《電氣控制與PLC》教案[共50頁]

1、 煙 臺 機 械 工 程 學 校教 案 課程名稱： 電氣控制與PLC 教師姓名： 尹旭濤 系 別： 機電一體化 課程概況課程名稱: 電氣控制與PLC總學時：52周學時：4教學起始周： 第1周 第13周授課班級及時間：班級：高二機電1班時間：教材概況（主編、出版社、版次等）：主編：吳麗出版社：高等教育出版社版次：2009年9月第2版 教輔概況：2 / 67課 時 授 課 計 劃一、授課具體時間： 第 1周 二、授課課題：第3章 PLC概述 三、教學目的要求：（1）了解 PLC的產生、 PLC的特點、PLC的分類（2）掌握PLC的編程語言、PLC的應用領域及發(fā)展趨勢四、教學重點難點：（1）（重點）

2、PLC的產生（2）（重點） PLC的特點（3）（重點）PLC的分類（4）（難點）PLC的編程語言五、教學方法、用具：教學方法：多媒體教課教學用具：三角板六、教學過程（包括教學內容、輔助手段、板書設計、課堂練習、教學進程時間分配、課外作業(yè)等）：第3章 可編程控制器概述3.1 可編程控制器的產生3.1.1 PLC的由來 可編程邏輯控制器（Programmable Logical Controller）簡稱PLC。3.1.2 PLC的定義 國際電工委員會（IEC）在1987年2月頒布了PLC的標準草案（第三稿）,草案對PLC作了如下定義。3.2 可編程控制器的特點1可靠性高,抗干擾強2效用強大,性價

3、比高3編程簡易,現(xiàn)場可修改4配套齊全,使用方便5壽命長,體積小,能耗低6系統(tǒng)的設計、安裝、調試、維修工作量少,維修方便3.3 可編程控制器的分類3.3.1 按輸入/輸出點數分 根據PLC的輸入/輸出（I/O）點數的多少,一般可將PLC分為以下3類。1小型機 小型PLC I/O總點數一般在256點以下,用戶程序存儲器容量在4KB左右。2中型機 中型PLC的I/O總點數在2562048點之間,用戶程序存儲器容量達到8KB左右。3大型機 大型PLC的I/O總點數在2048點以上,用戶程序存儲器容量達到16KB以上。3.3.2 按結構形式分 根據PLC結構形式的不同,可分為整體式和模塊式兩類。1整體式

4、2模塊式3.3.3 按生產廠家分 它們是美國Rockwell自動化公司所屬的A-B（AllenBradly）公司GE-Fanuc公司,德國的西門子（SIEMENS）公司法國的施耐德（SCHNEIDER）自動化公司日本的歐姆龍（OMRON）和三菱公司等3.4 可編程控制器的編程語言3.4.1PLC編程語言的國際標準 PLC編程語言標準（IEC 61131-3）中有5種編程語言,即順序效用圖（Sequential function chart）,梯形圖（Ladder diagram）,效用塊圖（Function block diagram）,指令表（Instruction list）,結構文本（S

5、tructured text）。其中的順序效用圖（SFC）、梯形圖（LD）、效用塊圖（FBD）是圖形編程語言,指令表（IL）、結構文本（ST）是文字語言。1順序效用圖（SFC）2梯形圖（LD）3效用塊圖（FBD）4指令表（IL）5結構文本（ST）3.4.2梯形圖的主要特點（1）PLC梯形圖中的某些編程元件沿用了繼電器這一名稱（2）根據梯形圖中各觸點的狀態(tài)和邏輯關系,求出圖中各線圈對應的軟元件的ON/OFF狀態(tài),稱為梯形圖的邏輯運算。（3）梯形圖中各軟元件的常開觸點和常閉觸點均可以無限多次地使用。（4）輸入繼電器的狀態(tài)唯一地取決于對應的外部輸入電路的通斷狀態(tài),因此在梯形圖中不能出現(xiàn)輸入繼電器的線

