PLC应用技术(三菱)课题四课件.ppt

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1、任务3 简易定时报时器,任务2 密码锁控制系统,任务1 彩灯控制系统,任务4 自动售货机控制系统,任务1 彩灯控制系统,知识目标：1.掌握数据寄存器的分类、功能。2.掌握数据传送指令、循环及移位等功能指令的功能及使用原则。能力目标：1.会根据控制要求，能灵活地应用数据传送、循环及移位等功能指令，完成彩灯控制系统的程序设计。2.掌握彩灯控制的PLC控制系统线路安装与调试。,任务1 彩灯控制系统,常见的几款彩灯画面,彩灯控制过程，如下动画所示。,任务1 彩灯控制系统,任务的主要内容：通过移位、数据传送等简单的功能指令实现彩灯追灯的控制。任务内容及要求：现有HL1HL8共8盏霓虹灯，要求当按下启动按

2、钮后，系统开始工作，工作方式如下：（1）按下启动按钮后，霓虹灯HL1HL8以正序（从左到右）每隔1秒依次点亮；（2）当第八盏霓虹灯HL8点亮后，然后再反向逆序（从右到左）每隔1秒依次点亮；（3）当第一盏霓虹灯HL1再次点亮后，重复循环上述过程；（4）当按下停止按钮后，霓虹灯控制系统停止工作。,任务1 彩灯控制系统,一、位元件、字元件和位组合元件 位元件：主要用于开关量信息的传递、变换及逻辑处理的元件。字元件：能处理数值数据的元件。位组合元件是一种字元件。在PLC中，FX系列PLC中使用4位BCD码表示一位十进制数据，由此产生了位组合元件，它将4位位元件成组使用。,任务1 彩灯控制系统,二、数据

3、寄存器（D）数据寄存器（D）是用来存储数值数据的字元件，其数值可以通过应用指令、数据存取单元（显示器）及编程装置读出与写入。FX系列PLC的数据寄存器容量为双字节（16位），而且最高位为符号位，也可以把两个寄存器合并起来存放一个四字节（32位）的数据，最高位仍为符号位。最高位为0，表示正数；最高位为1，表示负数。,任务1 彩灯控制系统,FX系列PLC的数据寄存器分为以下四类：1.通用型数据寄存器（D0D199（200点）存放在该类数据寄存器在的数据，只要不写入其他数据，其内容保持不变。2.失电保持型（掉电保持型）数据寄存器（D200D511（312点）失电保持型数据寄存器与通用型数据寄存器一样

4、除非改写，否则原有数据不会变化。,任务1 彩灯控制系统,3.特殊型数据寄存器 D8000D8255（256点）这些数据寄存器供监控PLC中各种元件的运行方式之用。其内容在电源接通时，写入初始值（先全部清0，然后由系统ROM安排写入初始值）。4.文件数据寄存器 D1000D2999（2000点）文件数据寄存器实际上是一类专用数据寄存器，用于存储大量的数据。其数值由CPU的监视软件决定，但可通过扩充存储器的方法加以扩充。,任务1 彩灯控制系统,三、应用指令的格式 1.应用指令与基本指令的比较 与基本指令不同，应用指令不是表达梯形图符号间的相互关系，而是直接表达指令的功能。FX系列PLC在梯形图中使

5、用功能框（中括号）表示功能指令。,任务1 彩灯控制系统,任务1 彩灯控制系统,用功能指令与基本指令实现同一任务的比较 a）应用指令 b）基本指令,2.应用指令格式（1）编号 应用指令用编号FNC00FNC294表示，并给出对应的助记符。若使用简易编程器时应键入编号，如FNC12、FNC45等，若使用编程软件时应键入助记符，如MOV、MEAN等。（2）助记符 指令名称用助记符表示，应用指令的助记符为该指令的英文缩写词。如传送指令“MOVE”简写为MOV，加法指令“ADDITION”简写为ADD等等，采用这种方式容易了解指令功能。,任务1 彩灯控制系统,任务1 彩灯控制系统,说明功能指令助记符的梯

