基于plc搶答器畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、<p><b>　　搶答器PLC設(shè)計(jì)</b></p><p>　　本文介紹聾用三菱FX2N系列PLC對知識競賽搶答器的控制,闡述了控制方案。實(shí)現(xiàn)搶答器功能的方式有多種，可以采用早期的模擬電路、數(shù)字電路或模數(shù)混合電路。近年來隨著科技的飛速發(fā)展，單片機(jī)、PLC的應(yīng)用不斷地走向深入，同時(shí)帶動傳統(tǒng)的控制檢測技術(shù)的不斷更新。本文采用本三菱公司生產(chǎn)的FX2N-48MR型PLC 作為核心控制器進(jìn)

2、行四路搶答器系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，并且設(shè)計(jì)出了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖、程序指令、梯形圖以及輸入輸出端子的分配方案。同時(shí)根據(jù)知識競賽搶答器的控制要求和特點(diǎn),確定PLC 的輸入輸出分配,并進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)試。</p><p>　　關(guān)鍵詞:PLC 知識競賽搶答器 PLC程序設(shè)計(jì)</p><p><b>　　第一章 概述</b></p><p>　　可編程控制器（PLC）是一種新

3、型的通用自動化控制裝置，它將傳統(tǒng)的繼電器控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)融為一體，具有控制功能強(qiáng)，可靠性高，使用靈活方便，易于擴(kuò)展等優(yōu)點(diǎn)而應(yīng)用越來越廣泛?？删幊炭刂破?Programmable Logic Controller)即PLC。現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域。他以微處理為核心，用編寫的程序不僅可以進(jìn)行邏輯控制，還可以定時(shí)，計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等，并通過數(shù)字量和模擬量的輸入/輸出來控制機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過程。美國電氣制造商協(xié)會經(jīng)過4年調(diào)查

4、，與1980年將其正式命名為可編程控制器（Programmable Controller），簡寫為PC。后來由于PC這個(gè)名稱常常被用來稱呼個(gè)人電腦（Personal Computer），為了區(qū)別，現(xiàn)在也把可編程控制器稱為PLC。長見的幾種PLC如下圖1-1所示：</p><p>　　圖1-1三種常見的PLC</p><p><b>　　1.1PLC的簡介</b><

5、;/p><p>　　國際電工委員會（IEC）于1987年對PLC定義如下:</p><p>　　PLC是專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置,是帶有存儲器,可以編制程序的控制器。它能夠存儲和執(zhí)行指令,進(jìn)行邏輯運(yùn)算,順序控制,定時(shí),計(jì)數(shù)和算術(shù)等操作,并通過數(shù)字式和模擬式的輸入輸出,控制各種類型的機(jī)械和生產(chǎn)過程。PLC及其有關(guān)的外圍設(shè)備,都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形式一體,易于拓展

6、其功能的原則設(shè)計(jì)。</p><p>　　事實(shí)上,PLC就是以嵌入式CPU為核心,配以輸入,輸出等模塊,可以方便的用于工業(yè)控制領(lǐng)域的裝置。PLC與機(jī)器人,計(jì)算機(jī)幫助設(shè)計(jì)與制造一起作為現(xiàn)代工業(yè)的三大支柱。</p><p>　　1.2PLC的用途與特點(diǎn)</p><p>　　1.2.1 PLC的用途</p><p>　　PLC的初期由于其價(jià)格高于繼電

7、器控制裝置,使其應(yīng)用受到限制。但近年來由于微處理器芯片及有關(guān)元件價(jià)格大大下降,使PLC的成本下降,同時(shí)又由于PLC的功能大大增強(qiáng),使PLC 的應(yīng)用越來越廣泛,廣泛應(yīng)用于鋼鐵、水泥、石油、化工、采礦、電力、機(jī)械制造、汽車、造紙、紡織、環(huán)保等行業(yè)。PLC的應(yīng)用通?？煞譃槲宸N類型：</p><p>　　（1）順序控制  這是PLC應(yīng)用最廣泛的領(lǐng)域，用以取代傳統(tǒng)的繼電器順序控制。PLC可應(yīng)用于單機(jī)控制、多機(jī)群控

8、、生產(chǎn)自動線控制等。如注塑機(jī)、印刷機(jī)械、訂書機(jī)械、切紙機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、裝配生產(chǎn)線、電鍍流水線及電梯控制等。</p><p>　?。?）運(yùn)動控制  PLC制造商目前已提供了拖動步進(jìn)電動機(jī)或伺服電動機(jī)的單軸或多軸位置控制模版。在多數(shù)情況下，PLC把掃描目標(biāo)位置的數(shù)據(jù)送給模版塊，其輸出移動一軸或數(shù)軸到目標(biāo)位置。每個(gè)軸移動時(shí)，位置控制模塊保持適當(dāng)?shù)乃俣群图铀俣龋_保運(yùn)動平滑。</p><

9、;p>　　相對來說，位置控制模塊比計(jì)算機(jī)數(shù)值控制（CNC）裝置體積更小，價(jià)格更低，速度更快，操作方便。</p><p>　?。?）閉環(huán)過程控制  PLC能控制大量的物理參數(shù)，如溫度、壓力、速度和流量等。PID（Proportional Intergral Derivative）模塊的提供使PLC具有閉環(huán)控制功能,即一個(gè)具有PID控制能力的PLC可用于過程控制。當(dāng)過程控制中某一個(gè)變量出現(xiàn)偏差時(shí),PI

10、D控制算法會計(jì)算出正確的輸出,把變量保持在設(shè)定值上。</p><p>　?。?）數(shù)據(jù)處理  在機(jī)械加工中，出現(xiàn)了把支持順序控制的PLC和計(jì)算機(jī)數(shù)值控制（CNC）設(shè)備緊密結(jié)合的趨向。著名的日本FANUC公司推出的Systen10、11、12系列，已將CNC控制功能作為PLC的一部分。為了實(shí)現(xiàn)PLC和CNC設(shè)備之間內(nèi)部數(shù)據(jù)自由傳遞，該公司采用了窗口軟件。通過窗口軟件，用戶可以獨(dú)自編程，由PLC送至CNC設(shè)備

11、使用。美國GE公司的CNC設(shè)備新機(jī)種也同樣使用了具有數(shù)據(jù)處理的PLC。預(yù)計(jì)今后幾年CNC系統(tǒng)將變成以PLC為主體的控制和管理系統(tǒng)。</p><p>　?。?）通信和聯(lián)網(wǎng)  為了適應(yīng)國外近幾年來興起的工廠自動化（FA）系統(tǒng)、柔性制造系統(tǒng)（FMS）及集散控制系統(tǒng)（DCS）等發(fā)展的需要，必須發(fā)展PLC之間，PLC和上級計(jì)算機(jī)之間的通信功能。作為實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)，不僅PLC數(shù)據(jù)通信速率要求高，而且要考慮出現(xiàn)停電故障

12、時(shí)的對策。</p><p>　　1.2.2  PLC的特點(diǎn)</p><p>　?。?）抗干擾能力強(qiáng)，可靠性高  繼電接觸器控制系統(tǒng)雖具有較好的抗干擾能力，但使用了大量的機(jī)械觸頭，使設(shè)備連線復(fù)雜，由于器件的老化、脫焊、觸頭的抖動及觸頭在開閉時(shí)受電弧的損害大大降低了系統(tǒng)的可靠性。傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)中使用了大量的中間繼電器、時(shí)間繼電器。由于觸點(diǎn)接觸不良，容易出現(xiàn)故障，PLC

13、用軟件代替大量的中間繼電器和時(shí)間繼電器，僅剩下與輸入和輸出有關(guān)的少量硬件，接線可減少互繼電器控制系統(tǒng)的1/10--1/100，因觸點(diǎn)接觸不良造成的故障大為減少。</p><p>　　而PLC采用微電子技術(shù)，大量的開關(guān)動作由無觸點(diǎn)的電子存儲器件來完成，大部分繼電器和復(fù)雜的連線被軟件程序所取代，故壽命長，可靠性大大提高。</p><p>　　1.3 PLC的分類1.3.1按I/O點(diǎn)數(shù)容量分類