6、圈。（5）輔助繼電器相當于繼電控制系統(tǒng)中的中間繼電器,用來保存運算的中間結果,不對外驅動負載,負載只能由輸出繼電器來驅動。3.5 可編程控制器的技術性能指標PLC的技術性能指標有一般指標和技術指標兩種。 一般性能規(guī)格是指使用PLC時應注意的問題,主要包括電源電壓、允許電壓波動范圍、耗電情況、直流輸出電壓、絕緣電阻、耐壓情況、抗噪聲性能、耐機械振動及沖擊情況、使用環(huán)境溫度和濕度、接地要求、外形尺寸、質量等。具體性能規(guī)格是指PLC所具有的技術能力,如果只是一般地了解PLC的性能,了解如下的基本技術性能指標即可。1I/O點數 如FX系列的I/O點數最多為256。2掃描速度 小型PLC的掃描時間可能大

7、于40ms。3內存容量 一般小型機的存儲容量為1KB到幾千字節(jié),大型機則為幾十千字節(jié),甚至1MB2MB,通常以PLC所能存放用戶程序的多少來衡量。4指令系統(tǒng)5內部寄存器6特殊效用模塊3.6 可編程控制器的應用領域及發(fā)展趨勢3.6.1PLC的應用領域1開關量邏輯控制2運動控制3過程控制4數據處理5通信連網3.6.2PLC的發(fā)展趨勢（1）從技術上看, PLC會向運算速度更快、存儲容量更大、效用更廣、性能更穩(wěn)定、性價比更高的方向發(fā)展。（2）從規(guī)模上看, PLC會進一步向超小型和超大型兩個方向發(fā)展。（3）從配套性上看, PLC產品會向品種更豐富、規(guī)格更齊備的方向發(fā)展。（4）從標準上看,PLC的通用信息

8、、設備特性、編程語言等向IEC1131標準的方向發(fā)展。（5）從網絡通信的角度看,PLC將向網絡化和通信的簡便化方向發(fā)展。教學后記：通過學習,了解PLC的基本情況。課 時 授 課 計 劃一、授課具體時間： 第 2 周 二、授課課題：第4章 FX系列PLC及其編程工具三、教學目的要求：（1）了解 FX系列PLC概述FX系列PLC（2）掌握PLC的基本組成 ,FX系列PLC的軟元件四、教學重點難點：（1）（重點）FX系列PLC的種類（2）（重點）PLC的基本組成由那些組成（3）（重點）（4）（難點）FX系列PLC的軟元件與傳統(tǒng)相比較后的轉換五、教學方法、用具：教學方法：多媒體教課教學用具：三角板六、

9、教學過程（包括教學內容、輔助手段、板書設計、課堂練習、教學進程時間分配、課外作業(yè)等）：第4章 FX系列可編程控制器4.1 FX系列可編程控制器概述4.1.1 三菱小型PLC的發(fā)展歷史4.1.2 FX系列型號的含義FX系列PLC型號名稱的含義如下：（1）系列序號：如1S,1N,2N等；（2）I/O總點數：10256；（3）單元類型：M為基本單元,E為I/O混合擴展單元與擴展模塊,EX為輸入專用擴展模塊,EY為輸出專用擴展模塊；（4）輸出形式：R為繼電器輸出,T為晶體管輸出,S為雙向晶閘管輸出；（5）電源的形式：4.1.3 FX系列PLC的一般技術指標FX系列PLC的一般技術指標包括基本性能指標、

10、輸入技術指標及輸出技術指標,其具體規(guī)定如表4-1、表4-2及表4-3所示。4.2 FX系列可編程控制器的子系列4.2.1 FX1S系列PLC4.2.2 FX1N系列PLC4.2.3 FX2N系列PLC4.2.4 FX2NC系列PLC 4.2.5 FX系列擴展單元、擴展模塊4.3 FX系列可編程控制器的基本組成4.3.1 硬件PLC硬件主要由中央處理單元、存儲器、輸入單元、輸出單元、電源單元、編程器、擴展接口、編程器接口和存儲器接口組成,其結構框圖如圖4-1所示。4.3.2軟件PLC是一種工業(yè)計算機,不光要有硬件,軟件也必不可少。 4.4 FX系列可編程控制器的軟元件4.4.1PLC的軟元件概述

