《PLC与变频器控制》课件 项目二 PLC基本控制

任务2.1三相异步电动机点动控制

PLC程序设计与调试

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一工作任务

二任务分析

三任务实施学习目标能力目标能应用软元件X、Y进行程序的编制与调试。知识目标1.掌握软元件的名称、符号及功能；2.掌握PLC应用设计的步骤。一任务引入观看视频点动控制本任务中要求三相异步电动机做单向旋转，控制要求如下：（1）按下按钮SB，三相异步电动机起动；（2）松开按钮SB，三相异步电动机停止；（3）电路具有短路保护。思考：点动控制电气控制线路如何设计？用PLC如何实现控制？思考：如何实现电动机的点动控制？二任务分析提问：电气线路工作原理？点动控制优缺点？应用场合？

思考：若用PLC控制，用到几个输入？几个输出？接线图如何设计？梯形图程序如何设计？三相异步电动机点动控制PLC设计步骤（一）PLC输入输出地址分配输入按钮SBX000输出接触器线圈KM

Y000（二）PLC控制系统电气线路设计主电路PLC外部输入输出接线图注：前期PLC外部输入输出接线图要求画详细图思考：按下按钮SB，PLC将输入信号传递给X000后，如何驱动电动机工作（接触器线圈得电，即Y000得电外部触点闭合）？三任务实施三相异步电动机点动控制PLC设计步骤附：PLC外部输入输出接线图（详细图）重点分析：按下按钮SB→X000线圈得电→如何让Y000线圈得电？→Y000硬触点（外部触点）闭合→接触器线圈KM得电→主电路KM主触点闭合→电动机启动三任务实施三相异步电动机点动控制PLC设计步骤（三）PLC梯形图设计（难点）分析：输入输出之间的逻辑关系，工作原理？要点：程序里的Y000线圈得电，外部触点Y000闭合，接触器线圈得电，电动机启动三任务实施XO触点闭合Y0线圈得电KM线圈得电电动机启动Y0硬触点闭合X0线圈得电点动控制梯形图原理分析三任务实施（四）点动运行调试三任务实施仿真编程演示点动启停控制断电根据PLC外部输入输出接线原理图连接PLC进行模拟调试，检查接线无误后，接通设备电源，将计算机编程软件编制好的程序下载传送到PLC中，运行程序，观察控制过程。（注：用指示灯代替电动机的工作状态）（1）按下按钮SB，观察输入继电器X000的工作状态（输入指示灯），程序里X000触点工作情况，观察Y000线圈得电状态（输出指示灯）及负载指示灯的工作状态。（2）松开按钮SB，观察输入继电器X000的工作状态（输入指示灯），程序里X000触点工作情况，观察Y000线圈得电状态（输出指示灯）及负载指示灯的工作状态。

本次课小结1.输入继电器、输出继电器的应用（重点、难点）2.点动控制3.PLC设计步骤（重点）思考：如何实现电动机连续控制？电气控制线路设计？PLC控制系统设计？

任务2.2三相异步电动机单向连续运行PLC控制系统设计与调试

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一工作任务

二任务分析

三任务实施学习目标能力目标能应用软元件X、Y进行程序的编制。能完成PLC外部接线图设计；能完成启动控制程序的调试。知识目标1.掌握软元件的名称、符号及功能；2.掌握PLC应用设计的步骤。一工作任务

观看视频（电动机连续控制）本任务中要求三相异步电动机做单向旋转，控制要求如下：（1）按下起动按钮SB1，三相异步电动机起动，带动传送带输送物料；（2）按下停止按钮SB2，三相异步电动机停止，传送带停止转动；（3）电路具有短路和过载保护。思考：连续运行电气控制线路如何设计？如何让电动机实现连续运转？用PLC如何实现控制？思考：如何实现电动机的连续运转？二任务分析

图为电机连续运转的电气控制电路，分析工作原理？什么是接触器自锁？如果用PLC实现，如何设计？思考：PLC实现控制用到几个输入信号？几个输出信号？三任务实施（一）确定I/O总点数及地址分配（重点）根据控制任务要求，控制电路中输入信号有起动按钮SB1、停止按钮SB2及过载保护FR。故在整个控制系统中，输入点数为3个，输出点数为1个控制接触器线圈。I/O地址分配如表所列。输入信号输出信号1X000起动按钮SB11Y000交流接触器2X001停止按钮SB2

3X002热继电器FR（KH）

三任务实施（二）PLC外部I/O接线图设计（重点）根据I/O地址分配，完成外部接线图设计主电路PLC外部输入输出接线图注：I/O接线图输入输入地址必须和地址分配一致，PLC外部输入信号一般为常开状态。三任务实施（三）PLC梯形图设计（难点）停止SB2（X001）启动SB1（X000）KM线圈（Y000）输入信号与输出信号之间的逻辑控制时序图注：任何时刻过载，KM都失电，电动机停止转动（Y000失电）。010100100三任务实施（三）PLC梯形图设计（难点）

