畢業(yè)設(shè)計(jì)---基于三菱plc交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)</b></p><p>　　題目：基于三菱plc螞蝗橋交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) </p><p>　　院 (系)： </p><p>　　專 業(yè)： </p><p

2、>　　姓 名： </p><p>　　學(xué) 號(hào)： </p><p>　　指導(dǎo)教師： </p><p><b>　　年 月 日</b></

3、p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書</p><p>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)進(jìn)度計(jì)劃表</p><p>　　本表作評(píng)定學(xué)生平時(shí)成績(jī)的依據(jù)之一</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　交通信號(hào)燈的出現(xiàn)，使交通得以有效管制，對(duì)于疏導(dǎo)交通流量、提高道路通行能力，減少交通事故有明顯效果

4、。為了實(shí)現(xiàn)交通道路的自動(dòng)控制管理，力求交通管理先進(jìn)性、科學(xué)化。用可編程控制器（PLC）實(shí)現(xiàn)交通燈控制系統(tǒng)，以及該系統(tǒng)軟、硬件設(shè)計(jì)方法，實(shí)驗(yàn)證明該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)，能夠有效地疏導(dǎo)交通，提高交通路口的通行能力。分析了現(xiàn)代城市交通控制與管理問(wèn)題的現(xiàn)狀，結(jié)合交通的實(shí)際情況闡述了交通燈控制系統(tǒng)的工作原理，給出了一種簡(jiǎn)單實(shí)用的城市交通燈控制系統(tǒng)的PLC設(shè)計(jì)方案。可編程序控制器在工業(yè)自動(dòng)化中的地位極為重要，廣泛的應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)。隨著科技的發(fā)展，可編

5、程控制器的功能日益完善，加上小型化、價(jià)格低、可靠性高，在現(xiàn)代工業(yè)中的作用更加突出。</p><p>　　針對(duì)選題的路口交通信號(hào)燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，本文采用順序控制設(shè)計(jì)法中并行序列的順序功能圖設(shè)計(jì)方法，將各個(gè)方向的路燈并行控制，再以轉(zhuǎn)換為中心的方法將順序功能圖轉(zhuǎn)換為梯形圖，最后利用編程器將指令輸入PLC中進(jìn)行調(diào)試，最終實(shí)現(xiàn)交通燈的自動(dòng)控制。</p><p>　　關(guān)鍵詞：交通燈控制系統(tǒng) PLC

6、 梯形圖 順序功能圖 自動(dòng)控制</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　Traffic lights appear, make traffic to effectively control for relieves traffic flow, improve traffic capacity, reduce the number

7、of traffic accidents have obvious effect. In order to realize the traffic management, and strive to traffic management advanced and scientific. PLC controlled traffic control system, and the system hardware and software

8、design method, the experiment proved that the system is simple, economic and can be effectively relieves traffic, improve traffic intersection traffic</p><p>　　Topics of the intersection for traffic lights c

9、ontrol system design, we use the sequential control design of parallel order of the sequence function chart design method, the street parallel control in all directions, then the method to convert the center into the lad

10、der Sequential Function Chart Finally, the instruction input by the programmer to debug PLC, the ultimate realization of automatic control of traffic lights.</p><p>　　KEY WORD ：Traffic light control system

11、PLC Ladder Sequential Function Chart Automatic control</p><p><b>　　目錄</b></p><p><b>　　第一章 緒論1</b></p><p>　　第一節(jié) PLC的基本概念和結(jié)構(gòu)1</p><p>　　第二章 PL

12、C的硬件與工作原理4</p><p>　　第一節(jié) PLC的硬件4</p><p>　　第三章 PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)7</p><p>　　第一節(jié) PLC編程語(yǔ)言與編程結(jié)構(gòu)7</p><p>　　第二節(jié) 順序控制梯形圖的設(shè)計(jì)方法10</p><p>　　第四章 三菱公司FX2N型PLC的使用11</p&g

13、t;<p>　　第一節(jié) 三菱公司的PLC產(chǎn)品及FX2N11</p><p>　　第二節(jié) F-20P簡(jiǎn)易編程器的使用15</p><p>　　第五章 螞蝗橋交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)19</p><p>　　第一節(jié) 選題及PLC控制過(guò)程19</p><p>　　第二節(jié) 編程控制器I/0分配22</p><p&

14、gt;　　第三節(jié) 順序功能圖23</p><p>　　第四節(jié) 轉(zhuǎn)換為中心的梯形圖的設(shè)計(jì)24</p><p>　　第五節(jié) 交通燈控制系統(tǒng)的編程指令27</p><p>　　第六節(jié) 程序調(diào)試29</p><p><b>　　結(jié)論30</b></p><p><b>　　參考文獻(xiàn)3

15、2</b></p><p><b>　　第一章 緒論</b></p><p>　　第一節(jié) PLC的基本概和結(jié)構(gòu)</p><p>　　一、PLC的的基本概念</p><p>　　現(xiàn)代社會(huì)要求制造業(yè)對(duì)市場(chǎng)需求作出迅速反應(yīng)，生產(chǎn)出小批量、多品種、多規(guī)格、低成本和高質(zhì)量的產(chǎn)品，為滿足這一要求，生產(chǎn)設(shè)備和自動(dòng)生產(chǎn)線的控

16、制系統(tǒng)必須具備極高的可靠性和靈活性，可編程控制器（Programmable Logic Controller）PLC正是順應(yīng)這一要求出現(xiàn)的，它是以微處理器為基礎(chǔ)的通用工業(yè)控制裝置。</p><p>　　PLC應(yīng)用面廣、功能強(qiáng)大、使用方便，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在各種機(jī)械設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程的自動(dòng)控制系統(tǒng)中，PLC在其他領(lǐng)域，例如民用和家庭自動(dòng)化的應(yīng)用已得到了迅速的發(fā)展。它不僅是單機(jī)自動(dòng)化中應(yīng)用最廣的控制設(shè)備，在大型工業(yè)網(wǎng)絡(luò)控制

17、系統(tǒng)中也占有不可動(dòng)搖的地位，PLC應(yīng)用程度之廣、普及程度之高，是其他計(jì)算機(jī)控制設(shè)備無(wú)法比擬的。</p><p>　　國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）對(duì)PLC作了如下定義：“可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作指令、并通過(guò)數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械和生產(chǎn)過(guò)程，可編程序控制器及其有關(guān)設(shè)

18、備，都應(yīng)按易于使工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)”。由以上定義可以看出，PLC是一種用程序里改變控制功能的工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，除了各種各樣的控制功能外，還有與其它計(jì)算機(jī)通和信聯(lián)網(wǎng)的功能。</p><p>　　二、PLC的基本結(jié)構(gòu)</p><p>　　PLC主要由CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程器組成，如圖1-1所示。PLC的特殊功能模塊用來(lái)完成某些特殊的任務(wù)。</p

19、><p><b>　　1. CPU模塊</b></p><p>　　CPU主要由微處理器（CPU芯片）和存儲(chǔ)器組成。在PLC控制系統(tǒng)中，CPU模塊相當(dāng)于認(rèn)得大腦和心臟，它不斷的采集輸入信號(hào)，執(zhí)行用戶程序，刷新系統(tǒng)輸出；存儲(chǔ)器用來(lái)存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)。并存入規(guī)定的寄存器中，同時(shí)，診斷電源PLC內(nèi)部電路的</p><p>　　圖1-1PLC的組成</p

20、><p>　　工作狀態(tài)和編程過(guò)程中的語(yǔ)法錯(cuò)誤等。進(jìn)入運(yùn)行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，經(jīng)分析后再按指令規(guī)定的任務(wù)產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)，去指揮有關(guān)的控制電路，與通用計(jì)算機(jī)一樣，主要由運(yùn)算器、控制器、寄存器及實(shí)現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)總線構(gòu)成，還有外圍芯片、總線接口及有關(guān)電路。它確定了進(jìn)行控制的規(guī)模、工作速度、內(nèi)存容量等。內(nèi)存主要用于存儲(chǔ)程序及數(shù)據(jù)，是PLC不可缺少的組成單元。</p><

