彩灯控制电路B模板

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彩灯电路的控制 －－－基于 PLC 定时器指令的应用控制 2 皮带生产线的控制 项目评价 3 项目目标 技能目标 情感目标 1 、培养学生认真、严谨、求实的工作态度 2 、培养学生的学习兴趣和良好的职业道德 3 、 培养学生团队合作意 识 1 、掌握用定时器指令彩灯的 控制方法 2 、掌握彩灯控制电路的接线 3 、 PLC 程序设计和调试方法 知识目标 1 、了解彩灯控制方法 2 、掌握定时器指令的的功能 3 、掌握 PLC 的程序设计方法 4 项目任务 彩灯电路的 PLC 定时控制 5 项目分析 1 、按动控制按钮（按下 SB1 为 ON 状态），灯每隔一秒从左到右依次点亮移动； 2 、当六盏灯的最后一盏灯灭后，左边的第一盏灯又再次点亮循环以上过程。 3 、再次按动 SB1 （ SB1 为 OFF ，）时六盏灯全部灭掉不再亮 任务要求 彩灯 定时器 输入输出继电器 流水控制 循环控制 彩灯亮灭时间 输入输出 6 一、 三菱 PLC 的系列及配置 三菱 PLC 的系列： Q 系列 、 A 系列、 FX 系列 … Q 系列 PLC 的最大 I/O 点数为 8192 点 A 系列 PLC 的最大 I/O 点数为 2048 点 FX 系列 PLC 的最大 I/O 点数为 256 ，是目前中国内地销量最多的 小型 PLC 知识链接一、三菱 PLC 的系列及配置 7 FX 的子 系列 ： 根据 I/O 点数及功能不同分为： I/O 点数 在30 点 以內可使用 FX 1S 系列 I/O 点数 在128 点 以內可使用 FX 1N 系列 I/O 点数 在 256 点 以內可使用 FX 2N 系列 输入点数 184 点以内 输出点数 184 点以内 FX 2N 系列在 FX 家族中功能最强，执行速度最快； 8 PLC 的型号、安装与接线 : 型号 FX 2N 001 R 4 8 M 系列名称 输入输出点数 基本单元 内部电源、内部输入输出、 CPU 及存储器 输出形式： R- 继电器输出（有触点，可带交直流负载） S- 双向晶闸管输出（无触点，带交流负载） T- 晶体管输出（无触点，带直流负载） 9 （ 1 ）继电器输出－－ R （ 2 ）晶体管输出－－ T FX 2N -64MR FX 2N -64ER FX 2N -2DA FX 2N -64 M R ： M 表示基本单元 ， R 表示 继电器输出，有 64 个 I/O 点 (32I/32O) FX 2N -64 E R ：扩展单元，继电器输出； FX 2N -2AD ：模拟量 I/O 模块，表示有 2 个模拟量 I 通道； FX 2N -1HC ： 高速 计数 模块，可以对几十～几百 kHz 的脉冲计数 …… FX 2N 系列产品及配置： 10 二、 FX 2N 系列 PLC 的特 点 基本 单 元 ( 16 /32/48/64/80/ 128 点 ) ， 有 继电器 和 晶体管 输出； 最多可 扩展到 256 点； 较 高 的运算 速度 0.08 us/ 步 ( 基本指令 ) ； 1.52~ 几百 us/ 步 ( 功能指令 ) ； 程序存储器 內 置 有8 K 步 RAM ； 更多通 信和网络 功能 ： RS232 , RJ45 … 有多 种 不同的 FX 2N 扩展单元 及特殊 模块 ( ≦8 台 ) 模拟 控制: FX 2N -2AD,FX 2N -2DA 高速 计数 : FX 2N -1HC …… 丰富的编程元件 11 知识链接二、 FX2N 系列 PLC 的编程元件及选用 编程元件的编号规则 以英文字母开头，字母表示编程元件的功能 后跟八进制数或十进制数 编程元件 输入继电器（ X ） 输出继电器（ Y ） 辅助继电器（ M ） 定时器（ T ） 计数器（ C ） 状态器（ S ） 数据寄存器（ D ） 12 1 、输入继电器 X 作用：将外部开关、传感器等的信号输入给 PLC 编号： X0 ～ X267 ( 八进制 ，共 184 点） X0 ～ X7 ， X10 ～ X17 ， X20 ～ X27……X260 ～ X267 梯形图表示形式：常开 / 常闭触点 特点： ⑴使用次数不受限制 ⑵ 在梯形图中只能有 X 的 触点 ，不能出现 X 的 线圈 13 2 、输出继电器 Y 作用：将 PLC 的执行结果向外输出，驱动外设 ( 如指示灯、接触器、电磁阀 ) 动作 编号： Y0 ～ Y267 ( 八进制 ，共 184 点） Y0 ～ Y7 ， Y10 ～ Y17 ， Y20 ～ Y27……Y260 ～ Y267 梯形图表示形式：常开 / 常闭触点、线圈 特点： ⑴ 触点 使用次数不限 ⑵ Y 的线圈不能由 PLC 的外部信号来驱动，只能由程序的执行结果来驱动 14 编程举例：起停电路的 PLC 控制 分析：输入元件？ 