畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）基于三菱plc螞蝗橋交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、 畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目：題目：基于三菱基于三菱 plcplc 螞蝗橋交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)螞蝗橋交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 院院 ( (系系) )： 專專 業(yè)：業(yè)： 姓姓 名：名： 學(xué)學(xué) 號(hào)：號(hào)： 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： 年 月 日畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書學(xué)生姓名學(xué)號(hào)專 業(yè)院（系）畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目基于三菱 plc 螞蝗橋交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)任務(wù)與要求任務(wù):對(duì)此交通燈系統(tǒng)進(jìn)行合理的功能分析后，確定系統(tǒng)的模塊，進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，用三菱的 plc 進(jìn)行編寫。要求:本次設(shè)計(jì)運(yùn)用三菱 plc 進(jìn)行編程，并在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行仿真，分析結(jié)果，交通燈系統(tǒng)在各個(gè)模塊包括計(jì)時(shí)，轉(zhuǎn)換正常運(yùn)行。完成時(shí)間段年 月 日 至 年 月 日 共 1

2、0 周指導(dǎo)教師單位職稱院（系）審核意見畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)進(jìn)度計(jì)劃表日 期工 作 內(nèi) 容執(zhí) 行 情 況指導(dǎo)教師簽 字201011.82010.1115選題2010.11.15-2010.1122下達(dá)任務(wù)書201011.222010.12.14畢業(yè)設(shè)計(jì)初稿2010.12.14201012.28畢業(yè)設(shè)計(jì)二稿2010.12.282011.1.15準(zhǔn)備答辯20113.52011.3.6進(jìn)行答辯教師對(duì)進(jìn)度計(jì)劃實(shí)施情況總評(píng) 簽名 年 月 日 本表作評(píng)定學(xué)生平時(shí)成績(jī)的依據(jù)之一畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)中期檢查記錄表畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目:基于三菱 plc 螞蝗橋交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)學(xué)生姓名: 學(xué)號(hào)：專業(yè)：學(xué)生填寫指導(dǎo)教師姓名

3、:職稱:講師畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目工作量飽滿一般不夠畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目難度大適中不夠畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目涉及知識(shí)點(diǎn)豐富比較豐富較少畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)題目?jī)r(jià)值很有價(jià)值一般價(jià)值不大學(xué)生是否按計(jì)劃進(jìn)度獨(dú)立完成工作任務(wù)學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)工作進(jìn)度填寫情況指導(dǎo)次數(shù)學(xué)生工作態(tài)度認(rèn)真一般較差其他檢查內(nèi)容：存在問題及采取措施:檢查教師填寫檢查教師簽字: 年 月 日院（系）意見(加蓋公章): 年 月 日摘 要交通信號(hào)燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對(duì)于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果。為了實(shí)現(xiàn)交通道路的自動(dòng)控制管理，力求交通管理先進(jìn)性、科學(xué)化。用可編程控制器（plc）實(shí)現(xiàn)交通燈控制系統(tǒng)，以及該

4、系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計(jì)方法，實(shí)驗(yàn)證明該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，能夠有效地疏導(dǎo)交通，提高交通路口的通行能力。分析了現(xiàn)代城市交通控制與管理問題的現(xiàn)狀，結(jié)合交通的實(shí)際情況闡述了交通燈控制系統(tǒng)的工作原理，給出了一種簡(jiǎn)單實(shí)用的城市交通燈控制系統(tǒng)的 plc 設(shè)計(jì)方案。可編程序控制器在工業(yè)自動(dòng)化中的地位極為重要，廣泛的應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。隨著科技的發(fā)展，可編程控制器的功能日益完善，加上小型化、價(jià)格低、可靠性高，在現(xiàn)代工業(yè)中的作用更加突出。針對(duì)選題的路口交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，本文采用順序控制設(shè)計(jì)法中并行序列的順序功能圖設(shè)計(jì)方法，將各個(gè)方向的路燈并行控制，再以轉(zhuǎn)換為中心的方法將順序功能圖轉(zhuǎn)換為梯形圖，最后利用編程器將指令輸

5、入 plc 中進(jìn)行調(diào)試，最終實(shí)現(xiàn)交通燈的自動(dòng)控制。關(guān)鍵詞：交通燈控制系統(tǒng) plc 梯形圖 順序功能圖 自動(dòng)控制abstracttraffic lights appear, make traffic to effectively control for relieves traffic flow, improve traffic capacity, reduce the number of traffic accidents have obvious effect. in order to realize the traffic management, and strive to traffic

6、 management advanced and scientific. plc controlled traffic control system, and the system hardware and software design method, the experiment proved that the system is simple, economic and can be effectively relieves traffic, improve traffic intersection traffic capacity of. analyzes modern urban t

7、raffic control and management problems, based on the status of the traffic to the actual situation of traffic control system is expounded the working principle, this paper presents a simple and practical urban traffic control system of plc design scheme. programmable controller in industrial automat

8、ion the status is very important, widely used in various industries. with the development of science and technology, programmable controller function is increasingly perfect, plus miniaturization, low price, high reliability, the role in modern industry become more prominent。topics of the intersecti

9、on for traffic lights control system design, we use the sequential control design of parallel order of the sequence function chart design method, the street parallel control in all directions, then the method to convert the center into the ladder sequential function chart finally, the instruction in

10、put by the programmer to debug plc, the ultimate realization of automatic control of traffic lights.key word ：traffic light control system plc ladder sequential function chart automatic control目錄目錄第一章 緒論.1第一節(jié) plc 的基本概念和結(jié)構(gòu).1第二章 plc 的硬件與工作原理.4第一節(jié) plc 的硬件.4第三章 plc 程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ).7第一節(jié) plc 編程語言與編程結(jié)構(gòu).7第二節(jié) 順序控制梯形圖

11、的設(shè)計(jì)方法.10第四章 三菱公司 fx2n 型 plc 的使用.11第一節(jié) 三菱公司的 plc 產(chǎn)品及 fx2n.11第二節(jié) f-20p 簡(jiǎn)易編程器的使用.15第五章 螞蝗橋交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì).19第一節(jié) 選題及 plc 控制過程.19第二節(jié) 編程控制器 i/0 分配.22第三節(jié) 順序功能圖.23第四節(jié) 轉(zhuǎn)換為中心的梯形圖的設(shè)計(jì).24第五節(jié) 交通燈控制系統(tǒng)的編程指令.27第六節(jié) 程序調(diào)試.29結(jié)論.30參考文獻(xiàn).321第一章第一章 緒論緒論第一節(jié)第一節(jié) plc 的基本概和結(jié)構(gòu)的基本概和結(jié)構(gòu)一、plc 的的基本概念現(xiàn)代社會(huì)要求制造業(yè)對(duì)市場(chǎng)需求作出迅速反應(yīng)，生產(chǎn)出小批量、多品種、多規(guī)格、低成本和高

