PLC应用技术(三菱)课题四.ppt

任务3简易定时报时器 任务2密码锁控制系统 任务1彩灯控制系统 任务4自动售货机控制系统 任务1彩灯控制系统 知识目标 1 掌握数据寄存器的分类 功能 2 掌握数据传送指令 循环及移位等功能指令的功能及使用原则 能力目标 1 会根据控制要求 能灵活地应用数据传送 循环及移位等功能指令 完成彩灯控制系统的程序设计 2 掌握彩灯控制的PLC控制系统线路安装与调试 任务1彩灯控制系统 常见的几款彩灯画面 彩灯控制过程 如下动画所示 任务1彩灯控制系统 任务的主要内容 通过移位 数据传送等简单的功能指令实现彩灯追灯的控制 任务内容及要求 现有HL1 HL8共8盏霓虹灯 要求当按下启动按钮后 系统开始工作 工作方式如下 1 按下启动按钮后 霓虹灯HL1 HL8以正序 从左到右 每隔1秒依次点亮 2 当第八盏霓虹灯HL8点亮后 然后再反向逆序 从右到左 每隔1秒依次点亮 3 当第一盏霓虹灯HL1再次点亮后 重复循环上述过程 4 当按下停止按钮后 霓虹灯控制系统停止工作 任务1彩灯控制系统 一 位元件 字元件和位组合元件位元件 主要用于开关量信息的传递 变换及逻辑处理的元件 字元件 能处理数值数据的元件 位组合元件是一种字元件 在PLC中 FX系列PLC中使用4位BCD码表示一位十进制数据 由此产生了位组合元件 它将4位位元件成组使用 任务1彩灯控制系统 二 数据寄存器 D 数据寄存器 D 是用来存储数值数据的字元件 其数值可以通过应用指令 数据存取单元 显示器 及编程装置读出与写入 FX系列PLC的数据寄存器容量为双字节 16位 而且最高位为符号位 也可以把两个寄存器合并起来存放一个四字节 32位 的数据 最高位仍为符号位 最高位为0 表示正数 最高位为1 表示负数 任务1彩灯控制系统 FX系列PLC的数据寄存器分为以下四类 1 通用型数据寄存器 D0 D199 200点 存放在该类数据寄存器在的数据 只要不写入其他数据 其内容保持不变 2 失电保持型 掉电保持型 数据寄存器 D200 D511 312点 失电保持型数据寄存器与通用型数据寄存器一样除非改写 否则原有数据不会变化 任务1彩灯控制系统 3 特殊型数据寄存器D8000 D8255 256点 这些数据寄存器供监控PLC中各种元件的运行方式之用 其内容在电源接通时 写入初始值 先全部清0 然后由系统ROM安排写入初始值 4 文件数据寄存器D1000 D2999 2000点 文件数据寄存器实际上是一类专用数据寄存器 用于存储大量的数据 其数值由CPU的监视软件决定 但可通过扩充存储器的方法加以扩充 任务1彩灯控制系统 三 应用指令的格式1 应用指令与基本指令的比较与基本指令不同 应用指令不是表达梯形图符号间的相互关系 而是直接表达指令的功能 FX系列PLC在梯形图中使用功能框 中括号 表示功能指令 任务1彩灯控制系统 任务1彩灯控制系统 用功能指令与基本指令实现同一任务的比较a 应用指令b 基本指令 2 应用指令格式 1 编号应用指令用编号FNC00 FNC294表示 并给出对应的助记符 若使用简易编程器时应键入编号 如FNC12 FNC45等 若使用编程软件时应键入助记符 如MOV MEAN等 2 助记符指令名称用助记符表示 应用指令的助记符为该指令的英文缩写词 如传送指令 MOVE 简写为MOV 加法指令 ADDITION 简写为ADD等等 采用这种方式容易了解指令功能 任务1彩灯控制系统 任务1彩灯控制系统 说明功能指令助记符的梯形图 3 数据长度应用指令按处理数据的长度分为16位指令和32位指令 其中32位指令在助记符前加 D 若助记符前无 D 的为16位指令 4 执行形式应用指令有脉冲执行型和连续执行型两种形式 在指令助记符后标有 P 的为脉冲执行型 无 P 的为连续执行型 脉冲执行型指令在执行条件满足时仅执行一个扫描周期 这点对数据处理有很重要意义 而连续执行型加法运算指令在执行条件满足时 每一个扫描周期都要相加一次 任务1彩灯控制系统 5 操作数操作数是指应用指令涉及或产生的数据 有的应用指令没有操作数 