RST（Reset）：

復(fù)位指令，用于解除線圈動(dòng)作的保持。

SET和RST指令使用說(shuō)明如下：1）SET指令的操作元件可以為Y、M或S，操作元件狀態(tài)置“1”；

2）RST的操作元件可以為Y、M、S、T、C、D、V或Z。

對(duì)Y、M或S操作時(shí)，相當(dāng)于將其狀態(tài)復(fù)位，即置“0”；

對(duì)T、C、D、V或Z操作時(shí)，相當(dāng)于將其數(shù)據(jù)清零。3）對(duì)于同一操作元件，SET、RST指令可多次使用，順序不受限制，但只有最后執(zhí)行的一條指令有效。三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

LDX1SETM1LDX2RSTM1LDX3SETY1LDX4RSTY1梯形圖、指令表、時(shí)序圖應(yīng)用示例三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

在應(yīng)用中可以通過(guò)SET和RST指令來(lái)實(shí)現(xiàn)一些電路的啟動(dòng)、保持和停止。下圖為四種都能實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)、保持和停止的不同的梯形圖。（a）復(fù)位優(yōu)先（c）復(fù)位優(yōu)先（b）置位優(yōu)先（d）置位優(yōu)先

啟動(dòng)、保持、停止電路三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

3.1.7邊沿檢出觸點(diǎn)指令/脈沖微分指令1.邊沿檢出觸點(diǎn)指令1）取脈沖上升沿觸點(diǎn)指令LDP2）與脈沖上升沿觸點(diǎn)指令A(yù)NDP3）或脈沖上升沿觸點(diǎn)指令ORP4）與脈沖下降沿觸點(diǎn)指令A(yù)NDF5）或脈沖下降沿觸點(diǎn)指令ORF6）取脈沖下降沿觸點(diǎn)指令LDF三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

2.邊沿檢測(cè)（微分輸出）指令PLS（Pulse）：上升沿脈沖微分指令，操作元件為Y或M，該指令作用是當(dāng)檢測(cè)到輸入脈沖信號(hào)的上升沿時(shí)，使得操作元件產(chǎn)生一個(gè)寬度為掃描周期的脈沖輸出。PLF（PulseFall）：下降沿脈沖微分指令，操作元件為Y或M，該指令作用是當(dāng)檢測(cè)到輸入脈沖信號(hào)的下降沿時(shí)，使得操作元件產(chǎn)生一個(gè)寬度為掃描周期的脈沖輸出。三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

應(yīng)用示例LDX1PLSM1LDM1SETY1LDX2PLFM2LDM2RSTY1（a）梯形圖和指令表PLS、PLF和SET、RST指令的結(jié)合使用（b）時(shí)序圖三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