12、質(zhì)量的產(chǎn)品，為滿足這一要求，生產(chǎn)設(shè)備和自動(dòng)生產(chǎn)線的控制系統(tǒng)必須具備極高的可靠性和靈活性，可編程控制器（programmable logic controller）plc 正是順應(yīng)這一要求出現(xiàn)的，它是以微處理器為基礎(chǔ)的通用工業(yè)控制裝置。plc 應(yīng)用面廣、功能強(qiáng)大、使用方便，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在各種機(jī)械設(shè)備和生產(chǎn)過程的自動(dòng)控制系統(tǒng)中，plc 在其他領(lǐng)域，例如民用和家庭自動(dòng)化的應(yīng)用已得到了迅速的發(fā)展。它不僅是單機(jī)自動(dòng)化中應(yīng)用最廣的控制設(shè)備，在大型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)中也占有不可動(dòng)搖的地位，plc 應(yīng)用程度之廣、普及程度之高，是其他計(jì)算機(jī)控制設(shè)備無法比擬的。國際電工委員會(huì)（iec）對(duì) plc 作了如下定義：“

13、可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作指令、并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械和生產(chǎn)過程，可編程序控制器及其有關(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于使工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)”。由以上定義可以看出，plc 是一種用程序里改變控制功能的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，除了各種各樣的控制功能外，還有與其它計(jì)算機(jī)通和信聯(lián)網(wǎng)的功能。二、plc 的基本結(jié)構(gòu)plc 主要由 cpu 模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程器組成，如圖 1-1 所示。plc的特殊功能模塊用來完成某些特殊的任務(wù)

14、。1. cpu 模塊 、2cpu 主要由微處理器（cpu 芯片）和存儲(chǔ)器組成。在 plc 控制系統(tǒng)中，cpu 模塊相當(dāng)于認(rèn)得大腦和心臟，它不斷的采集輸入信號(hào)，執(zhí)行用戶程序，刷新系統(tǒng)輸出；存儲(chǔ)器用來存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)。并存入規(guī)定的寄存器中，同時(shí)，診斷電源 plc 內(nèi)部電路的圖 1-1plc 的組成工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯(cuò)誤等。進(jìn)入運(yùn)行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，去指揮有關(guān)的控制電路，與通用計(jì)算機(jī)一樣，主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，還有外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。它確定了進(jìn)行控制的規(guī)模、工作速度、內(nèi)

15、存容量等。內(nèi)存主要用于存儲(chǔ)程序及數(shù)據(jù)，是 plc 不可缺少的組成單元。cpu 的控制器控制 cpu 工作，由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。但工作節(jié)奏由震蕩信號(hào)控制。cpu 的運(yùn)算器用于進(jìn)行數(shù)字或邏輯運(yùn)算，在控制器指揮下工作。cpu 的寄存器參與運(yùn)算，并存儲(chǔ)運(yùn)算的中間結(jié)果，它也是在控制器指揮下工作。cpu雖然劃分為以上幾個(gè)部分，但 plc 中的 cpu 芯片實(shí)際上就是微處理器，由于電路的高度集成，對(duì) cpu 內(nèi)部的詳細(xì)分析已無必要，我們只要弄清它在 plc 中的功能與性能，能正確地使用它就夠了。cpu 模塊的外部表現(xiàn)就是它的工作狀態(tài)的種種顯示、種種接口及設(shè)定或控制開關(guān)。一般講，cpu 模塊總要

16、有相應(yīng)的狀態(tài)指示燈，如電源顯示、運(yùn)行顯示、故障顯示等。箱體式 plc 的主箱體也有這些顯示。它的總線接口，用于接 i/o 模板或底板， 、3有內(nèi)存接口，用于安裝內(nèi)存，有外設(shè)口，用于接外部設(shè)備，有的還有通訊口，用于進(jìn)行通訊。cpu 模塊上還有許多設(shè)定開關(guān)，用以對(duì) plc 作設(shè)定，如設(shè)定起始工作方式、內(nèi)存區(qū)等。2.i/o 模塊輸入（input）模塊和輸出（output）模塊簡(jiǎn)稱 i/o 模塊，他們相當(dāng)于人的眼、耳、鼻、手、腳，是聯(lián)系外部現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和 cpu 模塊的橋梁。plc 的對(duì)外功能，主要是通過各種 i/o 接口模塊與外界聯(lián)系的，按 i/o 點(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，i/o 模塊可多可少，但其最大

17、數(shù)受 cpu 所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或機(jī)架槽數(shù)限制。i/o 模塊集成了 plc 的 i/o 電路，其輸入暫存器反映輸入信號(hào)狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。3.編程器編程器是用來生成用戶程序，便用它來編輯、檢查、修改用戶程序，監(jiān)視用戶程序的執(zhí)行情況。手持式編程器不能直接輸入和編輯梯形圖，只能輸入好編輯指令表程序，因此又叫做指令編輯器。它的體積小，價(jià)格便宜，一般用來給小型的 plc編程，或者用與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和維護(hù)。4.電源plc 使用 ac 220v 電源或 dc 24v 電源。內(nèi)部的開關(guān)電源為各模塊提供不同等級(jí)的直流電源。小型的 plc 可以為輸入電路和外部的電子傳感器（例如接近開

18、關(guān)）提供 dc24v 電源，驅(qū)動(dòng) plc 負(fù)載的直流電源一般由用戶提供。5.plc 的通信聯(lián)網(wǎng)plc 具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能，它使 plc 與 plc 之間、plc 與上位計(jì)算機(jī)以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，實(shí)現(xiàn)分散集中控制?，F(xiàn)在幾乎所有的 plc 新產(chǎn)品都有通信聯(lián)網(wǎng)功能，它和計(jì)算機(jī)一樣具有 rs-232 接口，通過雙絞線、同軸電纜或光纜，可以在幾公里甚至幾十公里的范圍內(nèi)交換信息。當(dāng)然，plc 之間的通訊網(wǎng)絡(luò)是各廠家專用的，plc 與計(jì)算機(jī)之間的通訊，一些生產(chǎn)廠家采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線，并向標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議靠攏，這將使不同機(jī)型的 plc 之間、plc 與計(jì)算機(jī)之間可以方便地進(jìn)行通訊與

19、聯(lián)網(wǎng)。 、4第二章第二章 plc 的硬件與工作原理的硬件與工作原理第一節(jié)第一節(jié) plc 的硬件的硬件一、plc 的物理結(jié)構(gòu)根據(jù)硬件結(jié)構(gòu)的不同，可以將 plc 分為整體式、模塊式和混合式。1.整體式 plc整體式又叫做單元式或機(jī)箱式，它的體積小、價(jià)格低，對(duì)箱體式 plc，有一塊cpu 板、i/o 板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，當(dāng)然按 cpu 性能分成若干型號(hào)，并按i/o 點(diǎn)數(shù)又有若干規(guī)格。對(duì)模塊式 plc，有 cpu 模塊、i/o 模塊、內(nèi)存、電源模塊、底板或機(jī)架。無任哪種結(jié)構(gòu)類型的 plc，都屬于總線式開放型結(jié)構(gòu)，其 i/o 能力可按用戶需要進(jìn)行擴(kuò)展與組合。2.模塊式 plc大、中型 plc

