1、材料成形过程综合实验指导书之一PLC 软件编程液压机 PLC 控制程序编制与调试编写人：朱春东2012 年 5 月实验：OMROM(PLC)软件编程与调试 11.1 PLC 简介 11.1.1 PIC 的定义 11.1.2 PLC 的分类 .11.1.3 PLC 的特点 .21.1.4 欧姆龙 PLC 的简介 31.2 PLC 控制与继电器控制比较 31.2.1 继电器正转控制线路 31.2.2 PLC 正转控制线路 .41.3 PLC 的工作原理 51.3.1 PLC 的工作方式 .51.3.2 PLC 执行用户程序的过程 .51.4 编程语言 .61.5 CX-Programmer 编程软
2、件的使用 .71.5.1 软件的安装与启动 71.5. 新工程的建立与保存 71.5.3 程序的编写 81.5.4 程序的编译 101.5.5 程序的传送 111.5.6 程序的在线监视 121.6 PLC 应用系统开发全过程 121.7 基本指令及应用 .151.7.1 编程规则与技巧 151.7.2 累积定时器 TTIM.171.7.3 计数器 CNT 指令 181.7.4 喷泉控制 191.8 练习及作业题 .221.8.1 交通信号灯控制 221.8.2 多级传送带控制 221.8.3 车库自动门控制 232. 实验 2：液压机成形过程 PLC 控制程序编制与调试 .242.1 注意事
3、项 .252.2 差动回路 .252.2.1 实验目的 252.2.2 实验设备及工具 252.2.3 实验原理与步骤 262.3 多级调压回路 .272.3.1 实验目的 272.3.2 实验设备及工具 272.3.3 实验原理与步骤 272.4 多缸顺序控制回路 .292.4.1 实验目的 292.4.2 实验设备及工具 292.4.3 实验原理与步骤 292.4.4 思考 301实验：OMROM(PLC)软件编程与调试1.1 PLC 简介1.1.1 PIC 的定义PLC 是英文 Programmable Logic ControHer 的缩写，意为可编程序逻辑控制器。世界上第一台 PLC
4、 于 1969 年由美国数字设备公司(DEC)研制成功。随着技术的发展，PLC的功能大大增强，不仅限于逻辑控制，因此美国电气制造商协会(NEMA)于 1980 年对它进行重命名，称为可编程控制器(Programmable Contro11er)，简称 PC，但由于 PC 容易和个人计算机的英文缩写 PC(Peronal Computer)混淆，故人们仍习惯将 PLC 当作可编程控制器的缩写。由于 PLC 一直在发展中，至今尚未对其下最后的定义。国际电工委员会 (1EC)对 PLC最新定义为：PLC 是一种数字运算操作电子系统，专为在工业环境下应用而设计，它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存
5、储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程PLC 及其有关的外围设备都应按易子与工业控制系统形成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。1.1.2 PLC 的分类PLC 的种类很多，下面按结构形式、控制规模和实现功能对 PLC 进行分类。1按结构形式分类按硬件的结构形式不同，PLC 可分为整体式和模块式。整体式 PLC 又称箱式 PLC，图 1-1 所示是一种常见的整体式 PLC，其外形像一个长方形的箱体，这种 PLC 的 CPU、存储器、I0 接口等都安装在一个箱体内。整体式 PLC 的结构简单、体积小、价格低。小型
6、PLC 一般采用整体式结构。图 11 整体式 PLC 图 12 模块式 PLC 模块式 PLC 又称组合式 PLC，其外形如图 1-2 所示，它有一个总线基板，基板上有很多总线插槽，其中由 CPU、存储器和电源构成的一个模块，模块式组装灵活，可通过增减模块来组成不同规模的系统，安装维修方便，但价格较贵。大、中型 PLC 一般采用模块式2结构。2按功能分类根据 PLC 的功能强弱不同，可将 PLC 分为低档、中档、高档三类。(1)低档 PLC它具有逻辑运算、定时、计数、移位以及自诊断、监控等基本功能，有些还有少量模拟量 I O、算术运算、数据传送和比较、通信等功能。低档 PLC 主要用于逻辑控制
