- PLC应用技术(三菱FX2N系列)
- 周永坤
- 11108字
- 2025-02-17 18:16:50
任务二 用PLC实现三相异步电动机的点动与连续控制
任务目标
1.掌握PLC的基本逻辑指令及使用。
2.掌握梯形图的绘制原则,以及PLC的设计原则、步骤和方法。
3.初步进行三菱PLC的M ELSOFT编程软件的使用,学会FX2N系列PLC与计算机的连接和通信方法。
4.熟练按照控制要求设计PLC的输入/输出(I/O)地址分配表及接线图,熟练按照控制要求进行PLC梯形图程序及指令程序的设计。
任务描述
专业能力训练环节一
图2-1为我们已经学习过的三相异步电动机点动与连续控制电路。现采用PLC进行控制,要求如下:

图2-1 三相异步电动机点动与连续控制电路
(1)按照控制要求设计PLC的输入/输出(I/O)地址分配表。
(2)按照控制要求进行PLC的输入/输出(I/O)接线图的设计。
(3)按照控制要求进行PLC梯形图程序的设计。
(4)按照控制要求进行PLC指令程序的设计。
(5)程序调试正确后,笔试回答表2-3的核心问题,评分标准如表2-9所示。
表2-3 笔试回答核心问题(满分100分)

表2-9 专业能力训练环节二的评价标准

(6)工时:90分钟,每超时5分钟扣5分。
(7)配分:本任务满分为100分,比重40%。
分析图2-1所示电路工作原理,用PLC实现电动机点动与连续的控制要求,并在PLC学习机上用发光二极管模拟调试程序,即用发光二极管LED的亮灭情况代表主电路的接触器KM的分合动作情况。发光二极管模拟调试动作分合对照表如表2-1所示。
表2-1 发光二极管模拟调试动作分合对照

专业能力训练环节二
用PLC实现的三相异步电动机点动与连续控制电路的程序设计、调试及电气控制线路的安装。具体要求如下:
(1)要求采用PLC、低压电器、配线板、相关电工材料等实现三相异步电动机点动与连续控制电路的真实控制。
(2)按照控制线路的电动机功率的大小选择所需的电气元件,并填写表2-2。
表2-2 元件明细(购置计划或元器件借用情况)

(3)元件在配线板上布置要合理,元件布局如图2-2所示。安装要正确、牢固,配线要求紧固、美观,导线要入行线槽。

图2-2 用PLC实现三相异步电动机点动与连续控制电路布局
(4)正确使用电工工具和仪表。
(5)按钮盒不固定在配线板上,电源和电动机配线、按钮接线要接到端子排上,进出线槽的导线要有端子标号,引出端子要用别径压端子。
(6)进入实训场地要穿戴好劳保用品并进行安全文明操作。
(7)工时:60分钟,每超时5分钟扣5分。
(8)配分:本任务满分100分,比重40%。
(9)回答问题:已知图2-1的三相异步电动机M的型号为Y132S-4,规格为7.5kW、380V、15.2A、△ 接法、1440r/min。请选择图2-1所需的元件,将正确元件明细填入表2-2,并简要回答选择的依据。
职业核心能力训练环节
以小组为单位总结以上两个任务的实施经验,并回答教师提出的问题。经验汇报要求与任务一的职业核心能力训练环节的要求相同。
配分:本任务满分100分,比重20%。
专业能力拓展训练
用单按钮控制电动机的起停。如图2-3所示是三相异步电动机的连续控制电路图,是由SB1与SB2两个按钮分别控制电动机的启动与停止。下面我们利用PLC分别使用两个按钮与一个按钮来实现同一功能的电路控制,并完成表2-7的填写。

