电气控制与PLC应用教案

第一.二讲

任务一PLC基本知识与操作

任务引入

本任务通过PLC控制电动机点动运营的例子来学习PLC的基本知识和操作技能。

根据点动控制规定编写口勺PLC控制程序如图2.2所示。图2.2(a)为程序梯形图，图

2.2(b)为程序指令表,PLC程序指令表由程序步、指令助记符和软元件号(或参数)

构成。

X000步指令软元件号

0TI---------------------(Y000)

0LDX000

2------------------------------[END)1OUTY000

\/

左母线右母线/END

图2.2PLC点动控制程序

程序梯形图中的左、右两条竖线分别称为左母线和右母线，常开触点X000(即

X0,如下类同)与左母线连接，线圈Y0与右母线连接,X0和Y0构成一行程序。可以

将左、右母线当作“电源线”，当常开触点X0闭合时，便有“电流”从左母线通过

X0流向线圈Y0,称为线圈Y0通电；当常开触点X0分断时，线圈Y0断电。

分析系统控制功能时,必须将图2.1所示控制线路与图2.2所示程序相结合。当按下

点动按钮SB时,PLC的输入继电器X0与输入公共端COM接通，称为输入继电器X0

通电，程序梯形图中X0常开触点闭合，输出继电器Y0线圈通电。PLC内部硬件继电

器Y0常开触头闭合，接通Y0端与输出公共端COM1,使接触器KM线圈通甩(电压

220V),主电路中KM常开触头闭合，电动机通电启动。

当松开点动按钮SB时，输入继电器X0断电，程序梯形图中X0常开触点分断，输出

继电器Y0线圈断电。PLC内部硬件继电器Y0常开触头分断，接触器KM线圈断电,

主电路中KM常开触头分断，电动机断电停止。

有关知识

一、什么是PLC

PLC是可编程逻辑控制器(ProgrammablelogicConlroHer)的简称，具有逻辑和

运算控制等功能，由PLC构成H勺控制系统与继电器控制系统相比较，具有如下特点：

（1）继电器控制系统采用接线逻辑，而PLC控制系统采用编程逻辑，可以在不

变化硬件的状况下通过修改程序来变化控制功能。

（2）继电器控制系统使用众多H勺中间继电器、时间继电器等，而PLC控制系统

使用“软继电器”，硬件大大减少，安装工程量小，维护以便，可靠性高。

PLC作为新型工业控制器，与一般计算机同样，重要由CPU、存储器、输入/输出

端口和电源等部分构成。CPU是PLC的I逻辑运算和控制有挥中心，在系统程序的I控

制下，协调系统工作。存储器用来存储程序和数据,ROM存储器中固化着系统程序，

RAM存储器中寄存顾客程序和工作数据，在PLC断电时由锂电池供电。输入/输出端

口是PLC与外部设备互换控制信号的窗口。

二、三菱FX系列PLC

三菱FX2N-48MR产品的内部构造如图2.3所示。

1.FX系列PLC基本单元日勺型号

FX系列PLC的基本单兀型号由字母和数字构成。

FX博-----□□M□

系列名称~T~

输入/输出点数R:继电器输出

---------T：晶体管输出

必本单元S:品闸管输出

2.状态批示灯

POWER:电源批示，当交流220V电源接通时灯亮。

RUN:运营批示,PLC处在程序运营方式时灯亮。

BATT.V:电池电压下降批示，电源电压过低或内部锂电池电压局限性时灯亮。

PROG-E:由于忘掉设立定期器、计数器H勺值，电路不良使程序存储器的内容有

变化时，该批示灯闪烁。

CPU€:当PLC内部混入导电性异物，外部异常噪声传入而导致CPU失控时，或

者当运算周期超时200ms时，该批示灯亮。

INLED:当外部输入电路接通时，相应的INLED亮。

OUTLED：当PLC内部输出继电器通电动作时，相应的OUTLED亮。

3.交流电源输入端子

L、N、±:分别接交流电源相线、零线和接地线。FX2N系列PLCH勺额定电压为

AC100V〜240V,电压容许范畴为AC85V〜264V。

4.+24V输出电源端子

+24:24V直流电源正极。为外部传感器供电,FX-32如下型号可输出250mA电

流,FX-48可输出460mA电流。

COM：24V电源负极，也是输入端口的公共端子。

5.输入接口电路

三菱PLC/J输入端用字母X表达，采用八进制（X0〜X7.X10〜XI7……）,FX2N系

列PLC最多可扩展184个输入端。输入接口电路用来接受外部开关量输入信号，其外

部接线与内部电路如图2.6所示，按钮SB接在X0端和COM端之间。内部电路的重

要器件是光电耦合器(简称光耦)，光耦可以提高PLC的抗干扰能力和安全性能，进

行高下电平(24V/5V)转换。输入接口电路的工作原理如下：当按钮SB未闭合时，光

耦发光二极管不导通，光敏三极管截止，放大器输出高电平信号到内部数据解决电路,

XOLED批示灯灭；当按钮SB闭合时，光耦发光二极管导通，光敏三极管导通，放大

器输出低电平信号到内部数据解决电路,XOLED批示灯亮。

6.输出接口电路

三菱PLC的输出端用字母Y表达，采用八进制(Y0〜Y7,Y10〜Y17……),FX2N

系列PLC最多可扩展到184个输出端，输入/输出总点数在256以内。输出端的作用

是控制外部负载，负载串接在外部电源、输出端Y和输出公共端(COM1,COM2……)