應(yīng)用示例：在實(shí)際應(yīng)用中，經(jīng)常利用PLS和PLF將輸入信號(hào)分成兩種不同頻率的信號(hào)。

二分頻電路三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

3.1.8其他基本指令1）主控復(fù)位指令MCR(MasterControlReset)：是MC指令的復(fù)位指令，用于公共串聯(lián)觸點(diǎn)的清除，即執(zhí)行MCR指令后，恢復(fù)原左母線的位置。2）主控指令MC（MasterControl）：用于公共串聯(lián)觸點(diǎn)的連接，執(zhí)行MC指令后，左母線移到MC觸點(diǎn)的后面。3）NOP（NonProcessing）：空操作指令，是一條無(wú)動(dòng)作、無(wú)操作條件、占一個(gè)程序步的指令。執(zhí)行NOP時(shí)并不進(jìn)行任何操作，有時(shí)可用NOP指令短接某些觸點(diǎn)或用NOP指令將不要的指令覆蓋。當(dāng)PLC執(zhí)行了清除用戶存儲(chǔ)器操作后，用戶存儲(chǔ)器的內(nèi)容全部變?yōu)榭詹僮髦噶睢?）END：程序結(jié)束指令，將強(qiáng)制結(jié)束當(dāng)前的掃描過(guò)程，它是一個(gè)無(wú)操作元件，占一個(gè)程序步的指令。5）取反指令I(lǐng)NV：將執(zhí)行該指令之前的邏輯運(yùn)算結(jié)果取反。3.2定時(shí)器及應(yīng)用3.2.1定時(shí)器及類(lèi)型PLC中的定時(shí)器是通過(guò)對(duì)內(nèi)部時(shí)鐘脈沖計(jì)數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)定時(shí)功能的。1.定時(shí)器（1）定時(shí)器分辨率定時(shí)器分辨率即定時(shí)器對(duì)其進(jìn)行計(jì)數(shù)的最小時(shí)間單位，F(xiàn)X2N系列定時(shí)器對(duì)其內(nèi)部1ms、10ms和100ms的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行加計(jì)數(shù)。（2）設(shè)定值設(shè)定值由K與十進(jìn)制數(shù)組成，如K10。當(dāng)計(jì)數(shù)脈沖個(gè)數(shù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)，定時(shí)時(shí)間到，定時(shí)器位發(fā)生動(dòng)作，即定時(shí)器動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，動(dòng)斷觸點(diǎn)斷開(kāi)，以滿足定時(shí)位控的需要。（3）定時(shí)器編號(hào)PLC是通過(guò)定時(shí)器編號(hào)使用定時(shí)器的，定時(shí)器編號(hào)采用T與十進(jìn)制數(shù)組成，如：T100。定時(shí)器以帶有定時(shí)器編號(hào)和定時(shí)值的線圈的形式出現(xiàn)在程序中。

2.定時(shí)器類(lèi)型（1）普通定時(shí)器

定時(shí)器T0~T199，100ms普通定時(shí)器，設(shè)定范圍：0.1~3276.7s。

定時(shí)器T200~T245，10ms普通定時(shí)器，設(shè)定范圍：0.01~327.67s。普通定時(shí)器的簡(jiǎn)單應(yīng)用：

定時(shí)器T0的設(shè)定值K10，定時(shí)時(shí)間為1s。

普通定時(shí)器編程舉例（2）累計(jì)定時(shí)器

T246~T249，1ms累計(jì)定時(shí)器，設(shè)定范圍：0.001~32.767s。 T250~T255，100ms普通定時(shí)器，設(shè)定范圍：0.1~3276.7s。累計(jì)定時(shí)器的簡(jiǎn)單應(yīng)用：

定時(shí)器T255設(shè)定值K20，累計(jì)定時(shí)時(shí)間為2s。

累計(jì)定時(shí)器的應(yīng)用舉例3.2.2定時(shí)器應(yīng)用（1）順序動(dòng)作電路（Y0-Y1-Y2）分析工作過(guò)程：？X0為ON時(shí)？

順序動(dòng)作電路三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

（2）延時(shí)接通與延時(shí)斷開(kāi)電路（Y0）分析工作過(guò)程：？

X0為ON時(shí)？X0為OFF時(shí)？延時(shí)接通與延時(shí)斷開(kāi)電路三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

（3）方波振蕩電路（Y0）分析工作過(guò)程：？X0為ON時(shí)？振蕩電路梯形圖三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

（4）單穩(wěn)態(tài)電路（Y0）X0為ON時(shí)？

單穩(wěn)態(tài)電路

三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

3.3計(jì)數(shù)器及其應(yīng)用（C）

計(jì)數(shù)器的編號(hào)為C0~C255，在使用時(shí)與定時(shí)器類(lèi)似，與一個(gè)計(jì)數(shù)設(shè)定值一起使用，該設(shè)定值可以通過(guò)常數(shù)K直接設(shè)定，也可以通過(guò)數(shù)據(jù)寄存器（D）間接設(shè)定。當(dāng)計(jì)數(shù)器當(dāng)前值與所設(shè)定值相等時(shí)，計(jì)數(shù)器的觸點(diǎn)動(dòng)作。計(jì)數(shù)器在PLC實(shí)現(xiàn)控制不可缺少的重要元件，F(xiàn)X2N系列將計(jì)數(shù)器分為內(nèi)部計(jì)數(shù)器和高速計(jì)數(shù)器兩類(lèi)。三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