图2-3 电动机连续控制电路
表2-7 笔试回答核心问题

任务实施
一、训练器材
验电笔、尖嘴钳、斜口钳、剥线钳、螺钉旋具、万用表、兆欧表、钳形电流表、配线板、一套低压电器、PLC、连接导线、三相异步电动机与电缆、三相四线电源插头与电缆。
二、预习内容
1.预习PLC的选用原则、程序设计步骤、基本指令的应用及线路的连接。
2.复习组合开关、熔断器、交流接触器、热继电器、按钮、接线端子排等低压电器和配电导线的选用方法,并填写表2-2的元件明细表。
三、训练步骤
“专业能力训练环节一”训练步骤
明确“专业能力训练环节一”的要求后,各组成员在PLC学习机上进行点动与连续控制电路的模拟调试。程序设计及调试过程如下:
(1)按照控制要求设计PLC的输入/输出(I/O)地址分配表,并将合理的答案填入表2-3。
(2)按照控制要求进行PLC的输入/输出(I/O)接线图的设计,并将合理的答案填入表2-3。
(3)运行三菱PLC的M ELSOFT编程软件并进行程序的录入。
(4)根据表2-3已经设计好的PLC输入/输出(I/O)接线图进行PLC外围电路的连接。
(5)程序调试。
①在PLC学习机上接通PLC的工作电源与发光二极管的驱动电源。
②按下微型启动按钮SB1、SB2,观察发光二极管的亮灭情况是否符合点动与连续控制的功能要求。
③按下微型停止按钮SB3,观察发光二极管的亮灭情况是否符合停机控制要求。
④若不符合控制要求则进行程序的修改;若符合要求,则将正确的答案填入表2-3。
⑤进行程序调试即试车环节。此环节学生要注意以下几点:
a.在断开电源的情况下独自进行PLC外围电路的连接,如连接PLC的输入接口线,连接PLC的输出接口线。
b.检查熔断器的管状熔丝是否安装可靠,熔体的额定电流选择是否恰当。
c.程序调试完毕拆除PLC的外围电路时,必须断电进行。
(6)程序调试成功后按照正确的断电顺序与拆线顺序进行PLC外围线路的拆除,并整理好工位,填写好表2-3,对“专业能力训练环节一”进行评价后,简要小结本环节的训练经验并填入表2-4,进入“专业能力训练环节二”的能力训练。
表2-4 “专业能力训练环节一”经验小结

“专业能力训练环节二”训练步骤
(1)因本训练环节要求采用PLC、低压电器、配线板、相关电工材料等实现三相异步电动机点动连续运转的真实控制,PLC的输出控制对象由“专业能力训练环节一”的发光二极管变为驱动电压为交流220V的交流接触器,PLC的输入控制电器由微型按钮改为防护式三档按钮,热继电器也为真实的热继电器,因此,表2-3的相关信息需要做适当的修改,将修改的结果填入表2-5。
表2-5 修改结果

(2)将数据线可靠地连接在PLC与电脑的串口之间,将PLC的“L”与“N”端口连接到220V交流电源,将“专业能力训练环节一”中保存在电脑中的程序写入PLC。
(3)程序进行模拟调试无误后,将PLC安装在配线板上,电器布局如图2-2所示。
(4)元件在配线板上布置要合理,安装要正确紧固,配线要求美观。
(5)由PLC组成的控制电路及由接触器控制电动机的主电路全部安装完毕后,用万用表的电阻检测法进行控制线路安装正确性的自检。
(6)自检完毕后进行控制电路板的试车。
(7)进行试车环节要注意以下几点:
①独自进行通电所需的配线板外围电路的连接,如连接电源线、连接负载线及电动机,并注意正确的连接顺序,同时要做好熔断器保险丝的可靠安装。
②正确连接好试车所需的外围电路后,注意正确的通电试车步骤,并在实训指导教师的监护下进行试车。
③插上电源插头,合上组合开关QS,按下启动按钮SB2与制动按钮SB1后,注意观察各低压电器及电动机的动作情况,并仔细记录故障现象,以作为故障分析的依据。同时,及时回到各自工位独自进行故障排除训练,而后再次排故,直到试车成功为止。(注意,故障排除时间仍然属于120分钟内,超时按规定扣技能分)
④试车成功后按照正确的断电顺序与拆线顺序进行配线板外围线路的拆除,待实训指导教师对自己的“专业能力训练环节二”进行评价后,简要小结本环节的训练经验并填入表2-6,进入“职业核心能力训练环节”的能力训练。(回到工位后注意不要拆除电路)
表2-6 “专业能力训练环节二”经验小结

