基于plc搶答器畢業(yè)設(shè)計

1、<p><b>　　搶答器PLC設(shè)計</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、PLC的應(yīng)用不斷地走向深入，同時帶動傳統(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

2、行四路搶答器系統(tǒng)的設(shè)計，并且設(shè)計出了系統(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。同時根據(jù)知識競賽搶答器的控制要求和特點,確定PLC 的輸入輸出分配,并進行現(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</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)、計算機技術(shù)和通訊技術(shù)融為一體，具有控制功能強，可靠性高，使用靈活方便，易于擴展等優(yōu)點而應(yīng)用越來越廣泛。可編程控制器(Programmable Logic Controller)即PLC?，F(xiàn)已廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個領(lǐng)域。他以微處理為核心，用編寫的程序不僅可以進行邏輯控制，還可以定時，計數(shù)和算術(shù)運算等，并通過數(shù)字量和模擬量的輸入/輸出來控制機械設(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這個名稱常常被用來稱呼個人電腦（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)計的一種數(shù)字運算操作的電子裝置,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,進行邏輯運算,順序控制,定時,計數(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。</p><p>　　事實上,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與機器人,計算機幫助設(shè)計與制造一起作為現(xiàn)代工業(yè)的三大支柱。</p><p>　　1.2PLC的用途與特點</p><p>　　1.2.1 PLC的用途</p><p>　　PLC的初期由于其價格高于繼電

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)元件價格大大下降,使PLC的成本下降,同時又由于PLC的功能大大增強,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)用于單機控制、多機群控

8、、生產(chǎn)自動線控制等。如注塑機、印刷機械、訂書機械、切紙機械、組合機床、磨床、裝配生產(chǎn)線、電鍍流水線及電梯控制等。</p><p>　?。?）運動控制  PLC制造商目前已提供了拖動步進電動機或伺服電動機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。每個軸移動時，位置控制模塊保持適當(dāng)?shù)乃俣群图铀俣?，確保運動平滑。</p><

9、;p>　　相對來說，位置控制模塊比計算機數(shù)值控制（CNC）裝置體積更小，價格更低，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)過程控制中某一個變量出現(xiàn)偏差時,PI

10、D控制算法會計算出正確的輸出,把變量保持在設(shè)定值上。</p><p>　?。?）數(shù)據(jù)處理  在機械加工中，出現(xiàn)了把支持順序控制的PLC和計算機數(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)備新機種也同樣使用了具有數(shù)據(jù)處理的PLC。預(yù)計今后幾年CNC系統(tǒng)將變成以PLC為主體的控制和管理系統(tǒng)。</p><p>　　（5）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和上級計算機之間的通信功能。作為實時控制系統(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、時的對策。</p><p>　　1.2.2  PLC的特點</p><p>　?。?）抗干擾能力強，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、時間繼電器。由于觸點接觸不良，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點數(shù)容量分類

14、一般來說，PLC處理的I/O點數(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的輸入輸出點數(shù)可將PLC分為三類。（1）小型機  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價格低廉，體積小，適合于控制單臺設(shè)備，開發(fā)

15、機電一體化產(chǎn)品。典型的小型機有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  中型機PLC的輸入、輸出總點數(shù)在256-2048點之間，用戶程序存儲器容量達(dá)到2-8K字。中型機PLC不僅具有開關(guān)量和模擬量的控制功能，還具有更強的數(shù)字計算能力，他的通信功能和模擬量處理能力更強大。中型機的指令比小型機更豐富，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，跟對手比反應(yīng)時間，思維運轉(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進行知識競賽搶答器設(shè)計，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個隊同時參加搶答。</p><p>　　（2）設(shè)裁判隊為裁判臺，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)碼管顯示時間。如提前搶答，搶答器發(fā)出“違規(guī)”信號。15S時間到，如無隊搶答，則搶答器給出時間已到信號，該題作廢。在有隊搶答的情況下，則搶答器發(fā)出“搶答”信號，數(shù)碼管開始計時，并由數(shù)碼管顯示出搶到題的參考隊號，搶到題的隊必須在30S內(nèi)答完題，如30S內(nèi)未答完，則作超時處理。</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，由某參賽隊正常搶答。</p><p>　　[2] 音響叫（響1S）+某臺燈亮+總臺燈亮，某參賽隊違規(guī)。</p><p>　　[3] 音響叫（響1S）+裁判臺燈亮，無人搶答或答題超時。</p><p>　?。?）在某個題結(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用單片機和PLC分別做系統(tǒng)的比較</p><p>　　所謂單片機系統(tǒng)就是采用目前市場上的單片機CPU及其它外圍芯片，根據(jù)不同系統(tǒng)設(shè)計電路板，最終設(shè)計成一臺簡易的計算機系統(tǒng)，并在此基礎(chǔ)上設(shè)計程序以達(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>　　單片機的可靠性：由于目前國內(nèi)市場上的單片機芯片的品質(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，因為任