11、PLC內部有許多具有不同效用的元件,實際上這些元件是由電子電路和存儲器組成的。4.4.2FX2N的軟元件1輸入繼電器（X）2輸出繼電器（Y）3輔助繼電器（M）4狀態(tài)繼電器S5定時器T6計數器C7數據寄存器（D）8變址寄存器9指針（P/I）指針（P/I）包括分支和子程序用的指針（P）以及中斷用的指針（I）。10常數常數K用來表示十進制常數,常數H用來表示十六進制常數。 4.5 FX系列可編程控制器的工作原理4.5.1 掃描工作方式PLC有運行（RUN）與停止（STOP）兩種基本的工作模式。1內部處理階段2通信服務階段3輸入處理階段4程序處理階段5輸出處理階段圖4-13 PLC的掃描工作過程外部負

12、載斷電,停止工作。PLC的輸入處理、程序處理和輸出處理的工作方式如圖4-13所示。循環(huán)掃描的工作方式是PLC的一大特點,也可以說PLC是“串行”工作的,這和傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)“并行”工作有質的區(qū)別,PLC的串行工作方式避免了繼電器控制系統(tǒng)中觸點競爭和時序失配的問題。4.5.2 掃描周期4.5.3 輸入/輸出滯后時間輸入/輸出滯后時間又稱系統(tǒng)響應時間,是指PLC的外部輸入信號發(fā)生變化的時刻至它控制的有關外部輸出信號發(fā)生變化的時刻之間的時間間隔,它由輸入電路濾波時間、輸出電路的滯后時間和因掃描工作方式產生的滯后時間這三部分組成。教學后記： 通過學習,了解PLC的軟元件。課 時 授 課 計 劃一、

13、授課具體時間： 第 3、4 周 二、授課課題：第5章基本邏輯指令及其應用 三、教學目的要求：（1）了解基本邏輯指令、 PLC的工作原理（2）掌握常用基本電路的程序設計PLC程序設計方法及技巧四、教學重點難點：（1）（重點）基本邏輯指令（2）（重點）PLC的工作原理（3）（重點）常用基本電路的程序設計（4）（難點）PLC程序設計方法及技巧五、教學方法、用具：教學方法：多媒體教課教學用具：三角板六、教學過程（包括教學內容、輔助手段、板書設計、課堂練習、教學進程時間分配、課外作業(yè)等）：第5章 基本邏輯指令及其應用5.1 基本邏輯指令5.1.1 邏輯取及驅動線圈指令LD/LDI/OUT 邏輯取及驅動線

14、圈指令如表5-1所示。1用法示例2使用注意事項3雙線圈輸出5.1.2觸點串、并聯(lián)指令AND/ANI/OR/ORI 觸點串、并聯(lián)指令如表5-2所示。2使用注意事項3連續(xù)輸出 如圖5-4（a）所示,OUT M1指令之后通過X1的觸點去驅動Y4,稱為連續(xù)輸出 5.1.3電路塊連接指令ORB/ANB1用法示例 電路塊連接指令的應用如圖5-5和圖5-6所示。5.1.4多重輸出電路指令MPS/MPD/MPP 多重輸出電路指令如表5-4所示。1用法示例 多重輸出電路指令的應用如圖5-7和圖5-8所示。2使用注意事項5.1.5置位與復位指令SET/RST 置位與復位指令如表5-5所示。1指令用法示例 指令用法

15、示例如圖5-9所示。2使用注意事項5.1.6脈沖輸出指令PLS/PLF 脈沖輸出指令如表5-6所示。1用法示例2使用注意事項5.1.7 脈沖式觸點指令LDP/LDF/ANP/ANF/ORP/ORF 脈沖式觸點指令如表5-7所示。1用法示例2使用注意事項5.1.8主控觸點指令MC/MCR 主控觸點指令如表5-8所示。1用法示例2使用注意事項5.1.9邏輯運算結果取反指令INV 邏輯運算結果取反指令如表5-9所示。5.1.10 空操作和程序結束指令 NOP/END 空操作和程序結束指令如表5-10所示。1空操作指令NOP2程序結束指令END PLC按照循環(huán)掃描的工作方式,首先進行輸入處理,然后進行

