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1、YCF任务三 多个按钮组合控制信号指示灯教学课件 电气控制与PLC应用技术 高教版任务三任务三 多个按钮组合控制信号指示灯多个按钮组合控制信号指示灯【任务目标任务目标】【任务描述任务描述】1.利用YL-235A机电一体化实训设备上的按钮与指示灯模块、PLC模块，或者利用同类型的其他PLC实训设备，完成多个按钮组合控制信号灯控制电路的连接。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）信号灯HL1的点亮条件为：当按钮SB1、SB2、SB5都接通时，灯HL1亮，或者SB3、SB5都接通且SB4断开时，灯HL1亮，这两个条件任意满足一个，灯HL1亮
2、。图2-3-1 多个按钮组合控制信号灯控制电路图【任务描述任务描述】（2）信号灯HL2的点亮条件为：当同时满足以下三个条件时灯HL2亮。按钮SB1或SB2接通；按钮SB3或SB4接通；按钮SB5或SB6接通；（3）信号灯HL3的点亮条件为：当SB1、SB2、SB3三个按钮中只有一个接通，并且SB4、SB5两个按钮中也只有一个接通时，信号灯HL3亮，不满足该条件则HL3灭。图2-3-2 多个按钮组合控制信号灯触摸屏监控画面（a）初始画面【任务描述任务描述】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2-3-2所示的组态工程画面，并将组态工程下载到触摸屏中，在触摸屏画面上
3、对按钮及指示灯的状态进行监控。用标签显示按钮的状态，当松开按钮时，标签显示为“按钮断开”，并用红色进行填充标签，当接通按钮时，标签显示为“按钮接通”，并用绿色填充标签。图2-3-2 多个按钮组合控制信号灯触摸屏监控画面（b）按钮接通及灯亮的效果（示例）【任务描述任务描述】利用工具箱中的“插入元件”工具插入如图所示的信号指示灯，当灯灭时显示为红色，灯亮时显示为绿色。图2-3-2 多个按钮组合控制信号灯触摸屏监控画面（b）按钮接通及灯亮的效果（示例）【知识点解析知识点解析】电路块“或”操作指令的使用要素如表2-3-1所示：知识一：电路块知识一：电路块“或或”操作指令（操作指令（ORB）1.电路块电
4、路块“或或”操作指令的使用要素操作指令的使用要素 在梯形图中，当出现电路块与电路块并联的情况时，就要使用电路块“或”操作指令ORB指令。表2-3-1 电路块“或”操作指令的使用要素梯形图梯形图指令指令功功 能能操操 作作 元元 件件程程 序序 步步ORB 串联电路块的并联 Y、M、S、T、C1 1.电路块电路块“或或”操作指令的使用要素操作指令的使用要素 电路块或操作又称为串联电路的并联连接，其梯形图是个由多个触点的串联构成条支路，系列这样的支路再互相并联构成的复杂电路。电路块或操作的指令表是在两个与逻辑的语句后面用操作码“ORB”联接起来，表示上面两个与逻辑之间是“或”的关系。2.电路块电路
5、块“或或”操作指令的应用示例操作指令的应用示例 例1 按钮SB1和SB2都接通时，信号灯HL1亮，或者按钮SB3和SB4都接通，信号灯HL1也亮，两个条件任意满足一个或者两个条件均满足时，信号灯HL1亮，若两个条件均不满足时，HL1灭。（1）建立）建立I/O分配表分配表 根据控制要求，分析任务并编制输入输出（I/O）分配表，如表2-3-2所示。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输出元件件控制对象控制对象输出继电输出继电器器SB1控制按钮X0HL1信号指示灯1Y0SB2控制按钮X1SB3控制按钮X2SB4控制按钮X3表2-3-2 输入输出（I/O）分配表