6、形图,（3）数据长度 应用指令按处理数据的长度分为16位指令和32位指令。其中32位指令在助记符前加“D”，若助记符前无“D”的为16位指令。（4）执行形式 应用指令有脉冲执行型和连续执行型两种形式。在指令助记符后标有“P”的为脉冲执行型，无“P”的为连续执行型；脉冲执行型指令在执行条件满足时仅执行一个扫描周期，这点对数据处理有很重要意义。而连续执行型加法运算指令在执行条件满足时，每一个扫描周期都要相加一次。,任务1 彩灯控制系统,（5）操作数 操作数是指应用指令涉及或产生的数据。有的应用指令没有操作数，大多数应用指令有1到4个操作数。1）源操作数。源操作数是指令执行后不改变其内容的操作数，用

7、S表示。2）目标操作数。目标操作数是指令执行后改变其内容的操作数，用D表示。3）其他操作数。m与n表示其他操作数。其他操作数常用来表示常数或者对源操作数和目标操作数作出补充说明。表示常数时，K为十进制常数，H为十六进制常数。某种操作数为多个时，可用下标数码区别，如S1、S2。,任务1 彩灯控制系统,操作数从根本上来说，是参加运算数据的地址。地址是依元件的类型分布在存储区中的。由于不同指令对参与操作的元件类型有一定限制，因此，操作数的取值就有一定的范围。正确地选取操作数类型，对正确使用指令有很重要的意义。,任务1 彩灯控制系统,应用指令的格式,四、传送指令（MOV）1.指令的助记符及功能,任务1

8、 彩灯控制系统,数据传送指令的助记符及功能,2.指令的使用方法,任务1 彩灯控制系统,MOV指令的方法,3.编程实例（1）编程实例一 如图所示，当X000=OFF时，MOV指令不执行，D1中的内容保持不变；当X000=ON时，MOV指令将K50传送到D1中去。,任务1 彩灯控制系统,MOV指令编程实例一,（2）编程实例二 定时器、计数器设定值也可以由MOV间接指定，如图所示，T0的设定值为50。,任务1 彩灯控制系统,MOV指令编程实例二,（3）编程实例三 定时器、计数器的当前值读出，格式如图所示，当X000=ON时，T0的当前值被读出到D1中。,任务1 彩灯控制系统,MOV指令编程实例三,（

9、4）编程实例四 如图a所示的基本指令编程程序可用如图b所示的MOV指令编程来完成。,任务1 彩灯控制系统,MOV指令编程实例四a）用基本指令实现编程 b）用MOV指令实现编程,（5）编程实例五 使用传送指令编写课题二之任务3的三相异步电动机Y降压启动控制程序。,任务1 彩灯控制系统,用MOV指令实现的Y降压启动程序,五、循环及移位指令 循环及移位指令包括循环右移，循环左移；带进位右移、左移；位右移，位左移，字右移，字左移等指令。在此只介绍与本任务有关的循环右移（ROR）和循环左移（ROL）两种指令。,任务1 彩灯控制系统,1.指令的助记符及功能,循环移位指令的助记符及功能,2.指令的使用格式,

10、任务1 彩灯控制系统,ROR指令使用格式,ROL指令使用格式,3.指令的使用方法,任务1 彩灯控制系统,循环右移和循环左移指令的使用,任务1 彩灯控制系统,梯形图的执行情况,4.编程实例 如图所示的梯形图中，当X002的状态由OFF变ON变化一次，D1中的16数据往右移4位，并将最后一位从最右位移出的状态送入进位标识位（M8022）中。若D1=1111 0000 1111 0000，则执行上述移位后，D1=0000 1111 0000 1111，M8022=0。循环左移的功能与循环右移类似，只是移位方向是向左移而已。,任务1 彩灯控制系统,ROR指令编程实例,一、通过对本任务控制要求分析，分配

11、输入点和输出点，写出I/O通道地址分配表,任务1 彩灯控制系统,I/O通道地址分配表,二、画出PLC接线图（I/O接线图）,任务1 彩灯控制系统,霓虹灯的I/O接线图,三、程序设计 根据I/O通道地址分配表及任务控制要求分析可知，可采用数据传送指令和移位及循环指令进行梯形图的设计。,任务1 彩灯控制系统,霓虹灯HL1HL8以正序点亮控制的程序,1.霓虹灯HL1HL8以正序点亮控制的程序设计,2.霓虹灯HL1HL8以反序点亮控制的程序设计,任务1 彩灯控制系统,霓虹灯HL1HL8以反序点亮控制的程序,3.本任务控制完整的梯形图程序设计,任务1 彩灯控制系统,八盏霓虹灯追灯控制梯形图,八盏霓虹灯追

