1、1课题二 基本控制指令应用任务 5 花式喷泉控制系统知识目标：1掌握计数器的功能及应用。2掌握三菱 PLC 时钟脉冲指令与 计数器的长延时控制在 PLC 的软件系统及梯形图编程设计中的综合应用。能力目标：1. 会根据控制要求，能灵活地运用 经验法，通过时钟脉冲指令和计数器的综合运用，实现花式喷泉控制系 统的梯形图程序设计。2. 掌握花式喷泉 PLC 控制系统的线路安装与调试。2图 2-5-1 花式喷泉花式喷泉常用于休闲广场、景区或游乐场所。传统的喷泉控制一旦设计好控制电路,就不能随意改变喷水花样及喷水时间。若采用 PLC 控制,利用 PLC 体积小、功能强、可靠性高,且具有较大的灵活性和可扩展
2、性的特点,通过改变喷泉的控制程序或改变方式选择开关,就可以改变花式喷泉的喷水规律,从而变换出各式花样,以适应不同季节、不同场合的喷水要求。如图 2-5-1 所示是一休闲广场的花式喷泉控制效果画面。本次任务的主要内容是通过 PLC 控制系统，实现对花式喷泉系统的控制。其控制要求如下：（1）有一花式喷泉分别由 A、B、C 三组喷头组成，其示意图如图 2-5-2a所示。（2）当按下启动按钮后，A、B、C 三组喷头按图 2-5-2b 所示的时序图循环工作。（3）花式喷泉的工作时间是从早八点启动至晚十一点停止。图 2-5-2 喷泉组示意图和时序图a) 喷泉组示意图 b) 时序图实施本任务教学所使用的实训
3、设备及工具材料可参考表 2-5-1 所示。表 2-5-1 实训设备及工具材料3序号 分类 名称 型号规格 数量 单位 备注1 工具 电工常用工具 1 套2 仪表 万用表 MF47 型 1 块3 编程计算机要求机型：IBM PC/AT（兼容） ；CPU：486 以上；内存：8 兆或更高（推荐 16 兆以上） ；显示器：分辨率为 800600 点，16 色或更高1 台4 接口单元采用 FX-232AWC 型 RS-232/RS-422 转换器（便携式）或 FX-232AW 型RS-232C/RS-422 转换器（内置式） ，以及其他指定的转换器1 套5 通讯电缆FX-422CAB 型 RS-422
4、 缆线（用于 FX2，FX2C 型PLC，0.3m）或 FX-422CAB-150 型 RS-422 缆线（用于 FX2，FX2C 型PLC，1.5m） ，以及其他指定的缆线1 条6 可编程序控制器 FX2N-48MR 1 台7 安装配电盘 600*900mm 1 块8 导轨 C45 0.3 米9 空气断路器 Multi9 C65N D20 2 只10 熔断器 RT28-32 2 只11 按钮 LA10-2H 1 只12 稳压电源 DC24V 1 只13 接线端子 D-20 20 只14设备器材电磁阀 24V 3 只15 铜塑线 BV1/1.37mm2 10 米 主电路16 铜塑线 BV1/1
5、.13mm2 15 米 控制电路17消耗材料 软线BVR7/0.75mm2 10 米418 紧固件 M4*20 螺杆 若干 只19 M 4*12 螺杆 若干 只20 4 平垫圈 若干 只21 4 弹簧垫圈及 4 螺母 若干 只22 号码管 若干 米23 号码笔 1 支从上述控制要求分析可知，本任务是一个长时限（工作时间为从早八点至晚十一点）的带延时的顺序控制（三组喷头按一定的顺序延时工作） 。在前面任务中介绍了 100ms 和 10ms 两种通用定时器的应用，我们知道FX2N 系列 PLC 的最长定时时间为 3276.7S,它们对长时限的控制具有局限性，不能有效的实现对本任务的控制，如果需要更
6、长的定时时间，可以采用计数器、多个定时器的组合或者定时器与计数器的组合来获得较长的延时时间。本任务主要是通过计数器来获得较长的延时时间实现长时限的控制。一、编程元件1.计数器（C）（1）计数器的分类FX2N 系列 PLC 提供了两类计数器，一类为内部计数器，它是 PLC 在执行扫描操作时间对内部信号等进行计数的计数器，要求输入信号的接通或断开时间应大于 PLC 的扫描周期；另一类是高速计数器，其响应速度快，因此对于频率较高的计数就必须采用高速计数器。内部计数器分为 16 位加计数器和 32 位加/减计数器两类，计数器采用 C 和十进制共同组成编号。在此仅介绍 16 位加计数器。C0C199 共
