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plc授课教案（正页）授课班级 授课日期授课章节及主题：任务一 5.1 plc基本逻辑指令教学目的与要求：知识要点：plc基本逻辑指令ld、ldi、out、and、ani、or、ori、orb、anb、mps、mrd、mpp、mc、mcr、set、rst、（out/rst）。技能要点：掌握基本逻辑指令的符号名称、功能、电路表示及操作元件、正确的使用方法及使用注意事项，掌握运用plc基本逻辑指令进行简单编程设计的基本方法与技能。职业态度：认真教学重点：基本逻辑指令的符号名称、功能、电路表示及操作元件、正确的使用方法及使用注意事项、plc基本逻辑指令简单编程设计。教学难点：基本逻辑指令的功能理解、电路表示、正确的使用方法及使用注意事项、plc基本逻辑指令简单编程设计。教学方法：讲解、举例、分析、练习。教学资源准备：电气控制与plc教材、电子课件、作业及思考题：5-1、5-2、补充题。教学后记对专业培养方案、课程大纲修改意见对学期课程授课计划修改意见本堂教教案修改意见需增加的教学资源，与学生反馈意见任课教师：教研组长：教科室主任：plc授课教案（副页）第五单元 可编程序控制器指令系统5.1任务一：可编程基本逻辑指令使用学习目标：掌握基本逻辑指令的符号名称、功能、电路表示及操作元件、正确的使用方法及使用注意事项，掌握运用plc基本逻辑指令进行简单编程设计的基本方法与技能。任务描述：plc基本逻辑指令ld、ldi、out、and、ani、or、ori、orb、anb、mps、mrd、mpp、mc、mcr、set、rst、（out/rst）。典型应用案例介绍一、三相异步电动机正反转控制实现plc授课教案（副页）二、自动住返控制的实现(电路图参第二章课件)plc授课教案（副页）相关知识：5.1.1逻辑取及线圈驱动指令ld、ldi、out图5-1-1 ld、ldi、out指令应用示例说明：ld取指令，表示一个与输入母线相连接的常开触点指令。 ldi取反指令，表示一个与输入母线相连接的常闭触点指令。out线圈驱动指令也称输出指令。操作目标元件不可以是输入继电器x。out指令的操作元件是定时器t和计数器c时，必须设置常数k。5.1.2触点串联指令and、ani0 ld x0021 and x000 串联触点2 out y0033 ld y0034 ani x003 串联触点5 out m1016 and t 1 串联触点7 out y004 纵接输出图5-1-2 and、ani触点串联指令应用示例如上图所示，紧接out m101以后，通过 触点t1可以驱动out y004，但是驱动顺序相反（如左图所示）时，则必须使用后述的mps指令。 说明： and（与指令）用于常开触点的串联；ani（与非指令）用于常闭触点的串联连接；可以多次重复使用。5.1.3触点并联指令or、ori说明：or（或）用于常开触点的并联；plc授课教案（副页）ori（或非）用于常闭触点的并联。图5-1-3 or、ori触点并联指令应用示例514串联电路块的并联连接指令orb图5-1-4 orb串联电路块的并联连接指令应用示例说明：2个以上串联连接的电路称为串联电路块，串联电路块并联连接时，分支的开始用ld、ldi指令；后面集中使用orb指令时，电路块并联数小于8。图5-1-5 anb并联电路块的串联连接指令应用示例plc授课教案（副页）5.1.5并联电路块的串联连接指令anb说明：2个以上并联连接的电路称为并联电路块，并联电路块串联连接时，分支的开始用ld、ldi指令；后面集中使用anb指令时，电路块并联数小于8。5.1.6多重输出指令mps、mrd、mpp 图 5- 1-6 1层栈和anb、orb指令应用示例注：mps、mpp必须成对使用。