傳感器基礎(chǔ)知識復(fù)習(xí)

項(xiàng)目一傳感器基礎(chǔ)知識復(fù)習(xí)

授課班級：(見下表)課時數(shù)：第1、2課時

班級日期星期應(yīng)到人數(shù)實(shí)到人數(shù)

09秋電④三人人

09秋電④四人人

教學(xué)目標(biāo)：1、了解光電傳感器的工作原理。

2、了解光電類傳感器應(yīng)用。

教學(xué)重點(diǎn)：光電傳感器的工作原理。

教學(xué)難點(diǎn)：光電傳感器的工作原理。

教學(xué)課件或教具準(zhǔn)備：

1、光電傳感器教學(xué)動畫。

2、光電傳感器仿真實(shí)驗(yàn)軟件。

安全教育：

1、清點(diǎn)人數(shù)(見上表)

2、安全教育要點(diǎn)

(1)進(jìn)出實(shí)訓(xùn)室要有序，不能擁擠推位，相互攀肩，影響樓道秩序。

(2)嚴(yán)格遵守課堂與實(shí)訓(xùn)紀(jì)律，愛護(hù)實(shí)訓(xùn)設(shè)備，統(tǒng)一管理手機(jī)。

(3)在班每位同學(xué)當(dāng)發(fā)現(xiàn)安全隱患應(yīng)立即報(bào)告并配合清查隱患，注意防觸電。

(4)任何同學(xué)不得動私自使用實(shí)訓(xùn)室電源，擅自開啟電間，關(guān)閉前后門。

授課內(nèi)容：

光電傳感器在工業(yè)控制中應(yīng)用非常廣泛，以光電效應(yīng)為基礎(chǔ)的光電元件的光照特性、光譜特性、溫

度特性、伏安特性等，是光電式傳感器應(yīng)用的依據(jù)。了解這幾種光電元件的基本工作原理，重點(diǎn)應(yīng)掌握

光敏電阻及光敏晶體管的特性、參數(shù)及基本應(yīng)用，理解幾種典型應(yīng)用的工作原理。

一、操作要求

1、常用電子元器件的功能。

2、光敏電阻、光敏晶體管的特性測試

3、光電傳感器的工作原理和特性。

4、光電傳感器檢測及設(shè)計(jì)

二、操作器材

1、光敏電阻、光敏二極管、開關(guān)三極管、發(fā)光二極管。

2、電位器、電阻、手電筒、蜂鳴器和電線若干。

3、直流穩(wěn)壓電源一臺、萬用表一只。

4、數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)板一塊。

三、操作步驟

1.光敏電阻、光敏晶體管的特性測試

(1)測量光敏電阻的暗阻與亮阻。在正常光照情況下用萬用表測光敏電阻，記下亮電阻值R亮=

(),用手遮住光敏電阻，再用萬用表測光敏電阻，記下暗電阻R暗=()?

(2)判斷光敏二極管的正負(fù)極性。正常光照下，用萬用表的電阻擋測光敏二極管的正、反向電阻，

兩個阻值中較小的稱為正向電阻，此時萬用表負(fù)表筆所接的那端為光敏二極管的正端。

(3)在正常光照與手電筒光照兩種情況下分別測量光敏二極管的正反向電阻。注意，此時正常光

照下測得的電阻為暗電阻R暗，手電筒光照下測得的電阻稱為亮電阻R亮。測量值為：

正向電阻：R暗=(),R亮=()

反向電阻：R暗=(),R亮=()

通過以上實(shí)驗(yàn)，總結(jié)出光敏電阻和光敏二極管的特性。

2.光電傳感器應(yīng)用電路的檢測

(1)圖1-1T所示為“天黑時發(fā)光二極管亮，天亮?xí)r發(fā)光二極管暗”的自動路燈原理圖，R2阻值

根據(jù)實(shí)際情況而定，一般可選擇。至幾百歐。在數(shù)字實(shí)驗(yàn)板上按圖連接電路，調(diào)節(jié)RP值，使手遮蓋光

敏電阻時，三極管飽合，發(fā)光二極管亮。正常光照時，三極管截止，發(fā)光二極管不亮。

通過以上實(shí)驗(yàn)，總結(jié)出當(dāng)RP變大或變小后，對電路功能的影響是什么？

----------o5V

BT202

RT3DK12

1R2

圖i-i-i

(2)圖1-1-2示為一模擬報(bào)警電路。實(shí)驗(yàn)時，將手電筒和光敏二極管分別安裝在建筑物走廊兩側(cè),

按圖接線。調(diào)節(jié)RP和手電筒與光電二極管的最遠(yuǎn)距離，使手電筒的光照射到光敏二極管時，T截止，

蜂鳴器不響；當(dāng)有人走過，擋住光線時T飽合，蜂鳴器報(bào)警。此時：L=(),RP=()。

通過以上實(shí)驗(yàn)，總結(jié)出當(dāng)RP變大或變小時，L的變化是怎樣的？

光電傳感器應(yīng)用設(shè)計(jì)