16、程序處理,當處理到END指令時,即進行輸出處理。5.2 梯形圖的基本規(guī)則1線圈右邊無觸點2觸點可串可并無限制3線圈不能重復使用4觸點水平不垂直5觸點多上并左6順序不同結果不同5.3 基本電路的編程電動機的起保停電路（1）控制要求 按下起動按鈕SB1,電動機起動運行,按下停止按鈕SB2,電動機停止運行。（2）輸入/輸出（I/O）分配 X0：SB1,X1：SB2（常開）,Y0：電動機（接觸器）。（3）梯形圖方案設計若要改為起動優(yōu)先,則梯形圖如圖5-21所示。2單臺電動機的兩地控制（1）控制要求 按下地點1的起動按鈕SB1或地點2的起動按鈕SB2均可起動電動機；按下地點1的停止按鈕SB3或地點2的停

17、止按鈕SB4均可停止電動機運行。（2）輸入/輸出分配X0：SB1,X1：SB2,X2：SB3（常開）,X3：SB4（常開）,Y0：電動機（接觸器）。（3）梯形圖方案設計3兩臺電動機的順序聯(lián)動控制（1）控制要求 電動機M1先起動（SB1）,電動機M2才能起動（SB2）。（2）輸入/輸出分配X0：電動機M1起動（SB1）,X1：電動機M2起動（SB2）,X2：電動機M1停止（SB3）,X3：電動機M2停止（SB4）；Y0：電動機M1（接觸器1）,Y1：電動機M2（接觸器2）。（3） 梯形圖方案設計 4定時器的應用（1）得電延時合（如圖5-24所示）（2）失電延時斷（如圖5-25所示）3）3臺電動機

18、順序起動 控制要求。電動機M1起動5s后電動機M2起動, 電動機M2起動5s后電動機M3起動；按下停止按鈕時,電動機無條件全部停止運行。 輸入/輸出分配。X1：起動按鈕,X0:停止按鈕,Y1：電動機M1,Y2：電動機M2,Y3：電動機M3。 梯形圖方案設計。5 計數器C的應用（如圖5-27所示）6振蕩電路 振蕩電路可以產生特定的通斷時序脈沖,它應用在脈沖信號源或閃光報警電路中。（1）定時器組成的振蕩電路一（如圖5-28所示）7振蕩電路的應用8定時器的延時擴展9兩計數器接力計數10單觸點的起動/停止控制教學后記： 通過學習,了解PLC的基本邏輯指令。要求同學們課后認真溫習,抄寫邏輯指令格式。課

19、時 授 課 計 劃一、授課具體時間： 第 5、6 周 第5章 二、授課課題：基本邏輯指令及其應用三、教學目的要求：（1）了解 PLC程序設計方法及技巧狀態(tài)轉移圖（2）掌握 步進順控指令及其編程方法四、教學重點難點：（1）（重點） PLC程序設計方法及技巧（2）（重點）狀態(tài)轉移圖（3）（重點）步進順控指令及其編程方法（4）（難點）五、教學方法、用具：教學方法：多媒體教課教學用具：三角板六、教學過程（包括教學內容、輔助手段、板書設計、課堂練習、教學進程時間分配、課外作業(yè)等）：5.4 梯形圖程序設計的技巧5.4.1 轉換法 轉換法就是將繼電器電路圖轉換成與原有效用相同的PLC內部的梯形圖。1基本方法