21、p>　　CPU的控制器控制CPU工作，由它讀取指令、解釋指令及執(zhí)行指令。但工作節(jié)奏由震蕩信號(hào)控制。CPU的運(yùn)算器用于進(jìn)行數(shù)字或邏輯運(yùn)算，在控制器指揮下工作。CPU的寄存器參與運(yùn)算，并存儲(chǔ)運(yùn)算的中間結(jié)果，它也是在控制器指揮下工作。CPU雖然劃分為以上幾個(gè)部分，但PLC中的CPU芯片實(shí)際上就是微處理器，由于電路的高度集成，對(duì)CPU內(nèi)部的詳細(xì)分析已無(wú)必要，我們只要弄清它在PLC中的功能與性能，能正確地使用它就夠了。</p>

22、<p>　　CPU模塊的外部表現(xiàn)就是它的工作狀態(tài)的種種顯示、種種接口及設(shè)定或控制開(kāi)關(guān)。一般講，CPU模塊總要有相應(yīng)的狀態(tài)指示燈，如電源顯示、運(yùn)行顯示、故障顯示等。箱體式PLC的主箱體也有這些顯示。它的總線接口，用于接I/O模板或底板，有內(nèi)存接口，用于安裝內(nèi)存，有外設(shè)口，用于接外部設(shè)備，有的還有通訊口，用于進(jìn)行通訊。CPU模塊上還有許多設(shè)定開(kāi)關(guān)，用以對(duì)PLC作設(shè)定，如設(shè)定起始工作方式、內(nèi)存區(qū)等。</p><

23、p><b>　　2.I/O模塊</b></p><p>　　輸入（Input）模塊和輸出（Output）模塊簡(jiǎn)稱I/O模塊，他們相當(dāng)于人的眼、耳、鼻、手、腳，是聯(lián)系外部現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和CPU模塊的橋梁。</p><p>　　PLC的對(duì)外功能，主要是通過(guò)各種I/O接口模塊與外界聯(lián)系的，按I/O點(diǎn)數(shù)確定模塊規(guī)格及數(shù)量，I/O模塊可多可少，但其最大數(shù)受CPU所能管理的基本配

24、置的能力，即受最大的底板或機(jī)架槽數(shù)限制。I/O模塊集成了PLC的I/O電路，其輸入暫存器反映輸入信號(hào)狀態(tài)，輸出點(diǎn)反映輸出鎖存器狀態(tài)。</p><p><b>　　3.編程器</b></p><p>　　編程器是用來(lái)生成用戶程序，便用它來(lái)編輯、檢查、修改用戶程序，監(jiān)視用戶程序的執(zhí)行情況。手持式編程器不能直接輸入和編輯梯形圖，只能輸入好編輯指令表程序，因此又叫做指令編輯器

25、。它的體積小，價(jià)格便宜，一般用來(lái)給小型的PLC編程，或者用與現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試和維護(hù)。</p><p><b>　　4.電源</b></p><p>　　PLC使用AC 220V電源或DC 24V電源。內(nèi)部的開(kāi)關(guān)電源為各模塊提供不同等級(jí)的直流電源。小型的PLC可以為輸入電路和外部的電子傳感器（例如接近開(kāi)關(guān)）提供DC24V電源，驅(qū)動(dòng)PLC負(fù)載的直流電源一般由用戶提供。</p

26、><p>　　5.PLC的通信聯(lián)網(wǎng)</p><p>　　PLC具有通信聯(lián)網(wǎng)的功能，它使PLC與PLC之間、PLC與上位計(jì)算機(jī)以及其他智能設(shè)備之間能夠交換信息，形成一個(gè)統(tǒng)一的整體，實(shí)現(xiàn)分散集中控制?，F(xiàn)在幾乎所有的PLC新產(chǎn)品都有通信聯(lián)網(wǎng)功能，它和計(jì)算機(jī)一樣具有RS-232接口，通過(guò)雙絞線、同軸電纜或光纜，可以在幾公里甚至幾十公里的范圍內(nèi)交換信息。</p><p>　　當(dāng)然

27、，PLC之間的通訊網(wǎng)絡(luò)是各廠家專用的，PLC與計(jì)算機(jī)之間的通訊，一些生產(chǎn)廠家采用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)總線，并向標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議靠攏，這將使不同機(jī)型的PLC之間、PLC與計(jì)算機(jī)之間可以方便地進(jìn)行通訊與聯(lián)網(wǎng)。</p><p>　　第二章 PLC的硬件與工作原理</p><p>　　第一節(jié) PLC的硬件</p><p>　　一、PLC的物理結(jié)構(gòu)</p><p>　

28、　根據(jù)硬件結(jié)構(gòu)的不同，可以將PLC分為整體式、模塊式和混合式。</p><p><b>　　1.整體式PLC</b></p><p>　　整體式又叫做單元式或機(jī)箱式，它的體積小、價(jià)格低，對(duì)箱體式PLC，有一塊CPU板、I/O板、顯示面板、內(nèi)存塊、電源等，當(dāng)然按CPU性能分成若干型號(hào)，并按I/O點(diǎn)數(shù)又有若干規(guī)格。對(duì)模塊式PLC，有CPU模塊、I/O模塊、內(nèi)存、電源模塊、

29、底板或機(jī)架。無(wú)任哪種結(jié)構(gòu)類型的PLC，都屬于總線式開(kāi)放型結(jié)構(gòu)，其I/O能力可按用戶需要進(jìn)行擴(kuò)展與組合。</p><p><b>　　2.模塊式PLC</b></p><p>　　大、中型PLC一般采用模塊式結(jié)構(gòu)，它由機(jī)架和模塊組成，模塊插在模塊插座上，后者焊接在機(jī)架中的總線連接板上，有不同槽數(shù)的機(jī)架供用戶選用，如果一個(gè)機(jī)架容納不下選用的模塊，可以增設(shè)一個(gè)或數(shù)個(gè)擴(kuò)展機(jī)架

30、，各機(jī)架之間用接口模塊和電纜相連。</p><p>　　用戶可以選用不同檔次的CPU模塊、品種繁多的I/O模塊和特殊功能塊，對(duì)硬件配置的選擇余地較大，維修時(shí)更換模塊也很方便。</p><p>　　3.CPU模塊中的存儲(chǔ)器</p><p>　　存儲(chǔ)器分為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器和用戶程序存儲(chǔ)器，系統(tǒng)程序相當(dāng)于個(gè)人計(jì)算機(jī)中的操作系統(tǒng)，它使PLC具有基本的智能，能完成PLC設(shè)計(jì)者的

31、規(guī)定的各種工作。系統(tǒng)程序由PLC的生廠家設(shè)計(jì)并固定化在ROM（只讀存儲(chǔ)器）中，用戶不能讀取。用戶程序由用戶設(shè)計(jì)，它使PLC能完成用戶要球的特定功能，用戶程序存儲(chǔ)器的容量以字節(jié)（B）為單位。</p><p>　　（1）.隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）</p><p>　　用戶可以用編程裝置讀出RAM中的內(nèi)容，也可以將用戶程序?qū)懭隦AM，因此RAM又叫讀/寫存儲(chǔ)器。RAM的工作速度高、價(jià)格便宜、改寫

32、方便。</p><p>　?。?）.只讀存儲(chǔ)器（ROM）</p><p>　　ROM的內(nèi)容只能讀出，不能寫入。</p><p>　?。?）.可以電檫出可編程的只讀存儲(chǔ)器（EEPROM）</p><p>　　S7-200用EEPROM來(lái)存儲(chǔ)用戶程序和長(zhǎng)期保存的重要數(shù)據(jù)。</p><p><b>　　4.I/O模

33、塊</b></p><p>　　各I/O點(diǎn)的通/斷狀態(tài)用發(fā)光二極管（LED）顯示，PLC與外部接線的連接一般用接線端子，某些模塊使用可以拆卸的插座型端子板，不需斷開(kāi)端子板上的連接線，就可以迅速的更換模塊。</p><p>　　輸入模塊：PLC通過(guò)輸入模塊來(lái)接收和采集輸入信號(hào)，通過(guò)輸出模塊控制接觸器、電磁閥、電磁鐵、調(diào)速裝置等執(zhí)行器，PLC控制的另一類外部負(fù)載是指示燈、數(shù)字顯示裝