7、、顺序控制或少量模拟量控制的单机控制系统。(2)中档 PLC它除具有低档 PLC 的功能外，还具有较强的模拟量 IO、算术运算、数据传送和比较、数制转换、远程 IO、子程序、通信联网等功能，有些还增设有中断控制、 PID 控制等功能。中档 PLC 适用于比较复杂控制系统。(3)高档 PLC它除了具有中档机的功能外，还增加了带符号算术运算、矩阵运算、位逻辑运算、平方根运算及其他特殊功能函数的运算、制表及表格传送功能等。高档 PLC 具有很强的通信联网功能，一般用于大规模过程控制或构成分布式网络控制系统，实现了厂控制自动化。1.1.3 PLC 的特点PLC 是一种专为工业应用而设计的控制器，它主要
8、有以下特点(1)可靠性高，抗干扰能力强为了适应工业应用要求，PLC 从硬件和软件方面采用了大量的技术措施，以便能在恶劣环境下长时间可靠运行，现在大多数 PLC 的平均无故障运行时间可达几十万小时。(2)通用性强，控制程序可变，使用方便PLC 可利用齐全的各种硬件装置来组成各种控制系统，用户不必自己再设计和制作硬件装置。用户在硬件确定以后，在生产工艺流程改变或生产设备更新的情况下，无需大量改变 PLC 的硬件设备，只需更改程序就可以满足要求。(3)功能强，适应范围广现代 PLC 不仅有逻辑运算、计时、计数、顺序控制等功能，还具有数字量和模拟量的I0、功率驱动、通信、人机对话、自检、记录显示等功能
9、，既可控制一台生产机械、一条生产线，又可控制一个生产过程。(4)编程简单，易用易学目前大多数 PLC 采用梯形图编程方式，梯形图语言的编程元件符号和表达方式与继电器控制电路原理图非常接近，这样使大多数工厂企业电气技术人员非常容易接受和掌握。(5)系统设计、调试和维修方便PLC 用软件来取代继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件，3使控制柜的设计安装接线工作量大为减少。另外，PLC 的用户程序可以通过计算机在实验室仿真调试，减少了现场的调试工作量。此外，由于 PLC 结构模块化及很强的自我诊断能力，维修也极为方便。1.1.4 欧姆龙 PLC 的简介日本欧姆龙公司是世界著名 P
10、LC 生产厂商之一，欧姆龙公司的 PLC 小型机与其他日本品牌的小型机一样非常有特色，某些欧美中大型机能实现的控制功能，用欧姆龙小型机就可以实现。欧姆龙公司 PLC 产品分为大、中和小型机，大、中型机采用模块式结构，小型机采用整体式结构。小型机：我国早期使用较多的欧姻功副哩 PLC 主要有 CPMlA、CPM2A 系列，其性价比高、社会拥有量大，现在已逐渐被功自哽为强大的升级产品 CPIH、CPIL 系列小型 PLC取代。中型机：欧姆龙中型 PLC 主要有 C200H、C200Hn、CQlM、CJlM、CJl 和 CJ2 系列等，C200Hct 是 C200H 的升级产品，有品种齐全的通信模块
11、，CJ 系列 PLC 结构紧凑、功能强大，是近年来较畅销的机型。大型机：欧姆龙大型 PLC 主要有 CV、CVMl、CVMlD、大、中型机的代表，尽管CSl 是中型机 C200H。的后续机型故归为大型机。 CSl 和 CSlD 系列，CSl 是但在大型机场合也可胜任，1.2 PLC 控制与继电器控制比较PLC 控制是在继电器控制基础上发展起来的，为了让读者能初步了解 PLC 控制方式，本节以电动机正转控制为例对两种控制系统进行比较。1.2.1 继电器正转控制线路图 1-3 所示是一种常见的继电器正转控制线路，可以对电动机进行正转和停转控制，右图为主电路，左图为控制电路。电路原理说明如下：按下启
12、动按钮 SBl，接触器 KM 线圈得电，主电路中的 KM 主触点闭合，电动机得电运转，与此同时，控制电路中的 KM 常开自锁触点也闭合，锁定 KM 线圈得电( 即 SBl 断开后 KM 线圈仍可得电)按下停止按钮 SB2，接触器 KM 线圈失电，KM 主触点断开，电动机失电停转 KM 常开自锁触点也断开，解除自锁( 即 SB2 闭合后 KM 线圈无法得电)。4图 1-3 继电器正转控制线路1.2.2 PLC 正转控制线路图 1-4 所示是 PLC 正转控制线路，它可以实现图 1-3 所示的继电器正转控制线路相同的功能。PLC 正转控制线路也可分作主电路和控制电路两部分，PLC 与外接的 IO