(8)实训指导教师对本任务实施情况进行评价。
“职业核心能力训练环节”训练步骤
职业核心能力的训练步骤与训练要求同任务一。
“专业能力拓展训练”训练步骤
训练步骤参照“专业能力训练环节一”训练步骤,重点填写表2-7。

任务评价
1.专业能力训练环节一的评价标准如表2-8所示。
表2-8 专业能力训练环节一的评价标准

2.专业能力训练环节二的评价标准如表2-9所示。
知识链接
一、FX2N系列内部资源
1.输入继电器X(X0~X177)
输入继电器是PLC用来接收用户设备发来的输入信号的元件。输入继电器与PLC的输入端相连。输入继电器的地址编号采用八进制。输入继电器的线圈由外部信号来驱动,不能在程序内部用指令来驱动。因此,输入继电器只有触点,没有线圈。
2.输出继电器Y(Y0~Y177)
输出继电器是PLC用来将输出信号传给负载的元件。输出继电器的外部输出触点接到PLC的输出端子上。输出继电器的地址编号采用八进制。外部信号无法直接驱动输出继电器,只能在程序内部用指令驱动。
3.辅助继电器M
辅助继电器可分为通用型、断电保持型和特殊辅助继电器三种。辅助继电器按十进制编号。
(1)通用辅助继电器M0~M 499(500点)。
特点:通用辅助继电器和输出继电器一样,在PLC电源断开后,其状态将变为O FF。当电源恢复后,除非因程序使其变为ON外,否则它仍保持OFF。
用途:中间继电器(逻辑运算的中间状态存储、信号类型的变换)。
(2)断电保持辅助继电器M 500~M 1023(524点)。
特点:在PLC电源断开后,断电保持辅助继电器具有保持断电前瞬间状态的功能,并在恢复供电后继续断电前的状态。断电保持是依靠PLC机内电池来实现的。
(3)特殊辅助继电器M8000~M 8255(256点)。
特点:特殊辅助继电器是具有某项特定功能的辅助继电器。
PLC内的特殊辅助继电器各自具有特定的功能:
①只能利用其触点的特殊辅助继电器,线圈由PLC自动驱动,用户只利用其触点。如:
M8000:运行监控用,PLC运行时M8000接通。
M 8002:仅在运行开始瞬间接通的初始脉冲特殊辅助继电器。
M8011~M8014:产生10ms、100ms、1s、1min时钟脉冲的特殊辅助继电器。
②可驱动线圈型特殊继电器,用于驱动线圈后PLC做特定动作:
M 8030:锂电池电压指示灯特殊继电器。
M8033:PLC停止时输出保持特殊辅助继电器。
M 8034:禁止全部输出特殊辅助继电器。
M 8039:定时扫描特殊辅助继电器。
二、FX2N系列PLC基本指令
(一)逻辑取和输出线圈指令LD、LDI、OU T
LD:取指令,用于常开触点与母线的连接指令。
LDI:取反指令,用于常闭触点与左母线连接。
OUT:线圈驱动指令,也叫输出指令。
LD、LDI、O U T指令的使用说明如表2-10和图2-4所示。
表2-10 LD、LDI、OUT指令的使用说明


图2-4 LD、LDI、OU T指令的使用说明
(二)触点串联指令AND、ANI
A ND:与指令,用于单个常开触点的串联,完成逻辑“与”运算。
ANI:与非指令,用于单个常闭触点的串联,完成逻辑“与非”运算。
AND、ANI指令的使用说明如表2-11和图2-5所示。
表2-11 AND、ANI指令的使用说明


图2-5 AND、ANI指令的使用说明
注:触点串联次数不受限制,但受到外围设备输出的限制,最好做到1行不超过10个触点和1个线圈,总共不超过24行。
(三)触点并联指令OR、ORI
OR:或指令,用于单个常开触点的并联,完成逻辑“或”运算。
ORI:或非指令,用于单个常闭触点的并联,完成逻辑“或非”运算。
OR、ORI指令的使用说明如表2-12和图2-6所示。
表2-12 OR、ORI指令的使用说明