12、灯控制指令表,任务1 彩灯控制系统,四、程序输入及仿真运行 1.程序输入 启动MELSOFT系列GX Developer编程软件，首先创建新文件名，并命名为“八盏霓虹灯追灯控制”，选择PLC的类型为“FX2N”，输入八盏霓虹灯追灯控制梯形图。2.仿真运行 应用前面任务所述的位元件逻辑测试方式进行仿真运行比较直观。,任务1 彩灯控制系统,五、线路安装与调试,任务1 彩灯控制系统,八盏霓虹灯控制系统模拟实物安装图,1.根据I/O接线图，按照以下安装电路要求在下图所示的模拟实物控制配线板上进行元件及线路安装。,（1）检查元器件（2）固定元器件（3）配线安装（4）自检2.程序下载（1）PLC与计算机连

13、接。（2）程序写入。3.通电调试,任务1 彩灯控制系统,程序调试步骤及运行情况记录表,任务1 彩灯控制系统,评分标准,任务1 彩灯控制系统,任务1 彩灯控制系统,理论知识拓展1.位左移、位右移指令（SFTL、SFTR）（1）位左移、位右移指令的助记符及功能,位左移、位右移指令的助记符及功能,（2）指令的使用格式,任务1 彩灯控制系统,SFTL指令使用格式,SFTR指令使用格式,（3）编程实例,任务1 彩灯控制系统,SFTR指令编程实例,SFTR指令编程实例,2.位左移、位右移指令的使用说明（1）SFTL、SFTR指令使位元件中的状态向左、向右移位；（2）源操作数S为数据位的起始位置，目标操作数

14、D为移位数据位的起始位置，n1指定位元件长度，n2指定移位位数（n2n11024）；（3）源操作数S的形式可以为：X，Y，M，S；目标操作数D的形式可以为：Y，M，S;n1、n2的形式可以为：K，H；（4）SFTL、SFTR指令通常使用脉冲执行型，即使用时在指令后加“P”；SFTL、SFTR在执行条件的上升沿时执行；用连续指令时，当执行条件满足时，则每个扫描周期执行一次。,任务1 彩灯控制系统,3.利用SFTR、SFTL指令实现步进顺序控制,任务1 彩灯控制系统,移位指令在步进顺控设计法中的应用SFC,任务1 彩灯控制系统,移位指令在步进顺控设计法中的应用,任务2 密码锁控制系统,知识目标：掌

15、握数据比较指令CMP和加1指令INC及区间复位指令ZRST等功能指令的功能及使用原则。能力目标：1.会根据控制要求，能灵活地应用数据比较、区间复位等功能指令，完成密码锁控制系统的程序设计，并通过仿真软件采用软元件测试的方法，进行仿真。2.掌握密码锁控制的PLC控制系统线路安装与调试。,任务1 彩灯控制系统,任务2 密码锁控制系统,简易门禁密码锁示意图,设计一个简易 6 位密码锁控制程序。其具体控制要求如下：1.6 位密码预设为“615290”（可设定十个按钮分别为 09）；2.住户按正确顺序输入 6 位密码，按确认键后，门开；3.住户未按正确顺序输入 6 位密码或输入错误密码，按确认键后，门不

16、开同时报警；4.按复位键可以重新输入密码。,任务2 密码锁控制系统,任务2 密码锁控制系统,一、数据比较指令1.数据比较指令的助记符及功能,数据比较指令的助记符及功能,任务2 密码锁控制系统,2.数据比较指令的使用格式,CMP指令使用格式,二、数据处理指令,任务2 密码锁控制系统,1.区间复位指令的助记符及功能,区间复位指令的助记符及功能,2.区间复位指令的使用格式,任务2 密码锁控制系统,ZRST指令使用格式,三、算术运算指令,任务2 密码锁控制系统,1.二进制加1指令,二进制加1指令的助记符及功能,2.使用格式,任务2 密码锁控制系统,二进制加1指令使用格式,3.编程实例,任务2 密码锁控