總體方框圖如圖1-1-3(a)所示。部分參考檢測電路如圖1-1-3(b)所示。

<a)總體方樞圖

1-1-3

(1)設(shè)計(jì)步驟及方法。

①根據(jù)總體方框圖，對每個小方框圖實(shí)行設(shè)計(jì)并選擇元器件：

②畫出總控制原理圖，并寫出詳細(xì)工作原理。畫原理圖的原則為：

a.一般電路輸入端在左，輸出端在右，或從上到下。

b.原理圖大于一張紙時，應(yīng)標(biāo)出信號從一張到另一張的引出點(diǎn)和引入點(diǎn)。

c.連接線有交叉時，用圓點(diǎn)標(biāo)出；若連接擁擠而將通道分開時，應(yīng)在斷口兩端標(biāo)記。

d.所有元器件應(yīng)使用標(biāo)準(zhǔn)邏輯符號。

③列元器件清單。要求分類列出所有元器件，每種元器件必須有完整的型號、規(guī)格及數(shù)量，盡量

為標(biāo)準(zhǔn)值。

④根據(jù)元器件清單購置電路中所需的傳感器和元器件，通過測試、查手冊等了解元器件的性能。

⑤在邏輯插件實(shí)臉板上根據(jù)原理圖完成硬件接線。布線時應(yīng)注意：

a.一般選擇0.2?0.5mm的塑料硬導(dǎo)線布線；

b.最好選擇不同顏色的線表示不同的信號，例如：紅線----F5V、黃色----H2V、黑色——地線、

白色——負(fù)電源、紫色線——控制線、橙色線——數(shù)據(jù)母線等。

c.布線時先插集成塊，再連接電源線、地線等固定電平端點(diǎn)，然后按信號的流向依次接線。

d.集成電路插入時要使所有的引線均對準(zhǔn)小孔，用專用拔鉗插入和拔出。

e.布線時不準(zhǔn)跨過元器件，線必須走直線，且應(yīng)貼在實(shí)驗(yàn)板上。

⑥在檢查了布線后，通電調(diào)試實(shí)險(xiǎn)板。通電后首先檢查有無元器件冒煙、發(fā)熱、噪聲等現(xiàn)象，如

有，則應(yīng)立即斷電排除故障。然后實(shí)行功能測試，反復(fù)調(diào)整、測試，直到功能穩(wěn)定。

⑦功能測試完后，必須對該測試電路實(shí)行性能的標(biāo)定。如標(biāo)定測試精度、測試環(huán)境等。

⑧設(shè)計(jì)印刷電路板，制作樣機(jī)，并寫出產(chǎn)品說明書。

思考題：

(1)試設(shè)計(jì)臉證光電耦合器好壞的測試電路。

(2)用光敏二極管及可控硅設(shè)計(jì)一種天黑時燈亮，天亮?xí)r燈暗的路燈電路。路燈用220V電壓供電，

共5盞。

四、操作反思

①因?yàn)榱岭娮韬桶惦娮璧臏y量與光照強(qiáng)度相關(guān)，因而每組的數(shù)據(jù)不盡相同，只要符合其理論特性

即可；

②手電筒照射光敏二極管時，兩者應(yīng)在同一直線上，可用長尺子作參照物。既可固定位置，又可

測量距離。

五、興趣小制作

同學(xué)們根據(jù)光電原理制作一個有光照接通，無光照斷開的電路。材料：自備。

項(xiàng)目二PLC繼電器編程法

授課班級：(見下表)課時數(shù)：第3、4課時

班級日期星期應(yīng)到人數(shù)實(shí)到人數(shù)缺席名單

09秋電④三人人

09秋電④四人人

教學(xué)目標(biāo)：1、復(fù)習(xí)PLC與繼電器的關(guān)系。

2、復(fù)習(xí)繼電器編程法的步驟。

3、復(fù)習(xí)繼電器編程法技巧。

教學(xué)重點(diǎn)：繼電器編程法的方法步驟。

教學(xué)難點(diǎn)：繼電器編程法技巧。

教學(xué)課件或教具準(zhǔn)備：

1、PLC模擬教學(xué)動畫。

2、三菱PLC-3D仿真軟件。

安全教育：

1、清點(diǎn)人數(shù)(見上表)

2、安全教育要點(diǎn)

(1)進(jìn)出實(shí)訓(xùn)室要有序，不能擁擠推位，相互攀肩，影響樓道秩序。

(2)嚴(yán)格遵守課堂與實(shí)訓(xùn)紀(jì)律，愛護(hù)實(shí)訓(xùn)設(shè)備，統(tǒng)一管理手機(jī)。

(3)在班每位同學(xué)當(dāng)發(fā)現(xiàn)安全隱患應(yīng)立即報(bào)告并配合清查隱患，注意防觸電。

(4)任何同學(xué)不得動私自使用實(shí)訓(xùn)室電源，擅自開啟電閘，關(guān)閉前后門。

授課內(nèi)容：

如圖是電機(jī)啟一保一停繼電器接觸器控制線路，試將控制部分線路改用與其等效的PLC控制梯形

圖。

j-KM5就始閉合自鎖

~"LKM以蟆噲一電神屏動

就蝴了開

電碉我一主電海同作一控洵甩路筑用FR斷開-電機(jī)h胸轉(zhuǎn)

電機(jī)啟一保一?？刂齐娐穲D

圖377

下圖是PLC控制的梯形圖：

X020X021X024

KM

{END}

圖3-1-2

兩者共同點(diǎn)：電機(jī)啟停過程控制邏輯相同。都是使用常開、常閉、線圈等器件，僅僅梯形圖中使用

的是簡化的器件符號。（其中KR的形式不一樣，在PLC控制中熱繼電器保護(hù)要使用常開觸點(diǎn)）

兩者區(qū)別：前者使用硬器件，靠接線連接形成控制程序，圖中使用的KM、SB1、SB2和都是實(shí)際繼

電器、輔助接點(diǎn)常開和常閉；后者使用PLC中的內(nèi)部軟元件，靠軟件實(shí)現(xiàn)控制程序，圖中YOOO、X000,

X001和X002都是軟繼電器和軟接點(diǎn)，都是用PLC內(nèi)部的存儲器位來映像這些外部硬器件的狀態(tài)，存儲

位為1,表示對應(yīng)的線圈得電或開關(guān)接通，存儲位為0,表示對應(yīng)的線圈失電或開關(guān)斷開，不需改變接

線即能改變控制過程。

梯形圖中不存有實(shí)際的電流，而是用一種假想的能流（PowerFlow）來模擬繼電接觸控制邏輯。

P!_C梯形圖與傳統(tǒng)繼電器的觸點(diǎn)、線圈對照表。

表3T7

名稱梯形圖中的圖元符號繼電接觸控制圖中的符號

常開Tk_、______

常閉---

線圈-o-T>廿

PLC的梯形圖與繼電器控制系統(tǒng)的梯形圖的基本思想是一致的，僅僅在使用符號及表達(dá)式上有一定

的區(qū)別。

ABM

—II-------------------C

左母線c

\—11-------------

、D

—----------

圖3-1-3

左右兩條垂線稱作左母線和右母線。

串聯(lián)作為邏輯串聯(lián)相當(dāng)于“與”

