连续运行控制

项目描述

电动机单向运行的起动、停止控制是最基本、最常用的控制。按下起动按钮，电动机就通电起动，按下停止按钮，电动机就断电停止。在生产实践过程中，某些生产机械常要求既能正常起动，又能实现调整位置的点动工作。本项目要求利用PLC的基本逻辑指令编程来实现对电动机的点动及连续运行的控制。

项目目标

1．熟悉PLC控制系统设计的一般工作流程。

2．掌握PLC编程元件的功能及基本指令的编程方法。

3．提高学生独立分析问题、解决问题的能力。

知识准备

编程器件（软元件）

PLC内部的编程元件，按通俗叫法分别称为继电器、定时器、计数器等，但它们与真实元件有很大的差别，一般称它们为“软继电器”。它们的工作线圈没有受工作电压等级、功耗大小和电磁惯性等问题影响；触点也没有数量限制、机械磨损和电蚀等问题。

1．输入继电器（X）

PLC内部与输入端口连接的输入继电器X是用光电隔离的电子继电器，线圈的吸合或释放只取决于PLC外部触点的状态。内部有常开／常闭2种触点供编程时随时使用，使用次数不限。各基本单元都是八进制输入的地址，例如：X000～X007，X010～X017，X020～X027。

2．输出继电器（Y）

输出继电器的线圈由程序控制，输出继电器的外部输出主触点接到PLC的输出端口上供外部负载使用，其余常开／常闭触点供内部程序使用。输出继电器的电子常开／常闭触点使用次数不限。各基本单元都是八进制输出，例如Y000～Y007，Y010～Y017，Y020 ～Y027。

项目实施

任务一　读一读电气控制原理图

电气控制原理如图2－2－1所示：

图2－2－1　电气原理图

图2－2－1（a）为主电路。

图2－2－1（b）为最简单的点动控制线路。按下SB，电动机起动运行，松开按钮SB时，电动机停止运转。

图2－2－1（c）是带手动开关SA的点动控制线路。当需要点动控制时，只要把开关SA断开，由按钮SB2来进行点动控制。当需要正常运行时，只要把开关SA合上，将KM的自锁触点接入，即可实现连续控制。

任务二　硬件设计

设计分析：SA负责在点动控制和连续控制之间进行切换的手动开关，在PLC输入端口分配上设置SA的常开触点作为控制装置。

电动机供电的接触器KM占用一个输出端口。由于电机只是启动、停车，用一个起动按钮和一个停止按钮就够了，加上热继电器过载保护，因此输入端需要另外设置3个端口。

1．分配I／O地址

表2－2－1　I／O地址分配表

2．画I／O接线图

图2－2－2　PLC接线原理图

3．接线

按照图2－2－2所示，连接PLC输入端口与各输入控制元件之间，输出端口与各输出负载之间的接线。

在输出端口的连线上，严格按照各负载的额定工作电压选择相应的交、直流电源，避免出现因电源选择不当致使负载不能正常工作或者因明显过压而损毁元件、负载的情况。

同时还应注意区分输出公共端COM0～COMn与各输出信号之间的具体分工和归属问题，再进行正确接线。输入信号共用一个输入公共端COM。

任务三　梯形图设计

根据输入输出接线圈可设计出异步电动机点动运行的参考程序，梯形图如图2－2－3所示。

图2－2－3　点动控制参考程序梯形图

当按下SB2时，输入继电器X0得电，其常开触点闭合。在电路未出现过载的情况下，输入继电器X3不接通，其常闭触点保持闭合，则此时输出继电器Y0接通，进而接触器KM得电，主触点接通电源，则电动机起动运行。当松开按钮SB1时，X0失电，其触点断开，Y0失电，接触点KM断电，电动机停止转动，即本梯形图可实现点动控制功能。

图2－2－4所示的梯形图称为“启—保—停”电路。这个名称主要来源于图中的自保持触点Y0。并联在X0常开触点上的Y0常开触点，在SB1松开输入继电器X0断开时，线圈Y0仍然能保持接通状态。工程中把这个触点叫做“自保持触点”。“启—保—停”电路是梯形图中最典型的单元，它包含了梯形图程序的全部要素。

