全套電子課件：plc應(yīng)用技術(shù)(歐姆龍)

PLC應(yīng)用技術(shù)（歐姆龍）全國高級技工學(xué)校電氣自動化設(shè)備安裝與維修專業(yè)教材課題一PLC基礎(chǔ)知識課題二基本控制指令課題三步進順控指令應(yīng)用課題四功能指令應(yīng)用課題五PLC綜合應(yīng)用技術(shù)

任務(wù)1認識PLC

任務(wù)2CP1H系列PLC硬件組成及接線任務(wù)3CX-Programmer編程軟件的安裝與使用

任務(wù)1認識PLC

知識目標1．了解PLC產(chǎn)生的背景、定義、發(fā)展過程及其應(yīng)用。2．掌握PLC的基本結(jié)構(gòu)與類型、特點、分類及技術(shù)指標。1．能識別各廠家的PLC。2．能通過查閱資料，了解各廠家PLC的主要性能指標。能力目標工作任務(wù)可編程控制器（ProgrammableController）簡稱PLC。它以微處理器為基礎(chǔ)，是綜合了計算機技術(shù)、自動控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來的一種通用工業(yè)自動控制裝置。PLC具有體積小，功能強，程序設(shè)計簡單、靈活通用等一系列優(yōu)點，而且具有高可靠性和較強的適應(yīng)惡劣工業(yè)環(huán)境的能力，是實現(xiàn)工業(yè)生產(chǎn)自動化的支柱產(chǎn)品之一。因此，作為一名電氣工程技術(shù)人員，必須掌握PLC及其控制系統(tǒng)的基本原理與應(yīng)用技術(shù)，以適應(yīng)當(dāng)前電氣控制技術(shù)的發(fā)展需要。本任務(wù)的要求是初步認識PLC并達到以下目標:（1）直觀了解PLC在工業(yè)自動化生產(chǎn)及生活中的應(yīng)用。（2）直觀認識PLC，包括PLC的實物外形、品牌、種類、主要技術(shù)指標及特。（3）比較PLC與繼電器控制方式，直觀認識PLC的控制形式。相關(guān)知識一、可編程控制器的產(chǎn)生和發(fā)展可編程控制器問世以前，工業(yè)控制領(lǐng)域中是繼電—接觸器控制占主導(dǎo)地位，這種控制結(jié)構(gòu)的裝置體積大、耗電多、可靠性差、使用壽命短、運行速度慢，特別是對生產(chǎn)工藝多變的系統(tǒng)適應(yīng)性差，一旦生產(chǎn)任務(wù)或工藝變化，就必須重新設(shè)計，并改變硬件結(jié)構(gòu)，造成人力、物力及財力的嚴重浪費。1968年，美國最大的汽車制造商通用汽車公司（GM），為適應(yīng)汽車型號的不斷翻新，想尋找一種辦法，在汽車改型時以盡可能減少重新設(shè)計和更換繼電器控制系統(tǒng)、降低成本、縮短時間，設(shè)想把計算機的完備功能、靈活性與通用性等優(yōu)點和繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價格便宜等優(yōu)點結(jié)合起來，做成一種能適應(yīng)工業(yè)環(huán)境的通用控制裝置。1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）研制出世界上第一臺可編程控制器，并在通用汽車公司的自動裝配線上試用，獲得成功。從第一臺PLC誕生，經(jīng)過40多年的發(fā)展，現(xiàn)已發(fā)展到第四代。年份功能特點應(yīng)用范圍第一代1969～1972邏輯運算、定時、計數(shù)、中小規(guī)模集成電路CPU，磁芯存儲器取代繼電器控制第二代1973～1975增加算術(shù)運算、數(shù)據(jù)處理功能，初步形成系列，可靠性進一步提高能同時完成邏輯控制，模擬量控制第三代1976～1983增加復(fù)雜數(shù)值運算和數(shù)據(jù)處理，遠程I/O和通信功能，采用大規(guī)模集成電路，微處理器，加強自診斷、容錯技術(shù)適應(yīng)大型復(fù)雜控制系統(tǒng)控制需要并應(yīng)用于聯(lián)網(wǎng)、通信、監(jiān)控等場合第四代1983～至今高速大容量多功能，采用32位微處理器，編程語言多樣化，通信能力進一步完善，智能化功能模塊齊全構(gòu)成分級網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，實現(xiàn)圖像動態(tài)過程監(jiān)控，模擬網(wǎng)絡(luò)資源共享各代PLC的特點與應(yīng)用二、可編程控制器的定義可編程控制器是一種專門為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子裝置。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲程序、執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作命令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外圍設(shè)備，都易于與工業(yè)系統(tǒng)連成一個整體，易于擴充其功能的原則設(shè)計。三、可編程控制器的特點1．可靠性高，抗干擾能力強。2．編程簡單，易于掌握。3．組合靈活，使用方便。4．功能強，通用性好。5．開發(fā)周期短，成功率高。6．體積小，質(zhì)量輕，功耗低。四、可編程控制器的分類1．按結(jié)構(gòu)形式分類（1）整體式PLC又稱為單元式或箱體式PLC。（2）模塊式PLC又稱積木式PLC。2．按I/O點數(shù)和存儲容量分類（1）小型PLC，I/O點數(shù)在256點以下。（2）中型PLC，I/O點數(shù)在256～2048點之間。（3）大型PLC，I/O點數(shù)在2048點以上。3．按功能劃分（1）低檔機。主要用于邏輯控制、順序控制的單機控制系統(tǒng)。（2）中檔機。有較強的模擬量處理、數(shù)值運算及聯(lián)網(wǎng)通信等功能。（3）高檔機。有帶符號算術(shù)運算以及其他特殊功能運算。五、可編程控制器的硬件組成PLC硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖1．中央處理單元（CPU）（1）CPU的作用1）接收并存儲用戶程序、數(shù)據(jù)等信息。2）自診斷電源、存儲器、I/O以及用戶程序中存在的語法錯誤。3）PLC投入運行后，執(zhí)行用戶程序。（2）CPU的類型1）單片機芯片，用于小型PLC。2）通用微處理器芯片，用于中型PLC。。3）雙極型位片式微處理器芯片，用于中大型PLC。4）專用微處理芯片。2．存儲器（1）系統(tǒng)程序存儲器用于存放系統(tǒng)程序，其內(nèi)容由制造商開發(fā)并固化在EPROM中，用戶不能直接存取。系統(tǒng)程序存儲器包括系統(tǒng)監(jiān)控程序、管理程序、命令解釋程序、功能子程序、系統(tǒng)診斷程序等，與硬件共同作用決定該型PLC具備何種功能。（2）應(yīng)用軟件存儲器又稱為系統(tǒng)RAM存儲區(qū)，它由三部分組成，包括I/O映像區(qū)（開關(guān)量I/O、模擬量I/O）、各類編程軟器件存儲區(qū)以及用戶程序與數(shù)據(jù)存儲區(qū)（PLC技術(shù)指標中的存儲量通常就是指該區(qū)域容量）。用于PLC運行中的各類信息的存取操作。3．輸入、輸出單元（I/O通道）PLC在程序執(zhí)行過程中要調(diào)用I/O映像區(qū)中各種輸入的開關(guān)量或數(shù)字量信號，當(dāng)程序全部執(zhí)行完畢又要將I/O映像寄存器中各輸出狀態(tài)或數(shù)據(jù)傳送到相應(yīng)的輸出裝置，I/O映像寄存器所有信息的進出都要通過I/O通道。4．電源單元PLC一般是由交流直接供電。因此，PLC內(nèi)部一般都配置有一個高質(zhì)量的開關(guān)電源(DC12V或DC24V)，除供內(nèi)部電路工作外還可提供一定容量給外部傳感器等輸入裝置使用。當(dāng)外部I/O模塊或輸入設(shè)備較多超出PLC內(nèi)部直流電源容量時,控制系統(tǒng)要求外配直流電源。六、可編程控制器擴展系統(tǒng)的組成1．I/O擴展模塊和擴展單元2．I/O特殊功能模塊

