【文章內(nèi)容簡介】 ，共 100點(diǎn)。 保持用計(jì)數(shù)器的通道號(hào)： C100～ C199，共 100點(diǎn)。 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。 舉個(gè)例子： 圖 53 計(jì)數(shù)器的應(yīng)用 由計(jì)數(shù)輸入 X011 每次驅(qū)動(dòng) C0 線圈時(shí)，計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值加 1。當(dāng)?shù)?10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。 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。 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。 (6)數(shù)據(jù)寄存器 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)寄存器合并起來存儲(chǔ) 32 bit數(shù)據(jù)（最高位為正、負(fù)符號(hào)位）。 ①通用數(shù)據(jù)寄存器 D 通道分配 D 0～ D199，共 200 點(diǎn)。 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）。 ②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）。 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。 ③文件寄存器 通道分配 D1000～ D2999，共 2021 點(diǎn)。 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 2021 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 BMOV 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，再從 RAM 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。 ④ RAM 文件寄存器 通道分配 D6000～ D7999，共 2021 點(diǎn)。 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 指令傳送數(shù)據(jù)（寫入或讀出）。 ⑤特殊用寄存器 通道分配 D8000～ D8255，共 256 點(diǎn)。 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 來寫入）。 FX2N 系列的基 本邏輯指令 基本邏輯指令是 PLC 中最基本的編程語言，掌握了它也就初步掌握了 PLC 的使用方法，各種型號(hào)的 PLC 的基本邏輯指令都大臺(tái)大同小異，現(xiàn)在我們針對(duì) FX2N 系列，逐條學(xué)習(xí)其指令的功能和使用方法。每條指令及其應(yīng)用實(shí)例都以梯形圖和語句表兩種編程語言對(duì)照說明。 （ 1）輸入輸出指令（ LD/LDI/OUT） 下面把 LD/LDI/OUT 三條指令的功能、梯形圖表示形式、操作元件以列表的形式加以說明： 表 51 LD/LDI/OUT 指令的應(yīng)用 LD與 LDI 指令用于與母線相連的接點(diǎn)，此外還可用于分支 電路的起點(diǎn)。 OUT 指令是線圈的驅(qū)動(dòng)指令，可用于輸出繼電器、輔助繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、狀態(tài)寄存器等，但不能用于輸入繼電器。輸出指令用于并行輸出，能連續(xù)使用多次。 （ 2）觸點(diǎn)串連指令（ AND/ANDI）、并聯(lián)指令（ OR/ORI） 表 52 串聯(lián)、并聯(lián)指令的應(yīng)用 AND、 ANDI 指令用于一個(gè)觸點(diǎn)的串聯(lián)，但串聯(lián)觸點(diǎn)的數(shù)量不限，這兩個(gè)指令可連續(xù)使用。 