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1、子情景一：子情景一：PLC认识认识子情景二：楼道照明灯控制与实现子情景二：楼道照明灯控制与实现子情景三：仓库夜间照明灯的持续接通控子情景三：仓库夜间照明灯的持续接通控制制子情景四：走廊照明灯的延时熄灭控制子情景四：走廊照明灯的延时熄灭控制子情景五：仓库货物的数量统计子情景五：仓库货物的数量统计照明控制系统编程与实现照明控制系统编程与实现子情景一：子情景一：PLC认识认识任务导入任务导入 可编程序控制器（简称可编程序控制器（简称PLC）于）于20世纪世纪60年代末在继电年代末在继电器控制系统的基础上发展起来，它将程序化的手段应用于电器控制系统的基础上发展起来，它将程序化的手段应用于电气控制，用软
2、件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩气控制，用软件代替大量的中间继电器和时间继电器，仅剩下与输入和输出有关的少量硬件，如下与输入和输出有关的少量硬件，如图图1-1所示省去了接线所示省去了接线和拆线的麻烦，大大降低了故障率，维护工作量小，并且具和拆线的麻烦，大大降低了故障率，维护工作量小，并且具有在线修改功能，性价比非常高。本情景研究用有在线修改功能，性价比非常高。本情景研究用PLC来实现来实现灯光控制电路，达到掌握松下灯光控制电路，达到掌握松下FPI系列系列PLC的基本特性和操的基本特性和操作方法的目的。作方法的目的。下-页 返回子情景一：子情景一：PLC认识认识相关知识点分析相关知识点分
3、析一、松下一、松下FPl可编程序控制器的硬件结构和内部寄存器可编程序控制器的硬件结构和内部寄存器 1硬件结构硬件结构 FPl是一种功能非常强的小型机系列，某些功能上甚至可是一种功能非常强的小型机系列，某些功能上甚至可与大型机媲美。它具有体积小、功能强、性价比高等特点，与大型机媲美。它具有体积小、功能强、性价比高等特点，适用于单机、小规模控制，在机床、纺织机、电梯控制等领适用于单机、小规模控制，在机床、纺织机、电梯控制等领域得到了广泛的应用，适合我国国情，特别适合在中小企业域得到了广泛的应用，适合我国国情，特别适合在中小企业中推广应用。该系列产品有紧凑小巧的中推广应用。该系列产品有紧凑小巧的C1
4、4与与C16型，还有型，还有具有较高级处理功能的具有较高级处理功能的C24、C40、C56、C72型多种规格，型多种规格，C后的数字代表该型号后的数字代表该型号PLC主机的主机的I/O点数之和。点数之和。 FPl由主机（控制单元）、扩展单元、智能和连接单元由主机（控制单元）、扩展单元、智能和连接单元3上-页 下-页 返回子情景一：子情景一：PLC认识认识大部分组成，扩展单元为大部分组成，扩展单元为I/O点的扩展模块，由点的扩展模块，由E8 - E40（8点点- 40点点I/O）系列组成。智能单元包括远程）系列组成。智能单元包括远程I/O单元、单元、C- NET网络单元、网络单元、A/D单元、单
5、元、D/A单元。利用这些模块最单元。利用这些模块最多可将多可将I/O点扩展到点扩展到152点，同时还可以控制点，同时还可以控制4路路A/D、4路路D/A。 FPl系列系列PLC有有C14、C16、C24、C40、C56、C72等型号，它们的硬件结构、指令系统、性能指标、编程等型号，它们的硬件结构、指令系统、性能指标、编程方式基本相同，本教材以方式基本相同，本教材以C24控制单元为例进行讲解。如图控制单元为例进行讲解。如图1-2所示是所示是FPI-C24控制单元面板。控制单元面板。 (1) RS232口。只有口。只有C24、C40、C56、C72的的C型型机才配有（机才配有（C型机带型机带RS2
6、32口及日历时钟），利用该口能口及日历时钟），利用该口能上-页 下-页 返回子情景一：子情景一：PLC认识认识与与PC机通信编程，也可连接其他有关外设（如机通信编程，也可连接其他有关外设（如I0P智能智能操作板、条形码判读器和串行打印机）。操作板、条形码判读器和串行打印机）。 (2)存储器存储器(EPR0M)和主存储器和主存储器(EEPR0M)插座插座 该插该插座用来连接座用来连接EPR0M和和EEPR0M。 (3)备份电池座。当控制单元断电时，由蓄电池供电保持备份电池座。当控制单元断电时，由蓄电池供电保持住有效信息，电池寿命一般为住有效信息，电池寿命一般为3 -6年。年。 (4)运行指示灯。