大多数应用指令有1到4个操作数 1 源操作数 源操作数是指令执行后不改变其内容的操作数 用 S 表示 2 目标操作数 目标操作数是指令执行后改变其内容的操作数 用 D 表示 3 其他操作数 m与n表示其他操作数 其他操作数常用来表示常数或者对源操作数和目标操作数作出补充说明 表示常数时 K为十进制常数 H为十六进制常数 某种操作数为多个时 可用下标数码区别 如 S1 S2 任务1彩灯控制系统 操作数从根本上来说 是参加运算数据的地址 地址是依元件的类型分布在存储区中的 由于不同指令对参与操作的元件类型有一定限制 因此 操作数的取值就有一定的范围 正确地选取操作数类型 对正确使用指令有很重要的意义 任务1彩灯控制系统 应用指令的格式 四 传送指令 MOV 1 指令的助记符及功能 任务1彩灯控制系统 数据传送指令的助记符及功能 2 指令的使用方法 任务1彩灯控制系统 MOV指令的方法 3 编程实例 1 编程实例一如图所示 当X000 OFF时 MOV指令不执行 D1中的内容保持不变 当X000 ON时 MOV指令将K50传送到D1中去 任务1彩灯控制系统 MOV指令编程实例一 2 编程实例二定时器 计数器设定值也可以由MOV间接指定 如图所示 T0的设定值为50 任务1彩灯控制系统 MOV指令编程实例二 3 编程实例三定时器 计数器的当前值读出 格式如图所示 当X000 ON时 T0的当前值被读出到D1中 任务1彩灯控制系统 MOV指令编程实例三 4 编程实例四如图a所示的基本指令编程程序可用如图b所示的MOV指令编程来完成 任务1彩灯控制系统 MOV指令编程实例四a 用基本指令实现编程b 用MOV指令实现编程 5 编程实例五使用传送指令编写课题二之任务3的三相异步电动机Y 降压启动控制程序 任务1彩灯控制系统 用MOV指令实现的Y 降压启动程序 五 循环及移位指令循环及移位指令包括循环右移 循环左移 带进位右移 左移 位右移 位左移 字右移 字左移等指令 在此只介绍与本任务有关的循环右移 ROR 和循环左移 ROL 两种指令 任务1彩灯控制系统 1 指令的助记符及功能 循环移位指令的助记符及功能 2 指令的使用格式 任务1彩灯控制系统 ROR指令使用格式 ROL指令使用格式 3 指令的使用方法 任务1彩灯控制系统 循环右移和循环左移指令的使用 任务1彩灯控制系统 梯形图的执行情况 4 编程实例如图所示的梯形图中 当X002的状态由OFF变ON变化一次 D1中的16数据往右移4位 并将最后一位从最右位移出的状态送入进位标识位 M8022 中 若D1 1111000011110000 则执行上述移位后 D1 0000111100001111 M8022 0 循环左移的功能与循环右移类似 只是移位方向是向左移而已 任务1彩灯控制系统 ROR指令编程实例 一 通过对本任务控制要求分析 分配输入点和输出点 写出I O通道地址分配表 任务1彩灯控制系统 I O通道地址分配表 二 画出PLC接线图 I O接线图 任务1彩灯控制系统 霓虹灯的I O接线图 三 程序设计根据I O通道地址分配表及任务控制要求分析可知 可采用数据传送指令和移位及循环指令进行梯形图的设计 任务1彩灯控制系统 霓虹灯HL1 HL8以正序点亮控制的程序 1 霓虹灯HL1 HL8以正序点亮控制的程序设计 2 霓虹灯HL1 HL8以反序点亮控制的程序设计 任务1彩灯控制系统 霓虹灯HL1 HL8以反序点亮控制的程序 3 本任务控制完整的梯形图程序设计 任务1彩灯控制系统 八盏霓虹灯追灯控制梯形图 八盏霓虹灯追灯控制指令表 任务1彩灯控制系统 四 程序输入及仿真运行1 程序输入启动MELSOFT系列GXDeveloper编程软件 首先创建新文件名 并命名为 八盏霓虹灯追灯控制 选择PLC的类型为 FX2N 输入八盏霓虹灯追灯控制梯形图 2 仿真运行应用前面任务所述的位元件逻辑测试方式进行仿真运行比较直观 任务1彩灯控制系统 五 线路安装与调试 任务1彩灯控制系统 八盏霓虹灯控制系统模拟实物安装图 1 根据I O接线图 