7、 200 点是 16 位加计数器，其中 C0C99 共 100 点为通用型，C100C199 共 100 点为断电保持型（断电保持型即断电后能保持当前值通电后继续计数） 。这类计数为递加计数，应用前先对其设置某一设定值，当输入信号5（上升沿）个数累加到设定值时，计数器动作，其常开触点闭合、常闭触点断开。16 位加计数器的设定值为 132767，设定值可以用常数 K 或者通过数据寄存器 D 来设定。（2）计数器的工作原理16 位加计数器的工作原理如图 2-5-3 所示。图中计数输入 X000 是计数器的工作条件，X000 每次驱动计数器 C0 的线圈时，计数器的当前值加 1。 “K5”为计数器的
8、设定值。当第 5 次执行线圈指令时，计数器的当前值和设定值相等，输出触点就动作。Y000 为计数器 C0 的工作对象，在 C0 的常开触点接通时置1。而后即使计数器输入 X000 再动作，计数器的当前值保持不变。由于计数器的工作条件 X000 本身就是断续工作的。外电源正常时，其当前值寄存器具有记忆功能，因而即使是非掉电保持型的计数器也需复位指令才能复位。图 2-5-3中 X001 为复位条件。当复位输入 X001 在上升沿接通时，执行 RST 指令，计数器的当前值复位为 0,输出触点也复位。图 2-5-3 计数器的工作过程a）梯形图 b）控制时序图（3）编程实例如图 2-5-4 所示是一个报
9、警器控制程序，当行程开关条件 X001ON 满足时蜂鸣器鸣叫，同时报警灯以每次亮 2S，熄灭 3S 的周期连续闪烁 10 次后，自动停止声光报警。6图 2-5-4 计数器的编程实例2特殊辅助继电器在前面任务 4 中已介绍了通用型和失电保持型两种辅助继电器，现着重介绍与本次任务有关的一些特殊辅助继电器。PLC 的特殊辅助继电器很多，都具有不同的功能。其中有些特殊辅助继电器在 PLC 运行时，能自动驱动其线圈，用户仅可利用其触点功能，下面是一些常用的特殊辅助继电器的元件编号和功能介绍：M8000作运行监视用（在运行中常接通） ；M8002初始脉冲（仅在运行开始瞬间接通一脉冲周期） ；M8011产生
10、 10ms 连续脉冲；M8012产生 100ms 连续脉冲；M8013产生 1s 连续脉冲；7M8014产生 10min 连续脉冲；另外，一些特殊辅助继电器仅使用其线圈。当线圈被驱动时，完成一定的功能。例如：M8034禁止所有输出。但 PLC 内部仍可运行；M8028FX1S、FX0N 的 100ms/10ms 定时器切换。二、典型的计数器长延时控制电路1.单独计数器实现的长延时单独计数器实现的长延时控制程序如图 2-5-5 所示，程序中以特殊辅助继电器 M8014（1min 时钟）作为计数器 C1 的输入脉冲信号，这样延时时间就是若干分钟（图中为 1440 个脉冲，即 1440min） 。如
11、果一个计数器不能满足要求，可以将多个计数器串联使用，即用前一个计数器的输出作为后一个计数器的输入脉冲。图 2-5-5 计数器长时间延时控制程序a）梯形图 b）时序图编程实例（1）用计数器实现 1h 定时控制程序用计数器实现 1h 定时控制程序梯形图，如图 2-5-6 所示，其中 X001 为启动按钮，X003 为停止按钮。8图 2-5-6 用计数器实现 1h 定时控制程序（2）用 M8014 和计数器配合实现 1h 定时程序 以 M8014 作为分时钟脉冲的 1h 定时程序如图 2-5-7 所示。图 2-5-7 用 M8014 和计数器配合实现 1h 定时控制程序（3）用计数器实现 24h 时