OR、 ORI 是用于一個(gè)觸點(diǎn)的并聯(lián)連接指令。 表 53 相應(yīng)指令語句 圖 54 指令應(yīng)用 （ 3）電路塊的并聯(lián)和串聯(lián)指令（ ORB、 ANB） 表 54 ORB、 ANB 指令的應(yīng)用 含有兩個(gè)以上觸點(diǎn)串聯(lián)連接的電路稱為“串聯(lián)連接塊”，串聯(lián)電路塊并聯(lián)連接時(shí)，支路的起點(diǎn)以 LD或 LDNOT 指令開始，而支路的終點(diǎn)要用 ORB 指令。 ORB 指令是一種獨(dú)立指令，其后不帶操作元件號(hào)，因此， ORB 指令不表示觸點(diǎn)，可以看成電路塊之間的一段連接線。如需要將多個(gè)電路塊并聯(lián)連接，應(yīng)在每個(gè)并聯(lián)電路塊之后使用一個(gè) ORB 指令，用這種方法編程時(shí)并聯(lián)電路塊的個(gè)數(shù)沒有限 制；也可將所有要并聯(lián)的電路塊依次寫出，然后在這些電路塊的末尾集中寫出 ORB 的指令，但這時(shí) ORB指令最多使用 7次。 將分支電路（并聯(lián)電路塊）與前面的電路串聯(lián)連接時(shí)使用 ANB 指令，各并聯(lián)電路塊的起點(diǎn)，使用 LD或 LDNOT 指令；與 ORB 指令一樣， ANB指令也不帶操作元件，如需要將多個(gè)電路塊串聯(lián)連接，應(yīng)在每個(gè)串聯(lián)電路塊之后使用一個(gè) ANB 指令，用這種方法編程時(shí)串聯(lián)電路塊的個(gè)數(shù)沒有限制，若集中使用 ANB指令，最多使用 7 次。 圖 55 ORB、 ANB 實(shí)例 （ 4）程序結(jié)束指令（ END） 表 55 END 指令的應(yīng)用 在程序結(jié)束處寫上 END指令， PLC 只執(zhí)行第一步至 END 之間的程序，并立即輸出處理。若不寫 END 指令， PLC 將以用戶存貯器的第一步執(zhí)行到最后一步，因此，使用 END指令可縮短掃描周期。另外。在調(diào)試程序時(shí)，可以將 END 指令插在各程序段之后，分段檢查各程序段的動(dòng)作，確認(rèn)無誤后，再依次刪去插入的 END指令。 其他的一些指令，如置位復(fù)位、脈沖輸出、清除、移位、主控觸點(diǎn)、空操作、跳轉(zhuǎn)指令等。 系統(tǒng)的梯形圖 梯形圖 梯形圖是通過連線把 PLC 指令的梯形圖符號(hào)連接在一起的連通圖，用以表達(dá)所使用的 PLC 指令及 其前后順序，它與電氣原理圖很相似。它的連線有兩種：一為母線，另一為內(nèi)部橫豎線。內(nèi)部橫豎線把一個(gè)個(gè)梯形圖符號(hào)指令連成一個(gè)指令組，這個(gè)指令組一般總是從裝載（ LD）指令開始，必要時(shí)再繼以若干個(gè)輸入指令（含 LD 指令），以建立邏輯條件。最后為輸出類指令，實(shí)現(xiàn)輸出控制，或?yàn)閿?shù)據(jù)控制、流程控制、通訊處理、監(jiān)控工作等指令，以進(jìn)行相應(yīng)的工作。母線是用來連接指令組的。下圖是三菱公司的 FX2N系列產(chǎn)品的最簡單的梯形圖例： 圖 56 FX2N 系列產(chǎn)品的最簡單的梯形圖 它有兩組，第一組用以實(shí)現(xiàn)啟動(dòng)、停止控制。第二組僅一個(gè) END 指令，用以 結(jié)束程序。 梯形圖與助記符的對(duì)應(yīng)關(guān)系： 助記符指令與梯形圖指令有嚴(yán)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系，而梯形圖的連線又可把指令的順序予以體現(xiàn)。一般講，其順序?yàn)椋合容斎耄筝敵觯ê渌幚恚?；先上，后下；先左，后右。有了梯形圖就可將其翻譯成助記符程序。上圖的助記符程序?yàn)椋? 地址 指令 變量 0000 LD X000 0001 OR X010 0002 AND NOT X001 0003 OUT Y000 0004 END 反之根據(jù)助記符，也可畫出與其對(duì)應(yīng)的梯形圖。 梯形圖與電氣原理圖的關(guān)系：如果僅考慮邏輯控制，梯形圖與電氣原理圖也可建立起一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。