14、一般來說，PLC處理的I/O點(diǎn)數(shù)比較多，反映控制關(guān)系比較復(fù)雜，用戶要求的程序存儲器容量比較大，要求PLC的指令及其他功能比較多，指令執(zhí)行的過程比較快等。按PLC的輸入輸出點(diǎn)數(shù)可將PLC分為三類。（1）小型機(jī)  小型PLC的功能一般以開關(guān)量控制為主，其輸入、輸出總數(shù)在256點(diǎn)一下，用戶程序存儲器容量在4K字一下?，F(xiàn)在的高性能小型機(jī)還具有一定的通信能力和少量的模擬量處理能力。這類PLC價(jià)格低廉，體積小，適合于控制單臺設(shè)備，開發(fā)

15、機(jī)電一體化產(chǎn)品。典型的小型機(jī)有OMRON公司的CPM2A系列、SIEMEN公司的S7-200 系列，MITSUBISH公司的FX系列和AB公司的SLC500系列等整式PLC等產(chǎn)品。（2）中型機(jī)  中型機(jī)PLC的輸入、輸出總點(diǎn)數(shù)在256-2048點(diǎn)之間，用戶程序存儲器容量達(dá)到2-8K字。中型機(jī)PLC不僅具有開關(guān)量和模擬量的控制功能，還具有更強(qiáng)的數(shù)字計(jì)算能力，他的通信功能和模擬量處理能力更強(qiáng)大。中型機(jī)的指令比小型機(jī)更豐富，適用

16、于更復(fù)雜的邏輯控制系統(tǒng)以及連續(xù)生產(chǎn)過程控制場合。典型的中型機(jī)有SIEMENS公司的S-</p><p>　　第二章 整體方案的選擇</p><p><b>　　2.1整體功能介紹</b></p><p>　　知識競賽搶答器，顧名思義就是用于比賽時(shí)，跟對手比反應(yīng)時(shí)間，思維運(yùn)轉(zhuǎn)快慢的新型電器。隨著社會科技技術(shù)的不斷發(fā)展，他的應(yīng)用場合也隨之增加；

17、技術(shù)含量大大提升；更加方便可靠。目前, 形式多樣、功能完備的搶答器已廣泛應(yīng)用于電視臺、商業(yè)機(jī)構(gòu)、學(xué)校及企事業(yè)單位, 它為各種競賽增添了刺激性、娛樂性, 在一定程度上豐富了人們的業(yè)余生活。用PLC進(jìn)行知識競賽搶答器設(shè)計(jì)，其控制方便，靈活，只要改變輸入PLC的控制程序，便可改變競賽搶答器的搶答方案。搶答器應(yīng)用場合效果如下圖2-1所示：</p><p><b>　　圖2-1</b></p&g

18、t;<p>　　2.2 競賽搶答器的控制要求</p><p>　?。?）知識競賽搶答器能使4個(gè)隊(duì)同時(shí)參加搶答。</p><p>　?。?）設(shè)裁判隊(duì)為裁判臺，參賽對為參賽臺。裁判臺設(shè)有音響和裁判燈，并且設(shè)有裁判臺開始按鈕SB0和裁判臺復(fù)位按鈕SB5；參賽臺設(shè)有參賽臺搶答按鈕以及參賽臺燈。1-4號參賽臺分別對應(yīng)按鈕SB1-SB4及參賽臺燈EL1-EL4。</p>&

19、lt;p>　?。?）知識競賽搶答器能適合以下比賽規(guī)則：出題后，各隊(duì)搶答必須在裁判說出“開始”并按下裁判臺的開始按鈕SB0后15S內(nèi)搶答，并由數(shù)碼管顯示時(shí)間。如提前搶答，搶答器發(fā)出“違規(guī)”信號。15S時(shí)間到，如無隊(duì)搶答，則搶答器給出時(shí)間已到信號，該題作廢。在有隊(duì)搶答的情況下，則搶答器發(fā)出“搶答”信號，數(shù)碼管開始計(jì)時(shí)，并由數(shù)碼管顯示出搶到題的參考隊(duì)號，搶到題的隊(duì)必須在30S內(nèi)答完題，如30S內(nèi)未答完，則作超時(shí)處理。</p>

20、<p>　?。?）燈光與音響信號的意義如下：</p><p>　　[1] 音響叫（響1S）+某臺燈亮，由某參賽隊(duì)正常搶答。</p><p>　　[2] 音響叫（響1S）+某臺燈亮+總臺燈亮，某參賽隊(duì)違規(guī)。</p><p>　　[3] 音響叫（響1S）+裁判臺燈亮，無人搶答或答題超時(shí)。</p><p>　　（5）在某個(gè)題結(jié)束后，裁

21、判員按下臺上的復(fù)位按鈕SB5，搶答器恢復(fù)原來的狀態(tài)，為下一輪搶答作好準(zhǔn)備。</p><p>　?。?）各輸出端口統(tǒng)一采用直流24V電源。</p><p>　　2.3用單片機(jī)和PLC分別做系統(tǒng)的比較</p><p>　　所謂單片機(jī)系統(tǒng)就是采用目前市場上的單片機(jī)CPU及其它外圍芯片，根據(jù)不同系統(tǒng)設(shè)計(jì)電路板，最終設(shè)計(jì)成一臺簡易的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)程序以達(dá)到所要求

22、的控制功能。這種形式在 80年代國內(nèi)很流行，但由于受到本身可靠性及其它方面 的限制，目前除了儀表上仍然采用外，在工業(yè)現(xiàn)場的應(yīng)用已逐步被PLC所代替。</p><p>　　單片機(jī)的可靠性：由于目前國內(nèi)市場上的單片機(jī)芯片的品質(zhì)良莠不齊，很大一部分還是國外篩選出來的次等品，加上其它外圍元件（如電阻、電容等）的參數(shù)離散性也很大，批量小的產(chǎn)品不可能經(jīng)過篩選配對等技術(shù)處理，因此這樣的產(chǎn)品很難做到很好的一致性和高可靠性，因?yàn)槿?/p>

23、一元件的參數(shù)偏離設(shè)計(jì)要求都會引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定。另外，單片機(jī)的所有器件均不是工業(yè)級的，抗干擾性特別是抗電源干擾能力很弱，而國內(nèi)的電源一般都很差，加上壓片機(jī)的變頻調(diào)速對電源的干擾很大，因此，更可能引起單片機(jī)系統(tǒng)的不穩(wěn)定。</p><p>　　單片機(jī)的可擴(kuò)展性：由于單片機(jī)的線路是根據(jù)一定的功能要求特別設(shè)計(jì)的，所以要增加一個(gè)功能就要重新設(shè)計(jì)線路，而且對應(yīng)的程序都要重新設(shè)計(jì)。這樣對于增加功能的開發(fā)成本和周期都會增加。<

24、;/p><p>　　單片機(jī)的可維護(hù)性：一旦單片機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，很難診斷出故障元件，最簡單的方法是更換整個(gè)系統(tǒng)，這樣維修成本增加了。</p><p>　　操作：現(xiàn)在國內(nèi)單片機(jī)系統(tǒng)的操作均采用自設(shè)計(jì)的鍵盤，設(shè)定數(shù)據(jù)用撥碼開關(guān)，顯示用LED，整個(gè)面板顯得繁鎖，而且為了減少操作鍵，設(shè)計(jì)時(shí)往往一鍵多用，操作人員很難脫開說明書操作。特別是故障顯示只能顯示故障代碼，一旦發(fā)生故障，操作人員必須翻閱說明書方能發(fā)

25、現(xiàn)故障所在，最終按說明書指示排除故障，這樣排除故障的時(shí)間相對較長?？傊?，這樣的人機(jī)對話不夠友善。</p><p>　　特點(diǎn)：不可靠，價(jià)格便宜。</p><p>　　可編程控制器（PLC）： 所謂PLC系統(tǒng)就是采用目前市場上各大工業(yè)控制廠家生產(chǎn)的可編程控制器，根據(jù)要求選用不同的模塊，在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)程序以達(dá)到所設(shè)計(jì)的功能。這種形式目前在工業(yè)現(xiàn)場應(yīng)用最為廣泛。</p><p&