第一步

根据三相异步电动机点动控制，设计出点动控制程序三任务实施（三）PLC梯形图设计（难点）

第二步考虑到点动控制程序存在只能实现点动控制，不能实现连续运转的问题。结合电动机启动、停止电气控制线路，在点动控制程序的基础上引出线圈自锁控制程序三任务实施（三）PLC梯形图设计（难点）

第三步在加入线圈自锁之后，程序存在线圈不能失电的问题（电动机不能失电停转）。故在之前的程序中需加入停止按钮（动断触点），并加入过载保护的动断触点。三任务实施（四）运行调试断电根据PLC外部输入输出接线原理图连接PLC进行模拟调试，检查接线无误后，接通设备电源，将计算机编程软件编制好的程序下载传送到PLC中，运行程序，观察控制过程。（1）按下起动按钮SB1，观察Y0的动作情况及指示灯的工作状态。（2）按下停止按钮SB2，观察Y0的工作情况及指示灯的工作状态。（3）再次起动运行，手动断开X2，观察Y0的动作情况及指示灯的工作状态。注：因设备原因，接线中只接PLC外部输入输出接线（不接主电路），控制任务中用指示灯的工作状态取代接触器线圈的得电与失电状态。指示灯为直流DC24V负载。三任务实施（五）任务拓展练习二程序设计：利用置位指令SET和复位指令RST实现电动机起动、停止控制，PLC程序应如何设计？注：PLC外部输入输出地址不变和外部接线图不变；启动停止过载三任务实施（五）任务拓展练习二知识点讲解：（一）置位指令1.符号：SET2.功能：驱动被操作的目标元件，使其线圈通电动作并保持3.所操作的软元件：Y、M、S（二）复位指令1.符号：RST2.功能：解除被操作的目标元件动作保持，寄存器清零3.所操作的软元件：Y、M、S、T、C、D三任务实施（五）任务拓展练习二知识点讲解：（三）SET、RST指令编程实例编程仿真软件演示三任务实施（五）任务拓展练习二如何用SET、RST指令实现启停控制？思考：两个梯形图程序的区别？控制结果是否一样？方法一方法二

本次课小结1.输入继电器、输出继电器的应用（重点、难点）2.长动控制（自锁）重点3.置位指令SET、复位指令RST认识（重点）4.PLC设计步骤（重点）思考：如何实现电动机之间的顺序控制？两地控制？（灵活应用软触头：常开、常闭）

任务2.3三相异步电动机正反转运行PLC控制系统设计与调试

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一工作任务

二任务分析

三任务实施学习目标能力目标1.能应用编程软件进行梯形图程序的输入、编辑、传送及调试等操作；2.能根据控制要求完成三相异步电动机正反转PLC程序设计与调试。知识目标1.熟悉GX-Developer编程软件界面；2.掌握软元件的名称、符号及功能；3.掌握PLC应用设计的步骤。一工作任务

观看视频（电动机正反转控制）本任务中要求三相异步电动机正反转旋转，控制要求如下：（1）按下正转启动按钮SB1，电动机正转。（2）按下反转启动按钮SB2，电动机反转。（3）按下停止按钮SB3，电动机停止。（4）电路具有短路和过载保护。思考：电动机如何实现换向？电气控制线路？用PLC如何实现正反转控制？二任务分析

图为电动机双重互锁正反转控制的电气线路，分析工作原理？电动机正反转能否同时得电？接触器互锁？按钮互锁？如果用PLC实现，如何设计？思考：PLC控制系统的设计步骤？PLC实现控制用到几个输入信号？几个输出信号？正转反转三任务实施（一）确定I/O总点数及地址分配（重点）根据控制任务要求所知，控制电路中有正转启动按钮SB1、反转启动按钮SB2、停止按钮SB3、过载保护FR，交流接触器KM1和KM2，故该任务中输入点数为4个，输出点数为2个。I/O地址分配如表所列。输入信号输出信号1正转启动按钮SB1X01交流接触器KM1Y02反转启动按钮SB2X12交流接触器KM2Y13停止按钮SB3X2

4热继电器FRX3

三任务实施（二）PLC外部I/O接线图设计（重点）根据I/O地址分配，完成外部接线图设计主电路PLC外部输入输出接线图注：I/O接线图输入输入地址必须和地址分配一致，PLC外部输入信号一般为常开状态。三任务实施（三）PLC梯形图设计（难点）停止SB3（X002）正转启动SB1（X000）正转KM1线圈（Y000）注：任何时刻过载，KM都失电，电动机停止转（Y000失电）。正转输入信号与输出信号之间的逻辑控制时序图停止SB3（X002）反转启动SB2（X001）反转KM2线圈（Y001）反转输入信号与输出信号之间的逻辑控制时序图三任务实施（三）PLC梯形图设计（难点）