之间。输出接口电路有继电器、晶体管和晶闸管三种形式，

(1)继电器输出。继电器输出可以接交直流负载，由于继电器开关速度低，只能

满足低速控制需要，合用于对电动机日勺控制。继电器输出接口电路时工作原理如下：

当内部电路输出为“1”时，继电器线圈通电，继电器时常开触头闭合，负载通电；当

内部电路输出为“0”时，继电器线圈断电，其触头分断，负载断电。

(2)晶体管输出。晶体管输出只能接直流负载，开关速度高，适合高速控制或通

断频繁H勺场合，如输出脉冲信号或控制数码显示等。晶体管输出接口电路的工作原理

如卜.：当内部电路输出为“1”时，光耦发光二极管有电流通过发光，光电三极管饱和

导通，负载通电；当内部电路输出为“0”时，光耦发光二极管没有电流通过不发光，光

电三极管截止，负载断电。

(3)晶闸管输出。晶闸管输出只能接交流负载，开关速度较高，适合高速控制的

场合。晶闸管输出接口电路的工作原理同晶体管输出。

7.状态开关

PLC有程序运营(RUN)和程序停止(STOP)两种工作状态，两种工作状态既

可以通过状态开关转换，也可以在编程时由编程软件转换。

当把状态开关拨到RUN位置时，程序运营批示灯亮,PLC处在程序运营状态。

当把状态开关拨到STOP位置时，程序运营批示灯灭,PLC处在程序停止状态，程

序停止状态用于计算机与PLC互相传送程序。

8.RS-422通信接口

三菱PLC采用RS-422串行通信接口，可用于PLC与计算机或其他设备通信，以

实现对PLC编程和控制。

第三、四讲

任务一PLC基本知识与操作

三、LD.LDKOUT、END指令

LD.LDL

OUT、

END指令

H勺助记

符、逻辑

功能等指

令属性见逻辑功能电路表达操作元件程序步

表2.3。

表2.3

LD.LDk

OUT、END

指令

助记符

LD取常开触点状态常开触点与左母线连接K、Y、M、S、T、C1

LDI取常闭触点状态常闭触点与左母线连接X、Y、M、S、T、C1

OUT线圈输出驱动线圈输出Y、M、S、T、C不定

END程序结束无1

任务实行

一、连接PLC点动控制线路

PLC点动控制线路如图2.1所示，由主电路和控制电路构成，使用工具及器材见

1.断开电源，连接如图21所示PLC点动控制电路。点动按钮SB连接PLC输入

端X0,接触器KM线圈连接输出端YOo

2.按图2.8所示用SC-09编程电缆连接计算机串行口COM1和PLC通信口

RS-422,并将计算机串行口却PLC编程软件的波特率均设立为9600bps。

接线注意事项：

(1)要认真核对PLC的电源规格。不同厂家、类型的PLC使用电源也许大不相

似。FX2N系列PLC额定工作电压为交流100〜240V。交流电源必须接于专用端子上,

如果接在其他端子上，就会烧坏PLC。

(2)直流电源输出端24+,是为外部传感器供电，该端子不能与其他外部24V电源

并接。

(3)空端子“・”上不能接线，以防损坏PLC。

(4)接触器应选择线圈额定电压为交流220V或如下(相应继电器输出型的I

PLC)。

(5)PLC不要与电动机公共接地。

(6)在实习中，PLC和负载可共用220V电源；在实际生产设备中，为了克制干

扰，常用隔离变压器(380V/220V或220V/220V)为PLC单独供电。

二、编写点动控制程序

计算机配套相应的编程软件后，便可以对不同类型或型号H勺PLC进行编程。编程

软件可以使用梯形图或指令表编程，还可以对程序进行仿真测试或运营监控，存储和

修改程序也非常以便。目前三菱PLC编程软件的I较新版本为GX-Dcvclopcr8.86。

1.打开程序

启动计算机，点击PLC编程软件GX-Dcveloper8.86的安装文献"setup.exe",安

装后单击桌面快捷图标“GXDeveloper",进入编程软件初始界面.