图2－2－4　连续运行参考程序

如考虑到SA手动开关负责在点动和连续控制之间进行切换的申诉，则梯形图程序如图2－2－5所示。

图2－2－5　点动／连续运行参考程序

任务四　运行并调试程序

1．将梯形图程序输入计算机。

2．下载程序到PLC，并对程序进行调试运行。观察电机在程序控制下能否实现点动和连续运行起动的控制。

3．调试运行并记录调试结果。

归纳总结

本项目通过对电机点动、连续运行控制的PLC设计，重点强调了PLC设计上的整体流程，加强了把握、分析、解决问题的能力，并对梯形图程序的设计方法有了进一步的认识。

课后思考

同学们可能发现，在硬件设置的连接线上，所用热继电器FR的触点为常开触点，如果使用的是常闭触点，梯形图应如何设计？

项目描述

在一些特殊行业的生产过程中，为保证安全生产，通常在按下启动按钮后，先延时一段时间（如10s）。由电铃和信号灯发出的声光报警提示现场人员注意，延时时间一到，声光报警立即停止，电动机起动，当按下停止按钮，电动机停止运行。

项目目标

1．学习了解定时软元件，掌握定时器的延时作用和在梯形图程序中的正确应用。

2．掌握梯形图程序的设计规则和思路。

3．提高学生独立分析问题、解决问题的能力。

知识准备

1．时间继电器：时间继电器是指当加入（或去掉）输入的动作信号后，其输出电路需经过规定的准确时间才产生跳跃式变化（或触头动作）的一种继电器，是一种使用在较低的电压或较小电流的电路上，用来接通或切断较高电压或较大电流的电路的电气元件。同时，时间继电器也是一种利用电磁原理或机械原理实现延时控制的控制电器，它的种类很多，有空气阻尼型、电动型和电子型等。如图2－2－6所示：

图2－2－6　时间继电器实物图

2．定时器T指令：在PLC梯形图电路中，作用相当于时间继电器，但不等同于时间继电器。因其为定时软元件时，工作线圈没有受工作电压等级、功耗大小和电磁惯性等问题影响；触点没有数量限制、机械磨损和电蚀等问题，因此给延时控制电路的设计带来非常大的方便。

定时时间＝时间脉冲单位×预置值

其中，时间脉冲单位有1ms、10ms、100ms 3种。预置值（设定值）为十进制常数K，取值范围为K1～K32　767。

T0～T199以100ms为时间脉冲单位；

T200～T245以10ms为时间脉冲单位；

T246～T249以1ms为时间脉冲单位的积算定时器；

T250～T255以100ms为时间脉冲单位的积算定时器。

项目实施

任务一　读一读延时控制电路图

电机延时控制电气原理如图2－2－7所示：

图2－2－7　电机延时控制电气原理图

图2－2－7中项目的逻辑控制要求：

1．按SB2则M1启动；

2．5s后M2启动；

3．按SB1电机停止。

任务二　硬件设置

我们使用PLC输出继电器Y1控制电动机M1运行，Y2控制另一个电动机M2运行。分别用X0和X1作为电动机的启动和停止按钮，X2、X3对电动机起过载保护作用。

1．分配I／O地址

表2－2－2　I／O地址分配表

2．画I／O接线图

PLC接线原理如图2－2－8所示。

图2－2－8　PLC接线原理图

3．接线

按照图2－2－8，连接PLC输入端口与各输入控制元件之间，输出端口与各输出负载之间的接线。

在输出端口的连线上，应严格按照各负载的额定工作电压要求选择相应的（交、直流）电源，避免出现因操作不当致使负载不能正常工作或者因明显过压而损毁元件、负载的情况。

同时还应注意区分输出公共端COM0～COMn同各个输出信号之间的具体分工和归属问题，再进行正确接线。输入信号共用一个输入公共端COM。

任务三　设计梯形图程序

根据延时启动的控制要求：电动机M1首先启动，5s后M2自行启动；按下停止按钮时M1和M2同时停止运行。这里需用到定时器元件T以达到延时控制的目的，可设计梯形图参考程序如图2－2－9所示。

