PLC应用技术与技能训练欧姆龙CPE型项目三灯光系统PLC控制的设计安装与调试

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1、1会计学PLC应用技术与技能训练欧姆龙应用技术与技能训练欧姆龙CPE型型项目三灯光系统项目三灯光系统PLC控制的设计安装与控制的设计安装与调试调试表3-1I/O分配表 图3-1硬件接线图图3-2彩灯控制梯形图(使用定时器) 4. 系统调试系统调试(1) 完成接线并检查，确认完成接线并检查，确认位，每个位就是一个位，每个位就是一个“软继电软继电器器”，因此一个通道就有，因此一个通道就有16个继个继电器，如图电器，如图3-4所示。所示。符符)+字编号字编号(十进制十进制)+句点句点(.)+位位号号(0015)。图3-4通道表示 2. 数据区通道表示数据区通道表示OMRON PLC 将整个数据将整个

2、数据存储器分为存储器分为6个区，分别是输入个区，分别是输入/输出继电器区、内部辅助继电器输出继电器区、内部辅助继电器区、定时器区、定时器/计数器区、数据存计数器区、数据存中的位号，即继电器号中的位号，即继电器号=通道号通道号+位号。比如某输入继电器编号位号。比如某输入继电器编号为为0.03，其中前，其中前1位位0是通道号，是通道号，后后2位位03是位号。输出继电器区是位号。输出继电器区有有100个个通道，通道号为通道，通道号为100199，每个，每个通道有通道有16个输入继电器，位号为个输入继电器，位号为号为号为W0W99，位号为，位号为0015。(3) 定时器定时器/计数器区计数器区(TR)

3、：定时器用于定时控制，计数器用定时器用于定时控制，计数器用于记录脉冲的个数，它们在工业于记录脉冲的个数，它们在工业控制中经常用到。控制中经常用到。OMRON CP1E系列系列PLC的定时器和的定时器和计数器分别可用计数器分别可用256个，定时器个，定时器号为号为0255，计数器号为，计数器号为0255。TIM表示定时器，表示定时器，CNT表示计表示计数器，编号独立。数器，编号独立。(5) 保持继电器区保持继电器区(HR)：保：保持继电器在持继电器在PLC电源切断时电源切断时,仍仍断电前的状态。断电前的状态。CP1E系列系列PLC的保持继电器区通道号为的保持继电器区通道号为H0H49。(6) 辅

4、助记忆存储继电器区辅助记忆存储继电器区(AR)：AR区继电器用于保存区继电器用于保存PLC的各种工作状态，包括由自的各种工作状态，包括由自诊断、初始设定、控制位和状态诊断、初始设定、控制位和状态位位/复位。复位。表表3-2所列为预先在所列为预先在CX-Programmer全局符号表全局符号表(变量表变量表)中注册作为系统定义符号中注册作为系统定义符号(变量变量)的辅助区位和字。的辅助区位和字。表3-2辅助区地址分配 二、数据传送指令二、数据传送指令传送指令是将源通道数据或传送指令是将源通道数据或常数传送到目的通道，传送后源常数传送到目的通道，传送后源通道的数据不变。源通道指的是通道的数据不变。

5、源通道指的是据交换指令据交换指令XCHG(73)、单字数、单字数据分配指令据分配指令DIST(80)、数据调用、数据调用指令指令COLL(81)等。下面主要介等。下面主要介绍以下绍以下4种常用指令。种常用指令。功能分析：功能分析：图图3-6(a)是当是当0.00由由OFF变为变为ON时，在时，在PLC的每的每个扫描周期里都执行一次，将常个扫描周期里都执行一次，将常数数0020传送到传送到W0中；图中；图(b)是当是当0.00由由OFF变为变为ON时，只在时，只在程序在程序在PLC的每个扫描周期都执的每个扫描周期都执行；图行；图(b)、(d)形式功能相同，形式功能相同，程序只在执行条件由程序只在