5.1.7主控及主控复位指令mc、mcr说明：在下述的编程示例中，输入x000接通时，就执行从mc到mcr的指令。输入x000断开时，成为如下形式。现状保持：累积定时器、计数器、用置位/复位指令驱动的软元件。plc授课教案（副页）变为断开的软元件：非累积定时器、计数器、用out指令驱动的软元件。执行mc指令后，母线（ld，ldi）向mc触点后移动，将其返回到原母线的、指令为mcr。通过更改软元件号y，m，可多次使用主控指令（mc）。但是，如果使用同一软元件号，将同out指令一样，会出现双线圈输出。 图 5-1-9主控触点应用示例嵌套级说明：在mc指令内采用mc指令时，嵌套n的编号按顺序增大。（n0n1n2n3n4n5n6n7）。在将该指令返回时，采用mcr指令，则从大的嵌套开始消除。（n7n6n5n4n3n2n1n0）。例如，mcr n6，mcr n7不编程时，若对mcr n5编程，则嵌套级一下子回到5。嵌套级最大可编写8级（n7）。5.1.8置位与复位指令set、rst说明：在程序示例中，x000一旦接通后，即使它再断开，y000仍继续动作。x001一旦接通时，即使它断开，y000仍保持不被驱动。对于m、s也是一样的。对于同一软元件。set、rst可多次使用，顺序也可随意，但最后执行者有效。plc授课教案（副页）要使数据寄存器（d）、变址寄存器（v）、（z）的内容清零时，也可使用rst指令。（用常数为k0的传送指令也可得到同样的结果）。此外，累积定时器t245 t246的当前值的复位以及触点复位也可使用rst指令。5.1.9计数器、定时器（out/rst）1 积算定时器c0对x011的oofon次数进行计数，当它达到设定值k10时，输出触点c0动作，此后，x011即使从offon变化，计数器的当前值不变，输出触点仍保持动作。为了将此清除，令x010为接通状态，使输出触点复位。有必要在out c指令后面指定常数k或间接设定用数据寄存器的编号。停电保持用计数器，即使在停电时，仍保持当前值以及输出触点的动作状态和复位状态。2 高速计数器注：驱动高速计数器计数线圈的触点，请采用在高速成计数招待过程中一直处于on状态的触点编程。如果在驱动计算线圈时，使用作业高速成计数器用输入编号而被分配的输入继电器（x000-x005），则无法进行正确的计数。plc授课教案（正页）授课班级 授课日期授课章节及主题：任务一 5.1 plc基本逻辑指令（续）教学目的与要求：知识要点：pls、plf、ldp/ldf/anp/anf/orp/orf、inv、nop、end指令、编程注意事项、编程实例。技能要点：掌握基本逻辑指令的符号名称、功能、电路表示及操作元件、正确的使用方法及使用注意事项，掌握编程注意事项，掌握运用plc基本逻辑指令进行编程设计的基本方法与技能。职业态度：认真。教学重点：基本逻辑指令的符号名称、功能、电路表示及操作元件、正确的使用方法及使用注意事项，编程注意事项，plc基本逻辑指令编程设计。教学难点：基本逻辑指令的功能理解、电路表示、正确的使用方法及使用注意事项，编程注意事项，plc基本逻辑指令编程设计。教学方法：对比、讲解、举例。教学资源准备：电气控制与plc教材、电子课件。作业及思考题：5-3、5-4、5-5教学后记对专业培养方案、课程大纲修改意见对学期课程授课计划修改意见本堂教教案修改意见需增加的教学资源，与学生反馈意见任课教师：教研组长：教科室主任：plc授课教案（副页）5.1任务一：可编程基本逻辑指令使用（续）学习目标：pls、plf、ldp/ldf/anp/anf/orp/orf、inv、nop、end指令、编程注意事项、编程实例。任务描述：掌握基本逻辑指令的符号名称、功能、电路表示及操作元件、正确的使用方法及使用注意事项，掌握编程注意事项，掌握运用plc基本逻辑指令进行编程设计的基本方法与技能。