20、一般采用模塊式結(jié)構(gòu)，它由機(jī)架和模塊組成，模塊插在模塊插座上，后者焊接在機(jī)架中的總線連接板上，有不同槽數(shù)的機(jī)架供用戶選用，如果一個(gè)機(jī)架容納不下選用的模塊，可以增設(shè)一個(gè)或數(shù)個(gè)擴(kuò)展機(jī)架，各機(jī)架之間用接口模塊和電纜相連。用戶可以選用不同檔次的 cpu 模塊、品種繁多的 i/o 模塊和特殊功能塊，對(duì)硬件配置的選擇余地較大，維修時(shí)更換模塊也很方便。3.cpu 模塊中的存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器分為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶程序存儲(chǔ)器，系統(tǒng)程序相當(dāng)于個(gè)人計(jì)算機(jī)中的操作系統(tǒng)，它使 plc 具有基本的智能，能完成 plc 設(shè)計(jì)者的規(guī)定的各種工作。系統(tǒng)程序由 plc 的生廠家設(shè)計(jì)并固定化在 rom（只讀存儲(chǔ)器）中，用戶不能讀取。用戶

21、程序由用戶設(shè)計(jì)，它使 plc 能完成用戶要球的特定功能，用戶程序存儲(chǔ)器的容量以字節(jié)（b）為單位。（1）.隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（ram）用戶可以用編程裝置讀出 ram 中的內(nèi)容，也可以將用戶程序?qū)懭?ram，因此 ram 、5又叫讀/寫存儲(chǔ)器。ram 的工作速度高、價(jià)格便宜、改寫方便。（2）.只讀存儲(chǔ)器（rom）rom 的內(nèi)容只能讀出，不能寫入。（3）.可以電檫出可編程的只讀存儲(chǔ)器（eeprom）s7-200 用 eeprom 來存儲(chǔ)用戶程序和長(zhǎng)期保存的重要數(shù)據(jù)。4.i/o 模塊各 i/o 點(diǎn)的通/斷狀態(tài)用發(fā)光二極管（led）顯示，plc 與外部接線的連接一般用接線端子，某些模塊使用可以拆卸的插座型端

22、子板，不需斷開端子板上的連接線，就可以迅速的更換模塊。輸入模塊：plc 通過輸入模塊來接收和采集輸入信號(hào)，通過輸出模塊控制接觸器、電磁閥、電磁鐵、調(diào)速裝置等執(zhí)行器，plc 控制的另一類外部負(fù)載是指示燈、數(shù)字顯示裝置和報(bào)警裝置等。輸入電路中設(shè)有 rc 濾波電路，以防止由于輸入觸點(diǎn)抖動(dòng)或外部干擾脈沖引起的錯(cuò)誤輸入信號(hào)。輸出模塊：輸出模塊的率放大元件有大功率晶體管和場(chǎng)效應(yīng)管（驅(qū)動(dòng)直流負(fù)載）、雙向可控硅（驅(qū)動(dòng)交流負(fù)載）和小型繼電器，繼電器可以驅(qū)動(dòng)交流負(fù)載或直流負(fù)載。輸出電流的典型值為 0.52a,負(fù)載電源由外部現(xiàn)場(chǎng)提供。5.plc 的工作原理可編程控制器是從繼電器控制系統(tǒng)發(fā)展而來的，它的梯形圖程序與繼

23、電器系統(tǒng)電路圖很相似，梯形圖中的某些編程元件也沿用了繼電器這一名稱，如輸入繼電器、輸出繼電器等等。這種用計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)的“軟繼電器”，與繼電器系統(tǒng)中的物理繼電器在功能上也有某些相似之處。繼電器在控制系統(tǒng)中有功率放大、電氣隔離、邏輯運(yùn)算的作用。plc 有兩種基本的工作狀態(tài)，即運(yùn)行（run）狀態(tài)與停止（stop）狀態(tài)。在運(yùn)行狀態(tài)，plc 通過執(zhí)行反映控制要求的用戶程序不實(shí)現(xiàn)控制功能。為了使 plc 的輸出及時(shí)地響應(yīng)隨時(shí)可能變化的輸入信號(hào)，用戶程序不是只執(zhí)行一次，而是反復(fù)不斷地重復(fù)執(zhí)行，直至 plc 停機(jī)或切換到 stop 工作狀態(tài)。除了執(zhí)行用戶程序之外，在每次循環(huán)過程中，plc 還要完成內(nèi)部處理、

24、通信處理等工作，一共有五個(gè)階段如圖 2-1所示。plc 的這種周而復(fù)始的循環(huán)工作方式稱為掃描工作方式。由于計(jì)算機(jī)執(zhí)行指 、6令的速度極高，從外部輸入-輸出關(guān)系來看，處理過程似乎是同時(shí)完成的。在內(nèi)部處理階段，plc 檢查 cpu 模塊內(nèi)部的硬件是否正常，將監(jiān)控定時(shí)器復(fù)位，以及完成別的一些內(nèi)部工作。在通信服務(wù)階段，plc 與別的帶微處理器的智能裝置通信，響應(yīng)編程器鍵入的命令，更新編程器的顯示內(nèi)容。當(dāng) plc 處于停止（stop）狀態(tài)時(shí)，只執(zhí)行以上的操作。plc 處于運(yùn)行（run）狀態(tài)時(shí)，還要完成另外三個(gè)階段的操作。在 plc 的存儲(chǔ)器中，設(shè)置了一片區(qū)域用來存放輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的狀態(tài)，它們分別稱為

25、輸入映象寄存器和輸出映象寄存器。plc 梯形圖中別的編程元件也有對(duì)應(yīng)的（a）run (b)stop映象存儲(chǔ)區(qū)，它們統(tǒng)稱為元件映象寄存器。plc 的用戶程序由若干條指令組成，指令在存儲(chǔ)器中按步序號(hào)順序排列。在沒有跳轉(zhuǎn)指令時(shí)，cpu 從第一條指令開始，逐條順序地執(zhí)行用戶程序，直到用戶程序結(jié)束之處。在程序執(zhí)行階段，當(dāng)執(zhí)行指令時(shí)，從輸入映象寄存器或別的元件映象寄存器中將有關(guān)編程元件的“0”/“1”狀態(tài)讀出來，并根據(jù)指令的要求執(zhí)行相應(yīng)的邏輯運(yùn)算，運(yùn)算的結(jié)果寫入到對(duì)應(yīng)的元件映象寄存器中。因此，各編程元件的映象寄存器（輸入映象寄存器除外）的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行而變化。讀取輸入執(zhí)行用戶程序處理通信請(qǐng)求自診斷檢查

26、改寫輸出讀取輸入處理通信請(qǐng)求自診斷檢查改寫輸出（a)（b)圖 2-1 掃描過程 、7第三章第三章 plcplc 程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)第一節(jié)第一節(jié) plc 編程語言與編程結(jié)構(gòu)編程語言與編程結(jié)構(gòu)現(xiàn)代的 plc 一般備有多種編程語言，供用戶使用。但不同廠家的 plc 的編程語言有很大的區(qū)別，用戶不得不學(xué)習(xí)多種編程語言和查找故障的方法。因此，iec（國際電工委員會(huì)）1994 年 5 月公布了可編程序控制器標(biāo)準(zhǔn)（iec1131）。該標(biāo)準(zhǔn)由以下 5 部分組成：通用信息、設(shè)備與測(cè)試要求、plc 的編程語言、用戶指南和通訊。由其制定的編程語言即滿足目前市場(chǎng)的要求，又適應(yīng)未來技術(shù)的發(fā)展。同時(shí)，iec1131