用于增加I/O點數(shù)。模塊或單元內(nèi)包含輸入接口電路、輸出接口電路或兼具輸入、輸出接口電路。

該模塊包括高密度I/O單元、模擬I/O單元溫度傳感單元、凸輪控制單元、PID單元、位置控制單元、高速技術(shù)單元和語音單元等。3．通信接口4．編程器及其他外圍設(shè)備一般PLC的CPU模塊上至少有一個RS232通信口或是RS485通信口。通過外設(shè)I/O接口可與編程器、打印機、圖形監(jiān)視器等外圍設(shè)備相連。七、可編程控制器的工作原理PLC采用循環(huán)掃描的工作方式，工作過程分為輸入刷新（讀輸入）、用戶程序執(zhí)行、輸出刷新（寫輸出）三個階段（見下圖）。整個過程進行一次所需要的時間稱為掃描周期。PLC三個階段的工作過程1．輸入刷新階段2．用戶程序執(zhí)行階段3．輸出刷新階段PLC在輸入刷新階段，以掃描方式依次地讀入所有輸入信號的通/斷狀態(tài)，并將它們存入輸入映像區(qū)。PLC在程序執(zhí)行階段，按照先后次序逐條執(zhí)行用戶程序指令，根據(jù)用戶程序進行邏輯運算，不斷得到運算結(jié)果，并存入輸出映像區(qū)，直到用戶程序全部被執(zhí)行完。當(dāng)掃描用戶程序結(jié)束后，PLC就進入輸出刷新階段，在此期間PLC根據(jù)輸出映像區(qū)中的對應(yīng)狀態(tài)刷新所有的輸出鎖存電路，再經(jīng)隔離驅(qū)動到輸出端子，向外界輸出控制信號，控制指示燈、電磁閥、接觸器等，這才是PLC的實際輸出。八、可編程控制器的基本性能指標1．輸入/輸出（I/O）點數(shù)I/O點數(shù)是指開關(guān)量輸入/輸出點數(shù)之和，對于整體式PLC，開關(guān)量輸入點數(shù)通常是總點數(shù)的60%，開關(guān)量輸出點數(shù)是總點數(shù)的40%。2．存儲器容量廠家在資料中給出的是用戶程序存儲器容量和數(shù)據(jù)存儲器容量。用戶程序存儲器容量的大小決定了PLC可以容納用戶程序的長短和控制系統(tǒng)的水平，通常以字為單位，每個字由16位二進制數(shù)組成。存儲器容量，也可以采用以下公式估算出內(nèi)部存儲器的容量：

式中，M為內(nèi)存字數(shù)；Km為每個節(jié)點所占內(nèi)存字數(shù)；DI為數(shù)字（開關(guān)量）輸入點數(shù)；DO為數(shù)字（開關(guān)量）輸出點數(shù)；AI為模擬量輸入通道（路）數(shù)。3．掃描周期掃描周期短（或者說掃描速度快）表示PLC系統(tǒng)運行速度快，允許擴大控制規(guī)模和提高控制系統(tǒng)的水平。通常用執(zhí)行1K步程序所用的時間來表示掃描速度快慢。4．編程指令的種類和條數(shù)編程指令的種類和條數(shù)是衡量PLC軟件功能強弱的主要指標，指令種類和條數(shù)越多，軟件功能也就越強，能適應(yīng)更復(fù)雜的控制系統(tǒng)。一般PLC的幾種典型指令如下：（1）順序輸入指令、順序輸出指令、邏輯指令及程序控制指令。（2）數(shù)據(jù)處理指令。（3）數(shù)據(jù)運算指令。（4）特殊指令。5．特殊I/O單元（高功能模塊或智能模塊）6．遠程I/O單元（終端）和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)特殊I/O單元大多具有自己的CPU、存儲器和專用集成電路（ASIC），在主機（CPU單元）的協(xié)調(diào)管理下，能夠與主機并行工作而不受主機掃描周期的影響，從而使PLC能夠完成復(fù)雜的高精度控制任務(wù)?？梢?，特殊I/O單元種類的多少及功能的強弱是衡量PLC產(chǎn)品水平的重要指標。所謂遠程I/O單元，就是具有通信接口的I/O單元和特殊單元，這些單元通常稱為終端，任務(wù)實施一、參觀學(xué)校PLC實訓(xùn)室參觀學(xué)校PLC實訓(xùn)室，指出實訓(xùn)設(shè)備中PLC各部分的結(jié)構(gòu)組成；認識手持編程器、通信電纜等；記錄PLC的品牌及種類，并查閱相關(guān)資料，了解PLC的主要技術(shù)指標及特點（見下表）。序號品牌及種類主要技術(shù)指標特點1234參觀PLC實訓(xùn)室記錄表二、參觀工業(yè)自動化企業(yè)參觀工業(yè)自動化生產(chǎn)程度較高的企業(yè)，了解電氣自動化在企業(yè)應(yīng)用的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢，觀察自動化設(shè)備的運行情況，聽企業(yè)工程師講解PLC在控制系統(tǒng)中所起的作用和地位（見下表）。參觀工業(yè)自動化企業(yè)記錄表序號設(shè)備名稱PLC品牌及種類完成功能1234三、比較繼電器與PLC控制系統(tǒng)的特點通過上網(wǎng)檢索、到圖書館查閱資料等形式，比較繼電器控制與PLC控制系統(tǒng)的性能區(qū)別（見表4）。表4PLC與繼電—接觸器控制系統(tǒng)的比較比較項目繼電器控制可編程控制器控制邏輯控制速度定時控制設(shè)計與施工可靠性和維護性價格1．歐洲的PLC產(chǎn)品德國西門子（SIEMENS）公司、AEG公司和法國的TE公司是歐洲著名的PLC制造商。西門子公司的PLC產(chǎn)品包括LOGO、S7-200、S7-300、S7-400、工業(yè)網(wǎng)絡(luò)、HMI人機界面、工業(yè)軟件等，目前常用的西門子S7系列。知識拓展德國西門子S7系列PLC2．美國的PLC產(chǎn)品美國有100多家PLC生產(chǎn)廠商，著名的有A-B（Alien－Bradley）公司、通用電氣（GE）公司、莫迪康公司（施奈德）、西屋公司等。其中，A-B公司是美國最大的PLC生產(chǎn)商，它的PLC－5系列非常有名。其下有PLC－5/10、PLC－5/11、PLC－5/250等多種型號。美國A-B公司生產(chǎn)的PLC產(chǎn)品3．日本的PLC產(chǎn)品日本的PLC產(chǎn)品在小型機領(lǐng)域頗具盛名，如歐姆龍、三菱、松下、富士、日立等，在世界小型機市場上，日本產(chǎn)品約占70%的份額。歐姆龍C200系列三菱FX3U系列PLC知識目標1．掌握CP1H系列PLC的硬件組成及結(jié)構(gòu)。2．掌握CP1H系列PLC內(nèi)部軟元件類型及功能。3．掌握PLC的選型原則。能力目標1．能識別CPIHPLC外部接線端子的名稱及其含義。2．能完成PLC硬件電路的接線。任務(wù)2CP1H系列PLC硬件組成及接線工作任務(wù)

