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1、中职 可编程控制器PLC 应用技术(三菱机型)NO-3-4 电子课件（高教版）中职 可编程控制器PLC 应用技术(三菱机型)NO-3-4 电子课件（高教版）模块三：检测、变频及气动技术的PLC 控制与应用 任务四、四人抢答器系统的程序设计训练 2023/5/15 4 社n n 1 1、通过对程序设计过程、方法的概括总结，结合四人抢、通过对程序设计过程、方法的概括总结，结合四人抢答器系统的控制任务设计运用与体验，强化对 答器系统的控制任务设计运用与体验，强化对PLC PLC 控制任 控制任务设计方法、步骤的认知。务设计方法、步骤的认知。n n 2 2、通过本任务的程序设计，进一步掌握设备功能分析
2、、通过本任务的程序设计，进一步掌握设备功能分析、逻辑控制要求和基本指令运用方法；熟悉 逻辑控制要求和基本指令运用方法；熟悉PLC PLC 控制中七段 控制中七段数码显示、报警功能的实现方法。数码显示、报警功能的实现方法。任务四、四人抢答器系统的程序设计训练任务目的：任务目的：2023/5/15 5 社知识链接六：编程方法的体验（1 1）从梯形图编程来看，其根本点是找出符）从梯形图编程来看，其根本点是找出符合控制要求的系统输出及每个输出的工作条件，合控制要求的系统输出及每个输出的工作条件，这些条件又总是以机内各种软元件的逻辑关系 这些条件又总是以机内各种软元件的逻辑关系体现的。体现的。控制任务逻
3、辑分析的“经验程序设计”方法 一定的指令功能、用法的掌握，一定的PLC 基本控制方法、典型应用实例的认知。梯形图程序设计的特征规律认识：（3 3）梯形图编程中有一些约定俗成的基本环）梯形图编程中有一些约定俗成的基本环节，它们都有一定的功能，可以像积本一样在 节，它们都有一定的功能，可以像积本一样在许多地方应用。许多地方应用。（2 2）梯形图的基本模式为）梯形图的基本模式为“启 启-保 保-停 停”电路，电路，每个单元一般只针对一个输出，这个输出可以 每个单元一般只针对一个输出，这个输出可以是系统的实际输出，也可以是中间变量。是系统的实际输出，也可以是中间变量。前提要求：2023/5/15 6
4、社一般一般“经验程序设计经验程序设计”的编程步骤如下：的编程步骤如下：在准确了解控制要求后，合理地为控制系统中的驱动事件分配 在准确了解控制要求后，合理地为控制系统中的驱动事件分配I/O I/O 端 端口。选择必要的机内软元件，如 口。选择必要的机内软元件，如T T、C C、M M 等。等。对于一些控制要求较简单的输出，可直接写出其工作条件，依据基本 对于一些控制要求较简单的输出，可直接写出其工作条件，依据基本“启 启-保 保-停 停”模式完成相关梯形图支路，工作条件较较复杂的可借助 模式完成相关梯形图支路，工作条件较较复杂的可借助M M 实现。实现。对于较复杂的控制要求，为了能用 对于较复杂
5、的控制要求，为了能用“启 启-保 保-停 停”模式绘出各输出的梯形 模式绘出各输出的梯形图，要正确分析要求，明确组成总的控制要求关键点：空间类逻辑为 图，要正确分析要求，明确组成总的控制要求关键点：空间类逻辑为主的控制关键点为影响控制状态的触点，时间类逻辑为主的控制关键 主的控制关键点为影响控制状态的触点，时间类逻辑为主的控制关键点为控制状态转换的时间。点为控制状态转换的时间。将关键点用梯形图表达出来：关键点采用机内软元件表示，须合理分 将关键点用梯形图表达出来：关键点采用机内软元件表示，须合理分配软元件。绘关键点梯形图时，可结合常见的基本控制环节，如定时、配软元件。绘关键点梯形图时，可结合常