典型应用案例介绍：plc授课教案（副页）相关知识：5.1.10脉冲输出指令pls、plf图5-1-13 pls、plf脉冲输出指令应用示例说明：使用pls指令时，仅在驱动输入为on后的一个扫描周期内，软元件y，m动作。使用plf指令时，公在驱动输入为off后的一个扫描周期内，软元件y，m动作。特殊继电器不能用作plsplf的操作元件。 例如，在驱动输入保持为on时，让可编程控制器由runstoprun时，pls m0动作，但是pls m600（电池后备）不动作。后面的一个run时，这是因为在stop时，m600仍保持着动作状态。5.1.11脉冲式触点指令（ldp/ldf/anp/anf/orp/orf）说明：ldp、andp、orp指令是进行上长沿检出的触点指令，公在指定位软元件的上升沿时（offon变化时）接通一个扫描周期。ldf、andf、orf指令是进行下降沿检了的触点指令，仅在指定位软元件的下降沿时（onoff变化时）接通一个扫描周期。5.1.12逻辑运算结果取反（inv）说明：inv指令是把指令所在位置当前逻辑运算结果取反，取反后的结果仍可继续运算inv指令无需操作元件。plc授课教案（副页）5.1.13 空操作指令nop说明：在将程序全部清除时，全部指令成为nop。若在程序中加入nop指令，则在修改或追加程序时，可以减少步号的变化，但是程序需要余量。此外，若将已写入的指令换成nop指令，则回路会发生变化，请勿必注意。5.1.14 程序结束指令end注：执行end指令时，也刷新监视定时器（检查扫描周期是否过长的定时器）。5.1.15 编程注意事项1程序应按自上而下，从左至右的方式编制。2适应的编程顺序可减少程序步数，如图5-1-19所示。3重新安排不能编程的电路，如图5-1-20所示。（a）串联多的电路应尽量放在上部（b）并联电路多的电路应尽量靠近母线图5-1-19 桥式电路 （a）将电路改成右图的形式才能编程（b）不能将触点画在线圈的右边，只能在触点的右边接线圈图5-1-20plc授课教案（副页）5.1.16编程实例1延时断定时器图5-1-21中 y1在x1断开后4秒关断。在输入触点断开后，输出触点延时开断的定时器被认为是一个延时断定时器。2振荡电路图5-1-22中当x3 on后，y3 on ，t3、t4开始延时1.5s后,y3变为off,再经1.5s后y3又变为on,如此循环。图5-1-21图5-1-223脉冲输出电路图5-1-23中x7第一次闭合，y7立即接通，x0再次闭合时，y1断开。实际上，使用pls指令就可以很容易地获得像m6这样的脉冲输出。（图5-1-234plc编程设计（1）概述：基本思路（2）编程设计实例实例1 送料小车自动控制的梯形图程序设计 图5-1-24plc授课教案（副页）控制要求：x4处装料，20s后装料结束，开始右行，碰到x3后停下卸料，25s后左行，碰到x4后又停下装料，这样不停地循环工作。按钮x0和x1分别用来起动小车右行和左行。本例目的： 设计用电动机正反转控制的互锁和自锁电路为基础构成各输出电路的简单程序。为使小车自动停止，将x3和x4的常闭触点分别与y0和y1的线圈串联。为使小车自动起动，将控制装、卸料延时的定时器t0和t1的常开触点，分别与手动起动右行和左行的x0、x1的常开触点并联，并用两个限位开关对应的x4和x3的常开触点分别接通装料、卸料电磁阀和相应的定时器。 画出梯形图：图5-1-25实例2 抢答显示系统控制要求本例的目的选定输入输出设备输入装置输入端子号按钮pb11x000按钮pb12x001按钮pb2x003按钮pb31x004按钮pb32x005按钮pb4x002选择开关swx007输出装置输入端子号灯l1y000灯l2y003灯l3y005电磁开关soly007可编程控制器外部接线图plc授课教案（副页）注意以下几点：a、 电源ac100-240v接线；b、 输入设备与输入端子间接线；c、 输出设备与输出端子间接线；d、 输入、输出接线最好不要同槽。