西門子PLC項目式教程 課件 項目4 燈光顯示系統(tǒng)的PLC控制

任務(wù)1音樂噴泉PLC控制1.工作任務(wù)

某企業(yè)承擔(dān)了一個LED音樂噴泉的控制系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)，音樂噴泉示意圖如下圖所示，要求噴泉的LED燈按照1，2→3，4→5，6→7，8→1，2，3，4→5，6，7，8的順序循環(huán)點亮，每個狀態(tài)停留0.5S。請用PLC設(shè)計其控制系統(tǒng)并調(diào)試。2.程序流程圖3.I/O地址分配表輸入(I)

輸出(O)啟停開關(guān)SDI0.01#LED燈Q0.0

5#LED燈Q0.4

2#LED燈Q0.16#LED燈Q0.5

3#LED燈Q0.27#LED燈Q0.6

4#LED燈Q0.38#LED燈Q0.74.PLC硬件接線圖5.參考程序1:6.參考程序2:任務(wù)2十字路口交通燈PLC控制1.工作任務(wù)

某企業(yè)承擔(dān)了一個十字路口交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)，其控制要求如下圖所示；請根據(jù)控制要求用PLC設(shè)計其控制系統(tǒng)并調(diào)試。2.程序流程圖3.

I/O地址分配表輸入(I)

輸出(O)啟停開關(guān)SDI0.0東西紅燈Q0.0

南北紅燈Q0.3

東西黃燈Q0.1南北黃燈Q0.4

東西綠燈Q0.2南北綠燈Q0.54.PLC硬件接線圖5.參考程序任務(wù)3流水燈PLC控制1.工作任務(wù)

某企業(yè)承擔(dān)了一個燈光招牌流水燈的控制系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)，要求燈光招牌有8個燈，按下起動按鈕SB1時，燈依次以正、反序每0.5s間隔輪流點亮;按下停止按鈕SB2時，停止工作。請用PLC設(shè)計其控制系統(tǒng)并調(diào)試。2.工作要求

依要求可知，按SB1按鈕8個燈正序點亮（即燈號1，2，3，4，5，6，7，8每隔0.5S依次點亮）；然后隔0.5S反序輪流點亮（即7,6,5,4,3,2,1每隔0.5s依次點亮），然后隔0.5S又正序點亮如此循環(huán)。通過分析本題擬采用左循環(huán)指令和右循環(huán)指令來實現(xiàn)控制要求。3.I/O地址分配表

4.PLC硬件接線圖5.參考程序任務(wù)4LED數(shù)碼顯示PLC控制1.工作任務(wù)

某企業(yè)承擔(dān)了一個LED數(shù)碼顯示設(shè)計任務(wù)；數(shù)碼管內(nèi)部自帶轉(zhuǎn)換線路，其邏輯關(guān)系如左圖所示；數(shù)碼管輸出顯示邏輯見右表所示。顯示要求：LED數(shù)碼顯示管依次循環(huán)顯示1→2→3→4→5，每個狀態(tài)停留1s。請用PLC設(shè)計其控制系統(tǒng)并調(diào)試。輸入DCBA數(shù)碼管輸出顯示000000001100102001130100401015011060111710008100192.I/O地址分配表3.PLC硬件接線圖4.參考程序任務(wù)5某搶答比賽搶答器系統(tǒng)顯示PLC控制1.工作任務(wù)

某企業(yè)承擔(dān)了某搶答比賽搶答器系統(tǒng)的設(shè)計，系統(tǒng)初始化上電后或開始搶答前，主持人先單擊“開始”按鈕，各組人員才可以開始搶答，即各組搶答按鍵有效；搶答過程中，1-3組中的任何一組搶答成功后，該組的指示燈點亮，LED顯示系統(tǒng)顯示當(dāng)前搶答成功的組號，并且其他組的人員繼續(xù)搶答無效；搶答答題完成后，主持人確認(rèn)此次搶答答題完畢，按下“復(fù)位”按鈕。開始新一輪的搶答。數(shù)碼管輸出顯示邏輯如左圖所示，數(shù)碼管輸出顯示邏輯見右表所示。DCBA（輸入端）數(shù)碼管輸出顯示000000001100102001130100401015011060111710008100192.I/O地址分配表3.PLC硬件接線圖4.參考程序4.2知識鏈接及知識拓展1.位移位寄存器指令的格式及功能(見下表所示)

指令說明：1）EN為使能輸入端，連接移位脈沖信號，每次使能EN有效時，整

個移位寄存器移動1位。2）DATA為數(shù)據(jù)輸入端，連接移入移位寄存器的二進(jìn)制數(shù)值，執(zhí)行

指令時將該位的值移入寄存器。3）S_BIT和N定義一個位移位寄存器。具體說明參見教材。4）DATA和S-BIT的操作數(shù)為I,Q,M,SM,T,C,V,S,L。N的操作數(shù)為

VB,IB,QB,MB,SB,SMB,LB,AC,常量。4.2.1位移位寄存器指令4.2.2數(shù)據(jù)傳送指令1.數(shù)據(jù)傳送指令的格式及功能(見下表所示)

