教学材料《PLC软件》-项目四

项目四彩灯控制一、教学目标与教学任务1.教学目标了解各种彩灯的控制方式、作用及应用场合。掌握PLC内部计数器的功能及使用方法。掌握“字”继电器的功能及在程序中的使用方法。掌握SR左移指令的功能及常用的程序方法。了解F119左右移指令的使用方法。基本掌握CALL,SUB,RET子程序调用指令的使用方法及编程方法。基本掌握数据传送指令的功能及使用方法。能根据要求进行彩灯控制程序编写和调试。下一页

返回项目四彩灯控制2.教学任务根据控制要求进行电气回路接线。学习计数器、移位指令、子程序调用指令、数据传送指令的使用方法。采用定时器、计数器实现花式彩灯的基本功能。根据状态转移法绘制系统的工作流程图。采用任务2中学习的指令，结合任务2的控制要求完成复杂功能的彩灯功能控制程序的编写。二、项目描述上一页

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返回项目四彩灯控制日常生活中用彩灯进行装饰，可以烘托气氛，有些场合要求彩灯有多种运行方式可供选择。在PLC指令系统包括非常丰富的功能指令和元件，利用这些资源可以实现功能丰富、方式多样的彩灯效果。在本项目中将利用基本指令、定时器、计数器、移位等指令在两个工作任务中实现彩灯各种功能的控制。上一页

返回任务1采用PLC实现基本流水灯控制任务描述按下启动按钮SB1后系统开始运行，控制8个彩灯由L1~L8的顺序以IS的时间间隔逐个点亮，8个灯全部点亮1s后全部熄灭，重新从L1开始点亮，如此循环，当循环次数达到8次后系统自动停止。再次按下启动按钮SB1后，系统重新开始运行。任务分析通过分析系统的控制要求，结合前面交通灯项目中学习的状态转移设计方法的特点可以确定本工作任务可以采用状态转移的设计方法实现。在任务实施的过程中，先根据控制要求进行I/O资源的分配、画出系统接线图，根据功能要求画出流程图，最后进行编写控制程序。下一页

返回任务1采用PLC实现基本流水灯控制在这个任务中系统启动运行时，所有的灯亮灭过程需要循环8次，所以需要用到PLC中一种非常有用的元件:计数器。知识链接计数器1.指令功能在松下FP∑可编程控制器中提供的CT计数器为一个递减型预置计数器，当计数输入端信号从OFF变为ON时，计数值减1;当计数值减为0时，计数器为ON，对应的常开触点闭合，常闭触点打开。2.应用示例CT计数器指令应用示例如图4-1所示。上一页

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返回任务1采用PLC实现基本流水灯控制3.应用注意事项①计数器的预置值可以用常数和SV来设定。如果是用常数设定预置值，其值也将被传递到与计数器具有相同编号的SV寄存器中，SV寄存器就是设定值寄存器。②计数器的经过值存储在与计数器相同编号的EV寄存器中，EV寄存器就是经过值寄存器。③每个SV,EV为一个字，即16位寄存器。对应每一个定时器或计数器号，对应有一组SV、EV。④当复位触发信号接通时，计数器经过值复位。当复位信号消失时，SV寄存器的值再次送到EV寄存器中。上一页

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返回任务1采用PLC实现基本流水灯控制⑤如果计数触发信号和复位触发信号同时接通，复位信号优先。⑥计数器与定时器共用一个区域。通过改变该区域的分区，以获得所需的定时器或计数器数量。定时器与计数器的数量在FPWINGR软件菜单“选项”中的“PLC系统寄存器设置”命令，在弹出的对话框中进行设置(如图4-2所示)，系统默认的设置CT从1008编号开始。任务实施(1)确定输入/输出地址分配表流水灯控制电路的输入/输出地址分配可以参照表4-1。上一页

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返回任务1采用PLC实现基本流水灯控制(2)输入/输出接线图用松下FP∑可编程控制器实现彩灯控制的输入/输出接线如图4-3所示。(3)编写梯形图程序①根据控制要求绘制状态流程图。彩灯控制状态流程图如图4-4所示。②流水灯控制参考程序。流水灯控制参考程序如图4-5所示。上一页

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返回任务1采用PLC实现基本流水灯控制(4)打开PLC电源，下载并调试程序使其符合控制要求(注意文件保存)(5)做好程序内主要元件的标注，并记录程序(6)根据任务完成情况，完成任务评价表和实习报告(7)根据各组任务评价表中所记录的问题进行讨论和分析，找出最优方案上一页

返回任务2采用PLC实现复杂彩灯控制功能任务描述8盏彩灯共有两种控制方式，通过选择开关进行选择。方式一:合上运行开关，八盏彩灯从左向右以1s的间隔逐个点亮，如此循环。方式二:合上运行开关，八盏彩灯从左向右以1s的间隔逐个点亮，然后再从右向左以1s的间隔逐个点亮，如此循环。任何时候断开运行开关，所有彩灯熄灭。任务分析在本任务中彩灯有两种控制方式，这两种工作方式由一个转换开关来进行选择。在这个任务中不同的工作方式可以利用子程序调用指令(CALL)来实现。下一页

返回任务2采用PLC实现复杂彩灯控制功能通过子程序调用指令调用不同功能的程序段实现两种功能的共存，这样可以极大增强程序的可读性和可靠性，同时可以避免两种功能之间互相影响。当调用子程序一时，实现方式一中的控制要求;当调用子程序二时，实现方式二中的控制要求。八盏彩灯逐个点亮的控制，可以采用任务一中的方法编写程序，但是程序较长，编写起来过于烦琐。本任务中介绍利用左移位寄存器指令(SR)和左/右移位寄存器指令(LRSR)来实现彩灯工作状态的转移。知识链接“字”继电器上一页