6、见的基本控制环节，如定时、计数，振荡、分频等环节。计数，振荡、分频等环节。在完成关键点梯形图的基础上，针对系统最终的输出进行梯形图绘制。在完成关键点梯形图的基础上，针对系统最终的输出进行梯形图绘制。结合关键点整相关因素确定最终输出的控制要求。结合关键点整相关因素确定最终输出的控制要求。检查梯形草图，进行查缺补漏，更正错误。检查梯形草图，进行查缺补漏，更正错误。进行梯形编程设备输入，程序检查及模拟调试，有针对性改进。进行梯形编程设备输入，程序检查及模拟调试，有针对性改进。2023/5/15 7 社专业技能培养与训练：四人抢答器的程序设计与调试训练任务阐述：任务阐述：4 4 人抢答器 人抢答器PL
7、C PLC 控制电路的功能要求：竞赛抢答现 控制电路的功能要求：竞赛抢答现场，当主持人按下允许开始按钮时 场，当主持人按下允许开始按钮时,4,4 组选手开始抢答，组选手开始抢答，由七段数码显示器件显示最先按下抢答按钮的工位号，由七段数码显示器件显示最先按下抢答按钮的工位号，并封锁其他路抢答。并封锁其他路抢答。功能要求：主持人未发出允许抢答指令，有选手抢答，功能要求：主持人未发出允许抢答指令，有选手抢答，则显示工位且蜂鸣器报警，该题作废；进行对抢答器实 则显示工位且蜂鸣器报警，该题作废；进行对抢答器实施初始复位和七段数码管清零后，开始下轮抢答控制。施初始复位和七段数码管清零后，开始下轮抢答控制。
8、2023/5/15 8 社一、控制任务分析，确定输入控制与输出驱动，列一、控制任务分析，确定输入控制与输出驱动，列出出PLCPLC控制控制I/OI/O端口地址分配表；端口地址分配表；I端口 O端口 复位按钮SB1 X000 数码管a段 Y000开始按钮SB2 X005 数码管b段 Y001一号位按钮 X001 数码管c段 Y002 二号位按钮 X002 数码管d段 Y003 三号位按钮 X003 数码管e段 Y004 四号位按钮 X004 数码管f段 Y005 数码管g段 Y006 报警蜂鸣器 Y007 开始指示灯 Y010 本控制任务功能控制设置：SB1（X000）主持人系统复位控制按钮SB
9、2（X005）主持人系统开始信号按钮X001X004 对应四抢答位抢答按钮采用常见七段半导体数码管，显示抢答工位号及异常抢答工位号。七段位编号ag数码显示：开始信号由指示灯反应2023/5/15 9 社二、结合二、结合I/OI/O定义绘制定义绘制PLCPLC控制接线图控制接线图本控制任务七段数码管连接时需确认器件类型且需连接分压电阻，按公共端串接需考虑电阻功率。2023/5/15 10 社关键点之一：复位操作 三、控制任务的分析与程序设三、控制任务的分析与程序设计中关键点的程序设计解读计中关键点的程序设计解读要求：清除主持人允许抢答状态、异常抢答输出信息、正常抢答结束的输出信息及各状态下数码显
10、示。利用主控MC 与主控复位MCR 指令控制实现。按下控制按钮X000 瞬间通过M20 执行主控复位指令MCR 使M0M4、M10、Y007 及Y010 复位。X000 采用点动方式进行主控复位的处理，未进行复位操作时则主控MC 指令始终有效。解决方法：2023/5/15 1 1 社关键点之二：异常抢答报警 最后实现判断是否异常抢答，判断方法即M10、Y010 未动作，M0 动作，利用M8013 输出时钟驱动Y007 的指示灯工作，实现方法见梯形图。异常抢答报警的三点：首先要实现的是判断主持人有无发出抢答指令，利用M10 及指示灯Y010 反映主持人的抢答指令发出，实现方法见梯形图。其次要实现
11、的是判断是否有人抢答，M0 表示已有人抢答，实现方法梯形图。2023/5/15 12 社 结合有人抢答状态M0 常闭触点与各抢答按钮串联实现，实现方法见梯形图中四个回路。关键点之三：关键点之四：理解数码管七段真值表，工作逻辑的分析。数码管的控制分析 对数码管ag 七段排列规律，共阴、阳极接法及驱动电平区别。抢答成功对其他抢答位的封锁工位状态七段数码管脚状态显示数码a b c d e f g复位或无抢答1 1 1 1 1 1 0 01号工位0 1 1 0 0 0 0 12号工位1 1 0 1 1 0 1 23号工位1 1 1 1 0 0 1 34号工位0 1 1 0 0 1 1 42023/5/