3.3.1計(jì)數(shù)器類(lèi)型1.內(nèi)部計(jì)數(shù)器（C0~C234）

內(nèi)部計(jì)數(shù)器是指在執(zhí)行掃描操作時(shí)，用于對(duì)內(nèi)部器件（X，Y，M，S，T等）進(jìn)行計(jì)數(shù)。內(nèi)部器件接通和斷開(kāi)的時(shí)間應(yīng)比PLC的掃描周期稍長(zhǎng)。內(nèi)部計(jì)數(shù)器又可以分為以下幾種類(lèi)型：

（1）16位加計(jì)數(shù)器

計(jì)數(shù)值設(shè)定范圍為1~32767。其中C0~C99為通用型，C100~C199為掉電保護(hù)型（PLC斷電后能保持當(dāng)前值，待通電后繼續(xù)計(jì)數(shù)）。

16位加計(jì)數(shù)器的簡(jiǎn)單應(yīng)用三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

（2）32位加/減計(jì)數(shù)器

C200~C299為通用型，C220~C234為掉電保護(hù)型；

計(jì)數(shù)值設(shè)定范圍為-2147483648~+2147483647；該類(lèi)計(jì)數(shù)器在設(shè)定計(jì)數(shù)值時(shí)可以通過(guò)常數(shù)K在其設(shè)定范圍內(nèi)直接任意設(shè)定；間接設(shè)定時(shí)，必須通過(guò)兩個(gè)地址號(hào)相鄰的數(shù)據(jù)寄存器D進(jìn)行設(shè)定；

C200~C234是加計(jì)數(shù)器還是減計(jì)數(shù)器分別由特殊輔助繼電器M8200~M8234決定，對(duì)應(yīng)的輔助繼電器為“1”時(shí)為減計(jì)數(shù)器，為“0”時(shí)為加計(jì)數(shù)器。其簡(jiǎn)單應(yīng)用如圖所示。

三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

X0斷開(kāi)時(shí)，M8200為“0”，C200為加計(jì)數(shù)器，對(duì)輸入信號(hào)X2進(jìn)行加計(jì)數(shù)。當(dāng)X0接通時(shí)，C200為減計(jì)數(shù)器，對(duì)輸入信號(hào)X2進(jìn)行減計(jì)數(shù)。C200的計(jì)數(shù)設(shè)定值為-5，當(dāng)C200的當(dāng)前值由-6增加到-5時(shí)，觸點(diǎn)C200接通，Y0得電；當(dāng)C200的當(dāng)前值由-5→-6減小時(shí)，其觸點(diǎn)復(fù)位。當(dāng)X1接通時(shí)，執(zhí)行RST指令，計(jì)數(shù)器C200復(fù)位。

32位加/減計(jì)數(shù)器工作過(guò)程分析：三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

（3）高速計(jì)數(shù)器（C235~C255）

高速計(jì)數(shù)器編號(hào)為C235~C255，可以用來(lái)作為高速計(jì)數(shù)器輸入端口的有X0~X7八個(gè)端子輸入，每一點(diǎn)只能作為一個(gè)高速計(jì)數(shù)器的輸入，其中X6和X7只能用作啟動(dòng)信號(hào)，而不能用作計(jì)數(shù)信號(hào)，因此，最多只能有六個(gè)高速計(jì)數(shù)器同時(shí)工作。高速計(jì)數(shù)器又可分為四種類(lèi)型：1）單相無(wú)啟動(dòng)/復(fù)位端子，其編號(hào)為C235~C240。2）單相帶啟動(dòng)/復(fù)位端子，其編號(hào)為C241~C245。3）單相雙向輸入，其編號(hào)為C246~C250。4）雙相輸入(A-B型)，其編號(hào)為C251~C255。高速計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)頻率較高，其最高頻率受到兩方面的影響。一是輸入端的響應(yīng)速度，其中X0、X2、X3最高頻率為10kHz，X1、X4、X5最高頻率為7kHz；二是全部高速計(jì)數(shù)器的處理速度。由于高速計(jì)數(shù)器是采用中斷方式操作，計(jì)數(shù)器用得越少，其計(jì)數(shù)頻率越快，因此，后者影響更大。三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