图2-6 OR、ORI指令的使用说明
(四)LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF指令
LDP:取脉冲上升沿指令,上升沿检测运算开始。
LDF:取下降沿脉冲指令,下降沿检测运算开始。
ANDP:与脉冲上升沿指令,上升沿检测串联连接指令。
ANDF:与脉冲下降沿指令,下降沿检测串联连接指令。
ORP:或脉冲上升沿指令,上升沿检测并联连接指令。
ORF:或脉冲下降沿指令,下降沿检测并联连接指令。
LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF指令的使用说明如表2-13和图2-7所示。
表2-13 LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF使用说明


图2-7 LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF指令的使用说明
注:(1)LDP、ANDP、ORP指令是用来进行上升沿检测的指令,仅在指定位软元件的上升沿时(由OFF→ON变化时)接通一个扫描周期,又称上升沿微分指令。
(2)LDF、ANDF、ORF指令是用来进行下降沿检测的指令,仅在指定位软元件的下降沿时(由ON →OFF变化时)接通一个扫描周期,又称下降沿微分指令。
(五)串联电路块的并联指令ORB
ORB:块或指令,用于两个或两个以上的触点串联连接的电路之间的并联,称之为串联电路块的并联连接,没有操作元件。
ORB指令的使用说明如表2-14和图2-8所示。
表2-14 ORB指令的使用说明


图2-8 ORB指令的使用说明
注:几个串联电路块并联时,串联电路块开始时用LD或LDI指令,结束时用ORB指令。
(六)并联电路块的串联指令A NB
A NB:块与指令,用于两个或两个以上触点并联连接的电路之间的串联,称之为并联电路块的串联连接,没有操作元件。
A NB指令的使用说明如表2-15和图2-9所示。
表2-15 ANB指令的使用说明


图2-9 ANB指令的使用说明
注:(1)几个并联电路块串联时,并联电路块开始用LD或LDI指令,结束时用ANB指令。
(2)单个触点与前面电路并联或串联时不能用电路块指令。
(七)多重输出指令M PS、M RD、M PP
M PS为进栈指令。
M RD为读栈指令。
M PP为出栈指令。
在PLC中有11个存储器,是用来存储运算的中间结果的,被称为栈存储器。使用一次M PS指令就将此时的运算结果送入栈存储器的第一段。再使用M PS指令,又将此时的运算结果送入栈存储器的第一段,而将原先存入的数据依次移到栈存储器的下一段。
M RD是读出最上段所存最新数据的专用指令,栈存储器内的数据不发生移动。
使用M PP指令,各数据按顺序向上移动,将最上段的数据读出,同时该数据就从栈存储器中消失。M PS、M RD、M PP使用说明如图2-10至图2-13所示。

图2-10 栈存储器与1段堆栈使用示例

图2-11 1段堆栈并用ANB、ORB指令示例

图2-12 2段堆栈应用示例

图2-13 4段堆栈应用示例
(八)主控指令及主控复位指令M C、M CR
MC为主控指令,用于公共串联触点的连接。
M CR为主控复位指令,用于公共串联触点的消除。
MC指令后,母线(LD点、LDI点)移到主控触点后,MCR指令为将其返回原母线的指令。通过更改软元件地址号,Y、M可多次使用主控指令,但不同的主控指令不能使用同一软元件地址号,否则就为双线圈输出。M C、M CR指令的应用的程序示例如图2-14所示。当输入X0为接通时,直接执行从M C指令到M CR指令;当输入X0为断开时,成为如下形式:

图2-14 MC、MCR指令应用示例
(1)保持当前状态。主要有积算定时器、计数器、用置位/复位指令驱动的软元件。
(2)变为OFF的软元件。主要有非积算定时器、用OU T指令驱动的软元件。
在没有嵌套结构时,通常用N0编程。N0的使用次数没有限制,有嵌套结构时嵌套级N的地址号增加,即N0→N1→N2→N3→N4→N5→ ⋯ → N7。在指令返回时,采用M CR指令,则从大的嵌套级开始消除,如图2-15所示。