图2－2－9　延时启动参考程序

任务四　运行并调试程序

1．将梯形图程序输入到计算机。

2．下载程序到PLC，并对程序进行调试运行，观察电路能否达到预设的自动运行的控制要求。

3．调试运行并记录调试结果。

归纳总结

本项目通过对电动机延时控制的设计实现，掌握了定时器元件T在梯形图电路中的使用规则，进一步了解定时器的延时动作及参数设定特性，其延时触点在使用中没有数量限制。

课后思考

设计3台电动机顺序启动的梯形图控制电路：按下启动按钮后M1首先启动运行，10s 后M2自行启动，再15s后M3启动运行。按停止按钮时3台电动机同时停止。

项目描述

作为PLC重要功能的定时和振荡功能，在PLC的程序中，可以进行时序构造、等待响应、人为制造中断、产生时间脉冲等多种应用。是PLC编程中不可或缺的重要手段。

项目目标

1．学会定时器的使用方法，并且在编程中应用。

2．掌握理解定时器振荡电路梯形图程序。

3．提高学生独立分析问题、解决问题的能力。

知识准备

1．定时器在PLC中的作用相当于时间继电器，其包含设定值寄存器、当前值寄存器以及输出触点。这三者使用同一个地址编号。如图2－2－10所示。

图2－2－10　定时器梯形图

2．通用定时器没有累计功能，定时过程中如果断电，将导致定时信息丢失，再次送电后执行程序，将重新开始定时，工作过程如图2－2－11所示。

三菱FX系列机型中，按照定时单位不同对定时器做了不同的编号。

100ms的定时器地址：T0～T199共200点，定时范围：0．1～3　276．7s；

10ms的定时器地址：T200～T245共46点，定时范围：0．01～327．67s。

图2－2－11　定时器断电后重启动过程图

项目实施

任务一　项目的要求

指示灯HL亮3s，灭2s。用PLC梯形图指令实现控制。

任务二　方案设计

指示灯HL先亮3s，然后灭2s，如此循环。这里需要用到定时器的延时工作，并且在亮和灭状态之间互相延时切换，即为矩形脉冲，如图2－2－12所示。根据HL亮3s、灭2s的控制要求，设置2个定时元件T0和T1用以实现。

图2－2－12　方案时序图

任务三　硬件设置

1．分配I／O地址

表2－2－3　I／O地址分配表

2．画I／O接线图

图2－2－13　PLC接线原理图

3．接线

按照图2－3－13，连接PLC输入端口与各输入控制元件之间，输出端口与各输出负载之间的接线。

在输出端口的连线上，应严格按照各负载的额定工作电压要求选择相应的交、直流电源，避免出现因操作不当致使负载不能正常工作或者因明显过压而损毁元件、负载的情况。

同时还应注意区分输出公共端COM0～COMn同各个输出信号之间的具体分工和归属问题，再进行正确接线。输入信号共用一个输入公共端COM。

任务四　绘制梯形图参考程序

根据前述方案设计脉冲图，设计梯形图参考程序如图2－2－14所示。

2－2－14　定时器振荡电路参考程序

任务五　运行并调试程序

1．将梯形图程序输入计算机。

2．下载程序到PLC，并对程序进行调试运行，观察电路能否达到预设的自动运行的控制要求。

3．调试运行并记录调试结果。

归纳总结

本项目通过对设置方波脉冲、定时器振荡电路的学习，强化了学生对于定时器电路的认识，对于定时元件在梯形图程序中的应用加深了理解。应用到具体电路当中可以表现为方波脉冲对于负载的振荡控制，应用到指示灯电路则可体现为闪烁现象。此电路在很多PLC控制任务中是一个经常用到的电路单元。

课后思考

设置2盏指示灯L1、L2，工作方式为方波脉冲，工作周期2s（即均为亮1s灭1s），使L1、L2交替闪烁，请从分配I／O地址开始，设计梯形图程序实现PLC控制。

项目描述

在实际生产中，三相异步电动机的正反转控制是一种基本而且典型的控制。如机床工作台的左移和右移，摇臂钻床钻头的正反转，数控机床的进刀和退刀等，均需要对电动机进行正反转控制。