27、3圖 3-1plc 的編程語言詳細(xì)說明了句法、語義和下述 5 種 plc 編程語言如圖 3-1 所示。順序功能圖梯形圖功能塊圖指令表文本結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)中有兩種圖形語言梯形圖（ld）和功能塊圖（fbd），還有兩種文字語言指令表（il）和結(jié)構(gòu)文本（st），可以認(rèn)為順序功能圖（sfc）是一種結(jié)構(gòu)塊控制程序流程圖。1.順序功能圖（sfc）sfc 提供了一種組織程序的圖形方法，在 sfc 中可以用別的語言嵌套編程。步、轉(zhuǎn)換和動(dòng)作（action）是 sfc 中的三種主要元件（見圖 5）。步是一種邏輯塊，即對(duì)應(yīng)于特定的控制任務(wù)的編程邏輯；動(dòng)作是控制任務(wù)的獨(dú)立部分；轉(zhuǎn)換是從一個(gè)任 、8務(wù)到另一個(gè)任務(wù)的原因。作為梯形

28、圖語言，sfc 提供用戶了以上三種基本結(jié)構(gòu)（見圖 5）。在順序結(jié)構(gòu)中，cpu 首先反復(fù)執(zhí)行 1 中的動(dòng)作，直到轉(zhuǎn)換 1 變?yōu)椤?”狀態(tài)，cpu 才處理第 2 步。在選擇支路中，取決于哪一個(gè)轉(zhuǎn)換是活動(dòng)的，cpu 只執(zhí)行一條支路。在并行支路中，所有的支路被同時(shí)執(zhí)行。對(duì)于目前大多數(shù) plc 來說，sfc 還僅僅作為組織編程的工具使用，尚需用其它的編程語言（如梯形圖）將它轉(zhuǎn)換為 plc 可執(zhí)行的程序。因此，通常只是將 sfc 作為 plc 的輔助編程工具，而不是一種獨(dú)立的編程語言。2.梯形圖(ld)梯形圖是使用得最多的 plc 圖形編程語言，有時(shí)又被稱為電路或程序。它是一種軟件信息，是一種反映 plc

29、 的輸入輸出控制邏輯關(guān)系的程序軟件，它與傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)的梯形圖（硬件）電路不同，不是真正的物理（硬件）電路，一定不能把它們當(dāng)作硬件電路來看待。由于梯形圖與繼電器控制系統(tǒng)的電路圖很相似，具有直觀易懂的優(yōu)點(diǎn)，因此很容易被工廠熟悉繼電器控制的電氣技術(shù)人員掌握，特別適用于開頭量邏輯控制。iec1131-3 的梯形圖中除了線圈、常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)外，還允許增加功能和功能塊。3.梯形圖的主要特點(diǎn)（1）.plc 梯形圖是的某些編程元件沿用了繼電器這一名稱，如輸入繼電器、輸出繼電器、內(nèi)部輔助繼電器等。但是它們不是真實(shí)物理繼電器（即硬件繼電器），而是在軟件中使用的編程元件。（2）.梯形圖兩側(cè)的垂直公共線稱

30、為公共母線（bus bar）。在分析梯形圖的邏輯關(guān)系時(shí)，為了借用繼電器電路圖的分析方法，可以想象左右兩側(cè)母線之間有一個(gè)左正右負(fù)的直流電源電壓。當(dāng)圖 6 中的觸點(diǎn) 1、2 接通時(shí)，可假設(shè)“概念電流”或“能流”（power flow）從左向右流動(dòng)，這一方向與執(zhí)行用戶程序時(shí)的邏輯運(yùn)算的順序一致。能流的方向只能從左向右流動(dòng)，因此圖 6 中（a）圖應(yīng)改為圖（b）所示的等效電路。（3）.根據(jù)梯形圖中各觸點(diǎn)的狀態(tài)和邏輯關(guān)系，求出與圖中各線圈對(duì)應(yīng)的編程 、9元件的狀態(tài)，稱為梯形圖的邏輯解算。邏輯運(yùn)算是按梯形圖中從上到下、從左到右的順序進(jìn)行的。解算的結(jié)果立即可以被后面的邏輯解算所利用。邏輯結(jié)算是根據(jù)輸入映象寄存

31、器中的值，而不是根據(jù)解算瞬時(shí)外部輸入觸點(diǎn)的狀態(tài)來進(jìn)行的。（4）.梯形圖中的線圈應(yīng)放在最右邊，如圖 3.2 所示。（a）的電路應(yīng)改為圖7（b）中的電路。（5）.梯形圖中各編程元件的常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)均可無限次的使用。4.梯形圖經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法：（1）.可根據(jù)原有的繼電邏輯控制圖進(jìn)行轉(zhuǎn)化設(shè)計(jì)；（2）.沒有固定的方法和步驟可遵循，試探性和隨意性強(qiáng)；（3）.由于需要中間變量完成記憶聯(lián)鎖互鎖，需要考慮的因素很多；（4）.設(shè)計(jì)耗時(shí)長(zhǎng)，且修改麻煩；5.梯形圖編規(guī)則：（1）.每個(gè)繼電器的線圈和它的觸點(diǎn)均用同一編號(hào)，每個(gè)元件的觸點(diǎn)使用時(shí)沒有數(shù)量限制。（2）.梯形圖每一行都是從左邊開始，線圈接在最右邊（線圈右邊不允許

32、再有接觸點(diǎn)），如圖 3-2 所示。 (a） (b）圖 3-2 梯形圖的形式 (a）錯(cuò)誤 (b）正確（3）.線圈不能直接接在左邊母線上。（4）.在一個(gè)程序中，同一編號(hào)的線圈如果使用兩次，稱為雙線圈輸出，它很容易引起誤操作，應(yīng)盡量避免。圖 3-3 錯(cuò)誤梯形圖 、10（5）.在梯形圖中沒有真實(shí)的電流流動(dòng)，為了便于分析 plc 的周期掃描原理和邏輯上的因果關(guān)系，假定在梯形圖中有“電流”流動(dòng)，這個(gè)“電流”只能在梯形圖中單方向流動(dòng)即從左向右流動(dòng)，層次的改變只能從上向下。如圖 3-3 所示。6.功能塊圖(fbd)這是一種類似于數(shù)字邏輯電路的編程語言，具有數(shù)字電路基礎(chǔ)的人很容易掌握。該編程語言用類似與門、或門

33、的方框來表示邏輯運(yùn)算關(guān)系，方框的左側(cè)為邏輯運(yùn)算輸入變量，右側(cè)為輸出變量，輸入端、輸出端的小圓圈表示“非”運(yùn)算，信號(hào)是自左向右流運(yùn)的。像 sfc 一樣，功能塊圖 fbd 也是一種圖形語言，在 fbd 中也允許嵌入別的語言（如梯形圖、指令表和結(jié)構(gòu)文本）。第二節(jié)第二節(jié) 順序控制梯形圖的設(shè)計(jì)方法順序控制梯形圖的設(shè)計(jì)方法一、起保停電路的編程方式根據(jù)順序功能圖設(shè)計(jì)梯形圖時(shí)，可以用為存儲(chǔ)器位 m 來代表步，某一步為活動(dòng)步時(shí)，對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器位為 1 狀態(tài)，某一轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)時(shí)，改轉(zhuǎn)換的后續(xù)步為活動(dòng)步，前級(jí)步變?yōu)樗啦?。起保停電路僅僅使用與觸電和線圈有關(guān)的指令，設(shè)計(jì)起保停電路的關(guān)鍵是找出它的啟動(dòng)條件和停止條件。根據(jù)轉(zhuǎn)換實(shí)

