TS1TS2开关量试验指导书含程序

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XF-PLC-SYT

可编程序控制器教学试验台

开关量试验指导书

（TS1、TS2试验板）

(V2023.5)

沈阳旭风电子科技开发有限公司

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目录

前言

第一章TS1、TS2试验挂板使用说明书

§1-1试验挂板组成及使用方法……1§1-2试验区…………2§1-3试验设备的验收与维护………3其次章试验任务书§2-1基本试验

试验一基本规律指令试验…………………4试验二计时器指令试验……6试验三计数器指令试验……7试验四微分指令、锁存器指令试验………9试验五位移指令试验………10试验六特别功能指令试验…………………11§2-2应用试验

试验七十字路口交通信号灯控制试验……13

试验八混料罐控制试验……14试验九传输线控制试验……15试验十小车自动选向、定位控制试验……15试验十一电梯控制试验……16试验十二刀具库管理控制试验……………18第三章课程设计任务书

§3-1单按钮控制程序设计…………19§3-2抢答器控制系统程序设计……19§3-3小车定位系统程序设计………20§3-4圆盘转速、位置控制系统程序设计…………20§3-5步进电机控制程序设计………20§3-6高速脉冲源频率测试控制程序设计…………21§3-7货叉取放箱控制程序设计……22§3-8配料车控制系统程序设计……23§3-9钻床主轴进给控制系统程序设计……………24§3-10小车定位系统程序设计……25§3-11布料车系统程序设计………26§3-12配制鸡尾酒系统程序设计…………………27

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前言

TS1和TS2是我公司可编程序控制器教学试验台上最基本的开关量试验挂板，它们源于我公司10年前开发的《可编程序控制器教学试验设备》（即SAC-PLC试验箱），为了配置到试验台上，我们将试验箱试验板分解为两块试验挂板，其尺寸为300×225，这个尺寸在结构上保证了试验挂板的模块化和互换性。

TS1试验挂板有三个试验区，分别为交通灯试验区、旋转运动试验区、直线运动试验区。TS2试验挂板有两个试验区和两个辅助信号试验区，分别为输料线试验区、混料罐试验区；现场电气操作辅助信号试验区、常用辅助信号试验区。

TS1和TS2试验挂板在试验时需要有电源挂板和PLC元件挂板，电源挂板提供PLC所需的交流220V工作电源和直流24V输入信号电源及直流5V输出信号电源。PLC主机应当是20点以上、继电器输出形式。

TS1和TS2，这两块挂板是可编程序控制器开关量控制的对象，是可编程序控制器试验的入门和基础，其试验内容所涉及的指令和程序，都是工程中最典型和常用的，因此这两块试验板在试验台上占有极为重要的位置，是试验台配置中应当优选的试验挂板。

TS1和TS2,其工艺和质量已完全成熟，我们在10年的摸索和研究中使得旋转和直线运动模型有了很好的机械性能，基本上可以做到速度调理范围大，机械制动定位效果好，确实可以保证相应试验内容的完美实现。

TS2上增加了现场电气操作辅助信号试验区，可以将试验内容进一步推向工程现场化。以往我们提供的试验参考程序仅仅是基本动作的实现，并未考虑现场实际使用的问题，我们增加了这个操作信号区，使得试验系统更贴近生产设备现场实际，给学生增加现场操作的概念和思想，终究现场要有手动、自动等操作方式，要有暂停、有急停等功能，还要考虑保护和防止误操作等因素，要考虑维修和调试的便利，使学生知道电器柜操作面板上最基本的布局。

本试验任务书适合各种PLC机型，目前提供有OMRON、三菱、西门子、松下等机型试验程序。程序中I/O分派仅供参考，用户可以自行补充或修改。

本说明书的试验内容与《可编程序控制器教学试验设备》（即SAC-PLC试验箱）试验内容基本一致，可以与试验箱说明书相互代替使用。

我公司愿与从事和把握可编程序控制器技术的高等院校教师和工程技术人员广泛建立联系,进行交流与合作,让我们为促进可编程序控制器试验教学活动的开展和可编程序控制器技术的普及与提高共同努力。

我公司将为用户提供优质服务,不断提高自身的水平和能力,竭尽全力保证产品质量,以维护信誉。如有不足之处,敬请提出宝贵建议,以利于我们改进。感谢你们的合作!