并聯(lián)作為邏輯并聯(lián)相當(dāng)于“或”

在A、B接通或C、D觸點(diǎn)接通后，線圈M才能被激勵

一、接觸器-繼電器方法及步驟

（1）讀懂現(xiàn)有設(shè)備的接觸器-繼電器控制線路原理圖。

最好自己能根據(jù)控制要求繪制一份電氣原理，若制圖、讀圖存有較大困難只要有一份準(zhǔn)確的控制原

理圖也可。

（2）對照控制系統(tǒng)，合理實(shí)行PLC的輸入/輸出（I/O）分配。

將現(xiàn)有接觸器-繼電器控制線路圖上的控制器件（如按鈕、行程開關(guān)、光電開關(guān)、其它傳感器等）

實(shí)行編號并換成對應(yīng)的輸入點(diǎn)（X）,將現(xiàn)有接觸器-繼電器控制線路圖上的被控制器件（如接觸器線圖、

電磁閥、指示燈、數(shù)碼管等）實(shí)行編號并換成對應(yīng)的輸出點(diǎn)（丫）。在對輸入/輸出（I/O）端口分配時一

定要弄清楚元器件的類別切不可漏分、錯分、重復(fù)分配。

（3）替換中間繼電器、時間繼電器

將現(xiàn)有設(shè)備接觸器-繼電器控制線路圖中的中間繼電器、定時器用PLC的輔助繼電器、定時器實(shí)行

代替。若系統(tǒng)中不曾出現(xiàn)中間繼電器、時間繼電器則跳過此步。

（4）翻譯并化簡

按照繼電器控制原理圖的結(jié)構(gòu)體系實(shí)行翻譯，第一步按結(jié)構(gòu)實(shí)行“直譯”不改變元器件的位置。第

二步對不滿足PLC梯形圖規(guī)則的實(shí)行簡化和修改。并聯(lián)部分改變上下位置、串聯(lián)部分改變左右位置，干

路公共部分實(shí)行拆分或集中處理。

舉例應(yīng)用

用PLC改造定子串電阻降壓起動控制線路

電路機(jī)起動時在三相定子電路中串接電阻，使電動機(jī)定子繞組電壓降低，起動結(jié)束后再將電阻短接

（短路），電動機(jī)在額定電壓下正常運(yùn)行，這種起動方式因?yàn)椴皇茈妱訖C(jī)接線形式的限制，設(shè)備簡單，

因而在中小型機(jī)床中也有應(yīng)用。下圖為定子串電阻降壓起動控制線路，KM1為接通電源接觸器，KM2為

短接電阻接觸器，KT為起動時間繼電器，R為降壓起動電阻。

改造方法：

第一步，在右邊虛線框內(nèi)畫出控制電路部分。

第二步，對照控制系統(tǒng)，合理實(shí)行PLC的輸入/輸出（I/O）分配。

輸入信號輸出信號

名稱代號輸入睛號名稱代號觸點(diǎn)編號

啟動按鈕SB2X21正轉(zhuǎn)接觸器KM1Y20

停止按機(jī)

SB1X20減接樵KM2Y21

醯電器KRX25

第三步，將系統(tǒng)中出現(xiàn)的時間繼電器用PLC內(nèi)部的時間繼電器（T）實(shí)行替換。

序號時間繼電器輔助繼電器

1KT—(TOK50)——

第四步，翻譯并化簡。詳細(xì)過程如下所示。

①、直譯，對照PLC的榆入/輸出（I/O）分配表、根據(jù)控制電氣原理圖，繼電器與PLC對圖形符號

實(shí)行變換。如下圖所示。造我們熟悉轉(zhuǎn)換時，能夠?qū)⑻菪螆D轉(zhuǎn)化一氣呵成。

②、化簡，根據(jù)PLC梯形圖的規(guī)則規(guī)范在不影響邏輯功能前提下實(shí)行變形與調(diào)整。

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I

-

項(xiàng)目二PLC硬件結(jié)構(gòu)及其功能元件

授課班級：（見下表）課時數(shù)：第5、6課時

班級日期星期應(yīng)到人數(shù)實(shí)到人數(shù)缺席名單

09秋電④三人人

09秋電④四人人

教學(xué)目標(biāo)：1、復(fù)習(xí)什么是PLC。

2、了解PLC的特點(diǎn)、優(yōu)勢、應(yīng)用領(lǐng)域與就業(yè)前景。

3、復(fù)習(xí)PLC結(jié)構(gòu)及其功能部件。

教學(xué)重點(diǎn)：PLC的特點(diǎn)、優(yōu)勢、應(yīng)用領(lǐng)域與就業(yè)前景。

教學(xué)難點(diǎn)：PLC結(jié)構(gòu)及其功能部件。

教學(xué)課件或教具準(zhǔn)備：

1、PLC模擬教學(xué)動畫。

2、三菱PLC-3D仿真軟件。

安全教育：

1、清點(diǎn)人數(shù)（見上表）

2、安全教育要點(diǎn)

（1）進(jìn)出實(shí)訓(xùn)室要有序，不能擁擠推位，相互攀肩，影響樓道秩序。

（2）嚴(yán)格遵守課堂與實(shí)訓(xùn)紀(jì)律，愛護(hù)實(shí)訓(xùn)設(shè)備，統(tǒng)一管理手機(jī)。

（3）在班每位同學(xué)當(dāng)發(fā)現(xiàn)安全隱患應(yīng)立即報(bào)告并配合清查隱患，注意防觸電。

（4）任何同學(xué)不得動私自使用實(shí)訓(xùn)室電源，擅自開啟電閘，關(guān)閉前后門。

授課內(nèi)容：

一、PLC的硬件結(jié)構(gòu)

以三菱FX系列PLC為例。按電源結(jié)構(gòu)分能夠分為獨(dú)立模塊與整合模塊。獨(dú)立模塊型PLC的供電部

分由單獨(dú)的電源模塊提供，在PLC主機(jī)外部。整合模塊型PLC的供電部分已經(jīng)整合在PLC主機(jī)外部。

輸

輸，

出-

入-③輸入界面

設(shè)

設(shè)-

備

備

示

。?

