【文章內(nèi)容簡介】 要用萬用表檢測(cè)每一條電路是否正常。再用 24V 電壓給每條電路通電，確保每條電路上的燈都能亮。 軟件調(diào)試 調(diào)試的預(yù)期效果 在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上向 FXGPWIN 軟件輸入本設(shè)計(jì)的程序，按控制要求把輸入輸出導(dǎo)線連接好，在整個(gè)裝置中接上 24V 電壓，通過硬件和軟件的結(jié)合，得到控制要求的預(yù)期效果。 調(diào)試過程中遇到的問題 為什么不循環(huán)？ 當(dāng)給了信號(hào)后系統(tǒng)正常運(yùn)行，但只運(yùn)行了 90 秒后就不循環(huán)了，查看系統(tǒng)沒什么不對(duì)的，最后在同學(xué)的指導(dǎo)下才知道，原來在梯形圖第四步時(shí)多加了計(jì) 數(shù)器 C3 閉合，這使得在程序進(jìn)行到 C3 作用時(shí)整個(gè)系統(tǒng)失去了信號(hào)，從而使系統(tǒng)只執(zhí)行一次。把 C3 刪除就可以實(shí)現(xiàn)循環(huán)了 為什么只進(jìn)行部分循環(huán)？ 當(dāng)系統(tǒng)能夠循環(huán)時(shí)，在仔細(xì)一看發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)只進(jìn)行部分循環(huán)，每次循環(huán)程序逗 從 10秒后開始工作，為何不從 0 秒循環(huán)，我仔細(xì)分析了一下，發(fā)現(xiàn)程序中的計(jì)時(shí)器 T0 沒有 13 在 C3 出發(fā)后復(fù)位。使得程序只在 10 秒后循環(huán)。解決方案：在程序中加一步，在計(jì)數(shù)器出發(fā)時(shí)讓計(jì)時(shí)器 T0 復(fù)位即可實(shí)現(xiàn)程序按只要求有序的循環(huán)。 14 第五章 軟件編程 第 編程元件 下面我們著 重介紹三菱公司的 F X2 N 系列產(chǎn)品的一些編程元件及其功能。 FX 系列產(chǎn)品，它內(nèi)部的編程元件，也就是支持該機(jī)型編程語言的軟元件，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，它的工作線圈沒有工作電壓等級(jí)、功耗大小和電磁慣性等問題；觸點(diǎn)沒有數(shù)量限制、沒有機(jī)械磨損和電蝕等問題。它在不同的指令操作下，其工作狀態(tài)可以無記憶，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? （ 1） 輸入繼電器（ X） PLC 的輸入端子是從外部開關(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 /常閉兩種觸點(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。 （ 2） 輸出繼電器（ Y） 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 /常閉觸點(diǎn)供內(nèi)部程序使用。輸出繼電器的電子常開 /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。 （ 3） 輔助繼電器 （ M） PLC 內(nèi)有很多的輔助繼電器，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，它沒有向外的任何聯(lián)系，只供內(nèi)部編程使用。它的電子常開 /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)必須通過輸出繼電器來實(shí)現(xiàn)。如下圖中的 M300，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，在這里就不一一介紹了。 圖 51 繼電器的自鎖功能 15 （ 4）定時(shí)器（ T） 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。 定時(shí)器通道范圍如下： 100 ms 定時(shí)器 T0～ T199， 共 200 點(diǎn)，設(shè)定值： ～ 秒； 10 ms 定時(shí)器 T200～ TT245，共 46 點(diǎn)，設(shè)定值： ～ 秒； 1 ms 積算定時(shí)器 T245～ T249，共 4 點(diǎn)，設(shè)定值： ～ 秒； 100 ms 積算定時(shí)器 T250～ T255，共 6 點(diǎn)，設(shè)定值： ～ 秒； 定時(shí)器指令符號(hào)及應(yīng)用如下圖所示： 圖 52 繼電器的應(yīng)用 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 秒（ 10 * 123ms = ）時(shí)才動(dòng)作， 當(dāng) T200 觸點(diǎn)吸合后， Y000 就有輸出。當(dāng)驅(qū)動(dòng)輸入 X000 斷開或發(fā)生停電時(shí)，定時(shí)器就復(fù)位，輸出觸點(diǎn)也復(fù)位。 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。 (5)計(jì)數(shù)器（ C） 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，設(shè)定值又寫入，再又進(jìn)入計(jì)數(shù)狀態(tài)。 其設(shè)定值在 K1～ K32767 范圍內(nèi)有效。 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。 通用計(jì)數(shù)器的通道號(hào)： C0 ～ C99，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： 16 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）。 17 第 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 18 （ 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 19 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。 本設(shè)計(jì)程序見附錄三 20 總 結(jié) 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)，我向來歸納起來主要有以下幾方面： （ 1） 經(jīng)過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，他讓我接觸了平時(shí)沒有接觸過的編程軟件及獲得相關(guān)的軟件調(diào)試經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)我也發(fā)現(xiàn)自己在這方面的不足之處。體會(huì)到理論知識(shí)對(duì)實(shí)踐有很大的指導(dǎo)作用，它讓我知道，只有在正確的理論指導(dǎo)下，才能設(shè)計(jì)出合乎實(shí)際需要的硬件電路。 （ 2） 學(xué)會(huì)了高效率的查閱資 料、運(yùn)用工具書、利用網(wǎng)絡(luò)找資料。