17、制系统,二进制加1指令编程实例,任务2 密码锁控制系统,一、分配输入点和输出点，写出I/O通道地址分配表,I/O通道地址分配表,任务2 密码锁控制系统,二、画出PLC接线图 PLC接线图（I/O接线图）,密码锁的I/O接线图,三、程序设计 1.密码锁开启程序的设计,任务2 密码锁控制系统,密码锁开启程序梯形图1,任务2 密码锁控制系统,密码锁开启程序梯形图2,任务2 密码锁控制系统,密码锁开启程序梯形图3,2.密码锁报警程序的设计,任务2 密码锁控制系统,密码锁报警控制程序,3.密码锁复位控制程序的设计,任务2 密码锁控制系统,密码锁复位控制程序,4.完整的密码锁控制程序设计,任务2 密码锁控

18、制系统,简易6位密码锁控制程序1,任务2 密码锁控制系统,简易6位密码锁控制程序2,任务2 密码锁控制系统,简易6位密码锁控制程序3,任务2 密码锁控制系统,简易6位密码锁控制程序4,四、程序输入及仿真运行,任务2 密码锁控制系统,1.程序输入（1）工程名的建立（2）程序输入,2.仿真运行,密码锁解锁成功仿真画面,任务2 密码锁控制系统,密码输入错误报警成功仿真画面,任务2 密码锁控制系统,一、理论知识拓展 1.CMP指令 CMP指令用于将两个数据进行比较，把结果存放在指定的目标中。有时需要将一个数与一个区间进行比较，来判断该数据是否位于该区间中，如果使用CMP指令来处理，就可能要用到2次CM

19、P指令。在FX2N系列PLC里，专门安排了一条指令ZCP来完成该工作，该指令的使用格式为ZCPS1S2SD。2.ZRST指令 ZRST指令属于数据处理类指令。它可以成批复位同类元件，常用于区间的初始化。,任务2 密码锁控制系统,二、技能拓展用比较指令CMP和区间复位指令ZRST设计程序实现以下功能：当X001接通时，计数器每隔1秒计数。当计数数值小于50时，Y010为ON；当计数数值等于50时，Y011为ON；当计数数值大于50时，Y010为ON。当X001为OFF时，计数器和Y010、Y011和Y012均复位。1.设计分析：计数器每隔1秒计数可用1S连续脉冲指令M8013进行编程，Y010、

20、Y011和Y012的复位可用区间复位指令ZRST控制，Y010、Y011和Y012动作则由比较指令CMP控制，计数器的清零用RST指令。,2.梯形图,任务2 密码锁控制系统,梯形图,定任务3 简易时报时器,知识目标：掌握区间比较指令和触点比较指令等功能指令的功能及使用原则。能力目标：1.会根据控制要求，能灵活地应用区间比较指令、触点比较指令等功能指令，完成简易定时报时器控制系统的程序设计，并通过仿真软件采用软元件测试的方法，进行仿真。2.掌握简易定时报时器的PLC控制系统线路安装与调试。,任务3 简易定时报时器,简易定时报时器,任务3 简易定时报时器,本次任务的主要内容就是使用PLC通过计数器

21、与区间比较指令ZCP和触点比较类指令，设计一个24小时可设定定时时间的住宅控制器的控制程序（以15分钟为一个设定单位），要求实现以下功能：（1）早晨6:30，闹钟每秒钟响一次，10秒后自动停止；（2）上午9:00下午17:00，启动住宅报警系统；（3）晚上18:00，自动打开住宅照明；（4）晚上22:00，自动关闭住宅照明。,任务3 简易定时报时器,一、区间比较指令ZCP1.区间比较指令的助记符及功能,区间比较指令的助记符及功能,任务3 简易定时报时器,2.区间比较指令的使用格式,ZCP指令使用格式,3.编程实例,ZCP指令编程实例,任务3 简易定时报时器,二、触点比较指令1.指令助记符及功能

