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(共39张PPT)
任务二 信号指示灯常亮控制
【任务目标】
知识目标：
1．掌握触点串联指令的功能及用法；
2. 掌握触点并联指令的功能及用法；
能力目标：
1. 能正确使用触点并联指令，能使用触点并联指令编写程序；
2. 能正确使用触点串联指令，能使用触点串联指令编写程序；
3. 能正确使用MCGS组态软件中标签工具及常用符号工具，建立组态画面；
素质目标：
养成独立思考和动手操作的习惯，培养小组协调能力和互相学习的精神。
任务二
信号指示灯常亮控制
【任务呈现】
图2-2-1 信号灯常亮控制电路图
1. 利用YL-235A机电一体化实训设备上的按钮模块、PLC模块，或者利用同类型的其他PLC实训设备，完成信号灯常亮控制电路的连接
2. 根据下面的要求，编写信号灯常亮的控制程序，并将程序下载到PLC中，调试该控制系统，使之符合控制要求。
任务二
信号指示灯常亮控制
【任务呈现】
（1）初始状态时，四个控制按钮均没有按下时，四个信号灯HL1～HL4全灭。
（2）按钮SB4、SB5分别是信号灯HL1的启动按钮和停止按钮，按下按钮SB4，信号灯HL1常亮。当按下按钮SB5，信号灯HL1熄灭。
（3）按钮SB5、SB6分别是信号灯HL2和HL3的启动按钮和停止按钮，当按下按钮SB5，信号灯HL2、HL3常亮。当按下按钮SB6，信号灯HL2、HL3熄灭。
（4）信号灯HL4也是常亮控制模式，有2个启动按钮和2个停止按钮，SB5、SB6是HL4的两个启动按钮，任意按下一个即可启动HL4（灯亮且保持），SB3、SB4是HL4的两个停止按钮，任意按下一个时灯可停止HL4（灯灭且保持）。
注意：YL-235A设备的按钮模块上的SB1～SB3按钮为自锁型按钮，按下时不能自复位，需要再按一次才能复位。
任务二
信号指示灯常亮控制
【任务呈现】
3. 完成PLC程序调试并符合控制要求后，运用MCGS组态软件，建立如图2-2-2所示的组态工程画面，并将组态工程下载到触摸屏中，使画面中的按钮与YL-235A设备上的按钮具有形同的控制作用，画面上的图形用颜色进行填充代表灯亮，使之与YL-235A设备上的指示灯具有相同的显示效果。
任务二
信号指示灯常亮控制
【任务呈现】
任务二
信号指示灯常亮控制
【任务呈现】
（c）按下SB5按钮后的效果
（d）按下SB6按钮后的效果
图2-2-2 信号灯点亮控制组态画面（续）
【知识点解析】
一、触点串、并联指令的要素
触点串联指令包括与指令（AND）、与反指令（ANI）、上升沿检测串联连接指令（ANDP）以及下降沿检测串联连接指令（ANDF），共四种。触点并联指令包括或指令（OR）、或非指令（ORI）、上升沿检测并联连接指令（ORP）以及下降沿检测并联连接指令（ORF），共四种。触点串、并联指令和触点并联指令的使用要素如表2-2-1所示：
表2-2-1 触点串、并联指令的使用要素
二、触点串、并联指令的应用
1. 与指令（AND）
与指令是常开触点串联连接指令，完成逻辑“与”运算。
与指令梯形图用法示例如图2-2-2（a）所示，图中的三个常开触点是串联关系。
图2-2-2（a） 与指令的梯形图
梯形图程序对应的指令表程序如图2-2-2（b）所示:
图2-2-2（b） 与指令的指令表
2.与反指令（ANI）
与反指令是与常闭触点串联连接的指令，完成逻辑“与非”运算。与反指 令的梯形图用法示例如图2-2-3（a）所示：
图2-2-3（b） 与反指令的指令表
综上所述，与指令（AND）与与反指令（ANI）的区别在于，若串联常开触点则使用AND指令，若串联常闭触点则使用ANI指令。
图2-2-3（a） 与反指令的梯形图