26、gt;　　PLC的可靠性：進(jìn)口PLC采用的CPU都是生產(chǎn)廠家專門設(shè)計(jì)的工業(yè)級專用處理器，其余各元件也是直接向生產(chǎn)廠家購買的，經(jīng)過嚴(yán)格挑選的工業(yè)級元件，另外它的電源模塊也是集各大公司工業(yè)控制的經(jīng)驗(yàn)而特別設(shè)計(jì)的，抗干擾性特別是抗電源干擾能力有很大提高，即使在電源很差和變頻調(diào)速的干擾下仍能正常工作。</p><p>　　PLC的可擴(kuò)展性：要增加一個(gè)功能只要增加相應(yīng)的模塊和修正對應(yīng)的程序，而PLC的編程相對比較簡單，這樣

27、對于開發(fā)周期會縮短。</p><p>　　PLC的可維護(hù)性：PLC本身有很強(qiáng)的自診斷功能，一旦系統(tǒng)出現(xiàn)故障，根據(jù)自診斷很容易診斷出故障元件，即使非專業(yè)人員也能維修，如果故障由于程序設(shè)計(jì)不合理引起，由于它提供完善的調(diào)試工具，要找出故障也較為簡單。</p><p>　　操作：PLC的操作采用觸摸式操作終端，人機(jī)界面，全屏顯示，上面設(shè)計(jì)了很詳盡的操作指南，即使第一次使用，也能根據(jù)提示順利操作，這

28、就降低了對操作人員的要求，一般工人也能很快掌握。另外，一旦系統(tǒng)發(fā)生故障，畫面自動切換到故障提示畫面，提示故障原因和排除方法。甚至可以顯示故障在機(jī)器上的位置，維修人員可以根據(jù)提示很快排除故障。</p><p>　　特點(diǎn)：價(jià)格與前二種控制器相比略貴，可靠性好，操作簡單。</p><p>　　第三章 硬件電路設(shè)計(jì)</p><p><b>　　3.1控制特點(diǎn)分析&

29、lt;/b></p><p>　　3.2 PLC機(jī)型的選擇步驟與原則</p><p>　　PLC機(jī)型的選擇PLC機(jī)型選擇的基本原則是在滿足功能要求及保證可靠、維護(hù)方便的前提下，力爭最佳的性能價(jià)格比。選擇時(shí)主要考慮以下幾點(diǎn)：(一) 合理的結(jié)構(gòu)型式PLC主要有整體式和模塊式兩種結(jié)構(gòu)型式。整體式PLC的每一個(gè)I／O點(diǎn)的平均價(jià)格比模塊式的便宜，且體積相對較小,一般用于系統(tǒng)工

30、藝過程較為固定的小型控制系統(tǒng)中；而模塊式PLC的功能擴(kuò)展靈活方便,在I／O點(diǎn)數(shù)、輸入點(diǎn)數(shù)與輸出點(diǎn)數(shù)的比例、I／O模塊的種類等方面選擇余地大，且維修方便，一般于較復(fù)雜的控制系統(tǒng)。(二) 安裝方式的選擇PLC系統(tǒng)的安裝方式分為集中式、遠(yuǎn)程I／O式以及多臺PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式。集中式不需要設(shè)置驅(qū)動遠(yuǎn)程I／O硬件，系統(tǒng)反應(yīng)快、成本低；遠(yuǎn)程I／O式適用于大型系統(tǒng)，系統(tǒng)的裝置分布范圍很廣，遠(yuǎn)程I／O可以分散安裝在現(xiàn)場裝置附近，連線短，

31、但需要增設(shè)驅(qū)動器和遠(yuǎn)程I／O電源；多臺PLC聯(lián)網(wǎng)的分布式適用于多臺設(shè)備分別獨(dú)立控制，又要相互聯(lián)系的場合，可以選用小型PLC，但必須要附加通訊模塊。(三)相應(yīng)的功能要求一般小型(低檔)PLC具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)等功能，對于只需要開關(guān)量控制的設(shè)備都可滿足。對于以開關(guān)量控制為主，</p><p><b>　　3.3搶答器流程圖</b></p><p>　　3.4程

32、序中所使用的FX系列PLC的編程元件介紹</p><p>　　FX2N的共有27條基本邏輯指令，其中包含了有些子系列PLC的20條基本邏輯指令。3.4.1三菱FX系列PLC取指令與輸出指令（LD/LDI/LDP/LDF/OUT）</p><p>　?。?）LD（取指令） 一個(gè)常開觸點(diǎn)與左母線連接的指令，每一個(gè)以常開觸點(diǎn)開始的邏輯行都用此指令。</p><p>　?。?/p>

33、2）LDI（取反指令） 一個(gè)常閉觸點(diǎn)與左母線連接指令，每一個(gè)以常閉觸點(diǎn)開始的邏輯行都用此指令。</p><p>　?。?）LDP（取上升沿指令） 與左母線連接的常開觸點(diǎn)的上升沿檢測指令，僅在指定位元件的上升沿（由OFF→ON）時(shí)接通一個(gè)掃描周期。</p><p>　　（4）LDF（取下降沿指令） 與左母線連接的常閉觸點(diǎn)的下降沿檢測指令。</p><p>　　（5）O

34、UT（輸出指令） 對線圈進(jìn)行驅(qū)動的指令，也稱為輸出指令。</p><p>　　取指令與輸出指令的使用如圖1所示。</p><p>　　圖1 取指令與輸出指令的使用</p><p>　　取指令與輸出指令的使用說明：</p><p>　　1）LD、LDI指令既可用于輸入左母線相連的觸點(diǎn)，也可與ANB、ORB指令配合實(shí)現(xiàn)塊邏輯運(yùn)算；</p&g

35、t;<p>　　2）LDP、LDF指令僅在對應(yīng)元件有效時(shí)維持一個(gè)掃描周期的接通。圖3-15中，當(dāng)M1有一個(gè)下降沿時(shí)，則Y3只有一個(gè)掃描周期為ON。</p><p>　　3）LD、LDI、LDP、LDF指令的目標(biāo)元件為X 、Y 、M 、T、C、S；</p><p>　　4）OUT指令可以連續(xù)使用若干次（相當(dāng)于線圈并聯(lián)），對于定時(shí)器和計(jì)數(shù)器，在OUT指令之后應(yīng)設(shè)置常數(shù)K或數(shù)據(jù)寄存

36、器。</p><p>　　3.4.2三菱FX系列PLC觸點(diǎn)串聯(lián)指令（AND/ANI/ANDP/ANDF）</p><p>　?。?）AND（與指令）  一個(gè)常開觸點(diǎn)串聯(lián)連接指令，完成邏輯“與”運(yùn)算。</p><p>　?。?）ANI（與反指令）  一個(gè)常閉觸點(diǎn)串聯(lián)連接指令，完成邏輯“與非”運(yùn)算。</p><p>　?。?）

37、ANDP  上升沿檢測串聯(lián)連接指令。</p><p>　?。?）ANDF  下降沿檢測串聯(lián)連接指令。</p><p>　　觸點(diǎn)串聯(lián)指令的使用如圖2所示。</p><p><b>　　圖2</b></p><p>　　觸點(diǎn)串聯(lián)指令的使用說明：</p><p>　　1）AND、AN

38、I、ANDP、ANDF都指是單個(gè)觸點(diǎn)串聯(lián)連接的指令，串聯(lián)次數(shù)沒有限制，可反復(fù)使用。</p><p>　　2）AND、ANI、ANDP、ANDF的目標(biāo)元元件為X、Y、M、T、C和S。</p><p>　　3）圖2中OUT M101指令之后通過T1的觸點(diǎn)去驅(qū)動Y4稱為連續(xù)輸出。</p><p>　　3.4.3三菱FX系列PLC觸點(diǎn)并聯(lián)指令（OR/ORI/ORP/ORF）

39、</p><p>　?。?）OR（或指令） 用于單個(gè)常開觸點(diǎn)的并聯(lián)，實(shí)現(xiàn)邏輯“或”運(yùn)算。</p><p>　?。?）ORI（或非指令） 用于單個(gè)常閉觸點(diǎn)的并聯(lián)，實(shí)現(xiàn)邏輯“或非”運(yùn)算。</p><p>　?。?）ORP 上升沿檢測并聯(lián)連接指令。</p><p>　?。?）ORF 下降沿檢測并聯(lián)連接指令。</p><p>