20、 根據繼電器電路圖來設計PLC的梯形圖時,關鍵是要抓住它們的一一對應關系,即控制效用的對應、邏輯效用的對應以及繼電器硬件元件和PLC軟件元件的對應。2轉換設計的步驟（1）了解和熟悉被控設備的工藝過程和機械的動作情況,根據繼電器電路圖分析和掌握控制系統(tǒng)的工作原理,這樣才能在設計和調試系統(tǒng)時心中有數。（2）確定PLC的輸入信號和輸出信號,畫出PLC的外部接線圖。（3）確定PLC梯形圖中的輔助繼電器（M）和定時器（T）的元件號。（4）根據上述對應關系畫出PLC的梯形圖。（5）根據被控設備的工藝過程和機械的動作情況以及梯形圖編程的基本規(guī)則,優(yōu)化梯形圖,使梯形圖既符合控制要求,又具有合理性、條理性和可靠

21、性。（6）根據梯形圖寫出其對應的指令表程序。3轉換法的應用 例1 圖5-35是三相異步電動機正反轉控制的繼電器電路圖,試將該繼電器電路圖轉換為效用相同的PLC的外部接線圖和梯形圖。解：（1）分析動作原理 （2）確定輸入/輸出信號 （3）畫出PLC的外部接線圖 （4）畫對應的梯形圖 （5）畫優(yōu)化梯形圖5.4.2邏輯法1基本方法 用邏輯法設計梯形圖,必須在邏輯函數表達式與梯形圖之間建立一種一一對應關系,即梯形圖中常開觸點用原變量（元件）表示,常閉觸點用反變量（元件上加一小橫線）表示。2設計的步驟（1）通過分析控制要求,明確控制任務和控制內容；（2）確定PLC的軟元件（輸入信號、輸出信號、輔助繼電器

22、M和定時器T）,畫出PLC的外部接線圖；（3）將控制任務、要求轉換為邏輯函數（線圈）和邏輯變量（觸點）,分析觸點與線圈的邏輯關系,列出真值表；（4）寫出邏輯函數表達式；（5）根據邏輯函數表達式畫出梯形圖；（6）優(yōu)化梯形圖。3邏輯法的應用 例3 用邏輯法設計三相異步電動機Y/降壓起動控制的梯形圖。解：（1）明確控制任務和控制內容 （2）確定PLC的軟元件,畫出PLC的外部接線圖 （3）列出真值表（4）列出邏輯函數表達式（5）畫出梯形圖（6）優(yōu)化梯形圖教學后記： 通過學習,了解PLC的梯形圖的畫法,規(guī)則。并熟悉常見電路的PLC轉換。課 時 授 課 計 劃一、授課具體時間： 第 7、8 周 二、授課

23、課題：第6章步進順控指令及其應用 三、教學目的要求：（1）了解狀態(tài)轉移圖（2）掌握步進順控指令及其編程方法四、教學重點難點：（1）（重點）狀態(tài)轉移圖（2）（重點）步進順控指令及其編程方法（3）（重點）（4）（難點）五、教學方法、用具：教學方法：多媒體教課教學用具：三角板六、教學過程（包括教學內容、輔助手段、板書設計、課堂練習、教學進程時間分配、課外作業(yè)等）：第6章 步進順控指令及其應用6.1 狀態(tài)轉移圖及步進順控指令6.1.1 流程圖 首先,還是來分析一下第5章的電動機循環(huán)正反轉控制的例子,其控制要求為：電動機正轉3s,暫停2s,反轉3s,暫停2s,如此循環(huán)5個周期,然后自動停止；運行中,可按

24、停止按鈕停止,熱繼電器動作也應停止。從上述的控制要求中,可以知道：電動機循環(huán)正反轉控制實際上是一個順序控制,整個控制過程可分為如下6個工序（也叫階段）：復位、正轉、暫停、反轉、暫停、計數； 每個階段又分別完成如下的工作（也叫動作）：初始復位、停止復位、熱保護復位,正轉、延時,暫停、延時,反轉、延時,暫停、延時,計數；各個階段之間只要條件成立就可以過渡（也叫轉移）到下一階段。因此,可以很容易地畫出電動機循環(huán)正反轉控制的工作流程圖,如圖6-1所示。6.1.2狀態(tài)轉移圖1狀態(tài)轉移圖 一是將流程圖中的每一個工序（或階段）用PLC的一個狀態(tài)繼電器來替代；二是將流程圖中的每個階段要完成的工作（或動作）用P

