西门子PLC项目式教程第2版课件-项目4 灯光显示系统的PLC控制

课程导入以上所有控制功能均满足控制要求插入视频课程导入我们如何去设计程序从而实现这些多样的显示效果呢控制要求PLC工作任务任务1某企业承担了一个LED音乐喷泉的控制系统设计任务，音乐喷泉示意图如图所示，要求喷泉的LED灯按照1→2→3→4→5→6→7→8的顺序循环点亮，每个状态停留1S。请用PLC设计其控制系统并调试。音乐喷泉音乐喷泉I/O地址分配表输入(I)输出(O)启停开关SDI0.01#LED灯Q0.05#LED灯Q0.4

2#LED灯Q0.16#LED灯Q0.5

3#LED灯Q0.27#LED灯Q0.6

4#LED灯Q0.38#LED灯Q0.7找到输入和输出设备输出输入按钮开关灯I/O分配地址硬件接线图音乐喷泉I/O地址分配表输入(I)输出(O)启停开关SDI0.01#LED灯Q0.05#LED灯Q0.4

2#LED灯Q0.16#LED灯Q0.5

3#LED灯Q0.27#LED灯Q0.6

4#LED灯Q0.38#LED灯Q0.7硬件接线图硬件接线图值得注意的是，PLC的输出公共端子1L

2L3L需要短接在一起硬件接线图设计本项目的梯形图大家可以先试着自己写写程序看看你能用几种方法设计梯形图方法一：用TON接通延时定时器TON计时时间到定时器本身的常闭位定时器使能端失电开启另外一个计时时间段部分程序梯形图方法二：用顺控指令具有一定的顺序性用顺序控制设计法来实现比较简单，不易出错易于调试程序排除系统故障顺序流程图梯形图方法二：用顺控指令除开初始状态，一共有8个状态每个状态之间的转移条件都是时间梯形图顺序流程图方法三：用比较指令与传送指令MOV8个小灯循环亮灭的一个周期总时间为8秒钟1S=1个时间段利用比较指令，将8秒钟的时间长度进行分割利用字节传送指令控制输出梯形图方法三：用比较指令与传送指令MOV8个小灯依次点亮对应的字节传送指令MOV的输入端IN段用十进制表示分别为1、2、4、6、8、16、32、64、128部分程序梯形图利用循环左移指令实现音乐喷泉的控制方法四：用循环左移指令R0L-BL8L7L6L5L4L3L2L1Q0.7Q0.6Q0.5Q0.4Q0.3Q0.2Q0.1Q0.00000000100000010000001000000100000010000001000000100000010000000L8L7L6L5L4L3L2L1Q0.7Q0.6Q0.5Q0.4Q0.3Q0.2Q0.1Q0.00000000100000010000001000000100000010000001000000100000010000000梯形图方法四：用循环左移指令R0L-B设计循环左移的条件分析控制要求利用定时器设计一个周期脉冲每间隔一秒钟，循环左移一次输出QB0数据得到刷新实现小灯的循环亮灭梯形图方法五：用移位寄存器SHRB定时器TON程序的网络数目较多程序显得单调移位寄存器编程量大大缩短可读性可拓展性梯形图实训效果插入视频系统接线将程序下载到PLC中将PLC设置为RUN运行状态实训效果闭合拨动开关SD，8盏小灯依次点亮并循环；任意时刻断开拨动开关SD，小灯熄灭，系统失电；当再次闭合拨动开关SD，音乐喷泉再一次启动。以上所有控制功能均满足控制要求插入视频尝试不同编程方法的实验效果课程小结掌握可编程控制项目的解题思路与步骤熟悉数据处理指令的使用思考题请用PLC设计其控制系统并调试。某企业承担了一个LED音乐喷泉的控制系统设计任务，要求喷泉的LED灯按照1，2→3，4→5，6→7，8→1，2，3，4→5，6，7，8的顺序循环点亮，每个状态停留0.5S。情景导入我们需要采取什么样的方法来实现它的控制要求呢？任务分析十字路口交通灯控制系统有较多的灯和定时器应用控制环节较多传统的经验设计法设计程序的可阅读性和维护性上会比较困难顺序控制设计法使梯形图的设计更有规律更容易掌握设计方法根据内部状态和时间的顺序将生产过程划分成若干个阶段各个执行机构自动地有秩序地进行操作任务分析合上启停开关SD后东西和南北方向的红黄绿灯就会按照控制规律依次点亮或闪烁断开启停开关SD后所有灯都灭交通灯停止工作任务分析现在我们要对其进行PLC控制设计需要如何完成呢？I/O分配根据控制要求，找到交通灯PLC控制里的输入和输出设备输入找按钮、开关输出找线圈、电磁阀、灯启停开关东西方向的绿黄红三个灯和南北方向的绿黄红三个灯输出（O）输入（I）开关SDI0.0I/O分配东西向绿灯Q0.0HL1东西向黄灯Q0.1HL2东西向红灯Q0.2HL3南北向绿灯Q0.3HL4南北向黄灯Q0.4HL5南北向红灯Q0.5HL6硬件接线图I0.0接常开启停开关SD，注意电源的正负极，输入公共端1M接电源的正24VQ0.0到Q0.5分别接东西和南北方向的绿黄红灯顺序功能图相邻步骤间通过有向连线连接将其转换条件标上每个步后面都有其相应的动作或命令划分若干个步骤相应的顺序控制继电器梯形图顺序功能图梯形图顺序控制梯形图顺序状态开始转移结束指令搭建房间置