第一步

设计电动机正转连续运行控制程序。按下启动按钮SB1，电动机正转，按下停止按钮SB3，电动机停止转动。程序具有过载保护。三任务实施（三）PLC梯形图设计（难点）

第二步在电动机正转连续运行控制程序的基础上，设计反转连续运行控制程序。四任务实施（三）PLC梯形图设计（难点）

第三步由于电机不能同时正转和反转，故两个交流接触器不能同时得电，故在上一程序的基础上加线圈互锁控制功能的动断触点。四任务实施（三）PLC梯形图设计（难点）

第四步由于线圈互锁存在操作不方便的问题，故考虑在上一程序的基础上加入具有按钮互锁控制功能的动断触点，实现双重互锁三任务实施（四）运行调试根据接线原理图连接PLC进行模拟调试，检查接线无误后，将程序下载传送到PLC中，运行程序，观察控制过程。（1）按下正转起动按钮SB1，观察Y000的工作情况。（2）按下停止按钮SB3，观察Y000的工作情况。（3）按下反转起动按钮SB2，观察Y001的工作情况。（4）按下停止按钮SB3，观察Y001的工作情况。（5）按下正转起动按钮SB1电动机正转运行后，按下反转起动按钮SB2，观察Y000、Y001输出指示灯与负载的动作情况。注：因设备原因，接线中只接PLC外部输入输出接线（不接主电路），用直流DC24V负载指示灯代替交流接触器线圈得电状态。四任务实施（五）拓展练习程序设计：电动机顺序启动电气控制线路如图所示，尝试用PLC控制系统实现电动机顺序控制。根据控制要求完成：（1）PLC输入输出地址分配；（2）PLC外部输入输出接线图设计；（3）PLC梯形图设计。

本次课小结1.电动机正反转电气控制线路原理分析；2.正反转PLC控制系统设计；3.PLC设计步骤。

任务3.1延时电路设计与调试

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一延时接通电路

二延时断开电路

三长延时电路学习目标能力目标1.能应用编程软件进行梯形图程序的输入、编辑、传送及调试等操作；2.能根据控制要求完成延时电路的程序设计与调试。3.能识读长延时电路。知识目标1.熟悉GX-Developer编程软件界面；2.掌握软元件的名称、符号及功能；3.掌握PLC应用设计的步骤。一延时接通电路（一）工作任务

按下启动按钮SB1，延时5S后灯L1点亮；按下停止按钮SB2，灯L1立即熄灭。根据控制要求完成：（1）PLC外部输入输出地址分配；（2）PLC外部输入输出接线图设计；（3）PLC梯形图设计。复习：如何实现延时控制？定时器的符号、功能、分类、动作原理及时间常数的设置？（二）任务分析思考：PLC控制几个输入信号？几个输出信号？定时5S，定时器的K值设为？松开启动按钮后如何实现自动定时？PLC控制系统设计步骤？一延时接通电路（三）任务实施一延时接通电路1.PLC输入输出地址分配输入启动按钮SB1X000

停止按钮SB2X001输出指示灯L1Y0002.PLC外部I/O接线图设计（三）任务实施一延时接通电路3.

PLC梯形图设计（难点）分析程序工作原理？（三）任务实施一延时接通电路4.程序调试（仿真调试）断电根据PLC外部输入输出接线原理图连接PLC进行模拟调试，检查接线无误后，接通设备电源，将计算机编程软件编制好的程序下载传送到PLC中，运行程序，观察控制过程。（1）按下起动按钮SB1，观察T0的线圈得电情况及定时当前值的变化。（2）当定时时间达到设定值时，观察输出Y000的状态及指示灯L0的工作状态。（3）按下停止按钮SB2，观察T0的线圈得电情况及定时当前值的变化,，同时观察输出Y000的状态及指示灯L0的工作状态。（三）任务实施一延时接通电路5.拓展练习按下启动按钮SB1延时5S后灯L1点亮，L1点亮5S后L2点亮；按下停止按钮SB2，灯L1、L2立即熄灭。根据控制要求完成：（1）PLC外部输入输出地址分配；（2）PLC外部输入输出接线图设计；（3）PLC梯形图设计。二延时断开电路（一）工作任务

按下启动按钮SB1，灯L1点亮；按下停止按钮SB2，延时5S后灯L1熄灭。根据控制要求完成：（1）PLC外部输入输出地址分配；（2）PLC外部输入输出接线图设计；（3）PLC梯形图设计。复习：如何实现延时控制？定时器的符号、功能、分类、动作原理及时间常数的设置？（二）任务分析思考：PLC控制几个输入信号？几个输出信号？定时5S，定时器的K值设为？按下停止按钮后灯L0不熄灭，用什么信号断开启动信号？定时器使用后如何复位？二延时断开电路（三）任务实施1.PLC输入输出地址分配输入启动按钮SB1X000

停止按钮SB2X001输出指示灯L1

Y0002.PLC外部I/O接线图设计二延时断开电路（三）任务实施3.

PLC梯形图设计（难点）思考：程序有何问题？（仿真调试）二延时断开电路（三）任务实施3.