2.创立新工程

单击菜单栏“工程”->“创立新工程”，浮现如图2.1()所示的对话框，按规定

选择“PLC系列”、“PLC类型”和“程序类型”。例如，选择PLC系列为FXCPU,

PLC类型为FX2N(C),程序类型默觉得梯形图逻辑。然后点击“设立工程名”，选

择工程保存途径和工程名，点击“拟定”。

3.梯形图程序编辑

(1)点击原则工具栏的按钮或按F2功能键，进入写入模式。

(2)点击梯形图符号工具栏时按钮或按F5功能键，浮现如图2.12所示触点输

入对话框，在对话框中输入X0后，点击拟定按钮或按回车键。

(3)点击梯形图符号工具栏的按钮或按F7功能键，浮现如图2.13所示输出线

圈对话框，在对话框中输入Y0后，点击拟定按钮或按回车键。

(4)梯形图输入完毕界面如图2.14所示。

(5)程序变换。此时编程界面为灰色，还必须进行变换。变换措施是点击菜单

栏的“变换”，选择下拉菜单的“变换”即可，或者按F4功能键。

4.仿真测试

对于新设计的PLC程序，可以先进行仿真测试，测试成果符合控制规定后再写入

PLCo点击菜单栏“工具”一“梯形图逻辑测试启动”或者按梯形图符号工具栏的

按钮，即可启动PLC仿真测试。程序写入完毕，“LADDERLOGICTESTTOOL”对

话框中H勺RUN为黄色，且光标为蓝色，表达程序已进入测试状态。

点击鼠标右键，选择“软元件测试”，先在如图2.18所示的“软元件测试”对话

框中填入待测试元件编号X0,然后点击“强制ON”按钮，则X0和Y0同步变成兰色,

表白当X0状态为ON时,Y0状态也为ON；当X0状态为OFF时,Y()状态也为OFF,测

试成果表白程序符合点动控制规定。

5.将点动程序写入PLC

仿真结束后，可把程序写入PLC。点击菜单栏“在线”一“PLC写入”，选择程

序+参数，并按执行按钮即可写入PLC,此时工作状态开关可在运营（RUN）状态，也

可在停止（STOP）状态，按提示进行操作。

6.程序监控

点击菜单栏“在线”一“监视”一“监视开始”，或按F3功能键进入程序监控

状态，能从计算机屏幕上直观观测到软元件H勺工作状态，有助于分析和理解程序。

三、操作环节

（1）按下按钮SB,输入继电器X0通电（XOLED亮），输出继电器Y0通电（Y0

LED亮），交流接触器KM通电，电动机M通电运营。

（2）松开按钮SB,输入继电器X0断电，（XOLED熄灭）,输出继电器Y0断

电（YOLED熄灭），交流接触器KM断电，电动机M断电停止。

知识扩展

一、PLC的分类

PLC按构造可分为整体式和模块式。整体式的PLC具有构造紧凑、体积小，价格

低日勺优势，适合于常规电气挖制。整体式『0PLC也称为PLC的基本单元，在基本单元

的基础上可以加装扩展模块以扩大使用范畴。模块式口勺PLC是把CPU、输入接口、

输出接口等做成独立日勺单元模块，具有配备灵活、组装以便的优势，适合于输入/输出

点数差别较大的控制系统。

PLC按输入饰）出接口（I/O接口）点数的多少可分为微型机、小型机、中型机和

大型机。I/O点数小于64点为微型机；I/O点数在64〜128点为小型机：I/O点数在

129〜512点为中型机：I/O点数在512点以上为大型机。PLC的DO接口数越多,其

存储容量也越大，价格也越贵，因此，在设计程序时应尽量减少使用I/O接口日勺数目。

二、PLC的循环扫描工作方式

当PLC的状态开关置于RUN位置时,PLC即进入程序运营状态。在程序运营状

态下,PLC工作于循环周期扫描工作方式。每一种扫描周期分为内部解决、通信服务、

输入采样、程序执行和输出刷新5个阶段，如图2.20所示。

1.内部解决阶段

在内部解决阶段，一方面拟定PLC硬件的完好性，若硬件浮现故障，则亮灯报警,

