项目一单按钮控制两个信号指示灯顺序亮灭教学课件 电气控制与PLC应用技术高教版.pptx

YCF项目一单按钮控制两个信号指示灯顺序亮灭教学课件 电气控制与PLC应用技术 高教版项目一项目一 【任务目标任务目标】单按钮控制两个信号指示灯顺序亮灭单按钮控制两个信号指示灯顺序亮灭知识目标：知识目标：1掌握置位与复位指令的功能及用法；2.掌握微分输出指令的功能及用法；能力目标：能力目标：1.根据任务要求，正确选用正确的电器元件；2.能正确连接电路，编写控制程序；3.能正确使用置位与复位指令、微分输出指令解决实际问题；4.能正确使用MCGS组态软件中的标准按钮工具、插入元件工具、图形工具、标签工具、输入框等基本工具，建立组态画面，并进行数据连接；素质目标素质目标：养成独立思考和动手操作的习惯，培养小组协调能力和合作学习的精神。【任务呈现任务呈现】如图2-5-1所示为单按钮控制两个信号指示灯顺序亮灭控制系统的PLC控制电路图图2-5-1 单按钮控制两个信号指示灯顺序亮灭控制系统电路图 1.利用YL-235A机电一体化实训设备上的按钮模块、PLC模块，或者利用同类型的其他PLC实训设备，完成单按钮控制两个信号指示灯顺序亮灭控制系统电路的连接。2.根据下面的要求，编写控制程序，并将程序下载到PLC中，调试该控制系统，使之符合控制要求。（1）该控制系统的操作按钮为SB4，复位按钮为SB5，两个受控的信号指示灯分别为HL1、HL2。（2）初始状态时，HL1、HL2两个信号指示灯全部熄灭，第一次接通SB4时，HL1常亮，断开SB4时，HL2常亮，再次接通SB4时，HL1熄灭，再次断开SB4时，HL2也熄灭，系统恢复初始状态。第三次按下SB4时，HL1亮，松开SB4时，HL2也亮,始终按这种规律循环运行。（3）任意时刻按下复位按钮SB5时，两个信号指示灯全部熄灭，系统恢复初始状态。3.完成PLC程序调试并符合控制要求后，运用MCGS组态软件，建立如图2-5-2所示的组态画面，并进行数据连接，在触摸屏画面上对该控制系统进行监控。组态画面中，当灯灭时显示为红色，灯亮时显示为绿色。信号指示灯HL1和HL2的后面各有一个输入框，该输入框可用于显示或者控制两个信号指示灯的状态，用于状态显示时，如果显示为“0”则代表该信号指示灯熄灭，如果显示为“1”时，则代表该信号指示灯亮；用于状态控制时，可手动在输入框中输入数字“0”或者“1”，输入“0”时，控制该信号指示灯熄灭，输入“1”时，控制该信号指示灯亮。组态画面中操作按钮的作用等同于模块上的按钮SB4，组态画面中复位按钮的作用等同于模块上的按钮SB5。图2-5-2 单按钮控制两个信号指示灯顺序亮灭控制系统触摸屏组态画面【知识解析知识解析】梯形图梯形图指令指令指令功能指令功能操作数操作数程序步程序步SET 置位Y、M、SY，M：1；S，特殊M：2RST 复位Y,M,S,T,C,D,V,Z Y，M：1；S，特殊M：2一、一、置位与复位指令（置位与复位指令（SET/RST）1.1.置位与复位指令（置位与复位指令（SET/RST）的使用要素）的使用要素置位与复位指令（SET/RST）的使用要素如表2-5-1所示：SET（置位指令）：它的作用是使被操作的目标元件置位并保持。RST（复位指令）：使被操作的目标元件复位并保持清零状态。表2-5-1 置位与复位指令（SET/RST）的使用要素 2置位与复位指令（SET/RST）的应用举例如图2-5-3所示，当X000=1时，X000常开触点闭合，X000常闭触点断开，此时接通置位指令，使得Y000置位，即Y000=1；当X000=0时，X000常开触点断开，X000常闭触点闭合，此时接通复位指令，使得Y000复位，即Y000=0。当X001=1时，X001常开触点闭合，接通置位指令，使得Y001置位，即Y001=1；此时，即使断开X001常开触点，Y001仍然为1。当X002=1时，X002常开触点闭合，接通复位指令，使得Y001复位，即Y001=0；此时，即使断开X002常开触点，Y001仍然为0。图2-5-3（a）置位与复位指令（SET/RST）梯形图该梯形图程序对应的指令表程序如图2-5-3（b）所示图2-5-3（b）置位与复位指令（SET/RST）指令表 梯形图梯形图指令指令指令功指令功能能操作数操作数程序步程序步ZRST区间置位T、C、D、Y、M、S5 二、区间复位指令（二、区间复位指令（ZRSTZRST）1.1.