电气控制与PLC项目教程（第二版） 课件 项目四 PLC 功能指令应用

任务1六组抢答器控制

学习目标：

1．基本知识

⑴掌握PLC功能指令CALL、SRET、ZRST、SEGD、FEND的功能及使用。

2．技能

⑴会用功能指令CALL、SRET、ZRST、SEGD、FEND编写4组抢答器PLC控制的梯形图。一、任务描述用功能指令设计一个用7段数码管（简称LED）显示六组智力竞赛抢答器。设有主持人总台及各参赛组分台。总台设有开始、复位按钮和音响，分台设有抢答按钮。控制要求如下：⑴各组抢答器必须在主持人给出题目，说“开始”并同时按下了开始按钮后，各组才可开始抢答，数码管显示抢到组的组号，同时音响发声，时间持续1秒。⑵20秒时间到无组抢答，抢答超时，音响持续发声，该题作废。⑶在有组抢答情况下，抢答的组必须在30秒内完成答题。如30秒内还没有答完，则作答题超时处理，音响持续发声，不得分。⑷在一个题目回答终了后，或者抢答超时，或者答题超时，主持人都按下复位按钮，抢答器恢复原始状态，为第二轮抢答做好准备。⑸如果主持人未按下开始按钮即抢答为违例，音响断续发声，周期1秒，同时数码管显示字母“F”。⑹初始状态及主持人按下复位按钮后数码管显示“0”。二、知识准备1．区间复位指令ZRST区间复位指令ZRST(P)的编号为FNC40。它是将指定范围内的同类元件成批复位。当X000由OFF→ON时，位元件M500～M599成批复位，字元件C235～C255也成批复位。使用区间复位指令时应注意：1）[D1.]和[D2.]可取Y、M、S、T、C、D，且应为同类元件，同时[D1]的元件号应小于[D2]指定的元件号，若[D1]的元件号大于[D2]元件号，则只有[D1]指定元件被复位。2）ZRST指令只有16位处理，占5个程序步，但[D1.][D2.]也可以指定32位计数器。2．子程序调用与子程序返回指令子程序调用指令CALL的编号为FNC01。操作数为P0～P127，此指令占用3个程序步。子程序返回指令SRET的编号为FNC02。无操作数，占用1个程序步。使用子程序调用与返回指令时应注意：1）转移标号不能重复，也不可与跳转指令的标号重复；2）子程序可以嵌套调用，最多可5级嵌套。3．七段码译码指令七段码译码指令SEGD的编号为FNC73。将[S.]源操作数的低4位指定的0～F[十六进制数]的数据译成七段码显示的数据存入目标操作数[D.]中，[D.]的高8位不变。七段显示器的abcdefg段分别对应于输出字节的第0位至第6位，若输出字节的某位为1时，其对应的的段显示；输出字节的某位为0时，其对应的段不亮。字符显示与各段的关系如七段码译码表7-1所示。例如要显示“5”时，acdfg段对应输出字节的相应位为1，其余为0。使用七段码译码指令时应注意：源操作数可取K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、Z；目标操作数可取KnY、KnM、KnS、T、C、D、Z。4．主程序结束指令主程序结束指令FEND的编号为FNC06，无操作数，占用1个程序步。FEND表示主程序结束，当执行到FEND时，PLC进行输入/输出处理，监视定时器刷新，完成后返回启始步。使用FEND指令时应注意：1）子程序和中断服务程序应放在FEND之后；2）子程序和中断服务程序必须写在FEND和END之间，否则出错。三、任务实现1.I/O分配输入：X000-------开始按钮SB1；X001-------复位按钮SB2；X002-------一组抢答键S1；X003-------二组抢答键S2；X004-------三组抢答键S3；X004-------四组抢答键S4。X004-------五组抢答键S5；X004-------六组抢答键S6。输出：Y000-------七段码a段；Y001-------七段码b段；Y002-------七段码c段；Y003-------七段码d段；Y004-------七段码e段；Y005-------七段码f段；Y006-------七段码g段；Y007-------提示音响。2.绘制六组抢答器控制PLC接线图3.画出六组抢答器控制的PLC梯形图程序

