项目四计数器和边沿触点应用训练

*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,PLC,应用技术项目教程,邢贵宁,2009年9月,项目四 计数器和边沿触点应用训练,在生产实践中，还会经常会遇到需要计数的自动控制，比如生产流水线统计产品数量、装入包装箱的产品数量等等。凡是需要计数控制的程序，都要用到计数器。,FX,系列,PLC,的计数器用,C,表示,分为加计数器和加/减计数器两种，每种又分为通用型和积算型两类。,计数器统计其线圈加电的次数，线圈加电次数到达所设定的计数值，计数器吸合。计数器的计数值为常数,K,值。,FX2n,系列,PLC,的,C0C99,是通用加计数器，共,100,个。放置计时器线圈时，要同时注明元件,标号和常数,K,值，如“,C5 K50,”,表示计数,50,次的计数器。,通用加计数器动作要点：加电计次，到次吸合并保持，失电不释放，要用,RST,或,ZRST,指令强制释放清零。,认识,RST,和,ZRST,指令,RST(Reset),和,ZRST(Zone Reset),都是强制吸合的继电器释放复位的指令。,RST,称作复位指令，一次只能使一个继电器复位，如执行“,RST Y10”,指令，会使,Y10,继电器释放。,ZRST,称作区间复位指令，一次可以使指定的、连续的多个继电器复位，如“,ZRST Y11 Y17”,会使,Y11-Y17,共七个继电器强制释放。,计数器吸合后具有自保持功能，因此计数器不必、也不得设自锁。,任务一 计数亮灯控制程序训练,任务现场条件和,PLC,接线，如图4-1，详见仿真软件,D-3,界面。,任务要求：点动,PB2,五次，使红灯亮灯，点动,PB1,灭灯。,任务分析：这是一个计数控制，可由“,C0 K5”,计数器统计,X21,的闭合次数，计数到达5次，,C0,吸合并保持，再由,C0,常开触点驱动,Y0,线圈，控制红灯。由,X20,常开触点控制发出“,RST C0”,指令，使,C0,释放清零，红灯熄灭。,上机实做:,编写计数亮灯控制梯形图程序并运行调试,根据任务分析，编制梯形图及简要注释见图4-2。,计数控制,计数器,复位,红灯,在仿真软件,D-3,界面下，输入梯形图，转换、写入程序，调试运行。,语句表程序如下：,步序 指令 操作数,0,LD X21,1 OUT C0 K5,4 LD C0,5 OUT Y0,6 LD X20,7 RST C0,9 END,程序简要分析,：,计数：计数器“,C0 K5”,统计,X21,通断次数，到达五次，,C0,吸合并保持。,点亮红灯：,C0,吸合其常开触点闭合，,Y0,吸合，红灯点亮。,计数器释放清零及灭灯：闭合,X20，,发出“,RST C0”,指令，强制,C0,释放清零，其常开触点分断，,Y0,释放，红灯熄灭。,1.图4-2中，如果不设复位指令，运行程序时，按下,PB2,五次，,Y0,接通后，计数器,C0,不能复位就不能再次计数，同时，系统也不能停止工作。,2.图4-2中，,Y0,继电器没有设置自锁，它能长期吸合，因为计数器,C0,达到它的设定值后，线圈通电，常开触点闭合，只要不执行复位指令，其常开触点就会一直闭合，故不用给,Y0,继电器设置自锁。,计数器的设定值为“,K0”,和“,K1”,含义相同，即在第一次计数时，其输出触点动作。,任务二 单键控三灯运行训练,任务现场条件和,PLC,接线与任务一相同，如图4-1，详见仿真软件,D-3,界面。,任务要求：按一下控制按钮,PB1，,绿灯亮；按第二下，绿灯和黄灯两个灯亮；按第三下，绿灯、黄灯和红灯三灯全亮；按第四下，三灯灭；按第五下，绿灯亮，依次循环。