位开始执行对应的房间开门时就可执行该房间的任务梯形图开始转移结束每个SCR段的结构基本上一样→系统的初始化SCR段程序的搭建掌握十字路口交通灯PLC控制的

解题思路与步骤课程小结熟悉顺序控制指令的使用如何实现交通灯完成当前周期运行后再停止？思考题任务3流水灯PLC控制工作任务

某企业承担了一个灯光招牌流水灯的控制系统设计任务，要求灯光招牌有8个灯，按下起动按钮SB1时，灯依次以正、反序每0.5s间隔轮流点亮;按下停止按钮SB2时，停止工作。请用PLC设计其控制系统并调试。任务分析现在我们要对其进行PLC控制设计需要如何完成呢工作任务分析

依要求可知，按SB1按钮8个灯正序点亮（即灯号1，2，3，4，5，6，7，8每隔0.5S依次点亮）；然后隔0.5S反序轮流点亮（即7,6,5,4,3,2,1每隔0.5s依次点亮），然后隔0.5S又正序点亮如此循环。通过分析本题拟采用左循环指令和右循环指令来实现控制要求。I/O分配及接线图控制程序了解解题思路与步骤课程小结掌握顺序功能图的绘制熟悉顺序控制指令的使用任务4LED数码显示PLC控制工作任务某企业承担了一个LED数码显示设计任务；数码管内部自带转换线路，其逻辑关系如图4-11所示；数码管输出显示逻辑见表4-4所示。显示要求：LED数码显示管依次循环显示1→2→3→4→5，每个状态停留1s。请用PLC设计其控制系统并调试。任务分析现在我们要对其进行PLC控制设计需要如何完成呢工作任务分析依要求可知，根据数码管输出显示逻辑，A，B，C，D四个输入端不同的组合可以显示不同的数字，那么SB1按钮作为起动按钮，SB2作为停止按钮。因为要求显示是1→2→3→4→5，所以只要A,B,C三个输入端就够了。根据数码管输出显示逻辑，接通电源A，B，C，D没有信号时，数码管输出显示显示为0。按SB1按钮LED数码显示管依次循环显示1→2→3→4→5，每个状态停留1S，通过分析本题拟采用传送指令来实现控制要求。注意：控制面板上的电源一定注意不要接错。+5V端口必须接+5V。