34、置和報(bào)警裝置等。輸入電路中設(shè)有RC濾波電路，以防止由于輸入觸點(diǎn)抖動(dòng)或外部干擾脈沖引起的錯(cuò)誤輸入信號(hào)。</p><p>　　輸出模塊：輸出模塊的率放大元件有大功率晶體管和場(chǎng)效應(yīng)管（驅(qū)動(dòng)直流負(fù)載）、雙向可控硅（驅(qū)動(dòng)交流負(fù)載）和小型繼電器，繼電器可以驅(qū)動(dòng)交流負(fù)載或直流負(fù)載。輸出電流的典型值為0.5—2A,負(fù)載電源由外部現(xiàn)場(chǎng)提供。</p><p>　　5.PLC的工作原理</p>&

35、lt;p>　　可編程控制器是從繼電器控制系統(tǒng)發(fā)展而來(lái)的，它的梯形圖程序與繼電器系統(tǒng)電路圖很相似，梯形圖中的某些編程元件也沿用了繼電器這一名稱，如輸入繼電器、輸出繼電器等等。這種用計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)的“軟繼電器”，與繼電器系統(tǒng)中的物理繼電器在功能上也有某些相似之處。繼電器在控制系統(tǒng)中有功率放大、電氣隔離、邏輯運(yùn)算的作用。</p><p>　　PLC有兩種基本的工作狀態(tài)，即運(yùn)行（RUN）狀態(tài)與停止（STOP）狀態(tài)。

36、在運(yùn)行狀態(tài)，PLC通過(guò)執(zhí)行反映控制要求的用戶程序不實(shí)現(xiàn)控制功能。為了使PLC的輸出及時(shí)地響應(yīng)隨時(shí)可能變化的輸入信號(hào)，用戶程序不是只執(zhí)行一次，而是反復(fù)不斷地重復(fù)執(zhí)行，直至PLC停機(jī)或切換到STOP工作狀態(tài)。除了執(zhí)行用戶程序之外，在每次循環(huán)過(guò)程中，PLC還要完成內(nèi)部處理、通信處理等工作，一共有五個(gè)階段如圖2-1所示。PLC的這種周而復(fù)始的循環(huán)工作方式稱為掃描工作方式。由于計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令的速度極高，從外部輸入-輸出關(guān)系來(lái)看，處理過(guò)程似乎是同時(shí)

37、完成的。</p><p>　　在內(nèi)部處理階段，PLC檢查CPU模塊內(nèi)部的硬件是否正常，將監(jiān)控定時(shí)器復(fù)位，以及完成別的一些內(nèi)部工作。</p><p>　　在通信服務(wù)階段，PLC與別的帶微處理器的智能裝置通信，響應(yīng)編程器鍵入的命令，更新編程器的顯示內(nèi)容。</p><p>　　當(dāng)PLC處于停止（STOP）狀態(tài)時(shí)，只執(zhí)行以上的操作。PLC處于運(yùn)行（RUN）狀態(tài)時(shí)，還要完成另

38、外三個(gè)階段的操作。</p><p>　　在PLC的存儲(chǔ)器中，設(shè)置了一片區(qū)域用來(lái)存放輸入信號(hào)和輸出信號(hào)的狀態(tài)，它們分別稱為輸入映象寄存器和輸出映象寄存器。PLC梯形圖中別的編程元件也有對(duì)應(yīng)的</p><p>　?。╝）RUN (b)STOP</p><p>　　映象存儲(chǔ)區(qū)，它們統(tǒng)稱為元件映象寄存器。</p>

39、<p>　　PLC的用戶程序由若干條指令組成，指令在存儲(chǔ)器中按步序號(hào)順序排列。在沒(méi)有跳轉(zhuǎn)指令時(shí)，CPU從第一條指令開(kāi)始，逐條順序地執(zhí)行用戶程序，直到用戶程序結(jié)束之處。在程序執(zhí)行階段，當(dāng)執(zhí)行指令時(shí)，從輸入映象寄存器或別的元件映象寄存器中將有關(guān)編程元件的“0”/“1”狀態(tài)讀出來(lái)，并根據(jù)指令的要求執(zhí)行相應(yīng)的邏輯運(yùn)算，運(yùn)算的結(jié)果寫入到對(duì)應(yīng)的元件映象寄存器中。因此，各編程元件的映象寄存器（輸入映象寄存器除外）的內(nèi)容隨著程序的執(zhí)行而變

40、化。</p><p>　　第三章 PLC程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ)</p><p>　　第一節(jié) PLC編程語(yǔ)言與編程結(jié)構(gòu)</p><p>　　現(xiàn)代的PLC一般備有多種編程語(yǔ)言，供用戶使用。但不同廠家的PLC的編程語(yǔ)言有很大的區(qū)別，用戶不得不學(xué)習(xí)多種編程語(yǔ)言和查找故障的方法。因此，IEC（國(guó)際電工委員會(huì)）1994年5月公布了可編程序控制器標(biāo)準(zhǔn)（IEC1131）。該標(biāo)準(zhǔn)由以下5部分組

41、成：通用信息、設(shè)備與測(cè)試要求、PLC的編程語(yǔ)言、用戶指南和通訊。由其制定的編程語(yǔ)言即滿足目前市場(chǎng)的要求，又適應(yīng)未來(lái)技術(shù)的發(fā)展。同時(shí)，IEC1131—3</p><p>　　圖3-1plc的編程語(yǔ)言</p><p>　　詳細(xì)說(shuō)明了句法、語(yǔ)義和下述5種PLC編程語(yǔ)言如圖3-1所示。</p><p><b>　　順序功能圖</b></p>

42、<p><b>　　梯形圖</b></p><p><b>　　功能塊圖</b></p><p><b>　　指令表</b></p><p><b>　　文本結(jié)構(gòu)</b></p><p>　　標(biāo)準(zhǔn)中有兩種圖形語(yǔ)言——梯形圖（LD）和功能塊圖（

43、FBD），還有兩種文字語(yǔ)言——指令表（IL）和結(jié)構(gòu)文本（ST），可以認(rèn)為順序功能圖（SFC）是一種結(jié)構(gòu)塊控制程序流程圖。</p><p>　　1.順序功能圖（SFC）</p><p>　　SFC提供了一種組織程序的圖形方法，在SFC中可以用別的語(yǔ)言嵌套編程。步、轉(zhuǎn)換和動(dòng)作（Action）是SFC中的三種主要元件（見(jiàn)圖5）。步是一種邏輯塊，即對(duì)應(yīng)于特定的控制任務(wù)的編程邏輯；動(dòng)作是控制任務(wù)的獨(dú)

44、立部分；轉(zhuǎn)換是從一個(gè)任務(wù)到另一個(gè)任務(wù)的原因。</p><p>　　作為梯形圖語(yǔ)言，SFC提供用戶了以上三種基本結(jié)構(gòu)（見(jiàn)圖5）。在順序結(jié)構(gòu)中，CPU首先反復(fù)執(zhí)行1中的動(dòng)作，直到轉(zhuǎn)換1變?yōu)椤?”狀態(tài)，CPU才處理第2步。在選擇支路中，取決于哪一個(gè)轉(zhuǎn)換是活動(dòng)的，CPU只執(zhí)行一條支路。在并行支路中，所有的支路被同時(shí)執(zhí)行。</p><p>　　對(duì)于目前大多數(shù)PLC來(lái)說(shuō)，SFC還僅僅作為組織編程的工具

45、使用，尚需用其它的編程語(yǔ)言（如梯形圖）將它轉(zhuǎn)換為PLC可執(zhí)行的程序。因此，通常只是將SFC作為PLC的輔助編程工具，而不是一種獨(dú)立的編程語(yǔ)言。</p><p><b>　　2.梯形圖(LD)</b></p><p>　　梯形圖是使用得最多的PLC圖形編程語(yǔ)言，有時(shí)又被稱為電路或程序。它是一種軟件信息，是一種反映PLC的輸入輸出控制邏輯關(guān)系的程序軟件，它與傳統(tǒng)的繼電器控

46、制系統(tǒng)的梯形圖（硬件）電路不同，不是真正的物理（硬件）電路，一定不能把它們當(dāng)作硬件電路來(lái)看待。由于梯形圖與繼電器控制系統(tǒng)的電路圖很相似，具有直觀易懂的優(yōu)點(diǎn)，因此很容易被工廠熟悉繼電器控制的電氣技術(shù)人員掌握，特別適用于開(kāi)頭量邏輯控制。</p><p>　　IEC1131-3的梯形圖中除了線圈、常開(kāi)觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)外，還允許增加功能和功能塊。</p><p>　　3.梯形圖的主要特點(diǎn)</p