综上所述，与指令（AND）与与反指令（ANI）的区别在于，若串联常开触点则使用AND指令，若串联常闭触点则使用ANI指令。
3. 或指令（OR）
一个常开触点并联连接指令，完成逻辑“或”运算。或指令的梯形图用法示例如图2-2-4（a）所示：
图2-2-4（a） 或指令的梯形图
梯形图程序对应的指令表程序如图2-2-4（b）所示:
并联
串联
图2-2-4（b） 或指令的指令表
4.或非指令（OR）
或非指令是与一个I常闭触点并联连接的指令，完成逻辑“或非”运算。或非指令的梯形图用法示例如图2-2-5（a）所示：
图2-2-5（a） 或非指令的梯形图
综上所述，或指令（OR）与或非指令（ORI）的区别在于，若并联常开触点则使用OR指令，若并联常闭触点则使用ORI指令。
图2-2-5（b） 或非指令的指令表
梯形图程序对应的指令表程序如图2-2-5（b）所示：
LD X000
ANDP X001
5. 上升沿检测串联连接指令（ANDP）
ANDP指令是上升沿检测的串联连接指令，仅在指定的位元件上升沿（OFF→ON变化时）时，接通一个扫描周期，操作的目标元件是X、Y、M、S、T、C。上升沿检测的串联连接指令（ANDP）梯形图示例如图2-2-6（a）所示:
图2-2-6（a）上升沿检测的串联连接指令（ANDP）梯形图
一个扫描周期
上升沿检测的串联连接指令（ANDP）指令表示例如图2-2-6（b）所示：
图2-2-6（b）上升沿检测的串联连接指令（ANDP）指令表
该控制程序的动作时序图如图2-2-6（c）所示：
图2-2-6（c） 上升沿检测的串联连接指令的动作时序图
LDP X000
ORP X001
7. 上升沿检测并联连接指令（ORP）
ORP指令是上升沿检测的并联连接指令，仅在指定的位元件上升沿（OFF→ON变化时）时，接通一个扫描周期，操作的目标元件是X、Y、M、S、T、C。上升沿检测的并联连接指令（ORP）梯形图示例如图2-2-8（a）所示:
图2-2-8（a） 上升沿检测的并联连接指令（ORP）梯形图
一个扫描周期
一个扫描周期
梯形图程序对应的指令表程序如图2-2-8（b）所示：
图2-2-8（b）上升沿检测的并联连接指令（ORP）指令表
该控制程序的动作时序图如图2-2-8（c）所示：
图2-2-8（c） 上升沿检测的并联连接指令的动作时序图
LDF X000
ORF X001
8. 下降沿检测并联连接指令（ORF）
ORF指令是下降沿检测的并联连接指令，仅在指定的位元件下降沿（ON→OFF变化时）时，接通一个扫描周期，操作的目标元件是X、Y、M、S、T、C。下降沿检测的并联连接指令（ORF）梯形图示例如图2-2-9（a）所示:
图2-2-9（a） 下降沿检测的并联连接指令（ORF）梯形图
一个扫描周期
一个扫描周期
梯形图程序对应的指令表程序如图2-2-9（b）所示：
图2-2-9（b）下降沿检测的并联连接指令（ORF）指令表
该控制程序的动作时序图如图2-2-9（c）所示：
图2-2-9（c） 下降沿检测的并联连接指令的动作时序图
三、触点串联、并联指令的用法说明
1. AND、ANI、ANDP、ANDF都是指单个触点串联连接的指令，串联次数没有限制，可反复使用。
2. OR、ORI、ORP、ORF指令都是指单个触点的并联，并联触点的左端接到LD、LDI、LDP或LPF处，右端与前一条指令对应触点的右端相连。触点并联指令连续使用的次数不限。
3. AND、ANI、ANDP、ANDF、OR、ORI、ORP、ORF指令可操作的元件为X、Y、M、T、C和S。
【任务实施】
序号 名 称 型号 数量 作 用
1 PLC模块 FX2N-48MR 1块 控制灯的运行
2 按钮模块 专配 1个 提供DC24V电源、操作按钮及指示灯
4 安全插接导线 专配 若干 电路连接
6 扎带 120mm 若干 电路连接工艺
7 斜口钳或者剪刀 1把 剪扎带