I/O分配及接线图控制程序了解解题思路与步骤课程小结掌握顺序功能图的绘制熟悉顺序控制指令的使用课程导入了解数据显示及数码管的驱动方法抢答器掌握PLC控制系统设计的步骤和方法课程导入假设现在我们学校想要开展一个知识竞赛，作为PLC兴趣小组的一员，你能设计一套抢答器控制系统吗？要求分析系统初始上电后，主持人在总控制台上点击“开始”按键后允许各队人员开始抢答，即各队抢答按键有效1～4队中的任何一队抢先按下各自的抢答按键（S1、S2、S3、S4）后，该队指示灯（L1、L2、L3、L4）点亮LED数码显示系统显示当前的队号，并且其他队的人员继续抢答无效要求分析主持人对抢答状态确认后，点击“复位”按键，系统又继续允许各队人员开始抢答直至又有一队抢先按下各自的抢答按键要求分析S1抢答，L1灯亮，数码管显示1主持人按下开始SD，才可以开始抢答否则抢答无效S2抢答，L2灯亮，数码管显示2S3抢答，L3灯亮，数码管显示3S4抢答，L4灯亮，数码管显示4某队抢答之后，其他队抢答无效重点难点LED数码管示意图抢答完之后的输出如何设计，不仅有对应的每个队伍的小灯，还需要控制数码管数码管不同类型七段数码管LED数码管不同结构的数码管占用的端子数量不一样重点难点输入DCBA数码管输出显示00000000110010200113010040101501106011171000810019数码管输出显示逻辑数码管显示的规律你能总结一下吗？重点难点输入DCBA数码管输出显示00000000110010200113010040101501106011171000810019数码管输出显示逻辑D最高位A最高位4个二进制所对应的十进制数值恰好为数码管显示的数字01015输出地址I/O发分配输入地址主持人开始按钮SDI0.0主持人复位按钮SRI0.5第一队S1I0.1第二队S2I0.2第三队S3I0.3第四队S4I0.4第一队灯L1Q0.0第二队灯L2Q0.1第三队灯L3Q0.2第四队灯L4Q0.3数码管输入A端Q0.4数码管输入B端Q0.5数码管输入C端Q0.6数码管输入D端Q0.7硬件接线图I/O分配有6个，分别接点动按钮输入量有8个输出量由于数码管的驱动电压等级为5V不同于小灯的驱动电压24V不同类型的电压等级需要用不同的输出公共端ABCD端子需要用到2L和3L梯形图DCBAL4L3L2L1Q0.7Q0.6Q0.5Q0.4Q0.3Q0.2Q0.1Q0.000010001001001000110100010010001队抢答2队抢答3队抢答4队抢答设计一个主持人同意后的状态M0,0主持人按下启动按钮SD之后才能进行抢答梯形图要注意每个队的抢答有互锁关系一旦有队伍抢答有效之后，其他队伍按抢答按钮无效在抢答程序设计的时候在要自己的程序行串上其他队伍抢答状态的常闭触点梯形图每队抢答有效的情况下，可以用字节传送指令MOV-B使得程序更加简洁只需根据控制要求修改传送指令输入端IN端的数据就可以梯形图主持人按下复位按钮SR所有灯熄灭，数码管清0设计一行程序，当I0.5有信号的时候，需要传送一个0给QB0实操视频在本项目中若将实验设备中的LED数码管改用七段译码管思考题控制程序将如何设计呢？课程导入可编程控制器具有数据处理功能功能性强，应用范围广DATA为移位寄存器的数据输入端S_BIT为组成移位寄存器的最低位指令介绍N用来指定移位寄存器的长度SHRBENDATAS_BITNENO移位寄存器SHRB梯形图指令介绍N<0,为反向移位若N>0,为正向移位即从最低位向最高位移位，可以看成左移位即从最高为向最低位移位，可以看成右移位总结：正左负右SHRBENDATAS_BITNENO移位寄存器SHRB梯形图移位寄存器的功能指令介绍使能端EN为1输入端EN数据位DATA采样指令名称梯形图（LAD）语句表（STL）功能说明操作码操作数位移位寄存器SHRBDATAS_BITNSHRBENDATAS_BITNENO若使能端EN为1时，在每个扫描周期内，且在允许输入端EN的每个上升沿时刻对数据位DATA采样一次，把DATA的数值移入到寄存器的最低位（N为正时）或者最高位（N为负时），寄存器的其他位则依次左移（N为正时）或右移动（N为负时）一位。因此，要用边沿跳变指令来控制使能端的状态移位寄存器的功能指令介绍指令名称梯形图（LAD）语句表（STL）功能说明操作码操作数位移位寄存器SHRBDATAS_BITNSHRBENDATAS_BITNENO若使能端EN为1时，在每个扫描周期内，且在允许输入端EN的每个上升沿时刻对数据位DATA采样一次，把DATA的数值移入到寄存器的最低位（N为正时）或者最高位（N为负时），寄存器的其他位则依次左移（N为正时）或右移动（N为负时）一位。