7、运行指示灯。 “RUN”亮。程序正运行，当强制输入、输出（在亮。程序正运行，当强制输入、输出（在“RUN”方式）时，该灯闪烁。方式）时，该灯闪烁。 上-页 下-页 返回子情景一：子情景一：PLC认识认识 “PR0G”亮。控制单元中止执行程序，可用手持编程器编亮。控制单元中止执行程序，可用手持编程器编程序。程序。 “ERR”亮。发生自诊断错误。亮。发生自诊断错误。 “ALARM”亮。检测到异常情况或出现亮。检测到异常情况或出现“Watchdog”定时故障。定时故障。 (5)工作方式选择开关。工作方式选择开关。“RUN”方式，控制单元运行程方式，控制单元运行程序。序。 “R0MOTE”方式，可使用
8、编程工具（方式，可使用编程工具（FP编程器编程器或或NPST-GR软件）改变软件）改变PLC的工作方式，为的工作方式，为“RUN”或或“PR0G”。 “PR0G”方式，可以进行编程序。若在方式，可以进行编程序。若在“RUN”工作方式下工作方式下编辑程序，则按出错对待，提示编程者将方式选择到编辑程序，则按出错对待，提示编程者将方式选择到“PR0G”。 (6)电源端子。电源端子。FPl型主机有交、直流两种电源形式，交型主机有交、直流两种电源形式，交流型接流型接100V -240V AC，直流型接，直流型接24VDC。 上-页 下-页 返回子情景一：子情景一：PLC认识认识 (7)输出端子。输出端子
9、。C24型主机有型主机有8个输出端，编号为个输出端，编号为Y0 - Y7。带。带“”标记的端子不能作为输出端子使用。标记的端子不能作为输出端子使用。 (8)可调输入电位器。调节电位器可以从外部向可编程序可调输入电位器。调节电位器可以从外部向可编程序控制器的某些固定数据寄存器输入数值在控制器的某些固定数据寄存器输入数值在0 - 225乏间变化乏间变化的模拟量，的模拟量，C24以下型号为以下型号为2个可调输入电位器个可调输入电位器(V1，V1)，C40以上型号为以上型号为4个可调输入电位器个可调输入电位器(V1 - V3)。 V0 DT9040 V1 DT9041 V2 DT9042 V3 DT9
10、043 (9)编程工具插座（编程工具插座（RS422口）。用此插座外接电缆连接口）。用此插座外接电缆连接编程工具（如编程工具（如FP编程器编程器或安装或安装NPST软件的软件的PC机）。机）。上-页 下-页 返回子情景一：子情景一：PLC认识认识 (10)波特率选择开关。波特率即数据传送速率，也就是波特率选择开关。波特率即数据传送速率，也就是每秒传送多少位二进制数，用每秒传送多少位二进制数，用b/s表示。当表示。当PLC外接编程工外接编程工具时；应根据不同的外设选定波特率，具时；应根据不同的外设选定波特率，FP编程器编程器型型(AFPI114)选择选择19200b/s或或9600b/s。带。带
11、NPST - GR软件的软件的PC机选择机选择9600b/s。 (11)输入端子。输入端子。C24型主机有型主机有16个输入端，输入电压范个输入端，输入电压范围为围为l2V - 24V(DC)。 (12) 110状态指示灯。指示输入输出的通断状态，当状态指示灯。指示输入输出的通断状态，当某个输入触点闭合时，对应于这个触点编号的输入指示发光某个输入触点闭合时，对应于这个触点编号的输入指示发光二极管亮；当某个输出继电器接通时，对应这个输出继电器二极管亮；当某个输出继电器接通时，对应这个输出继电器编号的输出指示发光二极管亮。编号的输出指示发光二极管亮。 上-页 下-页 返回子情景一：子情景一：PLC
12、认识认识 (13)扩展插座。连接扩展插座。连接FPI扩展单元或智能单元（扩展单元或智能单元（FPI的的A/D、D/A转换单元）及转换单元）及FPI的的I/O LINK单元。单元。 2内部寄存器及内部寄存器及I/O配置配置 从工业控制器的角度来看从工业控制器的角度来看PLC可把其内部存储器看成不同可把其内部存储器看成不同功能的继电器（即软继电器），由这些软继电器执行指令，功能的继电器（即软继电器），由这些软继电器执行指令，从而实现各种控制功能。从而实现各种控制功能。 在在PLC的的RAM中除了存放用户编制的控制程序外，其余中除了存放用户编制的控制程序外，其余部分可按功能分成部分可按功能分成I/O