8 电源模块 专配 1个 提供三相五线电源
9 计算机 安装有编程软件 1台 用于编写、下载程序等
10 220V电源连接线 专配 2条 供按钮模块和PLC模块用
一、 清点器材
对照下表2-2-2，清点信号灯控制电路需要的设备、工具及材料。
表2-2-2 信号灯控制电路任务所需设备、工具及材料（各组配备）
输入 输出
输入元件 功能作用 输入继电器 输出元件 控制对象 输出继电器
SB3 控制按钮 X0 HL1 信号指示灯1 Y0
SB4 控制按钮 X1 HL2 信号指示灯2 Y1
SB5 控制按钮 X2 HL3 信号指示灯3 Y2
SB6 控制按钮 X3 HL4 信号指示灯4 Y3
二、 建立I/O分配表
根据控制要求，分析任务并编制输入输出I/O分配表，如表2-2-3所示。
表2-2-3 输入输出I/O分配
三、控制电路连接
1. 完成PLC输入电路的连接
按照接线要求，使用安全插接线，完成SB3、SB4、SB5、SB6按钮与PLC模块的连接，信号指示灯控制电路的PLC输入电路连接示意如图2-2-10所示：
图2-2-10 PLC输入（按钮）电路连接示意图
SB4
X0
SB5
SB6
X1
X2
COM
SB3
X3
2. 完成PLC输出电路的连接
按照接线要求，使用安全插接线，完成指示灯与PLC的连接，按钮模块的指示灯与PLC连接示意如图2-2-11所示
图2-2-11 PLC输出（指示灯）电路的连接示意图
3. 电路检测及工艺整理
电路安装结束后，一定要进行通电前检查，保证电路连接正确，没有不符合工艺要求的现象。另外，还要进行通电前的检测，确保电路中没有短路现象，否则通电后可能损坏设备。
在检查电路连接正确，无短路故障后，进行连接电路的工艺整理
四、程序编写与下载
1. 信号灯HL1的控制程序
按下按钮SB4，信号灯HL1常亮，按下按钮SB5时，信号灯HL1灭。说明当X1=1时，Y0=1，且实现自锁，当X2=1时，Y0=0，可利用取指令、与非指令、或指令及输出指令编程实现控制功能，信号灯HL1的梯形图控制程序如图2-2-12所示。
2. 信号灯HL2和HL3的控制程序
按下按钮SB5，信号灯HL2 、HL3常亮，按下按钮SB6时，信号灯HL2 、HL3灭。说明当X2=1时，Y1=1，Y2=1，且实现自锁，当X3=1时，Y1=0，Y2=0。可利用取指令、与非指令、或指令及输出指令编程实现控制功能，信号灯HL2、HL3的梯形图控制程序如图2-2-12所示。
3. 信号灯HL4的控制程序
任意按下按钮SB5、SB6，信号灯HL4亮，任意按下一个按钮SB3、SB4，信号灯HL4灭。说明当X2=1或X3=1时，Y3=1，且实现自锁，当X0=1或X1=1时，Y3=0。可利用取指令、与非指令、或指令及输出指令编程实现控制功能，信号灯HL4、HL5、HL6的梯形图控制程序如图2-2-12所示。
信号灯HL1的控制程序，X1=1时，Y0=1，灯常亮；X2=1时，Y0=0，灯灭。
信号灯HL2、HL3的控制程序，X2=1时，Y1=1，Y2=1，灯常亮；X3=1时，Y1=0，Y2=0时，灯灭。
信号灯HL4的控制程序，X2=1或X3=1时，Y3=1，灯常亮；X0=1或X1=1时，Y3=0，灯灭。
图2-2-12（a）信号灯点亮控制的梯形图程序
信号灯点亮控制的指令表程序如图2-2-12（b）所示：
图2-2-12（b）信号灯点亮控制的指令表程序
五、建立触摸屏组态
1. 新建工程，并进行硬件设备组态
请参照项目一的任务四中的操作步骤新建工程，并进行硬件组态。
2. 动画组态
（1）新建窗口
请参照项目二的任务一中的操作步骤新建窗口，并进行窗口属性设置。
（2）建立画面
双击新建的“信号指示灯常亮控制”窗口，进入动画组态界面，参照项目二的任务一中的操作步骤设置画面，如图2-2-13所示：
