《可编程控制器PLC实训》-模块三

项目一

多台电动机启动控制1.1学习目标1.学习PLC控制指令MC、MCE、JP、LBL的使用;学习子程序的使用。2.联系PLC循环扫描工作方式，了解程序的执行过程。3.学习程序的调试方法，积累编程经验。4.能利用控制指令改变程序执行的顺序，解决一定的问题。下一页返回项目一

多台电动机启动控制1.2项目描述我们已经熟悉了一台电动机的各种控制形式，如点动、连续运转、星角启动等，但在实际生产生活中，一台电机并不能满足要求，在许多场合，需要多个控制对象自动按特定顺序执行动作。如全自动洗衣机，有进水控制阀、出水控制阀、清洗电机，可以乎洗，可以按程序自动机洗，可以洗涤、漂洗和脱水、烘干等，功能要求非常复杂，控制程序一也要考虑周全。此时，我们可以借助基本控制指令来实现。常用控制指令有主控程序指令、跳转指令、循环指令、步进指令、条件结束指令、子程序等。上一页下一页返回项目一

多台电动机启动控制1.3相关知识点前面我们学习了基本顺序指令、基本功能指令和比较指令，也接触了高级指令，今天我们开始学习基本控制指令。1.3.1MC和MCE(主控和主控结束)指令1.指令功能当MC前面的触发信号接通时，MC指令起作用，执行MC-MCE之间的程序。反之，若某个工作周期，触发信号断开，MC不发挥作用，本周期MC和MCE之间的指令跳过不执行。2.编程实例梯形图、指令表和时序图如表1-1所示。上一页下一页返回项目一

多台电动机启动控制程序解释:输出Y0不受MC和MCE指令控制。MC0与MCE0间的程序，当触发信号X1接通时，执行X0控制Y1,X2控制Y2。在X1断开时，MC和MCE之间的指令跳过不执行，Y1和Y2断开。3.指令说明(1)当预置的触发信号接通时，执行MC和MCE间的程序。(2)当预置的触发信号断开时，MC和MCE间的程序操作如表1-2所示。(3)MC指令不能直接从母线开始，所以MC指令前必须有触点输入。(4)在程序中，主控指令可以嵌套，但MC和MCE必须成对出现且编号相同，也不能颠倒顺序，更不能出现两个或多个相同编号的主控指令对，编号范围是0～31。如图1-1所示，MCO嵌套在MC1内部。上一页下一页返回项目一

多台电动机启动控制1.3.2JP和LBL(跳转和标号)指令1.指令功能JP:跳转指令。LBL:跳转标记指令。JP指令在LBL之前:当JP指令前边的控制触点闭合时，跳转指令发挥作用，跳转到和它编号相同的LBL(编号范围0-63)处，执行LBL指令以下的程序，即此周期程序不执行JP与LBL之间的指令。假如下一周期触发信号断开，跳转指令不发挥作用，程序按从上到下，从左到右的顺序依次执行。上一页下一页返回项目一

多台电动机启动控制JP指令在LBL之后:当JP前面的触发信号接通，跳转到之前的LBL处，执行LBL之后的程序，当再次执行JP指令时，由于本周期没有结束，触发信号的状态不会改变，仍然接通，所以再次跳转到前面的LBL处……，如此循环，周期不能结束，PLC自检产生错误，面板上的指示灯报警。2.编程实例编程实例如表1-3所示。3.指令使用说明(1)JP指令跳过位于JP和同编号的LBL指令间的所有指令。由于执行跳转指令时，在JP和LBL之间的指令未被执行，所以可使整个程序的扫描周期变短。上一页下一页返回项目一

多台电动机启动控制(2)程序中可以使用多个编号相同的JP，但不允许出现相同编号的LBL。(3)LBL可供相同编号的JP和LOOP指令使用。(4)JP和LBL指令可以嵌套使用。(5)在JP指令执行期间，TM、CT、SR、Y、R的操作如表1-4所示。(6)在JP和LBL指令间使用DF和DF/指令，当JP的控制信号为ON时无效，如果JP和DF或DF/使用同一触发信号，将不会有输出。如果需要输出，必须将DF或DF/指令放在JP和LBL指令外部。上一页下一页返回项目一