项目目标

1．掌握PLC硬件设置接线、梯形图程序编写及控制逻辑仿真过程。

2．掌握PLC控制系统设计的一般工作流程。

3．提高学生独立分析问题、解决问题的能力。

知识准备

软元件仿真调试

PLC程序的离线调试功能，通过该功能可以实现在没有PLC的情况下照样运行PLC程序，实现模拟运行，称为仿真。

（1）点击菜单中的“工具（T）”弹出下拉菜单，在下拉菜单中点击“梯形图逻辑测试起动（L）”。如图2－2－15所示：

图2－2－15　软元件仿真调试图

等待模拟写入PLC完成后，弹出一个标题为“LADDER LOGIC TEST TOOL”的对话框，该对话框用来模拟PLC实物的运行界面。如图2－2－16所示：

图2－2－16　模拟PLC实物运行界面图

（2）选中X000并右击，在弹出的选项中选择“软元件测试”，弹出下面对话框。如图2－2－17所示：

图2－2－17　软元件测试界面图

选择点击“强制ON”按钮，因“X000”工作状态被强制执行，则此时程序开始全面运行，直至停止。

（3）如需结束逻辑测试，再次点击菜单条中的“工具（T）”，在弹出的选项中选择“梯形图逻辑测试旧结束（L）”，退出仿真。如图2－2－18所示：

图2－2－18　梯形图逻辑测试旧结束图

项目实施

任务一　读一读电气控制原理图

图2－2－19　电动机正反转电气原理图

图2－2－19中，控制任务的逻辑要求：

1．当按下正转启动按钮，正转线圈KM1得电，电动机正转。

2．当按下反转启动按钮，反转线圈KM2得电，电动机反转。

3．按下停止按钮，线圈KM1、KM2都失电，电动机停止转动。

任务二　方案设计

1．电机要实现正反转控制，将其电源的相序中任意两相对调即可（我们称为换相），通常是V相不变，将U相与W相对调，如图2－2－19所示电气原理图中，只要在接触器KM1与KM2之间实现切换即可。

2．互锁，由于将两相相序对调，故须确保2个KM线圈不能同时得电，否则会发生严重的相间短路故障，因此必须采取联锁。为安全起见，常采用按钮联锁（PLC梯形图中X0与X1实现软互锁），与接触器联锁（KM1与KM2实现外部硬互锁）的双重联锁的正反转控制线路。

任务三　硬件设置

电动机供电的接触器占用2个输出端口；输入端口设置正转起动、反转起动和停止3个输入继电器；PLC输出端口保留正转和反转接触器线圈的硬互锁环节，程序中还要另设软互锁。

输入端口的24V电源可以利用PLC提供的直流电源，也可以根据功率单独提供电源。若实验用PLC的输入端口为继电器输入，也可以用220V交流电源。

1．分配I／O地址

表2－2－4　I／O地址分配表

2．画出I／O接线图

图2－2－20　PLC接线原理图

3．接线

图2－2－20中，连接PLC输入端点与各输入控制元件之间，输出端点与各输出负载之间的接线。

在输出端口的连线上，应严格按照各负载的额定工作电压要求选择相应的交、直流电源，避免出现因操作不当致使负载不能正常工作或者因明显过压而损毁元件、负载的情况。

同时还应注意区分输出公共端COM0～COMn同各个输出信号之间的具体分工和归属问题，再进行正确接线。输入信号共用一个输入公共端COM。

任务四　编制梯形图程序

根据控制要求可设计出电动机正反转PLC参考程序如图2－2－21所示。

图2－2－21　电动机正反转参考程序

任务五　运行并调试程序

1．将梯形图程序输入计算机。

2．下载程序到PLC，首先利用GX Developer软元件仿真功能对梯形图程序进行调试，观察软元件总体运行情况。

3．使电路带负载运行，测试电路能否达到预设的正反转控制要求。

4．调试运行并记录调试结果。

归纳总结

本项目在对电动机正反转的设计实现的基础上，又增加了一项特殊的功能——GX Developer软元件仿真功能的学习应用。在没有PLC的情况下，可以首先用编辑完成的梯形图程序模拟试运行，这在PLC测试的时候是经常用到的。这是非常必要的一个环节，增加了学生考虑问题的周密性，为日后设计更复杂的电路奠定了理论知识基础和思维方式。

课后思考

1．如果不把热继电器过载作为输入信号考虑，地址应该怎么分配？程序应该怎么修改？

2．如果在调试过程中，出现过载保护不能实现的故障，该如何排除？

项目描述

工业上为了避免大功率电机的启动对电网的冲击，一般采用降压的方法使电机慢慢启动，降压启动是指利用启动设备将电压适当降低后，加到电动机的定子绕组上进行起动，待电动机起动运转后再使其恢复到额定电压正常运转。