图2-2-13 建立控制画面
（3）建立按钮的数据连接
如图2-2-14所示为同位触点创建完成以后的梯形图程序：
图2-2-14 建立同位触点以后的PLC梯形图程序
程序编辑完成后，对程序进行转换、保存文件并完成PLC程序的写入操作。参照项目二的任务一中的操作步骤设置按钮数据连接，SB3对应PLC控制程序中的M0，SB4对应PLC控制程序中的M1，SB5对应PLC控制程序中的M2，SB6对应PLC控制程序中的M3。
（4）建立图形的数据连接
参照项目二的任务一中的操作步骤设置图形数据连接。
（5）建立指示灯的标签
点击工具箱中的“标签”工具，在界面上的圆形中拉出标签框。双击标签框，进入标签属性设置界面，设置“填充颜色”为没有填充，设置“边线颜色”为没有边线，如图2-2-15（a）所示。点击扩展属性，在文本内容输入处输入HL1，如图2-2-15（b）所示。用该方法设置其余3个信号灯的标签。
（a）在属性设置中设置“无边线无填充颜色”
（b）设置文本内容
图2-2-15 设置指示灯的标签属性
（6）建立符号
点击工具箱中的“符号”工具，选择“细箭头”工具，在界面上的画出合适大小的箭头。双击箭头，进入动画组态设置界面，勾选“边线颜色”，如图2-2-16（a）所示。勾选边线颜色以后，会生成一个“边线颜色”设置窗口，在该窗口中将0分段点对应的颜色设为黑色，代表HL1灯灭时的颜色，将1分段点对应的颜色设置为黄色，代表HL1灯亮时的颜色，如图2-2-16（b）所示。用相同的方法设置其余3个信号灯的填充颜色，信号灯灭时均显示为黑色，灯亮时显示的颜色与设备上按钮指示灯模块上的四个信号指示灯的颜色相对应。
（a）在属性设置中勾选“边线颜色”
（b）分段点对应的颜色
图2-2-16设置指示灯的标签属性
全部设置完成以后保存工程，并将工程下载到触摸屏中，调试并查看控制效果。
图2-2-16设置指示灯的标签属性
六、运行调试
按照表2-2-4进行操作，观察系统运行情况并做好记录。如出现故障，应立即切断电源，分析原因、检查电路或梯形图，排除故障后，方可进行重新调试，直到系统功能符合控制要求为止。
步骤 调试流程 正确现象 观察结果及解决措施
1 初始状态 按钮模块及触摸屏上的按钮均没有按下时，按钮模块上的灯HL1、HL2、HL3、HL4灭，触摸屏上指示灯对应的图形均为银色，指示灯标签显示黑色，箭头符号边线为黑色。
2 按下按钮模块或触摸屏上的SB4按钮 按钮模块上的灯HL1亮，其余灯灭，触摸屏上的图形效果和箭头符号效果同步显示。
3 按下按钮模块或触摸屏上的SB5按钮 按钮模块上的灯HL2、HL3、HL4亮，HL1灯灭，触摸屏上的图形效果和箭头符号效果同步显示。
4 按下按钮模块或触摸屏上的SB6按钮 按钮模块上的灯HL4亮，其余灯灭，触摸屏上的图形效果和箭头符号效果同步显示。
5 按下按钮模块或触摸屏上的SB3按钮 按钮模块上的灯全灭，触摸屏上的图形效果和箭头符号效果同步显示。
6 再次按下按钮模块或触摸屏上的SB3按钮 按钮模块上的灯全灭，触摸屏上的图形效果和箭头符号效果同步显示。
表2-2-4 设备调试记录表
任务评价
对任务实施的完成情况进行检查，并将结果填入表2-2-5所示评分表内。
表2-2-5 任务测评表
序号 主要内容 考核要求 评分标准 配分 扣分 得分
1 控制电路的连接 根据任务，连接控制电路。 1. 不能正确连接指示灯扣5分
2. 不能正确连接按钮扣5分。
4. 不能正确连接PLC供电回路扣10分。
5. 不能正确连接PLC、触摸屏通信电缆扣10分 20
2 编写控制程序 根据任务，编写控制程序。 1．四个信号指示灯不能按要求点亮，每出现一次扣10分，共40分，扣完为止。 40

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