13、区，内部辅助寄存器区和特殊寄存器区，内部辅助寄存器区和特殊寄存器及数据区，每个区配置一定数量的寄存器单元并进行编号，及数据区，每个区配置一定数量的寄存器单元并进行编号，表表1-1是是C24 PLC的内部寄存器及的内部寄存器及I/O配置一览表，其他见配置一览表，其他见附录。附录。上-页 下-页 返回子情景一：子情景一：PLC认识认识 3数据存储地址数据存储地址 PLC将信息存储于不同的存储器单元，每个单元都有唯一将信息存储于不同的存储器单元，每个单元都有唯一的地址，允许用户程序直接存取信息。若要存取存储区的某的地址，允许用户程序直接存取信息。若要存取存储区的某一位，则必须指定地址，包括存储器标识
14、符、字地址和位地一位，则必须指定地址，包括存储器标识符、字地址和位地址，如址，如图图1-3所示。松下所示。松下FPI-C24提供了多种存储器数据类提供了多种存储器数据类型。表型。表1-1中中X、WX和和Y、WY均为输入输出均为输入输出(I/O)区继区继电器，可直接与电器，可直接与I/O端传递信息。端传递信息。X、Y是按位寻址的，而是按位寻址的，而WX、WY是按是按“字字”（即（即16位）寻址，在编程时一定要注位）寻址，在编程时一定要注意有的指令只能对位寻址，有的指令只能对意有的指令只能对位寻址，有的指令只能对“字字”寻址。寻址。上-页 下-页 返回子情景一：子情景一：PLC认识认识 二、可编程
15、控制器的工作过程二、可编程控制器的工作过程 1输入、输出的控制输入、输出的控制 PLC的输入端直接接收来自操作台上的操作命令或来自被的输入端直接接收来自操作台上的操作命令或来自被控对象的各种状态信息，产生输入控制信号送入可编程序控控对象的各种状态信息，产生输入控制信号送入可编程序控制器。常用的输入设备包括控制开关和传感器。控制开关可制器。常用的输入设备包括控制开关和传感器。控制开关可以是按钮开关、限位开关、行程开关、光电开关、继电器和以是按钮开关、限位开关、行程开关、光电开关、继电器和接触器的触点等。传感器包括各种数字式和模拟式传感器，接触器的触点等。传感器包括各种数字式和模拟式传感器，如光栅
16、位移式传感器、磁尺、热电阻、热电偶等。如光栅位移式传感器、磁尺、热电阻、热电偶等。 电磁接触器、发光二极管、指示灯、蜂鸣器和电磁阀等元电磁接触器、发光二极管、指示灯、蜂鸣器和电磁阀等元器件作为输出设备与器件作为输出设备与PLC的输出端相连。它们接收的输出端相连。它们接收PLC的输的输出驱动信号，将出驱动信号，将PLC的输出控制信号转换为驱动被控对象工的输出控制信号转换为驱动被控对象工作的信号，这样就将程序和物理输入、输出点联系起来。作的信号，这样就将程序和物理输入、输出点联系起来。 上-页 下-页 返回子情景一：子情景一：PLC认识认识 PLC内部控制电路采用大规模集成电路制作的微处理器内部控
17、制电路采用大规模集成电路制作的微处理器和存储器，执行按照被控对象的实际要求编制并存入程序存和存储器，执行按照被控对象的实际要求编制并存入程序存储器中的程序，完成控制任务。储器中的程序，完成控制任务。 2PLC的等效电路的等效电路 PLC的等效电路如的等效电路如图图1-5所示。输入部分采集输入信号，所示。输入部分采集输入信号，输出部分就是系统的执行部分，这两部分与接触器一继电器输出部分就是系统的执行部分，这两部分与接触器一继电器控制系统相同。控制系统相同。PLC内部控制电路是由编程实现的逻辑电路，内部控制电路是由编程实现的逻辑电路，用软件编程代替继电器的功能。对于使用者来说，在编制应用软件编程代
18、替继电器的功能。对于使用者来说，在编制应用程序时，可以不考虑微处理器和存储器的复杂构成及使用用程序时，可以不考虑微处理器和存储器的复杂构成及使用的计算机语言，而把的计算机语言，而把PLC看成是内部由许多看成是内部由许多“软继电器软继电器”上-页 下-页 返回子情景一：子情景一：PLC认识认识组成的控制器，用近似继电器控制线路图的编程语言进行编组成的控制器，用近似继电器控制线路图的编程语言进行编程。这样从功能上讲就可以把程。这样从功能上讲就可以把PLC的控制部分看作是由许多的控制部分看作是由许多“软继电器软继电器”组成的等效电路，这些组成的等效电路，这些“软继电器软继电器”的线圈、的线圈、常开接
19、点、常闭接点一般用常开接点、常闭接点一般用图图1-6中的符号表示。中的符号表示。 3工作模式工作模式 松下松下FPI系列系列PLC有两种工作模式：有两种工作模式：RUN（运行）和（运行）和PR0G（编辑），可由主机面板（编辑），可由主机面板LED显示。显示。 这两种工作模式的切换，既能通过拨动这两种工作模式的切换，既能通过拨动LED旁边的工作方旁边的工作方式选择开关来实现，也能通过单击与式选择开关来实现，也能通过单击与PLC通信连接的编程软通信连接的编程软件件FRWIN GR界面上的按钮来完成。主机上的工作方式选界面上的按钮来完成。主机上的工作方式选择开关拨到择开关拨到“R0MOTE”方式，方