如梯形圖的輸出（ OUT）指令，對(duì)應(yīng)于繼電器的線圈，而輸入指令（如 LD， AND， OR）對(duì)應(yīng)于接點(diǎn)，互鎖指令（ IL、 ILC）可看成總開關(guān)，等等。這樣，原有的繼電控制邏輯，經(jīng)轉(zhuǎn)換即可變成梯形圖，再進(jìn)一步轉(zhuǎn)換，即可變成語句表程序。有了這個(gè)對(duì)應(yīng)關(guān)系，用 PLC 程序代表繼電邏輯是很容易的。這也是 PLC 技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)繼電控制技術(shù)繼承。 梯形圖的編程規(guī)則 （ 1）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)沒有數(shù)量限制。 （ 2）梯形圖每一行都是從左邊開始，線圈接在最右邊（線圈右邊不允許再有接觸點(diǎn)），如圖 (a)錯(cuò)，圖 (b)正確。 （ a） (b) 圖 57 （ 3）線圈不能直接接在左邊母線上。 （ 4）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。 （ 5）在梯形圖中沒有真實(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。 下圖是一個(gè)錯(cuò)誤的橋式電路梯形圖。 圖 58 5． 4 交通燈設(shè)計(jì)程序 根據(jù)紅綠燈的控制要求，設(shè)計(jì)的梯形圖見附錄 3： 步 0~步 4 是用來產(chǎn)生綠燈閃爍信號(hào)的方波電路，由定時(shí)器 T10 和定時(shí)器 T11 構(gòu)成一個(gè)周期為 1s的振蕩電路。 步 8~步 27 是定時(shí)電路，根據(jù)附錄一時(shí)序波形圖的分析，需要 6個(gè)定時(shí)器分別的狀態(tài)變化進(jìn)行定時(shí)。 步 28~步 51 是信號(hào)燈顯示電路 ，用來對(duì)兩個(gè)方向信號(hào)燈的變化進(jìn)行控 制。南北方向和東西方向的綠燈分亮 20s 和閃綠 3s兩個(gè)時(shí)間段，因此 Y1（東西綠燈）和 Y5（南北綠燈）線圈分別由兩條支路控制，一條支路用 T0（東西綠燈定時(shí)）和 T3（南北綠燈定時(shí)）的常閉出觸點(diǎn)控制綠燈亮 30s；另一條是閃綠控制，將產(chǎn)生方波的 T10 的常開觸點(diǎn)、起動(dòng)閃綠的 T0 或 T3 的常開出觸點(diǎn)和控制閃綠時(shí)間的 T1（東西方向）或 T4（南北方向）的常閉觸點(diǎn)串聯(lián)在一起。東西方向紅燈 Y3 和南北方向紅燈 Y4 也由兩路信號(hào)控制，用東西綠燈 Y1 或南北綠燈 Y5d 常開觸點(diǎn)控制兩個(gè)方向的紅燈先亮 35s，接著再由 T0 或 T3的常開觸點(diǎn)繼續(xù)點(diǎn)亮 兩個(gè)方向的紅燈，最后由 T2或 T5的常閉觸點(diǎn)控制紅燈亮 25s。兩個(gè)方向黃燈的控制很簡單，分別由黃燈起動(dòng)信號(hào) T1 或 T4 的常開觸點(diǎn)控制其點(diǎn)亮，由 T2或 T5 的常閉觸點(diǎn)控制點(diǎn)亮?xí)r間。最后在定時(shí)器的線圈電路中，串聯(lián)一個(gè) T5 的常閉觸點(diǎn)，其作用是當(dāng) T5 定時(shí)時(shí)間到，其常閉觸點(diǎn)斷開時(shí)，是所有的定時(shí)器復(fù)位，以便開始先一個(gè)循環(huán)過程。 交通燈梯形圖設(shè)計(jì) 為了明確各定時(shí)器的作用，以便于理解各個(gè)燈的狀態(tài)轉(zhuǎn)換的準(zhǔn)確時(shí)間，表 列出了定時(shí)器的功能 表 56 定時(shí)器的功能 定時(shí)器 定時(shí)時(shí)間 功能 T0 30s 東西綠燈定時(shí) 30s，同時(shí)起動(dòng)?xùn)|西綠燈開始閃爍 T1 33s 東西綠燈閃爍定時(shí) 3s，同時(shí)起動(dòng)?xùn)|西黃燈亮 T2 35s 南北紅燈定時(shí) 35s，同時(shí)起動(dòng)南北綠和東西紅燈亮 T3 65s 南北綠燈閃爍定時(shí) 