如下圖所示為啟/停按鈕控制1只燈的電路。電路控制過程為：按下啟動按鈕SB1，接觸器KM線圈得電并自鎖，時間繼電器KT線圈同時得電延時，經(jīng)過延時時間后，信號燈HL點亮；按下停止按鈕SB2，接觸器KM線圈、時間繼電器KT線圈同時失電，且信號燈HL同時熄滅。本任務(wù)要求根據(jù)CP1HPLC的輸入/輸出端子圖，繪制PLC外部接線圖，完成右圖所示的電路功能，并完成PLC控制系統(tǒng)的外部接線。返回38頁返回72頁啟/停按鈕控制1只燈的電路圖任務(wù)分析要完成本任務(wù)，首先要確定PLC的外部元件（即輸入、輸出元件），然后進行PLC機型的選擇并進行I/O地址的分配。根據(jù)I/O地址分配情況，繪制PLC硬件接線圖，進行電路安裝和檢測，最后把事先給定的梯形圖下載到PLC中，并運行和調(diào)試系統(tǒng)，直到系統(tǒng)成功運行。任務(wù)分析上圖中的按鈕、接觸器、信號燈都是PLC的外部元件，其中，啟動按鈕SB1和停止按鈕SB2是輸入元件，接觸器KM1的線圈和信號燈HL是輸出元件。要完成輸入、輸出元件的安裝，即PLC硬件接線，就必須要熟悉PLC硬件實物、PLC硬件外部特征（包括各接線端子的名稱、含義及所處位置）以及PLC硬件接線工藝等，這是PLC控制電路安裝的必備知識。一、CP1HPLC的基本結(jié)構(gòu)CP1HCPU單元包括X（基本型）、XA（帶內(nèi)置模擬輸入輸出端子）、Y（帶脈沖輸入輸出專用端子）3種類型。相關(guān)知識CP1HPLC主機總體結(jié)構(gòu)圖二、輸入/輸出單元規(guī)格1．?dāng)?shù)字量（開關(guān)量）輸入單元X/XA型CPU單元的輸入繼電器占用0CH的位00～11，1CH的位00～11，共計24點。因為0CH/1CH的高位位12～15通常被系統(tǒng)清除，故不可作為內(nèi)部輔助繼電器使用。內(nèi)置輸入與端子臺排列的關(guān)系開關(guān)量輸入單元電路圖2．?dāng)?shù)字量（開關(guān)量）輸出單元X/XA型CPU單元的輸出繼電器占用100CH的位00～07，101CH的位00～07，共計16點。內(nèi)置輸出與端子臺排列的關(guān)系繼電器輸出單元電路圖3．輸入輸出（I/O）擴展單元20點和40點的CP1H，可連接7臺擴展I/O單元（CPM1A系列），最大輸入輸出點數(shù)可達320點。CP1H的CPU擴展I/O機架結(jié)構(gòu)圖三、CP1H系列PLC的內(nèi)部存儲器1．CIO（通道輸入輸出繼電器）區(qū)域在CIO區(qū)域中，用來控制I/O點的字稱為I/O字或通道，I/O字中的位稱為I/O位。（1）I/O字：CP1H系列PLC輸入單元位于CPU單元上的0CH和1CH，該輸入單元的24個端子，按順序?qū)?yīng)于地址0CH的0位～11位和1CH的0位～11位（12位～15位不可用）,即位地址從0.00到0.11和1.00到1.11共24個繼電器。若該輸入單元的0號端子外接開關(guān)接通，即輸入位置ON，則程序就可通過I/O位讀取輸入狀態(tài)。（2）I/O位：CP1H系列PLC輸出單元位于CPU單元上的100CH和101CH，該輸入單元的16個端子，按順序?qū)?yīng)于地址100CH的0位～7位和101CH的0位～7位（8位～15位可作為內(nèi)部輔助繼電器用）,即位地址從100.00到100.07和101.00到101.07共16個繼電器。若要使連接在0號端子外部器件得電，相應(yīng)的100.00就要置ON。2．WR（內(nèi)部輔助繼電器）區(qū)域WR區(qū)域作用于內(nèi)部輔助繼電器，僅可在程序上使用。WR區(qū)域的字地址范圍是W000～W511，位地址是W0.00～W511.15。內(nèi)部輔助繼電器區(qū)域包括兩種，一是1200～1499CH、3800～6143CH，在CPU單元擴展時可分配其他特定用途，二是W000～W511，在CPU單元功能擴展時不能分配其他特定用途。3．AR（特殊輔助繼電器）區(qū)域AR區(qū)域包括系統(tǒng)設(shè)定的繼電器和用戶進行設(shè)定操作的繼電器，由自診斷發(fā)現(xiàn)的異常標志、初始設(shè)定標志、操作標志、運行狀態(tài)監(jiān)視數(shù)據(jù)等構(gòu)成。AR字的地址為A000～A959CH，AR位的地址為A0.00～A959.15。AR區(qū)域包括讀取專用區(qū)域A000～A447CH和可讀取/寫入?yún)^(qū)域A448～A959CH，對于可讀取/寫入?yún)^(qū)域，也不可進行強制的置位/復(fù)位。4．HR（保持繼電器）區(qū)域HR區(qū)域用于存儲/操作各種數(shù)據(jù)并可按字或位存取，字地址為H000～H511，位地址為H0.00～H511.15。HR位可按任何次序使用，并可與普通位一樣用于程序。當(dāng)系統(tǒng)操作方式改變、電源中斷或PLC停止操作時，HR區(qū)域能夠保持狀態(tài)。HR區(qū)域的字和位可用于在PLC操作中止保留數(shù)據(jù)，HR的位還有各種特殊應(yīng)用。5．TR（暫時存儲繼電器）區(qū)域TR區(qū)域只給LD指令和OUT指令提供16個位，用于某些分支類型梯形圖程序。TR區(qū)域地址為TR0～TR15。只要同一TR位在同一指令塊重復(fù)使用，每位可以任意次序并任意次數(shù)使用。6．T/C（定時器/計數(shù)器）區(qū)域T/C區(qū)域用來生成和編制定時器/計數(shù)器，并能保存定時器/計數(shù)器的結(jié)束標志，設(shè)定值（SV）和當(dāng)前值（PV），通過T/C號（T0000～T4095，C0000～C4095）可存取這些數(shù)。每一個T/C號可定義一個定時器或一個計數(shù)器，但所有定時器/計數(shù)器的T/C號不能重復(fù)。定時器/計數(shù)器在電源中斷時能保持定時器/計數(shù)器的設(shè)定值（SV），保持定時器的當(dāng)前值（PV），但不能保持計數(shù)器的當(dāng)前值（PV）。7．DM（數(shù)據(jù)存儲器）區(qū)域DM區(qū)域為32K字，用來存放內(nèi)部運算的中間結(jié)果及最終結(jié)果、處理數(shù)據(jù)的中間結(jié)果及最終結(jié)果、轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)、由外部設(shè)備輸入的各種數(shù)據(jù)以及特殊I/O單元的設(shè)定數(shù)據(jù)等。四、PLC的外部接線1．電源/接地線的布線電源單元向CPU和I/O單元提供電源，電源單元有直流（DC）和交流（AC）兩種輸入，可以按照需要選擇。AC電源型布線示意圖DC電源型布線示意圖

2．輸入/輸出的布線（1）輸入布線X/XA型的輸入電路為24點/1公共。由于只有一個公共端子，COM端子的連接導(dǎo)線請使用有充足電流容量的電線。AC電源型的下部端子臺中含有DC24V輸出端子，作為輸入電路用的DC電源使用。輸入端子布線示意圖（2）輸出布線X/XA型（本任務(wù)只限繼電器輸出）的輸出電路為16點/6公共，布線如下圖所示。輸出端子布線示意圖五、PLC的選擇原則1．PLC機型的選擇（1）結(jié)構(gòu)形式的選擇（2）安裝方式的選擇（3）功能要求的選擇（4）響應(yīng)速度的要求（5）系統(tǒng)可靠性的要求（6）機型統(tǒng)一的要求2．PLC的容量選擇（1）I/O點數(shù)：通常I/O點數(shù)是根據(jù)被控對象的輸入、輸出信號的實際需要，再加上10%~15%的備用量來確定。（2）用戶存儲容量：用戶存儲容量的大小由用戶程序的長短決定。一般可按下式估算，再按實際需要留適當(dāng)?shù)挠嗔浚?0%～30%）。存儲容量=開關(guān)量I/O點總數(shù)×10+模擬量通道數(shù)×1003．I/O模塊的選擇（1）開關(guān)量I/O模塊的選擇1）開關(guān)量輸入模塊的選擇2）開關(guān)量輸出模塊的選擇（2）模擬量I/O模塊的選擇1）模擬量輸入模塊的選擇2）模擬量輸出模塊的選擇4．電源模塊及其他外設(shè)的選擇（1）電源模塊的選擇（2）編程器的選擇（3）寫入器的選擇一、安裝CP1HCPU單元1.將該單元背面的DIN導(dǎo)軌安裝銷用旋具（螺釘?shù)叮┑壤?，使其處于“開鎖”狀態(tài)，然后安裝到DIN導(dǎo)軌上。2.從DIN導(dǎo)軌的上側(cè)掛好，向內(nèi)插入安裝。3.將DIN導(dǎo)軌安裝銷全部向上壓，鎖定（見下圖）。任務(wù)實施拉出導(dǎo)軌安裝銷鎖定導(dǎo)軌安裝銷二、I/O地址分配根據(jù)任務(wù)分析，按鈕SB1和SB2屬于控制信號，作為PLC的輸入量分配接線端子；接觸器KM1線圈和信號燈HL屬于被控對象，作為PLC的輸出量分配接線端子（見下表）。I/O地址分配表輸入地址輸出地址元件代號作用輸入繼電器元件代號作用輸出繼電器SB1啟動按鈕I:0.00KM1交流接觸器線圈Q:100.00SB2停止按鈕I:0.01HL信號燈Q:100.01三、繪制PLC硬件接線圖根據(jù)前圖和上表繪制PLC硬件接線圖。PLC硬件接線圖四、電路安裝1．配齊并檢查元器件根據(jù)上圖配齊相關(guān)的元器件，配齊相關(guān)的元器件，檢查元器件的規(guī)格是否符合要求，并用萬用表檢測元器件是否完好。2．固定元器件按照如下圖所示的元器件布置圖，固定元器件。要求元件布置整齊、合理，固定牢靠，并貼上醒目的文字符號。