6、执行条件由OFF变为变为ON时，时，PLC的第一个扫描周期的第一个扫描周期执行一次；图执行一次；图(c)在在PLC上电之后上电之后的第一个扫描周期执行一次。的第一个扫描周期执行一次。图3-7三台电机同时启停参考程序对应传送到对应传送到D、D+1通道中。通道中。(2) BSET指令功能：在执行指令功能：在执行条件为条件为ON时，将时，将S传送到从传送到从St到到E的各通道中。的各通道中。St和和E必须在同必须在同一区域，并且一区域，并且StE。需要注意。需要注意TIM 000以设定值以设定值5 s定时，经过定时，经过5 s，定时器，定时器TIM000为为ON并保并保持，线圈持，线圈100.00

7、也变为也变为ON且保且保持。持。如果在执行程序过程中，当如果在执行程序过程中，当需要改变定时器需要改变定时器TIM000的当前的当前值时，可通过执行值时，可通过执行BSET指令指令来实现。例如，在来实现。例如，在TIM000的当的当另外，使用另外，使用BSET指令也可指令也可以改变以改变TIM的设定值。在本例中，的设定值。在本例中，令令BSET指令的第指令的第2、3操作数为操作数为H0，执行，执行BSET指令后，指令后，TIM000的设定值就为的设定值就为0020了。了。三、数据移位指令三、数据移位指令NSLL(582)/NSRL(583)。下面介。下面介绍绍6种常用指令。种常用指令。作数取值

8、区域如图作数取值区域如图3-13所示。所示。(2) SFT指令功能：当复位指令功能：当复位示。示。分析程序的功能：分析程序的功能：在本例中，在本例中，P_1s作为移位秒作为移位秒冲，冲，0.00的的ON、OFF状态作为状态作为移入数据，用移入数据，用P_First_Cycle对寄对寄存器进行上电复位，存器进行上电复位，0.01 ON 可可，W0.01,依次左移。同理，在第依次左移。同理，在第4个移位脉冲输入后个移位脉冲输入后W0.03变为变为ON，于是，于是100.0变为变为ON。第。第5个个移位脉冲时移位脉冲时W0.03变为变为OFF，于，于是是100.0 也变为也变为OFF。 左移、右移位

9、的控制。左移、右移位的控制。通道通道C之之bit 15为为0时，在移位脉时，在移位脉冲的作用下，根据冲的作用下，根据C之之bit 12的状的状，原状态不变。原状态不变。例例3.5SFTR指令应用举例，指令应用举例，如图如图3-20所示。所示。功能分析：功能分析：图中，图中，W10是控是控制字，其制字，其bit12bit15的状态是由的状态是由0.000.03的状态决定的，其作的状态决定的，其作用分别为：若用分别为：若0.00为为ON，则，则W10.12为为1，执行左移操作；若，执行左移操作；若0.00为为OFF，则，则W10.12为为0，执行，执行0.02ON时，时，每个扫描周期都要进行一次移

10、位，每个扫描周期都要进行一次移位，这将会造成移位失控。这将会造成移位失控。若若0.03为为ON，则，则W10.15为为ON，H10H11及及CY位清位清0；若；若0.03为为OFF ，则，则W10.15为为 OFF，此时，此时根据根据W10.12的状态执行移位操作。的状态执行移位操作。若若W10.12为为ON则执行左移则执行左移H11.15，H10.00的数据进入的数据进入CY，如下所示。如下所示。图3-21SFTR指令应用举例2 图3-22WSFT指令的梯形图符号及操作数取值区域4. 算术左算术左/右移指令右移指令示。示。5. 循环左循环左/右移指令右移指令示。示。图3-25ROL/ROR指

11、令的梯形图符号及操作数取值区域 6. 数字左数字左/右移指令右移指令SLD(74)/SRD(75)SLD/SRD指令的梯形图符指令的梯形图符号及操作数取值区域如图号及操作数取值区域如图3-27所所示。示。图3-27SLD/SRD指令的梯形图符号及操作数取值区域 表3-3评 分 标 准 2. 训练内容训练内容(1) 分析任务，弄清喷泉各分析任务，弄清喷泉各(2) 参考梯形图程序如图参考梯形图程序如图3-29所示。所示。表3-4I/O分配 图3-29用SFTR指令控制喷泉梯形图(3) 程序分析：本程序编程程序分析：本程序编程的关键是控制字的关键是控制字W2高高4位位(即即W2.15、W2.14、W