20、可使用编程工具（方式，方可使用编程工具（FP编编程。程。 上-页 下-页 返回子情景一：子情景一：PLC认识认识器器或或NPST-GR软件）改变软件）改变PLC的工作方式，为的工作方式，为“RUN”或或“PR0G”编辑用户程序、设置编辑用户程序、设置PLC硬件功能和下载信息硬件功能和下载信息到到PLC应在应在“PR0G”模式下完成，而执行用户程序应在模式下完成，而执行用户程序应在“RUN”模式下完成。若在模式下完成。若在“RUN”工作方式下编辑程序，工作方式下编辑程序，则按出错对待，提示编程者将方式选择到则按出错对待，提示编程者将方式选择到“PR0G”。 4扫描工作过程扫描工作过程 PLC采用
21、循环扫描方式工作。采用循环扫描方式工作。CPU扫描从第扫描从第0号存储地址号存储地址所存放的第一条用户程序开始，在无中断或跳转控制的情况所存放的第一条用户程序开始，在无中断或跳转控制的情况下，按存储地址号递增的方向顺序逐条扫描用户程序，也就下，按存储地址号递增的方向顺序逐条扫描用户程序，也就是顺序执行程序，直到程序结束，即完成一个扫描周期，然是顺序执行程序，直到程序结束，即完成一个扫描周期，然后再从头开始执行用户程序，并周而复始地重复。后再从头开始执行用户程序，并周而复始地重复。上-页 下-页 返回子情景一：子情景一：PLC认识认识 PLC的工作过程如的工作过程如图图1-7所示。当送电后所示。
22、当送电后PLC首先作内首先作内部处理、清除输入、输出状态寄存器中的内容，然后作自诊部处理、清除输入、输出状态寄存器中的内容，然后作自诊断，检测断，检测CPU及及I/O组件状态，确认正常后，进行通信操作，组件状态，确认正常后，进行通信操作，完成各外接设备（编程器、打印机、扩展单元等）的通信连完成各外接设备（编程器、打印机、扩展单元等）的通信连接，检查是否有中断请求，若有则做相应处理。当接，检查是否有中断请求，若有则做相应处理。当PLC处于处于RUN时，依次作循环扫描的时，依次作循环扫描的3个阶段，即输入采样、程序执个阶段，即输入采样、程序执行和输出刷新。当行和输出刷新。当PLC处于处于ST0P时
23、只作内部处理和通信操时只作内部处理和通信操作。作。上-页 下-页 返回子情景一：子情景一：PLC认识认识 (2)程序执行阶段。按用户程序的先后程序执行阶段。按用户程序的先后CPU从第从第1条指令条指令开始，按先左后右，先上后下的顺序逐条执行程序，并从输开始，按先左后右，先上后下的顺序逐条执行程序，并从输入映像寄存器中获取有关数据，并根据用户程序进行逻辑运入映像寄存器中获取有关数据，并根据用户程序进行逻辑运算，把运算结果存入对应的内部辅助寄存器和输出映像寄存算，把运算结果存入对应的内部辅助寄存器和输出映像寄存器中，当最后一条控制程序执行完毕后，即转入输出刷新阶器中，当最后一条控制程序执行完毕后，
24、即转入输出刷新阶段。段。 (3)输出刷新阶段。当所有指令都扫描处理完后，将输出输出刷新阶段。当所有指令都扫描处理完后，将输出映像寄存器中所有输出继电器的状态信息转存到输出锁存器映像寄存器中所有输出继电器的状态信息转存到输出锁存器中，刷新其内容，然后通过隔离电路改变输出端子上的状态中，刷新其内容，然后通过隔离电路改变输出端子上的状态以驱动被控设备。以驱动被控设备。上-页 下-页 返回子情景一：子情景一：PLC认识认识 三、松下三、松下FPI系列可编程序控制器的安装与接线系列可编程序控制器的安装与接线 1安装方法安装方法 在在PLC各类单元底部均装有一对导轨安装杆，使用底板上各类单元底部均装有一对
25、导轨安装杆，使用底板上的的DIN导轨安装杆，可将导轨安装杆，可将PLC的控制单元、扩展单元、的控制单元、扩展单元、A/D转换单元、转换单元、D/A转换单元和转换单元和I/O链接单元安装在宽链接单元安装在宽35mm的的DIN导轨上。用导轨上。用DIN导轨安装如导轨安装如图图1-8所示，在安装时，所示，在安装时，只需与导轨的槽对齐并向下推入，在拆下时，只需用一字型只需与导轨的槽对齐并向下推入，在拆下时，只需用一字型旋具向下轻撬安装杆即可。另外也可直接用机壳四角的安装旋具向下轻撬安装杆即可。另外也可直接用机壳四角的安装孔，用螺钉直接安装。孔，用螺钉直接安装。上-页 下-页 返回子情景一：子情景一：P