12、钟程序用计数器实现 24h 时钟程序如图 2-5-8 所示。其中图 2-5-8a 为错误程序，C1、C2 不计数，原因是计数器的复位程序应该放在计数程序的上面，正确的程序如图 2-5-8b 所示。9图 2-5-8 用计数器实现 24h 时钟控制程序a）错误程序 b）正确程序2. 多个定时器串级实现的长延时控制多个定时器串级实现的长延时控制如图 2-5-9 所示。当 X001 接通，T1 线圈得电并开始延时（2400S） ，延时到 T1 常开触点闭合，又使 T2 线圈得电，并10开始延时（2400S） ，当定时器 T2 延时到，其常开触点闭合，再使 T3 线圈得电，并开始延时（2400S） ，当
13、定时器 T3 延时到，其常开触点闭合，才使 Y001 接通。因此，从 X001 接通到 Y001 接通共延时 2h。图 2-5-9 多个定时器组合长时间延时控制程序a）梯形图 b）时序图3. 定时器与计数器的组合实现的长延时控制定时器与计数器的组合实现的长延时控制如图 2-5-10 所示，当 X000 的常闭触点闭合时，T0 和 C0 复位不工作。当 X000 的常开触点闭合时，T0 开始定时，3000S 后 T0 定时时间到，其常闭触点断开，使它自己复位，复位后 T0 的当前值变为 0，同时它的常闭触点接通，使它自己的线圈重新通电，又开始定时。T0 将这样周而复始地工作，直至 X000 变为
14、 OFF。从分析中可看出，图 2-5-10中最上面一行电路是一个脉冲信号发生器，脉冲周期等于 T0 的设定值。产生的脉冲列送给 C0 计数，计满 30000 个数（即 25000h）后，C0 的当前值等于设定值，它的常开触点闭合，Y000 开始输出。11图 2-5-10 定时器与计数器的组合延时控制程序a）梯形图 b）时序图一、通过对本任务控制要求分析，分配输入点和输出点，写出 I/O 通道地址分配表根据任务控制要求，可确定 PLC 需要 2 个输入点，3 个输出点，其 I/O 通道分配表见表 2-5-2 所示。表 2-5-2 I/O 通道地址分配表输入 输出元件代号 作用 输入继电器 元件代
15、号 作用 输出继电器SB1 启动按钮 X000 KV1 A 组喷头电磁阀 Y001SB2 停止按钮 X001 KV2 B 组喷头电磁阀 Y002KV3 C 组喷头电磁阀 Y003二、画出 PLC 接线图（I/O 接线图） PLC 接线图如图 2-5-11 所示。12图 2-5-11 花式喷泉控制的 I/O 接线图三、程序设计1本任务的编程思路通过对本任务的控制分析可知，该系统的程序控制是一个长时限（工作时间为从早八点至晚十一点）的带延时的顺序控制（三组喷头按一定的顺序延时工作） 。在进行编程设计时可按下列思路进行编程设计。(1)首先设计一个 24h 的长时间自动控制程序我们可以用秒时钟脉冲 M
16、8013 和计数器配合实现 24h 定时控制程序如图 2-5-12 所示。13图 2-5-12 用秒时钟脉冲 M8013 和计数器配合实现 24h 定时控制程序（2）设计花式喷泉中 A、B、C 三组喷头的顺序控制通过对花式喷泉控制要求的分析，花式喷泉中 A、B、C 三组喷头的顺序控制应从以下两个方面进行设计：1）当按下启动按钮 SB1 后，花式喷泉中 A、B、C 三组喷头按照如图 2-5-2b 所示的时序图循环工作。从控制要求分析可知，花式喷泉中 A、B、C 三组喷头电磁阀都必须在系统启动后才开始工作，因此，我们可用前面任务中介绍的主控指令 MC 和主控复位指令 MCR 进行编程设计，如图 2
17、-5-13 所示是按下按钮 SB1 后，花式喷泉中A、B、C 三组喷头按照如图 2-5-2b 所示的时序图循环工作的控制程序。14图 2-5-13 花式喷泉手动启停控制程序2）花式喷泉中 A、B、C 三组喷头每经过一次 24h 后的自动控制花式喷泉中 A、B、C 三组喷头每经过一次 24h 后的自动控制程序如图 2-5-14 所示。15图 2-5-14 花式喷泉 24h 长延时自动启停控制程序综合图 2-5-13 和图 2-5-14 所示的控制程序，最后可得到花式喷泉中A、B、C 三组喷头的自动顺序控制程序，如图 2-5-15 所示。16图 2-5-15 花式喷泉中 A、B、C 三组喷头的自动