12、2.13、W2.12)扫描周期，保证了扫描周期，保证了SFTR在一个在一个脉冲时间里只作一次移位。脉冲时间里只作一次移位。W2.13作作SFTR的数据输入端，的数据输入端，系统启动后为系统启动后为“1”。编程控制编程控制SFTR向左移还是向左移还是向右移是本程序的难点。系统启向右移是本程序的难点。系统启动后，动后，SFTR应向左移，因此程应向左移，因此程于于C0的得电时间，否则无法使的得电时间，否则无法使W2.12得电。所以为了延长得电。所以为了延长C1的的得电时间，在它的复位端串上了得电时间，在它的复位端串上了W1.00。按钮按钮SB2时，系统停止运行。时，系统停止运行。如果如果PLC各输出

13、信号的状态各输出信号的状态变化有一定的时间顺序，可用时变化有一定的时间顺序，可用时序图设计法来设计程序。因为用序图设计法来设计程序。因为用后综合定时器指令和比较指令来后综合定时器指令和比较指令来实现控制，重点是比较指令的选实现控制，重点是比较指令的选择和使用方法。择和使用方法。示。示。表3-5I/O分配表 3. 设计梯形图程序设计梯形图程序(1) 根据控制要求，画出各根据控制要求，画出各方向绿、黄、红灯的工作时序图，方向绿、黄、红灯的工作时序图，段，在每个时间段的分界点段，在每个时间段的分界点(t1, t2, t3, t4, t5, t6)对应信号灯的状态将对应信号灯的状态将发生变化。发生变化

14、。(2) 根据上述分析，根据上述分析，6个时间个时间段可以由段可以由6个定时器确定或者可个定时器确定或者可通过通过1个定时器和比较指令的方个定时器和比较指令的方程序运行状态，分析程序运行结程序运行状态，分析程序运行结果。果。表3-6定时器功能明细表 图3-33交通灯控制梯形图1. 符号类比较指令符号类比较指令符号类比较指令是将指令的符号类比较指令是将指令的双字长，无符号双字长，无符号 LD, AND, OR +=, , , ,= + LS2：比较数：比较数1和比较数和比较数2。(2) 符号类指令功能：当执符号类指令功能：当执符号比较指令的工作过程如图符号比较指令的工作过程如图3-35所示。所示

15、。2. 无符号比较指令无符号比较指令CMP(20)(1) 指令格式：指令格式： CMP(20) 置位为置位为ON；当；当S1S2时，标志时，标志位位P_EQ置位为置位为ON；当；当S1S2时，时，标志位标志位P_LT置位为置位为ON。图3-39CMP指令与计数器指令的电机启保停控制程序图3-40CMPL指令的梯形图符号及操作数取值区域 (2) CMPL指令功能：指令功能：CMPL指令功能与指令功能与CMP指令功能相似，指令功能相似，当当(S1+1、S1)(S2+1、S2)时，标志位时，标志位P_LT 置位为置位为ON。(2) ZCP指令功能：当执行指令功能：当执行置位为置位为ON。(2) BC

16、MP指令功能：数据指令功能：数据块由块由B、B+1、B+2、B+31共共32个通道构成，每两个相邻通个通道构成，每两个相邻通道为一组，前一个为上限，后一道为一组，前一个为上限，后一个为下限，上限值应大于等于下个为下限，上限值应大于等于下B+2CB+3 bit01置置1B+4CB+5 bit02置置17. 时刻类比较指令时刻类比较指令时刻类比较指令是将指令的时刻类比较指令是将指令的 S1 S2 图3-51时刻类指令S1S1+2与S2S2+2的含义(3) 时刻类比较指令的功能：时刻类比较指令的功能：比较指令的工作过程如图比较指令的工作过程如图3-52所所示。示。表3-7评 分 标 准 1. 控制要

17、求控制要求广告牌控制，具体要求如下：广告牌控制，具体要求如下：件和关系；件和关系；(3) 确定定时器的数量和设确定定时器的数量和设定值，并列出功能表；定值，并列出功能表；工作任务工作任务3抢答器的抢答器的PLC控制控制作为一个准确、快速、公正作为一个准确、快速、公正为例来进行分析设计，常见的抢为例来进行分析设计，常见的抢答器系统示意图如图答器系统示意图如图3-53所示。所示。四路抢答器控制要求：四路抢答器控制要求：同时锁住抢答器，使其他组按键同时锁住抢答器，使其他组按键无效，直至本次抢答完毕。无效，直至本次抢答完毕。(3) 主持人对抢答状态确认主持人对抢答状态确认后，单击后，单击“复位按钮复位