26、LC认识认识 2安装环境安装环境 (1)环境温度在环境温度在0-55范围内，好的通风和散热条件；范围内，好的通风和散热条件；但它对使用场合与环境也有一定的要求，相对湿度小于但它对使用场合与环境也有一定的要求，相对湿度小于85%，机体周围应具有较，机体周围应具有较 (2)周围没有易燃或腐蚀气体也不应有过多的粉尘和金属周围没有易燃或腐蚀气体也不应有过多的粉尘和金属屑；屑； (3)避免水的溅射，避免阳光直射；避免水的溅射，避免阳光直射； (4)避免强烈的震动或冲击，如不能避免则应采取减震措避免强烈的震动或冲击，如不能避免则应采取减震措施；施； (5)应远离强干扰源，尽量减小外界干扰。应远离强干扰源，
27、尽量减小外界干扰。上-页 下-页 返回子情景一：子情景一：PLC认识认识 3PLC的接线的接线 (1)输入端接线。输入装置可以是各种有触点的机械开关，输入端接线。输入装置可以是各种有触点的机械开关，也可以是无触点的电子开关。许多型号的也可以是无触点的电子开关。许多型号的PLC主机上配有供主机上配有供输入端使用的直流输入端使用的直流24V电源（如松下电源（如松下FPI系列），注意切勿系列），注意切勿将外接电源接到直流电源的端子上。如果该电源的输出功率将外接电源接到直流电源的端子上。如果该电源的输出功率不够，还可以在输入端使用外接电源。松下不够，还可以在输入端使用外接电源。松下FPI系列系列PLC
28、的的输入端接线如输入端接线如图图19所示。所示。 (2)输出端接线。输出端接线。PLC的输出端接线分为独立输出和公共的输出端接线分为独立输出和公共输出两种，如输出两种，如图图1-10(a)所示；而所示；而C14、C16型和型和E8、E16型扩晨单元的输出端均没有独立的接地，各负载必须使型扩晨单元的输出端均没有独立的接地，各负载必须使用相同的电源，此时应将各用相同的电源，此时应将各“COM”端短接如端短接如图图1-10 (b)所示。所示。上-页 下-页 返回子情景一：子情景一：PLC认识认识 4松下松下FPI系列编程软件的使用系列编程软件的使用 编程软件是编程软件是PLC控制系统不可缺少的重要工
29、具，它用来给控制系统不可缺少的重要工具，它用来给PLC编程、发命令和监视编程、发命令和监视PLC的工作状态。要掌握的工作状态。要掌握PLC的应的应用和开发，必须学会编程软件的使用。松下用和开发，必须学会编程软件的使用。松下FPI系列编程软系列编程软件的使用方法具体请参考附录件的使用方法具体请参考附录1。任务实施任务实施 一、设备、工具和材料准备（见一、设备、工具和材料准备（见表表1-2） 二、操作步骤二、操作步骤 1PLC控制系统的接线控制系统的接线上-页 下-页 返回子情景一：子情景一：PLC认识认识 根据图根据图1-11所示的所示的PLC控制灯光电路接线图进行外部接控制灯光电路接线图进行外
30、部接线，完成外部输入、输出信号的接线和供电部分的接线。线，完成外部输入、输出信号的接线和供电部分的接线。 首先将按钮板上的按钮首先将按钮板上的按钮SB1和和SB2分别连到分别连到PLC主机板主机板模块上的输入端子模块上的输入端子X0和和X1，然后将模拟实验板上的红色、，然后将模拟实验板上的红色、黄色和绿色照明灯连到主机输出点黄色和绿色照明灯连到主机输出点Y0、Y1和和Y2。最后进行。最后进行电源部分连接，将电源部分连接，将PLC主机上数字量输入公共端主机上数字量输入公共端COM和直流和直流+24V端相连；数字量输出口公共端端相连；数字量输出口公共端COM短接后连接到电源短接后连接到电源端。端。
31、 (1)打开打开FOWIN GR编程软件，画面中将会出现启动菜编程软件，画面中将会出现启动菜单，如单，如图图1-13所示。所示。上-页 下-页 返回子情景一：子情景一：PLC认识认识 (2)选择选择创建新文件创建新文件，画面中将会显示关于机型选择的，画面中将会显示关于机型选择的对话窗，请从中选择所使用的对话窗，请从中选择所使用的PLC机型（机型（FPI C24或或C72），并单击），并单击OK按钮，如按钮，如图图1-14所示。所示。 (3)显示显示FPWIN GR的初始画面：在的初始画面：在FPWIN GR正常正常启动以后，将会出现如启动以后，将会出现如图图1-15所示的初始画面。所示的初始画