AS

①嘉

意

一CPU

器

計(jì)算機(jī)獷

展

PLC存儲器單

編程器’元[:9

一④輸出界面

主械

PLC基本單元（主機(jī)）

結(jié)構(gòu)圖：

二、觀看PLC演示動畫

打開SW0D5C-FXTRN-BEG-C演示PLC的結(jié)構(gòu)功能及各個部件功能。

三、PLC各部件的功能特點(diǎn)及用途

CPU的作用：按系統(tǒng)程序賦予的功能，指揮PLC有條不紊地實(shí)行工作。歸納起來主要有以下五個方面

1）接收并存儲編程器或其它外設(shè)輸入的用戶程序或數(shù)據(jù)

2）診斷電源、PLC內(nèi)部電路故障和編程中的語法錯誤等

3）接收并存儲從輸入單元（接口）得到現(xiàn)場輸入狀態(tài)或數(shù)據(jù)

4）逐條讀取并執(zhí)行存儲器中的用戶程序，并將運(yùn)算結(jié)果存入存儲器中

5）根據(jù)運(yùn)算結(jié)果，更新相關(guān)標(biāo)志位和輸出內(nèi)容，通過輸出接口實(shí)現(xiàn)控制、制表打印或數(shù)據(jù)通訊等

存儲器的作用：

在PLC中，存儲器主要用于系統(tǒng)程序、用戶程序、數(shù)據(jù)

存儲器的類型：

①可讀/寫操作的隨機(jī)存儲器RAM；②只讀存儲器ROM、PROM、EPROM和EEPROM

系統(tǒng)程序：

完成系統(tǒng)診斷、命令解釋、功能子程序調(diào)用、管理、邏輯運(yùn)算、通信及各種參數(shù)設(shè)定等功能。

PLC的編程語言（5種PLC基本語言）

1、順序功能圖（SFC）:不但僅是一種語言，更是一種組織控制程序的圖形化方式。

2、梯形圖（LD）：以圖形方式表達(dá)觸點(diǎn)和線圈以及特殊指令塊的梯級。

3、指令表（IL）:類似匯編程序的基于文本的語言與其相對應(yīng)的是LD。

4、結(jié)構(gòu)文本（ST）:類似Pascal的基于文本的語言

5、功能塊圖（FBD）:一種對應(yīng)于線路圖的圖形語言。FBD廣泛地用于過程工業(yè)。

工作數(shù)據(jù)：

是PLC運(yùn)行過程中經(jīng)常變化、經(jīng)常存取的一些數(shù)據(jù)。

PLC輸入接口----能夠檢測被控對象的各種數(shù)據(jù)，用這些數(shù)據(jù)作為PLC對被控制對象實(shí)行控制的

依據(jù)

PLC輸出接口-----將處理結(jié)果送給被控制對象，以實(shí)現(xiàn)控制目的

I/O接口的作用：

電平轉(zhuǎn)換功能：因?yàn)橥獠枯斎朐O(shè)備和輸出設(shè)備所需的信號電平是多種多樣的，而PLC內(nèi)部CPU的處

理的信號是標(biāo)準(zhǔn)電平信號。

I/O接口的類型：

開關(guān)量輸入/輸出接口，模擬量輸入/輸出接口，開關(guān)量輸入/輸出接口

常用開關(guān)量輸入接口:①直流輸入接口、②交流輸入接口、③交/直流輸入接口

常用開關(guān)量輸出接口:

①繼電器輸出接口：響應(yīng)速度慢、動作頻率低，可驅(qū)動交流或直流負(fù)載

②晶體管輸出接口：響應(yīng)速度快、動作頻率高，只能用于驅(qū)動直流負(fù)載

③晶閘管輸出接口：響應(yīng)速度快、動作頻率高，只能用于驅(qū)動交流負(fù)載

輸入/輸出（I/O）點(diǎn)數(shù):

PLC的I/0點(diǎn)數(shù)是指PLC的I/O接口所能接受的輸入信號個數(shù)和輸出信號個數(shù)的總和。I/O點(diǎn)數(shù)

是選擇PLC的重要依據(jù)之一,當(dāng)I/O點(diǎn)數(shù)不夠時，可通過PLC的I/O擴(kuò)展接口對系統(tǒng)實(shí)行擴(kuò)展。