PLC梯形图设计（难点）思考：两个常闭触点T0的功能？（仿真调试）二延时断开电路（三）任务实施4.拓展练习二延时断开电路接通断开延时电路设计：按下启动按钮SB1，延时5S后灯L1点亮；按下停止按钮SB2，延时5S后灯L1熄灭。根据控制要求完成：根据控制要求完成：（1）PLC外部输入输出地址分配；（2）PLC外部输入输出接线图设计；（3）PLC梯形图设计。注：利用辅助继电器让定时器自动定时，灵活运用定时器的延时常开常闭触点控制程序，使用完之后定时器要复位清零。（一）问题引入三长延时电路提问：单个定时器的定时范围？单个定时器的最大定时时间？思考：如果定时时间超过单个定时器的最大定时范围怎么办？定时范围：0.001S—3276.7S（二）多个定时器的组合三长延时电路分析：程序原理分析？定时时间累积为？（三）利用计数器的定时器（后讲）三长延时电路分析：程序原理分析？定时时间累积为？（四）利用计数器的定时器（后讲）三长延时电路分析：程序原理分析？定时时间累积为？

本次课小结1.定时器的应用（重点、难点）2.延时电路的识读与应用（重点）3.长延时电路识读（重点）

任务3.2计数电路设计与调试

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一工作任务

二任务分析

三任务实施学习目标能力目标1.能应用编程软件进行梯形图程序的输入、编辑、传送及调试等操作；2.能根据控制要求完成计数电路的程序设计与调试。知识目标1.熟悉GX-Developer编程软件界面；2.掌握软元件的名称、符号及功能；3.掌握PLC应用设计的步骤。一工作任务思考：计数电路的应用场合？如何实现计数控制？（一）工作任务

按下启动按钮SB1五次后，灯L1点亮；按下停止按钮SB2，灯L1立即熄灭。根据控制要求完成：（1）PLC外部输入输出地址分配；（2）PLC外部输入输出接线图设计；（3）PLC梯形图设计。复习：如何实现计数控制？计数器的符号、功能、分类、动作原理？二任务分析思考：PLC控制几个输入信号？几个输出信号？计数器如何计数？计数器使用后如何复位？三任务实施（一）PLC输入输出地址分配输入启动按钮SB1X000

停止按钮SB2X001输出指示灯L1

Y000（二）PLC外部I/O接线图设计三任务实施（三）PLC梯形图设计（难点）思考：如何复位计数器？若X001使用常闭触点。程序有何问题？三任务实施（四）任务拓展(延时、计数电路应用）按下启动按钮SB1延时5S后灯L1点亮；按下停止按钮SB2五次后，延时3S后灯L1熄灭。根据控制要求完成：（1）PLC外部输入输出地址分配；（2）PLC外部输入输出接线图设计；（3）PLC梯形图设计。4.程序调试（仿真调试）断电根据PLC外部输入输出接线原理图连接PLC进行模拟调试，检查接线无误后，接通设备电源，将计算机编程软件编制好的程序下载传送到PLC中，运行程序，观察控制过程。（1）按下起动按钮SB1，观察T0的线圈得电情况及定时当前值的变化。（2）当T0定时时间达到设定值时，观察输出Y000的状态及指示灯L0的工作状态。（3）每按下、松开停止按钮SB2一次，观察C0的线圈得电情况及计数当前值的变化，当计数值达到设定值后T1定时，时间达到3S后，观察各M、定时器、计数器、Y0及负载L0的工作状态。三任务实施（四）任务拓展(延时、计数电路应用）

本次课小结1.定时器、计数器的应用（重点、难点）2.延时电路的识读与应用（重点）3.计数电路应用（重点）

任务3.3闪烁电路设计与调试

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一工作任务

二任务分析

三任务实施学习目标能力目标1.能应用编程软件进行梯形图程序的输入、编辑、传送及调试等操作；2.能根据控制要求完成闪烁电路的程序设计与调试。知识目标1.熟悉GX-Developer编程软件界面；2.掌握软元件的名称、符号及功能；3.掌握PLC应用设计的步骤。一工作任务思考：闪烁电路的应用场合？如何实现闪烁控制？控制要求如下：按下启动按钮SB1，灯L1开始闪烁（闪烁周期为1S）；按下SB2，灯L1停止闪烁。根据控制要求完成：（1）PLC外部输入输出地址分配；（2）PLC外部输入输出接线图设计；（3）PLC梯形图设计。二任务分析思考：PLC控制系统设计步骤？PLC控制几个输入信号？几个输出信号？实现闪烁的方法？（特殊辅助继电器、定时器）三任务实施（一）PLC输入输出地址分配输入启动按钮SB1X000

