電氣控制與PLC項目教程（第二版） 課件 項目四 PLC 功能指令應(yīng)用

任務(wù)1六組搶答器控制

學(xué)習(xí)目標(biāo)：

1．基本知識

⑴掌握PLC功能指令CALL、SRET、ZRST、SEGD、FEND的功能及使用。

2．技能

⑴會用功能指令CALL、SRET、ZRST、SEGD、FEND編寫4組搶答器PLC控制的梯形圖。一、任務(wù)描述用功能指令設(shè)計一個用7段數(shù)碼管（簡稱LED）顯示六組智力競賽搶答器。設(shè)有主持人總臺及各參賽組分臺?？偱_設(shè)有開始、復(fù)位按鈕和音響，分臺設(shè)有搶答按鈕?？刂埔笕缦拢孩鸥鹘M搶答器必須在主持人給出題目，說“開始”并同時按下了開始按鈕后，各組才可開始搶答，數(shù)碼管顯示搶到組的組號，同時音響發(fā)聲，時間持續(xù)1秒。⑵20秒時間到無組搶答，搶答超時，音響持續(xù)發(fā)聲，該題作廢。⑶在有組搶答情況下，搶答的組必須在30秒內(nèi)完成答題。如30秒內(nèi)還沒有答完，則作答題超時處理，音響持續(xù)發(fā)聲，不得分。⑷在一個題目回答終了后，或者搶答超時，或者答題超時，主持人都按下復(fù)位按鈕，搶答器恢復(fù)原始狀態(tài)，為第二輪搶答做好準(zhǔn)備。⑸如果主持人未按下開始按鈕即搶答為違例，音響斷續(xù)發(fā)聲，周期1秒，同時數(shù)碼管顯示字母“F”。⑹初始狀態(tài)及主持人按下復(fù)位按鈕后數(shù)碼管顯示“0”。二、知識準(zhǔn)備1．區(qū)間復(fù)位指令ZRST區(qū)間復(fù)位指令ZRST(P)的編號為FNC40。它是將指定范圍內(nèi)的同類元件成批復(fù)位。當(dāng)X000由OFF→ON時，位元件M500～M599成批復(fù)位，字元件C235～C255也成批復(fù)位。使用區(qū)間復(fù)位指令時應(yīng)注意：1）[D1.]和[D2.]可取Y、M、S、T、C、D，且應(yīng)為同類元件，同時[D1]的元件號應(yīng)小于[D2]指定的元件號，若[D1]的元件號大于[D2]元件號，則只有[D1]指定元件被復(fù)位。2）ZRST指令只有16位處理，占5個程序步，但[D1.][D2.]也可以指定32位計數(shù)器。2．子程序調(diào)用與子程序返回指令子程序調(diào)用指令CALL的編號為FNC01。操作數(shù)為P0～P127，此指令占用3個程序步。子程序返回指令SRET的編號為FNC02。無操作數(shù)，占用1個程序步。使用子程序調(diào)用與返回指令時應(yīng)注意：1）轉(zhuǎn)移標(biāo)號不能重復(fù)，也不可與跳轉(zhuǎn)指令的標(biāo)號重復(fù)；2）子程序可以嵌套調(diào)用，最多可5級嵌套。3．七段碼譯碼指令七段碼譯碼指令SEGD的編號為FNC73。將[S.]源操作數(shù)的低4位指定的0～F[十六進制數(shù)]的數(shù)據(jù)譯成七段碼顯示的數(shù)據(jù)存入目標(biāo)操作數(shù)[D.]中，[D.]的高8位不變。七段顯示器的abcdefg段分別對應(yīng)于輸出字節(jié)的第0位至第6位，若輸出字節(jié)的某位為1時，其對應(yīng)的的段顯示；輸出字節(jié)的某位為0時，其對應(yīng)的段不亮。字符顯示與各段的關(guān)系如七段碼譯碼表7-1所示。例如要顯示“5”時，acdfg段對應(yīng)輸出字節(jié)的相應(yīng)位為1，其余為0。使用七段碼譯碼指令時應(yīng)注意：源操作數(shù)可取K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、Z；目標(biāo)操作數(shù)可取KnY、KnM、KnS、T、C、D、Z。4．主程序結(jié)束指令主程序結(jié)束指令FEND的編號為FNC06，無操作數(shù)，占用1個程序步。FEND表示主程序結(jié)束，當(dāng)執(zhí)行到FEND時，PLC進行輸入/輸出處理，監(jiān)視定時器刷新，完成后返回啟始步。使用FEND指令時應(yīng)注意：1）子程序和中斷服務(wù)程序應(yīng)放在FEND之后；2）子程序和中斷服務(wù)程序必須寫在FEND和END之間，否則出錯。三、任務(wù)實現(xiàn)1.I/O分配輸入：X000-------開始按鈕SB1；X001-------復(fù)位按鈕SB2；X002-------一組搶答鍵S1；X003-------二組搶答鍵S2；X004-------三組搶答鍵S3；X004-------四組搶答鍵S4。X004-------五組搶答鍵S5；X004-------六組搶答鍵S6。輸出：Y000-------七段碼a段；Y001-------七段碼b段；Y002-------七段碼c段；Y003-------七段碼d段；Y004-------七段碼e段；Y005-------七段碼f段；Y006-------七段碼g段；Y007-------提示音響。2.繪制六組搶答器控制PLC接線圖3.畫出六組搶答器控制的PLC梯形圖程序