23、一元件的參數(shù)偏離設(shè)計要求都會引起系統(tǒng)的不穩(wěn)定。另外，單片機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，加上壓片機的變頻調(diào)速對電源的干擾很大，因此，更可能引起單片機系統(tǒng)的不穩(wěn)定。</p><p>　　單片機的可擴展性：由于單片機的線路是根據(jù)一定的功能要求特別設(shè)計的，所以要增加一個功能就要重新設(shè)計線路，而且對應(yīng)的程序都要重新設(shè)計。這樣對于增加功能的開發(fā)成本和周期都會增加。<

24、;/p><p>　　單片機的可維護性：一旦單片機系統(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)單片機系統(tǒng)的操作均采用自設(shè)計的鍵盤，設(shè)定數(shù)據(jù)用撥碼開關(guān)，顯示用LED，整個面板顯得繁鎖，而且為了減少操作鍵，設(shè)計時往往一鍵多用，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，這樣排除故障的時間相對較長?？傊?，這樣的人機對話不夠友善。</p><p>　　特點：不可靠，價格便宜。</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)計程序以達(dá)到所設(shè)計的功能。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：進口PLC采用的CPU都是生產(chǎn)廠家專門設(shè)計的工業(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)驗而特別設(shè)計的，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的可擴展性：要增加一個功能只要增加相應(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的可維護性：PLC本身有很強的自診斷功能，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，人機界面，全屏顯示，上面設(shè)計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：價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</p><p><b>　　3.1控制特點分析&

29、lt;/b></p><p>　　3.2 PLC機型的選擇步驟與原則</p><p>　　PLC機型的選擇PLC機型選擇的基本原則是在滿足功能要求及保證可靠、維護方便的前提下，力爭最佳的性能價格比。選擇時主要考慮以下幾點：(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I／O點的平均價格比模塊式的便宜，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的功能擴展靈活方便,在I／O點數(shù)、輸入點數(shù)與輸出點數(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具有邏輯運算、定時、計數(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） 一個常開觸點與左母線連接的指令，每一個以常開觸點開始的邏輯行都用此指令。</p><p>　?。?/p>

33、2）LDI（取反指令） 一個常閉觸點與左母線連接指令，每一個以常閉觸點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的上升沿檢測指令，僅在指定位元件的上升沿（由OFF→ON）時接通一個掃描周期。</p><p>　　（4）LDF（取下降沿指令） 與左母線連接的常閉觸點的下降沿檢測指令。</p><p>　?。?）O

34、UT（輸出指令） 對線圈進行驅(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，也可與ANB、ORB指令配合實現(xiàn)塊邏輯運算；</p&g

35、t;<p>　　2）LDP、LDF指令僅在對應(yīng)元件有效時維持一個掃描周期的接通。圖3-15中，當(dāng)M1有一個下降沿時，則Y3只有一個掃描周期為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)），對于定時器和計數(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觸點串聯(lián)指令（AND/ANI/ANDP/ANDF）</p><p>　?。?）AND（與指令）  一個常開觸點串聯(lián)連接指令，完成邏輯“與”運算。</p><p>　?。?）ANI（與反指令）  一個常閉觸點串聯(lián)連接指令，完成邏輯“與非”運算。</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>　　觸點串聯(lián)指令的使用如圖2所示。</p><p><b>　　圖2</b></p><p>　　觸點串聯(lián)指令的使用說明：</p><p>　　1）AND、AN