34、現(xiàn)的基本規(guī)則，轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的基本條件是前級(jí)步為活動(dòng)步，并且滿足相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件，該步才為 1 狀態(tài)，并且后續(xù)步為死步。 對(duì)于并行序列，如果某一步的前面有 n 個(gè)轉(zhuǎn)換（即有 n 個(gè)分支進(jìn)入該步），則代表該步的輔助繼電器的啟動(dòng)電路有 n 條支路并聯(lián)而成，各支路由某一前級(jí)步對(duì)應(yīng)的輔助繼電器的常開觸點(diǎn)與相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)或電路串聯(lián)而成。二、以轉(zhuǎn)換為中心的編程方式在順序功能圖中，如果某一轉(zhuǎn)換所有的前級(jí)步都是活動(dòng)步并且滿足相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件，則轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)。在以轉(zhuǎn)換為中心的編程方法中，將改轉(zhuǎn)換所有前級(jí)步對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器位的常開觸點(diǎn)與轉(zhuǎn)換對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)或電路串聯(lián)，該串聯(lián)電路即為起保停電路的啟動(dòng)電路，用它作為使所有后續(xù)步對(duì)應(yīng)

35、的存儲(chǔ)器位置位，和所有前級(jí)步對(duì)應(yīng)的前級(jí)步對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器位 、11復(fù)位。 、12第四章第四章 三菱公司三菱公司 fx2nfx2n 型型 plcplc 的使用的使用第一節(jié)第一節(jié) 三菱公司的三菱公司的 plc 產(chǎn)品及產(chǎn)品及 fx2n一、fx2n 系列 plc 的指令系統(tǒng)簡(jiǎn)介（1）.fx2n 系列 plc 的指令可分為兩大類：基本邏輯指令：又稱為通用邏輯指令，是 plc 中最基本的編程語言，用于開關(guān)量 i/o 的控制系統(tǒng)的梯形圖程序設(shè)計(jì)，共二十條。掌握了它們也就初步掌握了 plc的使用方法，基本上就能滿足開關(guān)量邏輯控制系統(tǒng)的編程了。特殊功能指令：共 87 條，可用于編制特殊程序，如高速 i/o 處理、數(shù)

36、據(jù)傳輸、計(jì)數(shù)器的特殊用法、算術(shù)運(yùn)算和模擬量控制等。（2）.fx2n 系列 plc 的基本邏輯指令又分為四大類：作用于觸點(diǎn)的指令：ld/ldi、and/ani、or/ori 等。作用于線圈的指令：out。數(shù)據(jù)處理指令：如 s/r、rst、sft、mc/mcr、pls、sft、cjp/ejp 等。獨(dú)立使用的指令：如 anb、orb、end 等。二、fx2n 的編程元件fx 系列產(chǎn)品，它內(nèi)部的編程元件，也就是支持該機(jī)型編程語言的軟元件，按通俗叫法分別稱為繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等，但它們與真實(shí)元件有很大的差別，一般稱它們?yōu)椤败浝^電器”。這些編程用的繼電器，它的工作線圈沒有工作電壓等級(jí)、功耗大小和電磁慣

37、性等問題；觸點(diǎn)沒有數(shù)量限制、沒有機(jī)械磨損和電蝕等問題。它在不同的指令操作下，其工作狀態(tài)可以無記憶，也可以有記憶，還可以作脈沖數(shù)字元件使用。一般情況下，x 代表輸入繼電器，y 代表輸出繼電器，m 代表輔助繼電器，spm 代表專用輔助繼電器，t 代表定時(shí)器，c 代表計(jì)數(shù)器，s 代表狀態(tài)繼電器，d 代表數(shù)據(jù)寄存器，mov 代表傳輸?shù)取］斎肜^電器（x）plc 的輸入端子是從外部開關(guān)接受信號(hào)的窗口，plc 內(nèi)部與輸入端子連接的輸入繼電器 x 是用光電隔離的電子繼電器，它們的編號(hào)與接線端子編號(hào)一致（按八進(jìn) 、13制輸入），線圈的吸合或釋放只取決于 plc 外部觸點(diǎn)的狀態(tài)。內(nèi)部有常開/常閉兩種觸點(diǎn)供編程時(shí)隨

38、時(shí)使用，且使用次數(shù)不限。輸入電路的時(shí)間常數(shù)一般小于 10ms。各基本單元都是八進(jìn)制輸入的地址，輸入為 x000 x007，x010 x017，x020 x027 。它們一般位于機(jī)器的上端。輸出繼電器（y） plc 的輸出端子是向外部負(fù)載輸出信號(hào)的窗口。輸出繼電器的線圈由程序控制，輸出繼電器的外部輸出主觸點(diǎn)接到 plc 的輸出端子上供外部負(fù)載使用，其余常開/常閉觸點(diǎn)供內(nèi)部程序使用。輸出繼電器的電子常開/常閉觸點(diǎn)使用次數(shù)不限。輸出電路的時(shí)間常數(shù)是固定的 。各基本單元都是八進(jìn)制輸出，輸出為 y000 y007，y010y017，y020y027 。它們一般位于機(jī)器的下端。輔助繼電器（m）plc 內(nèi)有

39、很多的輔助繼電器，其線圈與輸出繼電器一樣，由 plc 內(nèi)各軟元件的觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)。輔助繼電器也稱中間繼電器，它沒有向外的任何聯(lián)系，只供內(nèi)部編程使用。它的電子常開/常閉觸點(diǎn)使用次數(shù)不受限制。但是，這些觸點(diǎn)不能直接驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載，外部負(fù)載的驅(qū)動(dòng)必須通過輸出繼電器來實(shí)現(xiàn)。如圖 4-1 所示，它只起到一個(gè)自鎖的功能。在 fx2n 中普遍途采用 m0m499，共 500 點(diǎn)輔助繼電器，其地址號(hào)按十進(jìn)制編號(hào)。輔助繼電器中還有一些特殊的輔助繼電器，如掉電繼電器、保持繼電器等，在這里就不一一介紹了。 x000 x001 m3圖 4-1 繼電器自鎖定時(shí)器（t）在 plc 內(nèi)的定時(shí)器是根據(jù)時(shí)鐘脈沖的累積形式，當(dāng)所計(jì)時(shí)間達(dá)