40、　　觸點(diǎn)并聯(lián)指令的使用如圖3所示。</p><p>　　圖3 觸點(diǎn)并聯(lián)指令的使用</p><p>　　觸點(diǎn)并聯(lián)指令的使用說明：</p><p>　　1）OR、ORI、ORP、ORF指令都是指單個(gè)觸點(diǎn)的并聯(lián)，并聯(lián)觸點(diǎn)的左端接到LD、LDI、LDP或LPF處，右端與前一條指令對應(yīng)觸點(diǎn)的右端相連。觸點(diǎn)并聯(lián)指令連續(xù)使用的次數(shù)不限；</p><p>　

41、　2）OR、ORI、ORP、ORF指令的目標(biāo)元件為X、Y、M、T、C、S。</p><p>　　3.4.4三菱FX系列PLC塊作指令（ORB / ANB）</p><p>　?。?）ORB（塊或指令） 用于兩個(gè)或兩個(gè)以上的觸點(diǎn)串聯(lián)連接的電路之間的并聯(lián)。ORB指令的使用如圖4.1所示</p><p>　　圖4.1 ORB指令的使用</p>&

42、lt;p>　　ORB指令的使用說明：</p><p>　　1）幾個(gè)串聯(lián)電路塊并聯(lián)連接時(shí)，每個(gè)串聯(lián)電路塊開始時(shí)應(yīng)該用LD或LDI指令；</p><p>　　2）有多個(gè)電路塊并聯(lián)回路，如對每個(gè)電路塊使用ORB指令，則并聯(lián)的電路塊數(shù)量沒有限制；</p><p>　　3）ORB指令也可以連續(xù)使用，但這種程序?qū)懛ú煌扑]使用，LD或LDI指令的使用次數(shù)不得超過8次，也就是

43、ORB只能連續(xù)使用8次以下。</p><p>　　（2）ANB（塊與指令） 用于兩個(gè)或兩個(gè)以上觸點(diǎn)并聯(lián)連接的電路之間的串聯(lián)。 ANB 指令的使用說明如圖 4.2 所示。 </p><p>　　如圖 4.2 ANB 指令的使用</p><p>　　ANB指令的使用說明：</p><p>　　1）并聯(lián)電路塊串聯(lián)連接時(shí)，并聯(lián)電路塊的開始均

44、用LD或LDI指令；</p><p>　　2）多個(gè)并聯(lián)回路塊連接按順序和前面的回路串聯(lián)時(shí)，ANB指令的使用次數(shù)沒有限制。也可連續(xù)使用ANB，但與ORB一樣，使用次數(shù)在8次以下。</p><p>　　3.4.5三菱FX系列PLC置位與復(fù)位指令（SET/RST）</p><p>　　置位與復(fù)位指令（SET/RST）</p><p>　　（1）SE

45、T（置位指令） 它的作用是使被操作的目標(biāo)元件置位并保持。</p><p>　?。?）RST（復(fù)位指令） 使被操作的目標(biāo)元件復(fù)位并保持清零狀態(tài)。</p><p>　　SET、RST指令的使用如圖5所示。當(dāng)X0常開接通時(shí)，Y0變?yōu)镺N狀態(tài)并一直保持該狀態(tài)，即使X0斷開Y0的ON狀態(tài)仍維持不變；只有當(dāng)X1的常開閉合時(shí)，Y0才變?yōu)镺FF狀態(tài)并保持，即使X1常開斷開，Y0也仍為OFF狀態(tài)。</

46、p><p>　　圖5 置位與復(fù)位指令的使用</p><p>　　SET 、RST指令的使用說明：</p><p>　　1）SET指令的目標(biāo)元件為Y、M、S，RST指令的目標(biāo)元件為Y、M、S、T、C、D、V 、Z。RST指令常被用來對D、Z、V的內(nèi)容清零，還用來復(fù)位積算定時(shí)器和計(jì)數(shù)器。</p><p>　　2）對于同一目標(biāo)元件，SET、R

47、ST可多次使用，順序也可隨意，但最后執(zhí)行者有效。</p><p>　　3.4.6傳送類指令MOV SMOV CMOV BMOV FMOV</p><p>　?。?）傳送指令MOV    (D)MOV(P)指令的編號為FNC12，該指令的功能是將源數(shù)據(jù)傳送到指定的目標(biāo)。如圖1所示，當(dāng)X0為ON時(shí)，則將[S.]中的數(shù)據(jù)K100傳送到目標(biāo)操作元件[D.]即D10中。

48、在指令執(zhí)行時(shí)，常數(shù)K100會自動轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。當(dāng)X0為OFF時(shí)，則指令不執(zhí)行，數(shù)據(jù)保持不變。 </p><p>　　圖6  傳送指令的使用</p><p>　　使用應(yīng)用MOV指令時(shí)應(yīng)注意：</p><p>　　1）源操作數(shù)可取所有數(shù)據(jù)類型，標(biāo)操作數(shù)可以是KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z。</p><p>　　2

49、）16位運(yùn)算時(shí)占5個(gè)程序步，32位運(yùn)算時(shí)則占9個(gè)程序步。</p><p>　?。?）移位傳送指令SMOV    SMOV(P)指令的編號為FNC13。該指令的功能是將源數(shù)據(jù)（二進(jìn)制）自動轉(zhuǎn)換成4位BCD碼，再進(jìn)行移位傳送，傳送后的目標(biāo)操作數(shù)元件的BCD碼自動轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。如圖2所示，當(dāng)X1為ON時(shí)，將D1中右起第4位（m1=4）開始的2位(m2=2) BCD碼移到目標(biāo)操作數(shù)D2的右

50、起第3位(n=3)和第2位。然后D2中的BCD碼會自動轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，而D2中的第1位和第4位BCD碼不變。</p><p>　　圖2 移位傳送指令的使用</p><p>　　使用移位傳送指令時(shí)應(yīng)該注意：</p><p>　　1）源操作數(shù)可取所有數(shù)據(jù)類型，目標(biāo)操作數(shù)可為KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z。</p><p>　　2）SM

51、OV指令只有16位運(yùn)算，占11個(gè)程序步。</p><p>　?。?）取反傳送指令CML    (D)CML(P)指令的編號為FNC14。它是將源操作數(shù)元件的數(shù)據(jù)逐位取反并傳送到指定目標(biāo)。如圖3所示，當(dāng)X0為ON時(shí)，執(zhí)行CML，將D0的低4位取反向后傳送到Y(jié)3～Y0中。</p><p>　　圖3  取反傳送指令的使用</p>&

52、lt;p>　　使用取反傳送指令CML時(shí)應(yīng)注意：</p><p>　　1）源操作數(shù)可取所有數(shù)據(jù)類型，目標(biāo)操作數(shù)可為KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z.，若源數(shù)據(jù)為常數(shù)K，則該數(shù)據(jù)會自動轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。</p><p>　　2）16位運(yùn)算占5個(gè)程序步，32位運(yùn)算占9個(gè)程序步。</p><p>　?。?）塊傳送指令BMOV   

53、 BMOV(P)指令的ALCE編號為FNC15，是將源操作數(shù)指定元件開始的n個(gè)數(shù)據(jù)組成數(shù)據(jù)塊傳送到指定的目標(biāo)。如圖4所示，傳送順序既可從高元件號開始，也可從低元件號開始，傳送順序自動決定。若用到需要指定位數(shù)的位元件，則源操作數(shù)和目標(biāo)操作數(shù)的指定位數(shù)應(yīng)相同。</p><p>　　圖4  塊傳送指令的使用</p><p>　　使用塊傳送指令時(shí)應(yīng)注意：</p>

54、<p>　　1）源操作數(shù)可取KnX、 KnY、KnM、KnS、T、C、D和文件寄存器，目標(biāo)操作數(shù)可取. KnT、KnM、KnS、T、C和D；</p><p>　　2）只有16位操作，占7個(gè)程序步；</p><p>　　3）如果元件號超出允許范圍，數(shù)據(jù)則僅傳送到允許范圍的元件。</p><p>　?。?）多點(diǎn)傳送指令FMOV   