18、按钮”，系统又，系统又开始新一轮抢答，直至有小组抢开始新一轮抢答，直至有小组抢答成功。答成功。在本任务中，在本任务中，4组抢答台使组抢答台使复位七段数码管，从而为下次的复位七段数码管，从而为下次的抢答作准备。抢答作准备。从上述分析可知，综合使用从上述分析可知，综合使用数据传送指令和七段译码指令可数据传送指令和七段译码指令可有效实现抢答器系统控制。有效实现抢答器系统控制。表3-8I/O分配表 图3-54硬件接线图图3-55抢答器控制梯形图以下几种常用转换指令。以下几种常用转换指令。图3-56BIN指令的梯形图符号及操作数取值区域 (2) BIN指令的功能：当执指令的功能：当执程及转换原理。程及转

19、换原理。图图3-57(a)是使用是使用BIN指令指令的程序，图的程序，图3-57(b)是执行完程序是执行完程序通道通道D0中的对应位中的对应位bit12、bit7、bit6、bit5、bit0为为1，其他位为，其他位为0。图3-58BCD指令的梯形图符号及操作数取值区域(2) BCD指令的功能：当执指令的功能：当执说明执行说明执行BCD指令的具体转换过指令的具体转换过程及转换原理。程及转换原理。为译码结果存放示意图。为译码结果存放示意图。 8256译码：与译码：与416译译码过程相似，将源通道码过程相似，将源通道S中要译中要译S：源首通道；：源首通道；R：结果通：结果通道；道；C：控制字。：控

20、制字。(2) DMPX指令的功能：当指令的功能：当执行条件为执行条件为ON时，将时，将S中指定中指定的数字进行编码，由的数字进行编码，由C确定编码确定编码位位/低位位号，分别编为一个字低位位号，分别编为一个字节的十六进制数，再分别送到结节的十六进制数，再分别送到结果通道指定的字节。果通道指定的字节。 (2) SDEC指令的功能：当执指令的功能：当执行条件为行条件为ON时，将时，将S中的数字中的数字则对应数码管的段发光。译码结则对应数码管的段发光。译码结果在果在R中的存放顺序示意图如图中的存放顺序示意图如图3-68所示。所示。 设源通道设源通道H0中内容为中内容为固定为固定为0)。源通道数字与译

21、码结。源通道数字与译码结果通道的对应关系如图果通道的对应关系如图3-71所示。所示。(2) ASC指令的功能：当执指令的功能：当执放时数字的转换过程。放时数字的转换过程。图3-74ASCII码转换结果存放示意图(3) 校验位的用法：结果通校验位的用法：结果通道的道的bit0006及及bit0814存放结存放结果，果，bit07和和bit15是校验位。若设是校验位。若设SCR表3-9评 分 标 准 码显示器上显示呼叫位置编号。码显示器上显示呼叫位置编号。图3-1硬件接线图图3-1硬件接线图分析程序的功能：分析程序的功能：在本例中，在本例中，P_1s作为移位秒作为移位秒冲，冲，0.00的的ON、O

22、FF状态作为状态作为移入数据，用移入数据，用P_First_Cycle对寄对寄存器进行上电复位，存器进行上电复位，0.01 ON 可可，W0.01,依次左移。同理，在第依次左移。同理，在第4个移位脉冲输入后个移位脉冲输入后W0.03变为变为ON，于是，于是100.0变为变为ON。第。第5个个移位脉冲时移位脉冲时W0.03变为变为OFF，于，于是是100.0 也变为也变为OFF。分析程序的功能：分析程序的功能：在本例中，在本例中，P_1s作为移位秒作为移位秒冲，冲，0.00的的ON、OFF状态作为状态作为移入数据，用移入数据，用P_First_Cycle对寄对寄存器进行上电复位，存器进行上电复位，0.01 ON 可可，W0.01,依次左移。同理，在第依次左移。同理，在第4个移位脉冲输入后个移位脉冲输入后W0.03变为变为ON，于是，于是100.0变为变为ON。第。第5个个移位脉冲时移位脉冲时W0.03变为变为OFF，于，于是是100.0 也变为也变为OFF。