22、,触点比较指令一览表,任务3 简易定时报时器,2.指令的使用格式,LD类触点比较指令使用格式,AND类触点比较指令使用格式,OR类触点比较指令使用格式,任务3 简易定时报时器,3.编程实例 如图，当C10=K20时，Y000被驱动；当X010=ON并且D100K58时，Y010被复位；当X001=ON或者K10C0时，Y001被驱动。,触点比较指令编程实例,任务3 简易定时报时器,4.指令使用说明（1）触点比较指令，当S1、S2满足比较条件时，触点接通；（2）比较运算符包括：=，=，=六种形式；（3）两个操作数S1、S2的形式可以是：K，H，KnX，KnY，KnS，T，C，D，V/Z等字元件，

23、以及X，Y，M，S等位元件；（4）在指令前加“D”表示其操作数为32位的二进制，在指令后加“P”表示指令为脉冲执行型。,任务3 简易定时报时器,一、分配输入点和输出点，写出I/O通道地址分配表,I/O通道地址分配表,任务3 简易定时报时器,二、画出PLC接线图 PLC接线图（I/O接线图）,定时报时器的I/O接线图,任务3 简易定时报时器,三、程序设计编程方案一：采用区间比较指令进行编程1.定时报时器的计时控制程序的设计,C1当前值与实际时间的对应关系表,任务3 简易定时报时器,定时报时器的计时控制程序,任务3 简易定时报时器,2.定时报时器的定时系统控制程序设计,定时报时器的定时系统控制程序

24、,任务3 简易定时报时器,3.定时报时器完整的控制程序设计,采用区间比较指令实现定时报时器控制系统程序,任务3 简易定时报时器,编程方案二：采用触点比较指令进行编程1.梯形图程序设计,采用触点比较指令实现定时报时器控制系统程序,任务3 简易定时报时器,2.指令语句表,简易定时报时器控制指令表,任务3 简易定时报时器,一、理论知识拓展1.时钟运算比较指令TCMP（1）指令的使用格式,TCMP指令使用格式,（2）指令使用说明 TCMP指令的源操作数S1S3用来存放指定时间的时、分、秒。目标操作数D用来存放比较结果。该指令用来比较指定时刻与时钟数据的大小，时钟数据的时间存放在S开始的连续三个元件中，

25、比较结果存放在D开始的三个位元件中。,任务3 简易定时报时器,（3）指令使用方法 如图所示的源数据S1、S2、S3的时间与S起始的3点时间数据相比较，结果决定D起始的3点的ON/OFF状态。,TCMP指令编程应用实例,任务3 简易定时报时器,2.时钟数据读取指令TRD,时钟数据读取指令TRD,实时时钟特殊寄存器,任务3 简易定时报时器,3.时钟数据写入指令TWR TRD指令用来将时间设定值写入内置的实时时钟，写入的数据预先存放在S开始的7个元件中。指令执行时，内置的实时时间立即更新，改为新的时间。（1）指令的使用格式,时钟数据写入指令TWR,任务3 简易定时报时器,（2）指令使用说明,实时时钟

26、寄存器表,任务3 简易定时报时器,4.实时时钟处理指令的编程实例,编程实例梯形图程序,任务3 简易定时报时器,二、技能知识拓展 用区间比较指令和触点比较指令实现十字路口交通灯的控制。,采用区间比较指令和触点比较指令控制的十字路口交通灯程序,任务4 自动售货机控制系统,知识目标：1.了解售货机自动控制系统的工作原理。2.掌握四则运算指令和比较运算指令等功能指令的功能及使用原则。能力目标：1.会根据控制要求，能灵活地应用四则运算指令、比较运算指令等功能指令，完成自动售货机控制系统的程序设计，并通过仿真软件采用软元件测试的方法，进行仿真。2.掌握自动售货机的PLC控制系统线路安装与调试。,任务4 自

27、动售货机控制系统,任务4 自动售货机控制系统,任务4 自动售货机控制系统,任务4 自动售货机控制系统,任务4 自动售货机控制系统,自动售货机示意图,通过PLC控制系统设计一款集投币（计币）、比较、选择、供应、退币和报警等多功能的自动售货机。,任务4 自动售货机控制系统,自动售货机控制系统如下：1.计币系统2.比较系统3.选择系统4.饮料供应系统5.退币系统6.报警系统,任务4 自动售货机控制系统,四则运算指令的助记符及功能,一、四则运算指令,任务4 自动售货机控制系统,二、四则运算指令的使用格式及编程实例1.加法指令（ADD）加法指令是将指定源元件中的二进制数相加结果送到指定的目标元件中去。（