6、（1）建立）建立I/O分配表分配表 （1）按钮SB1和SB2都接通时，信号灯HL1亮，说明X0、X1是“与”的关系，表现在电路形式上为串联，X0与X1串联后形成电路块A。（2）按钮SB3和SB4都接通时，信号灯HL1亮，说明X2、X3是“与”的关系，表现在电路形式上为串联，X2与X3串联后形成电路块B。（3）电路块A和电路块B任意接通一个或两个都接通时，信号灯HL1亮，说明两个电路块为“或”的关系，表现在电路形式上为并联。（2）案例分析）案例分析 （3）编写控制程序）编写控制程序 根据案例分析，编写梯形图程序如图2-3-3（a）所示：电路块A电路块B图2-3-3（a）电路块“或”操作指令（OR
7、B）的梯形图 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2-3-3（b）所示：）所示：触点串联触点串联两个电路块并联电路块与操作指令图2-3-3（b）电路块“或”操作指令（ORB）的指令表 例2 SB1和SB2两个控制按钮只有一个接通时，蜂鸣器HA1开始鸣响，若两个控制按钮均断开或者两个按钮都接通时，蜂鸣器HA1停止鸣响。（1）建立I/O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2-3-3所示。表2-3-3 输入输出（I/O）分配表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
8、器器SB1控制按钮X0HA1蜂鸣器Y0SB2控制按钮X1 （2）案例分析）案例分析根据控制要求，用数字1代表按钮接通或蜂鸣器鸣响，用数字0代表按钮断开或蜂鸣器停止鸣响，分析任务并做出控制真值表，如表2-3-4所示。表表2-3-4 2-3-4 控制真控制真值值表表序号序号输入输入输出输出控制描述控制描述X0X0X1X1Y0Y01000SB1、SB2两个按钮均断开时，蜂鸣器停止2011SB1断开并且SB2接通时，蜂鸣器鸣响3101SB1接通并且SB2断开时，蜂鸣器鸣响4110SB1、SB2两个按钮均接通时，蜂鸣器停止 根据表2-3-4所示的控制真值表可知，在蜂鸣器的控制过程中，有两种情况可以使得蜂
9、鸣器鸣响，这两种情况任意满足一种即可使蜂鸣器鸣响，因此这两种情况在电路上的表现形式为电路块的并联。（3）编写控制程序梯形图程序如图2-3-4（a）所示：图图2-3-42-3-4（a a）电电路路块块“或或”操作指令（操作指令（ORBORB）的梯形）的梯形图图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2-3-4（b）所示：）所示：触点串联触点串联两个电路块并联电路块与操作指令图2-3-4（b）电路块“或”操作指令（ORB）的指令表 3.电路块电路块“或或”操作指令的用法说明操作指令的用法说明（1）几个串联电路块并联连接时，每个串联电路块开始时应该用LD或LDI指令；（2）有
10、多个电路块并联回路，如对每个电路块使用ORB指令，则并联的电路块数量没有限制；（3）ORB指令也可以连续使用，但这种程序写法不推荐使用，LD或LDI指令的使用次数不得超过8次，也就是ORB只能连续使用8次以下。（4）单个触点与前面电路并联时不能用电路块“或”操作指令图2-3-5 电路块或操作指令用法说明 二、电路块二、电路块“与与”操作指令（操作指令（ANB）在梯形图中，当出现电路块与电路块串联的情况时，就要使用电路块“与”操作指令ANB指令。1.电路块“与”操作指令的使用要素电路块“与”操作指令的使用要素如表2-3-5所示：表2-3-5 电路块“与”操作指令的使用要素梯形图梯形图指令指令功功
11、 能能操操 作作 元元 件件程程 序序 步步ANB 并联电路块的串联 Y、M、S、T、C 1 电路块与操作又称为并联电路的串联连接，其梯形图是个由多个触点的并联构成一个局部电路，系列这样的局部电路再互相串联构成的复杂电路。电路块与操作的指令表是在两个或逻辑的语句后面用操作码“ANB”联接起来，表示上面两个或逻辑之间是“与”的关系。二、电路块二、电路块“与与”操作指令的应用示例操作指令的应用示例 例3 当按钮SB1或SB2接通，并且SB3或SB4接通时，信号灯HL2亮，两个条件均满足时，信号灯HL2亮，若两个条件只满足一个或者两个都不满足时，HL2灭。（1）建立）建立I/O分配表分配表根据控制要