38、I、ANDP、ANDF都指是單個觸點串聯(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觸點并聯(lián)指令（OR/ORI/ORP/ORF）

39、</p><p>　?。?）OR（或指令） 用于單個常開觸點的并聯(lián)，實現(xiàn)邏輯“或”運算。</p><p>　?。?）ORI（或非指令） 用于單個常閉觸點的并聯(lián)，實現(xiàn)邏輯“或非”運算。</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、　　觸點并聯(lián)指令的使用如圖3所示。</p><p>　　圖3 觸點并聯(lián)指令的使用</p><p>　　觸點并聯(lián)指令的使用說明：</p><p>　　1）OR、ORI、ORP、ORF指令都是指單個觸點的并聯(lián)，并聯(lián)觸點的左端接到LD、LDI、LDP或LPF處，右端與前一條指令對應(yīng)觸點的右端相連。觸點并聯(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） 用于兩個或兩個以上的觸點串聯(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）幾個串聯(lián)電路塊并聯(lián)連接時，每個串聯(lián)電路塊開始時應(yīng)該用LD或LDI指令；</p><p>　　2）有多個電路塊并聯(lián)回路，如對每個電路塊使用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>　?。?）ANB（塊與指令） 用于兩個或兩個以上觸點并聯(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，并聯(lián)電路塊的開始均

44、用LD或LDI指令；</p><p>　　2）多個并聯(lián)回路塊連接按順序和前面的回路串聯(lián)時，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>　?。?）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>　　（2）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，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，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)位積算定時器和計數(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>　　（1）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，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，常數(shù)K100會自動轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)。當(dāng)X0為OFF時，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位運算時占5個程序步，32位運算時則占9個程序步。</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)（二進制）自動轉(zhuǎn)換成4位BCD碼，再進行移位傳送，傳送后的目標(biāo)操作數(shù)元件的BCD碼自動轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)。如圖2所示，當(dāng)X1為ON時，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位運算，占11個程序步。</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，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)換為二進制數(shù)。</p><p>　　2）16位運算占5個程序步，32位運算占9個程序步。</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個元件中，傳送后n個元件中的數(shù)據(jù)完全相同。如圖5所示，當(dāng)X0為ON時，把K0傳送到D0～D9中。</p><p>　　圖5  多點傳送指令應(yīng)用</p><p>　　使用多點傳送指令FMOV時應(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是表示十進制整數(shù)的符號，主要用

57、來指定定時器或計數(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用十進制表示為K20，用十六進制則表示為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)（接通時為“1”，斷開時為“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)，所以其觸點的使用次數(shù)不限。</p><p>　　FX系列PLC的輸入繼電器以八進制進行編號，F(xiàn)X2N輸入

59、繼電器的編號范圍為X000~X267（184點）。注意，基本單元輸入繼電器的編號是固定的，擴展單元和擴展模塊是按與基本單元最靠近開始，順序進行編號。例如：基本單元FX2N-64M的輸入繼電器編號為X000~X037（32點），如果接有擴展單元或擴展模塊，則擴展的輸入繼電器從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>　　每個輸出繼電器在輸出單元中都對應(yīng)有維一一個常開硬觸點，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，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制編號其中FX2N編號范圍為Y000~Y267（184點）。與輸入繼電器一樣，基本單元的輸出繼電器編號是固定的，擴展單元和擴展模塊的編號也是按與基本單元最靠近開始，順序進行編號。</p><p>　　在實際使用中，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驅(qū)動。輔助繼電器的常開與常閉觸點在PLC內(nèi)部編程時可無限次使用。</p><p>　　輔助繼電器采用M與