,任务分析：设“,C1 K1”、“C2 K2”、“C3 K3”,和“,C4 K4”,四个计数器，分别统计,X20,的闭合次数。由,C1,常开触点驱动,Y2,线圈，控制绿灯；由,C2,常开触点驱动,Y1,线圈，控制黄灯；由,C3,常开触点驱动,Y0,线圈，控制红灯；由,C4,常开触点控制“,ZRST C1 C4”,指令，使,C1C4,释放复位。,X20,再次闭合，进入循环。,上机实做:,编写计数亮灯控制梯形图程序并运行调试,。,根据任务分析，编制梯形图及简要注释见图4-5。,1次计数器,2次计数器,3次计数器,4次计数器,绿灯,黄灯,红灯,区间复位,图4-5 梯形图,语句表程序如下：,步序 指令 操作数,0,LD X20,1 OUT C1 K1,4 OUT C2 K2,7 OUT C3 K3,10 OUT C4 K4,13 LD C1,14 OUT Y2,15 LD C2,16 OUT Y1,17 LD C3,18 OUT Y0,19 LD C4,20 ZRST C1 C4,25 END,程序简要分析,：,分别计数：,C1、C2、C3,和,C4，,分别统计,X20,的通断次数。,点亮绿灯：,X20,闭合一次，,C1,吸合并保持，其常开触点闭合，,Y2,吸合，绿灯点亮。,点亮黄灯：,X20,闭合二次，,C2,吸合并保持，其常开触点闭合，,Y1,吸合，黄灯点亮。,点亮红灯：,Y0,吸合，红灯点亮。,全部灭灯及计数器释放清零：,X20,闭合三次，,C3,吸合并保持，其常开触点闭合，发出“,ZRST C1 C4”,指令，,C1C3,三个计时器全部释放清零，各自的常开触点分断，,Y2Y0,释放，三灯全灭；,C4,计数器也释放清零，以备下次工作。,图4-5中，,通过区间复位指令将所有计数器,C1、C2、C3,和,C4,全部复位清零。,想一想:,如果要求红、黄、绿灯瞬间闪亮，请试编程实现？,任务三,计数循环控制训练,任务现场条件和,PLC,接线与任务一相同，如图4-1，详见仿真软件,D-3,界面。,任务要求：项目三之任务四，是交通信号灯控制，要求点动,PB2,启动程序后，红灯亮5,s,后熄灭绿灯亮，绿灯亮5,s,后熄灭黄灯亮，黄灯亮2,s,后红灯再亮，三灯如此循环。点动,PB1,三灯全灭，停止工作。在原任务基础上增加“循环亮灯3次后，自动停机”的控制要求。,任务分析：,1.循环亮灯：与项目三之任务四的控制方法相同，控制程序参见图3-8。,2.计数控制：设置一个计数3次的计数器，其常闭触点与,Y0,线圈串联，起计数停机作用。这里的关键是，用计数器统计哪个部件的通断次数。黄灯熄灭标志着一次循环结束，而控制黄灯熄灭的是定时器,T2，,所以在此统计,T2,常开触点的闭合次数。,上机实做:,编写交通信号灯控制梯形图程序并运行调试,。,根据任务分析，编制梯形图及简要注释见图4-6。,图4-6 梯形图,延时分断,绿灯,延时分断,红灯,延时分断,黄灯,延时接通,延时接通,延时接通循环,计数分断,计数器,计数器清零,启动清零,在仿真软件,B-4,界面下，输入梯形图，转换、写入程序，调试运行。,语句表程序如下：,步序 指令 操作数,0,LD X21,1 OR Y0,2 OR T2,3 ANI X20,4 ANI T0,5 ANI C0,6 OUT Y0,7 OUT T0 K50,10 LD T0,11 OR Y2,12 ANI X20,13 ANI T1,14 OUT Y2,15 OUT T1 K50,18 LD T1,19 OR Y1,20 ANI X20,21 ANI T2,OUT Y1,23 OUT T2 K20,26 LD T2,27 OUT C0 K3,30,LD X21,RST C0,33 END,程序简要分析,交通信号灯控制部分的程序分析，见项目三之任务四的程序分析。