12、15 13 社七段数码管各段控制逻辑的实现 g 段的控制：准备阶段和无人抢答及1 号工位抢答时该段不工作，该段由对应二 四号位的M2M4 相或进行控制，结合INV 可转化为梯形图所示。复位或无人抢答显示，复位和无人抢答M0 均呈OFF，利用M0 常闭触点控制除g 段外的af 段；结合真值表，当2 号、3 号工位有抢答时均能使a 段、d段发光，即M2、或M3 为ON 时有Y000、Y003 输出。实现控制方法如梯形图。Y001 对应的C 段控制：无人和有人抢答均发光即任何状态均发光，该段控制利用开机M8000 实现，见梯形图。Y002、Y004、Y005 控制方法逻辑相同。试分析INV 的转换方
13、法并理解该控制段逻辑功能。2023/5/15 14 社四、梯形图绘制与指令表列写训练 指令表有助于初学者对梯形图的进一步理解和对指令用法的掌握，试根据梯形图列写指令表。列写有疑问可通过梯形图编辑转换验证。2023/5/15 15 社五、程序的编辑、编译与调试 五、程序的编辑、编译与调试 程序的调试：应用程序调试可采用边编程边调试、先编程后调试两种方 程序的调试：应用程序调试可采用边编程边调试、先编程后调试两种方法。可借助 法。可借助GX Simulator GX Simulator 模拟调试软件仿真或空载模拟运行两种方式。模拟调试软件仿真或空载模拟运行两种方式。边编程边调试实质是分功能调试，在
14、调试过程中可及时发现所设计程序 边编程边调试实质是分功能调试，在调试过程中可及时发现所设计程序的语法上错误、功能上缺陷等，做到及时补充、完善程序，给最终整体程序 的语法上错误、功能上缺陷等，做到及时补充、完善程序，给最终整体程序功能的调试降低难度。功能的调试降低难度。在程序设计完成后进行总调试，也就是总调试，对复杂系统常用插入 在程序设计完成后进行总调试，也就是总调试，对复杂系统常用插入“END END”分段进行调试，要求设计思路十分清晰并具有一定的程序调试经验，分段进行调试，要求设计思路十分清晰并具有一定的程序调试经验，这对初学者有相当的难度。这对初学者有相当的难度。程序调试完成后须带执行设
15、备进行调试，并结合调试异常分 程序调试完成后须带执行设备进行调试，并结合调试异常分析原因并练习排除，直到设备能够反复正常运行。析原因并练习排除，直到设备能够反复正常运行。设计完成后，应及时总结：对出现的问题、解决的措施、指 设计完成后，应及时总结：对出现的问题、解决的措施、指令或特殊软元件的使用，参数的合理设计等均做好记录，在 令或特殊软元件的使用，参数的合理设计等均做好记录，在遇到类似问题提供借鉴是提高编程水平、效率的有效途径。遇到类似问题提供借鉴是提高编程水平、效率的有效途径。六、设备安装 六、设备安装与运行 与运行七、经验总结 七、经验总结2023/5/15 16 社教学评价“经验程序设
16、计经验程序设计”方法方法 四人抢答器的程序设计与调试训练 一般“经验程序设计”的编程步骤 四、程序的编辑、编译与调试二、程序设计中关键点的分析与设计三、梯形图（指令表）的绘制（列写）五、设备安装与运行 五、设备安装与运行六、经验总结 六、经验总结一、控制任务分析 PLC 控制电路连接图 I/O I/O 端口地址 端口地址2023/5/15 17 社思考与训练：n n（11）试在四人抢答器控制任务基础上实现）试在四人抢答器控制任务基础上实现PLCPLC控控制的八人抢答器的设计。制的八人抢答器的设计。n n（22）对于抢答器控制任务，要求实现）对于抢答器控制任务，要求实现1010秒无人应秒无人应答作放弃处理，并要求蜂鸣器按鸣答作放弃处理，并要求蜂鸣器按鸣11秒、停秒、停0.50.5秒秒方式报警，如何实现。方式报警，如何实现。2023/5/15 18 社作业布置n n 1、小组自主学习“技能拓展与训练 模拟调试软件GX Simulator的仿真训练”n n 2、完成“思考与训练”