13、部件构成控制电路，PLC 主电路与继电器控制主电路相同。图 14 PLC 正转控制线路在组建 PLC 控制系统时，先要进行硬件连接，再编写控制程序。PLC 正转控制线路的硬件接线如图 1-4 所示，PLC 输入端子连接 SBl(启动)、SB2(停止)按钮和电源，输出端子连接接触器线圈 KM 和电源。 PLC 硬件连接完成后，再在计算机中使用 PLC 编程软件编写图示的梯形图程序，然后通过计算机与 PLC 之间的连接线将程序写入 PLC。PLC 软、硬件准备好后就可以操作运行。操作运行过程说明如下：按下启动按钮 SBl，24V 电源、SBl 与 PLC 的 000、COM 端子之间的内部电路构成
14、回路，有电流流过 000、COM 端子间的内部电路，PLC 内部程序运行，运行结果使 PLC的 10000、COM 端子之间的内部电路导通，接触界线圈 KM 得电，主电路中的 KM 主触点闭合，电动机运转；松开 SBI 后，内部程序维持 10000、COM 端子之间的内部电路导通，让 KM 线圈继续得电(自锁) 。按下停止按钮 SB2，PLC 的 001、COM 端子之间的内部电路与 24V 电源、SB2 构成回路，有电流流过 o01、COM 端子间的内部电路，PLC 内部程序运行，运行结果使 PLC的 10000、COM 端子之间的内部电路断开，接触器线圈 KM 失电，主电路中的 KM 主触
15、点断开，电动机停转；松开 SB2 后，内部程序让 10000 、COM 端子之间的内部电路维持5断开状态。1.3 PLC 的工作原理1.3.1 PLC 的工作方式PLC 运行程序时，会按顺序依次逐条执行存储锚中的程序指令，当执行完最后的指令后，并不会马上停止，而是又重头开始再次执行存储器中的程序，如此周而复始，PLC 的这种工作方式称为循环扫描方式PLC 通电后，首先进行系统初始化，将内部电路恢复到起始状态，然后进行自我诊断，检测内部电路是否正常，以确保系统能正常运行，诊断结束后对通信接口进行扫描，若接有外围设备(简称外设)则与之通信。通信接口无外设或通信完成后，系统开始进行输入采样，检测输入
16、设备(开关、按钮等 )的状态，然后根据输入采样结果依次执行用户程序，程序运行结束后对输出进行刷新，即输出程序运行时产生的控制信号。以上过程完成后，系统又返回，重新开始自我诊断，以后不断重新上述过程。PLC 有两个工作状态：RUN(运行)状态和 STOP(停止) 图 2-5 PLC 的工作过程状态。当 PLC 工作在 RUN 状态时，系统会完整执行图 2-5 所示过程；当 PLC 工作在 STOP 状态时，系统不执行用户程序。PLC 正常工作时应处于 RUN 状态，而在编制和修改程序时，应让 PLC 处于 STOP 状态。PLC 的两种工作状态可通过面板上的开关切换。1.3.2 PLC 执行用户
17、程序的过程PLC 的用户程序执行过程很复杂，下面以 PLC 正转控制线路为例进行说明。图 1-5 所示是 PLC 正转控制线路，为了便于说明，图中画出了 PLC 内部等效图。图 - PLC 执行用户程序的过程说明图PLC 内部等效图中的 000、001、002 称为输入继电器，它由线圈和触点两部分组成，由于线圈与触点都是等效而来，故又称为软线圈和软触点，10000 称为输出继电器，它也包括线圈和触点，与输出端子 10000 连接的常开触点由继电器触点、场应管或6晶闸管等效而来，称为硬触点。PLC 内部中间部分为用户程序 (梯形图程序)，程序形式与继电器控制电路相似，两端相当于电源线，中间为触点
18、和线圈。PLC 执行用户程序的过程说明如下：当按下启动按钮 SBl 时，输入继电器 00 线圈得电，它使用户程序中的 000 常开触点闭合，由于程序中的01、002 均为常闭触点，故输出继电器 10000 线圈得电，该线圈得电一方面使用户程序中的 10000 常开自锁触点闭合，锁定 10000 线圈的供电，另一方面使输出端子 10000 连接的内部常开触点闭合，接触罪 KM 线圈得电，主电路中的 KM 主触点闭合，电动机得电运转。当按下停止按钮 SB2 时，输入继电器01 线圈得电，它使用户程序中的 001 常闭触点断开，输出继电器 10000 线圈失电，用户程序中的 10000 常开自锁触点