47、><p>　?。?）.PLC梯形圖是的某些編程元件沿用了繼電器這一名稱，如輸入繼電器、輸出繼電器、內(nèi)部輔助繼電器等。但是它們不是真實(shí)物理繼電器（即硬件繼電器），而是在軟件中使用的編程元件。</p><p>　?。?）.梯形圖兩側(cè)的垂直公共線稱為公共母線（Bus bar）。在分析梯形圖的邏輯關(guān)系時(shí)，為了借用繼電器電路圖的分析方法，可以想象左右兩側(cè)母線之間有一個(gè)左正右負(fù)的直流電源電壓。當(dāng)圖6中的觸

48、點(diǎn)1、2接通時(shí)，可假設(shè)“概念電流”或“能流”（Power flow）從左向右流動(dòng)，這一方向與執(zhí)行用戶程序時(shí)的邏輯運(yùn)算的順序一致。能流的方向只能從左向右流動(dòng)，因此圖6中（a）圖應(yīng)改為圖（b）所示的等效電路。</p><p>　　（3）.根據(jù)梯形圖中各觸點(diǎn)的狀態(tài)和邏輯關(guān)系，求出與圖中各線圈對(duì)應(yīng)的編程元件的狀態(tài)，稱為梯形圖的邏輯解算。邏輯運(yùn)算是按梯形圖中從上到下、從左到右的順序進(jìn)行的。解算的結(jié)果立即可以被后面的邏輯解算

49、所利用。邏輯結(jié)算是根據(jù)輸入映象寄存器中的值，而不是根據(jù)解算瞬時(shí)外部輸入觸點(diǎn)的狀態(tài)來(lái)進(jìn)行的。</p><p>　?。?）.梯形圖中的線圈應(yīng)放在最右邊，如圖3.2所示。（a）的電路應(yīng)改為圖7（b）中的電路。</p><p>　?。?）.梯形圖中各編程元件的常開(kāi)觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)均可無(wú)限次的使用。</p><p>　　4.梯形圖經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法：</p><p

50、>　?。?）.可根據(jù)原有的繼電邏輯控制圖進(jìn)行轉(zhuǎn)化設(shè)計(jì)；</p><p>　?。?）.沒(méi)有固定的方法和步驟可遵循，試探性和隨意性強(qiáng)；</p><p>　?。?）.由于需要中間變量完成記憶聯(lián)鎖互鎖，需要考慮的因素很多；</p><p>　?。?）.設(shè)計(jì)耗時(shí)長(zhǎng)，且修改麻煩；</p><p><b>　　5.梯形圖編規(guī)則：</b

51、></p><p>　?。?）.每個(gè)繼電器的線圈和它的觸點(diǎn)均用同一編號(hào)，每個(gè)元件的觸點(diǎn)使用時(shí)沒(méi)有數(shù)量限制。</p><p>　?。?）.梯形圖每一行都是從左邊開(kāi)始，線圈接在最右邊（線圈右邊不允許再有接觸點(diǎn)），如圖3-2所示。</p><p>　　(a） (b）</p><p>　　圖3-2梯形圖的形式<

52、;/p><p>　　(a）錯(cuò)誤 (b）正確</p><p>　?。?）.線圈不能直接接在左邊母線上。</p><p>　?。?）.在一個(gè)程序中，同一編號(hào)的線圈如果使用兩次，稱為雙線圈輸出，它很容易引起誤操作，應(yīng)盡量避免。</p><p><b>　　圖3-3錯(cuò)誤梯形圖</b></p>

53、<p>　?。?）.在梯形圖中沒(méi)有真實(shí)的電流流動(dòng)，為了便于分析PLC的周期掃描原理和邏輯上的因果關(guān)系，假定在梯形圖中有“電流”流動(dòng)，這個(gè)“電流”只能在梯形圖中單方向流動(dòng)——即從左向右流動(dòng)，層次的改變只能從上向下。如圖3-3所示。</p><p>　　6.功能塊圖(FBD)</p><p>　　這是一種類似于數(shù)字邏輯電路的編程語(yǔ)言，具有數(shù)字電路基礎(chǔ)的人很容易掌握。該編程語(yǔ)言用類

54、似與門、或門的方框來(lái)表示邏輯運(yùn)算關(guān)系，方框的左側(cè)為邏輯運(yùn)算輸入變量，右側(cè)為輸出變量，輸入端、輸出端的小圓圈表示“非”運(yùn)算，信號(hào)是自左向右流運(yùn)的。</p><p>　　像SFC一樣，功能塊圖FBD也是一種圖形語(yǔ)言，在FBD中也允許嵌入別的語(yǔ)言（如梯形圖、指令表和結(jié)構(gòu)文本）。</p><p>　　第二節(jié) 順序控制梯形圖的設(shè)計(jì)方法</p><p>　　一、起保停電路的編程

55、方式</p><p>　　根據(jù)順序功能圖設(shè)計(jì)梯形圖時(shí)，可以用為存儲(chǔ)器位M來(lái)代表步，某一步為活動(dòng)步時(shí)，對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器位為1狀態(tài)，某一轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)時(shí)，改轉(zhuǎn)換的后續(xù)步為活動(dòng)步，前級(jí)步變?yōu)樗啦健?lt;/p><p>　　起保停電路僅僅使用與觸電和線圈有關(guān)的指令，設(shè)計(jì)起保停電路的關(guān)鍵是找出它的啟動(dòng)條件和停止條件。根據(jù)轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的基本規(guī)則，轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的基本條件是前級(jí)步為活動(dòng)步，并且滿足相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件，該步才為1狀態(tài)

56、，并且后續(xù)步為死步。 </p><p>　　對(duì)于并行序列，如果某一步的前面有N個(gè)轉(zhuǎn)換（即有N個(gè)分支進(jìn)入該步），則代表該步的輔助繼電器的啟動(dòng)電路有N條支路并聯(lián)而成，各支路由某一前級(jí)步對(duì)應(yīng)的輔助繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)與相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)或電路串聯(lián)而成。</p><p>　　二、以轉(zhuǎn)換為中心的編程方式</p><p

57、>　　在順序功能圖中，如果某一轉(zhuǎn)換所有的前級(jí)步都是活動(dòng)步并且滿足相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件，則轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　在以轉(zhuǎn)換為中心的編程方法中，將改轉(zhuǎn)換所有前級(jí)步對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器位的常開(kāi)觸點(diǎn)與轉(zhuǎn)換對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)或電路串聯(lián)，該串聯(lián)電路即為起保停電路的啟動(dòng)電路，用它作為使所有后續(xù)步對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器位置位，和所有前級(jí)步對(duì)應(yīng)的前級(jí)步對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器位復(fù)位。</p><p>　　第四章 三菱公司FX2N型PLC

58、的使用</p><p>　　第一節(jié) 三菱公司的PLC產(chǎn)品及FX2N</p><p>　　一、FX2N系列PLC的指令系統(tǒng)簡(jiǎn)介</p><p>　?。?）.FX2N系列PLC的指令可分為兩大類：</p><p>　　基本邏輯指令：又稱為通用邏輯指令，是PLC中最基本的編程語(yǔ)言，用于開(kāi)關(guān)量I/O的控制系統(tǒng)的梯形圖程序設(shè)計(jì)，共二十條。掌握了它們也就

59、初步掌握了PLC的使用方法，基本上就能滿足開(kāi)關(guān)量邏輯控制系統(tǒng)的編程了。</p><p>　　特殊功能指令：共87條，可用于編制特殊程序，如高速I/O處理、數(shù)據(jù)傳輸、計(jì)數(shù)器的特殊用法、算術(shù)運(yùn)算和模擬量控制等。</p><p>　?。?）.FX2N系列PLC的基本邏輯指令又分為四大類：</p><p>　　作用于觸點(diǎn)的指令：LD/LDI、AND/ANI、OR/ORI等。

60、</p><p>　　作用于線圈的指令：OUT。</p><p>　　數(shù)據(jù)處理指令：如S/R、RST、SFT、MC/MCR、PLS、SFT、CJP/EJP等。</p><p>　　獨(dú)立使用的指令：如ANB、ORB、END等。</p><p>　　二、FX2N的編程元件</p><p>　　FX系列產(chǎn)品，它內(nèi)部的編程元件