三相异步电动机直接启动时，启动电流一般为额定电流的4～7倍，对于能够实现Y形接法和△形接法的笼形异步电动机来说，Y—△降压启动是最常用的一种方法。这里利用PLC控制软元件代替控制线路实现对笼式电动机的Y—△降压启动的控制。

项目目标

1．掌握PLC控制系统设计的一般工作流程。

2．进一步熟悉PLC编程元件的功能、应用以及运用基本指令的编程方法和技巧。

3．提高学生独立分析问题、解决问题的能力。

知识准备

定时器指令：T

1．T0～T199以0．1s为最小时间单位的定时器；T200～T245以0．01s为最小时间单位的定时器；T246～T249以0．001s为最小时间单位的积算定时器；T250～T255以0．1s为最小时间单位的积算定时器。

2．定时器的工作原理为：定时器为减1计数。当程序进入运行状态后，输入触点接通瞬间定时器开始工作，先将设定值寄存器SV的内容装入过程值寄存器EV中，然后开始计数。每来一个时钟脉冲，过程值减1，直至EV中内容减为0时，该定时器各对应触点动作，即常开触点闭合、常闭触点断开。而当输入触点断开时，定时器复位，对应触点恢复原来状态，且EV清零，但SV不变。对于积算定时器若在定时器未达到设定时间时断开其输入触点，则定时器停止计时，其过程值寄存器不被清零，且定时器对应触点不动作，直至输入触点再接通，继续计时。

3．T定时器常数设定值：K1～K32　767。

项目实施

任务一　读一读电气控制原理图

按照三相异步电动机控制原理图（图2－2－22）所示。图2－2－22中的FR为电源开关，当KM1，KM3主触点闭合时，电动机Y连接；当KM1，KM4主触点闭合时，电动机三角形连接。

图2－2－22　三相异步电动机控制原理图

项目的逻辑控制要求：

设计一个三相异步电动机Y－△降压启动控制程序，要求合上电源开关，按下启动按钮SB后，电动机以Y连接启动，开始转动5s后，KM3断电，Y启动结束；同时KM4得电，电路转为三角形运行。

1．按下正转按钮SB1，电机以Y－△方式正向启动，5s秒后转换成△运行；

2．按下反转按钮SB2，电机以Y－△方式反向启动，5s秒后转换成△运行；

3．SB3为停止按钮。

任务二　选定输入输出设备

输入端的24V电源可以利用PLC提供的直流电源，也可以根据功率单独提供电源。若实验用PLC的输入端为继电器输入，也可以用220V交流电源。

参照图2－2－22，为保证电机实际运行的安全，PLC输出端应保留正、反向主接触器线圈KM1和KM2，Y、三角形接触器KM3和KM4线圈的硬互锁环节，程序中也要另设软互锁。

1．分配I／O地址。

表2－2－5　I／O地址分配表

2．画出I／O接线图。

图2－2－23　PLC接线原理图

3．接线。

图2－2－23中，完成PLC输入端点与各输入控制元件，输出端点与各输出负载之间的接线。

在输出端口的连线上，应严格按照各负载的额定工作电压要求选择相应的交、直流电源，避免出现因操作不当致使负载不能正常工作或者因明显过压而损毁元件、负载的情况。

同时还应注意区分输出公共端COM0～COMn与各输出端点之间的具体分工和归属问题，然后再进行正确接线。输入信号共用一个输入公共端COM。

任务三　编写PLC程序

根据基本指令编程规则和控制要求，编写梯形图参考程序，如图2－2－24。

任务四　运行并调试程序

1．将梯形图程序输入计算机。

2．下载程序到PLC，并对程序进行调试运行。观察电机在程序控制下能否实现自动Y—三角降压启动。

3．调试运行并记录调试结果。

图2－2－24　Y－△启动运行参考程序

任务五　简单控制原理分析

图2－2－24为电机Y－△降压启动控制的梯形图参考程序。在正常情况下，按下启动按钮SB1后，Y0导通，KM1主触点动作，这时如KM1无故障，则其动合触点闭合，对Y0形成自锁，并使Y2导通，KM3主触点动作，绕组达成Y形连接电动机正向运转启动。同时，定时器T0开始计时，计时5s。