多台电动机启动控制(7)LBL指令的地址不能位于JP指令地址之前，否则会出现运行错误。(8)出现下列几种情况时，程序将不执行:JP指令没有触发信号。存在两个或者多个相同编号的LBL指令。缺少JP和LBL指令对中的一个指令。由主程序区跳转到ED指令之后的一个地址。由步进程序区之外跳人步进程序区之内。由子程序或中断程序区跳到子程序或中断程序区之外。上一页下一页返回项目一

多台电动机启动控制1.3.3CALL、SUB、和RET(子程序)指令1.指令功能CALL:车令移子程序并开始执行。返回主程序后，子程序内的输出仍被保持。SUB:子程序开始。RET:子程序结束并返回主程序。2.指令说明(1)每一个子程序必须在ED指令之后，由SUB开始，最后以RET结束。(2)CALL指令可以用在主程序区、中断程序区和子程序区。同一程序可以多次使用同一标号的CALL指令，标号范围为0～15。上一页下一页返回项目一

多台电动机启动控制(3)不能重复使用同一标号的SUB指令。(4)子程序可以嵌套使用，但最多只可以嵌套4层。(5)如果CALL指令的触发信号处于断开状态，不执行子程序。此时，SUB和RET间的各指令运行状态如表1-5所示。上一页下一页返回项目一

多台电动机启动控制1.3.4ED和CNDE(结束和条件结束)指令ED:无条件结束。CNDE:条件结束。编程实例如图1-2所示。程序解释:当X0断开时，执行完“程序1”后并不结束，继续执行“程序2"，直到执行完“程序2”才结束全部程序并返回起始地址。此时CNDE不起作用，只有ED起作用。当X0接通时，执行完“程序1”后，遇到CNDE指令不再继续向下执行，而是返回起始地址，重新执行“程序1"。CNDE指令只适用于主程序使用。上一页下一页返回项目一

多台电动机启动控制1.4项目实施1.控制要求某加工中心有三台电机M1～M3，具有两种启停工作方式:(1)手动操作方式:分别用每个电动机各自的启停按钮控制M1～M3的启停状态。(2)自动操作方式:按下启动按钮，M1～M3间隔5s自动启动;按下停止按钮，M1～M3同时停止。2.I/O分配手动、自动控制方式转换按钮:X0手动控制方式:上一页下一页返回项目一

多台电动机启动控制输入:输出:M1启动:X1M1停止:X4M1Y0M2启动:X2M2停止:X5M2Y1M3启动:X3M3停止:X6M3Y2自动控制方式:

输入:输出:

启动:X7;停止X20M1:Y0;M2:Y1;M3:Y2定时器:TMX0TMX13.梯形图梯形图如图1-3所示。上一页下一页返回项目一

多台电动机启动控制1.5项目拓展1.控制要求彩灯控制有方式选择开关2个:SA1和SA2;有运行开关2个:SA3和SA4，SA3为方式二的启动/停止开关，SA4为方式一的启动/停止开关。当方式选择开关SA1闭合时，以方式一运行。此时合上SA4,8只彩灯开始从右向左以1s的间隔逐个点亮，即在同一时刻只有一盏灯亮。当第8盏灯点亮1s后，第1盏灯点亮，再次从右向左逐个点亮，如此循环。当方式选择开关SA2闭合时，以方式二运行。此时合上SA3，第1盏灯亮，然后每隔1s向左移位一次，仍然是只有1盏灯亮。当第8盏灯亮后，转入向右移，移到第1盏再次向左，如此循环。上一页下一页返回项目一