画出控制逻辑图(梯形图)0 13202529由于y000使用它自身的保持触点，在x000或x001闭合后y000保持on状态（自保状态）。但是，如果y003或y005先于它变为on状态，则y000不能变为on。这就是互锁或自锁电路的基本特点。y003和y005以同样方式动作，自锁继电器在常闭触点x002断开后，将清零x007闭合后，10s定时器t0启动如y000、y003或y005在定时器动作前闭合，则y007将变为on常开触点x007断开后，自锁继电器将清零y003y005x002x007x002x002x005t0x000x001y000 x003y003x004y005*y000y007x007y005y000y000y000儿童指示灯y003y005y007学生指示灯y003教授指示灯幸运彩球t0k100end图5-1-25plc授课教案（正页）授课班级 授课日期授课章节及主题：任务二 5.2 plc步进顺控与功能逻辑指令使用教学目的与要求：知识要点：状态转移图、编程方法(1. 步进顺控的程序例-5分支、汇合的组合)。技能要点：掌握状态的功能、简单流程的状态转移图、初始状态编程方法，掌握选择性分支与汇合、并行性分支与汇合、分支/汇合的组合等基本内容，重点掌握分支与汇合顺序控制设计编程方法。职业态度：认真。教学重点：状态的功能、状态转移图、初始状态编程方法，选择性分支与汇合、并行性分支与汇合、分支/汇合的组合，分支与汇合顺序控制设计编程方法。教学难点：状态的功能理解、状态转移图、初始状态编程方法，选择性分支与汇合、并行性分支与汇合、分支/汇合的组合，分支与汇合顺序控制设计编程方法。教学方法：分析、讲解、举例、练习。教学资源准备：电气控制与plc教材、电子课件。作业及思考题：5-6、5-7、5-9、补充题教学后记对专业培养方案、课程大纲修改意见对学期课程授课计划修改意见本堂教教案修改意见需增加的教学资源，与学生反馈意见任课教师：教研组长：教科室主任：plc授课教案（副页）任务二 5.2 plc步进顺控与功能逻辑指令使用学习目标：掌握状态的功能、简单流程的状态转移图、初始状态编程方法，掌握选择性分支与汇合、并行性分支与汇合、分支/汇合的组合等基本内容，重点掌握分支与汇合顺序控制设计编程方法。任务描述：状态转移图、编程方法(1.步进顺控的程序例-5分支、汇合的组合)。典型应用案例介绍：三相异步电机星三角启动控制的实现：plc授课教案（副页）plc授课教案（副页）相关知识：5.2.1 状态转移图1步进指令（stl/ret） stl（步进触点指令） ret（步进返回指令） stl和ret指令只有与状态器s配合才能具有步进功能。2状态转移图（sfc图） 图中每一步包含：驱动内容、转移条件、转换目标。 图5-2-1步进指令的使用说明：plc授课教案（副页）stl触点是与左侧母线相连的常开触点，stl触点接通，则对应的状态为活动步；与stl触点相连的触点用ld或ldi指令，执行完ret后返回左母线；stl触点可直接驱动或通过别的触点驱动y、m、s、t等元件的线圈；plc只执行活动步对应的电路，所以使用stl指令时允许双线圈输出；stl触点驱动的电路块中不能使用mc和mcr指令，但可以用cj指令；在中断程序和子程序内，不能使用stl指令。5.2.2 编程方法1步进顺控的程序例图5-2-3 步进顺控的程序例2初始状态编程例图5-2-4 初始状态编程例3选择性分支、汇合编程例（1）选择性分支举例（2）选择汇合举例plc授课教案（副页）图5-2-5图5-2-6（3）选择性分支与汇合举例说明：从多个流程中选择一个流程执行被称为选择性分支。以左图为例，必须是x000接通，则动作状态就向s21转移，s20动作时，若x000接通，则动作向s21转移，s20变为不动作。因此，即使以后x010、x020动作、s31、s41也不会动作。汇合状态s50，可被s22、s32、s42中任意一个驱动。 