63、十進制數(shù)共同組成編號（只有輸入輸出繼電器才用八進制數(shù)）。</p><p>　　1．通用輔助繼電器（M0～M499）</p><p>　　FX2N系列共有500點通用輔助繼電器。通用輔助繼電器在PLC運行時，如果電源突然斷電，則全部線圈均OFF。當(dāng)電源再次接通時，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)，它們沒有斷電保護功能。通用輔助繼電器常在邏輯運算中作為輔助運算、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功能，即能記憶電源中斷瞬時的狀態(tài)，并在重新通電后再現(xiàn)其狀態(tài)。它之所以能在電

65、源斷電時保持其原有的狀態(tài)，是因為電源中斷時用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>　　小車的正反向運動中，用M600、M601控制輸

66、出繼電器驅(qū)動小車運動。X1、X0為限位輸入信號。運行的過程是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)原方向運動。若不用斷電保護輔助繼電器當(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個特殊輔助繼電器，可分成觸點型和線圈型兩大類</p><p>　?。?）觸點型  其線圈由PLC自動驅(qū)動，用戶只可使用其觸點。例如：</p&g

68、t;<p>　　M8000：運行監(jiān)視器（在PLC運行中接通），M8001與M8000相反邏輯。</p><p>　　M8002：初始脈沖（僅在運行開始時瞬間接通），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>　　（2）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，它與后述的步進順控指令STL配合應(yīng)用。<

71、;/p><p>　　如圖3-6所示，我們用機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，機械手下降，到下降限位X1開始夾緊工件，加緊到位信號X2為ON時，機械手上升到上限X3則停止。整個過程可分為三步，每一步都用一個狀態(tài)器S20、S21、S22記錄。每個狀態(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；回零狀態(tài)器S10～S19共10點；通用狀態(tài)器S20～S499共480點；具有狀態(tài)斷電保持的狀態(tài)器有S500～S899，共400點；供報警用的狀態(tài)器（可用作外部故障診斷輸出）S9

73、00～S999共100點。</p><p>　　在使用用狀態(tài)器時應(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；</p><p>　　2）狀態(tài)器不與步進順控指令STL配合使用時，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中的定時器（T）</p><p>　　相當(dāng)于繼電器控制系統(tǒng)中的通電型時間繼電器。它可以提供無限對常開常閉延時觸點。定時器中有一個設(shè)定值寄存器（一個字長），一個當(dāng)前值寄存器（一個字長）和一個用來存儲其輸出觸點的映象寄存器（一個二進制位），這三個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系列中定時器

75、時可分為通用定時器、積算定時器二種。它們是通過對一定周期的時鐘脈沖的進行累計而實現(xiàn)定時的，時鐘脈沖有周期為1ms、10ms、100ms三種，當(dāng)所計數(shù)達(dá)到設(shè)定值時觸點動作。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．通用定時器</b></p><p>　　通用定時器的特點是不具備斷電的保持功能，即當(dāng)輸入電路斷開或停電時定時器復(fù)位。通用定

76、時器有100ms和10ms通用定時器兩種。</p><p>　?。?）100ms通用定時器（T0～T199）  共200點，其中T192～T199為子程序和中斷服務(wù)程序?qū)Ｓ枚〞r器。這類定時器是對100ms時鐘累積計數(shù)，設(shè)定值為1～32767，所以其定時范圍為0.1～3276.7s。</p><p>　　（2）10ms通用定時器（T200～T245）  

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

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

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

80、><p>　　以下舉例說明積算定時器的工作原理。如圖2所示，當(dāng)X0接通時，T253當(dāng)前值計數(shù)數(shù)器開始累積100ms的時鐘脈沖的個數(shù)。當(dāng)X0經(jīng)t0后斷開，而T253尚未計數(shù)到設(shè)定值K345，其計數(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時間，當(dāng)前值達(dá)到K345時，定時器的觸點動作。累積的時間為t0+t1=0.1×345=34.5s。當(dāng)復(fù)位輸入X1接通時，定時器才復(fù)位，當(dāng)前值變

81、為0，觸點也跟隨復(fù)位。</p><p>　　圖2  積算定時器工作原理</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)生一個掃描周期的脈沖輸出。</p><p>　?。?）PLF（下降沿微分指令） 在輸入信號下降沿產(chǎn)生一個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，僅在驅(qū)動輸入為ON后的