18、顺序控制程序2本任务控制的完整梯形图通过上述编程思路可设计出本任务控制的完整梯形图程序，如图 2-5-16 所示。1718图 2-5-16 花式喷泉控制梯形图3.本任务控制的指令表 本任务控制的指令表如表 2-5-3 所示。表 2-5-3 花式喷泉控制指令表步序指令语句元素 步序指令语句元素 步序指令语句元素0 LD C0 23 LDP C2 46 LD T41 RST C0 24 ORP X000 47 OUT T5 K302 LD C1 25 AND M100 48 LD M1003 RST C1 26 OR X001 49 ANI T04 LD C2 27 RST M100 50 LD
19、T25 RST C2 28 OUT M3 51 ANI T46 LD C3 29 LDP C2 52 ORB7 RST C3 30 ORP X000 53 OUT Y0018 LD C4 31 ANI M3 54 LD T09 RST C4 32 SET M100 55 ANI T110 LD X000 33 LDI T5 56 LD T211 OR M2 34 AND M100 57 ANI T412 ANI X001 35 MC N0 M101 58 ORB13 OUT M2 36 LD M100 59 OUT Y00214 LD M2 37 OUT T0 K60 60 LD T015 A
20、ND M8013 38 LD T0 61 ANI T216 OUT C0 K60 39 OUT T1 K60 62 LD T317 LD C0 40 LD T1 63 ANI T418 OUT C1 K60 41 OUT T2 K60 64 ORB19 LD C1 42 LD T2 65 OUT Y00320 OUT C2 K24 43 OUT T3 K30 66 MCR N021 OUT C3 K9 44 LD T3 67 END22 OUT C4 K17 45 OUT T4 K6019四、程序输入及仿真运行1.程序输入启动 MELSOFT 系列 GX Developer 编程软件，首先选择
21、 PLC 的类型为“FX2N”，在程序类型框内选择“梯形图逻辑” ，创建新文件名，并命名为 “花式喷泉控制” ；然后运用基本指令输入法将表 2-5-3 中的指令输入或采用梯形图输入法将 2-5-16 所示的梯形图输入，程序输入过程不再赘述。值得注意的是，计数器的输入与定时器的输入一样，只是在选择梯形图编程元件输入时，输入的是位元件“C”而不是“T” 。2.仿真运行运用前面任务所介绍的仿真方法进行机上模拟仿真，在此不再赘述，读者可自行进行。五、线路安装与调试（1）根据 I/O 接线图，在模拟实物控制配线板上进行元件及线路安装。（2）安装电路1）检查元器件。根据表 2-5-1 所示配齐元器件，检查
22、元器件的规格是否符合要求，并用万用表检测元器件是否完好。2）固定元器件。固定好本项目所需元器件。3）配线安装。根据配线原则和工艺要求，进行配线安装。4）自检。对照接线图检查接线是否无误，再使用万用表检测电路的阻值是否与设计相符。（3）程序下载1）PLC 与计算机连接。使用专用通信电缆 RS-232/RS422 转换器将 PLC 的编程接口与计算机的 COM1 串口连接。2）程序写入。首先接通系统电源，将 PLC 的 RUN/STOP 开关拨到“STOP”的位置，然后通过 MELSOFT 系列 GX Developer 软件中的 “PLC”菜单的“在线”栏的“PLC 写入” ，就可以把仿真成功的
23、程序写入的 PLC 中。（4）通电调试 1）经自检无误后，在指导教师的指导下，方可通电调试。2）首先接通系统电源，将 PLC 的 RUN/STOP 开关拨到“RUN”的位置，然后20通过计算机上的 MELSOFT 系列 GX Developer 软件中的“监控/ 测试”监视程序的运行情况，再按照表 2-5-4 所示进行操作，观察系统运行情况并做好记录。如出现故障，应立即切断电源，分析原因、检查电路或梯形图，排除故障后，方可进行重新调试，直到系统功能调试成功为止。表 2-5-4 程序调试步骤及运行情况记录表操作步骤 操作内容 观察内容 观察结果 思考内容“POWER”灯第一步将仿真成功后的程序下