19、断开，解除自锁，另外与输出端子 10000 连接的内部常开触点也断开，接触器 KM 线圈失电，KM 主触点断开，电动机失电停转。若电动机在运行过程中电流过大，热继电器 FR 动作，FR 触点闭合，输入继电器002 线圈得电，它使用户程序中的 002 常闭触点断开，输出继电器 10000 线圈失电，与输出端子 10000 连接的内部常开触点断开，接触器 KM 线圈失电，KM 主触点闭合，电动机失电停转，从而避免电动机长时间过流运行。1.4 编程语言PLC 是一种由软件驱动的控制设备，PLC 软件由系统程序和用户程序组成。系统程序由 PLC 制造厂商设计编制，并写入 PLC 内部的 ROM 存储区
20、，用户无法修改。用户程序是由用户根据控制需要编制的程序，再写入 PLC。写一篇相同内容的文章，既可以采用中文，也可以采用英文，还可以使用法文。同样地，编制 PLC 用户程序也可以使用多种语言。PLC 常用的编程语言主要有梯形图语言和语句表语言，其中梯形图语言最为常用。梯形图采用类似传统继电器控制线路的符号来编程用梯形图编制的程序具有形象直观、实用的特点，因此这种编程语言成为电气工程人员应用最广泛的 PLC 的编程语言。下面对相同功能的继电器控制线路与梯形图程序进行比较，具体如图-所示。图 继电器控制线路与梯形图程序的比较7图 1-6(a)所示为继电器控制线路。当 SBl 闭合时，继电器 KA0
21、 线圈得电，KA0 自锁触点闭合，锁定 KA0 线圈得电；当 SB2 断开时，KA0 线圈失电，KA0 自锁触点断开，解除锁定；当 SB3 闭合时，继电器 KAl 线圈得电。图 1-6(b)所示为梯形图程序。当常开触点 001(图中的“1：”由编程软件自动生成)闭合时，左母线产生的能流( 可理解为电流) 经 001 和常闭触点 002 流经输出继电器10000 线圈到达右母线(欧姆龙 PLC 梯形图程序可省去右母线)，10000 线圈得电，10000 自锁触点闭合，锁定 10000 线圈得电；当常闭触点 002 断开时，10000 线圈失电，10000 自锁触点断开，解除锁定；当常开触点 00
22、3 闭合时，继电器 10001 线圈得电。不难看出，两种图的表达方式很相似，不过梯形图使用的继电器是由软件来实现的，使用和修改灵活方便；而继电器控制线路采用硬接线，修改比较麻烦1.5 CX-Programmer 编程软件的使用要让 PLC 实现控制功能，须编写控制程序，并将程序写入 PLC。编程方式有手持编程器编程和计算机编程软件编程，不同厂家生产的 PLC 通常需要配套的编程器或编程软件进行编程。由于手持编程器操作不便，采用 CX-Programmer 软件编程。CX-Programmer 软件版本升级较快，本节以 CX-Programmer 73 版本为例进行说明，这是一个较新的版本，其他
23、版本的使用与它基本相似。在购买 CPlH 系列 PLC 时会配有该软件光盘，读者可登录易天教学网(wwweTVl00com) 了解该软件有关获取和安装信息。1.5.1 软件的安装与启动打开 CX-Programmer73 文件夹，该文件夹中有两个文件， CX-Programmer73 软件的：所有安装文件被压缩封装在 CXP730_CHIEXE 文件中，双击该文件，弹出图 4-3 所示的对话框，从中选择解压文件的存放位置。单击计算机桌面左下角“开始” ，可启动 CX-Programmer 软件。1.5. 新工程的建立与保存建立新工程的步骤如下：执行菜单命令“文件新建”出现如图所示 1-7a，在
24、设备名称栏中输入工程文件名，在设备类型栏中选择所对应 PLC 机型，再单点右方的“设定 ”按钮，弹出图 1-7(b)所示的对话框，在 CPU 类型项中选择 “X”，其他保持默认值，确定后返回图 4-8(a)对话框。由于计算机与 PLC 之间采用 USB 电缆连接，故网络类型项中选择 “USB，确定后即新建了一个工程，如图 1-7(c)所示。为了减少编程时突然断电造成的损失，新建工程后应马上将工程文件保存下来。执行菜单命令“文件+ 保存” ，在出现的对话框中选择文件的保存位置，将工程文件保存下来。8图 1-7 建立新工程1.5.3 程序的编写下面以编写图 1-8 所示的梯形图为例来说明程序的编写
