《PLC编程与应用技术》-项目8

任务一

四则运算(加、减、乘、除)功能的实现

活动１：学习算术运算类指令的使用方法一、学习二进制加法指令①功能号：ＦＮＣ２０。②助记符：ＡＤＤ（１６位连续执行型）、ＡＤＤＰ（１６位脉冲执行型）。ＤＡＤＤ（３２位连续执行型）、ＤＡＤＤＰ（３２位脉冲执行型）。③指令功能：将指定两个源二进制操作数代数相加，并把运算后的结果送入目标元件中。下一页返回任务一

四则运算(加、减、乘、除)功能的实现

二、学习二进制减法指令①功能号：ＦＮＣ２１。②助记符：ＳＵＢ（１６位连续执行型）、ＳＵＢＰ（１６位脉冲执行型）。ＤＳＵＢ（３２位连续执行型）、ＤＳＵＢＰ（３２位脉冲执行型）。③指令功能：将指定两个源二进制操作数代数相减，运算后的结果送到目标元件中。上一页下一页返回任务一

四则运算(加、减、乘、除)功能的实现

三、学习二进制乘法指令①功能号：ＦＮＣ２２。②助记符：ＭＵＬ（１６位连续执行型）、ＭＵＬＰ（１６位脉冲执行型）。ＤＭＵＬ（３２位连续执行型）、ＤＭＵＬＰ（３２位脉冲执行型）。③指令功能：将指定的两个源操作数进行二进制有符号乘法运算，然后将相乘的积送入以目的操作数为首地址的目的元件中。上一页下一页返回任务一

四则运算(加、减、乘、除)功能的实现

四、学习二进制除法指令①功能号：ＦＮＣ２３。②助记符：ＤＩＶ（１６位连续执行型）、ＤＩＶＰ（１６位脉冲执行型）。ＤＤＩＶ（３２位连续执行型）、ＤＤＩＶＰ（３２位脉冲执行型）。③指令功能：将指定的两个源操作数进行二进制有符号除法运算，然后将相除后的商和余数存入以目的操作数［Ｄ］为开始的多个目标元件中。上一页下一页返回任务一

四则运算(加、减、乘、除)功能的实现

五、典型程序分析如图８－１－９所示梯形图，分析各数据寄存器Ｄ中的内容。①如图（ａ）所示，ＰＬＣ从停止“ＳＴＯＰ”状态切换至运行“ＲＵＮ”状态后，由于特殊辅助继电器Ｍ８０００的常开触点接通，因此数据寄存器Ｄ０中的内容始终保持为十进制数“６”，Ｄ１中的内容为十进制数“８”。输入元件Ｘ０００的常开触点闭合后，执行ＡＤＤ加法指令，将Ｄ０与Ｄ１中的内容相加，结果存入Ｄ２，此时Ｄ２中的内容为十进制数“１４”，而Ｄ０、Ｄ１中的数据仍然保持不变。上一页下一页返回任务一

四则运算(加、减、乘、除)功能的实现

②如图（ｂ）图所示，Ｄ０中的内容为十进制数“１８”，Ｄ１中的内容为“８”，执行ＳＵＢ减法指令，将Ｄ０与Ｄ１中的内容相减，结果存入Ｄ２，此时Ｄ２中的内容为“１０”。③如图（ｃ）所示，Ｄ０中的内容为十进制数“５５”，Ｄ１中的内容为“６０”，执行ＭＵＬ乘法指令，将Ｄ０与Ｄ１中的内容相乘，积的低１６位存入Ｄ２，高１６位存入Ｄ３，此时Ｄ２中的内容为“３３００”，Ｄ３中的内容为“０”。④如图（ｄ）所示，Ｄ０中的内容为十进制数“１０”，Ｄ１中的内容为“３”，执行ＤＩＶ除法指令，将Ｄ０与Ｄ１中的内容相除，商存入Ｄ２，余数存入Ｄ３，此时Ｄ２中的内容为“３”，Ｄ３中的内容为“１”。上一页下一页返回任务一