30s，同時(shí)起動(dòng)南北綠燈開始閃爍 T4 68s 南北綠燈閃爍定時(shí) 3s，同時(shí)起動(dòng)南北黃燈亮 T5 70s 東西紅燈定時(shí) 35s，同時(shí)起動(dòng)?xùn)|西綠燈和南北紅燈亮 本設(shè)計(jì)的控制系統(tǒng)梯形圖 由本文的控制要求可知系統(tǒng)的時(shí)序控制圖如下： 見附錄一 由時(shí)序控制圖可得梯形圖如下： 見附錄三 倒計(jì)時(shí)部分 交通信號(hào)燈的倒計(jì) 時(shí)采用 2個(gè) LED 數(shù)碼管從 2s 開始每隔 1s減 1，減到 0后再開始下一周的循環(huán)顯示。交通信號(hào)燈倒計(jì)時(shí)梯形圖如下： 倒計(jì)時(shí)部分梯形圖見附錄三 系統(tǒng)調(diào)試 1）按 見附錄二將 PLC 與 對(duì)應(yīng)輸入輸出的設(shè)備連接起來。 2）用 附錄三的 GX 軟件編制圖的梯形圖程序，將編制無誤的程序分別下載到 PLC中，并將模式選擇開關(guān)撥至 RUN 狀態(tài)。 3）調(diào)試運(yùn)行。 按下 啟動(dòng)開關(guān)，東西 方向綠燈亮 30ｓ，同時(shí)南北方向的紅燈亮 35ｓ，換行前東西方向的綠燈閃爍 3ｓ，然后東西方向的黃燈亮 2ｓ；接著南北方向的綠燈亮 30ｓ，同時(shí)東西方向的紅燈亮 35ｓ，換行 前南北方向的綠燈閃爍 3ｓ，最后南北方向黃燈亮 2ｓ。之后自動(dòng)開始第二周期的循環(huán)顯示。 4）監(jiān)控運(yùn)行。 當(dāng) PLC 運(yùn)行時(shí)，可以使用 GX 軟件中的監(jiān)視功能監(jiān)控整個(gè)程序的運(yùn)行過程，以方便調(diào)試程序。在 GX 軟件上，單擊 “在線” — “監(jiān)視”－“監(jiān)視開始”，可以全畫面監(jiān)控 PLC 的運(yùn)行，這時(shí)可以觀察到定時(shí)器的定時(shí)值會(huì)隨著程序的運(yùn)行而動(dòng)態(tài)變化，通電閉合的觸點(diǎn)和線圈會(huì)變藍(lán)。借助于 GX 軟件的監(jiān)控功能可以檢查哪些線圈和觸點(diǎn)該通電時(shí)沒通電，從而為進(jìn)一步修改程序提供幫助。 第六章 總 結(jié) 通過這次課程設(shè)計(jì)使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是 很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)服務(wù)，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做，難免會(huì)遇到過各種各樣的問題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對(duì)以前所學(xué)過的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固。本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。對(duì)優(yōu)化城市交通具有一定的意義。本設(shè)計(jì)將各任務(wù)進(jìn)行細(xì)分包裝，使各任務(wù)保持相對(duì)獨(dú)立；能有效改善程序結(jié)構(gòu)，使程序的可讀性、可維護(hù)性和可移植性都 得到進(jìn)一步的提高。實(shí)驗(yàn)最后成功完成，由于很多客觀原因，比如時(shí)間上，個(gè)人技術(shù)上，本設(shè)計(jì)的應(yīng)用范圍不是很廣，想想還可以用攝像頭測(cè)量十字路口的車流量，改變路口的通行時(shí)間，實(shí)現(xiàn)智能化。經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我覺得不論從理論知識(shí)還是從實(shí)際操作中都學(xué)到了不少知識(shí)。 通過此次設(shè)計(jì)，我在原來所學(xué)的理論基礎(chǔ)上得到了進(jìn)一步地應(yīng)用。但由于經(jīng)驗(yàn)上的不足，有些地方還需要做進(jìn)一步地改善。但不管怎么樣這次畢業(yè)設(shè)計(jì)必將成為