25、方法。图 1-8 待编写的梯形图(1)输入常开触点单击工具栏上的“ ”按钮，鼠标旁出现并跟随着一个常开触点符号，将符号移到放9置处单击，弹出图 1-9(a)所示的“新接点”对话框，在该对话框输入触点的编号“000后单击确定，也可直接回车，会弹出图 1-9(b)所示的“编辑注释”对话框，输入触点注释文字“启动” ，回车后即在软件的编程区输入一个编号为“I：000的常开触点，同时光标自动后移，如图 1-9(c)所示，其中“I ：”部分为系统自动增加。c图 1-9 输入常开触点(2)输入常闭触点单击工具栏上的“ ”按钮， “新的常闭接点”对话框，输入触点的编号“001“，回车后即输入一个编号为“I
26、：001 的常闭触点。(3)输入线圈单击工具栏上的“ ”按钮，弹出图 1-10(a)所示的“新线圈”对话框，输入触点的编号“10000“ ，回车后出现编辑注释对话框，这里不填写注释，回车后即输入一个编号为“Q：10000的线圈，如图 1-10(b)所示。图 1-10 输入线圈(4)输入并联触点当光标处于线圈右方时，回车后光标会另起一行，并处于行首位置。单击工具栏上的“ ”按钮，弹出图 1-11(a)所示的“新触点或”对话框，输入触点的编号“10000“，回车后出现“编辑注释”对话框，这里不填写注释，回车后即输入一个编号为“Q：10000的常开并联触点，如图 1-11(b)所示。10图 1-11
27、 输入并联触点(5)输入分支线将光标定位在需连接分支线处，使用工具栏上的“ ”键也可画出下分支线，画出右向分支。(6)输入定时器指令单击工具栏上的“ ”按钮，弹出图 1-12(a)所示的“编辑指令”对话框，输入指令“TIM0000#300“，两次回车后即输入一个定时器指令，如图 1-12(b)所示，注释文字为系统自动生成。图 1-12 输入定时器指令1.5.4 程序的编译PLC 是无法识别梯形图程序的，因此在将梯形图程序传送给 PLC 前需要先进行编译，即将梯形图程序翻译成 PLC 可接受的二进制代码。另外，利用编译功能还可以检查程序有11无语法错误。编译程序的操作方法是：单击工具栏上的“ ”
28、按钮，或操作快捷键“Ctrl+F7” ，软件即开始对编写的程序进行编译，编译完成后在输出窗口会显示编译信息，如图 1-13 所示。如果程序有错误，输出窗口将出现错误提示，双击该提示，光标自动会移到程序的出错位置。图 1-13 编译程序1.5.5 程序的传送程序的传送包括将编写好的程序传送至 PLC 和将 PLC 中的程序传送到编程计算机上。（1）连接 PLC 和编程计算机要传送程序，应先将编程计算机与 PLC 连接起来。CPlH 系列 PLC 与编程计算机通常采用 USB 端口连接。（2）进入在线工作方式编程计算机与 PLC 硬件连接完成后，还要在 CX-Programmer 软件中建立两者的
29、连接。单击工具栏上的“ ”按钮，或执行菜单命令“PLC+在线工作 ”，弹出对话框，询问是否连接 PLC，单击 “是”后计算机开始与 PLC 建立通信连接，连接成功后，CX-Programmer软件编程区的背景由白色变为灰色，如果连接失败，会出现通信出错的提示对话框。（3）下载程序将计算机中编写的程序传送至 PLC 的过程称为下载程序。在下载程序时应保持在线工作方式，下载程序的操作过程是：执行菜单命令“PLC12传送到 PLC”，弹出“下载选项”对话框，根据需要选择下载内容，如为了减少下载内容，可不选择“注释” ，再单击“确定” ，如果此时 PLC 正处于运行或监视状态，会弹出对话框，单击“是”
30、后计算机开始将程序传送给 PLC，同时出现下载进度对话框，下载完成后，单击“确定” ，PLC 会恢复为运行或监视状态，开始运行新程序。（）上载程序 i将 PLC 中的程序传送至计算机的过程称为上载程序。在上载程序时也应保持在线工作方式，上载程序的操作过程是：执行菜单命令“PLC传送 到 PLC”，上载程序的后续过程与下载程序基本相同。1.5.6 程序的在线监视如果想了解程序在 PLC 中的运行效果，可使用 CX-Programmer 软件的在线监视功能。要使用在线监视功能，应让计算机和 PLC 保持在线工作方式。在线监视的操作方法如下：执行菜单命令“PLC操作模式运行” ，PLC 开始运行程序
31、，PLC 上的运行指示灯变亮。执行菜单命令“PLC操作模式监视” ，进入在线监视状态后，程序中的一些元件和连线上出现绿色标记，如图 4-28(c)所示，代表这些元件和连线在运行时是导通的。1.6 PLC 应用系统开发全过程PLC 应用系统开发流程如图所示。下面通过开发一个电动机正、反转控制线路为例来说 PLc 应用系统的开发过程。（1）明确系统的控制要求系统要求通过 3 个按钮分别控制电动机正转、反转和停转，还要求采用热继电器对电动机进行过载保护，另外要求正反转控制连锁。（2）确定输入输出设备，并为其分配合适的 IO 端子（3）绘制系统控制线路图绘制 PLC 控制电动机正、反转线路图，如图 1