6.程序調(diào)試步驟0：未啟動狀態(tài)。步驟1：按下啟動按鈕，允許搶答。步驟2：20秒時間到無人搶答，此題作廢，音響持續(xù)發(fā)聲。步驟3：如有組搶答，例如二組，數(shù)碼管顯示“2”，音響響1秒。步驟4：若30秒內(nèi)答完此題有效，答題超過30秒音響持續(xù)發(fā)聲，表示該題作廢。步驟5：若主持人未按開始鍵就搶答，則違例，數(shù)碼管顯示字母“F”，音響斷續(xù)發(fā)聲。步驟6：按下復(fù)位按鈕，恢復(fù)為步驟0狀態(tài)，開始新一輪搶答。謝謝!任務(wù)2呼叫送料小車控制

學(xué)習(xí)目標(biāo)：

1．基本知識

⑴掌握PLC功能指令觸點比較指令、比較指令、譯碼和編碼指令的功能及使用。

2．技能

⑴會用功能指令觸點比較指令、比較指令、譯碼和編碼指令編寫呼叫送料小車控制的梯形圖程序。一、任務(wù)描述某車間有6個工作臺，一個為裝料臺，小車從裝料臺往5個工作臺送料。除裝料臺只有一個到位開關(guān)外，每個工作臺設(shè)有一個到位開關(guān)和一個呼叫按鈕。具體控制要求如下。（1）初次使用或工作中停止任意工作臺位置，按下停止（裝料）按鈕，小車能自動到裝料臺裝料。小車在裝料臺裝料時，各工作臺不能呼叫小車。（2）按下啟動按鈕后各工作臺才可以呼叫小車。按下呼叫按鈕，送料小車應(yīng)能準(zhǔn)確停留在5個工作臺中任意一個到位開關(guān)的位置上。（3）小車運行時呼叫無效。（4）小車在運行中如有異常，按下停止按鈕可以使小車停止，再次按下啟動按鈕，小車將按原方向運行直到呼叫位置。（5）用7段LED數(shù)碼管顯示小車行走位置。用PLC功能指令實現(xiàn)此設(shè)計。二、知識準(zhǔn)備1．觸點比較指令1）LD觸點比較指令功能號16位指令32位指令導(dǎo)通條件非導(dǎo)通條件224LD=LD(D)=S1=S2S1≠S2225LD>LD(D)>S1>S2S1≤S2226LD<LD(D)<S1<S2S1≥S2228LD<>LD(D)<>S1≠S2S1=S2229LD≤LD(D)≤S1≤S2S1>S2230LD≥LD(D)≥S1≥S2S1<S22）AND觸點比較指令功能號16位指令32位指令導(dǎo)通條件非導(dǎo)通條件232AND=AND(D)=S1=S2S1≠S2233AND>AND(D)>S1>S2S1≤S2234AND<AND(D)<S1<S2S1≥S2236AND<>AND(D)<>S1≠S2S1=S2237AND≤AND(D)≤S1≤S2S1>S2238AND≥AND(D)≥S1≥S2S1<S23）OR觸點比較指令功能號16位指令32位指令導(dǎo)通條件非導(dǎo)通條件240OR=OR(D)=S1=S2S1≠S2