按照以下安装电路要求在下图所示的模拟实物控制配线板上进行元件及线路安装 1 检查元器件 2 固定元器件 3 配线安装 4 自检2 程序下载 1 PLC与计算机连接 2 程序写入 3 通电调试 任务1彩灯控制系统 程序调试步骤及运行情况记录表 任务1彩灯控制系统 评分标准 任务1彩灯控制系统 任务1彩灯控制系统 理论知识拓展1 位左移 位右移指令 SFTL SFTR 1 位左移 位右移指令的助记符及功能 位左移 位右移指令的助记符及功能 2 指令的使用格式 任务1彩灯控制系统 SFTL指令使用格式 SFTR指令使用格式 3 编程实例 任务1彩灯控制系统 SFTR指令编程实例 SFTR指令编程实例 2 位左移 位右移指令的使用说明 1 SFTL SFTR指令使位元件中的状态向左 向右移位 2 源操作数 S 为数据位的起始位置 目标操作数 D 为移位数据位的起始位置 n1指定位元件长度 n2指定移位位数 n2 n1 1024 3 源操作数 S 的形式可以为 X Y M S 目标操作数 D 的形式可以为 Y M S n1 n2的形式可以为 K H 4 SFTL SFTR指令通常使用脉冲执行型 即使用时在指令后加 P SFTL SFTR在执行条件的上升沿时执行 用连续指令时 当执行条件满足时 则每个扫描周期执行一次 任务1彩灯控制系统 3 利用SFTR SFTL指令实现步进顺序控制 任务1彩灯控制系统 移位指令在步进顺控设计法中的应用SFC 任务1彩灯控制系统 移位指令在步进顺控设计法中的应用 任务2密码锁控制系统 知识目标 掌握数据比较指令CMP和加1指令INC及区间复位指令ZRST等功能指令的功能及使用原则 能力目标 1 会根据控制要求 能灵活地应用数据比较 区间复位等功能指令 完成密码锁控制系统的程序设计 并通过仿真软件采用软元件测试的方法 进行仿真 2 掌握密码锁控制的PLC控制系统线路安装与调试 任务1彩灯控制系统 任务2密码锁控制系统 简易门禁密码锁示意图 设计一个简易6位密码锁控制程序 其具体控制要求如下 1 6位密码预设为 615290 可设定十个按钮分别为0 9 2 住户按正确顺序输入6位密码 按确认键后 门开 3 住户未按正确顺序输入6位密码或输入错误密码 按确认键后 门不开同时报警 4 按复位键可以重新输入密码 任务2密码锁控制系统 任务2密码锁控制系统 一 数据比较指令1 数据比较指令的助记符及功能 数据比较指令的助记符及功能 任务2密码锁控制系统 2 数据比较指令的使用格式 CMP指令使用格式 二 数据处理指令 任务2密码锁控制系统 1 区间复位指令的助记符及功能 区间复位指令的助记符及功能 2 区间复位指令的使用格式 任务2密码锁控制系统 ZRST指令使用格式 三 算术运算指令 任务2密码锁控制系统 1 二进制加1指令 二进制加1指令的助记符及功能 2 使用格式 任务2密码锁控制系统 二进制加1指令使用格式 3 编程实例 任务2密码锁控制系统 二进制加1指令编程实例 任务2密码锁控制系统 一 分配输入点和输出点 写出I O通道地址分配表 I O通道地址分配表 任务2密码锁控制系统 二 画出PLC接线图PLC接线图 I O接线图 密码锁的I O接线图 三 程序设计1 密码锁开启程序的设计 任务2密码锁控制系统 密码锁开启程序梯形图1 任务2密码锁控制系统 密码锁开启程序梯形图2 任务2密码锁控制系统 密码锁开启程序梯形图3 2 密码锁报警程序的设计 任务2密码锁控制系统 密码锁报警控制程序 3 密码锁复位控制程序的设计 任务2密码锁控制系统 密码锁复位控制程序 4 完整的密码锁控制程序设计 任务2密码锁控制系统 简易6位密码锁控制程序1 任务2密码锁控制系统 简易6位密码锁控制程序2 任务2密码锁控制系统 简易6位密码锁控制程序3 任务2密码锁控制系统 简易6位密码锁控制程序4 四 程序输入及仿真运行 任务2密码锁控制系统 1 程序输入 1 工程名的建立 2 程序输入 2 仿真运行 密码锁解锁成功仿真画面 任务2密码锁控制系统 密码输入错误报警成功仿真画面 任务2密码锁控制系统 一 