61、，也就是支持該機(jī)型編程語(yǔ)言的軟元件，按通俗叫法分別稱為繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器等，但它們與真實(shí)元件有很大的差別，一般稱它們?yōu)椤败浝^電器”。這些編程用的繼電器，它的工作線圈沒(méi)有工作電壓等級(jí)、功耗大小和電磁慣性等問(wèn)題；觸點(diǎn)沒(méi)有數(shù)量限制、沒(méi)有機(jī)械磨損和電蝕等問(wèn)題。它在不同的指令操作下，其工作狀態(tài)可以無(wú)記憶，也可以有記憶，還可以作脈沖數(shù)字元件使用。一般情況下，X代表輸入繼電器，Y代表輸出繼電器，M代表輔助繼電器，SPM代表專用輔助繼電器，T代表定

62、時(shí)器，C代表計(jì)數(shù)器，S代表狀態(tài)繼電器，D代表數(shù)據(jù)寄存器，MOV代表傳輸?shù)取?lt;/p><p><b>　　輸入繼電器（X）</b></p><p>　　PLC的輸入端子是從外部開(kāi)關(guān)接受信號(hào)的窗口，PLC 內(nèi)部與輸入端子連接的輸入繼電器X是用光電隔離的電子繼電器，它們的編號(hào)與接線端子編號(hào)一致（按八進(jìn)制輸入），線圈的吸合或釋放只取決于PLC外部觸點(diǎn)的狀態(tài)。內(nèi)部有常開(kāi)/常閉兩

63、種觸點(diǎn)供編程時(shí)隨時(shí)使用，且使用次數(shù)不限。輸入電路的時(shí)間常數(shù)一般小于10ms。各基本單元都是八進(jìn)制輸入的地址，輸入為X000 ～ X007，X010 ～X017，X020 ～X027 。它們一般位于機(jī)器的上端。</p><p><b>　　輸出繼電器（Y） </b></p><p>　　PLC的輸出端子是向外部負(fù)載輸出信號(hào)的窗口。輸出繼電器的線圈由程序控制，輸出繼電器的

64、外部輸出主觸點(diǎn)接到PLC的輸出端子上供外部負(fù)載使用，其余常開(kāi)/常閉觸點(diǎn)供內(nèi)部程序使用。輸出繼電器的電子常開(kāi)/常閉觸點(diǎn)使用次數(shù)不限。輸出電路的時(shí)間常數(shù)是固定的 。各基本單元都是八進(jìn)制輸出，輸出為Y000 ～Y007，Y010～Y017，Y020～Y027 。它們一般位于機(jī)器的下端。</p><p><b>　　輔助繼電器（M）</b></p><p>　　PLC內(nèi)有很多

65、的輔助繼電器，其線圈與輸出繼電器一樣，由PLC內(nèi)各軟元件的觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)。輔助繼電器也稱中間繼電器，它沒(méi)有向外的任何聯(lián)系，只供內(nèi)部編程使用。它的電子常開(kāi)/常閉觸點(diǎn)使用次數(shù)不受限制。但是，這些觸點(diǎn)不能直接驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載，外部負(fù)載的驅(qū)動(dòng)必須通過(guò)輸出繼電器來(lái)實(shí)現(xiàn)。如圖4-1所示，它只起到一個(gè)自鎖的功能。在FX2N中普遍途采用M0～M499，共500點(diǎn)輔助繼電器，其地址號(hào)按十進(jìn)制編號(hào)。輔助繼電器中還有一些特殊的輔助繼電器，如掉電繼電器、保持繼電器等，在

66、這里就不一一介紹了。</p><p>　　X000 X001 </p><p><b>　　M3</b></p><p><b>　　圖4-1繼電器自鎖</b></p><p><b>　　定時(shí)器（T）</b></p><p>　

67、　在PLC內(nèi)的定時(shí)器是根據(jù)時(shí)鐘脈沖的累積形式，當(dāng)所計(jì)時(shí)間達(dá)到設(shè)定值時(shí)，其輸出觸點(diǎn)動(dòng)作，時(shí)鐘脈沖有1ms、10ms、100ms。定時(shí)器可以用用戶程序存儲(chǔ)器內(nèi)的常數(shù)K作為設(shè)定值，也可以用數(shù)據(jù)寄存器（D）的內(nèi)容作為設(shè)定值。在后一種情況下，一般使用有掉電保護(hù)功能的數(shù)據(jù)寄存器。即使如此，若備用電池電壓降低時(shí)，定時(shí)器或計(jì)數(shù)器往往會(huì)發(fā)生誤動(dòng)作。</p><p>　　定時(shí)器通道范圍如下：</p><p>

68、　　100 ms定時(shí)器T0～T199， 共200點(diǎn)，設(shè)定值：0.1～ 3276.7秒；</p><p>　　10 ms定時(shí)器T200～TT245，共46點(diǎn)，設(shè)定值：0.01～327.67秒；</p><p>　　1 ms積算定時(shí)器 T245～T249，共4點(diǎn)，設(shè)定值：0.001～32.767秒；</p><p>　　100 ms積算定時(shí)器T250～T255，共6點(diǎn)，

69、設(shè)定值：0.1～3276.7秒；</p><p>　　定時(shí)器指令符號(hào)及應(yīng)用如圖4-2所示。 </p><p><b>　　X000</b></p><p>　　K123 </p><

70、;p>　　T20 </p><p><b>　　圖4-2定時(shí)器</b></p><p>　　當(dāng)定時(shí)器線圈T200的驅(qū)動(dòng)輸入X000接通時(shí)，T200的當(dāng)前值計(jì)數(shù)器對(duì)10 ms的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行累積計(jì)數(shù)，當(dāng)前值與設(shè)定值K123相等時(shí)，定時(shí)器的輸出接點(diǎn)動(dòng)作，即輸出觸點(diǎn)是在驅(qū)動(dòng)線圈后的1.23秒（10 * 123ms = 1.23s）時(shí)才動(dòng)作，當(dāng)T

71、200觸點(diǎn)吸合后，Y000就有輸出。當(dāng)驅(qū)動(dòng)輸入X000斷開(kāi)或發(fā)生停電時(shí)，定時(shí)器就復(fù)位，輸出觸點(diǎn)也復(fù)位。</p><p>　　每個(gè)定時(shí)器只有一個(gè)輸入，它與常規(guī)定時(shí)器一樣，線圈通電時(shí)，開(kāi)始計(jì)時(shí)；斷電時(shí)，自動(dòng)復(fù)位，不保存中間數(shù)值。定時(shí)器有兩個(gè)數(shù)據(jù)寄存器，一個(gè)為設(shè)定值寄存器，另一個(gè)是現(xiàn)時(shí)值寄存器，編程時(shí)，由用戶設(shè)定累積值。</p><p>　　如果是積算定時(shí)器，它的符號(hào)接線如圖所示4-3。<

72、/p><p>　　X001 </p><p>　　X002 </p><p><b>　　圖4-3復(fù)位</b></p><p>　　定時(shí)器線圈T250的驅(qū)動(dòng)輸入X001接通時(shí)，T250的當(dāng)前值計(jì)數(shù)器對(duì)100 ms的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行累積計(jì)數(shù)，當(dāng)該值與設(shè)定值K345相等時(shí)，

73、定時(shí)器的輸出觸點(diǎn)動(dòng)作。在計(jì)數(shù)過(guò)程中，即使輸入X001在接通或復(fù)電時(shí)，計(jì)數(shù)繼續(xù)進(jìn)行，其累積時(shí)間為34.5s（100 ms*345=34.5s）時(shí)觸點(diǎn)動(dòng)作。當(dāng)復(fù)位輸入X002接通，定時(shí)器就復(fù)位，輸出觸點(diǎn)也復(fù)位。</p><p><b>　　計(jì)數(shù)器（C）</b></p><p>　　FX2N中的16位增計(jì)數(shù)器，是16位二進(jìn)制加法計(jì)數(shù)器，它是在計(jì)數(shù)信號(hào)的上升沿進(jìn)行計(jì)數(shù)，它有兩