图2-15 主控嵌套应用示例
(九)取反指令IN V
INV指令是将执行INV指令之前的运算结果反转的指令,是不带操作数的独立指令。使用说明如图2-16所示。当X000断开,则Y000接通;当X000接通,则Y000断开。

图2-16 INV指令的使用说明
(十)置位指令SET与复位指令RST
SET为置位指令,使动作保持;RST为复位指令,使操作复位。SET、RST指令的使用说明如图2-17所示。由图2-17(c)可见,当X0接通,即使再断开后,Y0也保持接通。X1接通后,即使再断开,Y0也将保持断开。SET指令的操作目标元件为Y、M、S,而RST指令的操作元件是Y、M、S、D、V、Z、T、C。

图2-17 SET、RST指令的使用说明
(十一)微分输出指令PLS、PLF
PLS为上升沿微分输出指令。当输入条件为ON时(上升沿),相应的输出位元件Y或M接通一个扫描周期。
PLF为下降沿微分输出指令。当输入条件为OFF时(下降沿),相应的输出位元件Y或M接通一个扫描周期。
这两条指令都是两个程序步,它们的目标元件是Y和M,但特殊辅助继电器不能作为目标元件。其使用说明如图2-18所示。

图2-18 PLS、PLF指令的使用说明
使用这两个指令时,要特别注意目标元件。例如,在驱动输入接通时,PLC由运行→停止→运行,此时PLS M0动作,但PLS M600(断电保持辅助继电器)不动作。这是因为M 600在断电停机时其动作也能保持。
(十二)空操作指令NOP与结束指令END
NOP是一条无动作、无目标元件的1程序步指令。NOP指令有两个作用:一个是在PLC的执行程序全部清除后,用NOP显示;另一个是用于修改程序。其具体的操作是:在编程的过程中,预先在程序中插入NOP指令,则修改程序时,可以使步序号的更改减少到最少。此外,可以用NOP来取代已写入原指令,从而修改电路。NOP使用说明如图2-19所示。

图2-19 NOP指令的使用说明
END:用于程序的结束,是一条无目标元件的1程序步指令。在程序调试过程中,按段插入END指令,可以顺序扩大对各种程序动作的检查。
表2-16 NOP及END指令的使用说明