同步终结顾客程序执行。若硬件没有故障，则将监控定期器复位，同步执行下一步。

2.通信服务阶段

在通信服务阶段，重要是检查PLC与否与外设有通信祈求，如果有则进行相应的

解决。

3.输入采样

在输入采样阶段，PLC的CPU读取每个输入端（X）的状态，采样结束后，存入

输入数据寄存器，作为程序执行的条件。

4.程序执行

在程序执行阶段,CPU从顾客程序的第。步开始，到END步结束，顺序地逐条扫

描顾客程序，同步进行逻辑运算和解决（即前条指令日勺逻辑成果影响后条指令），最

后运算成果存入输出数据寄存器。

5.输出刷新

在输出刷新阶段,CPU将输出数据寄存器H勺数据写入输出锁存器，同步变化所有

输出端（Y）的状态。

在程序执行和输出刷新阶段，虽然输入状态发生变化，程序也不读入新H勺输入数

据，这样增强了PLC的抗干扰能力和程序执行H勺可靠性。

6.PLC扫描周期的时间

PLC扫描周期的时间与PLC的类型和程序指令语句的长短有关，一般一种扫描

周期为几十个ms,最长不超过200ms,否则监控定期器报警。由于PLCH勺扫描周期很

短，因此从操作上感觉不出来PLC的延迟。

7.PLC工作方式与继电器工作方式的比较

PLC工作方式与继电器I：作方式有本质的不同。继电器属于并联工作方式，当控

制线路通电时，所有时负载（继电器线圈）可以同步通电，与负载在控制线路中的位

置无关。

PLC属于逐条读取指令、逐条执行指令口勺顺序扫描工作方式，先被扫描的软继电

器先动作，并且影响后被扫描的软继电器，即与软继电器在程序中口勺位置有关，在编

程时要掌握和运用这个特点。

第五、六讲

任务二应用PLC实现电动机自锁控制

PLC自锁控制线路如图2.21所示，其输入/输出端口分派见表2.5o

LIL2L3N

图2.21PLC自锁控制线路

有关知识

PLC程序中触点串、并联指令和继电器置位/复位指令等指令属性见表2.6。

表2.6

AND.ANh

OR、ORI、

逻辑功能电路表达操作元件程序步

SET、RST

指令

助记符

AND与串联一种常开触点X、Y、M、S、T、C1

ANI与非串联一种常闭触点X、Y、M、S、T、C1

OR或并联一种常开触点X、Y、M、S、T、C1

ORI或非并联一种常闭触点X、Y、M、S、T、C1

SET置位线圈保持通电状态Y、M、S不定

Y、M、S、T、C.D、V、Z

RST复位线圈保持断电状态不定

Y、M、S、T、C.D

ZRST区间复位5

(I)AND和ANI是单个触点串联指令，串联触点的个数没有限制，可以多次反

复使用。

(2)OR和ORI是单个触点并联指令，并联触点的个数没有限制。

(3)被SET指令置位的继电器只能用RST指令才干复位。RST指令对数据寄存器

D.变址寄存器V和Z消零；对合计定期器T和计数器C的目前值寄存器清零。

(4)区间复位指令是将操作元件指定的区间元件所有复位。例如，指令语句“ZRST

YOY3”将输出继电器YO、Yl、Y2、Y3所有复位为断电状态。

任务实行

一、连接PLC自锁控制线路

PLC自锁控制线路

二、编写PLC自锁控制程序

1.自锁控制程序一

根据自锁控制规定，结合PLC输入/输出端口分派表，应用触点串、并联指令编写

的电动机自锁控制程序如图2.22所示，程序工作原理如下：

启动

X002X001X000

0LDX002

1ORYOOO

2ANDX001

3ANDXOOO

自锁

4OUTYOOO

5-----------------------------------------------------------------------[END>5END

图2.22电动机自锁控制程序一

2.电动机自锁控制程序二

应用置位/复位指令编写的电动机自锁控制程序如图2.23所示，程序工作原理如下:

0LDX002

1SETYOOO

1LDIXOO1

3ORIXOOO

4RSTYOOO

5END

图2.23电动机自锁控制程序二

三、操作环节

（I）按图2.21所示连接PLC自锁控制线路。

（2）将图2.22所示程序写入PLC。

（3）使PLC处在程序运营状态，并进入程序监控状态。

（4）PLC上输入批示灯X0应点亮，表达输入继电器X0被热继电器KH常闭触

头接通。如果批示灯X0不亮，阐明热继电器KH常闭触头断开，热继电器已过载保护。

（5）PLC上输入批示灯XI应点亮，表达输入继电器XI被停止按钮SB1常闭触

头接通。如果批示灯XI不亮，阐明停止按钮SB1未连接好。

（6）按启动按钮SB2,输出继电器Y0通电自锁，交流接触器KM通电，电动机

M通电运营。

（7）按停止按钮SB1,输出继电器Y0断电解除自锁，交流接触器KM断电，电动机

M断电停止。

（8）将图2.23所示程序写入PLC,重新操作（6）、（7）步。

知识扩展一多地控制

多地控制是指在多种地方控制同一台电动机的启动与停止。图2.24所示为两地控制

一台电动机的输入端接线图和PLC程序。两地启动按钮并联后接入输入端X2,两地

停止按钮串联后接入输入端XI，热继电器KH的I常闭触点接入输入端X0,输出端为

YOo同理不难设计出多于两地的控制程序。

图2.24两地控制输入端接线图和程序

第七、八讲

任务三应用PLC实现点动与自锁混合控制

任务引入

在实际生产中，除持续运营控制外，常常还需要用点动控制来调节工艺状态。图2.26

所示为PLC点动自锁混合控制线路，其输入/输出端口分派见表2.8。

图2.26点动自锁混合控制线路

表2.8输入/输出端口分派表

输入输出

输入继电器输入元件作用输出继电器输出元件作用

X0KH（常闭触头）过载保护Y0接触器KM控制电动机

XISB1（常闭按钮）停止

X2SB2（常开按钮）启动

X3SB3（常开按钮）点动

有关知识一辅助继电器M

在继电器控制系统中，中间继电器起着信号传递、分派等作用。在PLC控制程序

中，辅助继电器M的作用类似于中间继电器。辅助继电器也有常开和常闭触点，但是

这些触点不能直接驱动外部负载，只能使用于程序内部。FX2N系列PLC辅助继电器

元件编号与功能见表2.9。

表2.9辅助继电器M元件编号与功能表

停电保持专用（不可变

通用停电保持用（可变更）特殊用

更）

M0〜M499M5OO-M1O23M1024〜M3O71M8000〜M8255

共500点共524点共2048点共256点

停电保持辅助继电器在PLC断电之后，会记忆断电之前日勺状态，卜次运营时再现

原状态（运用PLC内部电池供电，保持停电前H勺状态）。

如下是几种常用H勺特殊辅助继电器，例如：

M8000:运营监控。PLC运转时始终保持接通（ON）状态。

M8002:初始脉冲。PLC由停止状态（STOP）转为运营状态（RUN）H勺瞬时接

通一种扫描周期。

M80I1:周期10ms方波振荡脉冲。

M8012:周期100ms方波振荡脉冲。

MX0I3:周期3方波振荡脉冲.