如果之前按下启动按钮SB2，道理与上述一样，只是启动后变为反向运转，这里正方向与反方向在软元件上形成双重互锁。

当T0计时5s后，使Y2断开，即△启动结束。而Y3进入导通状态，KM4主触点动作，绕组达成△连接，从而实现电机正常运行。

按下停止按钮，Y0失电，Y1失电，从而使Y3或Y4失电，也就是在任何时候，只要按停止按钮，电动机都将停转。

归纳总结

项目的控制要求，既有Y－△降压启动，又有正反转运行的控制。通过设计实现，进一步熟悉了定时器T在程序中的应用，同时加深了对于正反转、Y－△降压启动等电工知识的掌握。

课后思考

在项目的控制任务中，若只要求实现Y—△降压启动（正向），假设地址分配表不变，梯形图程序应该如何调整？

项目描述

皮带输送机是在输送设备中最常用的一种传输机构，具有使用可靠、输送平稳、输送量大、能耗小、低噪音等优点。其形式多样，适用范围广，特别适合一些散碎原料和不规则物品的输送，广泛应用于工业生产中。

设置性能完善、质量可靠、技术先进的可编程控制器PLC控制皮带运输机监控系统，可以实现高自动化的皮带机群的集中控制（包括遥控）及保护。本项目针对较简单的2节传送带的工作要求，进行PLC的设计控制。

项目目标

1．掌握PLC控制系统设计的一般工作流程。

2．熟悉PLC的编程方法和技巧，熟悉利用经验设计法编写梯形图程序。

3．提高学生独立分析问题、解决问题的能力。

知识准备

1．辅助继电器M。

为了实现具体的逻辑控制，经常需要加入中间继电软元件M作为辅助器件，以实现某些特殊的控制要求。

PLC内有很多的辅助继电器，其线圈与输出继电器一样，由PLC内各软元件的触点驱动。辅助继电器也称中间继电器，它没有向外的任何联系，只供内部编程使用。它的电子常开／常闭触点使用次数不受限制。但是，这些触点不能直接驱动外部负载，外部负载的驱动必须通过输出继电器来实现。在FX2N中普遍采用M0～M499，共500点辅助继电器。

2．时序图。

时序图是以时间推进为参照，反映各相关数据变化情况的方波脉冲。

梯形图程序只能静态地反映各个逻辑元件的相互关系，因此，在分析梯形图程序时，常用时序波形图分析方法，描述应用系统所有输入／输出（I／O）逻辑关系，即在时间轴上把相关编程元件的逻辑展开，从而动态地展示各元件之间的逻辑关系。

项目实施

任务一　读一读皮带输送机示意图

图2－2－25　皮带输送机工作示意图

图中的2条传输带顺序相连，为了避免运送的物料在2号传输带上堆积，启动时应先起动2号传输带，再启动1号传输带。

按下启动按钮后，2号传输带启动开始运行，延时5s后1号传输带自行起动。停机时，按下停止按钮，先停1号传输带，延时10s后2号传输带自动停止。

任务二　硬件设置

1．分配I／O地址

表2－2－6　I／O地址分配表

2．I／O接线图

图2－2－26　PLC接线原理图

3．接线

按2－2－26原理图完成PLC输入端点与各输入控制元件，输出端点与各输出负载之间的接线。

在输出端口的连线上，应严格按照各负载的额定工作电压要求选择相应的交、直流电源，避免出现因操作不当致使负载不能正常工作或者因明显过压而损毁元件、负载的情况。

任务三　梯形图设计

根据控制要求，可设计梯形图参考程序如图2－2－27所示。

图2－2－27　梯形图参考程序

图2－2－27参考程序中，X0触点闭合首先通过辅助继电器M0使Y1得电，2号运输机启动运行。同时触发定时器T0得电5s延时，5s后Y0通电，1号运输机自行启动运行，完成顺序起动。同时T0延时触点闭合带动另一个辅助继电器M1得电，为逆序停止做好准备。