241OR>OR(D)>S1>S2S1≤S2242OR<OR(D)<S1<S2S1≥S2244OR<>OR(D)<>S1≠S2S1=S2245OR≤OR(D)≤S1≤S2S1>S2246OR≥OR(D)≥S1≥S2S1<S2注意事項：①當(dāng)源數(shù)據(jù)的最高位（16位指令：b15，32位指令：b31）為1時，將該數(shù)據(jù)作為負數(shù)進行比較。②32位計數(shù)器（C200～）的比較，必須以32位指令來進行。若指定16位指令時，會導(dǎo)致程序出錯或運算錯誤。2．比較指令比較指令CMP(D)CMP(P)指令的編號為FNC10，是將源操作數(shù)[S1.]和源操作數(shù)[S2.]的數(shù)據(jù)進行比較，比較結(jié)果用目標(biāo)元件[D.]的狀態(tài)來表示。當(dāng)X1為接通時，把C20的當(dāng)前值與常數(shù)100進行比較，比較的結(jié)果送入M0～M2中。X1為OFF時不執(zhí)行，M0～M2的狀態(tài)也保持不變。3．譯碼和編碼指令1）譯碼指令DECODECO(P)指令的編號為FNC41。n=3則表示[S.]源操作數(shù)為3位，即為X0、X1、X2。其狀態(tài)為二進制數(shù)，當(dāng)值為011時相當(dāng)于十進制3，則由目標(biāo)操作數(shù)M7～M0組成的8位二進制數(shù)的第三位M3被置1，其余各位為0。如果為000則M0被置1。用譯碼指令可通過[D.]中的數(shù)值來控制元件的ON/OFF。使用譯碼指令時應(yīng)注意：①位源操作數(shù)可取X、T、M和S，位目標(biāo)操作數(shù)可取Y、M和S，字源操作數(shù)可取K，H，T，C，D，V和Z，字目標(biāo)操作數(shù)可取T，C和D。②若[D.]指定的目標(biāo)元件是字元件T、C、D，則n≦4；若是位元件Y、M、S，則n=1～8。譯碼指令為16位指令，占7個程序步。2）編碼指令ENCOENCO(P)指令的編號為FNC42。當(dāng)X1有效時執(zhí)行編碼指令，將[S.]中最高位的1（M3）所在位數(shù)（4）放入目標(biāo)元件D10中，即把011放入D10的低3位。使用編碼指令時應(yīng)注意：①源操作數(shù)是字元件時，可以是T、C、D、V和Z；源操作數(shù)是位元件，可以是X、Y、M和S。目標(biāo)元件可取T、C、D、V和Z。編碼指令為16位指令，占7個程序步。②操作數(shù)為字元件時應(yīng)使用n≦4，為位元件時則n=1～8，n=0時不作處理。③若指定源操作數(shù)中有多個1，則只有最高位的1有效。三、任務(wù)實現(xiàn)1.I/O分配輸入：