6.程序调试步骤0：未启动状态。步骤1：按下启动按钮，允许抢答。步骤2：20秒时间到无人抢答，此题作废，音响持续发声。步骤3：如有组抢答，例如二组，数码管显示“2”，音响响1秒。步骤4：若30秒内答完此题有效，答题超过30秒音响持续发声，表示该题作废。步骤5：若主持人未按开始键就抢答，则违例，数码管显示字母“F”，音响断续发声。步骤6：按下复位按钮，恢复为步骤0状态，开始新一轮抢答。谢谢!任务2呼叫送料小车控制

学习目标：

1．基本知识

⑴掌握PLC功能指令触点比较指令、比较指令、译码和编码指令的功能及使用。

2．技能

⑴会用功能指令触点比较指令、比较指令、译码和编码指令编写呼叫送料小车控制的梯形图程序。一、任务描述某车间有6个工作台，一个为装料台，小车从装料台往5个工作台送料。除装料台只有一个到位开关外，每个工作台设有一个到位开关和一个呼叫按钮。具体控制要求如下。（1）初次使用或工作中停止任意工作台位置，按下停止（装料）按钮，小车能自动到装料台装料。小车在装料台装料时，各工作台不能呼叫小车。（2）按下启动按钮后各工作台才可以呼叫小车。按下呼叫按钮，送料小车应能准确停留在5个工作台中任意一个到位开关的位置上。（3）小车运行时呼叫无效。（4）小车在运行中如有异常，按下停止按钮可以使小车停止，再次按下启动按钮，小车将按原方向运行直到呼叫位置。（5）用7段LED数码管显示小车行走位置。用PLC功能指令实现此设计。二、知识准备1．触点比较指令1）LD触点比较指令功能号16位指令32位指令导通条件非导通条件224LD=LD(D)=S1=S2S1≠S2225LD>LD(D)>S1>S2S1≤S2226LD<LD(D)<S1<S2S1≥S2228LD<>LD(D)<>S1≠S2S1=S2229LD≤LD(D)≤S1≤S2S1>S2230LD≥LD(D)≥S1≥S2S1<S22）AND触点比较指令功能号16位指令32位指令导通条件非导通条件232AND=AND(D)=S1=S2S1≠S2233AND>AND(D)>S1>S2S1≤S2234AND<AND(D)<S1<S2S1≥S2236AND<>AND(D)<>S1≠S2S1=S2237AND≤AND(D)≤S1≤S2S1>S2238AND≥AND(D)≥S1≥S2S1<S23）OR触点比较指令功能号16位指令32位指令导通条件非导通条件240OR=OR(D)=S1=S2S1≠S2241OR>OR(D)>S1>S2S1≤S2242OR<OR(D)<S1<S2S1≥S2244OR<>OR(D)<>S1≠S2S1=S2245OR≤OR(D)≤S1≤S2S1>S2246OR≥OR(D)≥S1≥S2S1<S2注意事项：①当源数据的最高位（16位指令：b15，32位指令：b31）为1时，将该数据作为负数进行比较。②32位计数器（C200～）的比较，必须以32位指令来进行。若指定16位指令时，会导致程序出错或运算错误。2．比较指令比较指令CMP(D)CMP(P)指令的编号为FNC10，是将源操作数[S1.]和源操作数[S2.]的数据进行比较，比较结果用目标元件[D.]的状态来表示。当X1为接通时，把C20的当前值与常数100进行比较，比较的结果送入M0～M2中。X1为OFF时不执行，M0～M2的状态也保持不变。3．译码和编码指令1）译码指令DECODECO(P)指令的编号为FNC41。n=3则表示[S.]源操作数为3位，即为X0、X1、X2。其状态为二进制数，当值为011时相当于十进制3，则由目标操作数M7～M0组成的8位二进制数的第三位M3被置1，其余各位为0。如果为000则M0被置1。用译码指令可通过[D.]中的数值来控制元件的ON/OFF。使用译码指令时应注意：①位源操作数可取X、T、M和S，位目标操作数可取Y、M和S，字源操作数可取K，H，T，C，D，V和Z，字目标操作数可取T，C和D。②若[D.]指定的目标元件是字元件T、C、D，则n≦4；若是位元件Y、M、S，则n=1～8。译码指令为16位指令，占7个程序步。2）编码指令ENCOENCO(P)指令的编号为FNC42。当X1有效时执行编码指令，将[S.]中最高位的1（M3）所在位数（4）放入目标元件D10中，即把011放入D10的低3位。使用编码指令时应注意：①源操作数是字元件时，可以是T、C、D、V和Z；源操作数是位元件，可以是X、Y、M和S。目标元件可取T、C、D、V和Z。编码指令为16位指令，占7个程序步。②操作数为字元件时应使用n≦4，为位元件时则n=1～8，n=0时不作处理。③若指定源操作数中有多个1，则只有最高位的1有效。三、任务实现1.I/O分配输入：