区间复位指令（区间复位指令（ZRST）的使用要素）的使用要素区间复位指令（ZRST）的使用要素如表2-5-2所示：区间复位指令ZRST，其功能是将D1、D2指定的元件号范围内的同类元件成批复位，D1、D2指定的元件应为同类元件，D1的元件号应小于D2的元件号。若D1的元件号大于D2的元件号，则只有D1指定的元件被复位。表2-5-2 区间复位指令（ZRST）的使用要素图2-5-4（a）区间复位指令（ZRST）梯形图该梯形程序对应的图指令表程序如图2-5-4（b）所示2.2.区间复位指令（区间复位指令（ZRSTZRST）的应用举例）的应用举例如图2-5-4所示，当X000闭合时，M0M20全部复位：图2-5-4（b）区间复位指令（ZRST）指令表程序 梯形图梯形图指令指令指令功能指令功能操作数操作数程序步程序步PLS 上升沿微分输出Y、M2 PLF 下降沿微分输出Y、M2 三、三、微分输出指令微分输出指令1.1.微分输出指令的使用要素微分输出指令的使用要素微分输出指令的使用要素如表2-5-3所示：表2-5-3 微分输出指令（PLS/PLF）的使用要素上升沿微分输出指令（PLS）：当输入条件为ON时（上升沿），相应的输出位元件Y或M接通一个扫描周期。下降沿微分输出指令（PLF）：当输入条件为OFF时（下降沿），相应的输出位元件Y或M接通一个扫描周期。这两条指令都是2个程序步，它们的目标元件是Y和M，但特殊辅助继电器不能作为目标元件。微分输出指令的示例梯形图如图2-5-5（a）所示：图2-5-5（a）微分输出指令的梯形图程序该梯形图程序对应的指令表程序如图该梯形图程序对应的指令表程序如图2-5-52-5-5（b b）所示：）所示：图2-5-5（b）微分输出指令的指令表程序 该示例程序的动作时序图如图2-5-5（c）所示：图2-5-5（c）微分输出指令示例程序的动作时序图 2.2.微分输出指令的应用示例微分输出指令的应用示例例1 分析如图2-5-6（a）所示的梯形图程序的功能，将梯形图程序转换为指令表程序，并画出动作时序图。图2-5-6(a)微分输出指令梯形图程序该梯形图程序对应的指令表程序如图2-5-6(b)所示：图2-5-6(b)微分输出指令指令表程序程序分析：（1）当X000常开触点由断开到闭合的过程中（上升沿），相应的输出位元件Y000接通一个扫描周期，同时Y002线圈置位。（2）当X000常开触点闭合后，Y001线圈得电，X000常开触点断开后，Y001线圈失电。（3）当X000常开触点由闭合到断开的过程中（下降沿），相应的输出位元件Y000再接通一个扫描周期。（4）X001常开触点由断开到闭合的过程中（上升沿）、X001闭合后以及X001断开后均不对Y002线圈造成影响，只有在X001由闭合到断开的过程中（下降沿），使Y002线圈复位。该程序对应的动作时序图如图2-5-6(c)所示：（2）案例分析）案例分析（1）利用X0由断开到闭合的过程（上升沿），使中间继电器M0接通一个扫描周期，用于置位Y0。（2）利用X0由闭合到断开的过程（下降沿），使中间继电器M1接通一个扫描周期，用于置位Y1。（3）利用X1由断开到闭合的过程（上升沿），使中间继电器M3接通一个扫描周期，用于复位Y0。（4）利用X1由闭合到断开的过程（下降沿），使中间继电器M4接通一个扫描周期，用于复位Y1。3.3.微分输出指令的用法说明微分输出指令的用法说明（1）PLS、PLF指令只能用于输出继电器Y和辅助继电器M（不包括特殊辅助继电器）。（2）PLC从RUN到STOP，再从STOP到RUN时，PLSM0指令将输出一个脉冲，如果用的是断电保持型的辅助继电器则不会输出脉冲。四、逻辑反、空操作与结束指令四、逻辑反、空操作与结束指令1.1.逻辑反、空操作与结束指令的使用要素逻辑反、空操作与结束指令的使用要素逻辑反、空操作与结束指令的使用要素如表2-5-5所示：需要注意的是，INV指令是将INV电路之前的运算结果取反；能编制AND、ANI指令步的位置可使用INV；LD、LDI、OR、ORI指令步的位置不能使用INV；在含有ORB、ANB指令的电路中，INV是将执行INV之前的运算结果取反。3.3.空操作指令（空操作指令（NOP）的应用示例及用法说明）的应用示例及用法说明空操作指令（NOP）不执行操作，但占一个程序步。执行NOP时并不做任何事，有时可用NOP指令短接某些触点或用NOP指令将不要的指令覆盖。