,计数：图4-4中，,C0,计数器统计,T2,常开触点的闭合次数，反映黄灯(,Y1),的熄灭次数。,计时停止：,C0,计数至3次吸合，与,Y0,线圈串联的,C0,常闭触点分断，使,Y0,释放解锁，设备停机。,计数器释放清零：开机时,X21,闭合，发出“,RST CO”,指令，实现开机计数器清零。,议一议:,图4-6中，只在,Y0,线圈前串联,C0,常闭触点，这样能使整个设备停机么？为什么？,图4-6中，只在,Y0,线圈前串联,C0,常闭触点，这样也能使整个设备停机，但是当系统出现故障时不能实现及时停机。,想一想:,用计数器实现单按钮控制电动机的运行，请试编程实现？,任务四 计数运料控制训练,任务现场条件和,PLC,接线，如图4-7，详见仿真软件,B-4,界面。,任务要求：项目二之任务八，是自动供料运料控制，要求点动,PB2(X21)，,设备开始运行，绿灯亮，机器人供料，输送带向右送料，工件经过右端光电传感器时，黄灯亮，蜂鸣器响，自动重复供料送料。点动,PB1(X20),停机，红灯亮。在原任务基础上增加“运料5件后后，自动停机”的控制要求。,任务分析：,1.自动供料运料控制：与项目二之任务八的控制方法相同，控制程序参见图2-23。,2.计数控制：设置一个计数5次的计数器,C0，,统计,X3,常开触点的闭合次数，即统计了运送工件的数量。,C0,计满5次，其常闭触点分断，控制设备停机。,3.计数器清零：控制系统启动对计数器清零。,上机实做:,编写计数运料控制梯形图程序并运行调试,。,根据任务分析，编制梯形图及简要注释见图4-8。,图4-8 梯形图,机器人复位,机器人,输送带,绿灯,黄灯,蜂鸣器,红灯,光电传感器,计数器,计数停机,计数器清零,启动清零,在仿真软件,B-4,界面下，输入梯形图，转换、写入程序，调试运行。,语句表程序如下,：,步序 指令 操作数,0,LD X21,1 OR Y1,2 ANI X20,3 ANI C0,4 OUT Y1,5 OUT Y6,6 AND X0,7 OUT Y0,8 LD X3,9 OUT Y7,10 OUT Y3,11 OUT C0 K5,14 LDI Y1,15 OUT Y5,16 LD X21,17 RST C0,20 END,程序要点分析,供料运料控制部分的程序分析，见项目二之任务八的程序分析。,计数：图4-8中，,C0,计数器统计,X3,常开触点的闭合次数，反映运料数量。,计时停止：,C0,计数至5次吸合，与,Y0,线圈串联的,C0,常闭触点分断，使,Y0,释放解锁，设备停机。,计数器释放清零：开机时,X21,闭合，发出“,RST CO”,指令，实现开机计数器清零。,议一议:,图4-8程序，控制设备运行，运料到第5个，设备停机，最后一个工件是停留在输送带末端，还是掉落地面？黄灯和蜂鸣器是否停止？,若想最后一个工件能够掉落地面、黄灯和蜂鸣器停止后，设备再停机，可采取什么措施？,图4-8程序，控制设备运行，运料到第5个，设备停机，最后一个工件停留在输送带末端，黄灯和蜂鸣器一直工作。,若想最后一个工件能够掉落地面、黄灯和蜂鸣器停止后，设备再停机，可采取以下措施。,想一想:,计数器和定时器有什么区别？计数器能否实现时间的延时？,使用计数器完成三台电动机的顺序启动，请示编程实现？,计数器是实现计数的软元件，定时器是实现定时的软元件，相当于继电器控制系统中的时间继电器。计数器能实现时间的延时。例如项目三中任务六中的想一想，可以使用计数器对定时器进行扩展实现24,h,的长时间定时。梯形图程序如下图所示。,使用计数器完成三台电动机的顺序启动，同本项目中的任务二。