输出元件？ PLC 的选型 ? I/O 外部接线图 梯形图程序 15 PLC 与继电器 控制系统的比较 控制系统 控制方式 线圈通电后 继电器 硬逻辑并行运行方式 所有触点动作 PLC 循环扫描工作方式 CPU 扫描到的触点才会动作 16 3 、辅助继电器 M 作用及特点： 与 KA 相似，在程序中可多次使用 不能输出直接驱动负载，也不能被 PLC 的外部信号驱动 ，因此也称内部继电器 梯形图表示形式：常开 / 常闭触点（使用次数不受限制） 、线圈 种类及编号 普通型 ： 不具备掉电保护功能。 M0~M499 (500 点 ) 掉电保护型： 具备掉电保护功能。 M500~M3071(2572 点 ) 特殊用途型 ：进行运行监视、初始化脉冲等 M8000~M8255(256 点 ) 辅助继电器是用软件实现的，它们不能直接对外输出信号去驱动负载，相当于继电器控制系统中的中间继电器 。 17 假设 Y0 、 Y1 、 Y7 线圈分别控制 0 号、 1 号、 7 号灯 18 特殊用途型 ： 进行运行监视、初始化脉冲等 M8000~M8255 (256 点 ) ；不连续 M8000( 运行监视 ) ： PLC 执行用户程序时为 on ，停止执行为 off M8002( 初始化脉冲 ) ：仅在 M8000 由 off→on 的一个扫描周期内为 on ，可用其常开触点使有断电保护功能的元件初始化复位或设置初始值 STOP RUN STOP M8000 一个扫描周期 M8002 19 M8011 ～ M8014 ：分别产生 10ms 、 100ms 、 1s 、 1min 的时钟脉冲 M8011 10ms M8012 100ms Y20 X24 M8013 20 M8200 ～ M8234 用来设定 32 位计数器的工作方式（线圈工作） ④ 锂电池电压降低（ M8005)： 电池电压下降至规定值时 M8005 变为 ON。 21 4 、定时器 T** 特点 相当于 KT ，能提供无数对常开 / 闭触点供使用 触点均为 延时触点 延时时间 由程序中的 设定值 K(1 ～ 32767) 来决定 延时时间到，相应的常开 / 闭延时触点动作 FX2N 系列定时器共有 256 个定时器，编号为： T0~T255 (256 点 ) 每个定时器的设定范围是 0-32767 ，定时器相当于继电器接触顺控制中的中间继电器，定时器按功能分为通用定时器和累积定时器两大类，每类又分为两种。 100ms 通用定时器： T0~T199 (200 点， 0.1 ～ 3276.7s) 10ms 通用定时器： T200~T245 (46 点， 0.01 ～ 327.67s) 1ms 累积定时器： T246~T249 (4 点， 0.001 ～ 32. 767s) 100ms 累积定时器： T250~T255 (6 点， 0.1 ～ 3276.7s) 22 定时器的应用 23 定时器时序图和梯形图 例 1 、通电延时 例 2 、断电延时 24 累积定时器的梯形图和时序图： 1ms 累积定时器： T246~T249 100ms 累积定时器： T250~T255 25 时序图 梯形图 T1 Y0 T2 K20 K10 X1 T2 T1 例 3 、闪烁电路 （要求：拨动开关接通 X1 ，延时 2s 后， Y0 接通指示灯亮，延时 1s 后 Y0 断开指示灯灭，这一过程周期性重复） 26 5 、计数器 C 特点 主要用于记录内部信号的脉冲个数 有 记数 和 复位 两个输入端子 编号： C0~C255 (256 点 ) 16 位 递增 计数器： C0~C199( 计数范围： 0~32767) 32 位 增减 计数器： C200~C234( 计数范围： -2 31 ~2 31 -1) 高速计数器： C235~C255 种类 普通型 掉电保护型 27 5 、计数器 C 特点 主要用于记录内部信号的脉冲个数 有 记数 和 复位 两个输入端子 编号： C0~C255 (256 点 ) 16 位 递增 计数器： C0~C199( 计数范围： 0~32767) 32 位 增减 计数器： C200~C234( 计数范围： -2 31 ~2 31 -1) 高速计数器： C235~C255 种类 普通型 掉电保护型 28 1) 16 位递增计数器： C0~C199 （ 200 点） X10 －－复位输入端子； X11 －－计数输入端子 29 2) 32 位增减计数器： C200~C234 （ 35 点） 有加、减两种计数方式，计数方式由特殊辅助继电器 M8200~M8234 决定 (C2XX~M82XX) 决定方法： M82XX 接通 时为 减计数 ， 断开 时为 加计数 30 例 5 、 “长定时控制” 环节（ 1 小时） T0~T199 （ 100ms 通用定时器）： 0.1~3276.7s 1h=60min=3600s 定时器接力法 若想实现更长时间定时，可以联合使用多个 定时器 和 计数器 。 