元器件布置圖3．布線（1）輸入端接線。將輸入信號公共端子COM與DC24V直流電源的正極相連接，將SB1、SB2的一端經(jīng)端子排分別接PLC的輸入端I:0.00、I:0.01，按鈕的另一端相連接經(jīng)端子排接DC24V直流電源的負極。（2）輸出端接線。將輸出端Q:100.00、Q:100.01分別接上接觸器KM1的線圈和信號燈HL，接觸器KM1的線圈和信號燈HL的另一端接在一起，再經(jīng)熔斷器FU2接端子排上的AC220V電源N端子，輸出公共端子COM接端子排上的AC220V電源L端子。（3）電源端接線與接地。將CP1HCPU模塊的接地端子接地，將CP1HCPU模塊的N端接至端子排上的AC220V電源N端子，將CP1HCPU模塊的L端經(jīng)空氣開關(guān)QS接至端子排上的AC220V電源L端子。對照圖20所示的硬件接線圖，檢查輸入、輸出端和電源接線是否正確。五、運行調(diào)試1．將AC220V電源線接至端子排上的L、N端子上，并接通AC220V電源，合上空氣開關(guān)，這時“STOP”狀態(tài)指示燈黃燈亮。2．將CP1HCPU模塊的工作模式切換至“RUN”狀態(tài)。3．觀察輸入/輸出指示燈、信號燈HL的狀態(tài)以及接觸器KM線圈通電狀態(tài)，并記錄于下表中。運行情況記錄表步驟輸入元件動作情況I/O指示燈點亮情況信號燈HL狀態(tài)接觸器KM1線圈狀態(tài)I:0.00I:0.01Q:100.00Q:100.01第一步未按下SB1、SB2第二步按下SB1第三步松開SB1第四步按下SB2問題處理方法安全提示運行與調(diào)試結(jié)束后要關(guān)斷電源！任何一種控制系統(tǒng)都是為了實現(xiàn)被控對象的工藝要求，以提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，在設(shè)計PLC控制系統(tǒng)時，應(yīng)遵循以下基本原則：1．最大限度地滿足被控對象的控制要求。2．保證PLC控制系統(tǒng)安全可靠。3．力求簡單、經(jīng)濟、使用及維修方便。4．適應(yīng)發(fā)展的需要。知識拓展知識目標1．熟悉CX-Programmer編程軟件的基本功能和主界面組成。2．了解PLC的編程語言與程序結(jié)構(gòu)。能力目標1．會安裝與使用CX-Programmer編程軟件。2．能使用CX-Programmer編程軟件完成梯形圖程序的寫入、下載、運行與監(jiān)控操作。任務(wù)3CX-Programmer編程軟件的安裝與使用工作任務(wù)用CX-Programmer編程軟件編寫如下圖所示的梯形圖程序，并完成程序的傳送、運行與監(jiān)控操作。梯形圖程序任務(wù)分析本任務(wù)的目的就是通過對上圖所示梯形圖程序的寫入，使初學(xué)者能夠逐步掌握CX-Programmer編程軟件的使用，并且能夠正確的下載、運行及調(diào)試編寫的梯形圖程序。要想完成本任務(wù)，就需要了解CX-Programmer編程軟件（以下簡稱CX-P編程軟件）的組成、圖標含義及功能，工程文件建立的步驟及方法，程序的編制、下載及測試方法等。相關(guān)知識一、PLC的編程語言1．梯形圖梯形圖語言是PLC程序設(shè)計中最常用的編程語言。它是在傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)電路圖的基礎(chǔ)上演變而來的一種圖形語言，是借助類似于繼電器的動合、動斷觸點，線圈以及串、并聯(lián)等術(shù)語和符號，根據(jù)控制要求連接而成的表示PLC輸入和輸出之間邏輯關(guān)系的圖形，直觀易懂。

繼電器控制原理圖PLC梯形圖2．指令表指令表編程語言是與匯編語言類似的一種助記符編程語言，和匯編語言一樣由操作碼和操作數(shù)組成。在無計算機的情況下，適合采用PLC手持編程器對用戶程序進行編制。同時，指令表編程語言與梯形圖編程語言圖一一對應(yīng)，在PLC編程軟件下可以相互轉(zhuǎn)換。

PLC梯形圖

指令語名表地址指令操作數(shù)00000LD0.0000001OR100.0000002ANDNOT0.0100003OUT100.0000004LD100.0000005OUT100.0100006LDNOT100.0000007OUT100.02二、CX-Programmer7.3編程軟件概述CX-Programmer是歐姆龍公司開發(fā)的PLC梯形圖編程軟件，它在Windows系統(tǒng)下運行。7.3版本的CX-Programmer是一個用于歐姆龍CP系列、CQ系列、CS/CJ系列、CV系列以及C系列PLC的編程工具。

計算機軟硬件最低配置要求名稱最低配置要求CPUPentiumII以上的微處理器、主頻90兆赫以上內(nèi)存512MB以上硬盤40GB以上操作系統(tǒng)Windows95以上，或WindowsNT4.0ServicePack3以上三、CX-Programmer7.3編程軟件的主界面

CX-Programmer操作主界面主界面一般可以分成以下幾個區(qū)：1．標題欄2．菜單欄3．工具欄4．狀態(tài)欄5．工程工作區(qū)6．圖表工作區(qū)7．輸出窗口任務(wù)實施一、CX-P軟件的安裝安裝前，要認真閱讀安裝說明書，按說明書來安裝軟件。準備好CX-P編程軟件的三張安裝盤（即CX-one1、CX-one2、CX-one3）。1．先安裝NetFramework及其所提供的SP（1）把第三張光盤（CX-one3）放入光驅(qū)，安裝文件在DotNetFramework目錄里，先運行dotnetfx.exe安裝NetFramework。（2）安裝完畢后再運行\(zhòng)DotNetFramework\SP1\NDP1.1sp1-KB867460-X86.exe，安裝NetFramework所提供的SP。2．進行CX—P軟件的安裝（1）按安裝向?qū)У奶崾?，逐步進行，在用戶信息對話框里，要輸入正確的序列號。（2）確定所要安裝的程序要安裝到哪個目錄，系統(tǒng)默認是安裝到C：\ProgramFile\OMRON\CX-One\中。（3）選擇安裝類型。二、梯形圖離線編程1．創(chuàng)建新的工程（1）啟動CX-Programmer。（2）“新建”文件。（3）設(shè)置PLC。2．編程操作（1）新建“觸點”符號，并定義。（2）執(zhí)行“新線圈”命令，輸入相應(yīng)信息。2．編程操作（3）執(zhí)行“新指令”符號，并定義。將光標置于線圈的正下方，并緊貼右母線的位置單擊，彈出“新指令”對話框，在指令處填入大寫“TIM”，在“操作數(shù)”處，用鼠標單擊不同位置，分別填入TIM編號“0000”及定時器設(shè)定值“#0050”。3．檢查程序和存盤（1）執(zhí)行“PLC/程序檢查選項”命令，系統(tǒng)提供4種檢查級別供用戶選擇，由高到低分別是A、B、C、定制4級。（2）執(zhí)行“PLC/編譯所有的PLC程序”命令，檢查的結(jié)果將顯示在輸出窗口中的編譯區(qū)內(nèi)，用戶可查看系統(tǒng)檢查的結(jié)果。

“程序檢查選項”對話框編譯結(jié)果三、程序下載1．PLC與計算機連接CPlH型PLC的程序傳送主要有兩種方式：一種采用USB的傳輸模式；另一種采用串行通信接口RS-232的傳輸模式。

USB通信電纜RS-232C通信電纜

（1）使用USB通信電纜初次連接PLC時，要求安裝驅(qū)動程序。（2）驅(qū)動程序所在的路徑“C:\ProgramFiles\OMRON\CX-Server\USB\win2000_XP\inf”。2．PLC在線工作選取主菜單中“PLC（C）”選項，在下拉菜單中單擊“在線工作（W）”，或者直接用鼠標單擊工具欄上的“在線工作”按鈕“

”。圖PLC在線連接3．程序下載程序傳送操作可用于傳送和比較上位機與PLC內(nèi)存中的程序，是實現(xiàn)在線監(jiān)視PLC程序運行和在線編輯程序的前提。將上位機內(nèi)編輯的程序、I/O表、設(shè)置等傳送到PLC的用戶存儲器中，具體步驟如下：（1）進入在線狀態(tài)，選取主菜單中的“PLC（C）”項，在下拉菜單中單擊“傳送（R）”。

（2）選中“到PLC（T）”后，彈出“下載選項”對話框，在選項中選中“程序”“設(shè)置”“符號”“注釋”“程序索引”，單擊“確定”按鈕。（3）如果此時PLC正處于運行或監(jiān)視狀態(tài)，PLC將自動轉(zhuǎn)換為編程狀態(tài)，程序開始下載，顯示下載程序的大小和進程。當(dāng)下載成功后，單擊“確定”按鈕。此時，PLC將恢復(fù)為運行或監(jiān)視狀態(tài)，開始運行新程序。

四、程序監(jiān)控1．PLC的操作模式有編程、調(diào)試、監(jiān)視和運行四種，可通過執(zhí)行菜單“PLC/操作模式”命令進行選取。2．選擇“運行（R）”或“監(jiān)視（M）”后，PLC即開始運行程序。3．程序進入監(jiān)視狀態(tài)后，指令條中的綠色標記代表該處邏輯上是導(dǎo)通的，否則為斷開狀態(tài)。