梯形图可参考图4-5,任务五 计数运料控制训练,前述任务四所做程序，最后一个工件会停留于输送带末端。针对现场工艺条件，将光电传感器,X3,的位置，向右下方移动，使最后一个工件掉落地面、黄灯和蜂鸣器停止，这是从现场硬件方面可采取的措施。如果硬件改动困难，能否在,PLC,软件程序方面采取措施呢？这就要用到“边沿触点”。,认识边沿触点,PLC,软元件的常开和常闭触点，动作方式和硬件继电器相同，可将它们称作常规触点，它们反映一个动作的持续过程。而边沿触点则反映一个动作的开始和结束，,PLC,软元件具有这种特殊触点。,边沿触点在继电器吸合或者释放“瞬间”有效，也称之为脉冲触点。边沿触点只有常开，没有常闭。常规触点的有效时段与边沿触点有效瞬间如图4-9所示。,从脉冲波形图来看，继电器吸合，其常开触点闭合瞬间，会产生上升沿，仅上升沿有效的触点称为上升沿触点。,继电器释放，其常开触点分断瞬间，会产生下降沿，仅下降沿有效的触点称为下降沿触点。,边沿触点图形符号见图4-10。,在三个常开触点连接指令,LD、AND,和,OR,后加“,P(Pulse)”,即为上升沿触点连接指令；后加“,F(Fall)”,即为下降沿触点连接指令。,任务现场条件和,PLC,与任务四，如图4-7，详见仿真软件,B-4,界面。,任务要求：与任务四的主要要求相同，但是还要求计数停机时，最后一个工件掉落地面、黄灯和蜂鸣器停止。,任务分析：,将图4-8梯形图中的,C0,计数器改由,X3,下降沿触点驱动，工件后端扫过,X3,位置以后，其下降沿触点瞬间通断，,C0,将统计离开输送带的工件的数量，那么计数停机时，最后一个工件会掉落于地面、黄灯和蜂鸣器停止。,上机实做:,编写计数运料控制梯形图程序并运行调试,根据任务分析，编制梯形图及简要注释见图4-11。,图4-11 梯形图,机器人复位,机器人,输送带,绿灯,黄灯,蜂鸣器,红灯,光电传感器,计数器,计数停机,计数器清零,启动清零,下降沿触点,在仿真软件,B-4,界面下，输入梯形图，转换、写入程序，调试运行。,语句表程序如下：,步序 指令 操作数,0,LD X21,1 OR Y1,2 ANI X20,3 ANI C0,4 OUT Y1,5 OUT Y6,6 AND X0,7 OUT Y0,8 LD X3,9 OUT Y7,10 OUT Y3,LDF X3,13,OUT C0 K5,16 LDI Y1,17 OUT Y5,18 LD X21,19 RST C0,21 END,议一议:,图4-11梯形图程序，,C0,线圈是由,X3,下降沿触点驱动，而,Y7,和,Y3,线圈却由,X3,常开触点驱动，这是为什么？二者有何不同？,图4-11梯形图程序，,C0,线圈是由,X3,下降沿触点驱动，保证了工件通过光电传感器,X3,后，计数器,C0,才计数一次。而,Y7,和,Y3,线圈却由,X3,常开触点驱动，保证了工件通过光电传感器,X3,的整个过程都工作。,想一想:,1.本任务中计数器,C0,受常开触点,X3,的下降沿控制，任务四中的计数器,C0,则受常开触点,X3,控制，二者有何区别？,2.有一个指示灯，控制要求：按下启动按钮后，亮5,s，,灭5,s，,重复6次后停止工作。请试编程实现？,1.本任务中计数器,C0,受常开触点,X3,的下降沿控制，保证了工件在离开光电传感器,X0,的瞬间计数器才会计数一次，这样传送5个工件时，工件落在地上以后系统才停止工作。而任务四中的计数器,C0,则受常开触点,X3,控制，这样，工件只要一到达光电传感器,X0,处，计数器,C0,就计数一次，当传送到第5个工件时，工件会停止在光电传感器,X0,处，系统就停止工作了。,2.