四则运算(加、减、乘、除)功能的实现

活动２：编写ＰＬＣ控制程序，用ＧＸＤｅｖｅｌｏｐｅｒ实现软件仿真１.编程思路将算式中“Ｘ”的值，通过位组合元件Ｋ２Ｘ０００传送至数据寄存器Ｄ０，常数Ｋ３４、Ｋ８、Ｋ２３、Ｋ５分别传送至数据寄存器Ｄ１～Ｄ４，然后按算式中的顺序，先做乘法、减法、除法和加法，将运算结果送至另一数据寄存器Ｄ８。２.程序编制ＰＬＣ程序如图８－１－１０所示。上一页下一页返回任务一

四则运算(加、减、乘、除)功能的实现

３.程序分析（Ｄ０）中的数据为８位，（Ｄ１）中的数据也为８位，若（Ｄ０）×（Ｄ１），则最大值不会超过１６位，所以积可存放在（Ｄ５）中；若（Ｄ６）÷（Ｄ３），则商存放于（Ｄ７）中，如果余数忽略不计，则再将（Ｄ７）＋（Ｄ４）直接送入数据寄存器（Ｄ８）即可。４.ＧＸＤｅｖｅｌｏｐｅｒ软件仿真观察数据寄存器的内容①用ＧＸＤｅｖｅｌｏｐｅｒ编程软件输入图８－１－１０所示ＰＬＣ程序，如图８－１－１１所示。②点击ＧＸ软件仿真按钮，下载ＰＬＣ程序，如图８－１－１２所示。程序下载完成后，进入如图８－１－１３所示软件仿真界面。上一页下一页返回任务一

四则运算(加、减、乘、除)功能的实现

③在软件仿真界面上点击鼠标右键，点击软元件测试按钮，出现如图８－１－１４所示界面，在软元件中设置Ｘ０００～Ｘ００７这８个软元件的状态，如设置为“００００００１０”即Ｘ００１＝１。再将触发条件Ｘ０１０接通，观察数据寄存器变化的情况，如图８－１－１５所示，此时数据寄存器（Ｄ８）＝７。④改变Ｘ０００～Ｘ００７这８个软元件的状态，再次观察数据寄存器Ｄ８的值，验证程序是否正确。⑤软件仿真结束后，再次按下软件仿真按钮，退出仿真程序，如图８－１－１６所示，点击确定即可。上一页返回任务二

用七段解码指令实现九秒倒计时钟控制

活动１：系统输入与输出点的分配根据对任务控制要求的分析可知，系统需要一个输入Ｘ０００，作为开关输入接口；而ＬＥＤ数码管需要占用８个输出点，可以将ＬＥＤ数码管接在ＰＬＣ的输出端子Ｙ０００～Ｙ００７上；蜂鸣器也需要一个输出点，可接在Ｙ０１０上，具体Ｉ／Ｏ分配见表８－２－１。活动２：画出ＰＬＣ电路原理图根据Ｉ／Ｏ分配表，画出用三菱ＦＸ２Ｎ－４８ＭＲ型可编程控制器电路原理图，如图８－２－１所示。下一页返回任务二

用七段解码指令实现九秒倒计时钟控制

特别注意：①如图８－２－１所示，三菱ＦＸ２Ｎ－４８ＭＲＰＬＣ的供电仍然通过变压器ＴＣ的次级绕组得到。②在输入回路部分，输入端子Ｘ０００经过ＳＢ１与公共端ＣＯＭ形成回路。③在输出回路部分，共阴极数码管的８个ＬＥＤ指示灯分别与ＰＬＣ输出端子Ｙ０００～Ｙ００７连接；共阴极数码管的公共端与直流电源２４Ｖ的负极相连；蜂鸣器一端连接Ｙ０１０，另一端也连接至２４Ｖ的负极；为形成输出回路，ＰＬＣ输出公共端ＣＯＭ１、ＣＯＭ２和ＣＯＭ３需互联然后连接２４Ｖ的正极。上一页下一页返回任务二

用七段解码指令实现九秒倒计时钟控制

注意：２４Ｖ电源还可以从ＰＬＣ端子中“２４＋”以及“ＰＥ”端取出。活动３：学习七段解码指令的使用方法①功能号：ＦＮＣ７３。②助记符：ＳＥＧＤ（连续执行型）、ＳＥＧＤＰ（脉冲执行型）。③指令功能：将源操作数的低４位二进制数解码为十六进制数，并驱动七段显示器显示该数据。④七段解码指令的解码表见表８－２－２。从表中可以看出，七段数码管是由Ｂ０～Ｂ６这七个长条形ＬＥＤ灯组成，Ｂ７为圆形ＬＥＤ灯，构成七段数码管的小数点。上一页下一页返回任务二