四、軟元件功能

（一）、輸入繼電器（X）

PLC的輸入端子是從外部開關(guān)接受信號的窗口，PLC內(nèi)部與輸入端子連接的輸入繼電器X是用光電

隔離的電子繼電器，它們的編號與接線端子編號一致（按八進(jìn)制輸入），線圈的吸合或釋放只取決于

PLC外部觸點(diǎn)的狀態(tài)。內(nèi)部有常開/常閉兩種觸點(diǎn)供編程時隨時使用，且使用次數(shù)不限。輸入電路的時

間常數(shù)一般小于10ms。各基本單元都是八進(jìn)制榆入的地址，輸入為X000?X007,X010~X017,X020~

X027,它們一般位于機(jī)器的上端。

（二）、榆出繼電器（Y）

輸出繼電器外特性相當(dāng)于一個接觸器的主觸點(diǎn)，連接到PLC的輸出端子上供外部負(fù)載使用。能夠?qū)?/p>

一個輸出繼電器當(dāng)作一個受控的開關(guān)，其斷開或閉合受到程序的控制。PLC的輸出端子是向外部負(fù)載輸

出信號的窗口，輸出繼電器的外部輸出主觸點(diǎn)接到PLC的輸出端子上供外部負(fù)載使用，其余常開/常閉

觸點(diǎn)供內(nèi)部程序使用。輸出繼電器的電子常開/常閉觸點(diǎn)使用次數(shù)不限。輸出電路的時間常數(shù)是固定的。

各基本單元都是八進(jìn)制輸出，輸出為Y000?丫007,Y010—Y017,Y020?丫027等共256個。它們一般位

于機(jī)器的下端。

注意：輸出繼電器也采用八進(jìn)制地址的，輸出繼電器是無源的，需要外接電源。

（三）、輔助繼電器（M）

輔助繼電器的功能相當(dāng)于傳統(tǒng)繼電器的中間繼電器，PLC內(nèi)有很多的輔助繼電器，其線圈與繼電器

的一樣，由PLC內(nèi)各軟組件的觸點(diǎn)驅(qū)動，它的常開/常閉觸點(diǎn)也能夠驅(qū)動PLC內(nèi)各軟組件的線圈。它沒

有向外的任何聯(lián)系，只供內(nèi)部編程使用。它的電子常開/常閉觸點(diǎn)使用次數(shù)不受限制。但是，輔助繼電

器不能直接驅(qū)動外部負(fù)載，外部負(fù)載的驅(qū)動必須通過輸出繼電器來實(shí)現(xiàn)。

如下圖中的M100,它只起到一個自鎖的功能。在FX2N中輔助繼電器采用M0?M499,共500點(diǎn)輔助

繼電器，其地址號按十進(jìn)制編號。輔助繼電器中還有一些特殊的輔助繼電器，如掉電繼電器、保持繼電

器等，在這里就不一一介紹了，見附錄表。

X020X021

0〈Ml00〉

脈沖信號清除鎖存脈沖信號

狀態(tài)鎖存

Ml00狀態(tài)

脈沖信號

狀態(tài)鎖存

{END}

（四）、定時器（T）

PLC中的定時器T相當(dāng)于繼電器控制系統(tǒng)中的延時繼電器，它可提供無限對常開延時觸點(diǎn)、常閉延時

觸點(diǎn)供編程使用。定時器元件號按十進(jìn)制編號，設(shè)定時間由編程時設(shè)定系數(shù)K決定。T0?T199為0.1s

定時器，設(shè)定值范圍為0.1?3276.7s,最小單位為0.1s;T200?T245為0.01s定時器，設(shè)定值范

圍為0.01?327.67s;此外，還有積算型定時器。

（五）、計(jì)數(shù)器（C）

計(jì)數(shù)器元件號按十進(jìn)制編號，計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)次數(shù)由編程時設(shè)定系數(shù)K決定。它可提供無限對常開觸點(diǎn)、

常閉觸點(diǎn)供編程使用。C0?C99為通用加計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)范圍為1?32767；C100?C199為停電保持加計(jì)

數(shù)器，計(jì)數(shù)范圍為1?32767；此外，還有可逆加減計(jì)數(shù)器等。

（六）、數(shù)據(jù)寄存器

數(shù)據(jù)寄存器是計(jì)算機(jī)必不可少的組件，用于存放各種數(shù)據(jù)。FX2N中每一個數(shù)據(jù)寄存器都是16bit

（最高位為正、負(fù)符號位），也可用兩個數(shù)據(jù)寄存器合并起來存儲32bit數(shù)據(jù)（最高位為正、負(fù)符號位）。

（1）通用數(shù)據(jù)寄存器D通道分配D0?D199,共200點(diǎn)。

只要不寫入其它數(shù)據(jù)，已寫入的數(shù)據(jù)不會變化。但是，由RUNTSTOP時，全部數(shù)據(jù)均清零。（若

特殊輔助繼電器M8033已被驅(qū)動，則數(shù)據(jù)不被清零）。

（2）停電保持用寄存器通道分配D200?D511,共312點(diǎn)，或D200?D999,共800點(diǎn)（由機(jī)器的具體

型號定）?；旧贤ㄓ脭?shù)據(jù)寄存器。除非改寫，否則原有數(shù)據(jù)不會丟失，不論電源接通與否，PLC運(yùn)

行與否，其內(nèi)容也不變化。不過在二臺PLC作點(diǎn)對的通信時，D490?D509被用作通信操作。

（3）文件寄存器通道分配D1000?D2999,共2000點(diǎn)。

文件寄存器是在用戶程序存儲器（RAM、EEPROM,EPROM）內(nèi)的一個存儲區(qū)，以500點(diǎn)為一個單位，

最多可在參數(shù)設(shè)置時到2000點(diǎn)。用外部設(shè)備□實(shí)行寫入操作。在PLC運(yùn)行時，可用BMOV指令讀到通用

數(shù)據(jù)寄存器中，但是不能用指令將數(shù)據(jù)寫入文件寄存器。用BMOV將數(shù)據(jù)寫入RAM后，再從RAM中讀出。

將數(shù)據(jù)寫入EEPROM盒時，需要花費(fèi)一定的時間，務(wù)必請注意。

（4）RAM文件寄存器通道分配D6000?D7999,共2000點(diǎn)。

驅(qū)動特殊輔助繼電器M8074,因?yàn)椴捎脪呙璞唤?，上述的?shù)據(jù)寄存器可作為文件寄存器處理，用

BMOV指令傳送數(shù)據(jù)（寫入或讀出）。

（5）特殊用寄存器通道分配D8000?D8255,共256點(diǎn)。

是寫入特定目的的數(shù)據(jù)或已經(jīng)寫入數(shù)據(jù)寄存器，其內(nèi)容在電源接通時，寫入初始化值（一般先清零，

然后由系統(tǒng)ROM來寫入）。

項(xiàng)目二PLC開發(fā)軟件使用-1

授課班級：(見下表)課時數(shù)：第7、8課時

班級日期星期應(yīng)到人數(shù)實(shí)到人數(shù)缺席名單

09秋電④三人人

09秋電④四人人

教學(xué)目標(biāo)：1、理解PLC開發(fā)軟件的界面。

2、掌握PLC開發(fā)軟件的使用方法。

3、利用開發(fā)軟件完成一個程序編輯。

教學(xué)重點(diǎn)：PLC開發(fā)軟件的使用方法。

教學(xué)難點(diǎn)：PLC開發(fā)軟件的使用方法。

教學(xué)課件或教具準(zhǔn)備：

1、PLC課件。

2、三菱PLC開發(fā)軟件。

安全教育：

1、清點(diǎn)人數(shù)(見上表)