理论知识拓展1 CMP指令CMP指令用于将两个数据进行比较 把结果存放在指定的目标中 有时需要将一个数与一个区间进行比较 来判断该数据是否位于该区间中 如果使用CMP指令来处理 就可能要用到2次CMP指令 在FX2N系列PLC里 专门安排了一条指令ZCP来完成该工作 该指令的使用格式为ZCP S1 S2 S D 2 ZRST指令ZRST指令属于数据处理类指令 它可以成批复位同类元件 常用于区间的初始化 任务2密码锁控制系统 二 技能拓展用比较指令CMP和区间复位指令ZRST设计程序实现以下功能 当X001接通时 计数器每隔1秒计数 当计数数值小于50时 Y010为ON 当计数数值等于50时 Y011为ON 当计数数值大于50时 Y010为ON 当X001为OFF时 计数器和Y010 Y011和Y012均复位 1 设计分析 计数器每隔1秒计数可用1S连续脉冲指令M8013进行编程 Y010 Y011和Y012的复位可用区间复位指令ZRST控制 Y010 Y011和Y012动作则由比较指令CMP控制 计数器的清零用RST指令 2 梯形图 任务2密码锁控制系统 梯形图 定任务3简易时报时器 知识目标 掌握区间比较指令和触点比较指令等功能指令的功能及使用原则 能力目标 1 会根据控制要求 能灵活地应用区间比较指令 触点比较指令等功能指令 完成简易定时报时器控制系统的程序设计 并通过仿真软件采用软元件测试的方法 进行仿真 2 掌握简易定时报时器的PLC控制系统线路安装与调试 任务3简易定时报时器 简易定时报时器 任务3简易定时报时器 本次任务的主要内容就是使用PLC通过计数器与区间比较指令ZCP和触点比较类指令 设计一个24小时可设定定时时间的住宅控制器的控制程序 以15分钟为一个设定单位 要求实现以下功能 1 早晨6 30 闹钟每秒钟响一次 10秒后自动停止 2 上午9 00 下午17 00 启动住宅报警系统 3 晚上18 00 自动打开住宅照明 4 晚上22 00 自动关闭住宅照明 任务3简易定时报时器 一 区间比较指令ZCP1 区间比较指令的助记符及功能 区间比较指令的助记符及功能 任务3简易定时报时器 2 区间比较指令的使用格式 ZCP指令使用格式 3 编程实例 ZCP指令编程实例 任务3简易定时报时器 二 触点比较指令1 指令助记符及功能 触点比较指令一览表 任务3简易定时报时器 2 指令的使用格式 LD类触点比较指令使用格式 AND类触点比较指令使用格式 OR类触点比较指令使用格式 任务3简易定时报时器 3 编程实例如图 当C10 K20时 Y000被驱动 当X010 ON并且D100 K58时 Y010被复位 当X001 ON或者K10 C0时 Y001被驱动 触点比较指令编程实例 任务3简易定时报时器 4 指令使用说明 1 触点比较指令 当 S1 S2 满足比较条件时 触点接通 2 比较运算符包括 六种形式 3 两个操作数 S1 S2 的形式可以是 K H KnX KnY KnS T C D V Z等字元件 以及X Y M S等位元件 4 在指令前加 D 表示其操作数为32位的二进制 在指令后加 P 表示指令为脉冲执行型 任务3简易定时报时器 一 分配输入点和输出点 写出I O通道地址分配表 I O通道地址分配表 任务3简易定时报时器 二 画出PLC接线图PLC接线图 I O接线图 定时报时器的I O接线图 任务3简易定时报时器 三 程序设计编程方案一 采用区间比较指令进行编程1 定时报时器的计时控制程序的设计 C1当前值与实际时间的对应关系表 任务3简易定时报时器 定时报时器的计时控制程序 任务3简易定时报时器 2 定时报时器的定时系统控制程序设计 定时报时器的定时系统控制程序 任务3简易定时报时器 3 定时报时器完整的控制程序设计 采用区间比较指令实现定时报时器控制系统程序 任务3简易定时报时器 编程方案二 采用触点比较指令进行编程1 梯形图程序设计 采用触点比较指令实现定时报时器控制系统程序 任务3简易定时报时器 2 指令语句表 简易定时报时器控制指令表 任务3简易定时报时器 一 