指令說明：1）EN為允許輸入端，ENO為允許輸出端，IN為操作數(shù)據(jù)輸入端，

OUT為結(jié)果輸出端。2）操作數(shù)的尋址范圍與指令操作碼要一致。其中字節(jié)傳送時不能尋

址專用的字及雙字存儲器，如T、C、HC等，OUT尋址不能尋址常數(shù)。3）傳送指令可用操作數(shù)(具體參見教材)。4.2.3數(shù)據(jù)比較指令1.數(shù)據(jù)比較指令格式及功能

比較指令用于將兩個操作數(shù)按指定條件進(jìn)行比較，當(dāng)條件成立時，觸點閉合。所以比較指令也是一種位控制指令，對其可以進(jìn)行LD、A和Ｏ編程。

比較指令可以應(yīng)用于字節(jié)、整數(shù)、雙字整數(shù)和實數(shù)比較。其中，字節(jié)比較是無符號的，整數(shù)、雙字整數(shù)和實數(shù)比較是有符號的。數(shù)據(jù)比較指令的基本格式見下表所示。數(shù)據(jù)比較指令說明：1）比較的關(guān)系運算符有6種：“==”、

“>”、“>=”、“<”、“<=”

和“<>”，以上是以“=”為例進(jìn)行說明。2）數(shù)據(jù)類型分為：字節(jié)（B）、整數(shù)（I）、雙字整數(shù)（D）和實數(shù)（R）

4種。3）字節(jié)比較、實數(shù)比較指令不能尋址專用的字及雙字存儲器，如T、C、

HC等；字整數(shù)（I）比較時不能尋址雙字存儲器HC；雙字整數(shù)比較

時不能尋址專用的字存儲器T、C等。4）字節(jié)比較指令是無符號的，字整數(shù)（I），雙字整數(shù)（D）及實數(shù)（R）

比較都是有符號的。4.2.4數(shù)據(jù)移位指令1.數(shù)據(jù)移位指令格式及功能（見下表所示）數(shù)據(jù)移位指令說明：1）操作碼中的X代表被移位的數(shù)據(jù)長度，分為字節(jié)（B）、字

（W）和雙字（D）三種。2）N指定數(shù)據(jù)被移位的位數(shù)，字節(jié)（B）的最大移位位數(shù)是8；

字（W）的最大移位位數(shù)是16；雙字（D）最大移位位數(shù)

是32.通過字節(jié)尋址方式設(shè)置，不能對專用存儲器T、C及

HC尋址。3）N、OUT的尋址范圍一定與指令中的X要一致。4）循環(huán)移位是環(huán)形的，被移出來的位將返回到另一端空出來

的位。5）移位指令及循環(huán)移位指令影響到特殊存儲器SM1.0和SM1.1位。4.2.5算術(shù)運算指令1.加法指令A(yù)DD

加法指令A(yù)DD是對兩個有符號數(shù)IN1和IN2進(jìn)行相加操作，產(chǎn)生的結(jié)果輸出到OUT。它包括整數(shù)加法+I、雙整數(shù)加法+DI和實數(shù)加法+R，其指令見下表所示。加法指令說明：1）在語句表（STL）中，若IN1,IN2和OUT操作數(shù)的地址

不同，首先用數(shù)據(jù)傳送指令將IN1中數(shù)據(jù)送入OUT，

然后再執(zhí)行相加運算IN2+OUT=OUT。若IN2和OUT

操作數(shù)地址相同，則是IN1+OUT=OUT；在梯形圖

（LAD）中執(zhí)行IN1+IN2，將結(jié)果存入OUT。2）執(zhí)行加法指令時，+I表示兩個16位的有符號數(shù)IN1和

IN2相加，產(chǎn)生一個16位的整數(shù)和OUT;+D表示兩個32

位的有符號數(shù)IN1和IN2相加，產(chǎn)生一個32位的整數(shù)和

OUT;+R表示兩個32位的實數(shù)IN1和IN2相加，產(chǎn)生一

個32位的實數(shù)和OUT。3）進(jìn)行相加運算時，將影響特殊存儲器SM1.0(零標(biāo)志位)、

SM1.1(溢出標(biāo)志位)、SM1.2(負(fù)數(shù)標(biāo)志位)。4）ENO=0的錯誤條件是:SM1.1(溢出)、SM4.3(運行時間)

和0006(間接尋址)。5）整數(shù)加法應(yīng)用舉例（見教材）。2.減法指令SUB

減法指令SUB是對兩個帶符號數(shù)IN1和IN2進(jìn)行相減操作，產(chǎn)生的結(jié)果輸出到OUT。它包括整數(shù)減法-I、雙整數(shù)減法-DI和實數(shù)減法-R，指令見下表所示。減法指令說明：1）對于語句表（STL）指令中：若IN1,IN2和OUT操作數(shù)的地址不同，