停止按钮SB2X001输出指示灯L1

Y000（二）PLC外部I/O接线图设计三任务实施（三）PLC梯形图设计（难点）方法一思考：结合启停信号如何用特殊辅助继电器实现闪烁控制错误程序，存在什么问题？如何解决？三任务实施（三）PLC梯形图设计（难点）方法一思考：结合启停信号如何用特殊辅助继电器实现闪烁控制程序原理分析，M8013的功能？三任务实施思考：结合启停信号如何用定时器实现闪烁控制（两个定时器交替工作）程序原理分析，指示灯的工作状态？（按下启动按钮先亮后灭，还是先灭后亮交替循环）方法1（三）PLC梯形图设计（难点）方法二三任务实施（三）PLC梯形图设计（难点）方法二思考：结合启停信号如何用定时器实现闪烁控制（两个定时器交替工作）程序原理分析，指示灯的工作状态？（按下启动按钮先亮后灭，还是先灭后亮交替循环）方法2三任务实施断电根据PLC外部输入输出接线原理图连接PLC进行模拟调试，检查接线无误后，接通设备电源，将计算机编程软件编制好的程序下载传送到PLC中，运行程序，观察控制过程。方法一：按下起动按钮SB1，观察M8013触点的工作状态及Y000的输出情况；方法二：按下起动按钮SB1，观察定时器T0、T1工作状态及Y000的输出情况；按下停止按钮SB2，观察定时器T0、T1工作状态及Y000的输出情况。（四）程序运行调试三任务实施控制要求：（五）拓展练习一按下启动按钮SB1，指示灯L1和指示灯L2实现交替闪烁（工作周期为1S）；按下停止按钮SB2,指示灯L1和L2均熄灭。根据控制要求完成：（1）PLC外部输入输出地址分配；（2）PLC外部输入输出接线图设计；（3）PLC梯形图设计。三任务实施按下启动按钮SB1后，指示灯L1和L2交替闪烁（闪烁周期可自定义），当两灯各闪烁10次后，两灯均停止闪烁6S；6S后又重复闪烁，依次循环，直到按下停止按钮SB2。根据控制要求完成：1.PLC外部输入输出地址分配；（同拓展一）2.PLC外部接线图设计；（同拓展一）3.PLC梯形图程序设计。（难点）（五）拓展练习二

本次课小结1.定时器、计数器的应用（重点、难点）2.延时电路的识读与应用（重点）3.闪烁电路设计的方法与技巧（重点）

任务4

天塔之光PLC控制程序设计与调试

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一工作任务

二任务分析

三任务实施学习目标能力目标1.能够根据控制要求利用基本指令完成天塔之光的PLC程序设计。2.能够熟练完成PLC应用设计的操作流程。3.能够熟练完成天塔之光的PLC外部I/O接线及程序的调试。知识目标1.掌握软元件的名称、符号及功能；2.掌握指令表编程的方法；3.掌握编程的基本方法和技巧。一工作任务观看视频（天塔之光控制）一工作任务观看视频（天塔之光控制）一工作任务思考：天塔之光的应用范围？控制要求?一工作任务控制要求：（1）起停控制：按下启动按钮SB1，天塔之光指示灯L1-L8开始循环点亮；按下停止按钮SB2，天塔之光指示灯L1-L8停止工作。（2）点亮顺序：（学生可自行设计）以以下控制要求为例介绍：按下启动按钮SB1后，L1点亮；3S后，L1熄灭，L2、L3、L4点亮；3S后，L2、L3、L4熄灭，L5、L6、L7、L8点亮；3S后，L5、L6、L7、L8熄灭，L1点亮，如此循环。（一）天塔之光的应用简介天塔之光控制系统主要应用在闪光灯或花样灯饰中，伴随着我国人民生活水平逐步提高，城镇住宅建设以及室内装饰装修热度不减，目前我国灯具市场的发展空间十分广阔。二任务分析（二）天塔之光系统的总体介绍天塔之光控制系统是利用可编程控制器输出的信号来控制的，通过对程序的编制，进而实现对天塔之光模式的改变。二任务分析L1—L8为八个指示灯；V+是八个指示灯共同形成的公共端，因指示灯为发光二极管，所以必须接电源的正极。COM为输入信号开关SD的另一接线端。二任务分析思考：1.PLC控制系统设计步骤？2.用PLC实现对天塔之光控制，用到几个输入输出？（用按钮起停控制）3.各指示灯之间如何实现切换点亮（输出条件）？4.怎么让指示灯循环工作？二任务分析为了激发学生相互竞争的意识和创新意识，对控制任务提出新要求？要求：每个小组需要在教师给定的控制任务基础上，对控制任务进行创新改造，并完成控制任务的视频录制。三任务实施（一）确定I/O总点数及地址分配（重点）根据控制任务要求所知，输入设备有启动按钮SB1、停止按钮SB2；输出负载有八个指示灯。故该任务中输入点数为2个，输出点数为8个。I/O地址分配如表所列。输入信号输出信号1启动按钮SB1X0001彩灯L1Y000

停止按钮SB2X0012彩灯L2Y001

3彩灯L3Y002

4彩灯L4Y003

5彩灯L5Y004

6彩灯L6Y005

7彩灯L7Y006

8彩灯L8Y007三任务实施（二）PLC外部I/O接线图设计（重点）根据I/O地址分配，完成外部接线图设计注：I/O接线图输入输入地址必须和地址分配一致，PLC外部输入信号一般为常开状态。三任务实施（三）PLC梯形图设计（难点）控制要求回顾:（1）起停控制：按下启动按钮SB1，天塔之光指示灯L1-L8开始循环点亮；按下停止按钮SB2，天塔之光指示灯L1-L8停止工作。（2）点亮顺序：按下启动按钮SB1后，L1点亮；3S后，L1熄灭，L2、L3、L4点亮；3S后，L2、L3、L4熄灭，L5、L6、L7、L8点亮；3S后，L5、L6、L7、L8熄灭，L1点亮，如此循环。简而言之：从内圈依次向外圈循环点亮。（每圈点亮3S，依次循环）三任务实施（三）PLC梯形图设计（难点）