三、编程注意事项
(1)梯形图按自上而下、从左到右的顺序排列。
(2)梯形图最左边是起始母线,每一逻辑行必须从左母线开始画起。左母线右侧放置输入接点和内部继电器触点。
(3)梯形图的最右边是右母线,可以省略不画,用圆圈表示,可以是内部继电器线圈、输出继电器线圈或定时/计数器的逻辑运算结果。输出线圈与右母线之间不能再连有触点。每个继电器线圈为一个逻辑行,即一层阶梯。
(4)触点有各种连接,可以任意串、并联,而输出线圈只能并联,不能串联。
(5)在每一逻辑行中,串联触点多的支路应放在上方。如果将串联触点多的支路放在下方,则语句增多,程序变长。
(6)在每一个逻辑行中,并联触点多的支路应放在左边。如果将并联触点多的电路放在右边,则语句增多、程序变长。
(7)继电器是“软继电器”,它不是继电器电路中的物理继电器,实质是存储器中的每位触发器。当它为“1”态时,表示继电器线圈通电,常开触点闭合或常闭触点断开。
(8)一般情况下,某个编号的继电器线圈只能出现一次,而继电器触点则可无限次使用。
(9)输入继电器不能由内部其他继电器的触点驱动,它只供PLC接收外部输入信号,故在梯形图中不会出现输入继电器线圈。
(10)输出继电器是由PLC作输出控制用,驱动外部负载,故当梯形图中输出继电器线圈接通时,表示相应的输出点有输出信号。
四、PLC控制系统设计
(一)PLC控制系统设计的一般原则
任何一种电气控制系统都是为了实现被控对象的工艺要求,以提高生产效率和产品质量。因此,在设计PLC控制系统时,应遵循以下基本原则:
(1)最大限度地满足被控对象的控制要求。
(2)在满足控制要求的前提下,力求使控制系统简单、经济、实用,维修方便。
(3)保证控制系统安全、可靠。
(4)考虑到生产发展和工艺改进,在选择PLC容量时,应适当留有余量。
(二)PLC控制系统设计的基本内容
PLC控制系统是由PLC与用户输入、输出设备连接而成的。因此,PLC控制系统的基本内容包括以下几点:
(1)选择用户输入设备、输出设备以及由输出设备驱动的控制对象。
(2)PLC的选择应包括机型、容量、I/O点数的选择、电源模块以及特殊功能模块的选择等。
(3)分配I/O点,绘制电气连接接口图,考虑必要的安全保护措施。
(4)设计控制程序,包括梯形图、语句表或控制系统流程图。
(5)必要时还需设计控制台。
(6)编制系统的技术文件,包括说明书、电气图及电气元件明细表等。
(三)PLC控制系统设计的一般步骤
设计PLC控制系统的一般步骤如下:
1.流程图功能说明
(1)根据生产的工艺过程分析控制要求。
(2)根据控制要求确定所需的用户输入/输出设备,据此确定PLC的I/O点数。
(3)选择PLC。
(4)分配I/O点,设计I/O电气接口连接图。
(5)进行PLC程序设计,同时可进行控制台的设计和现场施工。
2.PLC程序设计的步骤
(1)对于复杂的控制系统,需绘制系统流程图。
(2)设计梯形图。
(3)根据梯形图编制程序清单。
(4)用编程器将程序键入PLC的用户存储器中,并检查键入的程序是否正确。
(5)对程序进行调试和修改。
(6)待控制台及现场施工完成后,进行联机调试。
(7)编制技术文件。
(8)交付使用。
五、FX2N系列PLC编程软件及使用
不同类型的PLC,其使用的编程软件是不一样的。这些软件一般都具有编程及程序调试等多种功能,是PLC用户不可缺少的开发工具。以下介绍三菱FX2N系列PLC使用的GX Developer Ver.8编程软件,该软件具有丰富的工具箱和直观的视窗界面。支持比它版本低的所有三菱系列的PLC进行软件编程。
(一)软件的安装
GX Developer Ver.8是基于Window s的应用软件,可在Window s 95/98/2000、Window s 7、Window s 8及其以上操作系统下运行。GX Developer Ver.8可通过梯形图符号、指令表语句和顺序功能图符号创建及编程,也可以在程序中加入中文、英文注释。它还能够监控PLC运行时各编程元件的状态及数据变化,而且具有程序和监控结果的打印功能。
安装时,打开PLC编程软件文件夹,再打开EnvMEL文件,安装SETUP应用文档,安装完后返回,双击SETUP应用程序安装即可。之后,则可按照软件提示单击确定,输入用户名和公司名称,再输入产品序列号,然后在选择部件过程中直接进行下一步操作,完成安装工作。软件安装路径可以使用默认子目录,也可以用“浏览”按钮弹出对话框选择或新建子目录。在安装结束时,向导会提示安装过程的完成。安装好后可以在开始程序中打开GX Developer文件。利用软件编好程序后,必须传给PLC才能执行相应的动作,传送的过程需要用专用通信电缆进行连接,电缆的一头接计算机的RS-232口,另一头接在PLC的RS-422通信口上。同时,PLC要处于RU N位置才能正常工作。
(二)软件的使用
1.编程软件主窗口
(1)启动电脑后,双击桌面上三菱PLC的应用程序M ELSOFT系列的编程软件图标“GX Developer”,弹出如图2-20所示的未生成工程的编程软件主窗口。

图2-20 未生成工程的编程软件主窗口
2.新建一个用户程序
单击“工程”菜单中的“创建新工程”命令,如图2-21所示,创建一个新的用户程序。在弹出的“创建新工程”对话框(见图2-22)中进行下列设置:

图2-21 创建新工程

图2-22 创建新工程的相关设置
选择“PLC系列”为FXCPU;
选择“PLC类型”为FX2N(C);
选择“程序类型”为梯形图;
选择“驱动器/路径”为D:/三菱用户程序(建议将用户程序保存在除C盘以外的分区中)。
选中“设置工程名”,并将“工程名”命名为三相异步电动机的点动与连续控制程序。
单击“确定”,此时屏幕显示如图2-23所示,新建的工程均会弹出“是否新建工程”的对话框,此时选择“是”即可。