M8014:周期Imin方波振荡脉冲。

任务实行

一、编写点动与自锁混合控制程序

根据点动自锁控制规定，结合PLC输入/输出端口分派表，使用辅助继电器M编写的

电动机点动与自锁混合控制程序如图2.27所示，程序工作原理如下：

自锁

点动

输出

图2.27点动与自锁混合控制程序

(1)开车准备。当PLC置于程序运营状态时，由于热继电器KH和停止按钮均

使用其常闭触头，因此输入继电器X0和XI通电，程序中X0和XI时常开触点均闭

合，为电动机通电做好准备。

(2)自锁控制。当按下启动按钮SB2时，程序中X2常开触点闭合，M0线圈通

电自锁，M0常开触点闭合，输出继电器Y0线圈通电，电动机运转。当按下停止按钮

SB1时，输入继电器XI断电，程序中XI常开触点断开,M。线圈断电解除自锁，输出

继电器Y0线圈断电，电动机停止。

(3)点动控制。当按下点动按钮SB3时，程序中X3常开触点闭合，Ml线圈通

电,Ml常开触点闭合，输出继电器Y0线圈通电，电动机运转。当松开SB3时,Ml线

圈断电,Ml常开触点分断，输出继电器Y0线圈断电，电动机停止。

(4)过载保护。当电动机过载时，热继电器KH口勺常闭触头分断,X0线圈断电，程

序中X0日勺常开触点断开，MO、Ml线圈都断电，输出继电器Y0线圈断电，电动机停

止。

将点动与自锁混合控制程序与课题一任务四中点动与自锁混合控制线路相比较

可看出它们的设计思路有如下不同点：

(1)在设计电气控制线路时，为了减少硬件费用，应尽量少用继电器或接触器；

而在PLC程序设计中，为了控制关系清晰，则可以较多地使用软继电器。

(2)在电气控制线路中，同一种器件H勺常开触头或常闭触头是不能同步动作rJ,

即有时间上的延迟；而在PLC程序中，同一种软器件时常开触点或常闭触点是同步动

作H勺，没有时间延迟，因此按点动与白锁混合控制线路来设计相应於JPLC程序并不能

实现控制功能。

二、操作环节

(1)按图2.26所示连接点动与自锁混合控制线路。

(2)将图2.27所示程序写入PLC。

(3)使PLC处在运营状态，并进入程序监控状态。

(4)PLC上输入批示灯X0应点亮，表达输入继电器X0被热继电器KH常闭触

头接通。

(5)PLC上输入批示灯XI应点亮，表达输入继电器XI被停止按钮SB1常闭触

头接通。

(6)按下启动按钮SB2,电动机应持续运转；按卜停止按钮SBI,甩动机应停止。

(7)按下点动按钮SB3,电动机应启动，松开点动按钮SB3,电动机应停止。

知识扩展一电路块串并联指令

在PLC梯形图程序中，除了单个触点的I串联与并联形式外，尚有电路块的串联与

并联形式，对串联电路块的J编程要应用“块与”指令，对并联电路块的编程要应用“块

或"指令。块指令ANB.ORBH勺助记符、逻辑功能等指令属性见表2.10。

表2.10逻辑功能

ANB.ORB

电路表达操作元件步数

指令

助记符

ANB块的串联触点后串联一种电路块无1

ORB块时并联触点并联一种电路块无1

块指令ANB.ORB的使用阐明：

（1）两个或两个以上触点并联连接的电路称为并联电路块。当并联电路块与前面的

电路串联连接时，使用ANB指令。并联电路块H勺起点用LD或LDI指令，并联结束后

使用ANB指令，如图2.28所示。

X000

X001

Y000

Y000

图2.28ANB指令的使用

（2）两个或两个以上触点庠联连接口勺电路称为串联电路块。当串联电路块与前面的

电路并联连接时.，使用ORB指令。串联电路块口勺起点用LD或LDI指令，串联结束后

使用ORB指令,如图2.29所示,

0LDxooo

1LDIxooo

2ANDM8013

3ORB

4OUTY000

5END

图2.29ORB指令口勺使用

第九、十讲

任务四应用PLC实现顺序启停控制

任务引入

一般生产设备往往需要多台电动机进行驱动，各台电动机的后动顺序由生产工艺决

定。例如，某生产设备有3台电动机，生产工艺规定是：按下启动按钮，第一台电动机

Ml启动;运营4s后，第二台电动机M2启动;再运营15s后，第三台电动机M3启动。

按下停止按钮,3台电动机所有停止。PLC控制线路如图2.31所示，输入/输出端口分

派见表2.11。

有关知识一定期器

FX2N系列PLC有256个定期器，其中一般定期器246个，合计定期器1()个，地

址编号为TO〜T255,见表2.12。

表2.12定期器分类

类型定期器名称编号范畴点数计时范畴

一般定期器100ms定期器T0-T1992000.1〜3276.7s

10ms定期器T200-T245460.01〜327.67s

1ms合计定期器T246〜T24940.001〜32.767s

合计定期器

100ms合计定期器T250〜T25560.1〜3276.7s

定期器T/、J使用阐明：

(1)定期器是根据时钟脉冲合计计时H勺，时钟脉冲周期有1ms.10ms.100ms

三种规格。

(2)定期器有一种设定值寄存器，一种目前值寄存器。这些寄存器都是16位(即数

值范畴为1〜32767),定期器的延时时间为设定值乘以时钟脉冲周期。

(3)每个定期器均有一种常开和常闭触点，可以无限次引用，延时时间到其常开触点

闭合，常闭触点断开。

任务实行

一、编写3台电动机顺序启动控制程序

3台电动机顺序启动控制程序如图2.32所示，程序工作原理如下:

MI启动

M2启动

启动

图2.323台电动机顺序启动控制程序

二、操作环节

(1)按图2.31所示连接3台电动机顺序启动控制线路。

(2)将图2.32所示程序写入PLC。

(3)使PLC处在运营状态，并进入程序监控状态。

(4)PLC上输入批示灯X0应点亮，表达热继电器KH1.KH2.KH3工作正常；输

入批示灯XI应点亮，表达停止按钮接入正常。

(5)按下启动按钮SB2,3台电动机应按控制规定顺序启动。

(6)按下停止按钮SB1,3台电动机应同步停止。

知识扩展

一、长延时程序

FX2N系列PLC的定期器最长延时时间为3276.7s,如果需要更长延时时间，可采用

多种定期器串联延时，如图2.33所示为延时5000s淤J程序。

X000K30000

。—(卜{T0)延时3000s

K20000

(T1)延时2000s

T1

J卜{Y010)共延时5000s

后Y10通电

10[END]

图2.335000s延时程序

二、脉冲产生程序

1.固定脉冲程序

FX2NPLC的特殊辅助继电器M8011〜M8014可以分别产生占空比为1/2、脉冲周期

为10ms、100ms、1s和Imin的时钟信号，在需要可以直接应用。在如图2.34所示的

梯形图中，用M8013时常开触点控制输出继电器Y0,用M8014的|常开触点控制输出

继电器Y1。

M8013

0—||---------------------------------------(Y000)

Is

M8014

2—||--------------------------------------(Y001)

Yl]_

4------------------------------------------------[END]一lmin

(a)梯形图(b)时序图

图2.34特殊辅助继电器M80I3.M8014H勺的应用

2.任意周期时脉冲程序

在实际应用中也可以构成振荡电路产生任意周期时脉冲信号。例如，如图2.35所示程

序产生周期为15s、脉冲持续时间为一种扫描周期的信号。

图2.35产生周期为15s的脉冲信号

3.占空比可调的脉冲程序

如果产生一种占空比可调的任意周期的脉冲信号则需要两个定期器，脉冲信号H勺低

电平时间为10s,高电平时间为20s的程序如图2.36(a)所示。当X0接通时，T0线

圈通电延时,Y0断电;T0延时10s时间到,T0触点闭合,Y0通电,T1线圈通电延时;

T1延时20s时间至IJ,T1触点断开,TO线圈断电复位,Y0断电。T1线圈断电复位,T1触

点闭合，T0线圈再次通电延时。因此，输出继电器Y0周期性通电20s、断电10s。各

元件的动作时序如图2.36(b)所示。

(a)产生脉冲信号的程序(b)时序图

图2.36脉冲程序与时序图

第十一、十二讲

任务五应用PLC实现正反转控制

任务引入

电动机正反转控制规定是：按下正转按钮，电动机正转：按下反转按钮，电动机

反转，按下停止按钮，电动机停止。

对于不能同步处在通电工作状态的接触器，如正反转接触器，必须要有接触器常闭触

头的硬件联锁，仅依托程序软件联锁是不够的。由于PLC在输出刷新阶段，正转接触

器的断开(闭合)与反转接触器的闭合(断开)是同步进行的，如果没有接触器硬件

联锁，易发生电源短路事故。

有关知识一脉冲指令

脉冲指令的助记符、逻辑功能等指令属性见表2.14。

表2.14LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF指令

助记符逻辑功能电路功能操作元件步数

LDP取脉冲上升沿上升沿时接通1个扫描周期

LDF取脉冲下降沿下降沿时接通1个扫描周期

ANDP与脉冲上升沿检测上升沿时接通1个扫描周期X、Y、M、

2

ANDF与脉冲下降沿检测下降沿时接通1个扫描周期S、T、C

ORP或脉冲上升沿检测上升沿时接通1个扫描周期

ORF或脉冲下降沿检测下降沿时接通1个扫描周期

脉冲指令的使用阐明如下:

(1)LDP指令监视取元件H勺接通状态，即只在操作元件由OFF-ON状态时产

生一种扫描周期H勺接通脉冲，LDF指令监视取元件的断开状态，即只在操作元件由

ON-OFF状态时产生一种扫描周期的接通脉冲。

(2)ANDP指令监视与元件H勺接通状态，即只在操作元件由OFF-ON状态时产

生一种扫描周期的接通脉冲。ANDF指令监视与元件的断开状态，即只在操作元件由

ON>OFF状态时产生一种仁描周期的接通脉冲

(3)ORP指令监视或元件日勺接通状态，即只在操作元件由OFFTON状态时产生一

种扫描周期的接通脉冲。ORF指令监视或元件的断开状态，即只在操作元件由ONT

OFF状态时产生一种扫描周期日勺接通脉冲。

任务实行

一、编写三相交流电动机正反转控制程序

不通过停止按钮，直接按正反转按钮就可变化电动机转向，需要采用按钮联锁。为了

减轻换向时反向电流对电动机的冲击，合适延长换向过程，即按下正转按钮时，先停

止反转，延缓半晌松开正转按钮时，才接通正转，反转过程同理。三相交流电动机正

反转控制程序如图2.41所示。

正转启动

图2.41电动机正反转控制程序

二、操作环节

(1)按图2.37所示连接三相交流电动机正反转控制线路。

(2)将图2.41所示程序写入PLCo

(3)使PLC处在运营状态，并进入程序监控状态。

(4)PLC上输入批示灯X0应点亮，表达热继电器KH工作正常。

(5)PLC上输入批示灯XI应点亮，表达停止按钮连接正常。

(6)正转。按下正转按钮SB2时，输入继电器X2通电,X2联锁触点断开反转输

出继电器Y1；松开SB2时,X2接通一种扫描周期，正转输出继电器Y0通电自锁，交

流接触器KM1通电，电动机M通电正转运营。

(7)反转。按卜.反转按钮SB3时，输入继电器X3通电,X3联锁触点断开正转输

出继电器Y0,解除Y0对反转电路的联锁；松开SB3时,X3接通一种扫描周期，反转

输出继电器Y1通电自锁，交流接触器KM2通电，电动机M通电反转运营。

(8)停止。按下停止按钮SB1,输出继电器Y0或Y1均断电解除自锁，交流接

触器断电，电动机M断电停止。

第十三、十四讲

任务六应用PLC实现电动机丫一△降压启动控制

任务引入

电动机一△降压后动控制规定如下：按下启动按钮SB2,电动机绕组形连接启动,

延时合适时间后自动转为△形连接运营：按下停上按钮SB1,电动机停止。其控制线

路如图2.42所示，输入/输出端口分派见表2.15。

有关知识一堆栈存储器

在FX2N系列PLC中有11个存储器，专门用来存储程序运算的中间成果，称为

堆栈存储器。MPS、MRD.MPP是对堆栈存储器进行操作口勺指令，其助记符、逻辑功

能见表2.16o

表2.16堆栈指令

助记符指令名称逻辑功能操作数步数

运算器成果送入堆栈第一级单元；

MPS进栈无1

堆栈各级数据依次下移到下一级单元

将堆栈第一级单元的数据送入运算器；

MRD读栈无1

堆栈各级数据不发生上移或下移

将堆栈第一级单元的数据送入运算器；

MPP出栈无1

堆栈各级数据依次上移到上一级单元

PLC中运算器与堆栈互换数据|内过程如图2.43所示。

堆栈指令的使用阐明：

(1)MPS、MPP应当成对使用，并且持续使用不能超过11次，否则数据溢出丢

失。

(2)有用堆栈指令时，如果其后是单个触点，需用AND或ANI指令；如果其后是电

路块，则在电路块的始点用LD或LDI指令，然后用块与指令ANB。

在图2.44所示口勺程序中，由于X0控制输出继电器Y0〜Y4,因此X0口勺状态要使用5

次。因此，在“0LDX0”指令语句后先用MPS指令将X0附伏态存入堆栈第一级

单元。

X000X00I°LDX000

0___11_________1||1___________________Viv…nnn,1也逃伊如1'…MP…<

M；s72ANDX00I

X0023OUTY000

(>读栈

/——I|--------------------------------Y0014MRD

5ANDX002

-HT------------------------------(Y002>读栈:X丫卬

MRD'

\

X0048ANDX003

—4|--------------------------------(Y003>读栈9OUTY002

10