有一个指示灯，控制要求：按下启动按钮后，亮5,s，,灭5,s，,重复6次后停止工作。请试编程实现？,梯形图如下所示：,任务六 计数装箱控制训练,任务现场条件和,PLC,接线，如图4-12，详见仿真软件,E-5,界面。,任务要求：点动,PB2，,机器人把纸箱搬上输送带，输送带正转；纸箱到达装箱处停止，装3个水果，运到托盘。自动重复装箱输送。点动,PB1，,停止工作。,任务分析：,1.,机器人首次供箱：机器人是点动运行方式，系统启动时，由,X21,常开触点驱动,Y0，,供给纸箱。,2.输送带前次运行：系统启动时，由,X21,常开触点驱动,Y1,并自锁，输送带连续正转。纸箱到达装箱处(,X1)，,由,X1,常闭触点分断,Y0，,输送带,停止。,3.,装箱：,X1,常开触点串联,C0,常闭触点，驱动,Y2,供果。,4.装箱计数：设置计数器“,C0 K5”,线圈，统计“桔子已供给传感器”,X2,下降沿触点的通断次数，,C0,计满5次吸合，其常闭触点分断，停止供果。,5.输送带再次运行：,C0,计满5次吸合，其常开触点闭合，驱动,Y1，,输送带再次运行。,6.计数器清零：由末端光电传感器所接,X5,的常开触点控制计数器,C0,清零。,7.,机器人重复供箱：由末端光电传感器所接,X5,的常开触点驱动,Y0，,重复供给纸箱。,上机实做:,编写计数运料控制梯形图程序并运行调试,根据任务分析，编制梯形图及简要注释见图4-13。,在仿真软件,E-5,界面下，输入梯形图，转换、写入程序，调试运行。,请参照任务分析、程序梯形图、动作效果和任务四的程序分析，自行进行本任务的程序分析,装箱处,机器人,输送带,末端,果箱供果,计数器,重复供箱,计数器清零,重启输送带,下降沿触点,启动供箱,装果3个分断,装箱处,图4-13 梯形图,语句表程序如下：,步序 指令 操作数,0,LD X21,1 OR X5,2 OUT Y0,3 LD X21,4 OR Y1,5 ANI X1,6 OR C0,7 ANI X20,8 OUT Y1,9 LD X1,10 ANI C0,11,OUT Y2,12 LDF X2,14 OUT C0 K3,17 LD X21,18 RST C0,20 END,议一议:,1.图4-13梯形图程序，,C0,线圈由,X2,下降沿触点驱动，改为,X2,常开触点驱动可以么？请仿真运行，观察运行效果。,2.若在原任务要求的基础上，增加“每次装箱运输6箱，设备自动停止”的要求，应该怎样编制程序？,1.图4-13梯形图程序，,C0,线圈由,X2,下降沿触点驱动，改为,X2,常开触点驱动,第三个水果刚刚供给还没到纸箱，纸箱就被传送带带走了。,2.,想一想:,利用定时器和计数器设计30天定时的程序？,梯形图如下所示：,任务七 自动门综合控制训练,任务现场条件和,PLC,接线，如图4-14，详见仿真软件,F-1,界面。,任务要求：,1.,大门关闭在最低点待机时，“停止中”亮灯；,2.,车辆行驶进入“入口传感器,X1”，,大门自动升起，“停止中”灭灯，“动作中”亮灯；,3.,大门升至最高点，自动停止，“动作中”灭灯，“打开中”亮灯；,4.,车辆行驶离开“出口传感器,X3”，,大门自动下降，“打开中”灭灯，“动作中”亮灯；,5.,大门降至最低点，自动停止，“动作中”灭灯，“停止中”亮灯；,6.,大门升降动作中和升起后，门灯以及“门灯指示灯”亮灯；,7.,如果车辆进入,X1,后，10,s,没能离开,X3，,则发出催促离开蜂鸣音；,8.,可以手动升降大门。,上机实做:,编写自动门综合控制梯形图程序并运行调试,根据任务分析，编制梯形图及简要注释见图4-15。