【正文】 串聯(lián)次數(shù)沒(méi)有限制，可反復(fù)使用。 8 圖 1 取指令與輸出指令的使用 取指令與輸出指令的使用說(shuō)明： 1） LD、 LDI指令既可用于輸入左母線相連的觸點(diǎn)，也可與 ANB、 ORB指令 配合實(shí)現(xiàn)塊邏輯運(yùn)算； 2） LDP、 LDF指令僅在對(duì)應(yīng)元件有效時(shí)維持一個(gè)掃描周期的接通。因此，合理選用 PLC，對(duì)于提高 PLC 控制系統(tǒng)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)有著重要意義。 (五 )系統(tǒng)可靠性的要求 對(duì)于一般系統(tǒng) PLC 的可靠性均能滿足。 (二 ) 安裝方式的選擇 PLC 系統(tǒng)的安裝方式分為集中式、遠(yuǎn)程 I／ O 式以及多臺(tái) PLC 聯(lián)網(wǎng)的分布式。 PLC 的可維護(hù)性： PLC 本身有很強(qiáng)的自診斷功能，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，根據(jù)自診斷很容易診斷出故障元件，即使非專業(yè)人員也能維修，如果故障由于程序設(shè)計(jì)不合理引起，由于它提供完善的調(diào)試工具，要找出故障也較為簡(jiǎn)單。 操作：現(xiàn)在國(guó)內(nèi)單片機(jī)系統(tǒng)的操作均采用自設(shè)計(jì)的鍵盤(pán)，設(shè)定數(shù)據(jù)用撥碼開(kāi)關(guān)，顯示用 LED，整個(gè)面板顯得繁鎖，而且為了減少操作鍵，設(shè)計(jì)時(shí)往往一鍵多用，操作人員很難脫開(kāi)說(shuō)明書(shū)操作。 （ 6）各輸出端口統(tǒng)一采用直流 24V 電源。 （ 3）知識(shí)競(jìng)賽搶答器能適合以下比賽規(guī)則：出題后，各隊(duì)搶答必須在裁判說(shuō)出“開(kāi)始”并按下裁判臺(tái)的開(kāi)始按鈕 SB0 后 15S 內(nèi)搶答，并由數(shù)碼管顯示時(shí)間。 第二章 整體方案的選擇 整體功能介紹 知識(shí)競(jìng)賽搶答器，顧名思義就是用于比賽時(shí)，跟對(duì)手比反應(yīng)時(shí)間，思維運(yùn)轉(zhuǎn)快慢的新型電器。 按結(jié)構(gòu)形式分類(lèi) 按 PLC 物理結(jié)構(gòu)形式的不同，可分為整體式（也稱單元式）和組合式（也稱模塊式）兩類(lèi)。 典型的中型機(jī)有 SIEMENS 公司的 S300 系列、 OMRON 公司的 C200H 系列、AB 公司的 SLC500 系列模塊式 PLC 等產(chǎn)品。按 PLC 的輸 入輸出點(diǎn)數(shù)可將 PLC 分為三類(lèi)。預(yù)計(jì)今后幾年 CNC 系統(tǒng)將變成以 PLC 為主體的控制和管理系統(tǒng)。 （ 3）閉環(huán)過(guò)程控制 PLC 能控制大量的物理參數(shù)，如溫度、壓力、速度和流量等。但近年來(lái)由于微處理器芯片及有關(guān)元件價(jià)格大大下降 ,使 PLC的成本下降 ,同時(shí)又由于 PLC的功能大大增強(qiáng) ,使 PLC 的應(yīng)用越來(lái)越廣泛 ,廣泛應(yīng)用于鋼鐵、水 泥、石油、化工、采礦、電力、機(jī)械制造、汽車(chē)、造紙、紡織、環(huán)保等行業(yè)。美國(guó)電氣制造商協(xié)會(huì)經(jīng)過(guò) 4年調(diào)查，與 1980 年將其正式命名為可編程控制器（ Programmable Controller），簡(jiǎn)寫(xiě)為 PC。實(shí)現(xiàn)搶答器功能的方式有多種，可以采用早期的模擬電路、數(shù)字電路或模數(shù)混合電路?？删幊炭刂破?(Programmable Logic Controller)即 PLC。 