2、安全教育要點(diǎn)

(1)進(jìn)出實(shí)訓(xùn)室要有序，不能擁擠推位，相互攀肩，影響樓道秩序。

(2)嚴(yán)格遵守課堂與實(shí)訓(xùn)紀(jì)律，愛護(hù)實(shí)訓(xùn)設(shè)備，統(tǒng)一管理手機(jī)。

(3)在班每位同學(xué)當(dāng)發(fā)現(xiàn)安全隱患應(yīng)立即報(bào)告并配合清查隱患，注意防觸電。

(4)任何同學(xué)不得動私自使用實(shí)訓(xùn)室電源，擅自開啟電閘，關(guān)閉前后門。

授課內(nèi)容:

一、GPPW軟件使用介紹

(1)新建工程

用菜單命令“工程—創(chuàng)建新工程”，出現(xiàn)“創(chuàng)建新工程”對話框；在PLC系列下拉列表

框中選擇FXCPU,在PLC類型下拉列表框中選擇FX2N(C),其余按缺省的選項(xiàng)，如圖777

所示。然后，單擊“確定”按鈕，將在主工作區(qū)出現(xiàn)僅畫好END的梯形圖編輯界面。用菜

單命令“工程—保存工程”以“fig27”工程名存盤。

(2)軟件界面介紹

(3)繪制梯形圖

用菜單命令“編輯_寫入模式”進(jìn)入寫入模式，這樣才能在主編輯區(qū)中繪制梯形圖。能

夠用繪圖工具欄中的繪圖元件符號來繪制梯形圖，繪制方法與學(xué)習(xí)軟件的基本一樣。畫好

后要用菜單命令“變換一變換”或單擊變換按鈕，使梯形圖由灰變白。

如你要在某處輸入X000,只要把蘭色光標(biāo)移動到你所需要寫的地方，然后在菜單上選

中T卜觸點(diǎn)，出現(xiàn)如下圖7-1-4畫面：

注入sse

副-l卜引麗1確定I退出］

再輸入X000,即可完成寫入X000。

如要輸入一個定時器，先選中線圈，再輸入一些數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的輸入標(biāo)準(zhǔn)在第三章中已

提過，圖4顯示了其操作過程。

輸入標(biāo)記

二J|TOK120I”確定|退出|

對于計(jì)數(shù)器，因?yàn)樗袝r要用到兩個輸入端，所以在操作上既要輸入線圈部分，又要

輸入復(fù)位部分，其操作過程如圖77-6、77-7所示。

輸入標(biāo)記

蠲13］一二JRSTco|二確定I退出

注意：在圖5中的箭頭所示部分，它選中的是應(yīng)用指令，而不是線圈。

院％標(biāo)記

時-()-二J|coK10隔定|退出|

計(jì)數(shù)器的使用方法及計(jì)數(shù)范圍在前面已講解，同學(xué)們可自己查閱。

通過上面的舉例，同學(xué)們就明白了，如果你需要畫梯形圖中的其它一些線、輸出觸點(diǎn)、

定時器、定時器、輔助繼電器等，在菜單上都能方便地找到，再輸入組件編號即可。

(4)梯形圖的模擬仿真

“工具_(dá)梯形圖邏輯測試起動(|_)”，出現(xiàn)自動實(shí)行PLC寫入的模擬進(jìn)度畫面，之后，出

現(xiàn)監(jiān)控狀態(tài)窗和梯形圖邏輯測試工具窗，分別如圖77-8和圖77-9所示。再用“在線一

調(diào)試一軟元件調(diào)試”，出現(xiàn)“軟元件測試”對話框，在上部軟元件列表框中輸入要實(shí)行強(qiáng)

制操作的軟元件名，按需要，按“強(qiáng)制ON”、“強(qiáng)制OFF”和“強(qiáng)制ON/OFF取反“某一

個按鈕，在對話框下部“軟元件”及“設(shè)置狀態(tài)”下將會顯示執(zhí)行結(jié)果，如圖7-1-9

雷桿伏杰用

邏輯測試工具畝

模擬仿真圖中梯形圖的畫面如圖7.10所示。

圖(a)表示開始時的畫面。

圖(b)表示對X011按了9次“強(qiáng)制0N/0FF取反"，以模擬輸入5個計(jì)數(shù)脈沖，C0的當(dāng)

前值達(dá)到設(shè)定值5,Y000接通畫面；

圖(c)表示X010被強(qiáng)制0N后，C0才被復(fù)位，其當(dāng)前值隨之變?yōu)?,從而Y000被斷開時

的畫面。

最后再次單擊邏輯測試按鈕關(guān)閉測試。

)

)

(a)開始時的畫面(b)X0U輸入5脈沖后畫面(c)X010強(qiáng)制ON使C0復(fù)位

用GXSimulator模擬仿真梯形圖的畫面

(4)梯形圖模擬仿真時序圖

時序圖如圖7-1-11所示，與圖7771(b)波形圖是吻合的。獲得時序圖步驟：

①在圖77-11邏輯測試工具窗，用如圖7772所示菜單命令“菜單起動一繼電器內(nèi)存監(jiān)