40、到設(shè)定值時(shí)，其輸出觸點(diǎn)動(dòng)作，時(shí)鐘脈沖有 1ms、10ms、100ms。定時(shí)器可以用用戶程序存儲(chǔ)器內(nèi)的常數(shù) k 作為設(shè)定值，也可以用數(shù)據(jù)寄存器（d）的內(nèi)容作為設(shè)定值。在后一種情況下，一般使用有掉電保護(hù)功能的數(shù)據(jù)寄存器。即使如此，若備用電池電壓降低時(shí)，定時(shí)m3 、14器或計(jì)數(shù)器往往會(huì)發(fā)生誤動(dòng)作。定時(shí)器通道范圍如下：100 ms 定時(shí)器 t0t199， 共 200 點(diǎn)，設(shè)定值：0.1 3276.7 秒；10 ms 定時(shí)器 t200tt245，共 46 點(diǎn)，設(shè)定值：0.01327.67 秒；1 ms 積算定時(shí)器 t245t249，共 4 點(diǎn)，設(shè)定值：0.00132.767 秒；100 ms 積算定時(shí)器

41、 t250t255，共 6 點(diǎn)，設(shè)定值：0.13276.7 秒；定時(shí)器指令符號(hào)及應(yīng)用如圖 4-2 所示。 x000 k123 t20 圖 4-2 定時(shí)器當(dāng)定時(shí)器線圈 t200 的驅(qū)動(dòng)輸入 x000 接通時(shí)，t200 的當(dāng)前值計(jì)數(shù)器對(duì) 10 ms 的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行累積計(jì)數(shù)，當(dāng)前值與設(shè)定值 k123 相等時(shí)，定時(shí)器的輸出接點(diǎn)動(dòng)作，即輸出觸點(diǎn)是在驅(qū)動(dòng)線圈后的 1.23 秒（10 * 123ms = 1.23s）時(shí)才動(dòng)作，當(dāng) t200 觸點(diǎn)吸合后，y000 就有輸出。當(dāng)驅(qū)動(dòng)輸入 x000 斷開或發(fā)生停電時(shí)，定時(shí)器就復(fù)位，輸出觸點(diǎn)也復(fù)位。每個(gè)定時(shí)器只有一個(gè)輸入，它與常規(guī)定時(shí)器一樣，線圈通電時(shí)，開始計(jì)時(shí)；斷

42、電時(shí)，自動(dòng)復(fù)位，不保存中間數(shù)值。定時(shí)器有兩個(gè)數(shù)據(jù)寄存器，一個(gè)為設(shè)定值寄存器，另一個(gè)是現(xiàn)時(shí)值寄存器，編程時(shí)，由用戶設(shè)定累積值。如果是積算定時(shí)器，它的符號(hào)接線如圖所示 4-3。 x001 x002 圖 4-3 復(fù)位定時(shí)器線圈 t250 的驅(qū)動(dòng)輸入 x001 接通時(shí)，t250 的當(dāng)前值計(jì)數(shù)器對(duì) 100 ms 的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行累積計(jì)數(shù)，當(dāng)該值與設(shè)定值 k345 相等時(shí)，定時(shí)器的輸出觸點(diǎn)動(dòng)作。在rstt250t250endy000t20 、15計(jì)數(shù)過程中，即使輸入 x001 在接通或復(fù)電時(shí)，計(jì)數(shù)繼續(xù)進(jìn)行，其累積時(shí)間為34.5s（100 ms*345=34.5s）時(shí)觸點(diǎn)動(dòng)作。當(dāng)復(fù)位輸入 x002 接通，定時(shí)

43、器就復(fù)位，輸出觸點(diǎn)也復(fù)位。計(jì)數(shù)器（c）fx2n 中的 16 位增計(jì)數(shù)器，是 16 位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，它是在計(jì)數(shù)信號(hào)的上升沿進(jìn)行計(jì)數(shù)，它有兩個(gè)輸入，一個(gè)用于復(fù)位，一個(gè)用于計(jì)數(shù)。每一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖上升沿使原來的數(shù)值減 1，當(dāng)現(xiàn)時(shí)值減到零時(shí)停止計(jì)數(shù)，同時(shí)觸點(diǎn)閉合。直到復(fù)位控制信號(hào)的上升沿輸入時(shí)，觸點(diǎn)才斷開，設(shè)定值又寫入，再又進(jìn)入計(jì)數(shù)狀態(tài)。其設(shè)定值在 k1k32767 范圍內(nèi)有效。設(shè)定值 k0 與 k1 含義相同，即在第一次計(jì)數(shù)時(shí)，其輸出觸點(diǎn)就動(dòng)作。通用計(jì)數(shù)器的通道號(hào)：c0 c99，共 100 點(diǎn)。保持用計(jì)數(shù)器的通道號(hào)：c100c199，共 100 點(diǎn)。通用與掉電保持用的計(jì)數(shù)器點(diǎn)數(shù)分配，可由參數(shù)設(shè)置而隨

44、意更改。如圖 4-4 所示。 x010 x011 k 計(jì)數(shù)器 c0圖 4-4 計(jì)數(shù)器由計(jì)數(shù)輸入 x011 每次驅(qū)動(dòng) c0 線圈時(shí)，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值加 1。當(dāng)?shù)?10 次執(zhí)行線圈指令時(shí)，計(jì)數(shù)器 c0 的輸出觸點(diǎn)即動(dòng)作。之后即使計(jì)數(shù)器輸入 x011 再動(dòng)作，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值保持不變。當(dāng)復(fù)位輸入 x010 接通（on）時(shí)，執(zhí)行 rst 指令，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值為 0，輸出接點(diǎn)也復(fù)位。應(yīng)注意的是，計(jì)數(shù)器 c100c199，即使發(fā)生停電，當(dāng)前值與輸出觸點(diǎn)的動(dòng)作狀態(tài)或復(fù)位狀態(tài)也能保持。rstc 0y000c0 、16數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器是計(jì)算機(jī)必不可少的元件，用于存放各種數(shù)據(jù)。fx2n 中每一個(gè)數(shù)據(jù)寄存器都是 1

45、6bit（最高位為正、負(fù)符號(hào)位），也可用兩個(gè)數(shù)據(jù)寄存器合并起來存儲(chǔ) 32 bit 數(shù)據(jù)（最高位為正、負(fù)符號(hào)位）。通用數(shù)據(jù)寄存器 d 通道分配 d 0d199，共 200 點(diǎn)。只要不寫入其他數(shù)據(jù)，已寫入的數(shù)據(jù)不會(huì)變化。但是，由 runstop 時(shí)，全部數(shù)據(jù)均清零。（若特殊輔助繼電器 m8033 已被驅(qū)動(dòng)，則數(shù)據(jù)不被清零）。停電保持用寄存器 通道分配 d200d511，共 312 點(diǎn)，或 d200d999，共 800點(diǎn)（由機(jī)器的具體型號(hào)定）?；旧贤ㄓ脭?shù)據(jù)寄存器。除非改寫，否則原有數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，不論電源接通與否，plc 運(yùn)行與否，其內(nèi)容也不變化。然而在二臺(tái) plc 作點(diǎn)對(duì)的通信時(shí)，d490d50

46、9 被用作通信操作。文件寄存器通道分配 d1000d2999，共 2000 點(diǎn)。文件寄存器是在用戶程序存儲(chǔ)器（ram、eeprom、eprom）內(nèi)的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)，以500 點(diǎn)為一個(gè)單位，最多可在參數(shù)設(shè)置時(shí)到 2000 點(diǎn)。用外部設(shè)備口進(jìn)行寫入操作。在 plc 運(yùn)行時(shí)，可用 bmov 指令讀到通用數(shù)據(jù)寄存器中，但是不能用指令將數(shù)據(jù)寫入文件寄存器。用 bmov 將 數(shù)據(jù)寫入 ram 后，再從 ram 中讀出。將數(shù)據(jù)寫入 eeprom 盒時(shí)，需要花費(fèi)一定的時(shí)間，務(wù)必請(qǐng)注意。ram 文件寄存器 通道分配 d6000d7999，共 2000 點(diǎn)。驅(qū)動(dòng)特殊輔助繼電器 m8074，由于采用掃描被禁止，上述的數(shù)