28、1）指令功能,ADD指令使用格式,任务4 自动售货机控制系统,（2）编程实例如实例1图所示，当PLC运行时，将K123与K456相加，结果存于D2中。,如实例2图所示，当PLC运行时，将K1X000与K1X004的两值相加，结果存于D2寄存器中。,ADD指令编程实例2,ADD指令编程实例1,任务4 自动售货机控制系统,2.减法指令（SUB）（1）指令功能,SUB指令使用格式,（2）编程实例 如图所示，当X000=ON时，将D0的数值减去D1的数值，结果存放在D2中。,SUB指令编程实例,任务4 自动售货机控制系统,3.乘法指令（MUL）（1）指令功能,MUL指令使用格式,任务4 自动售货机控制

29、系统,（2）编程实例 如实例1图所示为16位二进制乘法。当X010=ON时，D1D2=D3、D4。,如实例2图所示为32位二进制乘法。当X010=ON时，D1、D0D3、D2=D7、D6、D5、D4。,MUL指令编程实例2,MUL指令编程实例1,任务4 自动售货机控制系统,4.除法指令（DIV）（1）指令功能,DIV指令使用格式,任务4 自动售货机控制系统,（2）编程实例 如图所示为两个16位二进制数相除。当X010=ON时，D1/D2=D3D4,如图所示为两个32位二进制数相除。当X010=ON时，D1、D0/D3、D2=D5、D4D7、D6。,DIV指令编程实例2,DIV指令编程实例1,任

30、务4 自动售货机控制系统,一、分配输入点和输出点，写出I/O通道地址分配表,I/O通道地址分配表,任务4 自动售货机控制系统,二、画出PLC接线图,自动售货机I/O接线图,任务4 自动售货机控制系统,三、程序设计 1.程序设计流程图,程序设计流程图,任务4 自动售货机控制系统,2.梯形图的设计（1）自动售货机启停线路设计,自动售货机启停控制程序,（2）计币系统程序设计,自动售货机投币计数控制程序,任务4 自动售货机控制系统,（3）比较系统程序设计,自动售货机比较钱币控制程序,任务4 自动售货机控制系统,（4）选择系统程序设计,自动售货机选择控制程序,任务4 自动售货机控制系统,（5）饮料供应系

31、统程序设计1）饮料供应控制,自动售货机供应饮料控制程序,任务4 自动售货机控制系统,2）在饮料输出的同时，系统会减去相应的购买钱币数。,自动售货机供应饮料自动减币控制程序,任务4 自动售货机控制系统,（6）退币系统控制程序设计,自动售货机退币系统控制程序,任务4 自动售货机控制系统,（7）报警系统控制程序设计,自动售货机报警系统控制程序,任务4 自动售货机控制系统,（8）自动售货机完整控制程序,自动售货机控制梯形图程序1,任务4 自动售货机控制系统,自动售货机控制梯形图程序2,任务4 自动售货机控制系统,四、程序输入及仿真运行1.程序输入（1）工程名的建立。（2）程序输入。2.仿真运行3.程序

32、下载（1）PLC与计算机连接。（2）程序写入。,任务4 自动售货机控制系统,五、线路安装与调试,程序调试步骤及运行情况记录表,任务4 自动售货机控制系统,二进制加1和减1运算的助记符和功能,一、二进制加1和减1运算1.二进制加1和减1运算的助记符和功能,任务3 自动售货机控制系统,2.使用格式,二进制数加1和减1,任务3 自动售货机控制系统,3.指令说明（1）INC指令的意义为目标元件当前值D1+1D1。在16位运算中，+32767加1则成32767；在32位运算中，+2147483647加1则成2147483647。（2）DEC指令的意义为目标元件当前值D21D2。在16位运算中，+32767减1则成32767；在32位运算中，+2147483647减1则成2147483647。（3）若用连续指令时，INC和DEC指令都是在个扫描周期都做加1运算和减1运算。因此，在图4-3-25中，X001和X002都使用上升沿检测指令。每次X001闭合，D1当前值加1；每次X002闭合，D2当前值减1。,任务3 自动售货机控制系统,二、技能知识拓展运行如图所示程序，讨论Y0Y3得电情况。,二进制数加1编程实例,