視”，出現(xiàn)軟元件內(nèi)存監(jiān)控窗時，再用如圖7772所示菜單命令“時序圖一起動”，將出

現(xiàn)如圖77-11所示的時序圖窗。在時序圖窗中，選中“軟件登錄”為“自?！保x中“圖

表表示范圍”為“X10”，單擊“監(jiān)控停止”按鈕即可進(jìn)入監(jiān)控狀態(tài)，并自動在時序圖窗

左邊出現(xiàn)此梯形圖中的各個軟元件(見圖7771左邊)。調(diào)試方法與上面介紹的邏輯測

試時的情形類似，僅僅改用雙擊來對X010和X011強(qiáng)制ON/OFF,從而得到圖77-11所示

時序圖了。

菜單起初⑶1p?DEVICEMEMORYMONITOR-0><

繼電器內(nèi)存監(jiān)視、

I/O系統(tǒng)設(shè)定①I時序圖(D軟元件(0)窗口(必

串口通信機(jī)能⑤)

軟元件內(nèi)存監(jiān)控命令軟元件內(nèi)存監(jiān)控窗

(5)梯形圖監(jiān)控，在線調(diào)試運(yùn)行

用SC-09電纜把PC機(jī)與PLC連接起來，對梯形圖實(shí)行在線監(jiān)控調(diào)試。用菜單命令“在

線—PLC寫入(W)”，將程序下載到PLC中。

用“在線―監(jiān)視_監(jiān)視模式”進(jìn)入監(jiān)控。用外接按鈕X010和X011實(shí)行調(diào)試；如果沒有

外接按鈕，可用“云線_調(diào)試一軟元件調(diào)試”實(shí)行調(diào)試。

只有當(dāng)梯形圖轉(zhuǎn)換完畢后，才能實(shí)行程序的傳送，傳送前，必須將FX2N面板上的開

關(guān)撥向STOP狀態(tài)。

再打開“在線”菜單，實(shí)行傳送設(shè)置。

寫完梯形圖后，在菜單上還是選擇“在線”，選中“寫入PLC(W)”。

就出現(xiàn)如圖7773。

ruciSfI~站點(diǎn)號PtcH號RSRcT

文件選癡|設(shè)備加*|If序|曾謂

?數(shù)??!序r|全際含焉］取徜金”遺毒|

福胃功宜

^傳比設(shè)?

F關(guān)工字設(shè)詈

Minr內(nèi)存

從圖上可看出，在執(zhí)行讀取及寫入前必須先選中MAIN、PLC參數(shù)，否則，不能執(zhí)行對程

序的讀取、寫入，然后點(diǎn)擊“開始執(zhí)行”即可。

四、操作反思

1、開發(fā)軟件的快捷鍵與學(xué)習(xí)軟件的快捷鍵設(shè)置有所不同，軟件還提供了注釋注解方便他人理解程序,

該功能對與初學(xué)者很有協(xié)助。

2、開發(fā)軟件的自由連線功能設(shè)計(jì)頗具人性化，請注意使用。

3、每編寫完一行程序要記得變換，不然容易丟失。

4、注意讀出模式與寫入模式的區(qū)別與切換。

項(xiàng)目二PLC開發(fā)軟件使用技巧及練習(xí)

授課班級：(見下表)課時數(shù)：第9、10課時

班級日期星期應(yīng)到人數(shù)實(shí)到人數(shù)缺席名單

09秋電④三人人

09秋電④四人人

教學(xué)目標(biāo)：1、掌握開發(fā)軟件的使用方法。

2、掌握PLC開發(fā)軟件的使用技巧。

3、利用開發(fā)軟件完成程序化簡。

教學(xué)重點(diǎn)：PLC開發(fā)軟件的使用方法。

教學(xué)難點(diǎn)：PLC開發(fā)軟件的使用技巧。

教學(xué)課件或教具準(zhǔn)備：

1、PLC課件。

2、三菱PLC開發(fā)軟件。

安全教育：

1、清點(diǎn)人數(shù)(見上表)

2、安全教育要點(diǎn)

(1)進(jìn)出實(shí)訓(xùn)室要有序，不能擁擠推位，相互攀肩，影響樓道秩序。

(2)嚴(yán)格遵守課堂與實(shí)訓(xùn)紀(jì)律，愛護(hù)實(shí)訓(xùn)設(shè)備，統(tǒng)一管理手機(jī)。

(3)在班每位同學(xué)當(dāng)發(fā)現(xiàn)安全隱患應(yīng)立即報(bào)告并配合清查隱患，注意防觸電。

(4)任何同學(xué)不得動私自使用實(shí)訓(xùn)室電源，擅自開啟電閘，關(guān)閉前后門。

授課內(nèi)容：

1、梯形圖程序設(shè)計(jì)規(guī)則

①實(shí)行梯形圖設(shè)計(jì)時，外部輸入/輸出繼電器、內(nèi)部繼電器、定時器、計(jì)數(shù)器等軟元件的觸點(diǎn)能夠多次

重復(fù)使用，無需復(fù)雜的程序結(jié)構(gòu)來減少觸點(diǎn)的使用次數(shù)。

②梯形圖每一行都是從左母線開始，線圈止于右母線。觸點(diǎn)不能直接接右母線：線圈不能直接接左母線。

接點(diǎn)應(yīng)畫在水平線上，不要畫在垂直線上。

IX000X002X004IX000X002X004

HI-PKYOOOAI-hHI-M-IHYQOO)