55、; (D)FMOV(P)指令的編號為FNC16。它的功能是將源操作數(shù)中的數(shù)據(jù)傳送到指定目標(biāo)開始的n個(gè)元件中，傳送后n個(gè)元件中的數(shù)據(jù)完全相同。如圖5所示，當(dāng)X0為ON時(shí)，把K0傳送到D0～D9中。</p><p>　　圖5  多點(diǎn)傳送指令應(yīng)用</p><p>　　使用多點(diǎn)傳送指令FMOV時(shí)應(yīng)注意：</p><p>　　1）源操作數(shù)可取所有的數(shù)據(jù)類型

56、，目標(biāo)操作數(shù)可取KnX、KnM、KnS、T、C、和D，n小等于512；</p><p>　　2）16位操作占7的程序步，32位操作則占13個(gè)程序步；</p><p>　　3）如果元件號超出允許范圍，數(shù)據(jù)僅送到允許范圍的元件中。</p><p>　　3.4.7三菱FX系列PLC常數(shù)（K、H）</p><p>　　K是表示十進(jìn)制整數(shù)的符號，主要用

57、來指定定時(shí)器或計(jì)數(shù)器的設(shè)定值及應(yīng)用功能指令操作數(shù)中的數(shù)值；H是表示十六進(jìn)制數(shù)，主要用來表示應(yīng)用功能指令的操作數(shù)值。 例如20用十進(jìn)制表示為K20，用十六進(jìn)制則表示為H14。</p><p>　　3.4.8三菱FX系列PLC輸入繼電器（X）</p><p>　　輸入繼電器與輸入端相連，它是專門用來接受PLC外部開關(guān)信號的元件。PLC通過輸入接口將外部輸入信號狀態(tài)（接通時(shí)為“1”，斷開時(shí)為“0

58、”）讀入并存儲在輸入映象寄存器中。如圖1所示為輸入繼電器X1的等效電路。</p><p>　　圖1 輸入繼電器的等效電路</p><p>　　輸入繼電器必須由外部信號驅(qū)動，不能用程序驅(qū)動，所以在程序中不可能出現(xiàn)其線圈。由于輸入繼電器（X）為輸入映象寄存器中的狀態(tài)，所以其觸點(diǎn)的使用次數(shù)不限。</p><p>　　FX系列PLC的輸入繼電器以八進(jìn)制進(jìn)行編號，F(xiàn)X2N輸入

59、繼電器的編號范圍為X000~X267（184點(diǎn)）。注意，基本單元輸入繼電器的編號是固定的，擴(kuò)展單元和擴(kuò)展模塊是按與基本單元最靠近開始，順序進(jìn)行編號。例如：基本單元FX2N-64M的輸入繼電器編號為X000~X037（32點(diǎn)），如果接有擴(kuò)展單元或擴(kuò)展模塊，則擴(kuò)展的輸入繼電器從X040開始編號。</p><p>　　3.4.9三菱FX系列PLC輸入繼電器（Y）</p><p>　　輸出繼電器是

60、用來將PLC內(nèi)部信號輸出傳送給外部負(fù)載（用戶輸出設(shè)備）。輸出繼電器線圈是由PLC內(nèi)部程序的指令驅(qū)動，其線圈狀態(tài)傳送給輸出單元，再由輸出單元對應(yīng)的硬觸點(diǎn)來驅(qū)動外部負(fù)載。如圖1所示為輸出繼電器Ｙ０的等效電路。</p><p>　　圖1   輸出繼電器的等效電路</p><p>　　每個(gè)輸出繼電器在輸出單元中都對應(yīng)有維一一個(gè)常開硬觸點(diǎn)，但在程序中供編程的輸出繼電器，不管是常開

61、還是常閉觸點(diǎn)，都可以無數(shù)次使用。    </p><p>　　FX系列PLC的輸出繼電器也是八進(jìn)制編號其中FX2N編號范圍為Y000~Y267（184點(diǎn)）。與輸入繼電器一樣，基本單元的輸出繼電器編號是固定的，擴(kuò)展單元和擴(kuò)展模塊的編號也是按與基本單元最靠近開始，順序進(jìn)行編號。</p><p>　　在實(shí)際使用中，輸入、輸出繼電器的數(shù)量，要看具體系統(tǒng)的配置情況。&l

62、t;/p><p>　　3.4.10輔助繼電器</p><p>　　輔助繼電器是PLC中數(shù)量最多的一種繼電器，一般的輔助繼電器與繼電器控制系統(tǒng)中的中間繼電器相似。</p><p>　　輔助繼電器不能直接驅(qū)動外部負(fù)載，負(fù)載只能由輸出繼電器的外部觸點(diǎn)驅(qū)動。輔助繼電器的常開與常閉觸點(diǎn)在PLC內(nèi)部編程時(shí)可無限次使用。</p><p>　　輔助繼電器采用M與

63、十進(jìn)制數(shù)共同組成編號（只有輸入輸出繼電器才用八進(jìn)制數(shù)）。</p><p>　　1．通用輔助繼電器（M0～M499）</p><p>　　FX2N系列共有500點(diǎn)通用輔助繼電器。通用輔助繼電器在PLC運(yùn)行時(shí)，如果電源突然斷電，則全部線圈均OFF。當(dāng)電源再次接通時(shí)，除了因外部輸入信號而變?yōu)镺N的以外，其余的仍將保持OFF狀態(tài)，它們沒有斷電保護(hù)功能。通用輔助繼電器常在邏輯運(yùn)算中作為輔助運(yùn)算、狀態(tài)

64、暫存、移位等。</p><p>　　根據(jù)需要可通過程序設(shè)定，將M0～M499變?yōu)閿嚯姳３州o助繼電器。</p><p>　　2．?dāng)嚯姳３州o助繼電器（M500～M3071）</p><p>　　FX2N系列有M500～M3071共2572個(gè)斷電保持輔助繼電器。它與普通輔助繼電器不同的是具有斷電保護(hù)功能，即能記憶電源中斷瞬時(shí)的狀態(tài)，并在重新通電后再現(xiàn)其狀態(tài)。它之所以能在電

65、源斷電時(shí)保持其原有的狀態(tài)，是因?yàn)殡娫粗袛鄷r(shí)用PLC中的鋰電池保持它們映像寄存器中的內(nèi)容。其中M500～M1023可由軟件將其設(shè)定為通用輔助繼電器。</p><p>　　下面通過小車往復(fù)運(yùn)動控制來說明斷電保持輔助繼電器的應(yīng)用，如圖1所示。</p><p>　　圖1  斷電保持輔助繼電器的作用</p><p>　　小車的正反向運(yùn)動中，用M600、M601控制輸

66、出繼電器驅(qū)動小車運(yùn)動。X1、X0為限位輸入信號。運(yùn)行的過程是X0= ON→M600=ON→Y0=ON→小車右行→停電→小車中途停止→上電（M600=ON→Y0=ON）再右行→X1=ON→M600=OFF、M601=ON→Y1=ON（左行）?？梢娪捎贛600和M601具有斷電保持，所以在小車中途因停電停止后，一旦電源恢復(fù)，M600或M601仍記憶原來的狀態(tài)，將由它們控制相應(yīng)輸出繼電器，小車?yán)^續(xù)原方向運(yùn)動。若不用斷電保護(hù)輔助繼電器當(dāng)小車中途

67、斷電后，再次得電小車也不能運(yùn)動。</p><p><b>　　3．特殊輔助繼電器</b></p><p>　　PLC內(nèi)有大量的特殊輔助繼電器，它們都有各自的特殊功能。FX2N系列中有256個(gè)特殊輔助繼電器，可分成觸點(diǎn)型和線圈型兩大類</p><p>　?。?）觸點(diǎn)型  其線圈由PLC自動驅(qū)動，用戶只可使用其觸點(diǎn)。例如：</p&g

68、t;<p>　　M8000：運(yùn)行監(jiān)視器（在PLC運(yùn)行中接通），M8001與M8000相反邏輯。</p><p>　　M8002：初始脈沖（僅在運(yùn)行開始時(shí)瞬間接通），M8003與M8002相反邏輯。</p><p>　　M8011、M8012、M8013和M8014分別是產(chǎn)生10ms、100ms 、1s和1min時(shí)鐘脈沖的特殊輔助繼電器。</p><p>