:陈东旭

2023年5月第九次修改

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第一章TS1、TS2试验挂板使用说明书

§1-1试验挂板组成及使用方法

TS1和TS2试验挂板为225×300平方毫米的试验板,表面采用PVC材料及制

作工艺,并印制有形象直观的彩色工业现场模拟图。试验板正面装有接线用的台阶插座、按钮、开关以及声光显示和运动机构等器件。后面为单面印刷电路板,装有试验所需的电气元件。

TS1试验挂板有三个试验区。分别为交通灯试验区、旋转运动试验区、直线运动试验区。TS2试验挂板有两个试验区和两个辅助信号试验区，分别为输料线试验区、混料罐试验区；现场电气操作辅助信号试验区、常用辅助信号试验区。试验时，该试验挂板必需需协同电源挂板和PLC元件挂板一同协同使用。首先将电源挂板接通电源,再通过4号插座和试验导线为可编程序控制器通电，根据试验内容,选择好所需的输入、输出元件，并将信号通过2号台阶插座和试验导线,引入到可编程序控制器的输入、输出端子区上。试验挂板上输入元件的公共端要接到24V电源的负极上（24G），PLC上输入信号的公共端（COM）要接到24V电源的正极上（+24V），这样可连接好输入电路，工作时可通过设备上的φ3发光管显示观测到输入元件的工作状态。试验挂板上输出元件的公共端要接到5V电源的负极上（5VG），PLC上输出信号的公共端要接到5V电源的正极上（+5V），这样可连接好输出电路，工作时可通过设备上的电机动作和φ5发光管显示观测到输出元件的工作状态。开启电源板开关,接通可编程序控制器电源,输入并运行程序,观测执行状况,看是否满足工艺要求,直到通过为止,达到学习的目的。操作时注意区别试验板上的输入和输出信号元件,因电压和电路不同,尽量不要接错。直流开关电源具有短路保护作用。交流220V或直流24V

工作电压

可编程序控制器

-+COMCOM+-24VDCDC5V输入元件公共端PLC输出信号公共端PLC输入信号公共端输出元件公共端试验接线原理图

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§1-2试验区

TS1挂板分为三个试验区。分别为：交通灯试验区、旋转运动试验区、直线运动试验区。

TS2挂板分为三个试验区。分别为：输料线试验区、混料罐试验区；现场电气操作辅助信号试验区、常用辅助信号试验区。

在各试验区内除能完成任务书中给出的基本试验和应用试验外,还可利用其资源开设出大量其它内容的试验。1、交通信号灯试验区

该试验区在TS1试验板的上方。面板上示意十字路口交通信号灯,由三色发光二极管形象显示。信号灯分东西和南北两组,在印刷线路板上同组的一致颜色的信号灯相互并联。用试验导线将5VG连接到5V电源的负极，再将5V电源的正极接至发光二极管台阶插座,对应的一组发光二极管就会发光。试验时,将这些插座连接至可编程序控制器的输出端子上(这些端子与直流5V正极连接),信号灯的工作状态就受控于可编程序控制器的程序,显示其控制功能。2、旋转运动试验区

该试验区在TS1试验板的上方。主要由圆盘驱动电机、传动机构、旋转盘、光电开关元件等组成。电机采用三极管构成的调速电路和正反转控制电路,调速范围较宽。有级调速分高、低两挡,低速可由电位器调理。

圆形转盘处装有光电开关和孔盘,构成位置检测电路,也可供旋转计数时使用。

试验时,注意要将5VG连接到电源板5V电源的负极，还要将5V电源的正极接到电源板5V电源的正极，这样输出回路负载元件才能正常工作。24VG，要连接到电源板24V电源的负极上。5V电源还为光电开关输入元件提供工作电压。3、直线运动试验区