對于橋式結(jié)構(gòu)可等效變換。

(2)不可常程的橋式電路(b)可的電路

③在同一程序中，同一編號的輸出線圈被使用兩次或兩次以上，稱為重復(fù)輸出，又叫雙線圈輸出。在程

序編程序時除步進(jìn)控制以外，一般不允許雙重線圈輸出。對于雙線圖輸出要更改。

K001

0—||—<YOOO>5

第一次0r000>

X020

2—||—<Y020>

K02Q

<YOOO>第二次

3—I|——(Y020>

④可編程序控制器程序編寫中所有的繼電器的編號，都應(yīng)在所選PLC軟元件列表范圍內(nèi)。

⑤在運(yùn)行梯形圖程序時，其執(zhí)行順序是從左到右，從上到下，編程時也要遵循。

⑥在梯形圖中串聯(lián)或并聯(lián)的觸點(diǎn)個數(shù)沒有限制，能夠有無數(shù)過。

⑦多個輸出線圈能夠并聯(lián)輸出，但不能夠串聯(lián)輸出。

梯形圖中不存有輸入繼電器的線圈。

2、編程技巧

①程序的編寫應(yīng)按照自上而下、從左到右的方式編寫。為了減少程序的執(zhí)行步數(shù),程序應(yīng)“左大右小、

上大下小”，盡量不出現(xiàn)電路塊在左邊或下邊的情況。

0LDXOOO

0IDX0O1

XOOOX0011LDX001X001XQOO

TY000〕10PX0O2

—IIIII~~rC丫。。0：20RX002

2AND)(000

3ANB

OUTYOOO

4OUTYOOO

不符合左大右小的程序5步符合左大右小的程序4步

②并聯(lián)塊串聯(lián)時，應(yīng)將接點(diǎn)多的支路放在梯形圖的左方。串聯(lián)塊并聯(lián)時，應(yīng)將接點(diǎn)多的并聯(lián)支路，放在

梯形圖的上方。這樣安排，程序簡潔，指令更少。分別改畫為圖(b)和圖3(b)為好。

LDANDOUT

~~C)

OR

不要AHB

LDANDOUT

Hi_II

不要ORB

③線圈不能直接與左母線相連。如果需要，能夠通過一個沒有使用的元件的常閉接點(diǎn)或者特殊輔助繼電

器M8000(常開ON)來連接，如圖所示。

0VOQQ.

2、梯形圖設(shè)計(jì)及化簡技巧

(1)、適當(dāng)安排編程順序，以減少程序步數(shù)。串聯(lián)多的支路應(yīng)盡量放在上面，如圖4-3-9所示。并

聯(lián)多的電路應(yīng)靠近左母線，如圖4-3T0所示。

(a)電路安排不(b)電路安拉得當(dāng)

(b)電路安排得當(dāng)

(2)不能編程的電路應(yīng)實(shí)行等效變換后再編程。在梯形圖中線圈右邊的接點(diǎn)應(yīng)放在線圈的左邊才能編

程，如圖圖4-3-11所示。

HH------------O

UJ

(a)電路不正確(b)電路正確

(3)對復(fù)雜電路，用ANB、ORB等指令難以編程,可重復(fù)使用一些接點(diǎn)畫出其等效電路，然后再實(shí)行編

程，如圖4-3-12所示。

3、程序設(shè)計(jì)及練習(xí)

1、打開FX-PLC學(xué)習(xí)軟件，請選擇D部分(初級挑戰(zhàn))，打開D-2,傳感器的檢測。

2、控制要求如下:

人一側(cè)：當(dāng)入門傳感器(X0)檢測到人通過時，閃爍綠燈(Y1)點(diǎn)亮。傳感器Out(X1)檢測到人的消

息5秒后，閃爍綠燈(Y1)熄滅。

汽車一側(cè)：當(dāng)入門傳感器(X2)檢測到汽車通過時，閃爍綠燈(Y4)點(diǎn)亮。傳感器Out(X3)檢測到汽

車上的消息5秒后，閃爍綠燈(Y4)熄滅。如果汽車沒有在10秒內(nèi)通過入門傳感器(X2)和Out(X3)

之間的區(qū)域，閃爍紅燈(Y3)點(diǎn)亮而且蜂鳴器(Y7)響。一旦汽車通過傳感器Out(X3),閃爍紅燈(Y3)

熄滅而且蜂鳴器(Y7)停止。

項(xiàng)目二步進(jìn)指令

授課班級：(見下表)課時數(shù)：第11、14課時

班級日期星期應(yīng)到人數(shù)實(shí)到人數(shù)缺席名單

09秋電④三人人

09秋電④四人人

09秋電④三人人

09秋電④四人人

教學(xué)目標(biāo)：1、理解步進(jìn)指令。

2、掌握步進(jìn)指令的使用方法。

3、掌握步進(jìn)指令的語法。

教學(xué)重點(diǎn)：步進(jìn)指令的使用方法。

教學(xué)難點(diǎn)：步進(jìn)指令的語法。

教學(xué)課件或教具準(zhǔn)備：

1、PLC課件。

安全教育：

1、清點(diǎn)人數(shù)(見上表)

2、安全教育要點(diǎn)

(1)進(jìn)出實(shí)訓(xùn)室要有序，不能擁擠推位，相互攀肩，影響樓道秩序。

(2)嚴(yán)格遵守課堂與實(shí)訓(xùn)紀(jì)律，愛護(hù)實(shí)訓(xùn)設(shè)備，統(tǒng)一管理手機(jī)。

(3)在班每位同學(xué)當(dāng)發(fā)現(xiàn)安全隱患應(yīng)立即報(bào)告并配合清查隱患，注意防觸電。

(4)任何同學(xué)不得動私自使用實(shí)訓(xùn)室電源，擅自開啟電閘，關(guān)閉前后門。

授課內(nèi)容：

步進(jìn)指令

步進(jìn)指令又稱步進(jìn)順控指令，它主要用于對較復(fù)雜的順序控制程序?qū)嵭芯幊?。步進(jìn)指令有兩條：

STL指令和RET指令。

1.STL指令

STL指令叫做“步進(jìn)接點(diǎn)”指令，它的功能是將步進(jìn)接點(diǎn)接到左母線，形成副母線。步進(jìn)接點(diǎn)沒

有常閉觸點(diǎn)，只有常開觸點(diǎn)。步進(jìn)接點(diǎn)在使用時，需要使用SET指令將其置位。

2.RET指令

RET指令叫做“步進(jìn)返回”指令，其功能是使副母線返回到原來的位置。

使用STL指令和RET指令時應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

(1)STL/RET指令與狀態(tài)繼電器SO?S899結(jié)合使用，才能形成步進(jìn)控制。而狀態(tài)繼電器SO?S899只有

在使用SET置位指令后才具有步進(jìn)控制功能，提供步進(jìn)接點(diǎn)。

(2)使用STL/RET指令時