用七段解码指令实现九秒倒计时钟控制

只要控制Ｂ０～Ｂ７这８个ＬＥＤ灯的通断，就能让七段数码管正确显示“０～Ｆ”这１６个字符。因此，可将Ｂ０～Ｂ７这８个ＬＥＤ灯分别连接至三菱ＦＸ２Ｎ系列ＰＬＣ的输出端子Ｙ０００～Ｙ００７上，由ＰＬＣ控制程序中的ＳＥＧＤ或ＳＥＧＤＰ功能指令来控制Ｙ０００～Ｙ００７的通断，从而达到对七段数码管的控制。活动４：用功能指令编写ＰＬＣ控制程序①本项目中有两个问题需要解决：第一是秒信号的获取问题，可以使用的方法有两种。一是使用定时器定时实现，为了确保精度，可以使用１０ｍｓ定时精度的定时器Ｔ２００～Ｔ２４５；二是直接使用特殊辅助继电器Ｍ８０１３来实现。上一页下一页返回任务二

用七段解码指令实现九秒倒计时钟控制

第二是ＬＥＤ数码管显示的问题，即如何对七段ＬＥＤ数码管进行驱动，也有两种方法：使用基本指令ＯＵＴ实现或者使用功能指令ＳＥＧＤ来实现。为了使编程方便且程序简练，图８－２－３所示的ＰＬＣ程序给出了使用Ｍ８０１３和ＳＥＧＤ指令实现９秒倒计时钟的梯形图。②通过ＧＸＤｅｖｅｌｏｐｅｒ软件运行该梯形图，仔细观察梯形图的运行是否有异常情况，思考一下产生该现象的原因？以及解决方法。上一页返回任务三

商场自动售货机系统的控制活动１：输入与输出点的分配自动售货机控制系统的输入／输出分配见表８－３－１。活动２：画ＰＬＣ系统电路原理图根据Ｉ／Ｏ分配表，画出用三菱ＦＸ２Ｎ－４８ＭＲ型可编程控制器实现自动售货机控制系统的电路原理图，如图８－３－１所示。特别注意：①如图８－３－１所示，三菱ＦＸ２Ｎ－４８ＭＲＰＬＣ的供电仍然通过变压器ＴＣ的次级绕组得到。下一页返回任务三

商场自动售货机系统的控制②在输入回路部分，七个输入端子Ｘ０００～Ｘ００６经过ＳＢ１～ＳＢ７与公共端ＣＯＭ形成回路。③在输出回路部分，在三菱ＦＸ２Ｎ－４８ＭＲＰＬＣ中，Ｙ０００～Ｙ００３共用ＣＯＭ１，Ｙ００４～Ｙ００７共用ＣＯＭ２，Ｙ０１０～Ｙ０１３共用ＣＯＭ３，Ｙ０１４～Ｙ０１７共用ＣＯＭ４，Ｙ０２０～Ｙ０２７共用ＣＯＭ５。因此，将ＣＯＭ１与ＣＯＭ２互连，通过熔断器ＦＵ３连接ＰＬＣ的“Ｌ”端子，而Ｙ０００～Ｙ００５通过ＫＡ１～ＫＡ５以及ＫＭ后连接至ＰＬＣ的“Ｎ”端子。又因为ＬＥＤ数码管和ＨＬ指示灯的额定电压均为直流２４Ｖ，所以将ＣＯＭ３、ＣＯＭ４和ＣＯＭ５互连后接至ＰＬＣ的“２４＋”端子，Ｙ０１０～Ｙ０２３连接负载后，连至ＰＬＣ的“ＰＥ”端子。上一页下一页返回任务三

商场自动售货机系统的控制活动３：ＰＬＣ接线板的安装１.元器件的准备准备好本活动需要的元件器材，见表８－３－２。２.元器件的布置根据表８－３－２检测元器件的好坏，将符合要求的元器件按图８－３－２安装在网孔板上并固定。３.ＰＬＣ系统的连线与自检根据图８－３－１ＰＬＣ电路原理图以及图８－３－２所示元器件分布的情况，按配线原则与工艺要求进行ＰＬＣ控制系统的安装接线。上一页下一页返回任务三

