編程元件的認識模塊

編程元件的認識模塊【案例1】多地共用一臺電機

——編程元件及編程元件X、Y的引出一.問題提出：在生產(chǎn)實際中，對有些生產(chǎn)機械，特別是大型的，為了操作方便，往往需要在多個地點進行控制。比如，某工廠的第一、二、三車間在生產(chǎn)中根據(jù)需要，均可對一臺型號為Y112S—6的三相異步電動機進行啟動，這個案例該怎樣解決呢？2二.解決方案任務1電動機和電動機的啟、停開關的表示方法選定X1、X2、X3分別表示三個裝在不同地點的啟動開關，X0表示總停開關；用Y0表示這臺電動機。3任務2分析設計X0、1、2、3和Y0之間的控制關系圖3－1－1多地共用一臺電機的實現(xiàn)方案4任務3模擬圖2-1-1的信號波形圖5三.知識提煉1．軟元件(繼電器)概念軟元件簡稱元件。PLC的輸入輸出端子及內(nèi)部存儲器的每一個存儲單元均稱為元件。當元件產(chǎn)生的是繼電器功能時，稱這類元件為軟繼電器，簡稱繼電器。其它各類繼電器、定時器、計數(shù)器、指針均為此類軟元件。6輸入繼電器是PLC中專門用來接收系統(tǒng)輸入信號的內(nèi)部虛擬繼電器。它由PLC工作原理來完成繼電器的功能。它在PLC內(nèi)部與輸入端子相連，它有無數(shù)的常開觸點和常閉觸點，這些動合、動斷觸點可在PLC編程時隨意使用。這種輸入繼電器不能用程序驅(qū)動，只能由輸入信號驅(qū)動。FX系列PLC的輸入繼電器采用八進制編號。FX2N系列PLC帶擴展時最多可達184點輸入繼電器，其編號為X0～X267。2、輸入繼電器(X)7輸出繼電器是PLC中專門用來將運算結果信號經(jīng)輸出接口電路及輸出端子，送達并控制外部負載的虛擬繼電器。它在PLC內(nèi)部直接與輸出接口電路相連，它有無數(shù)的動合觸點與動斷觸點，這些動合與動斷觸點可在PLC編程時隨意使用。外部無法直接驅(qū)動繼電器，它只能用程序驅(qū)動。3、輸出繼電器(Y)8四.本案例應用拓展輸入繼電器和輸出繼電器在PLC編程中的配合使用（分析：優(yōu)先邏輯控制？）圖3-1-4輸入繼電器、輸出繼電器的使用拓展9【案例2】夜間照明燈的持續(xù)接通控制

——編程元件M的引出一．問題提出：現(xiàn)有一照明燈，每天晚上7點工作人員準時打開，到次日早晨7點工作人員將其熄滅。在照明燈夜間工作期間，常面臨臨時停電的問題，因此本案例要求設計一個電路，保證照明燈在停電后再來電時，能自行保持照亮，而無須工作人員的操作。10二．解決方案任務1解決照明燈自行保持照亮的問題三菱FX2N系列PLC提供的輔助繼電器種類較多，本案例選擇具有掉電保持功能的通用型輔助繼電器，以解決照明燈自行保持照亮的問題。11任務2確定編程元件，完成程序設計開燈和關燈是本案例的兩個條件，分別用輸入繼電器X0、X1表示本案例只有1個控制對象即照明燈，用輸出繼電器Y0表示兩者中間用“任務1”中確定的輔助繼電器M500聯(lián)系起來12任務3PLC的端子分配根據(jù)圖3-2-1，實現(xiàn)本案例共需要輸入元件2個，輸出元件1個，而輔助繼電器M500由PLC機器內(nèi)部提供，在接線圖上不作安排。13內(nèi)部輔助繼電器(M)在邏輯運算中經(jīng)常需要一些中間繼電器作為輔助運算用。這些元件不直接對外輸入、輸出，但經(jīng)常用作狀態(tài)暫存移動運算等它的數(shù)量常比軟元件X、Y多，這就是輔助繼電器。輔助繼電器的動合和動斷觸點使用次數(shù)不限，在PLC內(nèi)可以自由使用。但是，這些觸點不能直接驅(qū)動外部負載，外部負載的驅(qū)動必須由輸出繼電器實行。三、知識提煉：14