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返回任务2采用PLC实现复杂彩灯控制功能在松下FP系列PLC中，继电器不仅可以按位寻址，还可以按字寻址(每个“字”为16位)，即16个同类继电器组成一个“字”继电器，每一个“字”继电器都可以作为寄存器来使用。“字”继电器有三种:“字”输入继电器WX,“字”输出继电器WY和通用“字”内部继电器WR。相关指令1.SR左移寄存器指令(1)指令功能左移寄存器指令用于对内部继电器构成的“字”继电器数据移位。数据在移位脉冲输入上升沿出现时逐位向高位移位一次，最高位移出;当复位信号输入变为ON时，参与移位的各位数据全部复位(均变为0)。上一页

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返回任务2采用PLC实现复杂彩灯控制功能(2)程序示例SR指令应用示例如图4-6所示。(3)指令应用注意事项①使用SR指令编程时，一定要有数据输入信号、移位触发信号和复位触发信号三个信号。②移位时数据输入信号为ON，新移进的数据为“1”;数据输入信号为()FF，新移进的数据为“0”。③数据向左移位操作发生在移位触发信号出现上升沿时。④当复位触发信号为ON时，数据区所有位均变为“0”。⑤SR指令只能应用于内部字继电器WR。上一页

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返回任务2采用PLC实现复杂彩灯控制功能2.F119(LRSR)左/右移位寄存器指令(1)指令功能该指令用于将指定数据在某一个寄存器或“字”继电器区域内进行左/右移位。(2)程序示例F119(LRSR)指令应用示例如图4-7所示。(3)指今应用注意事项①使用F119(LRSR)指令编程时，一定要有左/右移位控制信号，数据输入信号，移位触发信号和复位触发四个信号。②当左/右移位控制信号为ON时，数据向左移位;当左/右移位控制信号为OFF时，数据向右移位。上一页

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返回任务2采用PLC实现复杂彩灯控制功能③当数据输入信号为ON时，新移进的数据为“1”;当数据输入信号为OFF时，新移进的数据为“0”。④数据移位操作发生在移位触发信号出现上升沿时。⑤当复位触发信号为ON时，数据区所有位均变为“0”。⑥D1和D2必须为同类别的数据区，并且数据区地址必须满足D1小于或等于D2。3.CALL,SUB和RET指令(1)指令功能CALL指令:用于调用指定的子程序并执行。SUB指令:表示特定的子程序开始。RET指令:用于结束一段子程序并返回主程序。上一页

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返回任务2采用PLC实现复杂彩灯控制功能(2)程序示例CALL,SUB,RET指令应用示例如图4-10所示。(3)指令应用注意事项①CALL指令可以出现在主程序区、中断程序区和子程序区，并且可以有多个相同标号的CALL指令，表示一个子程序可以被多次调用。但是不能出现多个相同标号的SUB指令。②在子程序中可以再次调用别的子程序，这种结构叫做嵌套，最多可以有五层嵌套，子程序嵌套示意图如图4-11所示。上一页

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返回任务2采用PLC实现复杂彩灯控制功能③子程序n是由SUBn指令到RET指令之间的程序。始终应该把地址(子程序)放在ED指令之后。④若CALL指令的执行条件(触发器)为OFF状态时，不执行子程序。当CALL指令的执行条件(触发器)为OFF状态时，子程序中的指令的动作见表4-2。4.F0(MV)16位数据传输指令(1)指令功能当触发信号接通时，将源数据区S中的16位数据送到日标寄存器D中。(2)程序示例F0(MV)指令应用示例如图4-12所示。上一页

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返回任务2采用PLC实现复杂彩灯控制功能5.F1(DMV)32位数据传愉指令(1)指令功能将源数据区(5+1,S)中的32位数据送到日标寄存器(D+1,D)中(2)程序示例F1(DMV)指令应用示例如图4-13所示。任务实施下面介绍参考工作步骤。①确定输入/输出地址分配表:彩灯控制的PLC输入/输出地址分配可以参照表4-3。②绘制输入/输出接线图:用松下可编程控制器实现彩灯控制的输入/输出电气接线如图4-15所示。上一页

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返回任务2采用PLC实现复杂彩灯控制功能③根据输入/输出地址表和电气接线图进行电气线路连接。④编写控制程序:本任务的彩灯控制程序可以参照图4-16所示程序进行编写。在参考程序中，当未选择方式转换开关(X0,X1均为“OFF”)时，将X0,X1常开、常闭的组合取反后，用F0(MV)指令将WY0和WR0清零。当选择“方式一”(X0为“ON”)或“方式二”(X1为“ON”)时，通过子程序调用指令调用对应于两种工作方式的子程序。在子程序0中，由SR指令控制WR0中的数据移位。在“方式一”运行开关接通瞬间或一次循环结束(R8出现上升沿)时，将数据“1”用F0(MV)指令送入WR0，对WR0的内容进行初始化。上一页

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返回任务2采用PLC实现复杂彩灯控制功能同时将数据输入端接常开继电器R9011，以保证WR0中仅有一位为“1"。并用特殊内部继电器R901C(1s时钟脉冲继电器)来控制移位所需的1s时间间隔。最后，用R9010(常闭继电器)作为触发信号，将WRO0中的数据传送到WY0中，实现数据输出。在子程序1中，当“方式二”运行开关接通瞬间(X6出现上升沿)时，Y0接通并保持，其常开触点使RO接通并保持，使F119(LRSR)左/右移位端为“ON"，使WYO0中的数据进人左移方式。当Y7接通时，R0被复位，F119(LRSR)左/右移位端为“OFF",WYO0中的数据进人右移方式。而F119(LRSR)数据输入端为常开的特殊内部继电器R9011，使移人数据一直为“0"，这样就能保证彩灯工