事實(shí)上 ,PLC 就是以嵌入式 CPU 為核心 ,配以輸入 ,輸出等模塊 ,可以方便的用于工業(yè)控制領(lǐng)域的裝置。在多數(shù)情況下， PLC 把掃描目標(biāo)位置的數(shù)據(jù)送給模版塊，其輸出移動(dòng)一軸或數(shù)軸到目標(biāo)位置。為了實(shí)現(xiàn) PLC 和 CNC 設(shè)備之間內(nèi)部數(shù)據(jù)自由傳遞，該公司采用了窗口軟件。由于觸點(diǎn)接觸不良，容易出現(xiàn)故障， PLC 用軟件 代替大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件，接線可減少互繼電器控制系統(tǒng)的 1/101/100，因觸點(diǎn)接觸不良造成的故障大為減少。 （ 2）中型機(jī) 中型機(jī) PLC 的輸入、輸出總點(diǎn)數(shù)在 2562048 點(diǎn)之間，用戶程序存儲(chǔ)器容量達(dá)到 28K 字。大型機(jī)適用于設(shè)備自動(dòng)化控制、過(guò)程自動(dòng)化控制和過(guò)程監(jiān)控系統(tǒng)。 （ 2）組 合式結(jié)構(gòu) 這種結(jié)構(gòu)的 PLC 是將 CPU、輸入單元、輸出單元、電源單元、智能 I/O 單元，通信單元等分別做成相應(yīng)的電路板和擴(kuò)展模塊。 （ 2）設(shè)裁判隊(duì)為裁判臺(tái)，參賽對(duì)為參賽臺(tái)。 [2] 音響叫（響 1S） +某臺(tái)燈亮 +總臺(tái)燈亮，某參賽隊(duì)違規(guī)。 單片機(jī)的可擴(kuò)展性：由于單片機(jī)的線路是根據(jù)一定的功能要求特別設(shè)計(jì)的，所以要增加一個(gè)功能就要重新設(shè)計(jì)線路，而且對(duì)應(yīng)的程序都要重新設(shè)計(jì)。這種形式目前在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用最為廣泛。 第三章 硬件電路設(shè)計(jì) 控制特點(diǎn)分析 PLC 機(jī)型的選擇步驟與原則 PLC 機(jī)型的選擇 PLC 機(jī)型選擇的基本原則是在滿足功能要求及保證可靠、維護(hù)方便的前提下，力爭(zhēng)最佳的性能價(jià)格比。但是中、高檔 PLC 價(jià)格較貴，一般用于大規(guī)模過(guò)程控制和集散控制系統(tǒng) 等場(chǎng)合。 ３ )機(jī)型統(tǒng)一，其外部設(shè)備通用，資源可共享，易于聯(lián)網(wǎng)通信，配上位計(jì)算機(jī)后易于形成一個(gè)多級(jí)分布式控制系統(tǒng)。 （ 4） LDF（取下降沿指令） 與左母線連接的常閉觸點(diǎn)的下降沿檢測(cè)指令。 （ 3） ANDP 上升沿檢測(cè)串聯(lián)連接指令。 （ 3） ORP 上升沿檢測(cè)并聯(lián)連接指令。 ANB 指令的使用說(shuō)明如圖 所示。 RST 指令常被用來(lái)對(duì) D、 Z、 V的內(nèi)容清零，還用來(lái)復(fù)位積算定時(shí)器和計(jì)數(shù)器。 （ 2）移 位傳送指令 SMOV SMOV(P)指令的編號(hào)為 FNC13。如圖 3 所示，當(dāng) X0 為 ON時(shí)，執(zhí)行 CML，將 D0的低 4位取反向后傳送到 Y3～ Y0 中。它的功能是將源操作數(shù)中的數(shù)據(jù)傳送到指定目標(biāo)開(kāi)始的 n 個(gè)元件中，傳送后 n 個(gè)元件中的數(shù)據(jù)完全相同。 圖 1 輸入繼電 器的等效電路 輸入繼電器必須由外部信號(hào)驅(qū)動(dòng)，不能用程序驅(qū)動(dòng)，所以在程序中不可能出現(xiàn)其線圈。 