84、一個掃描周期內(nèi)目標(biāo)元件ON，如圖3-21所示，M0僅在X0的常開觸點由斷到通時的一個掃描周期內(nèi)為ON；使用PLF指令時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，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存入進位標(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

86、位的循環(huán)右移位指令(D) RCR(P)</p><p>　　帶進位的循環(huán)左移位指令和(D) RCL(P)</p><p>　　2．帶進位的循環(huán)移位指令</p><p>　　帶進位的循環(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，各位數(shù)據(jù)連同進位（M8022）向右（或向左）循環(huán)移動n位，如圖2所示。<

87、;/p><p>　　圖2 帶進位右、左循環(huán)移位指令的使用 </p><p>　　使用ROR/ROL/RCR/RCL指令時應(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）時有效。</p><p>　　2）16位指令占5個程序步，32位指令

88、占9個程序步。</p><p>　　3）用連續(xù)指令執(zhí)行時，循環(huán)移位操作每個周期執(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?。?、Ｍ、

90、Ｓ。</p><p>　　2）只有１６位操作，占９個程序步。</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個字右移或左移n2個字。</p><p>　　使用字右移和字左移指令時應(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，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，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，同時進位標(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，D2中的數(shù)據(jù)送到D20，同時指針D1的值減1，D3～D9的數(shù)據(jù)向右移一個字，數(shù)據(jù)總是從D2讀出，指針D1為0時，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位運算，占7個程序步。</p><p>　　3.5 PLC與七段LED顯示器連接設(shè)計</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段有的另加一個小數(shù)點，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，因為不同類型的數(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，時鐘，車站，家電等場合。選用時要注意產(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7段兩位帶小數(shù)點 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)一個字母表示 DP是小數(shù)點.</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)動是指每個數(shù)碼管的每一個段碼都由一個單片機的I/O埠進行驅(qū)動，或者使用如BCD碼二-十進位*器*進行驅(qū)動。靜態(tài)驅(qū)動的優(yōu)點是編程簡單，顯示亮度高，缺點是占用I/O埠多，如驅(qū)動5個數(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89S51單片機可用的I/O埠才32個呢。故實際應(yīng)用時必須增加*驅(qū)動器進行驅(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，位元選通由各自獨立的I/O線控制，當(dāng)單片機輸出字形碼時，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個數(shù)碼管會顯示出字形，取決于單片機對位

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>　　透過分時輪流控制各個LED數(shù)碼管的COM端，就使各個數(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)，盡管實際上各位數(shù)碼管并非同時點亮，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</b></p><p>　　4. 輸入和輸出點分配表<

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

104、四個選手HL4 Y4報警指示燈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)輸入點分配表 表2 搶答器系統(tǒng)輸出點分配表</p><p>　　由此可見需要按鈕5個，指示燈7個。 </p><p>　　3.2.2 P

105、LC接線圖</p><p>　　4.2根據(jù)控制要求進行梯形圖設(shè)計</p><p><b>　　1開關(guān)</b></p><p>　　每個人的按鈕與plc內(nèi)部的對應(yīng)</p><p><b>　　2線圈 </b></p><p>　　每個人所對應(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)暫時代替現(xiàn)場輸入信號，以手動方式逐一對PLC輸入端子進行檢查、驗證，PLC輸入端子的指示燈點亮，表示正常;反之，應(yīng)檢查接線或者是I/O點壞。</p><p>　

108、　我們可以編寫一個小程序，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亮，表示正常。反之，應(yīng)檢查接線或者是I/O點壞。</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，運行PLC進行調(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)保持足夠長的運行時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。一般分以下幾步進行:</p>

110、;<p>　?。?） 對每一個現(xiàn)場信號和控制量做單獨測試;</p><p>　　（2） 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>　　（4） 帶設(shè)備調(diào)試;</p><p><b>　?。?） 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，只要我們運用恰當(dāng)，PLC技術(shù)能實

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算機搞知識競賽，經(jīng)過調(diào)查，利用搶答器競賽軟件辦一次類似電視