25、LC的線圈指令或效用指令來替代； 三是將流程圖中各個階段之間的轉移條件用PLC的觸點或電路塊來替代；四是流程圖中的箭頭方向就是PLC狀態(tài)轉移圖中的轉移方向。2設計狀態(tài)轉移圖的方法和步驟（1）將整個控制過程按任務要求分解,其中的每一個工序都對應一個狀態(tài)（即步）,并分配狀態(tài)繼電器。 電動機循環(huán)正反轉控制的狀態(tài)繼電器的分配如下：復位S0,正轉S20,暫停S21,反轉S22,暫停S23,計數S24。（2）搞清楚每個狀態(tài)的效用、作用。狀態(tài)的效用是通過PLC驅動各種負載來完成的,負載可由狀態(tài)元件直接驅動,也可由其他軟觸點的邏輯組合驅動。（3）找出每個狀態(tài)的轉移條件和方向,即在什么條件下將下一個狀態(tài)“激活”

26、。狀態(tài)的轉移條件可以是單一的觸點,也可以是多個觸點的串、并聯(lián)電路的組合。（4）根據控制要求或工藝要求,畫出狀態(tài)轉移圖。3狀態(tài)轉移和驅動的過程4狀態(tài)轉移圖的特點（1）可以將復雜的控制任務或控制過程分解成若干個狀態(tài)。（2）相對某一個具體的狀態(tài)來說,控制任務簡單了,給局部程序的編制帶來了方便。（3）整體程序是局部程序的綜合,只要搞清楚各狀態(tài)需要完成的動作、狀態(tài)轉移的條件和轉移的方向,就可以進行狀態(tài)轉移圖的設計。（4）這種圖形很容易理解,可讀性很強,能清楚地反映全部控制的工藝過程。6.1.3狀態(tài)繼電器6.1.4步進順控指令 FX系列PLC的步進順控指令有兩條：一條是步進觸點（也叫步進開始）指令STL（

27、Step Ladder）,一條是步進返回（也叫步進結束）指令RET。1STL指令 STL步進觸點指令用于“激活”某個狀態(tài),其梯形圖符號為 。2RET指令 RET指令用于返回主母線,其梯形圖符號為 。6.2 步進順控的編程方法6.2.1 狀態(tài)轉移圖的編程方法1狀態(tài)的三要素2編程方法3狀態(tài)轉移圖的理解6.2.2編程注意事項（1）與STL步進觸點相連的觸點應使用LD或LDI指令, （2）初始狀態(tài)可由其他狀態(tài)驅動,但運行開始時,必須用其他方法預先作好驅動,否則狀態(tài)流程不可能向下進行。如按圖6-2所示而設計的程序。（3）STL觸點可以直接驅動或通過別的觸點驅動Y、M、S、T等元件的線圈和應用指令。（4）

28、由于CPU只執(zhí)行活動步對應的電路塊,因此,使用STL指令時允許雙線圈輸出, （5）在步的活動狀態(tài)的轉移過程中,相鄰兩步的狀態(tài)繼電器會同時ON一個掃描周期,可能會引發(fā)瞬時的雙線圈問題。（6）并行流程或選擇流程中每一分支狀態(tài)的支路數不能超過8條,總的支路數不能超過16條。（7）若為順序不連續(xù)轉移（即跳轉）,不能使用SET指令進行狀態(tài)轉移,應改用OUT指令進行狀態(tài)轉移。（8）STL觸點右邊不能緊跟著使用入棧（MPS）指令。STL指令不能與MC、MCR指令一起使用。在FOR、NEXT結構中、子程序和中斷程序中,不能有STL程序塊,但STL程序塊中可允許使用最多4級嵌套的FOR、NEXT指令。 （9）需