32、面。 (4)使用功能键栏、输入栏、数字键栏和输入区段栏等操使用功能键栏、输入栏、数字键栏和输入区段栏等操作，在程序窗口。作，在程序窗口。 (5)在使用符号梯形图方式生成或编辑程序时，程序显示在使用符号梯形图方式生成或编辑程序时，程序显示区内将被反显为灰色，这表明，在被反显的范围内的梯形图，区内将被反显为灰色，这表明，在被反显的范围内的梯形图，在编辑工作结束后需要进行程序转换。用鼠标单击功能键栏在编辑工作结束后需要进行程序转换。用鼠标单击功能键栏中的堕换中的堕换 或按或按CTRL+ F1键，进行程序转换。如果键，进行程序转换。如果上-页 下-页 返回子情景一：子情景一：PLC认识认识程序有错误，
33、程序转换时在输出窗口显示与错误有关的信息。程序有错误，程序转换时在输出窗口显示与错误有关的信息。必须改正程序中所有的错误，转换成功后，才能下载程序。必须改正程序中所有的错误，转换成功后，才能下载程序。 3下载并运行程序下载并运行程序 (1)通电。将通电。将PLC主机的电源接通，此时相应的电源指示主机的电源接通，此时相应的电源指示灯亮。灯亮。 (2)下载程序。将下载程序。将PLC主机工作方式选择开关拨至主机工作方式选择开关拨至“REMOTE”位置。位置。 (3)运行程序。程序下载正常结束后，画面中将显示运行程序。程序下载正常结束后，画面中将显示图图1-19所示的对话框。当需要将所示的对话框。当需
34、要将PLC切换到切换到“RUN”模式时，请模式时，请单击单击是是(Y)按钮。按钮。上-页 下-页 返回子情景一：子情景一：PLC认识认识 三、注意事项三、注意事项 (l) PLC主机输入端的主机输入端的COM是是X0 - X7这一组数字量输这一组数字量输入点的公共端，接入点的公共端，接输入电源的直流输入电源的直流+24 V端；按钮端；按钮SB1、SB2的一端分别接的一端分别接到输入端到输入端X0、X1，按钮的另一端接电源的直流，按钮的另一端接电源的直流OV端。不能端。不能接错，以免发生短路；接错，以免发生短路； (2)下载程序时，确保主机模块电源已打开；运行程序时，下载程序时，确保主机模块电源
35、已打开；运行程序时，确保相关确保相关I/O接口公共端、按钮、开关、模拟实验板等部分接口公共端、按钮、开关、模拟实验板等部分与电源连接良好；与电源连接良好； (3)下载时，如果下载时，如果PLC当前处于当前处于RUN模式，则画面会显模式，则画面会显示图示图1-17所示的对话窗。单击所示的对话窗。单击是是(Y)按钮，将按钮，将PLC切换到切换到“PR0G”模式；模式； 上-页 下-页 返回子情景一：子情景一：PLC认识认识 (4)程序下载正常结束后，画面中将显示程序下载正常结束后，画面中将显示图图1-19所示的所示的对话框。提示对话框。提示CPU将进入将进入“RUN”模式，单击模式，单击“是是”按
36、钮即按钮即可自动转换为可自动转换为“RUN”模式。模式。学生活动学生活动 1活动目的活动目的 (1)了解了解PLC的安装及其输入、输出端的外部接线方法；的安装及其输入、输出端的外部接线方法； (2)熟悉松下熟悉松下FPWIN GR编程软件的功能，掌握编程软件的功能，掌握FPWIN GR编程软件的正确使用；编程软件的正确使用； (3)了解了解PLC的基本操作流程。的基本操作流程。 2活动内容活动内容 上-页 下-页 返回子情景一：子情景一：PLC认识认识 (1)观察观察PLC的安装及其输入、输出端的外部接线；画出的安装及其输入、输出端的外部接线；画出其他控制电路的接线图；其他控制电路的接线图；
37、(2)使用使用FPWIN GR编程软件绘制如下梯形图，在编程软件绘制如下梯形图，在E盘盘新建一个新建一个“PLC程序程序”文件夹，并将程序保存在该文件夹。文件夹，并将程序保存在该文件夹。上-页 返回子情景二：楼道照明灯控制与实现子情景二：楼道照明灯控制与实现任务导入任务导入 居民住宅及办公楼中，常会遇到这样的情况。在晚上上居民住宅及办公楼中，常会遇到这样的情况。在晚上上楼的时候看不见脚下的楼梯想通过楼下的开关控制楼上的电楼的时候看不见脚下的楼梯想通过楼下的开关控制楼上的电灯；或是在楼上通过关闭开关可熄灭楼下的电灯，给生活带灯；或是在楼上通过关闭开关可熄灭楼下的电灯，给生活带来了很多便利。这样简