1．通用輔助繼電器M0～M499(500點)通用輔助繼電器元件編號是按十進制進行的，F(xiàn)X2N系列PLC為500點，其編號為M0～M499。圖3-2-3輔助繼電器的使用2．斷電保持輔助繼電器M500～M1023(524點)用于保存停電前的狀態(tài)，并在運行時再現(xiàn)該狀態(tài)的情形。停電保持內(nèi)裝的后備電池支持。153．特殊輔助繼電器M8000～M8255(256點)分為兩大類：一類是只能利用其特殊輔助驗電器觸點，這類繼電器的線圈由PLC自動驅(qū)動，用戶只能利用其觸點。另一類是可驅(qū)動線圈型特殊輔助繼電器，用戶驅(qū)動線圈后，PLC作特定的動作。例如：M8033指PLC停止時輸出保持，M8034指PLC全部輸出，M8039指PLC定時掃描。16四.案例應用拓展1．通用型輔助繼電器使用拓展圖3-2-4輔助繼電器的使用拓展1172．特殊型輔助繼電器使用拓展圖3-2-6輔助繼電器的使用拓展218【案例3】走廊樓道燈光的延時熄滅

——定時器的使用一.問題提出：在現(xiàn)實生活中，我們常常需要對走廊的樓道燈光進行控制。比如，我們在夜間外出時，若先對樓道燈的開關進行操作，但并不是希望電燈馬上熄滅，而是經(jīng)過一段時間后（例如10s）再自行熄滅，以方便我們的夜間行走。這是用可編程控制器實現(xiàn)對時間控制的最基本常見的一種。這個案例該怎樣解決呢？19二．解決方案

任務1確定表示延時10s的PLC元件本案例關鍵的一點，就是能夠?qū)崿F(xiàn)10s時間關系的器件，即三菱FX2N系列PLC提供的一個主要編程元件——定時器，在此用T0表示。20任務2分析設計X0、Y0、T0之間

的控制關系本案例由X0來控制Y0的接通與斷開，為了與實際情況相吻合，可以取出門前（X0動作前，包括X0動作達到10s時間之前），Y0一直是接通的，Y0=1；當X0動作時間達到10s后，電燈熄滅Y0斷開，Y0=0。由此可見，X0和Y0的通、斷狀態(tài)應該正好相反，而非相同?。ǔ?0s的時間間隔外）為了準確方便地實現(xiàn)X0和Y0之間“狀態(tài)相反”，即邏輯非的關系，考慮用X0控制T0，再用控制Y0。21圖3-3-1走廊樓道燈光的延時熄滅實現(xiàn)方案22任務3分析X0與Y0的時序波形圖圖3-3-2本案例時序波形圖23定時器在可編程控制器中的作用相當于一個時間繼電器，它有一個設定值寄存器(字)、一個當前寄存器(字)以及無數(shù)個觸點(位)。對于每一個定時器，這三個量使用同一名稱，但使用場合不一樣，其所指也不一樣。通常在一個可編程控制器中有幾十至數(shù)百個定時器，可用于定時操作。在PLC內(nèi)部，定時器是通過對某一脈沖累積個數(shù)來完成的。常用脈沖有三類，即1、10、100ms脈沖，當用戶需要不同定時時間時，可通過設定脈沖的個數(shù)來完成，當定時器到達設定值時，輸出觸點動作。三、知識提煉：241．普通定時器(T0～T245)2．積算定時器(T246～T255)100s定時器T0～T199(200點)設定值0.1～3276.7s10ms定時器T200～T245(46點)設定值0.01～327.67s1ms積算定時器T246～T249(4點)設定值0.001～32.767s中斷動作100ms積算定時器T250～T255(6點)設定值0.1～3276.7s中斷動作25四．本案例應用拓展圖3-3-4閃爍電路（提示)：Y0的通電與斷電時間分別由T0和T1決定。閃爍電路的實質(zhì)是一個具有正反饋的振蕩電路。26思考討論：請設計一延時接通延時斷開電路要求：Y0由X0來控制，（1）當X0接通時，Y0經(jīng)過5s后才接通；（2）當X0從接通變?yōu)閿嚅_，Y0經(jīng)過5s后才斷開。27【案例4】倉庫貨物的數(shù)量統(tǒng)計

——計數(shù)器的使用一.問題提出：一小型倉庫，需要對每天存放進來的貨物進行統(tǒng)計：當貨物數(shù)量達到100件時，倉庫監(jiān)控室的綠燈亮；當貨物數(shù)量達到200件時，倉庫監(jiān)控室的紅燈報警，以提醒管理員注意。28二.解決方案任務1確定表示數(shù)量關系的PLC元件本案例要求對貨物進行計數(shù)，每進來一件貨物，使對應的某一個控制元件的數(shù)值加“1”。在此，介紹PLC中用作計數(shù)控制的編程元件——計數(shù)器。三菱FX2N系列PLC的計數(shù)器用字母C表示，C0~C99（共100點）是通用型的16位增計數(shù)器，可以實現(xiàn)本案例的要求。29任務2分析設計本案例控制關系圖3-4-1倉庫貨物的數(shù)量統(tǒng)計實現(xiàn)方案30任務3工作過程分析說明圖3-4-2每日進入倉庫的貨物數(shù)量情況模擬311．低速計數(shù)器(四類):16位通用增計數(shù)器：C0～C99(100點)；設定值區(qū)間為K1～K3276716位停電保持增計數(shù)器：C100～C199(100點)；設定區(qū)間為K1～K3276732位通用增/減雙向計數(shù)器：C200～C219(20點)；設定值區(qū)間為K－2147483648～＋21478364832位停電保持增/減雙向計數(shù)器：C220～C234(15點)；設定值區(qū)間為K－2147483648～＋214783648三、知識提煉：322．內(nèi)部高速計數(shù)器（C）