47、據(jù)寄存器可作為文件寄存器處理，用 bmov 指令傳送數(shù)據(jù)（寫入或讀出）。特殊用寄存器通道分配 d8000d8255，共 256 點(diǎn)。是寫入特定目的的數(shù)據(jù)或已經(jīng)寫入數(shù)據(jù)寄存器，其內(nèi)容在電源接通時(shí)，寫入初始化值（一般先清零，然后由系統(tǒng) rom 來寫入）。第二第二節(jié)節(jié) f-20p 簡(jiǎn)易編程器的使用簡(jiǎn)易編程器的使用開機(jī)顯示：program modemonline (pc) 聯(lián)機(jī)；offline (hpp) 脫機(jī)； 、171.hpp 操作面板功能鍵【rd/wr】,讀出/寫入；【ins/del】,插入/刪除；【mnt/test】,監(jiān)視/測(cè)試；各功能鍵交替起作用，按一次時(shí)選擇第一個(gè)功能，再按一次，則選擇第二

48、個(gè)功能。其它鍵【other】,在任何狀態(tài)下按此鍵，顯示方式菜單（項(xiàng)目單）。安裝rom 寫入模塊時(shí)，在脫機(jī)方式菜單上進(jìn)行項(xiàng)目選擇。清除鍵【clear】,如在按【go】鍵前（即確認(rèn)前）按此鍵，則清除鍵入的數(shù)據(jù)。此鍵也可以用于清除顯示屏上的出錯(cuò)信息或恢復(fù)原來的畫面。幫助鍵【help】,顯示應(yīng)用指令一覽表。在監(jiān)視時(shí)，進(jìn)行十進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換。空格鍵【sp】,在輸入時(shí)，用此鍵指定元件號(hào)和常數(shù)。步序鍵【step】,用此鍵設(shè)定步序號(hào)。光標(biāo)鍵【】、【】,用此鍵移動(dòng)光標(biāo)和提示符，指定當(dāng)前元件的前一個(gè)或后一個(gè)元件，作行滾動(dòng)。執(zhí)行鍵【go】,此鍵用于指令的確認(rèn)、執(zhí)行，顯示后面的畫面（滾動(dòng)）和再搜索。指令、元件

49、號(hào)、數(shù)字鍵，上部為指令，下部為元件符號(hào)或數(shù)字。上、下部的功能是根據(jù)當(dāng)前所執(zhí)行的操作自動(dòng)進(jìn)行切換。下部的元件符號(hào)【z/v】、【k/h】、【p/i】交替起作用。2.hpp 主要功能操作手持編程器 hpp 復(fù)位：rst+go；程序刪除：plc 處于 stop 狀態(tài)。逐條刪除：讀出程序，逐條刪除用光標(biāo)指定的指令或指針，基本操作：【讀出程序】【ins】【del】【】、【】【go】。指定范圍的刪除：【ins】【del】【step】【步序號(hào)】【sp】【step】【步序號(hào)】【go】。元件監(jiān)控：【mnt】【sp】【元件符號(hào)】【元件號(hào)】【go】 、18【】、【】。強(qiáng)制 on/off：pc 狀態(tài)：run、stop元

50、件的強(qiáng)制 on/off，先進(jìn)行元件監(jiān)控，而后進(jìn)行測(cè)試功能?！緈nt】【sp】【元件符號(hào)】【元件號(hào)】【go】【test】【set】/【rst】。其中【set】為強(qiáng)制 on，【rst】為強(qiáng)制 off。注意：在 plc 為 run 運(yùn)行時(shí)，可能會(huì)使強(qiáng)制失效，為驗(yàn)證強(qiáng)制輸出，最好 plc 為 stop。程序的寫入：【rd/wr】【指令】【元件號(hào)】【go】。計(jì)時(shí)器寫入：【rd/wr】【out】【t】【sp】【k】【延時(shí)時(shí)間值】【go】。程序的插入：plc 處于 stop 狀態(tài)。讀出程序【ins】指令的插入【go】。聯(lián)機(jī)方式菜單有 7 個(gè)項(xiàng)目：方式切換、程序檢查、存儲(chǔ)盒傳送、參數(shù)設(shè)置、元件變換、蜂鳴器音量

51、調(diào)整、鎖存清除。（1）.方式切換：由聯(lián)機(jī)方式切換到脫機(jī)方式。按【go】鍵，進(jìn)行聯(lián)機(jī)脫機(jī)方式切換。按【clear】鍵返回方式菜單。（2）.程序檢查：程序檢查時(shí)，分“有錯(cuò)”和“無錯(cuò)”兩種情況。有錯(cuò)時(shí)，顯示有錯(cuò)的步序號(hào)，出錯(cuò)信息和出錯(cuò)代碼。有錯(cuò)或無錯(cuò)時(shí)，只要按【clear】或【other】鍵，則顯示方式菜單。（3）.存儲(chǔ)盒的傳送：plc 停止?fàn)顟B(tài)；用【】、【】鍵，使光標(biāo)對(duì)準(zhǔn)所選項(xiàng)目，然后按【go】。說明：fxromeeprom 時(shí)，應(yīng)將 eeprom 盒內(nèi)的保護(hù)開關(guān)置于 off；4k 或 8k 的程序，不能從存儲(chǔ)盒傳送到內(nèi)部 ram（顯示“pc para.error）。正確傳送后，顯示“comple

52、ted”。（4）.參數(shù)設(shè)定： 、19參數(shù)設(shè)定包括：缺省值（default values）、存儲(chǔ)器容量、鎖存范圍、文件寄存器的設(shè)定和關(guān)鍵字登記。（5）.元件變換：plc 停止?fàn)顟B(tài)；此操作可以在同一類元件內(nèi)進(jìn)行元件號(hào)變換。執(zhí)行此操作時(shí)，程序中的該元件號(hào)全部被置換（包括在 end 指令后的該元件號(hào)）。（6）.蜂鳴器音量調(diào)整：plc 停止?fàn)顟B(tài)；利用【】、【】鍵調(diào)整顯示條的長(zhǎng)度，條越長(zhǎng)，音量越大，音量分 10 級(jí)，用【other】或【clear】鍵，返回方式菜單。（7）.鎖存清除：plc 停止?fàn)顟B(tài)；注意：程序存儲(chǔ)器為 eprom 時(shí)，此操作不能用來進(jìn)行文件寄存器的清除。程序?yàn)?eeprom 時(shí)，存儲(chǔ)器保