圖 1 輸出繼電器 的等效電路 每個(gè)輸出繼電器在輸出單元中都對(duì)應(yīng)有維一一個(gè)常開(kāi)硬觸點(diǎn)，但在程序中供編程的輸出繼電器，不管是常開(kāi)還是常閉觸點(diǎn)，都可以無(wú)數(shù)次使用。 1．通用輔助繼電器（ M0～ M499） FX2N 系列共有 500點(diǎn)通用輔助繼電器。其中 M500～ M1023 可由軟件將其設(shè)定為通用輔助繼電器。 FX2N 系列中有256 個(gè)特殊輔助繼電器，可分成觸點(diǎn)型和線圈型兩大類(lèi) 19 （ 1）觸點(diǎn)型 其線圈由 PLC 自動(dòng)驅(qū) 動(dòng)，用戶只可使用其觸點(diǎn)。 M8039：若使其線圈得電，則 PLC 按 D8039 中指定的掃描時(shí)間工作。這樣使每一步的工作互不干擾，不必考慮不同步之間元件的互鎖，使設(shè) 計(jì)清晰簡(jiǎn)潔。它們是通過(guò)對(duì)一定周期的時(shí)鐘脈沖的進(jìn)行累計(jì)而實(shí)現(xiàn)定時(shí)的，時(shí)鐘脈沖有周期為 1ms、 10ms、100ms 三種，當(dāng)所計(jì)數(shù)達(dá)到設(shè) 定值時(shí)觸點(diǎn)動(dòng)作。 下面舉例說(shuō)明通用定時(shí)器的工作原理。 以下舉例說(shuō)明積算定時(shí)器的工作原理。 FX2N 的共有 27 條基本邏輯指令，其中包含了有些子系列 PLC 的 20 條基本邏輯指令。執(zhí)行這兩條指令時(shí)，各位數(shù)據(jù)連同進(jìn)位（ M8022）向右（或向左 ）循環(huán)移動(dòng) n位，如圖 2 所示。 圖 3 位右移指令的使用 使用位右移和位左移指令時(shí)應(yīng)注意： 1）源操作數(shù)可取Ｘ、Ｙ、Ｍ、Ｓ，目標(biāo)操作數(shù)可?。佟ⅲ?、Ｓ。 D0 中的數(shù)據(jù)從右邊的 D2順序存入，源數(shù)據(jù)寫(xiě)入的次數(shù)放在 D1中，當(dāng) D1 中的數(shù)達(dá)到 n1 后不再執(zhí)行上述操作，同時(shí)進(jìn)位標(biāo)志 M8022置 1。顏色有紅，綠，藍(lán)，黃等幾種。 B、動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)： 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示介面是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的 8 個(gè)顯示筆劃 a,b,c,d,e,f,g,dp 的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極 COM 增加位元選通控制電路，位元選通由各自獨(dú)立的I/O 線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形 ，取決于單片機(jī)對(duì)位元選通 COM 端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開(kāi)，該位元就顯示出字形，沒(méi)有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。 我們可以編寫(xiě)一個(gè)小程序，在輸出電源良好的情況下，檢查所有 PLC輸出端子指示燈是否全亮。反復(fù)調(diào)試消除可能出現(xiàn)的各種問(wèn)題。 （ 5） 調(diào)試結(jié)束。搶答器競(jìng)賽軟件利用計(jì)算機(jī)搞知識(shí)競(jìng)賽，經(jīng)過(guò)調(diào)查，利用搶答器競(jìng)賽軟件辦一次類(lèi)似電視臺(tái)效果的知識(shí)競(jìng)賽，其費(fèi)用僅僅是到電視臺(tái)演播廳舉辦一次競(jìng)賽費(fèi)用的十分之一還少。