在線監(jiān)視PLC狀態(tài)五、程序在線編輯1．拖動鼠標，選擇要編輯的條。2.選擇主菜單中的“程序”，在下拉菜單中選中“在線編輯”子項，在子項中單擊“開始”。

3．雙擊定時器指令，打開“編輯指令”對話框，在“操作數(shù)”框中將定時器的設(shè)定值從“#0050”改為“#0020”。六、從PLC上載程序1.單擊工具欄中的“上載”按鈕，工程樹中的第一個程序?qū)⒈痪幾g。2．在“上載選項”對話框選項中選中“程序”“設(shè)置”“符號”“注釋”“程序索引”。3．在“上載提示”對話框中單擊“確認”按鈕，彈出“上載進度”提示框。用戶可單擊“取消”按鈕，結(jié)束當(dāng)前的上載操作。

七、工程程序和PLC程序的比較工程程序可以和PLC程序進行比較，其具體步驟如下：1．選擇工程工作區(qū)中的PLC對象。2．選擇工具欄中與PLC進行比較的按鈕，將顯示比較選項對話框。3．設(shè)置程序欄，單擊“確認”按鈕，比較對話框?qū)⒈伙@示。有關(guān)工程程序和PLC程序之間的比較細節(jié)顯示在輸出窗口的編譯標簽中。

八、離線程序校驗可以在當(dāng)前工程和一個關(guān)閉的工程文件之間進行程序校驗（單擊“菜單”→“比較程序”，然后選擇要比較的文件），校驗的結(jié)果可以保存到CSV格式的文件中。可以通過兩種方式來顯示比較結(jié)果。（1）概況顯示，顯示比較程序的程序列表。（2）助記符顯示，以助記符形式顯示指定程序，不同之處用顏色標明。

比較結(jié)果以段和助記符來顯示，包括添加或省略的指令。也可以從助記符比較結(jié)果跳轉(zhuǎn)到梯形圖的相應(yīng)位置?？梢酝ㄟ^在“比較結(jié)果”對話框的“文件”菜單中選擇“另存為”命令將比較結(jié)果存至文件中。如果文件是從概況顯示中保存的，所有的程序比較結(jié)果將以CSV格式保存。如果文件是從助記符顯示中保存的，當(dāng)前顯示程序的比較結(jié)果將以CSV格式保存。

任務(wù)1三相異步電動機單向連續(xù)運行PLC控制

任務(wù)2三相異步電動機正反轉(zhuǎn)PLC控制

任務(wù)3三相異步電動機Y-△降壓啟動PLC控制

任務(wù)4三級傳送帶PLC控制任務(wù)5四人搶答器PLC控制

任務(wù)1三相異步電動機單向連續(xù)運行PLC控制

知識目標1．掌握基本邏輯指令的功能及使用。2．掌握輸入、輸出繼電器的功能及使用。3．掌握梯形圖程序的編程原則。能力目標1．能根據(jù)控制要求，編制三相異步電動機單向運行PLC梯形圖程序。2．能使用CX-Programmer編程軟件，完成梯形圖程序的寫入、監(jiān)控與調(diào)試。3．能完成三相異步電動機單向運行PLC控制線路的安裝與調(diào)試。工作任務(wù)如下圖所示為三相異步電動機單向連續(xù)運行的控制電路，PLC改造主要針對控制電路進行改造，而主電路部分保留不變?，F(xiàn)將該控制電路用PLC進行改造。電動機單方向連續(xù)運行繼電——接觸器電路圖返回18頁任務(wù)分析由于初次接觸PLC這種新的控制裝置，因此在理解其控制理念和使用時應(yīng)結(jié)合以前學(xué)過的繼電器控制電路的相關(guān)知識。用PLC進行電氣控制改造，就是對其控制電路部分用PLC進行替換。除了將一些控制器件和負載器件連接到PLC上（硬件部分），還有最重要最核心的就是編程（軟件部分），一般采用比指令語句更直觀和易于理解的編程語言---梯形圖，從而來實現(xiàn)其控制要求從而來實現(xiàn)其控制要求。在此控制電路中，熱繼電器常閉觸點、停止按鈕、啟動按鈕屬于控制信號，應(yīng)作為PLC的輸入量分配接線端子；而接觸器線圈屬于被控對象，應(yīng)作為PLC的輸出量分配接線端子。值得注意的是，對于PLC的輸出端子來說，允許額定電壓為220V，因此需要將原線路圖中接觸器的線圈電壓由380V改為220V，以適應(yīng)PLC的輸出端子需要。對于線路圖中的觸點串并聯(lián)接線，應(yīng)根據(jù)邏輯關(guān)系采用PLC的基本位邏輯指令進行程序設(shè)計，本課題主要應(yīng)用LD、LDNOT、AND、ANDNOT、OR、ORNOT、OUT、OUTNOT、END指令。一、編程元件1．輸入繼電器CP1H-XA40DR型PLC擁有24個輸入點：0通道0.00～0.11位共12點，1通道1.00～1.11位共12點，2個通道合計24點2．輸出繼電器CP1H-XA40DR型PLC擁有16個輸出點：100通道100.00～100.07位共8點，101通道101.00～101.07位共8點，合計16點。相關(guān)知識1．讀LD/讀非LDNOT指令

LD梯形圖符號LDNOT梯形圖符號2．與AND/與非ANDNOT指令

AND梯形圖符號ANDNOT梯形圖符號二、基本邏輯指令3．或OR/或非ORNOT指令OR梯形圖符號ORNOT梯形圖符號4．輸出OUT/輸出非OUTNOT指令

OUT指令OUTNOT指令5.塊與ANDLD指令語句表及功能解釋梯形圖6.塊或ORLD指令7．結(jié)束END指令語句表及功能解釋梯形圖（1）必須按照從左母線的信號（功率流）向右母線流動一樣的順序來關(guān)閉梯形圖程序。（2）不能直接通過左母線來連接輸出線圈、定時器、計數(shù)器等輸出系指令。（3）輸出線圈等輸出系指令的后面不能插入接點。接點必須插到輸出線圈等輸出系指令的前面。（4）不能重復(fù)使用輸出線圈的繼電器編號。（5）輸入繼電器在輸出線圈（OUT）中不能使用。（6）請務(wù)必在分配到各任務(wù)的各程序的最后插入END指令。三、梯形圖編程的基本規(guī)則任務(wù)實施一、繪制控制系統(tǒng)的主電路通過對本工作任務(wù)的分析，繪制控制系統(tǒng)主電路，如下圖所示。電動機單向運行控制系統(tǒng)主電路輸入地址輸出地址元件代號作用輸入繼電器元件代號作用輸出繼電器SB2啟動按鈕I:0.00KM接觸器Q:100.00SB1停止按鈕I:0.01KH熱繼電器I:0.02二、編制PLC的I/O分配表通過對本工作任務(wù)控制要求進行分析，可確定PLC需要3個輸入點，1個輸出點，其I/O地址分配見下表。I/O地址分配表在CXP編程軟件中，寫入PLC輸出繼電器和輸出繼電器時為便于區(qū)別，自動在輸入繼電器前加“I”，在輸出繼電器前加“Q”，因此上表所示地址分配表為便于調(diào)試，與CXP編程軟件采用相同表示方法，但在程序錄入時無需添加。三、繪制PLC硬件接線圖根據(jù)前圖所示的控制線路圖及I/O分配表，繪制PLC硬件接線圖。PLC硬件接線圖四、編寫PLC控制程序根據(jù)I/O通道地址分配及任務(wù)控制要求，編寫本任務(wù)控制梯形圖，如下圖所示。PLC控制電動機單向連續(xù)運行控制線路梯形圖程序五、安裝、調(diào)試與運行1．識圖、安裝與接線根據(jù)PLC接線圖準備任務(wù)所需電氣元件，并在配電板上進行元件與線路的安裝。（1）元器件檢查。檢查元器件規(guī)格是否符合技術(shù)要求，并檢查電器元件是否完好。（2）固定元器件。在配電板上合理布置并固定本任務(wù)所需的電氣元器件。（3）配線安裝。根據(jù)配線原則和工藝要求，進行配線安裝。（4）自檢。對照電氣接線圖檢查接線是否無誤，確認無誤后方可通電調(diào)試。2．程序下載線路安裝完成并檢查無誤后，接通電源，將程序下載到PLC中。3．運行調(diào)試（1）在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下進行通電調(diào)試。（2）接通系統(tǒng)電源開關(guān)，將PLC運行方式撥至“RUN”位置，然后通過計算機上的軟件“監(jiān)控”監(jiān)視程序運行情況，再按下表進行操作，觀察并記錄系統(tǒng)運行情況。如出現(xiàn)異常情況，應(yīng)立即切斷電源，分析原因、檢查硬件電路和程序，解決問題后再重新調(diào)試。若是程序問題且不影響安全運行，可通過在線修改程序進行調(diào)試，直至系統(tǒng)功能全部調(diào)試成功為止，最后關(guān)閉系統(tǒng)電源開關(guān)。系統(tǒng)調(diào)試運行情況記錄表步驟調(diào)試內(nèi)容觀察內(nèi)容運行情況記錄第一步合上斷路器QF，將程序下載到PLC“POWER”燈“RUN”燈第二步按下SB2接觸器KM的動作第三步按下SB1問題處理方法安全提示運行與調(diào)試結(jié)束后要關(guān)斷電源！操作提示在進行三相異步電動機單方向連續(xù)運行控制的梯形圖程序設(shè)計、上機編程及線路安裝與調(diào)試過程中，時常會遇到如下問題：問題1：在設(shè)計PLC的I/O接線圖時，將停止按鈕SB1采用常閉觸點（或常開觸點），而在梯形圖設(shè)計時仍然繼續(xù)對應(yīng)地采用I:0.01的常閉觸點（或常開觸點）。后果及原因：在PLC控制系統(tǒng)中，當(dāng)PLC外部輸入端子的停止按鈕采用常閉觸點時，在程序中的梯形圖里采用常開觸點，而不能采用與之對應(yīng)的常閉觸點。這是因為一旦PLC控制系統(tǒng)接通電源，系統(tǒng)內(nèi)的直流24V的開關(guān)電源會通過PLC外部的停止按鈕常閉觸點構(gòu)成回路，使輸入繼電器I:0.01獲電，此時梯形圖中的I:0.00常閉觸點處于斷開狀態(tài)（置“0”），斷開了輸出繼電器Q:100.00線圈的回路，造成當(dāng)按下啟動按鈕SB2（即I:0.00置“1”）時，無法使輸出繼電器Q:100.00線圈獲電，不能驅(qū)動PLC外部輸出端子上的接觸器KM動作，電動機無法啟動。同理，如果當(dāng)PLC外部輸入端子的停止按鈕采用常開觸點時，在程序中的梯形圖也采用常開觸點的話，輸出繼電器Q:100.00線圈永遠處于斷電狀態(tài)，無法進行啟動控制。預(yù)防措施：在PLC控制系統(tǒng)中，當(dāng)PLC外部輸入端子的停止按鈕采用常閉觸點時，在程序中的梯形圖里應(yīng)采用常開觸點；而當(dāng)PLC外部端子的停止按鈕采用常開觸點時，在程序中的梯形圖里則應(yīng)采用常閉觸點。問題2：在進行PLC控制系統(tǒng)的接線時，誤將輸入端子與輸出端子接反。后果及原因：在進行PLC控制系統(tǒng)的接線時，誤將輸入端子與輸出端子接反，會損壞PLC的內(nèi)部。這是因為PLC的輸入端子采用的是直流24V電源，如果誤當(dāng)輸入端子來接，就會通入220V的交流電源，導(dǎo)致PLC損壞。預(yù)防措施：在進行PLC控制系統(tǒng)的接線時，一定要嚴格按照PLC接線圖進行安裝接線，接完線后應(yīng)首先進行自檢，然后經(jīng)過教師的檢查和指導(dǎo)方可通電調(diào)試。一、PLC保持/復(fù)位程序