74、個(gè)輸入，一個(gè)用于復(fù)位，一個(gè)用于計(jì)數(shù)。每一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖上升沿使原來(lái)的數(shù)值減1，當(dāng)現(xiàn)時(shí)值減到零時(shí)停止計(jì)數(shù)，同時(shí)觸點(diǎn)閉合。直到復(fù)位控制信號(hào)的上升沿輸入時(shí)，觸點(diǎn)才斷開(kāi)，設(shè)定值又寫入，再又進(jìn)入計(jì)數(shù)狀態(tài)。</p><p>　　其設(shè)定值在K1～K32767范圍內(nèi)有效。</p><p>　　設(shè)定值K0與K1含義相同，即在第一次計(jì)數(shù)時(shí)，其輸出觸點(diǎn)就動(dòng)作。</p><p>　　通用計(jì)數(shù)器

75、的通道號(hào)：C0 ～C99，共100點(diǎn)。</p><p>　　保持用計(jì)數(shù)器的通道號(hào)：C100～C199，共100點(diǎn)。</p><p>　　通用與掉電保持用的計(jì)數(shù)器點(diǎn)數(shù)分配，可由參數(shù)設(shè)置而隨意更改。</p><p><b>　　如圖4-4所示。</b></p><p><b>　　X010</b><

76、;/p><p><b>　　X011</b></p><p><b>　　K 計(jì)數(shù)器</b></p><p><b>　　C0</b></p><p><b>　　圖4-4計(jì)數(shù)器</b></p><p>　　由計(jì)數(shù)輸入X011每次

77、驅(qū)動(dòng)C0線圈時(shí)，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值加1。當(dāng)?shù)?0次執(zhí)行線圈指令時(shí)，計(jì)數(shù)器C0的輸出觸點(diǎn)即動(dòng)作。之后即使計(jì)數(shù)器輸入X011再動(dòng)作，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值保持不變。</p><p>　　當(dāng)復(fù)位輸入X010接通（ON）時(shí)，執(zhí)行RST指令，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值為0，輸出接點(diǎn)也復(fù)位。</p><p>　　應(yīng)注意的是，計(jì)數(shù)器C100～C199，即使發(fā)生停電，當(dāng)前值與輸出觸點(diǎn)的動(dòng)作狀態(tài)或復(fù)位狀態(tài)也能保持。</p&g

78、t;<p><b>　　數(shù)據(jù)寄存器</b></p><p>　　數(shù)據(jù)寄存器是計(jì)算機(jī)必不可少的元件，用于存放各種數(shù)據(jù)。FX2N中每一個(gè)數(shù)據(jù)寄存器都是16bit（最高位為正、負(fù)符號(hào)位），也可用兩個(gè)數(shù)據(jù)寄存器合并起來(lái)存儲(chǔ)32 bit數(shù)據(jù)（最高位為正、負(fù)符號(hào)位）。</p><p>　　通用數(shù)據(jù)寄存器D 通道分配 D 0～D199，共200點(diǎn)。</p>

79、;<p>　　只要不寫入其他數(shù)據(jù)，已寫入的數(shù)據(jù)不會(huì)變化。但是，由RUN→STOP時(shí)，全部數(shù)據(jù)均清零。（若特殊輔助繼電器M8033已被驅(qū)動(dòng)，則數(shù)據(jù)不被清零）。</p><p>　　停電保持用寄存器 通道分配D200～D511，共312點(diǎn)，或D200～D999，共800點(diǎn)（由機(jī)器的具體型號(hào)定）。</p><p>　　基本上同通用數(shù)據(jù)寄存器。除非改寫，否則原有數(shù)據(jù)不會(huì)丟失，不論電

80、源接通與否，PLC運(yùn)行與否，其內(nèi)容也不變化。然而在二臺(tái)PLC作點(diǎn)對(duì)的通信時(shí)，D490～D509被用作通信操作。</p><p>　　文件寄存器通道分配D1000～D2999，共2000點(diǎn)。</p><p>　　文件寄存器是在用戶程序存儲(chǔ)器（RAM、EEPROM、EPROM）內(nèi)的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)，以500點(diǎn)為一個(gè)單位，最多可在參數(shù)設(shè)置時(shí)到2000點(diǎn)。用外部設(shè)備口進(jìn)行寫入操作。在PLC運(yùn)行時(shí)，可用B

81、MOV指令讀到通用數(shù)據(jù)寄存器中，但是不能用指令將數(shù)據(jù)寫入文件寄存器。用BMOV將 數(shù)據(jù)寫入RAM后，再?gòu)腞AM中讀出。將數(shù)據(jù)寫入EEPROM盒時(shí)，需要花費(fèi)一定的時(shí)間，務(wù)必請(qǐng)注意。</p><p>　　RAM文件寄存器 通道分配D6000～D7999，共2000點(diǎn)。</p><p>　　驅(qū)動(dòng)特殊輔助繼電器M8074，由于采用掃描被禁止，上述的數(shù)據(jù)寄存器可作為文件寄存器處理，用BMOV指令傳

82、送數(shù)據(jù)（寫入或讀出）。</p><p>　　特殊用寄存器通道分配D8000～D8255，共256點(diǎn)。</p><p>　　是寫入特定目的的數(shù)據(jù)或已經(jīng)寫入數(shù)據(jù)寄存器，其內(nèi)容在電源接通時(shí)，寫入初始化值（一般先清零，然后由系統(tǒng)ROM來(lái)寫入）。</p><p>　　第二節(jié) F-20P簡(jiǎn)易編程器的使用</p><p>　　開(kāi)機(jī)顯示：PROGRAM MO

83、DEMONLINE (PC) 聯(lián)機(jī)；OFFLINE (HPP) 脫機(jī)；</p><p><b>　　1.HPP操作面板</b></p><p>　?、俟δ苕I【RD/WR】,讀出/寫入；【INS/DEL】,插入/刪除；【MNT/TEST】,監(jiān)視/測(cè)試；各功能鍵交替起作用，按一次時(shí)選擇第一個(gè)功能，再按一次，則選擇第二個(gè)功能。</p><p>　?、?/p>

84、其它鍵【OTHER】,在任何狀態(tài)下按此鍵，顯示方式菜單（項(xiàng)目單）。安裝ROM寫入模塊時(shí)，在脫機(jī)方式菜單上進(jìn)行項(xiàng)目選擇。</p><p>　?、矍宄I【CLEAR】,如在按【GO】鍵前（即確認(rèn)前）按此鍵，則清除鍵入的數(shù)據(jù)。此鍵也可以用于清除顯示屏上的出錯(cuò)信息或恢復(fù)原來(lái)的畫面。</p><p>　?、軒椭I【HELP】,顯示應(yīng)用指令一覽表。在監(jiān)視時(shí)，進(jìn)行十進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換。</p

85、><p>　?、菘崭矜I【SP】,在輸入時(shí)，用此鍵指定元件號(hào)和常數(shù)。</p><p>　?、薏叫蜴I【STEP】,用此鍵設(shè)定步序號(hào)。</p><p>　?、吖鈽?biāo)鍵【↑】、【↓】,用此鍵移動(dòng)光標(biāo)和提示符，指定當(dāng)前元件的前一個(gè)或后一個(gè)元件，作行滾動(dòng)。</p><p>　?、鄨?zhí)行鍵【GO】,此鍵用于指令的確認(rèn)、執(zhí)行，顯示后面的畫面（滾動(dòng)）和再搜索。<

86、/p><p>　?、嶂噶睢⒃?hào)、數(shù)字鍵，上部為指令，下部為元件符號(hào)或數(shù)字。上、下部的功能是根據(jù)當(dāng)前所執(zhí)行的操作自動(dòng)進(jìn)行切換。下部的元件符號(hào)【Z/V】、【K/H】、【P/I】交替起作用。</p><p>　　2.HPP主要功能操作</p><p>　　手持編程器HPP復(fù)位：RST+GO；</p><p>　　程序刪除：PLC處于STOP狀態(tài)。&l

87、t;/p><p>　　逐條刪除：讀出程序，逐條刪除用光標(biāo)指定的指令或指針，基本操作：【讀出程序】→【INS】→【DEL】→【↑】、【↓】</p><p><b>　　→【GO】。</b></p><p>　　指定范圍的刪除：【INS】→【DEL】→【STEP】→【步序號(hào)】</p><p>　　→【SP】→【STEP】→【步序