第一步

启停控制信号程序设计思考：用置位指令SET、复位指令RST如何实现启停控制？程序？三任务实施（三）PLC梯形图设计（难点）

第二步

在启停控制信号程序基础上编程设计天塔之光工作一个周期的定时器的定时程序。（每圈点亮3S，所以用到3个定时器）一个周期的工作时间为9S。三任务实施（三）PLC梯形图设计（难点）

第三步

结合控制要求，按下启动按钮SB1后，L1点亮；3S后，L1熄灭，L2、L3、L4点亮；3S后，L2、L3、L4熄灭，L5、L6、L7、L8点亮；3S后，L5、L6、L7、L8熄灭，L1点亮。在之前程序的基础上设计出各指示灯的输出程序。注：灵活应用启停标志位M0和三个定时器的常开常闭触点，实现对输出信号（指示灯）得电和失电的控制。三任务实施（三）PLC梯形图设计（难点）程序存在什么问题？能自动循环工作吗？T2三任务实施（四）运行调试（1）按照外部接线图，断电完成PLC外部I/O接线。（2）接线无误后，设备上电编制、传送PLC程序。（3）运行PLC，接通PLC输出负载的电源回路。（4）打开编程软件监控界面，按下启动按钮SB1，观察天塔之光工作流程是否满足其控制要求。按下停止按钮SB2，天塔之光能否停止？三任务实施（五）任务拓展控制任务如下：（1）按下启动按钮SB1，灯L1，L2、L3，L4、L5，L6、L7、L8每隔1秒依次点亮一个。（2）当灯亮至L8时，又从L8至L1每隔1秒依次点亮，循环进行。（3）断按下停止按钮SB2，所有灯均熄灭。根据控制要求完成：（1）PLC输入输出地址分配；（2）PLC外部输入输出接线图设计；（3）PLC梯形图设计。注：同学们也可自行设计控制任务，实现对天塔之光多彩绚丽的控制。

本次课小结1.定时器的应用（重点）2.PLC控制系统设计步骤（重点）3.天塔之光程序设计与调试（难点）任务5

抢答器PLC控制程序设计与调试

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一工作任务

二任务分析

三任务实施学习目标能力目标1.能够根据控制要求利用基本指令完成抢答器的PLC程序设计。2.能够熟练完成PLC应用设计的操作流程。3.能够熟练完成抢答器的PLC外部I/O接线及程序的调试。知识目标1.掌握软元件的名称、符号及功能；2.掌握指令表编程的方法；3.掌握编程的基本方法和技巧。一工作任务观看视频（4人抢答器PLC控制）一工作任务思考：抢答器控制要求?工作原理？观看视频（4人抢答器PLC控制）一工作任务设计一个四组抢答器，如上图所示为抢答器仿真图，控制要求如下：按下启动按钮后开始抢答，任一组抢先按下按键后，七段数码管显示器能及时显示该组的编号并使蜂鸣器发出响声，同时锁住抢答器，使其他组按键无效，只有按下复位按钮后方可再次进行抢答。按下停止按钮后，抢答结束。（一）抢答器的应用简介抢答器的使用一般伴有显示设备，而LED显示器使用简单，应用广泛，工作中应注意LED灯对不同数字的正确显示。通过任务分析，知道需要对四组按键按下时的先后顺序进行比较，要解决的问题是将最快按下的组以数字的形式显示出来。二任务分析（二）七段数码管显示器LED显示器由七个条形的发光二极管组成的，它们的阳极是连接在一起，如图所示。只要让对应位置的发光二极管点亮，即可显示一定的数字字符。例如b、c段发光二极管点亮则显示字符“1”。所以可以通过LED显示器显示四个组的组号“1”、“2”、“3”、“4”。二任务分析思考：七段码显示1、2、3、4时，对应哪几段发光二极管点亮？二任务分析依次推理，列出LDE显示器显示数字1—4时对应LED显示器输出的状态如表所示：abcdefg“1”组(M1)

11

“2”组(M2)11

11

1“3”组(M3)1111

1“4”组(M4)

11

11思考：如何防止出现同名双线圈？二任务分析（三）抢答器控制要点在程序中，M1、M2、M3、M4分别对应四个组的按键结果，哪一组的按键先按下，哪一组的内部继电器就会先自保，通过互锁使其他三个内部继电器不能形成自保。例如：如果是第1组首先按下按键，通过PLC内部辅助继电器形成自保，控制其他组不形成自保，就可以实现按键的顺序判断。二任务分析思考：1.PLC控制系统设计步骤？2.用PLC实现对抢答器控制，用到几个输入？几个输出？3.各输出信号的控制条件？4.各输出信号间的关键控制点？5.起停控制条件？三任务实施（一）确定I/O总点数及地址分配（重点）根据控制任务要求所知，输入设备有启动按钮RUN、停止按钮STOP、复位按钮SB0、四组抢答按键SB1、SB2、SB3、SB4，共7个输入点数；输出负载有七段发光二极管及蜂鸣器，共8个输出点数，I/O地址分配如表所列。输入信号输出信号1复位按钮SB0X0001蜂鸣器Y0002按键1SB1X0012aY0013按键2SB2X0023bY0024按键3SB3X0034cY0035按键4SB4X0045dY0046启动按钮RUNX0056eY0057停止按钮STOPX0067fY006