38、单的楼梯灯控制完全可以用来了很多便利。这样简单的楼梯灯控制完全可以用PLC编程编程来实现。来实现。相关知识点析相关知识点析 一、一、PLC的编程语言的编程语言 PLC作为一个工业控制计算机，采用软件编程逻辑代替作为一个工业控制计算机，采用软件编程逻辑代替传统的硬件有线逻辑实现控制。其编程语言面向被控对象，传统的硬件有线逻辑实现控制。其编程语言面向被控对象，下-页 返回子情景二：楼道照明灯控制与实现子情景二：楼道照明灯控制与实现面向操作者，易于为熟悉继电器控制电路的广大电气技术人面向操作者，易于为熟悉继电器控制电路的广大电气技术人员所掌握，通常员所掌握，通常PLC的编程语言有梯形图语言，指令助记
39、符的编程语言有梯形图语言，指令助记符语言。语言。 1.梯形图语言梯形图语言 梯形图由触点、线圈或功能方框等构成，梯形图左、右梯形图由触点、线圈或功能方框等构成，梯形图左、右的垂直线称为左、右母线。画梯形图时，从左母线开始，中的垂直线称为左、右母线。画梯形图时，从左母线开始，中间连接常开、常闭触点和线圈（或功能方框），终止于右母间连接常开、常闭触点和线圈（或功能方框），终止于右母线（可省略）。在梯形图中，可以把左母线看作是提供能量线（可省略）。在梯形图中，可以把左母线看作是提供能量的母线，触点闭合可以使能量通过，直到下一个元件；触点的母线，触点闭合可以使能量通过，直到下一个元件；触点断开将阻止能
40、量通过。这种能量流称之为断开将阻止能量通过。这种能量流称之为“能流能流”。实际上，。实际上，上-页 下-页 返回子情景二：楼道照明灯控制与实现子情景二：楼道照明灯控制与实现梯形图是梯形图是CPU效仿继电器控制电路图，通过一系列的逻辑控效仿继电器控制电路图，通过一系列的逻辑控制条件得出运算结果，决定电压或电流逻辑输出的模拟过程。制条件得出运算结果，决定电压或电流逻辑输出的模拟过程。 2指令助记符语言指令助记符语言 小型机，特别是在生产现场编制调试程序时，常要借助小型机，特别是在生产现场编制调试程序时，常要借助于编程器。它显示屏小，采用的是助记符语言，这是一种类于编程器。它显示屏小，采用的是助记符
41、语言，这是一种类似微机的汇编语言的助记符编程表达式。似微机的汇编语言的助记符编程表达式。 编程时，一般先根据要求编制梯形图语言，然后再根据梯编程时，一般先根据要求编制梯形图语言，然后再根据梯形图转换成助记符语言。形图转换成助记符语言。表表1-3为松下电器为松下电器FPI系列最基本系列最基本的的6条指令。条指令。上-页 下-页 返回子情景二：楼道照明灯控制与实现子情景二：楼道照明灯控制与实现 3功能图编程语言功能图编程语言 这是一种较新的编程方法。它是用像控制系统流程图一样这是一种较新的编程方法。它是用像控制系统流程图一样的功能图表达一个控制过程，目前国际电工协会正在实施发的功能图表达一个控制过
42、程，目前国际电工协会正在实施发展这种新式的编程标准。不同厂家的展这种新式的编程标准。不同厂家的PLC对这种编程语言所对这种编程语言所用的符号和名称也不一样。其优点是：用的符号和名称也不一样。其优点是： (1)特别适宜顺序系统的设计，可以灵活地控制系统流程，特别适宜顺序系统的设计，可以灵活地控制系统流程，实现复杂控制；实现复杂控制； (2)易于将传统的手控方式选择和自动运行易于将传统的手控方式选择和自动运行 图图1-23功能功能图编程语言图等多种工作模式结合在一起；图编程语言图等多种工作模式结合在一起； (3)有利于提高程序的效率；有利于提高程序的效率； (4)程序的可读性好，容易调试和修改。程
43、序的可读性好，容易调试和修改。上-页 下-页 返回子情景二：楼道照明灯控制与实现子情景二：楼道照明灯控制与实现 4高级语言编程高级语言编程 近几年推出的近几年推出的PLC产品，尤其是大型产品，尤其是大型PLC，已开始用，已开始用BASIC高级语言进行编程。高级语言进行编程。 二、梯形图与继电器控制装置电路图的差异二、梯形图与继电器控制装置电路图的差异 (1) PLC采用梯形图编程是模拟继电器控制装置系统的表采用梯形图编程是模拟继电器控制装置系统的表示方法，因而梯形图内各种元件也沿用了继电器的称呼，称示方法，因而梯形图内各种元件也沿用了继电器的称呼，称之为之为“软继电器软继电器”。梯形图中的。梯
44、形图中的“软继电器软继电器”不是物理继电不是物理继电器，每个器，每个“软继电器软继电器”各为存储器中的一位，相应位为各为存储器中的一位，相应位为“1”态，表示该继电器线圈得电。用态，表示该继电器线圈得电。用“软继电器软继电器”就可以按继电就可以按继电器控制装置系统的形式来设计梯形图。器控制装置系统的形式来设计梯形图。上-页 下-页 返回子情景二：楼道照明灯控制与实现子情景二：楼道照明灯控制与实现 (2)梯形图中流过的梯形图中流过的“电流电流”不是物理电流，而是不是物理电流，而是“能能流流”，它只能从左到右、自上而下流动，它只能从左到右、自上而下流动，“能流能流”不允许倒不允许倒流。流。 (3)