69、;　　M8000、M8002、M8012的波形圖如圖2所示。</p><p>　　圖2  M8000、M8002、M8012波形圖</p><p>　?。?）線圈型  由用戶程序驅(qū)動線圈后PLC執(zhí)行特定的動作。例如：</p><p>　　M8033：若使其線圈得電，則PLC停止時(shí)保持輸出映象存儲器和數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)容。</p><

70、p>　　M8034：若使其線圈得電，則將PLC的輸出全部禁止。</p><p>　　M8039：若使其線圈得電，則PLC按D8039中指定的掃描時(shí)間工作。</p><p><b>　　4、狀態(tài)器（S）</b></p><p>　　狀態(tài)器用來紀(jì)錄系統(tǒng)運(yùn)行中的狀態(tài)。是編制順序控制程序的重要編程元件，它與后述的步進(jìn)順控指令STL配合應(yīng)用。<

71、;/p><p>　　如圖3-6所示，我們用機(jī)械手動作簡單介紹狀態(tài)器S的作用。當(dāng)啟動信號X0有效時(shí)，機(jī)械手下降，到下降限位X1開始夾緊工件，加緊到位信號X2為ON時(shí)，機(jī)械手上升到上限X3則停止。整個(gè)過程可分為三步，每一步都用一個(gè)狀態(tài)器S20、S21、S22記錄。每個(gè)狀態(tài)器都有各自的置位和復(fù)位信號（如S21由X1置位，X2復(fù)位），并有各自要做的操作（驅(qū)動Y0、Y1、Y2）。從啟動開始由上至下隨著狀態(tài)動作的轉(zhuǎn)移，下一狀態(tài)動

72、作則上面狀態(tài)自動返回原狀。這樣使每一步的工作互不干擾，不必考慮不同步之間元件的互鎖，使設(shè)計(jì)清晰簡潔。</p><p>　　圖3 狀態(tài)器（S）的作用</p><p>　　狀態(tài)器有五種類型：初始狀態(tài)器S0～S9共10點(diǎn)；回零狀態(tài)器S10～S19共10點(diǎn)；通用狀態(tài)器S20～S499共480點(diǎn)；具有狀態(tài)斷電保持的狀態(tài)器有S500～S899，共400點(diǎn)；供報(bào)警用的狀態(tài)器（可用作外部故障診斷輸出）S9

73、00～S999共100點(diǎn)。</p><p>　　在使用用狀態(tài)器時(shí)應(yīng)注意：</p><p>　　1）狀態(tài)器與輔助繼電器一樣有無數(shù)的常開和常閉觸點(diǎn)；</p><p>　　2）狀態(tài)器不與步進(jìn)順控指令STL配合使用時(shí)，可作為輔助繼電器M使用；</p><p>　　3）FX2N系列PLC可通過程序設(shè)定將S0～S499設(shè)置為有斷電保持功能的狀態(tài)器。<

74、;/p><p>　　3.4.11PLC中的定時(shí)器（T）</p><p>　　相當(dāng)于繼電器控制系統(tǒng)中的通電型時(shí)間繼電器。它可以提供無限對常開常閉延時(shí)觸點(diǎn)。定時(shí)器中有一個(gè)設(shè)定值寄存器（一個(gè)字長），一個(gè)當(dāng)前值寄存器（一個(gè)字長）和一個(gè)用來存儲其輸出觸點(diǎn)的映象寄存器（一個(gè)二進(jìn)制位），這三個(gè)量使用同一地址編號。但使用場合不一樣，意義也不同。</p><p>　　FX2N系列中定時(shí)器

75、時(shí)可分為通用定時(shí)器、積算定時(shí)器二種。它們是通過對一定周期的時(shí)鐘脈沖的進(jìn)行累計(jì)而實(shí)現(xiàn)定時(shí)的，時(shí)鐘脈沖有周期為1ms、10ms、100ms三種，當(dāng)所計(jì)數(shù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)觸點(diǎn)動作。設(shè)定值可用常數(shù)K或數(shù)據(jù)寄存器D的內(nèi)容來設(shè)置。</p><p><b>　　1．通用定時(shí)器</b></p><p>　　通用定時(shí)器的特點(diǎn)是不具備斷電的保持功能，即當(dāng)輸入電路斷開或停電時(shí)定時(shí)器復(fù)位。通用定

76、時(shí)器有100ms和10ms通用定時(shí)器兩種。</p><p>　?。?）100ms通用定時(shí)器（T0～T199）  共200點(diǎn)，其中T192～T199為子程序和中斷服務(wù)程序?qū)Ｓ枚〞r(shí)器。這類定時(shí)器是對100ms時(shí)鐘累積計(jì)數(shù)，設(shè)定值為1～32767，所以其定時(shí)范圍為0.1～3276.7s。</p><p>　?。?）10ms通用定時(shí)器（T200～T245）  

77、;共46點(diǎn)。這類定時(shí)器是對10ms時(shí)鐘累積計(jì)數(shù)，設(shè)定值為1～32767，所以其定時(shí)范圍為0.01～327.67s。</p><p>　　下面舉例說明通用定時(shí)器的工作原理。如圖1所示，當(dāng)輸入X0接通時(shí)，定時(shí)器T200從0開始對10ms時(shí)鐘脈沖進(jìn)行累積計(jì)數(shù)，當(dāng)計(jì)數(shù)值與設(shè)定值K123相等時(shí)，定時(shí)器的常開接通Y0，經(jīng)過的時(shí)間為123×0.01s=1.23s。當(dāng)X0斷開后定時(shí)器復(fù)位，計(jì)數(shù)值變?yōu)?，其常開觸點(diǎn)斷開，

78、Y0也隨之OFF。若外部電源斷電，定時(shí)器也將復(fù)位。</p><p>　　圖1  通用定時(shí)器工作原理</p><p><b>　　2．積算定時(shí)器</b></p><p>　　積算定時(shí)器具有計(jì)數(shù)累積的功能。在定時(shí)過程中如果斷電或定時(shí)器線圈OFF，積算定時(shí)器將保持當(dāng)前的計(jì)數(shù)值（當(dāng)前值），通電或定時(shí)器線圈ON后繼續(xù)累積，即其當(dāng)前值具

79、有保持功能，只有將積算定時(shí)器復(fù)位，當(dāng)前值才變?yōu)?。</p><p>　?。?）1ms積算定時(shí)器（T246～T249）  共4點(diǎn)，是對1ms時(shí)鐘脈沖進(jìn)行累積計(jì)數(shù)的，定時(shí)的時(shí)間范圍為0.001～32.767s。</p><p>　?。?）100ms積算定時(shí)器（T250～T255）共6點(diǎn)，是對100ms時(shí)鐘脈沖進(jìn)行累積計(jì)數(shù)的定時(shí)的時(shí)間范圍為0.1～3276.7s。</p

80、><p>　　以下舉例說明積算定時(shí)器的工作原理。如圖2所示，當(dāng)X0接通時(shí)，T253當(dāng)前值計(jì)數(shù)數(shù)器開始累積100ms的時(shí)鐘脈沖的個(gè)數(shù)。當(dāng)X0經(jīng)t0后斷開，而T253尚未計(jì)數(shù)到設(shè)定值K345，其計(jì)數(shù)的當(dāng)前值保留。當(dāng)X0再次接通，T253從保留的當(dāng)前值開始繼續(xù)累積，經(jīng)過t1時(shí)間，當(dāng)前值達(dá)到K345時(shí)，定時(shí)器的觸點(diǎn)動作。累積的時(shí)間為t0+t1=0.1×345=34.5s。當(dāng)復(fù)位輸入X1接通時(shí)，定時(shí)器才復(fù)位，當(dāng)前值變

81、為0，觸點(diǎn)也跟隨復(fù)位。</p><p>　　圖2  積算定時(shí)器工作原理</p><p>　　3.4.12微分指令（PLS/PLF）</p><p>　　FX系列PLC有基本邏輯指令20或27條、步進(jìn)指令2條、功能指令100多條（不同系列有所不同）。本節(jié)以FX2N為例，介紹其基本邏輯指令和步進(jìn)指令及其應(yīng)用。</p><p>

82、　　FX2N的共有27條基本邏輯指令，其中包含了有些子系列PLC的20條基本邏輯指令。</p><p>　　微分指令（PLS/PLF）</p><p>　?。?）PLS（上升沿微分指令） 在輸入信號上升沿產(chǎn)生一個(gè)掃描周期的脈沖輸出。</p><p>　　（2）PLF（下降沿微分指令） 在輸入信號下降沿產(chǎn)生一個(gè)掃描周期的脈沖輸出。</p><p&g