T0 T1 K18000 X0 X1 T0 K18000 Y1 T1 C1 C1 K2 RST T0 RST C1 31 例６　编程实现 Y030 的闪烁输出，并且闪烁 10 次后停止闪烁。 X10 X11 C10 RST C10 C10 K10 Y030 Y030 闪烁程序： 计数程序： 组合！ C10 Y030 删除 思考：用两个按钮控制起停，再用 M8013 怎么写程序？ 32 6 、状态器 S 用途：是编制步进顺序控制程序时表达工序号的继电器 编号： S0 ～ S999 (1000 点 ) S0~S499 没有断电保持功能 S500~S899 有断电保持功能 报警器用 S900~S999 特点：不做工序号使用时，可作为 内部继电器 使用 S10 Y0 X0 S10 33 34 7 、数据寄存器 D 功能：用于 存储 模拟量控制、位置控制等场合需要的 数据 特点： 存储容量为 双字节 （ 16b ） 最高位为符号位（ 0 为正， 1 为负）； -32768~32767 后入为主 编号 通用： D0 ～ D199 (200 点 )——PLC 断电后，数据清零 保持： D200 ～ D511 (312 点 )—— 除非改写，否则数据不会丢失或改变 特殊： D8000 ～ D8255 (256 个 )—— 监控 PLC 各个元件的运行状态 举例： LD X0 MOV K4 D0 35 梯形图的设计方法： 经验设计法 顺控设计法（ ch4 ） 经验设计法设计步骤： 熟悉控制要求，分配 I/O ，选择必要的编程元件（ X ， Y ， M ， T… ） 对控制要求比较简单的输出，根据“启 - 保 - 停”基本环节，可以直接写出工作条件；复杂的输出可以借助 M 进一步完善程序 36 项目实施 任务一 电路设计与绘制 确定 PLC 的 I/O 分配 1 2 控制电路设计与绘制 任务二 安装与调试电路 元器件准备与检测 1 接线 2 变频器参数设置 3 PLC 程序设计与仿真 4 调试 5 37 （一）确定 I/0 （输入 / 输出）分配表 输入 输出 输入点 电路元件 功能 输出点 电路元件 功能 X0 SB1 启动 Y1 彩灯 1 亮 X1 SB2 停止 Y2 彩灯 2 亮 。。。 任务一 电路设计与绘制 38 （二）电路设计与绘制 39 （一）元器件准备与检测 电源模块 三相异步电动机 任务二 安装与调试电路 40 （二）接线 注意事项： 1 、接线时要先关闭电源再操作。 2 、连接电路后，在通电之前，要仔细检查电路连接的正确性，防止出现短路事故，检查无误后，接通电源。 D B C A 电源引入 按钮控制输入 输出到彩灯 检查线路 按图接线 41 （四） PLC 程序设计与仿真 重点 42 （五）调试 1 、程序编译 --- 下载 ---- 运行 2 、功能调试 3 、填写实训记录表 序号 调试 第一次试车 第二次试车 备注 1 拔启动按钮观察彩灯能否按要求亮灭 2 拔停止按钮，彩灯能否灭 43 项目评价 序号 主要内容 考核要求 评分标准 配分 小组自评 教师评价 1 电路设计 能根据任务要求设计电路 1. 画图不符合标准，每处扣 4 分 2. 设计电路不正确每处扣 5 分 20 2 电路连接 能按所设计的电路正确接线 1.PLC 到灯连接错误扣 5 分 2.COM 错扣 5 分 20 3 PLC 编程调试 能正确地将所编程序输入计算机 1.PLC 程序错误扣 5-15 分 2. 程序调试错误每处扣 5 分 10 4 综合调试 调试过程正确 1. 操作错误扣 10 分 2. 调试失败扣 10 分 20 5 安全文明生产 操作符合安全规程，注意文明操作，环境整洁 1. 违反安全生产扣 2 － 5 分 2. 实训后不收拾工具扣 5 分 10 44 思考：电机优先启动控制 有 5 个直流电机 M1~M5 ，都有启动和停止控制按钮，要求按顺序启动，即前级电机不启动时，后级电机无法启动；前级电机停，后级电机也都停。 1 ） I/O 分配： 输入（ 10 点）： 5 个启动按钮 SB1~SB5 ： X0 ， X2 ， X4 ， X6 ， X10 5 个停止按钮 SB6~SB10 ： X1 ， X3 ， X5 ， X7 ， X11 输出（ 5 点） ： 5 个控制电机的继电器 KA1~KA5 ： Y0~Y4 项目拓展 复习 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57