29、要在停電恢復后繼續(xù)維持停電前的運行狀態(tài)時,可使用S500S899停電保持狀態(tài)繼電器。6.2.3 單流程狀態(tài)轉移圖的編程1單流程2編程方法和步驟（1）根據控制要求,列出PLC的I/O分配表,畫出I/O分配圖；2）將整個工作過程按工作步序進行分解,每個工作步序對應一個狀態(tài),將其分為若干個狀態(tài)；（3）理解每個狀態(tài)的效用和作用,即設計驅動程序；（4）找出每個狀態(tài)的轉移條件和轉移方向；（5）根據以上分析,畫出控制系統(tǒng)的狀態(tài)轉移圖；（6）根據狀態(tài)轉移圖寫出指令表。教學后記：通過學習,了解PLC的步進順控指令的使用。課 時 授 課 計 劃一、授課具體時間： 第 9、10 周 二、授課課題：第6章步進順控指令

30、及其應用 三、教學目的要求：（1）了解單流程的程序設計（2）掌握選擇性流程的程序設計四、教學重點難點：（1）（重點）單流程的程序設計（2）（重點）選擇性流程的程序設計（3）（重點）（4）（難點）五、教學方法、用具：教學方法：多媒體教課教學用具：三角板六、教學過程（包括教學內容、輔助手段、板書設計、課堂練習、教學進程時間分配、課外作業(yè)等）：6.3 單流程狀態(tài)轉移圖的編程1單流程2編程方法和步驟（1）根據控制要求,列出PLC的I/O分配表,畫出I/O分配圖；（2）將整個工作過程按工作步序進行分解,每個工作步序對應一個狀態(tài),將其分為若干個狀態(tài)；（3）理解每個狀態(tài)的效用和作用,即設計驅動程序；（4）找

31、出每個狀態(tài)的轉移條件和轉移方向；（5）根據以上分析,畫出控制系統(tǒng)的狀態(tài)轉移圖；（6）根據狀態(tài)轉移圖寫出指令表。3編程實例 例1 用步進順控指令設計某行車循環(huán)正反轉自動控制的程序。 控制要求為：送電等待信號顯示按起動按鈕正轉正轉限位停5s反轉反轉限位停7s返回到送電顯示狀態(tài)。 解：（1）I/O分配 根據控制要求,其I/O分配如圖6-7所示。（2）狀態(tài)轉移圖 （3）指令表 例3 用步進指令設計一個電鍍槽生產線的控制程序。 控制要求為：具有手動和自動控制效用,手動時,各動作能分別操作；自動時,按下啟動按鈕后,從原點開始按圖6-11所示的流程運行一周回到原點；圖中SQ1SQ4為行車進退限位開關,SQ5

32、、SQ6為吊鉤上、下限位開關。解：（1）I/O分配 X0：自動/手動轉換,X1：右限位,X2：第二槽限位,X3：第三槽限位,X4：左限位；X5：上限位,X6：下限位,X7：停止,X10：自動位起動,X11：手動向上,X12：手動向下,X13：手動向右,X14：手動向左,Y0：吊鉤上,Y1：吊鉤下,Y2：行車右行,Y3：行車左行,Y4：原點指示。（2）PLC的外部接線圖（如圖6-12所示）（3）系統(tǒng)程序（4）指令表程序6.4選擇性流程及其編程1選擇性流程程序的特點 由兩個及以上的分支程序組成的,但只能從中選擇一個分支執(zhí)行的程序,稱為選擇性流程程序。2選擇性分支的編程 6.4.2并行性流程及其編程

33、1并行性流程程序的特點 由兩個及以上的分支程序組成的,但必須同時執(zhí)行各分支的程序,稱為并行性流程程序。圖6-18是具有3個支路的并行性流程程序,其特點如下：2并行性分支的編程 3并行性匯合的編程4并行性流程程序編程注意事項（1）并行性流程的匯合最多能實現(xiàn)8個流程的匯合。（2）在并行分支、匯合流程中,不允許有圖6-19（a）的轉移條件,而必須將其轉化為圖6-19（b）后,再進行編程。5編程實例教學后記：通過學習,了解PLC的步進順控指令單流程,并行性流程,選擇性流程,以及混合性流程的基本情況。課 時 授 課 計 劃一、授課具體時間： 第 11 周 二、授課課題：第7章效用指令及其應用 三、教學目