图2-23 新建工程
最后跳出程序编辑界面,如图2-24所示。

图2-24 程序编辑界面
3.梯形图程序的录入与编辑
图2-25是如图2-3所示三相异步电动机连续控制线路对应的梯形图。下面以此为例说明用“GX Developer”软件录入程序的操作步骤。

图2-25 三相异步电动机连续控制电路的梯形图程序与指令表程序
(1)单击图2-24所示程序编辑界面的“①”位置的按钮,使其为写入模式。
(2)单击图2-24所示程序编辑界面的“②”位置的按钮,选择梯形图显示。
(3)在图2-24所示程序编辑界面的“③”位置的当前编辑区进行梯形图的录入。
(4)梯形图的录入有以下两种方法:
①鼠标操作+键盘操作。用鼠标选择工具栏中的图形符号或按“F5”键,打开梯形图输入窗口(见图2-24),再在⑤和⑥位置输入其软元件与元件编号,输入完毕单击“确定”按钮或按“Enter”键即可。
②键盘操作。通过键盘输入完整的指令,如在图2-15所示的当前编辑区的位置直接输入:
LD→Space→X000→Enter,则X000的常开触点在当前编辑区显示出来。然后再输入:
OR→Space→Y000→Enter、ANI→Space→X001→Enter、ANI→Space→X002→En-ter、OUT→Space→Y000→Enter,即完成图2-25所示梯形图的录入。如图2-26所示编辑区中为变换前的梯形图。

图2-26 变换前的梯形结构
需输入功能指令时,单击应用指令弹出如图2-27所示对话框,然后在对话框中写入功能指令的助记符及操作数并单击确认即可。输入时,助记符与操作数间要用空格隔开。如果执行脉冲指令,“P”直接加在助记符后;对于32位指令,“D”直接加在指令助记符前。

图2-27 功能指令输入
另外也可以采用指令表编程,编程时可以在编辑区光标位置直接输入指令表,一条指令输入完毕后,按Enter键光标移至下一条指令的位置,则可输入下一条指令。指令表编辑方式中指令的修改也十分方便,将光标移到需修改的指令上,重新输入新指令即可。
(5)梯形图的变换。梯形图录入完成后,将程序写入PLC之前,必须进行变换,单击图2-26中菜单栏的“变换(C)”下拉菜单执行“变换”命令,或按键盘上的“F4”键或单击“①”位置所示的按钮。此时,编辑区不再是灰色状态,如图2-28所示,可以存盘或向PLC传送数据。

图2-28 变换后的梯形结构
(6)程序的插入与删除。梯形图编程时,经常用到插入和删除一行、一列、一逻辑行等命令,下面我们对这些命令加以介绍。
①插入:将光标定位在要插入的位置,然后选择“编辑”菜单,执行此菜单中的“行插入”命令,就可以输入编程元件,从而实现逻辑行的输入。在并联触头Y000与X000之间行插入的演示过程如图2-29至图2-31所示。

图2-29 在触头Y000与X000之间行插入前的定位

图2-31 等待要插入的指令
②删除:先通过鼠标选择要删除的逻辑行,然后利用“编辑”菜单中的“行删除”命令就可以实现逻辑行的删除。
元件的剪切、复制和粘贴等命令的操作方法与Word应用软件相同,这里不再赘述。
(7)绘制与删除连线。需要在梯形图中“画横线”“画竖线”“横线删除”“竖线删除”时,只需将光标定位在需要操作的位置即可。绘制与删除连线的快捷键如图2-31的标注所示。