X001-----1號工作臺呼叫按鈕SB1；X011-----1號工作臺小車到位行程開關(guān)SQ1；X002-----2號工作臺呼叫按鈕SB2；X012-----2號工作臺小車到位行程開關(guān)SQ2；X003-----3號工作臺呼叫按鈕SB3；X013-----3號工作臺小車到位行程開關(guān)SQ3；X004-----4號工作臺呼叫按鈕SB4；X014-----4號工作臺小車到位行程開關(guān)SQ4；X005-----5號工作臺呼叫按鈕SB5；X015-----5號工作臺小車到位行程開關(guān)SQ5；X020-----啟動按鈕SB6；X021-----停止（裝料）按鈕SB7；X022-----送料臺小車到位行程開關(guān)SQ7。輸出：

Y010-----七段碼a段；Y000-----右行控制接觸器KM1；Y011-----七段碼b段；Y001-----左行控制接觸器KM2；Y012-----七段碼c段；Y002-----右行指示燈L1；Y013-----七段碼d段；Y005-----左行指示燈L2。Y014-----七段碼e段；Y015-----七段碼f段；Y016-----七段碼g段；2.繪制呼叫送料小車控制PLC接線圖

3.呼叫送料小車控制PLC程序設(shè)計

6.程序調(diào)試步驟0：未啟動狀態(tài)。（開關(guān)狀態(tài)上開下閉，以下同）步驟1：初始狀態(tài)，或工作中小車無料，且小車停在工作臺位置，按下停止（裝料）按鈕SB7，Y001得電，小車左行到工作臺裝料。步驟2：左行碰到裝料臺行程開關(guān)SQ7，X022斷開，小車停止，可以裝料了。裝料期間不能呼叫小車。步驟3：裝料結(jié)束，按下啟動按鈕SB6，系統(tǒng)允許呼叫。步驟4：假如4號工作臺有呼叫，按下SB4，X004接通，小車右行。離開裝料臺，斷開裝料臺開關(guān)。步驟5：小車運行到4號工作臺碰到行程開關(guān)SQ4，X014斷開，小車停止。步驟6：假如2號工作臺有呼叫，按下SB2，X002接通，小車左行。離開4號工作臺，斷開4號工作臺開關(guān)。步驟7：小車運行到2號工作臺碰到行程開關(guān)SQ2，X012斷開，小車停止。其它工作臺呼叫與此相同。步驟8：假如5號工作臺有呼叫，按下SB5，X005接通，小車右行。離開2號工作臺，斷開2號工作臺開關(guān)。步驟9：假如因某種原因小車不得已停車，如小車運行道路上有雜物，按下停止按鈕SB7，小車立刻停車。步驟10：清理完障礙物，再次按下啟動按鈕，小車?yán)^續(xù)按原方向運行。步驟11：小車運行到5號工作臺碰到行程開關(guān)SQ5，X015斷開，小車停止。注意：碰到SQ3、SQ4小車不會停止。謝謝!任務(wù)3停車場車位控制