3.3.2計(jì)數(shù)器的應(yīng)用自行分析工作過(guò)程？X0為ON?T0的作用？C0的作用？

長(zhǎng)延時(shí)（2小時(shí)）接通電路三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

3.4梯形圖編程規(guī)則在編輯順序控制的梯形圖程序時(shí)，應(yīng)遵循以下幾條基本規(guī)則。1）避免出現(xiàn)多線圈輸出。2）按“從上到下、從左到右”的順序處理。3）在設(shè)計(jì)串聯(lián)電路時(shí)，串聯(lián)觸點(diǎn)較多的回路放在上部、單個(gè)觸點(diǎn)放在右邊。4）在設(shè)計(jì)并聯(lián)電路時(shí)，并聯(lián)觸點(diǎn)多靠近左母線、將單個(gè)觸點(diǎn)放在下面，5）梯形圖中垂直方向支路上不能有觸點(diǎn)，否則會(huì)產(chǎn)生邏輯錯(cuò)誤。6）輸出類(lèi)指令，如OUT、MC、SET、RST、PIS及大部分應(yīng)用指令應(yīng)放在梯形圖最右邊，可以避免使用MPS和MPP指令。三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

3.6.3十字路口交通燈控制1.控制要求東西方向綠燈綠燈閃爍黃燈紅燈時(shí)間(s)303235南北方向紅燈綠燈綠燈閃爍黃燈時(shí)間(s)353032

十字路口交通燈變化規(guī)律三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

2.I/O地址分配類(lèi)別電氣元件PLC軟元件功能輸入(I)開(kāi)關(guān)SAX1交通燈開(kāi)啟、關(guān)閉開(kāi)關(guān)輸出(O)線圈KM1Y1東西方向綠燈線圈KM2Y2東西方向黃燈線圈KM3Y3東西方向紅燈線圈KM4Y4南北方向綠燈線圈KM5Y5南北方向黃燈線圈KM6Y6南北方向紅燈

十字路口交通燈控制系統(tǒng)I/O地址分配三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

3.時(shí)序圖

十字路口交通燈時(shí)序圖三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

4.設(shè)計(jì)思路依據(jù)十字路口交通燈控制的控制要求，設(shè)計(jì)思路如下：1）在35s紅燈期間，有30s綠燈、3s閃爍以及2s黃燈，因此可以考慮用T0、T1、T2（定時(shí)值分別為30s、33s、35s）三個(gè)定時(shí)器。2）由于東西方向與南北方向交通燈的規(guī)律相同，成對(duì)稱(chēng)控制，可以用中間繼電器來(lái)分辨。3）由于有綠燈閃爍，因此需要用振蕩電路。三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

5.梯形圖圖

十字路口交通燈控制梯形圖本章小結(jié)：思考與練習(xí)：1）在程序中出現(xiàn)的定時(shí)器符號(hào)T0或計(jì)數(shù)器符號(hào)C0有幾種含義，其作用分別是什么？end三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