该试验区在TS1试验板的中间。正面板为电梯控制示意图。主要由按钮、光电开关、发光二极管和直线行走机构及驱动电机等元件组成。电梯楼层数为四层,滑块为模拟轿箱。上方4个按钮为轿箱内选信号,下方6个按钮为各层厅外呼梯信号,4个光电开关为楼层位置信号。楼层位置可由数码显示指示。电机速度也分高、低两挡,使用时需与正转或反转端子协同连接。低速可由电位器调理。4、输料线试验区

该试验区在TS2试验板的左上方。正面板为输料生产线示意图。上料仓底下有背景光显示料位,下料仓背景光显示料位的有无。下料仓料位的料满和料欠传感器信号由三位双刀手动开关代替。卸料阀皮带等工作状态由发光二极管表示。输料线起动和中止的顺序应以不积压物料和节能等方面予以考虑。输料线的起动和中止信号选用直线区的按钮实现。自动起停时,拨动手动开关产生模拟的料满或料欠信号,即可模拟实现输料线各级皮带的自动顺序起停。5、混料罐试验区

该试验区在TS2试验板的右上方。正面板为混料罐设备示意。液体A和液体B的输入和输出混合液体C的工作状态以及搅拌机的工作状态均由发光二极管表

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示。液体的液面高低由可升降的背景光表示,液体A或液体B输入时,料位上升;混合液体C输出时,料位下降。液面的高、中、低三个位置信号由三个光电开关产生,应接至可编程序控制器的输入端。

混料罐的控制方式可分为手动、自动、单周期和连续等控制方式,信号可选至辅助信号区的方式开关。起动和中止信号可选用直线区的按钮产生。

6、辅助信号试验区

在TS2试验板的下方,有两个辅助信号区,上方为现场电气操作辅助信号试验区，下方常用辅助信号试验区。

现场电气操作辅助信号试验区有电源来电指示信号灯、设备送电投入运行指示信号灯，有自动、单步、手动工作方式指示信号灯，有设备各个部分工作运行指示信号灯，有设备启动和中止状态的信号灯，有设备暂停和急停信号灯。

现场电气操作辅助信号试验区还有电源控制启、停按钮，有控制工作方式开关，有手动操作按钮，有设备运行启、停按钮，有设备暂停和急停按钮。

常用辅助信号试验区提供了拨码盘信号、方式选择信号、开关信号;声光显示和数码显示。这些信号还可以作为现场电气操作辅助信号的补充，例如声光显示可以作为设备故障报警信号的补充，使现场信号更加完善。

这些辅助信号信号可加到其它程序中使用,增加其控制功能。例如:用数码显示电梯楼层、转盘位置显示等。

§1-3试验设备的验收与维护

在试验设备制成后或用户使用前,应按下面步骤进行调试和验收：

1、检查试验设备是否有机械性损坏。

2、接通电源板交流220V电源,使直流24V和5V电源工作。

3、用试验线将直流5V正、负极引入到试验板，将5V正极端子分别接到各试验区的输出元件端子(如发光二极管端子、电机正反转端子)上,边点动,边观测负载执行状况。

4、接好可编程序控制器工作电源。PLC上COM端接直流24V正极。试验挂板上的输入元件公共端接直流24V负极。

5、用试验导线连接PLC输入端子和各试验区的输入元件端子,随输入元件的执行动作,可观测对应的PLC小发光管发光的状态，判断输入信号的产生状况。6、必要时，可编写简单的程序观测执行动作状况。使用、维护本卷须知:?区别输入输出元件和信号,试验导线不要接错。