首先用數(shù)據(jù)傳送指令將IN1中數(shù)據(jù)送入OUT，然后再執(zhí)行相加運算

IN2-OUT=OUT。若IN2和OUT操作數(shù)地址相同，則是IN1-OUT=OUT；

對于在梯形圖（LAD）中執(zhí)行IN1-IN2，將結(jié)果存入OUT。2）執(zhí)行加法指令時，-I表示兩個16位的有符號數(shù)IN1和IN2相加，產(chǎn)生

一個16位的整數(shù)和OUT;-D表示兩個32位的有符號數(shù)IN1和IN2相加，

產(chǎn)生一個32位的整數(shù)和OUT;-R表示兩個32位的實數(shù)IN1和IN2相加，

產(chǎn)生一個32位的實數(shù)和OUT。3）進(jìn)行相減運算時，將影響特殊存儲器SM1.0(零標(biāo)志位)、

SM1.1(溢出標(biāo)志位)、SM1.2(負(fù)數(shù)標(biāo)志位)。4）ENO=0的錯誤條件是:SM1.1(溢出)、SM4.3(運行時間)和0006(間接尋址)。5）整數(shù)減法應(yīng)用舉例（見教材）。整數(shù)減法指令注意點：

①進(jìn)行整數(shù)減法運算的三個數(shù)據(jù)都是整數(shù)

②當(dāng)目標(biāo)結(jié)果與減數(shù)或被減數(shù)一樣時，結(jié)果也會一直變化

③指令是IN1(VW0)–IN2(VW2)，順序不能搞反。3.乘法指令MUL

乘法指令MUL是對兩個帶符號數(shù)IN1和IN2進(jìn)行相乘操作，產(chǎn)生的結(jié)果輸出到OUT。它包括完全整數(shù)乘法MUL,整數(shù)乘法*I、雙整數(shù)乘法*DI和實數(shù)乘法*R，指令見下表所示。乘法指令說明：1）執(zhí)行乘法指令時，完全整數(shù)乘法指令MUL表示兩個16位

的有符號整數(shù)IN1和IN2相乘，產(chǎn)生一個32位的雙整數(shù)結(jié)

果OUT，其中操作數(shù)IN2和OUT的低16位共用一個存儲

地址單元;*I表示兩個16位的有符號數(shù)IN1和IN2相乘，產(chǎn)

生一個16位的整數(shù)結(jié)果OUT,如果運算結(jié)果大于32767，

則產(chǎn)生溢出;*D表示兩個32位的有符號數(shù)IN1和IN2相乘，

產(chǎn)生一個32位的整數(shù)結(jié)果OUT，如果運算結(jié)果超出32

位二進(jìn)制數(shù)范圍，則產(chǎn)生溢出;*R表示兩個32位的實數(shù)

IN1和IN2相乘，產(chǎn)生一個32位的實數(shù)結(jié)果OUT，如果

運算結(jié)果超出32位二進(jìn)制數(shù)范圍，則產(chǎn)生溢出。2）進(jìn)行乘法運算時，若產(chǎn)生溢出，則SM1.1置1，結(jié)果不

寫到輸出OUT，其他狀態(tài)位都清O。3）完全整數(shù)法應(yīng)用舉例（見教材）。4.除法指令DIV

除法指令DIV是對兩個帶符號數(shù)IN1和IN2進(jìn)行相除操作，產(chǎn)生的結(jié)果輸出到OUT。它包括完全整數(shù)除法DIV、整數(shù)除法//I、雙整數(shù)除法/DI和實數(shù)除法/R，指令見下表所示。除法指令說明：1）執(zhí)行除法指令時，完全整數(shù)除法指令DIV表示兩個16位

的有符號整數(shù)IN1和IN2相除，產(chǎn)生一個32位的雙整數(shù)

結(jié)果OUT，其中OUT的低16位為商，高16位為余數(shù);/I

表示兩個16位的有符號數(shù)IN1和IN2相除，產(chǎn)生一個16

位的整數(shù)商結(jié)果OUT，不保留余數(shù);/DI表示兩個32位的

有符號數(shù)IN1和IN2相除，產(chǎn)生一個32位的整數(shù)商結(jié)果

OUT，同樣不保留余數(shù);/R表示兩個32位的實數(shù)IN1和

IN2相除，產(chǎn)生一個32位的實數(shù)商結(jié)果OUT,不保留余數(shù)。

2）進(jìn)行除法運算時，除數(shù)為0,SM1.3置1，其他算術(shù)狀態(tài)

位不變，原始輸入操作數(shù)也不變。3）完全整數(shù)除法應(yīng)用舉例（見教材）。5.增1/減1指令

增1/減1指令是對字節(jié)（B）、字（W）或雙字（DW）進(jìn)行增1或減1操作，指令見下表所示。增1/減1指令說明：1）指令碼（梯形圖）、操作碼中的X指輸入數(shù)據(jù)的長度，分

別有字節(jié)（B）、字（D）和雙字（DW）三種形式。2）操作數(shù)的尋址范圍要與指令碼中的X一致。3）字、