当PLC执行了清除用户存储器操作后，用户存储器的内容全部变为空操作指令。4.4.结束指令（结束指令（END）应用示例及用法说明应用示例及用法说明结束指令（END）表示程序结束。若程序的最后不写END指令，则PLC不管实际用户程序多长，都从用户程序存储器的第一步执行到最后一步；若有END指令，当扫描到END时，则结束执行程序，这样可以缩短扫描周期。在程序调试时，可在程序中插入若干END指令，将程序划分若干段，在确定前面程序段无误后，依次删除END指令，直至调试结束。如果程序结束不用END，在程序执行时会扫描完整个用户存储器，延长程序的执行时间，有的PLC还会提示程序出错，程序不能运行。【任务【任务实施实施】一、一、清点器材清点器材对照下表2-5-6，清点信号灯控制电路需要的设备、工具及材料表表2-5-6 信号灯控制电路任务所需设备、工具及材料信号灯控制电路任务所需设备、工具及材料序号序号名名 称称型号型号数量数量作作 用用1PLC模块FX2N-48MR1块控制灯的运行2触摸屏模块TPC7062KS1块控制灯的运行3按钮模块专配1个提供DC24V电源、操作按钮及指示灯4安全插接导线专配若干电路连接5扎带120mm若干电路连接工艺6斜口钳或者剪刀1把剪扎带7电源模块专配1个提供三相五线电源8计算机安装有编程软件1台用于编写、下载程序等9220V电源连接线专配2条供按钮模块和PLC模块用二、二、建立建立I/OI/O分配表分配表根据控制要求，分析任务并作出输入输出（I/O）分配表，如表2-5-7所示。表2-5-7 输入输出（I/O）分配输入输入输出输出输入元件输入元件功能作用功能作用输入继电输入继电器器输出元件输出元件控制对象控制对象输出继电输出继电器器SB4控制按钮X0HL1信号指示灯1Y0SB5控制按钮X1HL2信号指示灯2Y1三、控制三、控制电路路连接接按照给定电路和接线要求，在断开电源设备电源的情况下，完成PLC输入和输出电路的连接。1.1.完成完成PLC输入入电路的路的连接接将按钮模块上的按钮SB4、SB5的常开触点出线端（绿色端子）用绿色导线分别接到PLC模块输入端的X0X1端子，将按钮SB4、SB5的公共出线端（黑色端子）用黑色导线相互并联后连接至PLC模块输入端的COM端子（黑色端子）。2.2.完成完成PLC输出出电路的路的连接接进行指示灯与PLC的连接，具体连接方法：将按钮模块上的DC24V(红色端子)用红色导线连接至PLC模块输出端的COM1端子（黑色端子），将HL1、HL2两个指示灯的进线端分别用黄色导线连接到PLC模块输出端的Y0Y1端子，将HL1、HL2的出线端用黑色导线相互并联后连接至按钮模块上的0V端子。3.3.电路路检测及工及工艺整理整理电路安装结束后，一定要进行通电前检查，保证电路连接正确，没有不符合工艺要求的现象。还要进行通电前的检测，确保电路中没有短路现象，否则通电后可能损坏设备。在检查电路连接正确，无短路故障后，进行连接线路的工艺整理。四、程序编写与下载四、程序编写与下载单按钮控制两个信号指示灯顺序亮灭控制系统的梯形图控制程序如图2-5-10（a）所示：图2-5-10（a）单按钮控制两个信号指示灯顺序亮灭梯形图控制程序该梯形图程序对应的指令表程序如图2-5-10（b）所示：图2-5-10（b）单按钮控制两个信号指示灯顺序亮灭指令表控制程序五、建立触摸屏组态五、建立触摸屏组态1.新建工程，并进行硬件设备组态。2.动画组态（1）新建窗口，并修改窗口名称为“信号指示灯的多档位组合控制”。（2）建立组态画面组态画面中用到的工具箱中的工具主要有标签、矩形图形工具以及插入元件工具、输入框等，画面的组成如图2-5-11所示：图2-5-11 触摸屏组态画面（3）建立数据对象连接如图2-5-11所示，触摸屏组态画面上的操作按钮和复位按钮分别对应按钮与触摸屏模块上的SB4、SB5；画面上的两个指示灯分别与模块上的HL1HL2对应。