多台电动机启动控制2.I/O分配I/O分配如表1-6所示。3.梯形图梯形图如图1-4所示。上一页下一页返回项目一

多台电动机启动控制1.6思考与练习1.将任务实施中，三台电机的自动控制和手动控制分别用MC-MCE指令和子程序编写，体会其不同。2.前面的彩灯控制项目中，利用控制指令和选择开关，实现4个方式的选择运行。上一页返回项目二自动往返送料小车控制2.1学习目标1.学习步进指令、子程序和中断指令的功能。2.学习简单程序流程图的画法。3.学会利用步进指令解决较为复杂的实际问题。下一页返回项目二自动往返送料小车控制2.2项目描述在实际工作中，整个任务可以分解成若干具有一定时间关系或逻辑关系的工作步骤。比如自动送料小车的工作过程为:当小车在原始位置时，左限位行程开关SQ1闭合，按下启动按钮，装料电磁阀打开，5s后装料结束，装料电磁阀断电，小车右行至右端，压合右限位行程开关SQ2，小车停止右行，并打开卸料电磁阀开始卸料，5s后卸料结束，小车左行至左端，压合SQ1再次装料，如此往复循环。示意图如图2-1所示。上一页下一页返回项目二自动往返送料小车控制2.3相关知识点2.3.1SSTP、NSTP、NSTL、CSTP和STPE(步进控制)指令1.指令功能SSTP;表示进入步进区，同时步进第一个步进程序。"SSTPn”指令始终位十过程n的程序的起始地址处。NSTP:以脉冲方式进入步进指令。当检测到控制触点的上升沿时，程序进入下一步进程序段，并将前面的程序用过的数据区清除，输出关断，定时器复位，具有“承上启下”的作用。上一页下一页返回项目二自动往返送料小车控制NSTL:以扫描方式进入步进指令。只要控制触点闭合，程序进入下一段步进程序段，并将前面的程序用过的数据区清除，输出关断，定时器复位。CSTP:复位某个步进过程，而不产生步进过程的转移。STPE:结束整个步进过程区。步进区和一般程序区有什么不同呢?步进区包括若干个步进过程，每一时刻只执行其中一个或几个特定的过程，其他过程不被执行。而一般程序区所有的指令每个周期都要执行，从上到下，从左到右。2.编程实例编程实例如表2-1所示。上一页下一页返回项目二自动往返送料小车控制程序解释:当检测到X0的上升沿时，执行“过程1"(从SSTP1～SSTP2)。当X1接通时，清除“过程1"，并开始执行“过程2"(从SSTP2开始)。当X2接通时，清除过程50，步进程序执行结束。3.指令使用说明(1)步进控制是将多个程序段看做若干个过程，按照一定的执行顺序连接起来进行控制。步进指令按严格的顺序分别执行各个程序段，每一段都有独立的编号，编号范围是0～127。编号可以不按顺序。(2)在一个过程执行前，先清除上一个过程，但几个过程可以同时运行(分支)。上一页下一页返回项目二自动往返送料小车控制(3)在步进程序段中，不能使用下述指令:JP和LBL，LOOP和LBL、MC和MCE、SUB和RET、INT和IRET、ED和CNDE。(4)在步进程序区内，输出线圈可以直接连在左母线上。(5)特殊内部继电器R9015只在一个步进程序开始时闭合一个扫描周期。上一页下一页返回项目二自动往返送料小车控制2.3.2LOOP和LBL循环指令和标号指令1.指令功能预置触发信号接通时，反复执行LOOP指令和同编号的LBL指令之间的程序，每执行一次，预置数据寄存器的内容减1，直至预置数据寄存器中的数据为0时退出循环。操作数为:WY、WR、SV、EV、DT、IX、IY，不能为常数。2.编程实例编程实例如表2-2所示。上一页下一页返回项目二自动往返送料小车控制程序解释:当预置触发信号X1接通时，反复执行LOOP和LBL1指令间的所有程序，每执行一次，预置数据寄存器的内容减1，直到DT2中的数据为0结束循环。在预置触发信号断开时，LOOP指令和同编号的LBL指令之间的程序一也执行。3.指令使用说明(1)有LOOP指令必有同号的LBL指令，编号为0～63。(2)在同一程序段，LOOP指令可以嵌套使用，但不允许出现相同编号的LBL。(3)如果数据区的预置值为0,LOOP指令无法执行(无效)。上一页下一页返回项目二自动往返送料小车控制(4)执行LOOP指令期间TM、CT、和SR指令操作如表2-3所示。(5)在LOOP和LBL指令间使用DF和DF/指令，当LOOP的控制信号为ON时无效，如果LOOP和DF或DF/使用同一触发信号，将不会有输出。如果需要输出，必须将DF或DF/指令放在LOOP和LBL指令外部。上一页下一页返回项目二自动往返送料小车控制2.3.4ICTL、INT和IRET(中断)指令1.指令功能ICTL:通过S1、S2选择并且执行允许/禁止中断或清除中断。