X001-----1号工作台呼叫按钮SB1；X011-----1号工作台小车到位行程开关SQ1；X002-----2号工作台呼叫按钮SB2；X012-----2号工作台小车到位行程开关SQ2；X003-----3号工作台呼叫按钮SB3；X013-----3号工作台小车到位行程开关SQ3；X004-----4号工作台呼叫按钮SB4；X014-----4号工作台小车到位行程开关SQ4；X005-----5号工作台呼叫按钮SB5；X015-----5号工作台小车到位行程开关SQ5；X020-----启动按钮SB6；X021-----停止（装料）按钮SB7；X022-----送料台小车到位行程开关SQ7。输出：

Y010-----七段码a段；Y000-----右行控制接触器KM1；Y011-----七段码b段；Y001-----左行控制接触器KM2；Y012-----七段码c段；Y002-----右行指示灯L1；Y013-----七段码d段；Y005-----左行指示灯L2。Y014-----七段码e段；Y015-----七段码f段；Y016-----七段码g段；2.绘制呼叫送料小车控制PLC接线图

3.呼叫送料小车控制PLC程序设计

6.程序调试步骤0：未启动状态。（开关状态上开下闭，以下同）步骤1：初始状态，或工作中小车无料，且小车停在工作台位置，按下停止（装料）按钮SB7，Y001得电，小车左行到工作台装料。步骤2：左行碰到装料台行程开关SQ7，X022断开，小车停止，可以装料了。装料期间不能呼叫小车。步骤3：装料结束，按下启动按钮SB6，系统允许呼叫。步骤4：假如4号工作台有呼叫，按下SB4，X004接通，小车右行。离开装料台，断开装料台开关。步骤5：小车运行到4号工作台碰到行程开关SQ4，X014断开，小车停止。步骤6：假如2号工作台有呼叫，按下SB2，X002接通，小车左行。离开4号工作台，断开4号工作台开关。步骤7：小车运行到2号工作台碰到行程开关SQ2，X012断开，小车停止。其它工作台呼叫与此相同。步骤8：假如5号工作台有呼叫，按下SB5，X005接通，小车右行。离开2号工作台，断开2号工作台开关。步骤9：假如因某种原因小车不得已停车，如小车运行道路上有杂物，按下停止按钮SB7，小车立刻停车。步骤10：清理完障碍物，再次按下启动按钮，小车继续按原方向运行。步骤11：小车运行到5号工作台碰到行程开关SQ5，X015断开，小车停止。注意：碰到SQ3、SQ4小车不会停止。谢谢!任务3停车场车位控制