第4章開(kāi)關(guān)量順序控制梯形圖

程序設(shè)計(jì)方法4.1開(kāi)關(guān)量梯形圖程序設(shè)計(jì)方法4.2狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖與步進(jìn)順序控制指令編程4.3非狀態(tài)元件實(shí)現(xiàn)順序控制編程常用的PLC程序設(shè)計(jì)方法有：繼電器電路結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換法；經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法；邏輯代數(shù)設(shè)計(jì)法；順序控制設(shè)計(jì)法。4.1開(kāi)關(guān)量梯形圖程序設(shè)計(jì)方法4.1.1基于繼電器電路結(jié)構(gòu)的梯形圖程序設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)步驟及方法

（1）熟悉繼電器電路

（2）確定PLC的輸入信號(hào)和輸出控制（負(fù)載）

（3）繼電器電路圖中的非輸入輸出繼電器，如時(shí)間繼電器、中間繼電器和保護(hù)功能的繼電器，可以用PLC內(nèi)部的定時(shí)器及輔助繼電器等元件完成，并確定元件號(hào)（地址）。

（4）畫(huà)出PLC的外部接線圖。確定PLC各開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)與輸出負(fù)載對(duì)應(yīng)的輸入位和輸出位的地址（即I/O分配），畫(huà)出PLC的外部接線圖，為梯形圖的設(shè)計(jì)打下基礎(chǔ)

（5）根據(jù)上述的對(duì)應(yīng)關(guān)系畫(huà)出梯形圖根據(jù)繼電器電路結(jié)構(gòu)，畫(huà)出PLC的梯形圖

本節(jié)僅依據(jù)其編程經(jīng)驗(yàn)和方法，整理歸類(lèi)介紹PLC梯形圖的繼電器電路結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)法、經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法及邏輯代數(shù)設(shè)計(jì)法。

繼電器自鎖控制電路轉(zhuǎn)換為PLC控制電路及梯形圖程序4.1.2經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法

沿用設(shè)計(jì)繼電器電路圖的方法來(lái)設(shè)計(jì)梯形圖程序，即在已有的典型梯形圖的基礎(chǔ)上，根據(jù)被控對(duì)象對(duì)控制的要求，不斷地修改和完善梯形圖。最后才能得到一個(gè)較為滿意的結(jié)果。這種方法沒(méi)有普遍的規(guī)律可以遵循，設(shè)計(jì)所用的時(shí)間、設(shè)計(jì)的質(zhì)量與編程者的經(jīng)驗(yàn)有很大的關(guān)系。

梯形圖經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的具體步驟如下：1）分析控制要求，并將控制系統(tǒng)分成幾個(gè)獨(dú)立的局部。2）設(shè)計(jì)主令元件和檢測(cè)元件，確定輸入輸出設(shè)備，并進(jìn)行I/O分配，畫(huà)I/O連線圖。3）設(shè)計(jì)執(zhí)行元件的控制程序。4）檢查修改和完善程序。在設(shè)計(jì)梯形圖時(shí)，要注意先設(shè)計(jì)基本梯形圖程序，當(dāng)基本控制要求都滿足之后，再增加其它條件。檢查調(diào)試時(shí)，要將梯形圖分解成獨(dú)立功能子程序調(diào)試完畢后，再調(diào)試全部功能。1.控制要求

用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)競(jìng)賽搶答器顯示系統(tǒng)。

1）主持人按下開(kāi)始按鈕，開(kāi)始指示燈亮方可搶答，否則違例，桌上指示燈閃爍。

2）要求兒童只需一人按下按鈕就搶答成功，對(duì)應(yīng)指示燈亮；成人需兩人同時(shí)按下按鈕搶答才能成功，對(duì)應(yīng)指示燈亮。

3）只要有人搶答成功，其他人搶答無(wú)效。

4）搶答開(kāi)始15s后無(wú)人搶答時(shí)響鈴，表示搶答時(shí)間已過(guò)。

5）當(dāng)一題搶答結(jié)束后，主持人按復(fù)位按鈕，狀態(tài)恢復(fù)，為下次搶答做準(zhǔn)備。2.I/O分配

類(lèi)別電氣元件PLC軟元件功能輸入(I)按鈕SB0X0開(kāi)始搶答按鈕SB1X1停止、復(fù)位按鈕SB2X2兒童搶答按鈕SB3X3兒童搶答按鈕SB4X4學(xué)生搶答按鈕SB5X5成人搶答按鈕SB6X6成人搶答輸出(O)燈HL0Y0搶答開(kāi)始燈燈HL1Y1兒童搶答成功燈燈HL2Y2學(xué)生搶答成功燈燈HL3Y3成人搶答成功燈鈴HAY4搶答時(shí)間已過(guò)鈴