a）保持/復(fù)位電路b）時序圖PLC保持/復(fù)位程序梯形圖知識拓展二、保持指令KEEP當(dāng)置位端的輸入（輸入條件）為ON時，把繼電器R置為ON狀態(tài)并保持；當(dāng)復(fù)位端的輸入為ON時，把R復(fù)位為OFF狀態(tài)。KEEP指令的梯形圖符號KEEP指令的應(yīng)用與功能KEEP電路時序圖技能拓展該電路是一個順序啟動、逆序停車的電路。啟動順序：電動機M1啟動→電動機M2啟動；停車順序：電動機M2停車→電動機M1停車。電動機順序控制電路圖任務(wù)2三相異步電動機正反轉(zhuǎn)PLC控制知識目標掌握置位（SET）、復(fù)位（RSET）指令的功能及使用。能力目標1．會根據(jù)控制要求，使用置位、復(fù)位指令編寫三相異步電動機正反轉(zhuǎn)PLC控制程序。2．能完成三相異步電動機正反轉(zhuǎn)PLC控制線路的安裝與調(diào)試。工作任務(wù)如圖所示為按鈕、接觸器雙重聯(lián)鎖正反轉(zhuǎn)控制線路，該線路兼有兩種聯(lián)鎖控制線路的優(yōu)點，操作方便、工作安全可靠?，F(xiàn)將對該電路的控制線路進行PLC改造。雙重聯(lián)鎖的三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制電路圖返回45頁任務(wù)分析根據(jù)控制電路的原理可知，交流接觸器KM1與KM2不能同時得電動作，否則三相電源短路。為此，電路中采用接觸器常閉觸點串接在對方線圈回路中作電氣聯(lián)鎖，電路工作可靠。采用按鈕SB1、SB2的常閉觸點，目的是為了讓電動機正反轉(zhuǎn)直接切換，操作方便。這些控制要求都應(yīng)在梯形圖程序中予以體現(xiàn)。正反轉(zhuǎn)控制電路工作過程如下：

相關(guān)知識格式梯形圖符號操作數(shù)區(qū)域指令功能SETNN的范圍：CIO、WR、HR、AR、IR當(dāng)執(zhí)行條件為ON時，將指定的繼電器置為ON且保持RSETN當(dāng)執(zhí)行條件為ON時，將指定的繼電器置為OFF且保持一、SET指令和RSET指令

SET和RSET指令使用注意事項：（1）SET和RSET指令不適用于定時器和計數(shù)器指令。（2）SET和RSET指令編在IL和ILC或JMP和JME指令間，當(dāng)連鎖或跳轉(zhuǎn)條件符合（即IL或JMP指令處于OFF執(zhí)行條件）時，SET和RSET指令控制的位不變。1．SET/RSET指令與OUT指令的區(qū)別OUT指令在輸入條件為ON時，指定接點為ON，輸入條件為OFF時，指定接點為OFF。SET/RSET指令僅在輸入條件為ON時進行指定接點的ON/OFF。輸入條件為OFF時，指定接點的ON/OFF狀態(tài)不變，如下圖所示。SET/RSET與OUT指令的區(qū)別2.SET/RSET指令、KEET指令和保持/復(fù)位電路的比較