45、梯形图中的动作闭合、动作断开触点不是现场物理开梯形图中的动作闭合、动作断开触点不是现场物理开关的触点。它们对应输入、输出映像寄存器或数据寄存器中关的触点。它们对应输入、输出映像寄存器或数据寄存器中的相应位的状态，而不是现场物理开关的触点状态。的相应位的状态，而不是现场物理开关的触点状态。PLC认认为动作闭合触点是取置位状态操作；动作断开是取反操作。为动作闭合触点是取置位状态操作；动作断开是取反操作。 (4)梯形图中的输出线圈不是物理线圈，不能用它直接驱梯形图中的输出线圈不是物理线圈，不能用它直接驱动现场执行机构。输出线圈的状态对应输出映像寄存器相应动现场执行机构。输出线圈的状态对应输出映像寄存
46、器相应的状态而不是现场电磁开关的实际状态。的状态而不是现场电磁开关的实际状态。 上-页 下-页 返回子情景二：楼道照明灯控制与实现子情景二：楼道照明灯控制与实现 (5)编程时，编程时，PLC内部继电器的触点原则上可无限次反复内部继电器的触点原则上可无限次反复使用，因为存储单元中的位状态可读取无限次；继电器控制使用，因为存储单元中的位状态可读取无限次；继电器控制装置系统中的继电器触点数是有限的。装置系统中的继电器触点数是有限的。三、梯形图的构成规则和编程格式三、梯形图的构成规则和编程格式 1梯形图构成规则梯形图构成规则 梯形图中的常开和常闭接点，每个都有一个标号（如梯形图中的常开和常闭接点，每个
47、都有一个标号（如Xl，X2，X3）以示区别，同一标号的开关可多次使用。）以示区别，同一标号的开关可多次使用。符号符号为输出线圈（软器件线圈），标号为为输出线圈（软器件线圈），标号为Y1Y2 -每个标号只每个标号只能用一次。它们并非是物理实体，而是能用一次。它们并非是物理实体，而是“软继电器软继电器”。每个。每个“软继电器软继电器”仅对应仅对应PLC存储单元中的一位。该位状态为存储单元中的一位。该位状态为“1”时，对应的继电器线圈接通，其常开触点闭合、常闭触时，对应的继电器线圈接通，其常开触点闭合、常闭触点断开；状态为点断开；状态为“0”时，对应的继电器线圈不通，其常开、时，对应的继电器线圈不通
48、，其常开、常闭触点保持原态。常闭触点保持原态。上-页 下-页 返回子情景二：楼道照明灯控制与实现子情景二：楼道照明灯控制与实现 2梯形图编程的格式和特点梯形图编程的格式和特点 (1)梯形图按自左至右，自上至下的顺序书写，梯形图按自左至右，自上至下的顺序书写，CPU也是也是按以上顺序执行程序；按以上顺序执行程序； (2)每个梯形图由多层梯级（或称逻辑行）组成，每层梯每个梯形图由多层梯级（或称逻辑行）组成，每层梯级（即逻辑行）起始于左母线，经过触点的各种连接，最后级（即逻辑行）起始于左母线，经过触点的各种连接，最后通过一个继电器线圈终止于右母线；通过一个继电器线圈终止于右母线； (3)梯形图中左右
49、两边的竖线（称为左右母线）表示假想梯形图中左右两边的竖线（称为左右母线）表示假想的逻辑电源，当某一梯级的逻辑运算结果为的逻辑电源，当某一梯级的逻辑运算结果为“1”时，表示有时，表示有“概念概念”电流自左向右流动；电流自左向右流动； (4)梯形图中某一编号酌继电器线圈一般情况下只能出现梯形图中某一编号酌继电器线圈一般情况下只能出现一次（除了有跳转指令和步进指令等的程序段以外），而同一次（除了有跳转指令和步进指令等的程序段以外），而同一编号的继电器常开、常闭接点则可被无限次使用。一编号的继电器常开、常闭接点则可被无限次使用。上-页 下-页 返回子情景二：楼道照明灯控制与实现子情景二：楼道照明灯控制
50、与实现 (5)梯形图中每一梯级的运算结果，可立即被其后面的梯梯形图中每一梯级的运算结果，可立即被其后面的梯级所利用；级所利用； (6)输入继电器仅受外部输入信号控制，不能由各种内部输入继电器仅受外部输入信号控制，不能由各种内部接点驱动，因此梯形图中只出现输入继电器的接点，而不出接点驱动，因此梯形图中只出现输入继电器的接点，而不出现输入继电器的线圈；现输入继电器的线圈； (7)梯形图中的输入接点和输出继电器线圈对应的是梯形图中的输入接点和输出继电器线圈对应的是I/O映像寄存器相应位的状态，而不是物理触点和线圈。现场执映像寄存器相应位的状态，而不是物理触点和线圈。现场执行元件只能通过受控于输出继电