组态画面上元件的数据对象连接如表2-5-8所示：表表2-5-8 2-5-8 建立数据对象连接建立数据对象连接元件名称元件名称连接类型连接类型数据对象连接数据对象连接操作方法操作方法指示灯（HL1）可见度设备0_读写Y0000双击元件数据对象可见度问号按钮根据采集信息生成通道类型：Y输出寄存器，地址：0指示灯（HL2）可见度设备0_读写Y0001参照指示灯（HL1）设置方法，地址1标准按钮（操作按钮）数据对象值操作（按1松0）设备0_读写M0004双击元件操作属性勾选数据对象值操作选择按1松0问号按钮根据采集信息生成通道类型：M辅助寄存器，地址：4标准按钮（复位按钮）数据对象值操作（按1松0）设备0_读写M0005参照复位按钮设置方法，地址：5输入框1数据对象设 备 0_读 写M0002双击元件操作属性问号按钮根据采集信息生成通道类型：M辅助寄存器，地址：2输入框2数据对象设 备 0_读 写M0003参照输入框1设置方法，地址：3根据表2-5-8对组态画面中的各元件进行数据连接，全部设置完成以后保存工程，并将工程下载到触摸屏中，调试并查看控制效果。六、运行调试六、运行调试按照表2-5-9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，直到系统功成能调试功为止。表2-5-9 设备调试记录表步骤调试流程正确现象观察结果及解决措施1初始状态（1）按钮模块上的SB4、SB5断开，同时触摸屏画面上的操作按钮和复位按钮均没有按下；（2）触摸屏画面上的两个信号灯HL1、HL2均显示为红色，代表灯熄灭；（3）两个输入框中的内容均显示为数字“0”。2用按钮模块SB4或触摸屏上的操作按钮控制两个信号灯亮（1）按下按钮模块上的SB4按钮或者按下画面上的“操作按钮”，按钮模块上的HL1亮，同时画面中的指示灯HL1变成绿色（代表灯HL1亮），输入框1中的内容显示为 数字“1”。此时按钮模块上的HL2、画面中的信号灯HL2不亮。（2）松开按钮模块上的SB4按钮或者松开画面上的“操作按钮”，按钮模块上的HL2也亮，同时画面中的指示灯HL2也变成绿色（代表灯HL2亮），输入框2中的内容显示为 数字“1”。此时按钮模块上的HL1、HL2、画面中的信号灯HL1、HL2都处于亮灯状态；3用按钮模块SB4或触摸屏上的操作按钮控制两个信号灯灭（1）再次按下按钮模块上的SB4按钮或者按下画面上的“操作按钮”，按钮模块上的HL1 熄灭，同时画面中的指示灯HL1变成红色（代表灯HL1熄灭），输入框1中的内容显示为 数字“0”。此时按钮模块上的HL2、画面中的信号灯HL2仍然亮，输入框2中的内容仍显示为数字“1”。（2）再次松开按钮模块上的SB4按钮或者松开画面上的“操作按钮”，按钮模块上的HL2也熄灭，同时画面中的指示灯HL2也变成红色色（代表灯HL2熄灭），输入框2中的内容也显示为数字“0”。此时按钮模块上的HL1、HL2、画面中的信号灯HL1、HL2都处于熄灭状态，两个输入框中的内容均显示为数字“0”。4用输入框控制信号指示灯（1）任意时刻，用手动的方式在输入框1中输入数字“1”，则按钮模块上的HL1和画面中的HL1都亮，若输入数字“0”，则按钮模块上的HL1和画面中的HL1都熄灭；（2）任意时刻，用手动的方式在输入框2中输入数字“1”，则按钮模块上的HL3和画面中的HL3都亮，若输入数字“0”，则按钮模块上的HL3和画面中的HL3都熄灭；5系统复位任意时刻，按下按钮模块上的SB5按钮或者画面中的复位按钮，则按钮模块上的HL1、HL2和画面中的信号指示灯HL1、HL2都熄灭，系统回复初始状态。【任务评价任务评价】对任务实施的完成情况进行检查，并将结果填入表2-5-10所示评分表内。表2-5-10 任务测评表序号主要内容考核要求评分标准配分扣分得分1控制电路的连接根据任务，连接控制电路。1.不能正确连接指示灯扣5分2.不能正确连接按钮扣5分。4.不能正确连接PLC供电回路扣5分。5.不能正确连接PLC、触摸屏通信电缆扣5分202编写控制程序根据任务的控制要求编写控制程序。1.HL1HL2不能按要求点亮，或者不能按要求熄灭、每出现一次扣8分，系统不能复位扣10分，共40分，扣完为止。403触摸屏组态根据任务，进行触摸屏组态1.硬件组态正确，得2分，错误不得分。2.画面设计完成得8分，没有完成不得分。3.触摸屏组态画面的数据对象连接正确得20分，每错一次扣2分，扣完为止。304安全文明生产遵守操作规程；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.当老师发现学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3.小组协作不和谐，效率低下扣5分。10合计开始时间:结束时间:学习者姓名：指导教师：任务实施日期：