三種保持/復(fù)位電路的比較任務(wù)實施一、繪制控制系統(tǒng)的主電路通過對本工作任務(wù)的分析，電動機正反轉(zhuǎn)主電路如下圖。二、編制PLC的I/O分配表通過對本工作任務(wù)控制要求分析，可確定PLC需要4個輸入點，2個輸出點，其I/O地址分配見下表。I/O地址分配表輸入地址輸出地址元件代號輸入設(shè)備輸入地址元件代號輸出設(shè)備輸出地址SB1正向啟動按鈕I:0.00KM1正轉(zhuǎn)接觸器Q:100.00SB2反向啟動按鈕I:0.01KM2反轉(zhuǎn)接觸器Q:100.01SB3停止按鈕I:0.02KH熱繼電器I:0.03三、繪制PLC硬件接線圖根據(jù)前圖所示的控制線路圖及I/0地址分配，繪制PLC硬件接線圖。PLC硬件接線圖返回48頁四、編寫PLC控制程序設(shè)計方案一：采用啟保停電路設(shè)計正反轉(zhuǎn)控制線路梯形圖程序,如下圖所示。采用啟-保-停電路設(shè)計正反轉(zhuǎn)控制線路梯形圖程序設(shè)計方案二：采用置位、復(fù)位指令設(shè)計正反轉(zhuǎn)控制線路梯形圖程序,如下圖所示。采用置位、復(fù)位指令設(shè)計正反轉(zhuǎn)控制線路梯形圖程序五、安裝、調(diào)試與運行1．識圖、安裝與接線根據(jù)前圖所示的PLC接線圖，準備任務(wù)所需電氣元件，并在配電板上進行元件與線路的安裝。（1）元器件檢查。檢查元器件規(guī)格是否符合技術(shù)要求，并檢查電器元件是否完好。（2）固定元器件。在配電板上合理布置并固定本任務(wù)所需的電氣元器件。（3）配線安裝。根據(jù)配線原則和工藝要求，進行配線安裝。（4）自檢。對照電氣接線圖檢查接線是否無誤，確認無誤后方可通電調(diào)試。2．程序下載線路安裝完成并檢查無誤后，接通電源，將程序下載到PLC中。3．運行調(diào)試（1）在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下進行通電調(diào)試。（2）接通系統(tǒng)電源開關(guān)，將PLC運行方式撥至“RUN”位置，然后通過計算機上的軟件“監(jiān)控”監(jiān)視程序運行情況，再按下表進行操作，觀察并記錄系統(tǒng)運行情況。如出現(xiàn)異常情況，應(yīng)立即切斷電源，分析原因、檢查硬件電路和程序，解決問題后再重新調(diào)試。若是程序問題且不影響安全運行，可通過在線修改程序進行調(diào)試，直至系統(tǒng)功能全部調(diào)試成功為止，最后關(guān)閉系統(tǒng)電源開關(guān)。系統(tǒng)調(diào)試運行情況記錄表步驟調(diào)試內(nèi)容觀察內(nèi)容運行情況記錄第一步合上斷路器QF，將程序下載到PLC后“POWER”燈“RUN”燈第二步按下SB1接觸器KM1和KM2的動作第三步按下SB3第四步按下SB2第五步按下SB3第六步按下SB1第七步按下SB2第八步按下SB1第九步按下SB3問題處理方法安全提示運行與調(diào)試結(jié)束后要關(guān)斷電源！操作提示在進行三相異步電動機正反轉(zhuǎn)運行控制的梯形圖程序設(shè)計、線路安裝與調(diào)試的過程中，時常會遇到如下問題：問題：在設(shè)計正反轉(zhuǎn)控制I/O接線圖時，往往遺漏接觸器KM1和KM2的接觸器的外部聯(lián)鎖。后果及原因：在設(shè)計正反轉(zhuǎn)控制I/O接線圖時，由于PLC的掃描周期和接觸器的動作時間不匹配，只在梯形圖中加入“軟繼電器”的互鎖會造成Q:100.00雖然斷開，可能接觸器KM1還未斷開，在沒有外部硬件聯(lián)鎖的情況下，接觸器KM2會得電動作，主觸頭閉合，會引起主電路電源相間短路；同理，在實際控制過程中，當(dāng)接觸器KM1或KM2任何一個接觸器的主觸頭熔焊時，由于沒有外部硬件的聯(lián)鎖，只有梯形圖中加入“軟繼電器”的互鎖會造成主電路電源相間短路。預(yù)防措施：在設(shè)計正反轉(zhuǎn)控制I/O接線圖時，為了防止接觸器KM1或KM2任何一個接觸器的主觸頭熔焊時，造成主電路電源相間短路，必須進行PLC輸出端外部硬件聯(lián)鎖。其他順序輸出指令的符號、功能及特點知識拓展1.多位置位SETA/多位復(fù)位RSTA指令SETA指令的功能說明圖RSTA指令的功能說明圖2．位置位SETB/位復(fù)位RSTB指令（1）操作數(shù)說明N的取值范圍為：0000～000FHex或10進制&0～15；N的數(shù)據(jù)區(qū)域為：常數(shù)、CIO、WR、HR、AR、T/C、DM。D的數(shù)據(jù)區(qū)域為：CIO、WR、HR、AR、T/C、DM。（2）功能說明輸入條件為ON時，將D所指定的CH的位地址N置于ON。即使輸入條件為OFF，D所指定的CH的位地址N的狀態(tài)保持不變，如下圖所示。RSTB的功能則相反。SETB的功能說明圖技能拓展用PLC改造如下圖所示工作臺自動往返電路，并進行安裝與調(diào)試。動機M2啟動；停車順序：電動機M2停車→電動機M1停車。自動往復(fù)循環(huán)控制電路圖任務(wù)3三相異步電動機Y-△降壓啟動PLC控制知識目標1．掌握基本邏輯指令A(yù)NDLD、ORLD的功能及使用。2．掌握定時器指令的功能及其應(yīng)用。3．掌握主控指令的功能及編程原則。能力目標1．能根據(jù)控制要求，使用主控、定時器指令編制PLC梯形圖程序。2．能使用CX-Programmer編程軟件，完成梯形圖程序的寫入、監(jiān)控與調(diào)試。3．能完成三相異步電動機Y-△降壓啟動PLC控制線路的安裝與調(diào)試。工作任務(wù)如下圖所示為三相異步電動機Y-△降壓啟動控制線路，接觸器KM3閉合,電動機定子繞組接成星形；接觸器KM3閉合,電動機定子繞組接成星形?，F(xiàn)將對該電路的控制線路進行PLC改造。三相異步電動機Y-△降壓啟動控制電路圖返回75頁任務(wù)分析在分析此任務(wù)時，首先要找出它與前面我們完成的正反轉(zhuǎn)控制線路有何不同。其中，最大的不同就是多了一個時間繼電器。那么，在PLC設(shè)計中，如何實現(xiàn)時間的延時呢？在該控制線路中，時間繼電器KT屬于通電延時型時間繼電器，它不能作為PLC的輸出量分配接線端子，這時需要利用PLC內(nèi)部的接通延時定時器指令(TIM)實現(xiàn)定時功能。所以，在本任務(wù)中將重點學(xué)習(xí)PLC中定時器指令的應(yīng)用。三相異步電動機Y-△降壓啟動控制電路工作過程如下：