INT:中断程序的开始。IRET:中断程序结束并返回主程序。2.编程实例梯形图和指令表如表2-4所示。程序解释:当检测到中断控制信号X10的上升沿时，中断源X1被允许，其他中断源禁止。在X10上升沿处正在执行的程序立即停止，转而执行INT1和IRET指令间的中断程序。中断程序执行完毕后，返回到ICTL指令处，按顺序执行ICTL指令下面的程序。上一页下一页返回项目二自动往返送料小车控制3.指令使用说明(1)FP0有5个外部中断INT0～INT4(对应的中断源为X0～X4)和一个内部定时中断INT24。通过ICTL指令可以设置中断源为允许/禁止(非屏蔽/屏蔽)。每次执行完ICTL指令后，中断的类型以及中断的允许/禁止就已完成(由S1和S2设定)。ICTL指令必须和DF指令连用，以保证只在触发信号的上升沿执行一次。(2)S1的设定。S1设定中断的控制操作如图2-2所示。S1设定中断类型如表2-5所示。(3)S2的设定。S2需根据S1中的控制字来设定中断状态。当S1的设定值为H0时，S2的设定格式如表2-6所示。位地址和中断程序间的关系如表2-7所示。上一页下一页返回项目二自动往返送料小车控制当S1的设定值为H100时，S2的设定格式如表2-8所示。当各自中断源相对应的位设置为0时，清除相应的中断源。当S1的设定值为H2或H3时，为内部定时器中断INT24，S2的设定范围为K0～K3000。S1=H2时的定时时间为S2×10ms，S1=H3时的定时时间为S2×0.5ms。若S2=H0，则禁止定时中断INT24。(4)INT和IRET指令必须放在ED指令之后，并且在INT和IRET指令间必须有程序。(5)当检测到相应中断脉冲的上升沿时，执行INT和IRET指令间的程序。IRET指令结束中断程序，并返回执行主程序。上一页下一页返回项目二自动往返送料小车控制2.4项目实施2.4.1项目具体控制要求(1)启动时，若小车不在原始位置，(左限位行程开关断开)，则需按动点退按钮SB2使其退回原始位置。(2)当小车在原始位置时，左限位行程开关SQ1闭合，按下启动按钮，装料电磁阀打开。(3)5s后装料结束，装料电磁阀断电，小车右行至右端;压合右限位行程开关SQ2，小车停止右行。上一页下一页返回项目二自动往返送料小车控制(4)打开卸料电磁阀开始卸料，5s后卸料结束。(5)小车左行至左端，压合SQ1再次装料，如此往复循环。(6)控制系统设有预停按钮，小车在工作过程中，按下预停按钮，则小车要完成当前一次循环后，停于初始位置。(7)系统设有过载保护装置热继电器，其常闭触点接人PLC，当热继电器常闭触点断开时，立即停车。上一页下一页返回项目二自动往返送料小车控制2.4.2I/O分配输入:启动按钮X0;预停按钮X1;左限位X2;右限位X3;预停按钮X4;过载保护X5输出:装料Y0;右行Y1:左行Y2;卸料Y32.4.3顺序控制流程图画出该控制要求的顺序控制流程图，如图2-3所示。上一页下一页返回项目二自动往返送料小车控制在本例中，小车的自动送料过程可以理解为装料、右行、卸料、左行这4个基本工序的周期运行。工序也叫做过程，或者进程。每一时刻，PLC只完成其中一个工序，或者装料，或者料满之后右行，或者右行到位后卸料，卸料完成后左行回原点。这4个工序对应的程序叫做步进区，每一时刻，PLC只执行步进区中一个或者有限几个过程，不被执行的程序就跳过，节省了程序运行的时间。步进区之外的程序我们称之为非步进区，如同前面所学，非步进区的程序是每个周期都要执行的，从上到下，从左到右，不能跳过。2.4.4用步进指令实现该功能自动送料小车梯形图如图2-4所示。上一页下一页返回项目二自动往返送料小车控制2.5项目拓展喷水池控制:按下启动按钮后，喷水池1～4号水管的工作顺序为:1→2→3→4按顺序延时2s喷水，然后一起喷水3s后，1、2、3和4号水管分别延时2s停水，再等待1s，由4→3→2→1反序分别延时2s喷水，然后再一起喷水3s为一个循环。画出SFC图，并用步进指令编程实现。上一页下一页返回项目二自动往返送料小车控制2.6思考与练习1.自动往返送料小车控制还可以用我们以前学过的启一保一停电路形式来实现，试用启一保一停方式设计控制梯形图，并验证。2.自动门控制。(1)自动门控制装置的硬件组成。自动门控制装置由门内光电探测开关K1、门外光电探测开关K2、开门到位限位开关K3、关门到限位开关K4、开门执行机构KM1(使直流电动机正转)、关门执行机构KM2(使直流电动机反转)等部件组成。光电探测开关为检测到人或物体时为ON，否则为OFF。上一页下一页