通過(guò)選手面前的顯示器，為參賽隊(duì)員提供最直接的看題效果，保證隊(duì)員對(duì)題目的正確理解。實(shí)驗(yàn)它實(shí)現(xiàn)競(jìng)賽的成本低，便于組織，通用性好。 采用搶答器競(jìng)賽軟件是大勢(shì)所趨 對(duì)于一個(gè)每年都有賽事的單位企業(yè)，只要單位有計(jì)算機(jī)和投影儀，搞知識(shí)競(jìng)賽不利用搶答器競(jìng)賽軟件，如同是有好馬沒(méi)有配好鞍。當(dāng)然，如果對(duì)外圍電路及程序稍加修改，就很容易使之?dāng)U展成更多路的搶答器。應(yīng)保持足夠長(zhǎng)的運(yùn)行時(shí)間使問(wèn)題充分暴露并加以糾正。反之，應(yīng)檢查接線或者是 I/O 點(diǎn)壞。在輪流顯示過(guò)程中，每位元數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為 1～ 2ms，由于人的視覺(jué)暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極體的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示資料，不會(huì)有閃爍感，動(dòng)態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的 I/O埠，而且功耗更低。選用時(shí)要注意產(chǎn)品尺寸顏色，功耗， 亮度，波長(zhǎng)等。 圖 5 先入先出讀出指令的使用 使用 SFWR 和 SFRD 指令時(shí)應(yīng)注意： 1）目標(biāo)操作數(shù)可取 KnY、 KnM、 KnS、 T、 C和 D，源操數(shù)可取所有的數(shù)據(jù)類(lèi)型。 字右移指令 WSFR(P) 字左移指令 WSFL(P) 4．字右移和字左移指令 字右移和字左移指令 WSFR(P)和 WSFL(P)指令編號(hào)分別為 FNC36 和 FNC37。 2） 16位指令占 5個(gè)程序步， 32 位指令占 9個(gè)程序步。 （ 2） PLF（下降沿微分指令） 在輸入信號(hào)下降沿產(chǎn)生一個(gè)掃描周期的脈沖輸出。當(dāng) X0 經(jīng) t0 后斷開(kāi)，而 T253尚未計(jì)數(shù)到設(shè)定值 K345，其計(jì)數(shù)的當(dāng)前值保留。當(dāng) X0 斷開(kāi)后定時(shí)器復(fù)位，計(jì)數(shù)值變?yōu)?0，其常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)， Y0也隨之 OFF。 1．通用定時(shí)器 通用定時(shí)器的特點(diǎn)是不具備斷電的保持功能，即當(dāng)輸入電路斷開(kāi)或停電時(shí)定時(shí)器復(fù)位。 在使用用狀態(tài)器時(shí)應(yīng)注意： 1）狀態(tài)器與輔助繼電器一樣有無(wú)數(shù)的常開(kāi)和常閉觸點(diǎn)； 2）狀態(tài)器不與步進(jìn)順控指令 STL 配合使用時(shí)，可作為輔助繼電器 M使用； 3） FX2N 系列 PLC 可通過(guò)程序設(shè)定將 S0～ S499 設(shè)置為有斷電保持功能的狀態(tài)器。是編制順序控制程序的重要編程元件，它與后述的步進(jìn)順 控指令 STL 配合應(yīng)用。 M8002：初始脈沖（僅在運(yùn)行開(kāi)始時(shí)瞬間接通）， M8003 與 M8002 相反邏輯。 18 圖 1 斷電保持輔助繼電器的作用 小車(chē)的正反向運(yùn)動(dòng)中，用 M600、 M601 控制輸出繼電器驅(qū)動(dòng)小車(chē)運(yùn)動(dòng)。當(dāng)電源再次接通時(shí)，除了因外部輸入信號(hào)而變?yōu)?ON的以外，其余的仍將保持 OFF 狀態(tài)，它們沒(méi)有斷