8gY007三任务实施（二）PLC外部I/O接线图设计（重点）根据I/O地址分配，完成外部接线图设计注：I/O接线图输入输入地址必须和地址分配一致，PLC外部输入信号一般为常开状态。三任务实施（三）PLC梯形图设计（难点）控制要求回顾:设计一个四组抢答器，如上图所示为抢答器仿真图，控制要求如下：按下启动按钮RUN后开始抢答，任一组抢先按下按键后，七段数码管显示器能及时显示该组的编号并使蜂鸣器发出响声，同时锁住抢答器，使其他组按键无效，只有按下复位按钮后方可再次进行抢答。按下停止按钮STOP后，抢答结束。思考：七段码如何输出组数？程序怎么防止同名双线圈？怎么实现抢答互锁？三任务实施（三）PLC梯形图设计（难点）

第一步

启停控制信号程序设计，按下启动信号后，抢答方可有效。思考：用置位指令SET、复位指令RST如何实现启停控制？程序？三任务实施（三）PLC梯形图设计（难点）

第二步

按下启动按钮后方可抢答，为了防止程序出现同名双线圈，程序中利用4个辅助继电器存储4组抢答按键的操作顺序。（谁先按下抢答按键对应辅助继电器得电自锁，并互锁其余3名抢答选手），按下复位按钮，可进行下一次抢答。三任务实施（三）PLC梯形图设计（难点）

第三步

结合七段发光二极管显示数字1—4时对应LED显示器输出的状态表，设计出对应辅助继电器得电时各输出继电器（7个LED点亮的状态）的程序（不能出现同名双线圈）

a(Y1)b(Y2)C(Y3)d(Y4)e（Y5）f（Y6）g（Y7）“1”组M1

11

“2”组M211

11

1“3”组M31111

1“4”组M4

11

11注：灵活应用辅助继电器M1、M2、M3、M4的触点实现输出继电器的程序设计。三任务实施（三）PLC梯形图设计（难点）注：灵活应用辅助继电器M1、M2、M3、M4的触点实现输出继电器的程序设计。三任务实施（三）PLC梯形图设计（难点）

第四步

结合控制要求，加入蜂鸣器控制程序，不管哪组抢答到，蜂鸣器均响1S后停止工作。整体程序三任务实施（四）运行调试（1）按照外部接线图，断电完成PLC外部I/O接线。（2）接线无误后，设备上电编制、传送PLC程序。（3）运行PLC，接通PLC输出负载的电源回路。（4）按下启动按钮后，首先进行每组的按键单个调试，观察七段码显示是否正确，蜂鸣器工作状态。四个组分別抢答，现察显示及控制过程。三任务实施（五）任务拓展控制任务如下：完成五组（六组、七组、八组、九组）抢答器的程序设计，并上机完成程序的调试。（控制要求同四组抢答器）。根据控制要求完成：（1）PLC输入输出地址分配；（2）PLC外部输入输出接线图设计；（3）PLC梯形图设计。注：同学们也可自行设计控制任务，加入犯规指示及时间控制等。

本次课小结1.定时器的应用（重点）2.PLC控制系统设计步骤（重点）3.抢答器程序设计与调试（难点）

任务1.1基本逻辑指令认识（一）

项目二PLC基本控制系统设计与调试目录

一取、取反、输出指令二触点串、并联指令三电路块串、并联指令四置位、复位指令五取反、空操作和程序结束指令学习目标能力目标1.能简单分析应用常用基本指令；2.能完成梯形图与指令表之间的相互转换。知识目标1.掌握指令表编程的格式及规则；2.掌握常用基本指令的名称、符号及功能。任务引入提问：三菱PLC的编程方式？梯形图编程特点？指令表（语句表）编程的特点？组成？一条语句的组成：语句步+操作码（助记符）+操作数（软元件）三菱FX2N系列PLC有基本逻辑指令27条，分为触点指令、连接指令、线圈输出指令和其它指令。一取、取反、输出指令

（一）

逻辑取指令，简称取指令1.符号：LD2.功能：将常开触点与母线相连接，逻辑运算开始3.所操作的软元件：X、Y、M、T、C、S一取、取反、输出指令

（二）

逻辑取反令，简称取反指令1.符号：LDI2.功能：将常闭触点与母线相连接，逻辑运算开始3.所操作的软元件：X、Y、M、T、C、S注：LD、LDI指令与后面讲到的ANB、ORB指令组合，在分支起点处也可使用。一取、取反、输出指令

（三）

线圈输出指令，简称输出指令1.符号：OUT2.功能：线圈驱动，输出运算结果3.所操作的软元件：Y、M、T、C、S注：OUT指令可以多次并行使用。定时器或计数器线圈在OUT指令后要设定常数K，常数K后紧跟数字。一取、取反、输出指令

（四）

取、取反、输出指令应用举例思考：梯形图对应的指令表？LDX000OUTY000LDIX001OUTM0OUTT0K20LDT0OUTY001

指令表二触点串、并联指令

（一）

触点串联指令1.与指令：AND表示单个常开触点串联连接2.与非指令：ANI表示单个常闭触点串联连接3.所操作的软元件：X、Y、M、T、C、S注：串联触点的个数没有限制，可以反复使用多次。二触点串、并联指令