學(xué)習(xí)目標(biāo)：

1．基本知識

⑴掌握主控及主控復(fù)位指令MC、MCR

、加1指令、減1指令

、BCD變換指令功能及使用。

2．技能

⑴會用主控及主控復(fù)位指令MC、MCR

、加1指令、減1指令

、BCD變換指令編寫停車場車位控制的梯形圖程序。一、任務(wù)描述隨著城市的汽車數(shù)量劇增，從而引發(fā)了停車管理問題?，F(xiàn)在大多數(shù)停車場的車位管理已實現(xiàn)智能化管理。本任務(wù)利用PLC的功能指令實現(xiàn)對停車場車位管理的控制，如圖7-35所示為停車場車位控制示意圖。功能要求如下：⑴假設(shè)該停車場共有24個車位。⑵在入口兩側(cè)裝設(shè)傳感器，用來檢測進車及車輛進入的數(shù)目。⑶在出口兩側(cè)裝設(shè)傳感器，用來檢測出車及車輛出去的數(shù)目。⑷尚有車位時，入口閘欄才可以將門開啟，讓車輛進入停放，并有指示燈指示尚有車位或車位已滿。⑸車位已滿時，則有一指示燈顯示車位已滿，且入口閘欄不能開啟讓車輛進入。⑹可從7段數(shù)碼管上顯示目前停車場共有幾部車。其中K1～K8傳感器作用如下：K1：進車請求傳感器；K2：進車完成確認傳感器；K3：出車請求傳感器；K4：出車完成確認傳感器；K5：進車閘欄開門到位傳感器；K6：進車閘欄關(guān)門到位傳感器；K7：出車閘欄開門到位傳感器；K8：出車閘欄關(guān)門到位傳感器。二、知識準(zhǔn)備1．主控及主控復(fù)位指令MC、MCRMC，主控指令。用于公共串聯(lián)觸點的連接。MCR，主控復(fù)位指令。用于公共串聯(lián)觸點的清除。在沒有嵌套結(jié)構(gòu)時，通用N0編程。N0的使用次數(shù)沒有限制。有嵌套結(jié)構(gòu)時，嵌套級N的地址號增大，即N0→N1→N2→N3→N4→N5…

N7。在將指令返回時,采用MCR指令,則從大的嵌套級開始消除。2．加1指令、減1指令1）指令格式指令編號及助記符：加1指令FNC24INC[D·]減1指令FNC25DEC[D·]其中：[D·]是要加1（或要減1）的目標(biāo)軟組件。目操作數(shù)的軟組件為KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z。2）指令用法INC指令的功能是將指定的目軟組件的內(nèi)容增加1，DEC指令的功能是將指定的目軟組件的內(nèi)容減1。3．BCD變換指令1）指令格式指令編號及助記符：BCD碼變換指令FNC18BCD[S·][D·]其中：[S·]為被轉(zhuǎn)換的軟組件；[D·]為目軟組件。源操作數(shù)可取KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z；目標(biāo)操作數(shù)可取KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z。

2）指令用法

BCD交換指令是將源操作數(shù)中的二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成BCD碼并傳送到目標(biāo)操作數(shù)中去。BCD碼變換指令將PLC內(nèi)的二進制數(shù)變換成BCD碼后，再譯成7段碼，就能輸出驅(qū)動LED顯示器。三、任務(wù)實現(xiàn)1.I/O分配輸入：

X000------系統(tǒng)啟動SB1；X001------系統(tǒng)解除SB2；X002------進車請求傳感器K1；X003------進車完成確認傳感器K2；X004------出車請求傳感器K31；X005------出車完成確認傳感器K4；X006------進車閘欄開門到位傳感器K5；X007------進車閘欄關(guān)門到位傳感器K6；X010------出車閘欄開門到位傳感器K7；X011------出車閘欄關(guān)門到位傳感器K8；輸出：

Y000-----七段碼a段；Y020-----進車閘欄開門控制KM1；Y001-----七段碼b段；Y021-----進車閘欄關(guān)門控制KM2；Y002-----七段碼c段；Y022-----出車閘欄開門控制KM3；Y003-----七段碼d段；Y023-----出車閘欄關(guān)門控制KM4；Y004-----七段碼e段；Y024-----尚有車位指示燈D1；Y005-----七段碼f段；Y025-----車位已滿指示燈D2；Y006-----七段碼g段；Y010-----數(shù)碼管十位選擇；

Y011-----數(shù)碼管個位選擇。2.畫出停車場車位控制PLC的I/O接線圖

3.停車場車位控制PLC程序

5.程序調(diào)試步驟0：未啟動狀態(tài)。（開關(guān)狀態(tài)上開下閉，以下同）步驟1：按下啟動按鈕SB1，X001接通，系統(tǒng)啟動，Y024得電，“尚有車位”指示燈亮。步驟2：有車要進入，X002接通，Y020得電，進車閘欄開門。進車閘欄門開啟后，進車關(guān)門行程開關(guān)K6斷開，X007斷開。步驟3：進車開門到位，K5閉合，X006接通，Y020