相關(guān)知識一、定時器TIM/TIMX指令1．符號和操作數(shù)說明定時器TIM/TIMX指令都是進行減法式接通延遲0.1s單位的定時器動作，其梯形圖及操作數(shù)說明見下表。指令助記符當(dāng)前值更新方式梯形圖符號操作數(shù)的說明操作數(shù)數(shù)據(jù)區(qū)域TIMBCDN：0～4095（10進制）S：#0000～9999（BCD）N操作數(shù)數(shù)據(jù)區(qū)域：常數(shù)S操作數(shù)數(shù)據(jù)區(qū)域：常數(shù)、CIO、WR、HR、AR、T/C、DMTIMXBINN：0～4095（10進制）S：&0～65535（10進制）或#0000～FFFF（16進制）定時器TIM/TIMX指令梯形圖及其操作數(shù)說明2．功能說明（1）當(dāng)定時器輸入為OFF時，對N所指定的編號的定時器進行復(fù)位（將定時器當(dāng)前值pv代入設(shè)定值v，將時間到時標志置于OFF）。（2）定時器輸入由OFF變?yōu)镺N時，啟動定時器，開始定時器當(dāng)前值的減法運算。定時器輸入為ON的過程中，進行定時器當(dāng)前值的更新，定時器當(dāng)前值變?yōu)?時，將時間到時標志置于ON（時間到時，定時器得電并保持）。（3）時間到時后，保持定時器當(dāng)前值以及時間到時標志的狀態(tài)。若要重啟，需要將定時器輸入從ON變?yōu)镺FF，或者通過MOV指令（該指令將在課題三中介紹）等將定時器當(dāng)前值變更為0以外的值。3．定時器的應(yīng)用（1）通電延時梯形圖時序圖通電延時梯形圖及時序圖（2）通電/斷電延時梯形圖時序圖通電/斷電延時梯形圖及時序圖（3）長時間定時器30min的定時器（4）固定脈沖寬度的輸出（單穩(wěn)態(tài)電路）梯形圖時序圖固定脈沖寬度的輸出（單穩(wěn)態(tài)電路）定時器指令使用注意事項（1）定時器的作用是進行精確定時，應(yīng)用時要注意恰當(dāng)?shù)厥褂貌煌鹊亩〞r器，以提高定時器的時間精度。（2）當(dāng)CPU的掃描周期超過100ms時，編號為16～4095的定時器將不能正常工作，應(yīng)該使用編號為0～15的定時器。（3）定時器指令與定時器編號應(yīng)保持一致，否則會顯示編譯錯誤。（4）在同一程序中，不能使用兩個相同的定時器編號，否則會導(dǎo)致程序執(zhí)行時出錯，無法實現(xiàn)控制目的。1．IL、ILC的梯形圖符號2．功能說明當(dāng)IL指令的輸入條件為OFF時，對從IL指令到ILC指令止的各指令的輸出進行互鎖。當(dāng)IL指令的輸入條件為ON時，照常執(zhí)行從IL指令到ILC指令為止的各指令。二、互鎖IL/互鎖解除ILC指令3．使用IL/ILC的注意事項（1）即使已通過IL指令進行互鎖，IL～ILC間的程序在內(nèi)部仍執(zhí)行，所以周期時間不會縮短。（2）IL指令和ILC指令必須1對1使用。不是1對1時（即IL指令和ILC指令之間有IL指令時，程序檢測時會出現(xiàn)IL-ILC錯誤。（3）IL指令和ILC指令不能嵌套（例如，IL－IL－ILC－ILC是錯誤的）。（4）IL-ILC指令間存在微分指令（帶有DIFU/DIFD/@/%指令）時，由于輸入條件在互鎖開始時和互鎖解除時之間發(fā)生變化，使微分條件成立情況下，互鎖解除時將執(zhí)行微分指令。任務(wù)實施一、繪制控制系統(tǒng)的主電路通過對本工作任務(wù)進行分析，繪制其主電路，如下圖所示。三相異步電動機Y—△降壓啟動主電路圖二、編制PLC的I/O分配表通過對本工作任務(wù)控制要求分析，可確定PLC需要3個輸入點，3個輸出點，其I/O地址分配見下表。I/O地址分配表輸入地址輸出地址元件代號輸入設(shè)備輸入地址元件代號輸出設(shè)備輸出地址SB2啟動按鈕I:0.00KM1電源接觸器Q:100.00SB1停止按鈕I:0.01KM2△形聯(lián)結(jié)接觸器Q:100.01KH熱繼電器I:0.02KM3Y形聯(lián)結(jié)接觸器Q:100.02三、繪制PLC硬件接線圖根據(jù)前圖所示的控制線路圖及I/0分配表，繪制PLC硬件接線圖。PLC硬件接線圖返回79頁四、編寫PLC控制程序設(shè)計方案一：繼電器電路等效出控制程序法進行設(shè)計繼電器電路等效出的控制程序設(shè)計方案二：采用串、并聯(lián)及輸出指令進行設(shè)計采用串、并聯(lián)及輸出指令實現(xiàn)控制的程序設(shè)計方案三：采用IL/ILC指令進行設(shè)計采用分支指令進行設(shè)計的程序五、安裝、調(diào)試與運行1．識圖、安裝與接線根據(jù)前圖的電路圖所示的PLC接線圖，準備任務(wù)所需電氣元件，并在配電板上進行元件與線路的安裝。（1）元器件檢查。檢查元器件規(guī)格是否符合技術(shù)要求，并檢查電器元件是否完好。（2）固定元器件。在配電板上合理布置并固定本任務(wù)所需的電氣元器件。（3）配線安裝。根據(jù)配線原則和工藝要求，進行配線安裝。（4）自檢。對照電氣接線圖檢查接線是否無誤，確認無誤后方可通電調(diào)試。2．程序下載線路安裝完成并檢查無誤后，接通電源，將程序下載到PLC中。3．運行調(diào)試（1）在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下進行通電調(diào)試。（2）接通系統(tǒng)電源開關(guān)，將PLC運行方式撥至“RUN”位置，然后通過計算機上的軟件“監(jiān)控”監(jiān)視程序運行情況，再按下表進行操作，觀察并記錄系統(tǒng)運行情況。如出現(xiàn)異常情況，應(yīng)立即切斷電源，分析原因、檢查硬件電路和程序，解決問題后再重新調(diào)試。若是程序問題且不影響安全運行，可通過在線修改程序進行調(diào)試，直至系統(tǒng)功能全部調(diào)試成功為止，最后關(guān)閉系統(tǒng)電源開關(guān)。系統(tǒng)調(diào)試運行情況記錄表步驟調(diào)試內(nèi)容觀察內(nèi)容運行情況記錄第一步合上斷路器QF后，將程序下載到PLC“POWER”燈“RUN”燈第二步按下啟動按鈕SB2電動機是否Y形啟動延時后電動機是否△運行第三步按下停止按鈕SB1電動機是否停止問題處理方法安全提示運行與調(diào)試結(jié)束后要關(guān)斷電源！操作提示在進行三相異步電動機Y-△降壓啟動控制的梯形圖程序設(shè)計、編寫及線路安裝與調(diào)試的過程中，時常會遇到如下問題：問題：在設(shè)計Y-△降壓啟動控制I/O接線圖時，往往因在梯形圖控制程序中設(shè)置了Q:100.01（KM2）和Q:100.02（KM3）的軟元件互鎖，而遺漏接觸器KM2和KM3的接觸器的外部聯(lián)鎖。后果及原因：在實際控制過程中，當(dāng)接觸器KM2或接觸器KM3任何一個接觸器的主觸頭熔焊時，由于沒有外部硬件的聯(lián)鎖，只在梯形圖中加入“軟繼電器”的互鎖會造成主電路電源相間短路。預(yù)防措施：在設(shè)計Y-△降壓啟動控制I/O接線圖時，為了防止接觸器KM2或接觸器KM3任何一個接觸器的主觸頭因熔焊時，造成主電路電源相間短路，必須進行PLC輸出端外部硬件聯(lián)鎖。知識拓展一、高速定時器TIMH/TIMHX、超高速定時器TMHH/TMHHX指令名稱指令語言梯形圖符號計時單位精度最大設(shè)定值時間到時標志更新定時定時器當(dāng)前值更新定時高速定時器TIMH0.01s0.01～0s99.99s執(zhí)行指令時執(zhí)行指令時每10ms更新一次（僅限T0000～T0015）TIMHX655.35s超高速定時器TMHH0.001s0.001～0s9.999s每1ms中斷一次每1ms更新一次TMHHX65.535s二、繼電器控制電路圖轉(zhuǎn)換設(shè)計法1．對各種繼電器和電磁閥的處理2．對常開與常閉按鈕的處理3．對熱繼電器觸點的處理4．對時間繼電器的處理技能拓展用PLC改造如下圖所示雙速異步電動機控制電路，并進行安裝與調(diào)試。雙速異步電動機控制電路圖任務(wù)4三級傳送帶PLC控制知識目標1．掌握上升沿微分DIFU、下降沿微分DIFD指令的功能及使用。2．掌握計數(shù)器指令的功能及使用。能力目標1．能根據(jù)控制要求，使用微分、計數(shù)器等指令編制三級傳送帶PLC控制程序。2．能完成三級傳送帶PLC控制線路的安裝、運行與調(diào)試。工作任務(wù)本任務(wù)內(nèi)容是進行三級傳送帶PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計、安裝與調(diào)試，其示意圖如下圖所示。該系統(tǒng)分為手動工作和自動工作兩種方式，具體控制要求如下：三級傳送帶系統(tǒng)示意圖1．手動工作方式啟動時，第一次按下啟動按鈕，電動機M1啟動；第二次按下啟動按鈕，電動機M2啟動；第三次按下啟動按鈕，電動機M3啟動。停止時，第一次按下停止按鈕時，電動機M3停止；第二次按下停止按鈕時，電動機M2停止；第三次按下停止按鈕時，電動機M1停止。2．自動工作方式按下啟動按鈕，電動機M1先啟動，在M1啟動后5s電動機M2啟動，再延時5s，電動機M3啟動；當(dāng)需要停止時，按下停止按鈕，電動機M3先行停止，經(jīng)過5s的延時，M2停止，再過5s的延時M1停止。3．有必要的電氣保護和互鎖。任務(wù)分析該系統(tǒng)由電源、PLC、接觸器元件、熱繼電器、電動機等組成。在運行時先給主電路、PLC等元件供電，再由工作人員向PLC發(fā)出輸入信號，經(jīng)過PLC內(nèi)部程序處理后發(fā)出輸出信號給外部的接觸器從而接通電動機，使電動機運轉(zhuǎn)，帶動傳送帶。任務(wù)要求控制系統(tǒng)有兩種工作方式，可以通過1個按鈕利用其ON/OFF來區(qū)分兩種工作方式。手動和自動的程序可以分開編寫，然后組合，便可完成本任務(wù)。相關(guān)知識一、DIFU、DIFD指令1．指令的格式及功能格式梯形圖符號操作數(shù)區(qū)域指令功能DIFU（13）NN的范圍：CI0（I/O區(qū)中輸入通道占用的不能使用），W、H、A44800～A95915當(dāng)執(zhí)行條件由OFF變?yōu)镺N時。使指定的繼電器接通一個掃描周期。DIFD（14）N當(dāng)執(zhí)行條件由OFF變?yōu)镺N時。使指定的繼電器接通一個掃描周期。2．DIFU指令功能當(dāng)輸入條件的上升沿（OFF→ON）來時，將所指定R繼電器位置1個周期為ON，1個周期后又為OFF。如圖所示，當(dāng)I:0.00由OFF→ON時，Q:100.00得電1個掃描周期的時間，一個周期后又為OFF；等下一個I:0.00的OFF→ON時，Q:100.00又得電1個掃描周期的時間。DIFU指令的功能分析3．DIFD的指令功能當(dāng)輸入條件的下降沿（ON→OFF）來時，將所指定R繼電器位置1個周期為ON，1個周期后又為OFF。如圖所示，當(dāng)I:0.00由ON→OFF時，Q:100.00得電1個掃描周期的時間，一個周期后又為OFF；等下一個I:0.00的ON→OFF時，Q:100.00又得電1個掃描周期的時間。DIFD指令的功能分析I:0.00從ON上升到OFF時，Q:100.00僅在1個周期之間為ON二、計數(shù)器CNT／CNTX指令1．符號和操作數(shù)說明功能說明每次計數(shù)輸入上升時，計數(shù)器當(dāng)前值將進行減法計數(shù)。計數(shù)器當(dāng)前值＝0時，計數(shù)結(jié)束標志為ON（計數(shù)器得電并保持）。計數(shù)