?认真操作,防止电源短路。试验板上24V和5V电源有短时短路保护功能。?直线区应尽量避免滑块在终端停留过长时间。?混料区试验板下的丝杠需经常润滑。

维护所需元件,请写清名称、数量,最好以信函方式与我公司联系,我们将免费给您提供。

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其次章试验任务书

§2-1基本试验

试验一:基本规律指令试验

一、试验目的:把握可编程序控制器的操作方法,熟悉基本指令以及试验设备的

使用方法。

二、试验设备:1.SAC-PLC-SYT可编程序控制器教学试验台

2.编程器或计算机及编程软件

3.选电源板、PLC元件板、TS1和TS2试验板

三、试验任务:依照下面给出的控制要求编写梯形图程序,输入到可编程序控

制器中运行,根据运行状况进行调试、修改程序,直到通过为止。梯形图参考程序见附本。

1、走廊灯两地控制

I/O分派:(输入、输出端子编号由用户根据机型补写完整)输入信号010参考程序：

信号元件及作用楼下开关楼上开关走廊灯元件或端子位置开关信号区开关信号区元件或端子位置声光显示区输出信号控制对象及作用

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2、走廊灯三地控制

I/O分派:输入信号0120参考程序：

3、圆盘正反转控制

I/O分派:输入信号01201信号元件及作用正转信号按钮反转信号按钮中止信号按钮电机正转电机反转

元件或端子位置直线区任选直线区任选直线区任选元件或端子位置旋转区正转端子旋转区反转端子信号元件及作用走廊东侧开关走廊中间开关走廊西侧开关走廊灯元件或端子位置开关信号区开关信号区开关信号区元件或端子位置声光显示区输出信号控制对象及作用输出信号控制对象及作用

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参考程序：

4、小车直线行驶正反向自动来回控制

I/O分派:输入信号0123456输出信号01参考程序：信号元件及作用中止信号按钮正转信号按钮反转信号按钮左限位光电开关左光电开关右光电开关右限位光电开关控制对象及作用电机正转电机反转元件或端子位置直线区任选直线区任选直线区任选直线区左数第一个直线区左数其次个直线区左数第三个直线区左数第四个元件或端子位置旋转区正转端子旋转区反转端子

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试验二:计时器指令试验

一、试验目的:熟悉计时器指令以及试验设备的使用方法。二、试验设备:略。

三、试验任务:依照下面给出的控制要求编写梯形图程序。1、通电延时控制

输入0ON┌──────────┐OFF─┘└────输出0ON│2秒┌───────┐OFF────┘└────

参考程序：

2、断电延时控制

输入0ON┌──────┐OFF─┘└────────输出0ON┌──────────┐OFF─┘│2秒└────

参考程序：

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3、通电断电延时控制

输入0ON┌──────────┐OFF─┘└────输出0ON│2秒┌───────────┐OFF────┘│2秒└

参考程序：

4、闪光报警控制

输入0ON┌──────────┐OFF─┘└────输出0ON┌┐┌┐┌┐┌┐OFF─┘└─┘└─┘└─┘└─────1秒2秒

I/O分派:输入信号0信号元件及作用开关元件或端子位置开关信号区元件或端子位置声光显示区输出信号控制对象及作用0

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信号灯及蜂鸣器参考程序：

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试验三:计数器指令试验

一、试验目的:熟悉计数器指令。二、试验任务:依照下面给出的控制要求编写梯形图程序。1、按钮计数控制

按钮按下3次,信号灯亮;再按2次,灯灭。

输入0ON┌┐┌┐┌┐┌┐┌┐┌OFF─┘└─┘└─┘└─┘└─┘└─┘输出0ON┌─────┐OFF───────┘└────

I/O分派:输入信号0信号元件及作用按钮元件或端子位置直线区任选元件或端子位置声光显示区输出信号控制对象及作用0

参考程序：

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信号灯及蜂鸣器2、用计数器构成计时器(有断电记忆功能)

输入0ON┌───────────┐OFF─┘└───TIM000ON┌┐┌┐┌┐┌┐┌┐┌OFF─┘└─┘└─┘└─┘└─┘└─┘扫描周期→││←→││←计时器设定值输出0ON│N秒(次)┌────┐OFF───────┘└───

I/O分派:

输入信号0信号元件及作用开关元件或端子位置开关信号区元件或端子位置声光显示区输出信号控制对象及作用0

参考程序：

信号灯及蜂鸣器

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3.圆旋绕转计数、计时控制

圆盘电机起动后,旋转一周(对应光电开关产生8个计数脉冲)后,停1秒,然后再转一周……,以此规律重复,直到按下中止按钮时为止。

I/O分派:

输入信号012信号元件及作用起动按钮中止按钮位置检测信号元件或端子位置直线区任选直线区任选旋转区元件或端子位置旋转区正转端子输出信号控制对象及作用0

参考程序：

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电机正转

4、测扫描频率

用计数器、高速计时器测CPU每秒扫描程序次数。用编程器监控方式,观测计数器每秒所记录下的程序扫描次数。

I/O分派:

输入信号01信号元件及作用起动按钮中止按钮元件或端子位置直线区任选直线区任选元件或端子位置输出信号控制对象及作用

参考程序：

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试验四:微分指令、锁存器指令试验

一、试验目的:熟悉微分指令、锁存器指令。二、试验任务:

1、按钮操作叫响提醒

有按钮操作时,无论时间长短,蜂鸣器发出1秒声响。

参考程序：

2、开关操作叫响提醒

有开关操作时,无论通断瞬间,蜂鸣器发出1秒声响。

参考程序：

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3、单按钮单路输出控制

用一只按钮控制一盏灯,第一次按下时灯亮,其次次按下时灯灭,……奇数次灯亮,偶数次灯灭。

参考程序：

4、单按钮双路单通输出控制

用一只按钮控制二盏灯,第一次按下时第一盏灯亮,其次次按下时第一盏灯灭,同时其次盏灯亮,第三次按下时两盏灯灭,……以此规律循环下去。

参考程序：

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5、单按钮双路单双通输出控制

用一只按钮控制二盏灯,第一次按下时第一盏灯亮,其次次按下时第一盏灯灭,同时其次盏灯亮,第三次按下时两盏灯同时亮,第四次按下时两盏灯同时灭……以此规律循环下去。

(执行CPM1A机型附本中所提供的实现上述功能的参考程序,颠倒两个锁存器程序梯级位置,观测执行结果有何变化,从而理解由程序顺序不同产生的影响和顺序扫描程序的概念。)

I/O分派:输入信号0信号元件及作用按钮元件或端子位置直线区任选元件或端子位置声光显示区声光显示区输出信号控制对象及作用01

参考程序：

信号灯信号灯

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试验五:位移指令试验

一、试验目的:熟悉位移指令。二、试验任务:

1、单方向顺序通断控制

八盏灯,用两个按钮控制,一个作为位移按钮,一个作为复位按钮,实现八盏信号灯,单方向按顺序逐个亮或灭,相当于灯的亮灭按顺序作位置移动。当位移按钮按下时,信号灯依次从第一个灯开始向后逐个亮;按钮松开时,信号灯依次从第一个灯开始向后逐个灭。位移间隔时间为0.5秒。当复位按钮按下时,灯全灭。

I/O分派:(输出信号可不接,在可编程序控制器输出指示灯上观测。)

输入信号01

参考程序：

2、单方向顺序单通控制

八盏灯,用三个按钮控制,实现单方向逐个按顺序亮,一次只有一盏灯亮,所以称单方向顺序单通控制。亮灯的位移方式有两种,一种为点动位移,用一按钮实现,按钮每按下一次,亮灯向后移动一位;另一种为连续位移,按钮一但按下即可使亮灯连续向后位移,间隔0.2秒(用内部特别接点)或间隔任意秒脉冲串(用计时器产生的脉冲串)。亮灯位移可以重复循环。按下复位按钮,灯全灭。

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信号元件及作用位移按钮复位按钮元件或端子位置直线区任选直线区任选

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试验十二刀具库管理控制试验

一、控制要求:

该试验在圆旋绕转控制区完成。圆盘模拟数控加工中心刀具库,刀具库上有8个位置,表示能存放8把刀具,编号为0～7。圆盘能正、反向旋转,当数码盘拨出所需刀具数字编号时,按下起动按钮,即可将码盘数据输入,同时圆盘按就近方向旋转,将所需的刀具当前存放位置,转到正下方出口处停下。要求动作执行是以就近旋转取出刀具为目的。