24、载到 PLC 后，合上断路器 QS 所有的“ IN”灯第二步将 RUN/STOP 开关拨到“RUN”的位置“RUN”灯第三步将 RUN/STOP 开关拨到“STOP”的位置“RUN”灯第四步 按下 SB1第五步 按下 SB2第六步 再按下 SB1第七步 经过长时限延时后喷头电磁阀 YV1、YV2和 YV3说明本任务的延时控制是由早上八点至晚上十一点，喷头处于工作状态；从晚上十一点至早上八点，喷头处于停止状态；由于延时时间太长，模拟运行时可将时钟的秒时钟 C0 和分时钟 C1 的K 值，相应的减少，如将 C1 和 C2 的 K 值设置“K=5”进行仿真，大大的缩短了仿真的延时时间，可更方便有效的
25、监控仿真运行。理解 PLC的工作过程21在进行花式喷泉控制系统的梯形图程序设计、上机编程、模拟仿真及线路安装与调试的过程中，时常会遇到如下问题：问题：在采用计数器与秒脉冲指令 M8013 配合进行本次任 务的 24h 长延时控制程序的设计时，错将计 数器的复位程序放在计数器程序的下面，如图 2-5-17所示。图 2-5-17 错误的 24h 长延时控制程序后果及原因：若将计数器的复位程序应该放在计数程序的下面，会造成计数器 C1、C2 不 计数，不能实现 24h 长延时控制。预防措施：根据梯形图的设计原则，应将计数器的复位程序应该放在计数程序的上面，以保证当计数器 C1、C2 计数完毕后，才
26、实现计数器的复位，从而实现 24h 长延时控制，正确的程序如图 2-5-18 所示。22图 2-5-18 正确的 24h 长延时控制程序对任务实施的完成情况进行检查，并将结果填入表 2-5-5 所示评分表内。表 2-5-5 评分标准序号主要内容考核要求 评分标准配分扣分得分1电路设计根据任务，设计电路电气原理图，列出 PLC 控制 I/O 口 （输入/输出） 元件地址分配表，根据加工工艺，设计梯形图及 PLC 控制 I/O 口（输入 /输出） 接线图，1.电气控制原理设计功能不全，每缺一项功能扣5分2.电气控制原理设计错，扣20分3.输入输出地址遗漏或搞错，每处扣5分4.梯形图表达不正确或画法
27、不规范每处扣1分5.接线图表达不正确或画法不规范每处扣 2 分2程序输入及仿熟练正确地将所编程序输入 PLC；按照被控设备的动作1. 不会熟练操作 PLC 键盘输入指令扣2分2. 不会用删除、插入、修改、存7023真调试要求进行模似调试，达到设计要求盘等命令、每项扣2分3. 仿真试车不成功扣50分3安装与接线按 PLC 控制 I/O 口（输入/输出）接线图在模拟配线板正确安装，元件在配线板上布置要合理，安装要准确紧固，配线导线要紧固、美观，导线要进行线槽，导线要有端子标号1.试机运行不正常扣20分2.损坏元件扣5分3.试机运行正常，但不按电气原理图接线，扣5分4.布线不进行线槽，不美观，主电路
28、、控制电路每根扣1分5.接点松动、露铜过长、反圈、压绝缘层，标记线号不清楚、遗漏或误标，引出端无别径压端子，每处扣1分6.损伤导线绝缘或线芯，每根扣1分7.不按 PLC 控制 I/O （输入 /输出）接线图接线，每处扣 5 分204安全文明生产劳动保护用品穿戴整齐；电工工具佩带齐全；遵守操作规程；尊重考评员，讲文明礼貌；考试结束要清理现场1. 考试中，违犯安全文明生产考核要求的任何一项扣2分，扣完为止2. 当考评员发现考生有重大事故隐患时，要立即予以制止，并每次扣安全文明生产总分 5 分10合 计开始时间: 结束时间:有关 PLC 简单的基础设计，对于初学者来说，一般都是采用经验法来设计，而在