32、-14 所示。13图 1-14 PLC 控制电动机正、反转线路图（4）编写 PLC 控制程序在计算机中启动 CX-Programmer 编程软件，选择 PLC 的型号，并编写图 1-15 所示的梯形图控制程序。图 1-15 电动机正、反转控制梯形图程序下面对照图 1-14 所示线路图来说明图 1-15 所示梯形图程序的工作原理。(1)正转控制当按下 PLC 的 000 端子外接按钮 SBI 时该端子对应的内部输入继电器 000 得电程序中的 000 常开触点闭合输出继电器 10000 线圈得电，它一方面使程序中的10000常开自锁触点闭合，锁定 10000 线圈供电，另一方面使 10000 常
33、闭触点断开，10001 线圈无法得电，此外还使 10000 端子内部的硬触点闭合10000 端子外接的KMl 线圈得电，它一方面使 10001 端子外接的 KMl 常闭连锁触点断开，KM2 线圈无法得电，另一方面使主电路中的 KMl 主触点闭合+电动机得电正向运转。(2)反转控制当按下 001 端子外接按钮 SB2 时该端子对应的内部输入继电器 001 得电程序中的 001 常开触点闭合输出继电器 10001 线圈得电，它一方面使程序中的 1000114常开自锁触点闭合，锁定 10001 线圈供电，另一方面使 10001 常闭触点断开，10000线圈无法得电，还使 10001 端子内部的硬触点
34、闭合10001 端子外接的 KM2 线圈得电，它一方面使 KM2 常闭连锁触点断开，KMl 线圈无法得电，另一方面使主电路中的 KM2 主触点闭合电动机两相供电切换，反向运转。(3)停转控制当按下 002 端子外接按钮 SB3 时该端子对应的内部输入继电器 002 得电程序中的两个 002 常闭触点均断开10000、10001 线圈均无法得电，10000、10001端子内部的硬触点均断开KMl、KM2 线圈均无法得电主电路中的 KMl、KM2 主触点均断开电动机失电停转。(4)过载保护当电动机过载运行时，热继电器 FR 发热元件使 003 端子外接的 FR 常开触点闭合该端子对应的内部输入继电
35、器 003 得电程序中的两个 003 常闭触点均断开10000、10001 线圈均无法得电，10000、10001 端子内部的硬触点均断开KMl、KM2线圈均无法得电主电路中的 KMl、KM2 主触点均断开电动机失电停转。电动机正、反转控制梯形图程序写好后，需要对该程序进行编译。(5)连接 PC 与 PLC采用 USB 电缆将 PC 与 PLC 连接好，并给 PLC 的 L1、L2 端接上 220V 交流电压，将编译好的程序下载到 PLC 中。(6)模拟调试运行将 PLC 的 DC24V 输出电压的+ 端子与输入 COM 端子连接在一起，如图 4-34 所示，再将 PLC 的 RUNSTOP
36、开关置于 “RUN位置，然后用一根导线短接 DC24V 的+端子与 000 端子。模拟按下 SBl 按钮，如果程序正确，PLC 的 10000 端子应有输出，PLC面板上 10000 对应的指示灯会变亮；如果不亮，要认真检查程序和 PLC 外围有关接线是否正确。再用同样的方法检查其他输入端子对应的输出端状态是否正常。(7)安装系统控制线路，并进行现场调试模拟调试运行通过后，就可以按照绘制的系统控制线路图将 PLC 及外围设备安装在实际现场，线路安装完成后，还要进行现场调试，观察是否达到控制要求，若达不到要求，需检查是硬件问题还是软件问题，并解决这些问题。(8)系统投入运行系统现场调试通过后，可
37、试运行一段时间，若无问题发生可正式投入运行。151.7 基本指令及应用1.7.1 编程规则与技巧（1）编程规则编写梯形图程序的主要规则如下。梯形图的每一行都是从左母线开始，终止于右母线(右母线可省略不画) ，输出线圈右端只能接右母线，触点右端不能接右母线，如图 1-16 所示。图 1-16 输出线圈右端只能接右母线输出线圈和大部分指令不能直接与左母线连接。在必须时，可将不使用的内部辅助常闭触点或 P_ON 触点接在输出线圈(或指令) 与左母线之间 ，如图 1-17 所示。P ON 触点在 PLC 运行时始终处于闭合状态。图 1-17 输出线圈及大部分指令不能直接与左母线连接同一编号的线圈在一个