商场自动售货机系统的控制特别注意布线需紧贴线槽，保持整齐与美观。具体操作方式可按如下步骤进行。（１）连接ＰＬＣ电源部分。如图８－３－３所示，Ｌ１、Ｌ２两根相线→进端子排→从端子排出→连接空气开关ＱＦ→Ｕ１１、Ｖ１１分别通过熔断器ＦＵ１→连接变压器ＴＣ→１号线通过ＦＵ２连接ＰＬＣ的“Ｌ”端子，而０号线直接连接ＰＬＣ的“Ｎ”端子。此时ＰＬＣ电源部分的接线完成。（２）ＰＬＣ电源部分自检。①检查布线。对照图８－３－３检查是否掉线、错线，是否漏编、错编，接线是否牢固等。上一页下一页返回任务三

商场自动售货机系统的控制②用万用表检测。用万用表检测过程见表８－３－３，如测量阻值与正确阻值不符，应重新检查布线。③通电观察ＰＬＣ的指示灯。经过自检，确认正确和无安全隐患后，通电观察ＰＬＣ的ＬＥＤ指示并做好记录，见表８－３－４。（３）连接ＰＬＣ输入回路部分。如图８－３－４所示，①导线从Ｘ０００端子→入端子排→从端子排出→连接ＳＢ１常开按钮的一端；②导线从Ｘ００１端子→入端子排→从端子排出→连接ＳＢ２常开按钮的一端；然后依此类推；③将ＳＢ１～ＳＢ７常开按钮的另一端互连→入端子排→从端子排出→连接ＰＬＣ的ＣＯＭ端口。上一页下一页返回任务三

商场自动售货机系统的控制（４）ＰＬＣ输入回路部分的自检。①检查布线。对照图８－３－４检查是否掉线、错线，是否漏编、错编，接线是否牢固等。②用万用表检测。用万用表检测过程见表８－３－５，如测量阻值与正确阻值不符，应重新检查布线。③通电观察ＰＬＣ的指示灯。经过自检，确认正确和无安全隐患后，通电观察ＰＬＣ的ＬＥＤ指示并做好记录，见表８－３－６。（５）连接ＰＬＣ输出回路部分。如图８－３－５所示，将ＣＯＭ１与ＣＯＭ２互连，通过熔断器ＦＵ３连接ＰＬＣ的“Ｌ”端子，而Ｙ０００～Ｙ００５通过ＫＡ１～ＫＡ５以及ＫＭ后连接至ＰＬＣ的“Ｎ”端子。上一页下一页返回任务三

商场自动售货机系统的控制又因为ＬＥＤ数码管和ＨＬ指示灯的额定电压均为直流２４Ｖ，所以将ＣＯＭ３、ＣＯＭ４和ＣＯＭ５互连后接至ＰＬＣ的“２４＋”端子，Ｙ０１０～Ｙ０２３连接负载后，连至ＰＬＣ的“ＰＥ”端子。（６）ＰＬＣ输出回路部分的检测。①检查布线。对照图８－３－５检查是否掉线、错线，是否漏编、错编，接线是否牢固等。②用万用表检测。用万用表检测过程见表８－３－７，如测量阻值与正确阻值不符，应重新检查布线。上一页下一页返回任务三

商场自动售货机系统的控制活动４：用功能指令编写ＰＬＣ控制程序ＰＬＣ控制程序如图８－３－６所示。活动５：用ＧＸＤｅｖｅｌｏｐｅｒ编程软件编写、下载、调试程序１.程序输入打开ＧＸＤｅｖｅｌｏｐｅｒ编程软件，新建“自动售货机”文件，输入ＰＬＣ程序，如图８－３－７所示。上一页下一页返回任务三

商场自动售货机系统的控制２.程序下载点击“在线”图标，再点击“写入”，将ＰＬＣ程序下载至ＰＬＣ，如图８－３－８所示。注意：此时可让三菱ＦＸ２ＮＰＬＣ的运行按钮切换至