12、求，分析任务并编制输入输出（根据控制要求，分析任务并编制输入输出（I/O）分配表，如表）分配表，如表2-3-6所示。所示。表表2-3-6 输入输出（输入输出（I/O）分配表）分配表输入输出输入元件功能作用输入继电器输出元件控制对象输出继电器SB1控制按钮X0HL2信号指示灯2Y1 SB2控制按钮X1SB3控制按钮X2SB4控制按钮X3 （2）案例分析）案例分析 （1）电路块A：SB1和SB2两个按钮至少接通一个，是信号灯HL2亮的必要条件之一，至少接通一个的意思是SB1和SB2两个按钮接通一个也可以，接通两个也可以。说明X0、X1是“或”的关系，表现在电路形式上为并联，X0与X1并联后形成电路
13、块A。（2）电路块B：SB3和SB4两个按钮至少接通一个，是信号灯HL2亮的必要条件之一，说明X2、X3是“或”的关系，表现在电路形式上为并联，X2与X3并联后形成电路块B。（3）电路块A和电路块B必须都接通，信号灯HL2亮，说明两个电路块为“与”的关系，表现在电路形式上为串联。（3 3）编编写控制程序写控制程序根据案例分析，编写梯形图程序如图2-3-6（a）所示：图2-3-6（a）电路块“与”操作指令（ANB）的梯形图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2-3-6（b）所示：）所示：触点并联触点并联两个电路块串联电路块与操作指令图2-3-6（b）电路块“与”操作指
14、令（ANB）的指令表例例4 SB1和SB2两个控制按钮只有一个接通，并且SB3或SB4接通时，蜂鸣器HA2开始鸣响，若两个条件中有一个不满足或者两个都不满足时，蜂鸣器HA2停止鸣响。（1）建立）建立I/O分配表分配表根据控制要求，分析任务并编制输入输出（I/O）分配表，如表2-3-7所示。表2-3-7 输入输出（I/O）分配表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SB1控制按钮X0HA2蜂鸣器Y1SB2控制按钮X1SB3控制按钮X2SB4控制按钮X3（2）案例分析）案例分析根据控制要求，分析任务如下：（1）用
15、数字1代表按钮接通或条件一成立，用数字0代表按钮断开或条件一不成立，分析任务并做出条件一的控制真值表，如表2-3-8（a）所示：表2-3-8（a）条件一控制真值表序号序号输入输入条件一条件一控制描述控制描述X0X0X1X1M0M01000SB1、SB2两个按钮均断开时，条件一不成立2011SB1断开并且SB2接通时，条件一成立3101SB1接通并且SB2断开时，条件一成立4110SB1、SB2两个按钮均接通时，条件一不成立 根据表2-3-8（a）所示的控制真值表可知，在条件一的控制过程中，有两种情况可以使得条件一成立，这两种情况任意满足一种即可使条件一成立，因此这两种情况在电路上的表现形式为电
16、路块的并联，用辅助继电器M0代表条件一。（2）用数字1代表按钮接通或条件二成立，用数字0代表按钮断开或条件二不成立，分析任务并做出条件二的控制真值表，如表2-3-8（b）所示：表2-3-8（b）条件二控制真值表序号序号输入输入条件一条件一控制描述控制描述X2X2X3X3M1M11000SB3、SB4两个按钮均断开时，条件二不成立2011SB3断开并且SB4接通时，条件二成立3101SB3接通并且SB4断开时，条件二成立4111SB3、SB4两个按钮均接通时，条件二成立 根据表2-3-8（b）所示的控制真值表可知，在条件二的控制过程中，有三种情况可以使得条件二成立，这三种情况任意满足一种即可使条