例如:8种刀具,一半是4,若(码盘)设定值与出口处当前位置值之差≥4时反转(顺时针),〈4时正转(逆时针)。

若设定值为6,当前值为1,6-1=5>4,反转;若设定值为7,当前值为5,7-5=24,反转。

二、I/O分派:

输入信号012345601信号元件及作用码盘开关1位码盘开关2位码盘开关4位码盘开关8位起动按钮位置检测开复位按钮电机正转电机反转元件或端子位置码盘开关码盘开关码盘开关码盘开关直线区任选旋转区任选直线区任选元件或端子位置旋转区正转端子旋转区反转端子输出信号控制对象及作用

三、内部继电器分派:(OMRONCPM1A机型)

020CH:存放CNTR000计数器的现行值,此值为刀具库出口处的刀具位置值022CH:设定值与当前值的差值四、调试注意:

1、选择适合的速度以免产生丢数状况。2、位置发生错误时,关掉可编程序控制器电源,将转盘0位移到最下方,并将码盘置0位,然后重新通电,将程序中位置计数器复位。

3、PLC数据区DM6650应当设置成为0102，在通讯中断和重新启动，PLC仍能进入RUN状态。可用CPT软件设置系统DM区参数。

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参考程序：

第48页

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第三章课程设计任务书

§3-1课程设计任务之一

一、设计题目:(一).单按钮单路输出控制程序设计(1周)

控制要求:同试验四。（以下各任务书中I/O分派,略。)┌┐┌┐┌┐┌┐┌┐┌┐┌┐┌┐┌┐输入0─┘└┘└┘└┘└┘└┘└┘└┘└┘└┌─┐┌─┐┌─┐┌─┐┌─输出0─┘└─┘└─┘└─┘└─┘

参考程序一：

参考程序二：

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I/O分派:(输出信号可不接,在可编程序控制器输出指示灯上观测。)

输入信号012

参考程序一：

参考程序二：

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信号元件及作用点动位移按钮连续位移按钮复位按钮元件或端子位置直线区任选直线区任选直线区任选参考程序三：

参考程序四：

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3、正方向顺序全通、反方向顺序全断控制

六盏灯,用两个按钮控制,一个为起动按钮,一个为中止按钮。按下起动按钮时,六盏灯按正方向顺序逐个全亮;按下中止按钮时,六盏灯按反方向顺序逐个全灭。灯亮或灯灭位移间隔0.2秒(用内部特别接点)。

I/O分派:(输出信号可不接,在可编程序控制器输出指示灯上观测。)

输入信号01

参考程序四：

信号元件及作用起动按钮中止按钮元件或端子位置直线区任选直线区任选

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试验六:特别功能指令试验

一、试验目的:熟悉传送指令、译码指令、加/减法指令、可逆计数器指令、

比较指令、高速计数器指令。1、计时器当前值显示控制

编一简单的通电延时程序,将计时器当前值(十进制)用数据传送指令传送到某中间通道,再将秒位值传送到输出通道,并接至数码显示区观查计时器秒位倒计时变化状况。

I/O分派:

输入信号010123

参考程序：

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信号元件及作用起动按钮中止按钮数码显示数码显示数码显示数码显示元件或端子位置直线区任选直线区任选元件或端子位置数码区1端数码区2端数码区4端数码区8端输出信号控制对象及作用2、可逆计数器当前值显示控制

用三个按钮,分别作为加计数端、减计数端、复位端,控制数码显示器。每当按下加计数按钮或减计数按钮一次,数码显示器数据就做加一或减一一次。当按下复位按钮,数码器显示器复位为零。

I/O分派:

输入信号0120123

参考程序：

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信号元件及作用加计数按钮减计数按钮复位按钮数码显示数码显示数码显示数码显示元件或端子位置直线区任选直线区任选直线区任选元件或端子位置数码区1端数码区2端数码区4端数码区8端输出信号控制对象及作用

3、双方向可逆顺序单通控制

用一按钮信号和一开关信号,实现4个信号灯,双方向可逆顺序单通控制。当开关不动作时,按下按钮,信号灯按正方向逐个亮;