83、t;　　微分指令的使用如圖 1所示，利用微分指令檢測到信號的邊沿，通過置位和復(fù)位命令控制Ｙ０的狀態(tài)。</p><p>　　圖 1  微分指令的使用</p><p>　　PLS、PLF指令的使用說明：</p><p>　　1）PLS、PLF指令的目標(biāo)元件為Y和M；</p><p>　　2）使用PLS時(shí)，僅在驅(qū)動輸入為ON后的

84、一個(gè)掃描周期內(nèi)目標(biāo)元件ON，如圖3-21所示，M0僅在X0的常開觸點(diǎn)由斷到通時(shí)的一個(gè)掃描周期內(nèi)為ON；使用PLF指令時(shí)只是利用輸入信號的下降沿驅(qū)動，其它與PLS相同。</p><p>　　3.4.13位右移和位左移指令</p><p>　　右循環(huán)移位指令(D)ROR(P)</p><p>　　左循環(huán)移位指令(D)ROL(P)</p><p>

85、<b>　　1．循環(huán)移位指令</b></p><p>　　右、左循環(huán)移位指令(D)ROR(P)和(D)ROL(P)編號分別為FNC30和FNC31。執(zhí)行這兩條指令時(shí)，各位數(shù)據(jù)向右（或向左）循環(huán)移動n位，最后一次移出來的那一位同時(shí)存入進(jìn)位標(biāo)志M8022中，如圖1所示。</p><p>　　圖1 右、左循環(huán)移位指令的使用 </p><p>　　帶進(jìn)

86、位的循環(huán)右移位指令(D) RCR(P)</p><p>　　帶進(jìn)位的循環(huán)左移位指令和(D) RCL(P)</p><p>　　2．帶進(jìn)位的循環(huán)移位指令</p><p>　　帶進(jìn)位的循環(huán)右、左移位指令(D) RCR(P)和(D) RCL(P)編號分別為FNC32和FNC33。執(zhí)行這兩條指令時(shí)，各位數(shù)據(jù)連同進(jìn)位（M8022）向右（或向左）循環(huán)移動n位，如圖2所示。<

87、;/p><p>　　圖2 帶進(jìn)位右、左循環(huán)移位指令的使用 </p><p>　　使用ROR/ROL/RCR/RCL指令時(shí)應(yīng)該注意：</p><p>　　1）目標(biāo)操作數(shù)可取KnY，KnM，KnS，T，C，D，V和Z，目標(biāo)元件中指定位元件的組合只有在K4（16位）和K8（32位指令）時(shí)有效。</p><p>　　2）16位指令占5個(gè)程序步，32位指令

88、占9個(gè)程序步。</p><p>　　3）用連續(xù)指令執(zhí)行時(shí)，循環(huán)移位操作每個(gè)周期執(zhí)行一次。</p><p>　　位右移指令SFTR(P)</p><p>　　位左移指令SFTL(P)</p><p>　　3．位右移和位左移指令</p><p>　　位右、左移指令SFTR(P)和SFTL(P)的編號分別為FNC34和FNC

89、35。它們使位元件中的狀態(tài)成組地向右（或向左）移動。n1指定位元件的長度，n2指定移位位數(shù)，n1和n2的關(guān)系及范圍因機(jī)型不同而有差異，一般為n2≤n1≤1024。位右移指令使用如圖3 所示。</p><p>　　圖3 　位右移指令的使用 </p><p>　　使用位右移和位左移指令時(shí)應(yīng)注意：</p><p>　　1）源操作數(shù)可?。亍ⅲ?、Ｍ、Ｓ，目標(biāo)操作數(shù)可取Ｙ、Ｍ、

90、Ｓ。</p><p>　　2）只有１６位操作，占９個(gè)程序步。</p><p>　　字右移指令WSFR(P)</p><p>　　字左移指令WSFL(P)</p><p>　　4．字右移和字左移指令</p><p>　　字右移和字左移指令WSFR(P)和WSFL(P)指令編號分別為FNC36和FNC37。字右移和字左移指

91、令以字為單位，其工作的過程與位移位相似，是將n1個(gè)字右移或左移n2個(gè)字。</p><p>　　使用字右移和字左移指令時(shí)應(yīng)注意：</p><p>　　1）源操作數(shù)可取KnX、KnY、KnM、KnS、T、C和D，目標(biāo)操作數(shù)可取KnY、KnM、KnS、T、C和D。</p><p>　　2）字移位指令只有１６位操作，占用９個(gè)程序步．</p><p>

92、　　3）n1和n2的關(guān)系為n2≤n1≤512。</p><p>　　先入先出寫入指令SFWR(P)</p><p>　　先入先出讀出指令SFRD(P)</p><p>　　5.先入先出寫入和讀出指令</p><p>　　先入先出寫入指令和先入先出讀出指令SFWR(P)和SFRD(P)的編號分別為FNC38和FNC39。</p>

93、<p>　　先入先出寫入指令SFWR的使用如圖4所示, 當(dāng)X0由OFF變?yōu)镺N時(shí)，SFWR執(zhí)行， D0中的數(shù)據(jù)寫入D2，而D1變成指針，其值為1（D1必須先清0）；當(dāng)X0再次由OFF變?yōu)镺N時(shí)，D0中的數(shù)據(jù)寫入D3，D1變?yōu)?，依次類推，D0中的數(shù)據(jù)依次寫入數(shù)據(jù)寄存器。D0中的數(shù)據(jù)從右邊的D2順序存入，源數(shù)據(jù)寫入的次數(shù)放在D1中，當(dāng)D1中的數(shù)達(dá)到n-1后不再執(zhí)行上述操作，同時(shí)進(jìn)位標(biāo)志M8022置1。</p>&l

94、t;p>　　圖4 先入先出寫入指令的使用 </p><p>　　先入先出讀出指令SFRD，當(dāng)X0由OFF變?yōu)镺N時(shí)，D2中的數(shù)據(jù)送到D20，同時(shí)指針D1的值減1，D3～D9的數(shù)據(jù)向右移一個(gè)字，數(shù)據(jù)總是從D2讀出，指針D1為0時(shí)，不再執(zhí)行上述操作且M8020置1。</p><p>　　圖5 先入先出讀出指令的使用 </p><p>　　使用SFWR和SFRD指令

95、時(shí)應(yīng)注意：</p><p>　　1）目標(biāo)操作數(shù)可取KnY、KnM、KnS、T、C和D，源操數(shù)可取所有的數(shù)據(jù)類型。</p><p>　　2）指令只有16位運(yùn)算，占7個(gè)程序步。</p><p>　　3.5 PLC與七段LED顯示器連接設(shè)計(jì)</p><p>　　3.5.1 LED數(shù)碼管的結(jié)構(gòu)及原理</p><p>　　LED

96、數(shù)碼管（LED Segment Displays）是由多個(gè)發(fā)光二極管封裝在一起組成“8”字型的器件，引線已在內(nèi)部連接完成，只需引出它們的各個(gè)筆劃，公共電極。LED數(shù)碼管常用段數(shù)一般為7段有的另加一個(gè)小數(shù)點(diǎn)，還有一種是類似于3位“+1”型。位數(shù)有半位，1，2，3，4，5，6，8，10位等等....，LED數(shù)碼管根據(jù)LED的接法不同分為共陰和共陽兩類，了解LED的這些特性，對編程是很重要的，因?yàn)椴煌愋偷臄?shù)碼管，除了它們的硬件電路有差異外，

97、編程方法也是不同的。圖2是共陰和共陽極數(shù)碼管的內(nèi)部電路，它們的發(fā)光原理是一樣的，只是它們的電源極性不同而已。顏色有紅，綠，藍(lán)，黃等幾種。LED數(shù)碼管廣泛用于儀表，時(shí)鐘，車站，家電等場合。選用時(shí)要注意產(chǎn)品尺寸顏色，功耗，亮度，波長等。下面將介紹常用LED數(shù)碼管內(nèi)部引腳圖片</p><p>　　圖1 這是一個(gè)7段兩位帶小數(shù)點(diǎn) 10引腳的LED數(shù)碼管 </p>&l