理论知识拓展1 时钟运算比较指令TCMP 1 指令的使用格式 TCMP指令使用格式 2 指令使用说明TCMP指令的源操作数 S1 S3 用来存放指定时间的时 分 秒 目标操作数 D 用来存放比较结果 该指令用来比较指定时刻与时钟数据的大小 时钟数据的时间存放在 S 开始的连续三个元件中 比较结果存放在 D 开始的三个位元件中 任务3简易定时报时器 3 指令使用方法如图所示的源数据 S1 S2 S3 的时间与 S 起始的3点时间数据相比较 结果决定 D 起始的3点的ON OFF状态 TCMP指令编程应用实例 任务3简易定时报时器 2 时钟数据读取指令TRD 时钟数据读取指令TRD 实时时钟特殊寄存器 任务3简易定时报时器 3 时钟数据写入指令TWRTRD指令用来将时间设定值写入内置的实时时钟 写入的数据预先存放在 S 开始的7个元件中 指令执行时 内置的实时时间立即更新 改为新的时间 1 指令的使用格式 时钟数据写入指令TWR 任务3简易定时报时器 2 指令使用说明 实时时钟寄存器表 任务3简易定时报时器 4 实时时钟处理指令的编程实例 编程实例梯形图程序 任务3简易定时报时器 二 技能知识拓展用区间比较指令和触点比较指令实现十字路口交通灯的控制 采用区间比较指令和触点比较指令控制的十字路口交通灯程序 任务4自动售货机控制系统 知识目标 1 了解售货机自动控制系统的工作原理 2 掌握四则运算指令和比较运算指令等功能指令的功能及使用原则 能力目标 1 会根据控制要求 能灵活地应用四则运算指令 比较运算指令等功能指令 完成自动售货机控制系统的程序设计 并通过仿真软件采用软元件测试的方法 进行仿真 2 掌握自动售货机的PLC控制系统线路安装与调试 任务4自动售货机控制系统 任务4自动售货机控制系统 任务4自动售货机控制系统 任务4自动售货机控制系统 任务4自动售货机控制系统 自动售货机示意图 通过PLC控制系统设计一款集投币 计币 比较 选择 供应 退币和报警等多功能的自动售货机 任务4自动售货机控制系统 自动售货机控制系统如下 1 计币系统2 比较系统3 选择系统4 饮料供应系统5 退币系统6 报警系统 任务4自动售货机控制系统 四则运算指令的助记符及功能 一 四则运算指令 任务4自动售货机控制系统 二 四则运算指令的使用格式及编程实例1 加法指令 ADD 加法指令是将指定源元件中的二进制数相加结果送到指定的目标元件中去 1 指令功能 ADD指令使用格式 任务4自动售货机控制系统 2 编程实例如实例1图所示 当PLC运行时 将K123与K456相加 结果存于D2中 如实例2图所示 当PLC运行时 将K1X000与K1X004的两值相加 结果存于D2寄存器中 ADD指令编程实例2 ADD指令编程实例1 任务4自动售货机控制系统 2 减法指令 SUB 1 指令功能 SUB指令使用格式 2 编程实例如图所示 当X000 ON时 将D0的数值减去D1的数值 结果存放在D2中 SUB指令编程实例 任务4自动售货机控制系统 3 乘法指令 MUL 1 指令功能 MUL指令使用格式 任务4自动售货机控制系统 2 编程实例如实例1图所示为16位二进制乘法 当X010 ON时 D1 D2 D3 D4 如实例2图所示为32位二进制乘法 当X010 ON时 D1 D0 D3 D2 D7 D6 D5 D4 MUL指令编程实例2 MUL指令编程实例1 任务4自动售货机控制系统 4 除法指令 DIV 1 指令功能 DIV指令使用格式 任务4自动售货机控制系统 2 编程实例如图所示为两个16位二进制数相除 当X010 ON时 D1 D2 D3 D4 如图所示为两个32位二进制数相除 当X010 ON时 D1 D0 D3 D2 D5 D4 D7 D6 DIV指令编程实例2 DIV指令编程实例1 任务4自动售货机控制系统 一 分配输入点和输出点 写出I O通道地址分配表 I O通道地址分配表 任务4自动售货机控制系统 二 画出PLC接线图 自动售货机I O接线图 任务4自动售货机控制系统 三 程序设计1 程序设计流程图 程序设计流程