17、件一成立，因此这三种情况在电路上的表现形式为电路块的并联，用辅助继电器M1来表示条件二，则：M1=+X2X3=X2+X3，即条件二在逻辑上的表现形式为X2、X3相或，在电路上的表现形式为X2常开触点和X3常开触点并联。（3）若两个条件都满足时，蜂鸣器HA2鸣响，若两个条件中有一个不满足或者两个都不满足时，蜂鸣器HA2停止鸣响。说明条件一和条件二在逻辑上的表现形式为相与，在电路上的表现形式为串联。（3）编写控制程序）编写控制程序方法一：用辅助继电器编程方法一：用辅助继电器编程根据案例分析，用0代表常闭触点，用1代表常开触点，编写梯形图程序如图2-3-7（a）所示：图2-3-7（a）利用辅助继电器
18、编程的梯形图程序该梯形图程序对应的指令表程序如图2-3-7（b）所示：图2-3-7（b）利用辅助继电器编程的指令表程序 方法二：利用电路块方法二：利用电路块“与与”操作指令操作指令ANB编程编程如图2-3-8（a）所示的梯形图程序中，可以利用电路块“与”操作指令ANB将条件一和条件二直接串联起来，省去辅助继电器M0和M1，如图2-3-8（a）所示：图2-3-8（a）利用电路块“与”操作指令ANB编程的梯形图程序 该梯形图程序对应的指令表程序如图2-3-8（b）所示：3.电路块电路块“与与”操作指令的用法说明操作指令的用法说明 （1）并联电路块串联连接时，并联电路块的开始均用LD或LDI指令；（
19、2）多个并联回路块连接按顺序和前面的回路串联时，ANB指令的使用次数没有限制。也可连续使用ANB，但与ORB一样，使用次数在8次以下。（3）应注意ANB指令与AND指令之间的区别，能不用ANB指令时，尽量不用。（4）单个触点与前面电路串联时不能用电路块“与”操作指令。任务实施任务实施一、一、清点器材清点器材 对照下表2-3-9，清点信号灯控制电路需要的设备、工具及材料 表2-3-9 信号灯控制电路任务所需设备、工具及材料二、二、建立建立I/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2-3-10所示。表2-3-10 输入输出（I/O）分配输入输入输出输出输入元件输
20、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SB1控制按钮X0HL1信号指示灯1Y0SB2控制按钮X1HL2信号指示灯2Y1SB3控制按钮X2HL3信号指示灯3Y2SB4控制按钮X3HL4信号指示灯4Y3SB5控制按钮X4SB6控制按钮X5三、控制电路连接三、控制电路连接1.完成完成PLC输入电路的连接输入电路的连接 按照接线要求，使用安全插接线，完成SB1SB6按钮与PLC模块的连接，连接示意图如图2-3-9所示：图2-3-9 PLC输入电路的连接示意图2.完成完成PLC输出电路的连接输出电路的连接 按照给定电路和接线要求，在断开电源设备电源
21、的情况下，进行指示灯与PLC的连接，连接示意图如图2-3-10所示：图2-3-10 PLC输出电路的连接示意图3.电路检测及工艺整理电路检测及工艺整理 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，进行控制电路的工艺整理。四、程序编写与下载四、程序编写与下载1.信号灯信号灯HL1的控制程序的控制程序 分析控制要求可知，使得Y000=1的条件有两个，这两个条件任意满足一个即可使得Y000=1成立，因此这两个条件为“或”的关系，可利用电路块并联指令实现控制程序
22、。条件1：X000=1，X001=1，X004=1，这几个触点为“与”关系，程序中表现为串联；条件2:X002=1,X003=0,X004=1,这三个触点为“与”关系，程序中表现为串联；由于两个条件中都必须满足X004=1，所以X004=1可以串联在总电路中，作为公共条件，编写程序时，值为1的条件用常开触点表示，值为0的条件用常闭触点表示，控制程序如图2-3-11所示，图2-3-11 信号灯HL1的控制程序2.信号灯HL2的控制程序 分析控制要求可知，使得Y001=1的条件有三个，这三个条件必须全部满足才可使得Y001=1成立，因此这三个条件之间为“与”的关系，可利用电路块串联指令实现控制程序