38、程序中使用两次或以上，称为双线圈输出使用双线圈输出时容易引起程序运行逻辑错误，编译时会出现警告，因此要避免使用双线圈输出。图 1-18所示为双线圈输出梯形图，如果01 端子外接按钮闭合，在执行第一行程序时，001常开触点闭合，10001 线圈得电；在执行第二行程序时，002 常开触点处于断开，10001 线圈失电。当程序中先后出现同一编号元件时，该元件的输出状态取最后一次，即 10001 线圈最终为失电，第一行程序无效。图 1-18 双线圈输出梯形图在梯形图中，输入输出继电器、内部辅助继电器、定时器、计数器等器件的常开或常闭触点可无限次重复使用，并联触点和串联触点使用次数也没有限制，可无限次使
39、用，16如图 1-19 所示。图 1-19 并联触点和串联触点可无限次使用 图 1-20 两个以上的线圈可并联输出两个或两个以上的线圈可并联输出，如图 1-20 所示。梯形图必须按从左到右、从上到下的顺序编写，不允许两行之间出现触点，如不符合这些规定，就要对梯形图进行转换图 1-21(a)所示梯形图出现垂直触点，将它转换成图1-21(b)所示的梯形图就符合编写顺序。图 1-21 不规范梯形图的转换(2) 编程技巧梯形图编程技巧主要有以下儿点。串联触点多的电路应放在上方。图 1-22(a)所示是不合适的编制方式，应将它改为图1-22(b)形式。图 1-22 串联触点多的电路应放在上方并联触点多的
40、电路放在左边，如图 1-23(b)所示：17图 1-23 并联触点多的电路放在左边如果电路复杂，可以重复使用一些触点改成等效电路，再进行编程。如将图 5-24(a)改成图 5-24(b)形式。图 5-24 对于复杂电路可重复使用一些触点改成等效电路来进行编程1.7.2 累积定时器 TTIM以 TIM 指令为例说明，TIM 指令的使用如图 1-25 所示。当常开触点 000 由断开转为闭合时，定时器 T0000 的当前值变为设定值 100(#0100)，如图 1-25(b)所示，在触点 0 00 闭合期间，定时器 T0000 的当前值从设定值开始每过lOOms减 1，当前值减到 0(即定时时间到
41、 )时，定时器状态位马上变为 1，若定时器当前值减到 0 时触点 000 仍闭合，当前值维持为 0 不变，状态位维持“1”态不变；当触点 000断开后，定时器当前值由 0 变为设定值，同时定时器状态位变为 0。在定时揣状态位为 1时，定时器 T0000 常开触点闭合，10001 线圈得电。在定时器计时期间，如果当前值未减到 0 时触点 000 就断开，当前值马上变为没定值，如图 1-25(c)所示，在触点 000 断开期间，当前值维持为设定值不变，直到触点000 闭合时当前值才又从设定值开始逐减 1 计时。总之，当 TIM(100ms，0999.9s)、TIMH(10ms，099.99s)和
42、TMHH TIMH(1ms，09.999s)指令输入为 ON 时，从设定值开始逐减 1 计时，当计时时间到(即当前值减至 0)时，定时器动作 (即状态位变为 1)，可驱动相同编号的触点动作：当指令辅入变为 OFF 时，定时器停止计时，当前值等于设定值，状态位为 0。18图 1-25 TIM 指令的使用1.7.3 计数器 CNT 指令计数器 CNT 指令的使用如图 1-26 所示。如图 1-26(a)、(b) 所示，首先让常开触点 000 闭合时，对计数器 C0001 复位，计数器的当前值变为设定值 5，000 触点断开后，计数器处于等待状态，由于 P_0_2s 触点以1901s 通 01s 断
43、的频率工作，即给计数器计数输入端输入周期为 02s 的脉冲，计数器开始逐减 1 计数，每输入一个脉冲，计数器当前值减 1。当计数器当前值减到 0 时，计数器状态位变为 1，当前值和状态位保持，直到 000 触点闭合，计数器被复位，当前值变为设定值，状态位变为 0。在计数器 C0001 状态位为 1 时，相同编号的 C0001 常开触点闭合，线圈 10001 得申如果计数器当前值未减到 0 时 000 触点就闭合，会对计数器提前复位，如图 1-26(c)所示，在 000 触点闭合期间( 即复位端为 ON 时) ，脉冲输入无效，直到 000 触点开，才重新从设定值开始逐减 l 计数。图 1-26