34、的要求：（1）了解效用指令的基本規(guī)則（2）掌握效用指令四、教學重點難點：（1）（重點）效用指令的基本規(guī)則（2）（重點）效用指令的運用（3）（重點）（4）（難點）五、教學方法、用具：教學方法：多媒體教課教學用具：三角板六、教學過程（包括教學內容、輔助手段、板書設計、課堂練習、教學進程時間分配、課外作業(yè)等）：第7章 效用指令及其應用7.1 效用指令的基本規(guī)則7.1.1 效用指令的表示形式 其表現(xiàn)的形式如下： S叫做源操作數,其內容不隨指令執(zhí)行而變化,在可利用變址修改軟元件的情況下,用加“”符號的S表示,源的數量多時,用S1S2等表示。 D叫做目標操作數,其內容隨指令執(zhí)行而改變,如果需要變址操作時,

35、用加“”的符號D表示,目標的數量多時,用D1D2等表示。 n叫做其他操作數,既不作源操作數,又不作目標操作數,常用來表示常數或者作為源操作數或目標操作數的補充說明。可用十進制的K、十六進制的H和數據寄存器D來表示。在需要表示多個這類操作數時,可用n1、n2等表示,若具有變址效用,則用加“”的符號n表示。此外其他操作數還可用m來表示。7.1.2 數據長度和指令類型1數據長度 效用指令可處理l6位數據和32位數據,例如：2指令類型 FX系列PLC的效用指令有連續(xù)執(zhí)行型和脈沖執(zhí)行型兩種形式。 連續(xù)執(zhí)行型的如：上圖程序是連續(xù)執(zhí)行方式的例子,當X1為ON時,上述指令在每個掃描周期都被重復執(zhí)行一次。 脈沖

36、執(zhí)行型的如：7.1.3 操作數 操作數按效用分有源操作數、目標操作數和其他操作數；按組成形式分有位元件、字元件和常數。1位元件和字元件2位元件的組合3變址寄存器7.2 效用指令介紹7.2.1 程序流程指令 程序流程指令是與程序流程控制相關的指令,程序流程指令如表7-2所示。這里僅介紹常用的CJ、CALL、SRET、FEND指令。1跳轉指令CJ2子程序調用指令CALL和子程序返回指令SRET3主程序結束FEND7.2.2 傳送與比較指令 傳送與比較指令如表7-3所示。這里僅介紹CMP、ZCP、MOV 3條常用指令。1比較指令CMP2區(qū)間比較指令ZCP ZCP指令是將一個數據與兩個源數據進行比較的

37、指令。源數據S1.的值不能大于S2.的值,若S1.大于S2.的值,則執(zhí)行ZCP指令時,將S2.看作等于S1.。3傳送指令MOV 7.2.3 算術與邏輯運算指令 算術與邏輯運算指令包括算術運算和邏輯運算,共有10條指令,如表7-4所示。這里介紹ADD、SUB、MUL、DIV、INC、DEC、WAND、WOR、WXOR 9條指令。1BIN加法運算指令ADDADD指令的使用說明如下：教學后記：通過學習,了解PLC的效用指令,并能夠對一些簡單的控制系統(tǒng),進行效用指令的編程。課 時 授 課 計 劃一、授課具體時間： 第 12 周 二、授課課題：第8章特殊效用模塊及其應用 三、教學目的要求：（1）了解 模擬量處理模塊及其應用通信擴展板（2）掌握 CC-Link現(xiàn)場總線模塊 其它特殊效用模塊四、教學重點難點：（1）（重點） 模擬量處理模塊及其應用（2）（重點）通信擴展板及其應用（3）（重點） CC-Link現(xiàn)場總線模塊（4）（難點）其它特殊效用模塊五、教學方法、用具：教學方法：多媒體教課教學用具：三角板六、教學過程（包括教學內容、輔助手段、板書設計、課堂練習、教學進程時間分配、課外作業(yè)等）：8.1 模擬量處理模塊FX系列PLC常用的模擬量控制設備有模擬量擴展板（FX1N-2AD-BD、FX1