競(jìng)賽搶答系統(tǒng)I/O分配表

3.外部I/O接口電路

圖

競(jìng)賽搶答系統(tǒng)I/O接口電路4.梯形圖設(shè)計(jì)三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

根據(jù)原理則梯形圖設(shè)計(jì)，其設(shè)計(jì)思路如下：1）主持人按下開(kāi)始按鈕X0控制接通Y0，而Y1、Y2、Y3需與Y0串聯(lián)，并都用X1動(dòng)斷觸點(diǎn)復(fù)位，使所有狀態(tài)復(fù)位。2）X2和X3并聯(lián)，X5和X6則串聯(lián)。3）將Y1、Y2和Y3的動(dòng)斷觸點(diǎn)進(jìn)行互鎖。4）設(shè)支路與Y0并聯(lián)，并出現(xiàn)周期性通斷，實(shí)現(xiàn)燈的閃爍，設(shè)計(jì)振蕩電路。5）由于出現(xiàn)違例時(shí)，燈要持續(xù)閃爍，因此要設(shè)計(jì)按鈕的記憶電路。6）當(dāng)搶答開(kāi)始15s后無(wú)人搶答，搶答鈴響，因此要在Y0輸出時(shí)同時(shí)用定時(shí)器T0定時(shí)，T0的動(dòng)合觸點(diǎn)接通鈴Y4。有人搶答情況下Y4又不能接通，因此還要將Y1、Y2、Y3的動(dòng)斷觸點(diǎn)串入Y4的回路中。競(jìng)賽搶答系統(tǒng)梯形圖分析：怎樣實(shí)現(xiàn)搶答互鎖？定時(shí)器T0的作用？4.1.3梯形圖邏輯設(shè)計(jì)法邏輯代數(shù)設(shè)計(jì)法基本步驟如下。1）用不同的邏輯變量來(lái)表示各輸入、輸出信號(hào)，根據(jù)控制要求列出邏輯代數(shù)表達(dá)式。2）對(duì)邏輯代數(shù)式進(jìn)行化簡(jiǎn)。3）根據(jù)化簡(jiǎn)后的邏輯代數(shù)表達(dá)式設(shè)計(jì)梯形圖。某工藝狀態(tài)轉(zhuǎn)移示意圖：則對(duì)應(yīng)的邏輯關(guān)系表達(dá)式如下：三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

根據(jù)以上7個(gè)邏輯關(guān)系表達(dá)式，分別對(duì)應(yīng)的梯形圖程序：4.2狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖與順序控制指令編程PLC的基本邏輯指令設(shè)計(jì)的程序，并沒(méi)有統(tǒng)一固定的編程方法，在某種程度上帶有隨意性和試探性。狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖（SFC）也稱(chēng)順序功能圖，是一種先進(jìn)的、便于初學(xué)者接受的PLC順序控制程序設(shè)計(jì)方法。根據(jù)工藝和系統(tǒng)要求（步序圖或狀態(tài)流程圖）可以十分方便地設(shè)計(jì)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，然后將其轉(zhuǎn)換為梯形圖程序。4.2.1PLC順序控制設(shè)計(jì)方法1.狀態(tài)轉(zhuǎn)移梯形圖編程方法將狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖轉(zhuǎn)換為梯形圖程序，稱(chēng)為狀態(tài)轉(zhuǎn)移梯形圖編程（簡(jiǎn)稱(chēng)梯形圖）。2．狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖語(yǔ)言的編程方法3.非狀態(tài)元件的順序梯形圖設(shè)計(jì)4.2.2狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖基本知識(shí)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的基本元素為：步、轉(zhuǎn)移、有向線段和動(dòng)作說(shuō)明。步：