53、護(hù)開關(guān)處于 off 位置，才能進(jìn)行文件寄存器的清除。文件寄存器以外的元件，無論存儲(chǔ)器的形式為 ram、eprom、eeprom 中任何一種，其鎖存清除均有效。 、20第五章第五章 螞蝗橋交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)螞蝗橋交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)第一節(jié)第一節(jié) 選題及選題及 plc 控制過程控制過程圖 5-1 螞蝗橋交通燈如圖 5-1 所示,在 t 字路口的東西、東面、南面、主干道上裝設(shè)紅燈、綠燈和黃燈輛，人行斑馬線上裝設(shè)紅、綠燈控制行人。其控制過程為：從西面到南面，東面到西面，南面到東面的車輛，只會(huì)受到人行紅綠燈的影響，當(dāng)人行道亮紅燈的時(shí)候，從西面到南面，東面到西面，南面到東面的車輛可以一直行走，反之則停下,具

54、體控制為:西到東的綠燈亮 20s,黃燈亮 3s紅燈亮 68s 西到南的綠燈亮 68s,黃燈亮 3s,紅燈亮 20s。南到西的紅燈亮 23s,綠燈亮 27s,黃燈亮 3s,紅燈亮 38s，南到東的綠燈亮 68s 黃燈亮 3s,紅燈亮 20s。東到南的綠燈亮 68s,黃燈亮 3s,紅燈亮 20s。東到南的紅燈亮 53s,綠燈亮 15s,黃燈亮 3s,紅燈亮 20s。 、21該系統(tǒng)屬于連續(xù)循環(huán)工作的控制系統(tǒng)，要求系統(tǒng)啟動(dòng)后能夠周期性地連續(xù)循環(huán)工作，故系統(tǒng)中設(shè)置兩個(gè)輸入信號(hào)分別控制系統(tǒng)的啟動(dòng)和停止。plc 選用三菱 fx2n。分析系統(tǒng)的控制模型可以看出，故整個(gè)控制系統(tǒng)需設(shè)置兩個(gè)輸入接口：x1 接啟動(dòng)輸

55、入開關(guān) sb1，x5 接停止輸入開關(guān) sb2；再設(shè)置 13 個(gè)輸出端口分別控制各信號(hào)燈。plc 的 i/o 接口分配如圖 5-2 所示。根據(jù)系統(tǒng)的控制模型和控制要求可畫出系統(tǒng)中各輸出信號(hào)的控制時(shí)序如圖 5-3 所示。 圖 5-2i/o 分配 、22圖 5-3 輸出信號(hào)的控制時(shí)序圖 、23第二節(jié)第二節(jié) 編程控制器編程控制器 i/0i/0 分配分配表 5-1i/o 分配輸入輸出紅燈綠燈黃燈南到西紅燈亮 y2南到西綠燈亮 y7南到西黃燈亮 y6開始 x1南到東紅燈亮 y5南到東綠燈亮 y4南到東黃燈亮 y3西到東紅燈亮 y2西到東綠燈亮 y1西到東黃燈亮 y0西到南紅燈亮 y5西南綠燈亮 y4西到南

56、黃燈亮 y3東到西紅燈亮 y5東到西綠燈亮 y4東到西黃燈亮 y3東到南紅燈亮 y22東到南綠燈亮 y21東到南黃燈亮 y3停止 x5人行道紅燈 y23人行道綠燈 y24 、24第三節(jié)第三節(jié) 順序功能圖順序功能圖根據(jù)選題的控制過程和其輸出時(shí)序圖設(shè)計(jì)可設(shè)計(jì)出其順序控制功能圖。順序功能圖的三要素是步、轉(zhuǎn)換條件和動(dòng)作，初始步用雙線框表示，一般步與用矩形框表示，矩形框中用數(shù)字表示步的編號(hào)，轉(zhuǎn)換條件用短劃線表示，在旁邊可用文字標(biāo)注。動(dòng)作用矩形框，矩形框可用文字或符號(hào)表示。一個(gè)順序控制過程可分為若干個(gè)階段，這些階段稱為步或狀態(tài)，可用輔助繼電器 m 和狀態(tài)繼電器 s 表示，每個(gè)步都有不同的動(dòng)作（初始步可以沒

57、有動(dòng)作）。當(dāng)相鄰兩步之間的轉(zhuǎn)換條件滿足時(shí)，就實(shí)現(xiàn)步與步之間的轉(zhuǎn)換，即上一步動(dòng)作結(jié)束而下一步動(dòng)作開始。步與步之間實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換必須滿足兩個(gè)條件：前級(jí)步為活動(dòng)步，對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換條件成立。采用順序控制設(shè)計(jì)法中并行序列的順序功能圖設(shè)計(jì)方法，將東西、南北兩個(gè)方向的路燈并行控制，其順序功能圖如 5-4 所示。 、25圖 5-4 順序功能圖第四節(jié)第四節(jié) 轉(zhuǎn)換為中心的梯形圖的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)換為中心的梯形圖的設(shè)計(jì)在順序功能圖中，如果某一轉(zhuǎn)換所有的前級(jí)步都是活動(dòng)步并且滿足相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件，則轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)。在以轉(zhuǎn)換為中心的編程方法中，將改轉(zhuǎn)換所有前級(jí)步對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器位的常開觸點(diǎn)與轉(zhuǎn)換對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)或電路串聯(lián)，該串聯(lián)電路即為起保停電路的啟動(dòng)電路，用

58、它作為使所有后續(xù)步對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器位置位，和所有前級(jí)步對(duì)應(yīng)的前級(jí)步對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器位復(fù)位。根據(jù)順序控制的順序功能圖得到如下以轉(zhuǎn)換為中心的梯形圖如圖 5-5 所所示。 、26 、27圖 5-5 梯形圖 、28第五節(jié)第五節(jié) 交通燈控制系統(tǒng)的編程指令交通燈控制系統(tǒng)的編程指令plc 的指令是一種與微機(jī)的匯編語言中的指令相似的助記符表達(dá)式，但是小型plc 的指令系統(tǒng)比匯編語言的簡(jiǎn)單得多，有的 plc 的指令系統(tǒng)僅有 20 來?xiàng)l指令。指令表程序較難閱讀，其中的邏輯關(guān)系很難一眼看出，所以在設(shè)計(jì)時(shí)一般使用梯形圖語言。如果使用圖形編程器，可以直接將梯形圖送入 plc，并在顯示器上顯示出來。如果使用簡(jiǎn)易編程器，則必須將梯

59、形圖轉(zhuǎn)換成指令表后再送入 plc，這種轉(zhuǎn)換的規(guī)則是很簡(jiǎn)單的。在用戶存貯器中，指令按步序號(hào)順序排列。根據(jù)以轉(zhuǎn)換為中心的梯形圖可以得其指令表如表 5-2 所示。 、29表 5-2 指令表ldm8002stls21outy003stls25orx005outy007outt13k30stls30zrsts0s36outy004ldt13stls34ldx001outt6k270sets34stls36sets0ldt6stls23ldt10stls0sets22outy020outs0outm0stls27outy004retldm0outy000outt8k150endsets20outy004ldt8sets26outt1k30sets24sets31ldt1stls29sets35sets28outy002stls20stls32outy003outy020outy004outt3k30outy004outy021ldt3outt5k230outt12k150sets30ldt5ldt12stls34sets21sets33outy005stls26stls36outy022outy001outy024outt14k200outy004outt17k200stls24outt0k200stls22outy020ldt0outy