图2-30 选择主菜单“编辑”下拉菜单的“行插入”
(8)修改。若发现梯形图的某处有错误,可进行修改操作。如将图2-31中的X002改为常开触点,首先在“写入模式”下将光标放在需要修改的位置,然后直接从键盘输入指令即可。也可以双击需要修改的位置,在弹出的“梯形图输入”窗口中完成编辑。
(9)程序传送。要将用GX软件编号的程序写入PLC中,或将PLC中的程序读入计算机的显示器中显示,需要进行以下操作:
①用专用编程电缆将计算机的RS-232接口(9针端口)和PLC的RS-422接口(7针端口)连接好,也可以采用三菱PLC配套的SC-09编程电缆进行通信。连线如图2-32所示。

图2-32 PLC与电脑的通信接口
②单击主菜单“在线”的下拉菜单“传输设置”,在弹出的如图2-33所示的界面中双击“串行”按钮,弹出“PC I/F串口详细设置”对话框,选择计算机串口及通信速率,其他项保持默认,单击两次“确认”按钮即可。

图2-33 传输设置画面
③程序传送:
执行“在线”主菜单中的“PLC读取”命令,可将PLC中的程序传送到计算机中。
执行“在线”主菜单中的“PLC写入”命令,可将计算机中的程序下载到PLC中。
“PLC读取”与“PLC写入”两个命令的位置如图2-34所示。

图2-34 “PLC读取”与“PLC写入”命令
④程序下载到PLC。程序编辑完成后,如果没有变换保存就关闭工程,编写好的梯形图将丢失。只有经过变换后才能下载到PLC中运行。这时需执行菜单栏中“在线”菜单下的“PLC写入”命令,出现如图2-35所示对话框。在文件选择项中选中程序下的M AIN,单击“执行”,出现图2-36所示“是否执行PLC写入”对话框后选“是”。然后弹出如图2-37所示“PLC写入”进度窗口,完成写入之后弹出如图2-38所示对话框,单击“确定”之后再单击“关闭”,即完成了将程序下载到PLC中的操作。

图2-35 向PLC写入程序

图2-36 是否执行PLC

图2-37 PLC写入中

图2-38 PLC写入完成
(10)程序运行及调试。程序编完之后,经过变换,可以利用菜单栏中“诊断”菜单项下“PLC诊断”功能对程序进行检查,如有违反编程规则的问题,软件会提示程序存在的错误。如没有违反编程规则,需要运行及调试才能发现程序中不合理的地方,然后进行修改完善,使其用于现场控制。利用GX Developer编程软件的监控功能,可实现程序的模拟运行和调试。
程序下载后保持编程计算机与PLC的正常连接,单击菜单栏中“在线”菜单后单击“监视”中的“监控模式”,即进入元件监控状态。这时,梯形图上将显示PLC中各触点的状态及各数据存储单元的数值变化。如图2-39所示,图中有长方形光标显示的为元件处于接通状态。根据控制要求可以判断所编写程序的动作是否符合要求,不正确时须进行修改直到符合要求为止。

图2-39 PLC程序监控调试
(11)保存工程。当未设定工程名或者正在编辑时要关闭工程,将会弹出是否保存当前工程的对话框,如图2-40所示。希望保存工程单击“是”,否则单击“否”,继续操作应单击“取消”。

图2-40 是否保存工程
如果创建新工程时没有设置工程名,程序编写好后保存工程,可以选择“工程”下拉菜单中的“保存工程”,如图2-41所示,或者按“Ctrl+S”键,或者单击工具栏中的保存,弹出“另存工程为”的对话框,如图2-42所示。选择所要保存工程驱动器/路径和工程名,单击“保存”后弹出“新建工程”确认的对话框如图2-43所示,选择“是”进行存盘,选择“否”则返回到上一层。

图2-41 保存工程

图2-42 另存工程

图2-43 新建工程的确认
另外,该软件可以读取已保存的工程,也可以对不需要的程序进行工程的删除,可以进行同一PLC类型的CPU工程中的数据校验,还可以进行梯形图与顺序功能图程序的相互转变,或者是读取其他格式的文件等。
思考练习
1.表2-3与表2-5的哪些内容的答案是相同的?为什么?
2.在专业能力拓展环节中,两种不同控制逻辑电路在接线上有何异同?进一步体会PLC“软”控制逻辑的特点。
3.前面的梯形图所用的触点都是电平触发,可以改为边沿触发吗?若可以,试着修改并进行调试。