29、经验设计法中用得最多的方法是“功能添加法” 。何谓“功能添加法” ，该24方法有何特点，如何应用功能添加法进行 PLC 的程序设计等有关方面的内容，我们将通过下面的实例进行介绍。如图 2-5-19 所示是一小车两点自动往返循环控制的工作示意图。图 2-5-19 小车两点自动往返循环控制的工作示意图控制要求：（1）有一送料小车需要从原料库将原料运送到加工车间进行加工，需要自动送料时，只要将转换开关 SA 拨到“自动”的位置，然后按下正转启动按钮SB2 后，小车从原料库出发，当到达加工车间碰到行程开关 SQ2 后，停下自动卸料，然后自动返回，当到达原料库碰到行程开关 SQ1 时会自动停车继续装料；
30、然后继续送料，循环往复。（2）需要进行小车位置的调整时，可通过转换开关 SA 和正转启动按钮SB2（或反转启动按钮 SB3）来实现，即只要将转换开关 SA 拨到“点动”位置，然后按下正转启动按钮 SB2（或反转启动按钮 SB3）即可控制小车的点动运行。（3）设计有必要的保护措施。1. 功能添加法所谓“功能添加法”就是首先设计一个基本控制环节程序，然后每增加一种功能都必须建立在原控制程序的性能保持不变的基础上，这种设计方法就称为“功能添加法” 。 该方法不仅适用于 PLC 控制系统的程序设计，而且还是继电接触器控制设计的一种有效而重要的设计手段。例如，本实例的小车自动往返循环控制，其基本控制环节
31、就是建立在三相异步电动机正反转控制的基础上的，在运用功能添加法进行设计时，无论怎样添加功能，都必须保持电动机25正反转的控制性能不变。现就本实例的程序设计介绍功能添加法。2. 功能添加法的应用现以本实例程序设计介绍功能添加法控制程序设计的步骤：（1）根据控制对象，设计基本控制环节的程序。通过对本实例控制分析发现，小车自动往返的基本控制环节程序，是建立在三相异步电动机正反转控制的基础上的，在进行功能添加法设计时，无论怎样添加功能，都必须保持电动机正反转的控制性能不变。因此，电动机正反转的控制程序就是本实例控制程序设计的基本控制环节的程序。该程序实际上就是本教材前面任务 2 所述的三相异步电动机正
32、反转控制程序，由此设计出本实例的基本程序。如图 2-5-20 所示是小车两点自动往返循环控制的工作示意图和基本控制环节梯形图。图 2-5-20 小车工作示意图和基本控制环节梯形图（2）根据控制要求采用功能添加法进行设计，逐一在基本控制环节程序中添加功能完善控制程序。在图 2-5-20 所示的基本控制环节程序中，我们可以用通过人工分别按下正转按钮 SB2（X002）和反转按钮 SB3（X003）来控制着小车作来回往返运动，但这样会相当的繁琐，同时，除了增加了劳动强度，还影响小车往返运行的准确性。如果生产工艺要求小车自动来回往复运动，如何实现呢?只要在 A、B 两点分别加两个位置检测装置，问题就解
33、决了，如图 2-5-21 所示。假设我们在A、B 两点分别装的位置检测装置是行程开关，而每个行程开关至少有一对常开和常闭触点，把这些触点添加到控制程序中，就得到了能控制小车自动往复运26动的控制程序(见图 2-5-21)，SQ1（X004）和 SQ2(X005)表示 A、B 两点行程开关。图 2-5-21 小车工作示意图和自动往返控制梯形图从上述程序可知，虽然在程序中添加了行程开关，但电动机始终保持正反转运行的不变状态，满足“功能添加法”设计的原则。当要实现点动控制功能时，同样采用“功能添加法”在图 2-5-21 程序中的正反转自锁回路里添加串入实现自锁和点动的切换开关 SA（X000）即可。
34、如图 2-5-22 所示就是带有自动和点动控制的小车自动往返循环控制的梯形图。27图 2-5-22 带有自动和点动控制的小车自动往返循环控制的梯形图图 2-5-22 所示的电路原理虽然正确，但还不能投入实际运行，原因是任何一个物体都有惯性，当小车从 A 点运行到 B 点时，小车压动行程开关SQ2（X005） ，KM1（Y000）会立即失电而 KM2(Y001)会立即得电，如果行程开关SQ2（X005）失灵，加上小车的惯性作用不可能立即停止，电动机依靠惯性的作用还在正转，小车继续前进，会造成事故。为了避免这种事故的发生，往往会增加终端保护功能，即在小车前进电路中添加串入极限开关 SQ4（X007