因此，要用边沿跳变指令来控制使能端的状态寄存器其他位左移或右移动一位寄存器的最低位或者最高位DATA的数值（这里移位的方向由N端的正负决定——正左负右）EN为使能输入端，连接移位脉冲信号，每次使能EN有效时，整个移位寄存器移动1位。DATA为数据输入端，连接移入移位寄存器的二进制数值，执行指令时将该位的值移入寄存器。S_BIT和N定义一个位移位寄存器。S_BIT指定移位寄存器的最低位。N指定位移位寄存器的长度和移位方向。注意事项DATA和S-BIT的操作数为I,Q,M,SM,T,C,V,S,L。N的操作数为VB,IB,QB,MB,SB,SMB,LB,AC,常量。移出的数据被放置在溢出内存位（SM1.1）中。N为负值表示右移位，输入数据移入移位寄存器的最高位中，并移出最低位（S_BIT）。移出的数据被放置在溢出内存位（SM1.1）。注意事项指令应用例题：移位寄存器应用举例移位寄存器设计编程实现控制使用SB按钮，实现灯L1、L2、L3依次点亮思考题课程导入把常数或某存储器中的数据传送到另一存储器中数据传送指令单一数据传送成组数据传送源区目的区单个数据或多个连续数据主要用于PLC内部数据的流转单一传送指令不同的数据类型，需要用不同指令进行传送指令名称梯形图（LAD）语句表（STL）功能说明操作码操作数当EN端有效时将IN端输入数据移至OUT端输出端MOV指令字节传送MOV_BIN,OUT当使能端EN为1时，把IN所指的字节原值传送到OUT所指字节存储单元字传送MOV_WIN,OUT当使能端EN为1时，把IN所指的字原值传送到OUT所指字存储单元双字传送MOV_DWIN,OUT当使能端EN为1时，把IN所指的双字原值传送到OUT所指双字存储单元实数传送MOV_RIN,OUT当使能端EN为1时，把IN所指的实数原值传送到OUT所指实数存储单元单一传送指令注意事项0102EN发生数据传递，每个扫描周期执行一次值的传递IN复制OUT03IN端的参数可以是常数也可以是变量，对OUT必须是变量单一传送指令注意事项0405操作数的寻址范围与操作指令码要一致实数传送=浮点数传送字节传送寻址专用的字及双字存储器OUT寻址寻址常数浮点数：32位操作数：VD0块传送指令BLKMOVBLOCK字节块传送字块传送双字块传送块传送指令块传送的功能EN输入端的地址以OUT为起始地址的N几个地址单元里面连续N个这样的字节块或字块或双字块将相邻的几个数据同时传送到另外几个相邻的寄存器中块传送指令注意事项传送数据的起始地址INA传送数据的数量NB接收数据的起始地址OUTC执行过程VB0VB10VB1VB11VB2VB12VB3VB13VB4VB14I/O地址分配表例题分析利用传送指令实现三台电机M1、M2、M3的控制要求：（1）按SB1按钮三台电动机同时起动（2）按SB2按钮三台电动机同时停止输入输出起动按钮SB1-----I0.0停止按钮SB2-----I0.1M1电动机----Q0.0M2电动机----Q0.1M3电动机----Q0.2传送指令三台电机用最小的数据长度的传送指令为字节传送MOV_B例题分析按下启动按钮I0.0得电MOV指令使能端有效例题分析IN端十进制十六进制二进制Q0.7Q0.6Q0.5Q0.4Q0.3Q0.2Q0.1Q0.0对应十进制700000111注意：最低位要对应00000111Q0.7Q0.6Q0.5Q0.4Q0.3Q0.2Q0.1Q0.0对应十进制000000000利用传送指令进行PLC编程实现以下控制单数灯点亮思考题按下SB2双数灯点亮一共有8盏小灯，按下SB1时按下SB0所有灯熄灭课程导入计算机技术与PLC技术的不断发展与融合增加了数据处理功能在工业应用中功能更强，应用范围更广课程导入停车场最多可以停50辆车，用出/入传感器检测进出车场车辆的数量入口处绿灯亮绿灯闪亮禁止车辆入场当停车数小于45辆时等于或大于45辆时等于50辆时红灯亮试用PLC实现控制，如何对停车数小于、等于、大于进行程序设计实现大于、小于、等于等数据之间的比较答疑解惑PLC可以通过数据比较指令比较指令是一种比较判断将两个操作数按指定条件进行比较用带参数和运算符的触点表示比较指令比较条件满足时，触点闭合，否则打开一种位控制指令，对其可以进行LD、A和Ｏ编程答疑解惑数据比较指令基本格式（以==为例）比较指令字