將控制系統(tǒng)的工作周期劃分為若干個(gè)順序執(zhí)行的工作階段，也稱(chēng)流程步或工作步或狀態(tài)。狀態(tài)器：

在PLC狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖中，狀態(tài)器S是表示狀態(tài)的重要元件?；跔顟B(tài)器S的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖主要用于順序控制的SFC編程，同時(shí)也可以作為步進(jìn)指令梯形圖編程的主要依據(jù)。狀態(tài)的三要素：1）驅(qū)動(dòng)負(fù)載：指該狀態(tài)所要執(zhí)行的功能操作。2）轉(zhuǎn)移條件：滿足設(shè)置的條件下?tīng)顟B(tài)間實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移。3）轉(zhuǎn)移目標(biāo)：指轉(zhuǎn)移到什么狀態(tài)。。

4.2.3步進(jìn)順序控制指令指令STL用于控制每一步進(jìn)狀態(tài)的開(kāi)始。指令RET用于整個(gè)步進(jìn)程序的結(jié)束。4.2.4狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖與步進(jìn)順序控制指令編程規(guī)則

在編制狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖（SFC）和步進(jìn)指令程序時(shí)，應(yīng)該遵守如下規(guī)則：1）SFC和步進(jìn)指令程序和其他編程語(yǔ)言一樣是由單流程（順序結(jié)構(gòu)、包括循環(huán)結(jié)構(gòu)）、選擇性分支及并行結(jié)構(gòu)流程組成的。2）順序連續(xù)轉(zhuǎn)移時(shí)，一般用SET指令設(shè)置轉(zhuǎn)移目標(biāo)狀態(tài)；非連續(xù)轉(zhuǎn)移時(shí)，則必須用OUT指令實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)移目標(biāo)狀態(tài)。3）轉(zhuǎn)移條件可以是單個(gè)或是多個(gè)，但轉(zhuǎn)移條件不能用ANB、ORB、MPS、MRD、MPP等指令，因此對(duì)于復(fù)合轉(zhuǎn)移條件應(yīng)對(duì)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖進(jìn)行邏輯轉(zhuǎn)換，如圖4-13所示。三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

4）狀態(tài)自復(fù)位時(shí)，要用符號(hào)“↓”表示，程序中用RST指令表示，如圖4-14所示。三菱PLC基礎(chǔ)與應(yīng)用

5）在編程時(shí)應(yīng)先驅(qū)動(dòng)后轉(zhuǎn)移，即先執(zhí)行該狀態(tài)的活動(dòng)步，再進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)移。6）在STL的指令段內(nèi)，并不是所有的基本指令都能使用，

4.2.5單流程編程

依據(jù)例圖4-15中的臺(tái)車(chē)

狀態(tài)運(yùn)行圖→狀態(tài)態(tài)流程圖→狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖→梯形圖。單流程是指狀態(tài)轉(zhuǎn)移只有一種順序，每一個(gè)狀態(tài)只有一個(gè)轉(zhuǎn)移條件和一個(gè)轉(zhuǎn)移目標(biāo)。臺(tái)車(chē)運(yùn)行單流程狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖三菱PL圖4-19編程軟件中的單流程梯形圖程序臺(tái)車(chē)運(yùn)行單流程程序結(jié)構(gòu)和功能如下：1）首先通過(guò)M8002置位狀態(tài)位S0。2）使用STL指令的觸點(diǎn)S0（“胖”觸點(diǎn)）為ON，進(jìn)入S0狀態(tài)。3）在轉(zhuǎn)移條件X0為ON時(shí)，置位狀態(tài)位S20，S0狀態(tài)自動(dòng)