35、） ，同理，在后退电路中添加极限开关 SQ3（X006） ，其示意图和控制程序如图 2-5-23 所示。28图 2-5-23 带有终端保护的小车自动往返循环控制的示意图和梯形图从上述的设计过程可以观察到，采用功能添加法进行设计时，关键是找到设计的基本控制环节程序，然后在基本控制环节程序中不断地添加所需的功能，但前提条件是必须保证添加功能后程序的基本控制环节程序功能保持不变。如实例中无论怎样添加功能，始终保证电动机正反转的控制功能不变。1.如果实例中的小车在原料库装料和在加工车间卸料都必须停车 1min，就必须添加停车延时 1min 的控制功能， 请采用功能添加法设计停车延时 1min 控制的小
36、车自动往返循环控制程序。2如果实例中的小车自动往返循环控制 10 次后会自动停止在原料库的位置又如何采用功能添加法进行程序设计。一、填空题（请将正确的答案填在横线空白处）291定时器和计数器除了当前值以外，还有一位状态位，状态位在当前值 预置值时为 ON。2. C0C199 共 200 点是 位加计数器，其中 C0C99 共 100 点为 型，C100C199 共 100 点为 型（断电保持型即断电后能保持当前值通电 后继续计数） 。这类计数为 计数，应用前先对其设置某一设定值，当输入信号（上升沿）个数累加到设定值时，计数器动作，其常开触点 、常闭触点 。16 位加计数器的设定值为 1 ，设定
37、值可以用常数 K 或者通过 来设定。3.FX2N 系列 PLC 提供了两类计数器，一类为 计数器，它是 PLC 在执行扫描操作时间对内部信号等进行计数的计数器，要求输入信号的接通或断开时间应大于 PLC 的扫描周期；另一类是 计数器，其响应速度快，因此对于频率较高的计数就必须采用高速计数器。内部计数器分为 位加计数器和 位加/减计数器两类，计数器采用 C 和十进制共同组成编号。二、选择题（将正确答案的序号填入括号内）1.下列特殊辅助继电器中属于时钟脉冲特殊辅助继电器的是（ ） 。A.M8011 B.M8028 C.M8033 D.M80342. 下列特殊辅助继电器中属于 1s 时钟脉冲特殊辅助
38、继电器的是（ ） 。A.M8011 B.M8012 C.M8013 D.M80143. 下列特殊辅助继电器中属于 10ms 时钟脉冲特殊辅助继电器的是（ ） 。A.M8011 B.M8012 C.M8013 D.M80144. 下列特殊辅助继电器中属于 100ms 时钟脉冲特殊辅助继电器的是（ ） 。A.M8011 B.M8012 C.M8013 D.M80145. 下列特殊辅助继电器中属于 1min 时钟脉冲特殊辅助继电器的是（ ） 。A.M8011 B.M8012 C.M8013 D.M8014三、分析题根据图 2-5-24 所示梯形图及 X0 和 X1 输入状态时序图，试画出计数器 C0
39、的当前值和 Y0 的输出状态30图 2-5-24 梯形图及时序图a）梯形图 b）时序图四、技能题1.题目：用 PLC 进行控制线路的设计，并进行安装与调试。2.考核要求：（1）按图 2-5-25 所示的继电控制电路的控制功能用 PLC 进行控制线路的设计，并且进行安装与调试.（2）电路设计：根据任务，设计主电路电路图，列出 PLC 控制 IO 口（输入/输出）元件地址分配表，根据加工工艺，设计梯形图及 PLC 控制 IO 口（输入/输出）接线图，并能仿真运行。 （3）安装与接线：1）将熔断器、接触器、继电器、PLC 装在一块配线板上，而将转换开关、按钮等装在另一块配线板上。2）按 PLC 控制 IO 口（输入输出）接线图在模拟配线板上正确安装，元件在配线板上布置要合理，安装要准确、紧固，配线导线要紧固、美观，导线要进行线槽，导线要有端子标号。（4）PLC 键盘操作：熟练操作键盘，能正确地将所编程序输人 PLC；按照被控设备的动作要求进行模拟调试，达到设计要求。（5）通电试验：正确使用电工工具及万用表，进行仔细检查，通电试验，并注意人身和设备安全。（6）考核时间分配：1） 设计梯形图及 PLC 控制 IO 口（输入/输出）接线图及上机编程时间为120 分钟；