学习目标：

1．基本知识

⑴掌握主控及主控复位指令MC、MCR

、加1指令、减1指令

、BCD变换指令功能及使用。

2．技能

⑴会用主控及主控复位指令MC、MCR

、加1指令、减1指令

、BCD变换指令编写停车场车位控制的梯形图程序。一、任务描述随着城市的汽车数量剧增，从而引发了停车管理问题。现在大多数停车场的车位管理已实现智能化管理。本任务利用PLC的功能指令实现对停车场车位管理的控制，如图7-35所示为停车场车位控制示意图。功能要求如下：⑴假设该停车场共有24个车位。⑵在入口两侧装设传感器，用来检测进车及车辆进入的数目。⑶在出口两侧装设传感器，用来检测出车及车辆出去的数目。⑷尚有车位时，入口闸栏才可以将门开启，让车辆进入停放，并有指示灯指示尚有车位或车位已满。⑸车位已满时，则有一指示灯显示车位已满，且入口闸栏不能开启让车辆进入。⑹可从7段数码管上显示目前停车场共有几部车。其中K1～K8传感器作用如下：K1：进车请求传感器；K2：进车完成确认传感器；K3：出车请求传感器；K4：出车完成确认传感器；K5：进车闸栏开门到位传感器；K6：进车闸栏关门到位传感器；K7：出车闸栏开门到位传感器；K8：出车闸栏关门到位传感器。二、知识准备1．主控及主控复位指令MC、MCRMC，主控指令。用于公共串联触点的连接。MCR，主控复位指令。用于公共串联触点的清除。在没有嵌套结构时，通用N0编程。N0的使用次数没有限制。有嵌套结构时，嵌套级N的地址号增大，即N0→N1→N2→N3→N4→N5…

N7。在将指令返回时,采用MCR指令,则从大的嵌套级开始消除。2．加1指令、减1指令1）指令格式指令编号及助记符：加1指令FNC24INC[D·]减1指令FNC25DEC[D·]其中：[D·]是要加1（或要减1）的目标软组件。目操作数的软组件为KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z。2）指令用法INC指令的功能是将指定的目软组件的内容增加1，DEC指令的功能是将指定的目软组件的内容减1。3．BCD变换指令1）指令格式指令编号及助记符：BCD码变换指令FNC18BCD[S·][D·]其中：[S·]为被转换的软组件；[D·]为目软组件。源操作数可取KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z；目标操作数可取KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z。

2）指令用法

BCD交换指令是将源操作数中的二进制数转换成BCD码并传送到目标操作数中去。BCD码变换指令将PLC内的二进制数变换成BCD码后，再译成7段码，就能输出驱动LED显示器。三、任务实现1.I/O分配输入：

X000------系统启动SB1；X001------系统解除SB2；X002------进车请求传感器K1；X003------进车完成确认传感器K2；X004------出车请求传感器K31；X005------出车完成确认传感器K4；X006------进车闸栏开门到位传感器K5；X007------进车闸栏关门到位传感器K6；X010------出车闸栏开门到位传感器K7；X011------出车闸栏关门到位传感器K8；输出：

Y000-----七段码a段；Y020-----进车闸栏开门控制KM1；Y001-----七段码b段；Y021-----进车闸栏关门控制KM2；Y002-----七段码c段；Y022-----出车闸栏开门控制KM3；Y003-----七段码d段；Y023-----出车闸栏关门控制KM4；Y004-----七段码e段；Y024-----尚有车位指示灯D1；Y005-----七段码f段；Y025-----车位已满指示灯D2；Y006-----七段码g段；Y010-----数码管十位选择；

Y011-----数码管个位选择。2.画出停车场车位控制PLC的I/O接线图

3.停车场车位控制PLC程序

5.程序调试步骤0：未启动状态。（开关状态上开下闭，以下同）步骤1：按下启动按钮SB1，X001接通，系统启动，Y024得电，“尚有车位”指示灯亮。步骤2：有车要进入，X002接通，Y020得电，进车闸栏开门。进车闸栏门开启后，进车关门行程开关K6断开，X007断开。步骤3：进车开门到位，K5闭合，X006接通，Y020