4并行分支与汇合编程 （1）并行分支举例与对一般状态编程一样，先进行驱动处理，然后进行转移处理。转移处理要从左到右依次进行。（2）并行汇合举例汇合前先对各状态的输出处理分别编程，然后从左到右进行汇合处理。（3）并行分支/汇合例plc授课教案（副页） 5分支、汇合的组合 plc授课教案（副页） plc授课教案（副页）plc授课教案（正页）授课班级 授课日期授课章节及主题：任务二 5.2 plc步进顺控与功能逻辑指令使用（续1）教学目的与要求：知识要点：编程方法(6跳转处理、复位处理)、状态的详细动作、操作方式。技能要点：掌握状态的跳转与复位处理、状态的详细动作、操作方式等基本内容，重点掌握顺序控制设计编程方法。职业态度：认真。教学重点：状态的跳转与复位处理、状态详细动作、操作方式，顺序控制设计编程方法。教学难点：状态的详细动作、操作方式的理解，顺序控制设计编程方法的掌握。教学方法：对比、讲解、举例。教学资源准备：电气控制与plc教材、电子课件。作业及思考题：5-8、5-10、5-11、5-12教学后记对专业培养方案、课程大纲修改意见对学期课程授课计划修改意见本堂教教案修改意见需增加的教学资源，与学生反馈意见任课教师：教研组长：教科室主任：plc授课教案（副页）任务二 5.2 plc步进顺控与功能逻辑指令使用（续1）学习目标：掌握状态的跳转与复位处理、状态的详细动作、操作方式等基本内容，重点掌握顺序控制设计编程方法。任务描述：编程方法(6跳转处理、复位处理)、状态的详细动作、操作方式。典型应用案例介绍：plc授课教案（副页）相关知识：5.2.2编程方法6跳转处理、复位处理图5-2-15 跳转处理、重复处理应用示例注：除分支及合流以外，状态还可以向较远的状态转移（非连续的状态）。（1）分支数的限制对所有的初始状态（s0s9），每一状态下的分支电路总和不能大于16个，并且在每一分支点分支数不能大于8个。注：直接从汇合线或汇合前状态向其它远处状态的跳转处理或复位处理是不允许的，此时，必须设定虚拟状态以执行上述状态转移（远距离跳转或复位）。（2）分离程序流具有多个初始状态的状态转移图的程序，要按各初始状态分开编程。plc授课教案（副页）5.2.3 状态的详细动作1stl指令动作当stl触点接通（on），与此连接的电路就运行。当stl触点断开（off），与此连接的电路停止运行，在其负载复位后一个扫描周期这部分线路和指令就被跳过，不再执行。如果不同的状态驱动同一个输出，如图5-2-18中的输出y2，s21或s22任一个接通，y2动作；s21和s22都有断开则y2不动作。若用这种stl电路，可使用双线圈，但在stl电路中，与其他电路中共用一个线圈（即所谓双线圈），必须多加注意。状态元件是绝对不能重复使用的。 图5-2-18状态转移过程中，在一个扫描周期中两状态同时为on的情况也可能出现，因此，如图5-2-19中不能同时为on的一对输出之间（同一电动机的正转与反转）必须加上联锁，防止同时为on。图5-2-19相邻的状态不能重复使用同一个定时器，因为指令会互相影响，使定时器无法复位。对于分隔的两个状态（图5-2-20中的s40和s42）可以使用同一定时器（t1）。 图5-2-20 用同一信号顺次作为转移条件的场合，要用脉冲，如图5-2-21所示，当m0为通时，s50刚动作，m1立即断开，避免状态马上直接转移到s51。到下一个m0脉冲到来时才能转移到s51。图5-2-212对状态的各种指令的处理输出的驱动方法：plc授课教案（副页）如左图所示，从状态内的母线，一 旦写入ld或ldi指令后，对不需要触点的指令就不能再编程。需要按下图所示的方法改变这样的回路。 图5-2-22 或图5-2-23 mps/mrd/mpp指令的位置： 在状态内，不能从stl内母线中直 接使用mps/mrd/mpp指令。请按左图所示，在ld或ldi指令以后编制程序。