98、t;p><b>　　圖2 引腳定義</b></p><p>　　每一筆劃都是對應(yīng)一個(gè)字母表示 DP是小數(shù)點(diǎn).</p><p>　　LED數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動電路來驅(qū)動數(shù)碼管的各個(gè)段碼，從而顯示出我們要的數(shù)位，因此根據(jù)LED數(shù)碼管的驅(qū)動方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動態(tài)式兩類。</p><p>　　A、靜態(tài)顯示驅(qū)動： </p&g

99、t;<p>　　靜態(tài)驅(qū)動也稱直流驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動是指每個(gè)數(shù)碼管的每一個(gè)段碼都由一個(gè)單片機(jī)的I/O埠進(jìn)行驅(qū)動，或者使用如BCD碼二-十進(jìn)位*器*進(jìn)行驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動的優(yōu)點(diǎn)是編程簡單，顯示亮度高，缺點(diǎn)是占用I/O埠多，如驅(qū)動5個(gè)數(shù)碼管靜態(tài)顯示則需要5×8＝40根I/O埠來驅(qū)動，要知道一個(gè)89S51單片機(jī)可用的I/O埠才32個(gè)呢。故實(shí)際應(yīng)用時(shí)必須增加*驅(qū)動器進(jìn)行驅(qū)動，增加了硬體電路的復(fù)雜性。</p><

100、p>　　B、動態(tài)顯示驅(qū)動： </p><p>　　數(shù)碼管動態(tài)顯示介面是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動態(tài)驅(qū)動是將所有數(shù)碼管的8個(gè)顯示筆劃"a,b,c,d,e,f,g,dp "的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極COM增加位元選通控制電路，位元選通由各自獨(dú)立的I/O線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機(jī)對位

101、元選通COM端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位元就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會亮。</p><p>　　透過分時(shí)輪流控制各個(gè)LED數(shù)碼管的COM端，就使各個(gè)數(shù)碼管輪流受控顯示，這就是動態(tài)驅(qū)動。在輪流顯示過程中，每位元數(shù)碼管的點(diǎn)亮?xí)r間為1～2ms，由于人的視覺暫留現(xiàn)象及發(fā)光二極體的余輝效應(yīng)，盡管實(shí)際上各位數(shù)碼管并非同時(shí)點(diǎn)亮，但只要掃描的速度足夠快，給人的印象就是一組穩(wěn)定的顯示資料

102、，不會有閃爍感，動態(tài)顯示的效果和靜態(tài)顯示是一樣的，能夠節(jié)省大量的I/O埠，而且功耗更低。</p><p>　　3.5.4 外部硬件接線圖</p><p><b>　　四路搶答器的原理圖</b></p><p><b>　　第四章 軟件設(shè)計(jì)</b></p><p>　　4. 輸入和輸出點(diǎn)分配表<

103、/p><p>　　表1.表2 搶答器傳送系統(tǒng)輸入和輸出點(diǎn)分配表 </p><p>　　輸入：主持人SB0 X0 第一個(gè)選手SB1 X1 第二個(gè)選手SB2 X2 第三個(gè)選手 SB3 X3 第四個(gè)選手SB4 X4報(bào)警指示燈SB5 X5 PLC接線圖。</p><p>　　輸出：主持人HL0 Y0 第一個(gè)選手HL1 Y1 第二個(gè)選手HL2 Y2 第三個(gè)選手HL3 Y3 第

104、四個(gè)選手HL4 Y4報(bào)警指示燈HL5 Y5 停止作答指示燈HL6 Y6</p><p><b>　　PLC接線圖</b></p><p>　　表1 搶答器系統(tǒng)輸入點(diǎn)分配表 表2 搶答器系統(tǒng)輸出點(diǎn)分配表</p><p>　　由此可見需要按鈕5個(gè)，指示燈7個(gè)。 </p><p>　　3.2.2 P

105、LC接線圖</p><p>　　4.2根據(jù)控制要求進(jìn)行梯形圖設(shè)計(jì)</p><p><b>　　1開關(guān)</b></p><p>　　每個(gè)人的按鈕與plc內(nèi)部的對應(yīng)</p><p><b>　　2線圈 </b></p><p>　　每個(gè)人所對應(yīng)的指示燈</p>&

106、lt;p><b>　　總的程序就如下</b></p><p>　　4.3程序運(yùn)行過程分析</p><p><b>　　4.4 源程序</b></p><p><b>　　4.5程序的調(diào)試</b></p><p>　　PLC控制系統(tǒng)程序的調(diào)試</p><

107、p>　　PLC控制系統(tǒng)程序的調(diào)試一般包括I/O端子測試和系統(tǒng)調(diào)試兩部分內(nèi)容，良好的調(diào)試步驟有利于加速總裝調(diào)試的過程。</p><p>　　4.1 I/O端子測試</p><p>　　用手動開關(guān)暫時(shí)代替現(xiàn)場輸入信號，以手動方式逐一對PLC輸入端子進(jìn)行檢查、驗(yàn)證，PLC輸入端子的指示燈點(diǎn)亮，表示正常;反之，應(yīng)檢查接線或者是I/O點(diǎn)壞。</p><p>　

108、　我們可以編寫一個(gè)小程序，在輸出電源良好的情況下，檢查所有PLC輸出端子指示燈是否全亮。PLC輸入端子的指示燈點(diǎn)亮，表示正常。反之，應(yīng)檢查接線或者是I/O點(diǎn)壞。</p><p><b>　　4.2 系統(tǒng)調(diào)試</b></p><p>　　系統(tǒng)調(diào)試應(yīng)首先按控制要求將電源、外部電路與輸入輸出端子連接好，然后裝載程序于PLC中，運(yùn)行PLC進(jìn)行調(diào)試。將PLC與現(xiàn)場設(shè)備

109、連接。在正式調(diào)試前全面檢查整個(gè)PLC控制系統(tǒng)，包括電源、接地線、設(shè)備連接線、I/O連線等。在保證整個(gè)硬件連接正確無誤的情況下即可送電。</p><p>　　把PLC控制單元的工作方式設(shè)置為“RUN”開始運(yùn)行。反復(fù)調(diào)試消除可能出現(xiàn)的各種問題。在調(diào)試過程中也可以根據(jù)實(shí)際需求對硬件作適當(dāng)修改以配合軟件的調(diào)試。應(yīng)保持足夠長的運(yùn)行時(shí)間使問題充分暴露并加以糾正。調(diào)試中多數(shù)是控制程序問題。一般分以下幾步進(jìn)行:</p>

110、;<p>　?。?） 對每一個(gè)現(xiàn)場信號和控制量做單獨(dú)測試;</p><p>　?。?） 檢查硬件/修改程序;</p><p>　?。?） 對現(xiàn)場信號和控制量做綜合測試;</p><p>　?。?） 帶設(shè)備調(diào)試;</p><p><b>　　（5） 調(diào)試結(jié)束。</b

111、></p><p><b>　　第五章 總結(jié)與展望</b></p><p>　　本搶答器系統(tǒng)雖是針對四路參賽選手設(shè)計(jì)的，但通過原理分析可知，它也完全適用于多于四路選手的搶答場合。當(dāng)然，如果對外圍電路及程序稍加修改，就很容易使之?dāng)U展成更多路的搶答器。若去掉程序中的互鎖功能，可以將本搶答器改成呼叫器，用在醫(yī)院病房等多種地方。由此可見，只要我們運(yùn)用恰當(dāng)，PLC技術(shù)能實(shí)

112、現(xiàn)許多復(fù)雜的功能，能極方便的控制我們所需要控制的對象，給我們生產(chǎn)和生活帶來極大的方便。</p><p>　　知識競賽的一個(gè)最重要的硬件設(shè)備就是搶答器。以往的電子搶答器，許多功能也達(dá)不到的，比如播放視頻題，搶答視頻暫停再繼續(xù)功能等。</p><p>　　但是，隨著科學(xué)技術(shù)飛速的發(fā)展，搶答器由硬件化逐步向軟件化發(fā)展。搶答器競賽軟件利用計(jì)算機(jī)搞知識競賽，經(jīng)過調(diào)查，利用搶答器競賽軟件辦一次類似電視