44、计数器指令的使用1.7.4 喷泉控制（1）明确系统控制要求右图为三组喷头排列，系统控制要求具体如下：当按下启动按钮后，A 组喷头先喷 5s 后停止，然后B、C 组喷头同时喷 5s 后，B 组喷头停止、C 组喷头继续喷 5s 再停止，而后 A、 B 组喷头喷 7s，C 组喷头在这 7s 的前 2s 内停止，后 5s 内喷水，接着A、B 、 C 三组喷头同时停止 3s，以后重复前述过程。按下停止按钮后，三组喷头同时停止喷水。图 1-28 所示为 A、B、 C 三组喷头时序图。20图 1-28 A、B、C 三组喷头时序图。（2）绘制喷泉控制线路图图 1-28 所示为喷泉控制线路图图 1-28 喷泉控
45、制线路图（3）编写 PLC 控制程序启动 CX-Programmer 编程软件，编写满足控制要求的梯形图程序，如图 1-29。21图 1-28 喷泉控制程序221.8 练习及作业题1.8.1 交通信号灯控制系统要求用两个按钮来控制交通信号灯工作，交通信号灯排列如右图所示。系统控制要求具体如下：当按下启动按钮后，南北红灯壳 25s，在南北红灯亮25s 的时间里，东西绿灯先亮 20s，再以 1次s 的频率闪烁 3 次，接着东西黄灯亮2s，25s 后南北红灯熄灭，熄灭时间维持30s，在这 30s 时间里，东西红灯一直亮，南北绿灯先亮 25s，然后以 1 次s 频率闪烁 3 次，接着南北黄灯亮 2s，
46、以后重复该过程。按下停止按钮后，所有的灯都熄灭。1.8.2 多级传送带控制系统要求用两个按钮来控制传送带按一定方式工作，传送带结构如下图所示。系统控制要求具体如下：当按下启动按钮后，电磁阀 YV 打开，开始落料，同时一级传送带电动机 M1 启动，将物料往前传送，6s 后二级传送带电动机 M2 启动，M2 启动 5s后三级传送带电动机 M3 启动，M3 启动 4s 后四级传送带电动机 M4 启动。当按下停止按钮后，为了不让各传送带上有物料堆积，要求先关闭电磁阀 YV，6s 后让 M1 停转，M1 停转 5s 后让 M2 停转，M2 停转 4s 后让 M3 停转，M3 停转 3s 后让 M4 停转
47、。231.8.3 车库自动门控制系统要求车库门在车辆进出时能自动打开关闭，车库门控制结构如下图所示。系统控制具体要求如下：在车辆入库经过入门传感器时，入门传感器开关闭合，车库门电动机正转，车库门上升，当车库门上升到上限位开关处时，电动机停转；车辆进库经过出门传感器时，出门传感器开关闭合，车库门电动机反转，车库门下降，当车库门下降到下限位开关处时，电动机停转。在车辆出库经过出门传感器时，出门传感器开关闭合，车库门电动机正转，车库门上升，当门上升到上限位开关处时，电动机停转；车辆出库经过入门传感器时，入门传感器开关闭合车库门电动机反转，车库门下降，当门下降到下限位开关时，电动机停转。242 实验
48、2：液压机成形过程 PLC 控制程序编制与调试电源开关COM10.10.10.210.310.410.510.610.70.10.10.90.80.70.60.50.40.30.20.10.COMDC24OUT0 控制部分电路原理以及应用图IN10OUT1OUT2OUT3OUT4OUT5OUT6OUT7 2IN34IN56IN78IN910IN1可编程控制器PLCLNAC20V252.1 注意事项（1）因实验元器件结构和材料的特殊性，实验的过程中务必稳拿轻放防止碰撞。（2）做实验之前必须熟悉元器件的工作的原理；掌握组合的方法，确认回路实验安装无误才能进行加压实验;禁止强行拆卸;禁止强行旋扭各种
49、元件的手柄。（3）实验中的行程开关为感应式，开关头部离开感应金属约 4mm 即可感应发出信号。（4）禁止带负载启动（即将溢流阀旋松） ，以免造成安全事故。（5）学生做实验时不应将压力调的太高(约 0.40.6Mpa)。（6）由于亚克力透明材料，属于塑料制品。耐温的程度有限，因此本系统中的电磁阀，请勿持续长时间通电使用， （约持续 40 分钟左右） ，电磁阀在不使用时，应该断电.或者间歇使用。（7）本系统注重阀体透明，着重回路演示，增强学生动手能力，不做精确实验、科研之用。硬密封在本系统占大部分，密封性能较差，因此部分阀存在少量泄漏，属正常现象。（8）学生使用本实验系统之前一定要了解液压实验准则，了解本实验系统的操作规程，在实验老师的指导下进行，切勿盲目进行实验。（9）学生实验过程中，发现回路中任何一处有问题，此时应立即