图5-2-24 状态的转移方法： out指令与set指令对于stl 指令后的状态（s）具有同样的功能， 都将自动复位转移。此外，还有自保持功能，但是，使用out指令时，在sfc图中用于 向分离的状态转移。 图5-2-25stl指令公对状态元件s有效；对状态无s，还可以用ld/ldi，and/ani/or/ori，out，set/rst等触点和线圈指令。程序中没用过stl指令时，状态s可作为通用辅助继电器。对于stl指令后的状态s，out指令与set指令具有同样的功能，即都有能使转移源自动复位，另外还具有停电保持功能。但是，out指令在状态转移图中，只用于向分离的状态转移，而不是向相邻的状态转移。另外，stl触点后，不能紧接着使用mpds指令。中断程序和子程序不能使用stl指令。stl指令内虽然不禁止使用跳转指令（cj00），但由于使用后会使用动作复杂化，建议不要使用。5.2.4 操作方式1操作方式的概念设备的操作方式大致分为手动方式和自动方式。plc授课教案（副页）图5-2-26 操作面板通常，此类控制可通过编制步进梯开图指令（sfc流程）的程序来实现。在fx程控器的应用命令中，有简单地控制此类机械的固定的方便命令。应用指令fnc60（ist）是对于上述动作模式中的状态或特殊辅助继电器实施自动控制的一整套命令。图5-2-27为了使用这个功能指令，必须指定如下具有连续编号的输入点。如果无法指定连续编号，则要使用辅助继电器（m），重新安排输入编号，在设置fnc60（ist）时（m）作为首输入元件号。x20：手动 x23：单周期运行 x26：自动启动x21：回归原点 x24：连续运行 x27：停止x22：单步运行 x25：回原点启动为了使x20x24不会同时接通，可使用选择开关。通过使用ist命令，不再需要各动作模式间的切换或重复控制程序。只要将重点放在编制状态内的机械动作的程序上，就可完成顺序设计。2初始状态指令3工件移送机构举例 下图所示为用机械手移送工件的机械系统，左上为作为原点，工件按下降、夹紧、上升、右移、下降、放松、上升、左移的次序依次运行。下降/上升、左移/右移中使用双螺线管的电磁阀，夹紧使用的是单螺线管的电磁阀图5-2-30为状态转移图。plc授课教案（副页）plc授课教案（副页）图5-2-30 状态转移图plc授课教案（正页）授课班级 授课日期授课章节及主题：任务二 5.2 plc步进顺控与功能逻辑指令使用（续2）。教学目的与要求：知识要点：功能指令的表示格式、执行方式与数据长度、数据格式、plc常用功能指令介绍。技能要点：掌握功能指令的表现形式、功能指令的执行方式与数据长度、功能指令的数据格式，握常用功能指令的分类、指令助记符、功能及其实际应用。职业态度：认真。教学重点：指令功能通则、常用功能指令的功能及其实际应用。教学难点：功能指令的表现形式、常用功能指令的功能及其实际应用。教学方法：分析、对比、讲解、举例。教学资源准备：电气控制与plc教材、电子课件。作业及思考题：补充题教学后记对专业培养方案、课程大纲修改意见对学期课程授课计划修改意见本堂教教案修改意见需增加的教学资源，与学生反馈意见任课教师：教研组长：教科室主任：plc授课教案（副页）任务二 5.2 plc步进顺控与功能逻辑指令使用（续2）学习目标：掌握功能指令的表现形式、功能指令的执行方式与数据长度、功能指令的数据格式，握常用功能指令的分类、指令助记符、功能及其实际应用。任务描述：功能指令的表示格式、执行方式与数据长度、数据格式、plc常用功能指令介绍典型应用案例介绍：plc特殊功能模块在高炉加温系统中的应用 plc授课教案（副页）fx2n-2ad/fx2n-2da模块实际应用控制程序： plc授课教案（副页）相关知识：5.3.1功能指令的表示格式1.大多数功能指令有1至4个操作数，有的功能指令没有操作数.2.s表示源操作数，d表示目标操作数；如果可使用变址功能，用s和d表示。3.用n和m表示其它操作数，它们常用来表示