88、號(hào)】→【GO】。</p><p>　　元件監(jiān)控：【MNT】→【SP】→【元件符號(hào)】→【元件號(hào)】→【GO】</p><p><b>　　→【↑】、【↓】。</b></p><p>　　強(qiáng)制ON/OFF：PC狀態(tài)：RUN、STOP</p><p>　　元件的強(qiáng)制ON/OFF，先進(jìn)行元件監(jiān)控，而后進(jìn)行測(cè)試功能。</p&g

89、t;<p>　　【MNT】→【SP】→【元件符號(hào)】→【元件號(hào)】→【GO】→【TEST】→【SET】/【RST】。</p><p>　　其中【SET】為強(qiáng)制ON，【RST】為強(qiáng)制OFF。</p><p>　　注意：在PLC為RUN運(yùn)行時(shí)，可能會(huì)使強(qiáng)制失效，為驗(yàn)證強(qiáng)制輸出，</p><p>　　最好PLC為STOP。</p><p>

90、;　　程序的寫入：【RD/WR】→【指令】→【元件號(hào)】→【GO】。</p><p>　　計(jì)時(shí)器寫入：【RD/WR】→【OUT】→【T××】→【SP】→【K】→【延時(shí)時(shí)間值】→【GO】。</p><p>　　程序的插入：PLC處于STOP狀態(tài)。讀出程序→【INS】→指令的插入→【GO】。</p><p>　　聯(lián)機(jī)方式菜單有7個(gè)項(xiàng)目：</p&g

91、t;<p>　　方式切換、程序檢查、存儲(chǔ)盒傳送、參數(shù)設(shè)置、元件變換、蜂鳴器音量調(diào)整、鎖存清除。</p><p>　　（1）.方式切換：由聯(lián)機(jī)方式切換到脫機(jī)方式。按【GO】鍵，進(jìn)行聯(lián)機(jī)→脫機(jī)方式切換。按【CLEAR】鍵返回方式菜單。</p><p>　?。?）.程序檢查：程序檢查時(shí)，分“有錯(cuò)”和“無(wú)錯(cuò)”兩種情況。有錯(cuò)時(shí)，顯示有錯(cuò)的步序號(hào)，出錯(cuò)信息和出錯(cuò)代碼。有錯(cuò)或無(wú)錯(cuò)時(shí)，只要按

92、【CLEAR】或【OTHER】鍵，則顯示方式菜單。</p><p>　　（3）.存儲(chǔ)盒的傳送：PLC停止?fàn)顟B(tài)；</p><p>　　用【↑】、【↓】鍵，使光標(biāo)對(duì)準(zhǔn)所選項(xiàng)目，然后按【GO】。</p><p><b>　　說(shuō)明：</b></p><p>　　FXROM→EEPROM時(shí)，應(yīng)將EEPROM盒內(nèi)的保護(hù)開(kāi)關(guān)置于OFF

93、；</p><p>　　4K或8K的程序，不能從存儲(chǔ)盒傳送到內(nèi)部RAM（顯示“PC PARA.ERROR）。</p><p>　　正確傳送后，顯示“COMPLETED”。</p><p><b>　?。?）.參數(shù)設(shè)定：</b></p><p>　　參數(shù)設(shè)定包括：缺省值（DEFAULT values）、存儲(chǔ)器容量、鎖存范圍

94、、文件寄存器的設(shè)定和關(guān)鍵字登記。</p><p>　?。?）.元件變換：PLC停止?fàn)顟B(tài)；</p><p>　　此操作可以在同一類元件內(nèi)進(jìn)行元件號(hào)變換。執(zhí)行此操作時(shí)，程序中的該元件號(hào)全部被置換（包括在END指令后的該元件號(hào)）。</p><p>　?。?）.蜂鳴器音量調(diào)整：PLC停止?fàn)顟B(tài)；</p><p>　　利用【↑】、【↓】鍵調(diào)整顯示條的長(zhǎng)度

95、，條越長(zhǎng)，音量越大，音量分10級(jí)，用【OTHER】或【CLEAR】鍵，返回方式菜單。</p><p>　　（7）.鎖存清除：PLC停止?fàn)顟B(tài)；</p><p>　　注意：程序存儲(chǔ)器為EPROM時(shí)，此操作不能用來(lái)進(jìn)行文件寄存器的清除。程序?yàn)镋EPROM時(shí)，存儲(chǔ)器保護(hù)開(kāi)關(guān)處于OFF位置，才能進(jìn)行文件寄存器的清除。文件寄存器以外的元件，無(wú)論存儲(chǔ)器的形式為RAM、EPROM、EEPROM中任何一種，

96、其鎖存清除均有效。</p><p>　　第五章 螞蝗橋交通燈控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)</p><p>　　第一節(jié) 選題及PLC控制過(guò)程</p><p>　　圖5-1螞蝗橋交通燈</p><p>　　如圖5-1所示,在T字路口的東西、東面、南面、主干道上裝設(shè)紅燈、綠燈和黃燈輛，人行斑馬線上裝設(shè)紅、綠燈控制行人。</p><p>　　

97、其控制過(guò)程為：從西面到南面，東面到西面，南面到東面的車輛，只會(huì)受到人行紅綠燈的影響，當(dāng)人行道亮紅燈的時(shí)候，從西面到南面，東面到西面，南面到東面的車輛可以一直行走，反之則停下,具體控制為:西到東的綠燈亮20s,黃燈亮3s紅燈亮68s西到南的綠燈亮68s,黃燈亮3s,紅燈亮20s。南到西的紅燈亮23s,綠燈亮27s,黃燈亮3s,紅燈亮38s，南到東的綠燈亮68s黃燈亮3s,紅燈亮20s。東到南的綠燈亮68s,黃燈亮3s,紅燈亮20s。東到南

98、的紅燈亮53s,綠燈亮15s,黃燈亮3s,紅燈亮20s。</p><p>　　該系統(tǒng)屬于連續(xù)循環(huán)工作的控制系統(tǒng)，要求系統(tǒng)啟動(dòng)后能夠周期性地連續(xù)循環(huán)工作，故系統(tǒng)中設(shè)置兩個(gè)輸入信號(hào)分別控制系統(tǒng)的啟動(dòng)和停止。PLC選用三菱FX2N。</p><p>　　分析系統(tǒng)的控制模型可以看出，故整個(gè)控制系統(tǒng)需設(shè)置兩個(gè)輸入接口：X1接啟動(dòng)輸入開(kāi)關(guān)SB1，X5接停止輸入開(kāi)關(guān)SB2；再設(shè)置13個(gè)輸出端口分別控制各

99、信號(hào)燈。PLC的I/O接口分配如圖5-2所示。根據(jù)系統(tǒng)的控制模型和控制要求可畫出系統(tǒng)中各輸出信號(hào)的控制時(shí)序如圖5-3所示。 </p><p><b>　　圖5-2I/O分配</b></p><p>　　圖5-3輸出信號(hào)的控制時(shí)序圖</p><p>　　第二節(jié) 編程控制器I/0分配</p><p><b>　　表

100、5-1I/O分配</b></p><p><b>　　第三節(jié) 順序功能圖</b></p><p>　　根據(jù)選題的控制過(guò)程和其輸出時(shí)序圖設(shè)計(jì)可設(shè)計(jì)出其順序控制功能圖。</p><p>　　順序功能圖的三要素是步、轉(zhuǎn)換條件和動(dòng)作，初始步用雙線框表示，一般步與用矩形框表示，矩形框中用數(shù)字表示步的編號(hào)，轉(zhuǎn)換條件用短劃線表示，在旁邊可用文字標(biāo)

101、注。動(dòng)作用矩形框，矩形框可用文字或符號(hào)表示。</p><p>　　一個(gè)順序控制過(guò)程可分為若干個(gè)階段，這些階段稱為步或狀態(tài)，可用輔助繼電器M和狀態(tài)繼電器S表示，每個(gè)步都有不同的動(dòng)作（初始步可以沒(méi)有動(dòng)作）。</p><p>　　當(dāng)相鄰兩步之間的轉(zhuǎn)換條件滿足時(shí)，就實(shí)現(xiàn)步與步之間的轉(zhuǎn)換，即上一步動(dòng)作結(jié)束而下一步動(dòng)作開(kāi)始。步與步之間實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換必須滿足兩個(gè)條件：前級(jí)步為活動(dòng)步，對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換條件成立。采用順序