4.触点串联指令应用举例LDX000ANDX001OUTY000LDX002ANIX003OUTY001ANDM1OUTY002思考：梯形图对应的指令表？二触点串、并联指令

（二）

触点并联指令1.或令：OR表示单个常开触点并联连接2.或非指令：ORI表示单个常闭触点并联连接3.所操作的软元件：X、Y、M、T、C、S注：并联触点的个数没有限制，可以反复使用多次。二触点串、并联指令

4.触点并联指令应用举例LDX000ANIX001ORX001ANDX003ANDX004ORIX002ANIM0OUTY000思考：梯形图对应的指令表？三电路块串、并联指令

（一）电路块串联指令1.并联电路块：两个或两个以上的触点并联的电路2.块与指令：ANB用于并联电路块的串联连接3.所操作的软元件：无注：并联电路块串联时，分支开始用LD、LDI指令，分支结束用ANB指令（建立新电路块用LD、LDI指令开头建立）三电路块串、并联指令

4.并联电路块串联指令ANB应用举例思考：梯形图对应的指令表？LDX000ANDX001ORIX002LDIX004ORX006ANBANDX005OUTY000三电路块串、并联指令

（二）电路块并联指令1.串联电路块：两个或两个以上的触点串联的电路2.块或指令：ORB用于串联电路块的并联连接3.所操作的软元件：无注：串联电路块并联时，分支开始用LD、LDI指令，分支结束用ANB指令（建立新电路块用LD、LDI指令开头建立）三电路块串、并联指令

4.串联电路块、并联指令ANB、ORB应用举例思考：梯形图对应的指令表？LDX0000RX001LDX002ANDX003LDIX004ANDX005ORB

ORX006ANBORX003OUTY000四置位、复位指令

（一）置位指令1.符号：SET2.功能：驱动被操作的目标元件，使其线圈通电动作并保持3.所操作的软元件：Y、M、S（二）复位指令1.符号：RST2.功能：解除被操作的目标元件动作保持，寄存器清零3.所操作的软元件：Y、M、S、T、C、D四置位、复位指令

（三）置位、复位指令应用举例LDX000SETY001LDX001RSTY001LDX001RSTY001LDX000SETY001梯形图1梯形图2思考：两个梯形图程序的区别？控制结果是否一样？五取反、空操作和程序结束指令

（一）取反指令1.符号：INV2.功能：把该指令所在位置的当前逻辑结果取反，取反后的结果仍可继续运算。3.所操作的软元件：无4.取反指令INV应用举例LDX000INVANDX001OUTY000五取反、空操作和程序结束指令

（二）空操作指令1.符号：NOP2.功能：不执行操作，执行程序全清零操作时，全部指令都变成NOP。3.所操作的软元件：无（三）结束指令1.符号：END2.功能：表示程序结束，在程序调试过程中，插入END指令，使得程序分段，提高调试速度。3.所操作的软元件：无

本次课小结1.LD、LDI、OUT2.AND、ANI、OR、ORI3.ANB、ORB4.SET、RST5.INV、NOP、END掌握各指令的名称、符号、功能（重点）

任务1.2基本逻辑指令认识（二）

项目二PLC基本控制系统设计与调试目录

一脉冲检测指令二脉冲微分输出指令三进栈、读栈、出栈指令四主控、主控复位指令学习目标能力目标1.能简单分析应用常用基本指令；2.能完成梯形图与指令表之间的相互转换。知识目标1.掌握指令表编程的格式及规则；2.掌握常用基本指令的名称、符号及功能。任务引入提问：三菱PLC的编程方式？梯形图编程特点？指令表（语句表）编程的特点？组成？一条语句的组成：语句步+操作码（助记符）+操作数（软元件）三菱FX2N系列PLC有基本逻辑指令27条，分为触点指令、连接指令、线圈输出指令和其它指令。一脉冲检测指令

（一）

上升沿脉冲检测指令1.符号：LDP、ANP、ORP2.功能：LDP、ANP、ORP指令是用来作上升沿脉冲检测的触点指令。3.上升沿：信号由OFF变为ON时4.在脉冲检测指令中，P代表上升沿检测，它表示在指定的软元件触点闭和（上升沿）时，被驱动的线圈得电一个扫描周期T，触点的中间有一个向上的箭头。一脉冲检测指令

（一）

上升沿脉冲检测指令LDP、ANP、ORP指令使用说明符号指令名称功能及用法所操作的软元件使用说明LDP取上升沿脉冲上升沿脉冲逻辑运算开始X、Y、M、S、T、CLDP、ANP、ORP在脉冲检测指令中，指定的软元件触点闭合（上升沿）时，被驱动的线圈得电一个扫描周期T。ANP与上升沿脉冲上升沿脉冲串联连接X、Y、M、S、T、CORP或上升沿脉冲上升沿脉冲并联连接X、Y、M、S、T、C一脉冲检测指令

（二）

下降沿脉冲检测指令1.符号：LDF