,图4-15 梯形图,停止中,门灯,上限位,门上升,门灯指示,互锁,门下降,动作中,下限位,互锁,下限位,打开中,定时器,蜂鸣器,入口传感器,手动开门,出口传感器,手动关门,上限位,自锁,自锁,语句表程序如下：,步序 指令 操作数,0,LD X0,1 OUT Y10,2 LD X2,3 OR X10,4 OR Y0,5 ANI X1,6 ANI Y1,7 OUT Y0,8 LD Y0,9 OR Y1,10 OUT Y11,11,LD X1,12 OUT Y13,13 OUT T0 K100,16 LD T0,17 OUT Y7,18 LD Y0,19 OR Y1,20 OR X1,21 OUT Y6,OUT Y12,23,LDF X3,26,OR X11,27 OR Y1,28 ANI X0,29 ANI Y0,28 OUT Y1,30 END,程序要点分析,“停止中”指示灯：由下限传感器,X0,的常开触点控制,只要大门是关闭状态，,X0,常开触点就会闭合，驱动,Y10,吸合，“停止中”亮灯。,大门上升：车辆进入入口传感器，或者手动大门上升，,X2,或,X10,常开触点闭合，驱动,Y0,并自锁，大门升起。此时下限传感器,X0,的常开触点分断，,Y10,释放，“停止中”灭灯。,“动作中”指示灯：由,Y0,常开触点与,Y1,常开触点并联，驱动,Y11，,这样不论是大门上升,Y0,吸合，还是大门下降,Y1,吸合，“动作中”都会亮灯。,大门开启后停止：大门开启后，上限传感器,X1,的常闭触点分断，,Y0,释放解锁，,停止上升。,Y0,常开触点分断，,Y11,释放，“动作中”灭灯。,“打开中”指示灯和延时催促：大门升起后，上限传感器,X1,的常开触点闭合，驱动,Y13，“,打开中”亮灯。同步驱动10,s,定时器“,T0 K100”，,如果10,s,内大门没有下降，,T0,计时时间到吸合，其常开触点闭合，驱动,Y7，,发出催促音。,门灯和“门灯”指示灯：由,Y0,常开触点、,Y1,常开触点、,X1,常开触点并联，驱动,Y6,和,Y12，,这样不论是大门上升,Y0,吸合，还是大门下降,Y1,吸合，或是大门升至最高点,X1,吸合，门灯和“门灯”指示灯都会亮灯。,大门下降：车辆离开出口传感器，或者手动大门下降，,X3,下降沿触点或,X10,常开触点闭合，驱动,Y1,并自锁，大门下降。此时上限传感器,X1,的常开触点分断，,Y13,释放，“打开中”灭灯，,T0,终止计时。,大门开关闭停止：大门关闭后，下限传感器,X0,的常闭触点分断，,Y1,释放解锁，停止下降。,Y1,常开触点分断，,Y11,释放，“动作中”灭灯。下限传感器,X0,的常开触点闭合，驱动,Y10,吸合，“停止中”亮灯。,议一议:,图4-15梯形图程序，,Y1,线圈由,X3,下降沿触点驱动，改为,X3,常开触点驱动可以么？请仿真运行，观察运行效果。,图4-15梯形图程序，,Y1,线圈由,X3,下降沿触点驱动，若改为,X3,常开触点驱动，则汽车车头刚一进入，自动门就会下降，这样就不能保证，汽车车尾离开后，自动门才会下降。,想一想:,1.有两台电动机,M1,和,M2，,要求：,M1,启动后，经30,S,延时，,M2,自行启动；,M2,启动后，工作1,h，M1,和,M2,同时自动停止运转。请是编程实现？,2.某电动钻孔机的动负荷试验的控制要求:自动运行时，下降5,s,停2,s,上升5,s，,停2,s，,反复运行10次后发出声光报警信号，并停止运行。请试编程实现？,1.参考梯形图如下所示：,2.可在仿真软件,B-3,下进行仿真，,Y0、Y1,模拟上升输出、下降输出,Y20、Y21,模拟声光报警，,PB1,是启动按钮，,PB2,是停止按钮。参考梯形图如下所示：,本项目结束,谢谢使用,