节实数比较整

数双字整数无符号有符号比较的关系运算符有6种：=、>、>=、<、<=和<>例题分析按SB1按钮M1电机起动，5S后M2电机起动，再过5S后M3电机起动电动机的起动顺序：按SB2按钮M1，M2，M3电机停止试编写控制程序例题分析利用整数比较指令定时器计时时间进行比较例题分析采用增减计数器CTUD实现对进出的车辆的计数，然后通过整数比较指令输入（I）输出（O）系统起动按钮-----I0.0进口传感器C1-----I0.1出口传感器C2-----I0.2绿灯----Q0.0红灯----Q0.1

地址分配参考程序思考题试编写控制程序实现控制某计数器，计到10次时绿灯亮，计到12次20次期间黄灯亮，计数到30次时红灯亮指令介绍左移位指令介绍右移位指令介绍循环左移位指令介绍循环右移位指令介绍字节型移位数据的长度指令介绍字型移位数据的长度指令介绍字型移位数据的长度指令介绍SH移位RO循环移位L左边R右边B字节W字DW双字指令介绍无符号字节使用有符号的数据时，符号位也被移动字双字指令介绍EN：使能端IN：输入，要移位的对象N：移位的位数，即要移几位ENO：使能流输出OUT：输出，移位后的结果输出给OUT字节型左移指令bit7bit6bit5bit4bit3bit2bit1bit011100010INbit7bit6bit5bit4bit3bit2bit1bit0110001001SM1.1OUT左移一次左移指令将输入IN端的数个位向左移动N位之后输出到OUT端指令应用指令应用字节型左移指令bit7bit6bit5bit4bit3bit2bit1bit011100010INbit7bit6bit5bit4bit3bit2bit1bit0100010001SM1.1OUT左移二次左移指令将输入IN端的数个位向左移动N位之后输出到OUT端指令应用字节型右移指令bit7bit6bit5bit4bit3bit2bit1bit011100010INbit7bit6bit5bit4bit3bit2bit1bit0011100010SM1.1OUT右移一次指令应用字节型右移指令bit7bit6bit5bit4bit3bit2bit1