23、，如图2-3-12所示：图2-3-12 信号灯HL2的控制程序3.信号灯HL3的控制程序 分析控制要求可知，使得Y002=1的条件有两个，这两个条件必须全部满足才可使得Y002=1成立，因此这两个条件之间为“与”的关系，可利用电路块串联指令实现控制程序。条件1：SB1SB3三个按钮只有一个接通，可以分为三种情况，即：当X000=1，X001=0，X002=0时，这三个串联的触点中只有X000接通（即SB1接通），另外两个按钮断开；当X000=0，X001=1，X002=0时，这三个串联的触点中只有X001接通（即SB1接通），另外两个按钮断开；当X000=0，X001=0，X002=1时，这三
24、个串联的触点中只有X002接通（即SB1接通），另外两个按钮断开；条件1包含的三种情况可以用电路块并联指令实现控制程序。条件2：SB4SB5只有一个接通，可以分为两种情况，即：X003=1，X004=0，这两个触点串联说明SB3接通，SB4断开；X003=0，X004=1，这两个触点串联说明SB4接通，SB3断开；条件2包含的两种情况可以用电路块并联指令实现控制程序，控制程序如图2-3-13所示，4.信号灯HL4的控制程序 分析控制要求可知，使得Y003=1的条件有三个，即Y000=1或者Y001=1或者Y002=1，其控制程序如图2-3-14所示：图2-3-14 信号灯HL4的控制程序综上所
25、述，该任务的的梯形图控制程序如图2-3-15（a）所示：图2-3-15（a）多个按钮组合控制信号指示灯梯形图程序五、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“多个按钮组合控制信号指示灯”。（2）建立组态画面该组态画面是对控制系统中的按钮状态及指示灯状态进行监控，并没有要求用触摸屏来控制信号指示灯，因此不用在PLC程序中创建同位触点，可直接利用输入寄存器X的只读属性读取按钮模块上按钮的状态即可，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等，画面的组成如图2-3-16所示：画面中一共用到了17个标签，其中，用于显示按钮名
26、称、信号指示灯名称及监控面板名称的11个标签均设置为“没有边线”、“没有填充”，设置方法为：双击标签，在弹出的“标签动画组态属性设置”面板进行设置，如图2-3-17所示图2-3-17 标签填充颜色及边线颜色的设置（3）建立数据对象连接 画面中用于显示按钮状态的六个标签需要设置“颜色动画连接”及“输入输出连接”，勾选图2-3-17所示的属性设置中“颜色动画连接”中的“填充颜色”及“输入输出连接”中的“显示输出”，则标签动画组态属性设置面板中会增加“填充颜色”及“显示输出”两种属性设置，以按钮SB1的状态显示标签设置为例，其设置方法如图2-3-18所示：用上述方法对其余五个标签进行设置与数据连接，
27、六个标签对应的数据对象分别为X0X5。画面中有四个指示灯，可点击工具箱中的“插入元件”工具，打开“对象元件库管理”工具，找到指示灯大类下的“指示灯3”，添加到画面中，如图2-3-19所示：图2-3-19 向画面中插入元件 触摸屏上的四个指示灯与设备模块上的四个指示灯同步显示，则需要设置指示灯的数据连接，以第一个指示灯（对应HL1）为例，双击指示灯，弹出属性设置面板，在数据对象中将数据连接至输出寄存器Y0，设置方法如图2-3-20所示：（a）单元属性设置（b）变量选择设置 用上述方法对四个指示灯进行数据连接，四个指示灯对应的数据对象分别为Y0Y4。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、运行调试表2-3-11 设备调试记录表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2-3-12所示评分表内。