高速計數(shù)器編號為C235～C255共21點，均為32位增/減雙向計數(shù)器，其增計數(shù)還是減計數(shù)由指定的特殊輔助繼電器決定或由指定的輸入端子決定，其設定區(qū)間為K－2147483648～＋214783648。高速計數(shù)器一般按四類分別命名：1相無啟動/復位端子：C235～C240；1相帶啟動/復位端子：C241～C245；1相雙向：C246～C250；2相A－B相型：C251～C255；33說明： 作增計數(shù)器時，當計數(shù)值達到設定值時，觸點動作并保持；作減計數(shù)時，到達計數(shù)值則復位。1相計數(shù)器的計數(shù)方向取決于其對應標志M8□□□，□□□為對應計數(shù)器號C235～C245。（2）1相雙向高速計數(shù)器C246～C2501相雙向計數(shù)器具有一個輸入端用于增計數(shù)，另一個輸入端用于減計數(shù)。需增還是需減要從不同輸入端上安排，而不是再運用特殊輔助繼電器約定。某些計數(shù)器還具有復位和啟動輸入。（1）1相型高速計數(shù)器C235～C24034（3）2相A－B相型高速計數(shù)器：C251～C255

2相2輸入（C251～C255，1個或2個，電池后備）最多可有2個2相32位二進制增/減計數(shù)器。它是采用中斷方式計數(shù)，與掃描周期無關。這些計數(shù)器還有一些獨立于邏輯操作的執(zhí)行比較和輸出操作的應用指令。選定計數(shù)器元件后，對應的啟動、復位及輸入信號就能使用。A相和B相信號決定了計數(shù)器是增計數(shù)還是減計數(shù)。如：當A相波形為ON狀態(tài)時：B相輸入OFF→ON：增計數(shù)B相輸入ON→OFF：減計數(shù)35四.本案例應用拓展注意：在采用雙向計數(shù)器時（比如C201），同時要考慮到M8201的取值36FX系列PLC的編程軟元件(一)數(shù)據(jù)結構及軟元件(繼電器)概念(二)輸入繼電器(X)(四)內(nèi)部輔助繼電器(M)(六)內(nèi)部定時器(T)(三)輸出繼電器(Y)(五)內(nèi)部狀態(tài)繼電器(S)(七)內(nèi)部計數(shù)器(C)(八)數(shù)據(jù)寄存器(D)37狀態(tài)繼電器是PLC在步進順控系統(tǒng)實現(xiàn)控制的重要內(nèi)部元件。它與步進順控指令STL組合使用，運用狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，編制高效易懂的程序。狀態(tài)繼電器一般分為四類，其編號及點數(shù)如下：初始狀態(tài)：S0～S9(10點)；回零：S10～S19(10點)；通用：S20～S499(480點)；保持：S500～S899(400點)；報警：S900～S999(100點)；(五)內(nèi)部狀態(tài)繼電器(S)38

用于存儲模擬量控制、位置量控制、數(shù)據(jù)I/O所需的數(shù)據(jù)及工作參數(shù)。每個寄存器都是16位（最高位為符號位），可以用兩個數(shù)據(jù)寄存器合并起來存放32位數(shù)據(jù)（最高位為符號位）。1．用數(shù)據(jù)寄存器D0～D199（200點）只要不寫入其他數(shù)據(jù)，則已寫入的數(shù)據(jù)不會變化。但是，PLC狀態(tài)由運行（RUN）→停止（STOP）時全部數(shù)據(jù)均清零。注：若特殊輔助繼電器M8033置1，在PLC由RUN轉(zhuǎn)為STOP時，數(shù)據(jù)可以保持。(八)數(shù)據(jù)寄存器(D)39

2．停電保持數(shù)據(jù)寄存器D200～D511（312點）

除非改寫，否則原有數(shù)據(jù)不會丟失。否認電源接通與否，PLC運行與否，其內(nèi)容也不會變化。在二臺PLC作點對點通信時，D490～D509被用作通信操作。

3．特殊數(shù)據(jù)寄存器D8000～D8255（256點）

這些數(shù)據(jù)寄存器供監(jiān)控PLC中各種元件運行方式之用，其內(nèi)容