102、控制設(shè)計(jì)法中并行序列的順序功能圖設(shè)計(jì)方法，將東西、南北兩個(gè)方向的路燈并行控制，其順序功能圖如5-4所示。</p><p><b>　　圖5-4順序功能圖</b></p><p>　　第四節(jié) 轉(zhuǎn)換為中心的梯形圖的設(shè)計(jì)</p><p>　　在順序功能圖中，如果某一轉(zhuǎn)換所有的前級(jí)步都是活動(dòng)步并且滿足相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件，則轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)。</p>

103、<p>　　在以轉(zhuǎn)換為中心的編程方法中，將改轉(zhuǎn)換所有前級(jí)步對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器位的常開(kāi)觸點(diǎn)與轉(zhuǎn)換對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)或電路串聯(lián)，該串聯(lián)電路即為起保停電路的啟動(dòng)電路，用它作為使所有后續(xù)步對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器位置位，和所有前級(jí)步對(duì)應(yīng)的前級(jí)步對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器位復(fù)位。根據(jù)順序控制的順序功能圖得到如下以轉(zhuǎn)換為中心的梯形圖如圖5-5所所示。</p><p><b>　　圖5-5梯形圖</b></p><

104、p>　　第五節(jié) 交通燈控制系統(tǒng)的編程指令</p><p>　　PLC的指令是一種與微機(jī)的匯編語(yǔ)言中的指令相似的助記符表達(dá)式，但是小型PLC的指令系統(tǒng)比匯編語(yǔ)言的簡(jiǎn)單得多，有的PLC的指令系統(tǒng)僅有20來(lái)?xiàng)l指令。指令表程序較難閱讀，其中的邏輯關(guān)系很難一眼看出，所以在設(shè)計(jì)時(shí)一般使用梯形圖語(yǔ)言。如果使用圖形編程器，可以直接將梯形圖送入PLC，并在顯示器上顯示出來(lái)。如果使用簡(jiǎn)易編程器，則必須將梯形圖轉(zhuǎn)換成指令表后再送

105、入PLC，這種轉(zhuǎn)換的規(guī)則是很簡(jiǎn)單的。在用戶存貯器中，指令按步序號(hào)順序排列。</p><p>　　根據(jù)以轉(zhuǎn)換為中心的梯形圖可以得其指令表如表5-2所示。</p><p><b>　　表5-2指令表</b></p><p><b>　　第六節(jié) 程序調(diào)試</b></p><p>　　一、統(tǒng)設(shè)計(jì)中注意的問(wèn)題

106、</p><p>　　（1）在系統(tǒng)設(shè)計(jì)中一定要注意一些問(wèn)題，不能出現(xiàn)x8，x9，y8，y9。</p><p>　?。?）在計(jì)數(shù)器的使用時(shí)，一定要設(shè)置計(jì)數(shù)器的初始化復(fù)位，并在計(jì)數(shù)器使用完畢后一步使其復(fù)位，否則將不能使用設(shè)置好的計(jì)數(shù)器，或者不能按設(shè)置要求來(lái)進(jìn)行計(jì)數(shù)。</p><p>　　二、程序調(diào)試中遇到的問(wèn)題及解決方法</p><p>　　問(wèn)題

107、（1）：輸完指令后執(zhí)行程序，設(shè)置好控制輸出的燈沒(méi)有完全亮。</p><p>　　分析：說(shuō)明控制該燈的步不正確或是死步。</p><p>　　解決方案：檢查梯形圖，發(fā)現(xiàn)東西方向的輸出未寫入梯形圖，修改梯形圖并轉(zhuǎn)換為指令，插入到程序中，再運(yùn)行程序，所有設(shè)置輸出均正常。</p><p>　　問(wèn)題（2）交通燈未出現(xiàn)閃爍，并且未進(jìn)入到下一步狀態(tài)</p><

108、p>　　分析：說(shuō)明控制該步轉(zhuǎn)換條件的定時(shí)器有問(wèn)題，是根據(jù)西門子的定時(shí)器來(lái)設(shè)計(jì)的，可能會(huì)有區(qū)別。</p><p>　　解決方案：查看三菱PLC參考資料，發(fā)現(xiàn)其定時(shí)器的使用與西門子的設(shè)置有區(qū)別，在三菱PLC中，定時(shí)器的設(shè)置雖是0.1—999秒定時(shí)器，但可以輸入0.5秒，設(shè)置值K就是定時(shí)時(shí)間，而西門子的定時(shí)器如果是100ms的定時(shí)器則設(shè)置值K為5即為0.5秒，檢查指令表，修改K值，插入到程序中，再運(yùn)行程序，所有設(shè)

109、置輸出均正常,程序運(yùn)行正確，滿足設(shè)計(jì)要求。</p><p><b>　　結(jié)論</b></p><p>　　通過(guò)這次實(shí)驗(yàn)，了解了PLC在自動(dòng)控制中的運(yùn)用，可編程序控制器（簡(jiǎn)稱PLC）是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通信技術(shù)發(fā)展起來(lái)的一種新型工業(yè)自動(dòng)化控制裝置，它專門為工業(yè)控制而設(shè)計(jì)，具有功能強(qiáng)，編程簡(jiǎn)單，使用方便等優(yōu)點(diǎn)，在現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)控制中使用越來(lái)越

110、廣泛。</p><p>　　此實(shí)驗(yàn)后，基本掌握了三菱公司FX2N型PLC的使用方法，并用其來(lái)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的自動(dòng)控制過(guò)程，受益匪淺。</p><p>　　通過(guò)這次設(shè)計(jì)實(shí)踐。我學(xué)會(huì)了PLC的基本編程方法，對(duì)PLC的工作原理和使用方法也有了更深刻的理解。在對(duì)理論的運(yùn)用中，提高了我們的工程素質(zhì)，在沒(méi)有做實(shí)踐設(shè)計(jì)以前，我們對(duì)知道的撐握都是思想上的，對(duì)一些細(xì)節(jié)不加重視，當(dāng)我們把自己想出來(lái)的程序與到PLC中

111、的時(shí)候，問(wèn)題出現(xiàn)了，不是不能運(yùn)行，就是運(yùn)行的結(jié)果和要求的結(jié)果不相符合。能過(guò)解決一個(gè)個(gè)在調(diào)試中出現(xiàn)的問(wèn)題，我們對(duì)PLC 的理解得到加強(qiáng)，看到了實(shí)踐與理論的差距。</p><p>　　在設(shè)計(jì)的過(guò)程中，對(duì)于自己設(shè)計(jì)參數(shù)是一個(gè)很讓人頭疼的問(wèn)題，所以通過(guò)本次論文，我也感到自己在這些方面還有很多的不足，要在這方面加強(qiáng)練習(xí)，程序的套路是很多種的，我們要學(xué)會(huì)在其中找到最優(yōu)的方案，這樣不僅可以提高自己的編程水平，還可以讓我們編寫的

112、程序達(dá)到最佳的運(yùn)行狀態(tài)，為程序節(jié)約運(yùn)行時(shí)間是非常重要的，這也讓我明白了時(shí)間的重要性。</p><p><b>　　致謝</b></p><p>　　在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中我有幸得到*老師的精心指導(dǎo)，許老師不斷的關(guān)注我的設(shè)計(jì)過(guò)程。在我迷惑和不解的時(shí)候xx老師并不是直接的替我解決問(wèn)題，而是讓我理清思路，精心點(diǎn)撥、熱忱鼓勵(lì)，開(kāi)拓了我的研究思路。正所謂“授人以魚，不如授人以漁”，x

113、x老師循序漸進(jìn)的教學(xué)方法讓我受益匪淺。在與xx老師交流的過(guò)程中，我不僅發(fā)現(xiàn)了她知識(shí)的淵博，同時(shí)發(fā)現(xiàn)了她做人及做事的執(zhí)著，*老師嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的科研態(tài)度和踏踏實(shí)實(shí)的工作作風(fēng)讓我為之震撼，在以后的生活和工作中我將會(huì)發(fā)揚(yáng)這種精神。</p><p>　　“溫故而知新，可以為師也”，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，不僅僅讓我對(duì)我的專業(yè)知識(shí)有了更透徹的認(rèn)識(shí)，對(duì)可編程控制器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、組成以及常用編程設(shè)計(jì)思路的技巧有了更深刻的領(lǐng)悟，更重要的是整個(gè)