当X1动作常闭触点断开时，引起M0、T0、Y0断电，1号运输机停止，同时在M1回路中定时器T1得电开始计时，10s后M1断电，Y1停止运转。

图2－2－28是PLC控制2节传送带运行的时序参考图，图2－2－28中X触点闭合为“1”状态，断开为“0”状态；线圈得电为“1”状态，失电为“0”状态。

在本控制要求中，逻辑上比较难以处理的环节是顺序起动之后的逆序停止，因此加入M0、M1作为辅助器件，以实现对于逆序停止的控制要求。这在梯形图设计上称为经验设计法，对于比较复杂的控制要求，实现起来有一定难度。在顺序控制上，推荐使用状态（顺序控制）设计法。

图2－2－28　PLC控制两节传送带运行的时序参考图

任务四　运行并调试程序

1．将梯形图程序输入计算机。

2．下载程序到PLC，并对程序进行调试运行。观察电机在程序控制下能否实现两节传送带顺序起动、逆序停止。

3．调试运行并记录调试结果。

归纳总结

本项目以基本指令实现对2节传送带启动、停止的设计，体现了经验设计法在梯形图设计上的思路价值，学习了辅助继电器在梯形图程序中的正确应用，增强学生独立把握问题、解决问题的能力。

课后思考

为应对工作过程中出现突发事故的状况，需要另设紧急停止按钮，在特殊情况下按下紧急停止按钮，使1号、2号传输带立即停止工作。请针对任务二和三，对硬件设置和PLC梯形图程序做出恰当的修改。

项目描述

天塔之光是利用彩灯对铁塔进行装饰，从而达到烘托的效果。在我们生活的城市，每到华灯初上的时候，广场路牌、楼宇外墙、LED户外广告都给城市的夜景装饰带来了五颜六色的活力。对于灯光的要求，针对不同的场合对彩灯的运行方式有着不同的要求，从而达到相应的烘托效果。

项目目标

1．通过该任务掌握SET、RST指令的特点，对控制任务进行编程。

2．学会定时器扩展方法，会用定时指令编写程序。

3．提高学生独立分析问题、解决问题的能力。

知识准备

SET和RST指令

1．置位指令SET：是当执行条件为ON时，将指定的继电器置为ON并保持。

2．复位指令RST：是当执行条件为ON时，将指定的继电器置为OFF并保持。

表2－2－7　SET和RST指令表

图2－2－29　SET、RST梯形图

在图2－2－29中：

（1）X000一接通，即使再断开，Y000仍保持获电状态。

（2）只要X001接通（即使瞬间），Y000即刻失电。

（3）同一元件多次使用SET、RET指令时，最后执行者有效。

项目实施

任务一　读一读天塔之光工作示意图

图2－2－30　天塔之光

图2－2－30中，系统的控制要求：

按下启动按钮后，会按以下规律显示：L0→L1、L2、L3、L4→L5、L6、L7、L8→L0……如此循环，周而复始。当按下停止按钮，系统停止，所有灯都熄灭。

任务二　方案设计

先根据系统控制要求，设计出程序流程图，然后画出梯形图。

图2－2－31　程序流程图

任务三　硬件设置

1．分配I／O地址

表2－2－8　I／O地址分配

2．画I／O接线图

图2－2－32　PLC接线原理图

3．接线

图2－2－32中，连接PLC输入端点与各输入控制元件之间，输出端点与各输出负载之间的接线。

在输出端口的连线上，应严格按照各负载的额定工作电压要求选择相应的（交直流）电源，避免出现因操作不当致使负载不能正常工作或者因明显过压而损毁元件、负载的情况。

任务四　编制梯形图程序

根据图2－2－31程序流程图，设计梯形图参考程序（图2－2－33）。

任务五　运行并调试程序

1．将梯形图程序输入计算机。

2．下载程序到PLC，并对程序进行调试运行，观察电路能否达到预设的自动运行的控制要求。

图2－2－33　梯形图参考程序

3．调试运行并记录调试结果。

归纳总结

本项目通过对天塔之光的PLC控制的设计实现，不仅学会应用定时器的定时、置位、复位功能，还学会了一个输出端可与多个指示灯相连接的方法。

课后思考

1．若在上述的项目中，加入彩灯闪烁功能，应如何修改程序？

2．若上述项目中，循环次序变为L0→L1、L2、L3、L4→L5、L6、L7、L8→L1→L0……此时，硬件连线有何变化？程序应如何修改？