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实训2 信号灯点亮控制电路连接与编程
一、实训项目描述
利用YL-235A机电一体化实训设备上的按钮与指示灯模块、PLC模块，或者利用同类型的其他PLC实训设备，根据图2-1所示的控制电路图，完成信号灯点亮控制电路的连接。
图2-1 信号灯点亮控制电路
根据下面的要求，编写信号灯点亮控制程序，并将程序下载到PLC中，调试该控制系统，使之符合控制要求。
（1）初始状态时，三个控制按钮均没有按下时，灯HL3、HL5、HL6亮，其余三个信号灯灭。
（2）按下按钮SB4，信号灯HL1亮，松开按钮SB4时，信号灯HL1灭。
（3）按下按钮SB5，信号灯HL2亮，HL3灭，松开按钮SB5时，信号灯HL2灭，HL3亮。
（4）按下按钮SB6，信号灯HL4亮，HL5和HL6灭，松开按钮SB6，信号灯HL4灭，HL5和HL6亮。
二、任务目标
1. 熟练掌握LD、LDI和OUT指令的用法，能利用LD、LDI和OUT指令编写简单的控制程序。
2. 熟练掌握PLC控制电路的连接方法，能根据电路图连接简单的控制电路。
3. 掌握PLC程序编辑、下载、监控的方法，能调试简单的控制程序。
4. 了解语句指令表程序与梯形图程序的转换方法。
三、器材准备
对照下表2-1，准备信号灯控制电路需要的设备、工具及材料。
表2-1 信号灯控制电路任务所需设备、工具及材料（各组配备）
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
3 双色警示灯组 LTA0205双色 1个 电源警示与运行指示
4 安全插接导线 专配 若干 电路连接
5 端子接线排 专配 1个 连接安全插线
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
四、任务实施
（一）建立I/O分配表
根据控制要求，分析任务并作出输入输出I/O分配表，如表2-2所示。
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
SB4 控制按钮 X0 HL1 信号指示灯1 Y0
SB5 控制按钮 X1 HL2 信号指示灯2 Y1
SB6 控制按钮 X2 HL3 信号指示灯3 Y2
HL4 信号指示灯4 Y3
HL5 信号指示灯5 Y4
HL6 信号指示灯6 Y5
（二）控制电路的连接
根据PLC外部接线图及相应模块进行电路连接。
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。
2. 完成PLC输出电路的连接
按照给定电路和接线要求，在断开电源设备电源的情况下，进行指示灯与PLC的连接，按钮模块的六个指示灯与PLC连接。
使用两根专配电源连接线，分别插入按钮模块和PLC模块对应电源插孔，此时整个电路连接完成。
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，一个接线孔上没有超过两个接头等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。
① 用万用表检测按钮SB4、SB5、SB6按钮的常开触点是否正常，将万用表打在欧姆档的蜂鸣器档位上，将表笔分别插入按钮的公共端与常开触点出线端，不按下按钮时蜂鸣器没有鸣响，按下按钮时，蜂鸣器鸣响，说明按钮的常开触点动作正常。
② 用万用表检测HL1～HL6六个信号指示灯是否短路。
③ 用万用表检测按钮到PLC的输入端的连接是否有断路，用万用表检测信号指示灯到PLC的输出段是否有断路，检测电源连接是否有断路。
在检查电路连接正确，无短路故障后，进行控制电路的工艺整理。
（三）编写控制程序与下载
1. 信号灯HL1的控制程序
按下按钮SB4，信号灯HL1亮，松开按钮SB4时，信号灯HL1灭。说明当X0=0时，Y0=0，当X0=1时，Y0=1，可利用取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（a）所示：
(
X000
常开触点闭合时，
Y000
线圈得电
X000
常开触点断开时，
Y000
线圈失电
)
(
按下
SB4
时，
X000
常开触点闭合
松开
SB4
时，
X000
常开触点断开
)
图2-2（a）信号灯HL1的梯形图控制程序
信号灯HL1的指令表控制程序如图2-2（b）所示：
图2-2（b）信号灯HL1的指令表控制程序
2. 信号灯HL2和HL3的控制程序
按下按钮SB5，信号灯HL2亮，HL3灭，松开按钮SB5时，信号灯HL2灭，HL3亮。说明当X1=0时，Y1=0，Y2=1，当X1=1时，Y1=1，Y2=0。可利用取指令、取反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2-3所示：
(
按下
SB5
时，
X001
常闭触点断开
松开
SB5
时，
X001
常闭触点闭合
)
(
X001
常闭触点闭合时，
Y002
线圈得电
X001
常闭触点断开时，
Y002
线圈失电
)
图2-3（a）信号灯HL2、HL3的梯形图控制程序
信号灯HL2、HL3的指令表控制程序如图2-3（b）所示：
图2-3（b）信号灯HL2、HL3的指令表控制程序
3. 信号灯HL4、HL5、HL6的控制程序
按下按钮SB6，信号灯HL4亮，HL5和HL6灭，松开按钮SB6，信号灯HL4灭，HL5和HL6亮。说明当X2=0时，Y3=0，Y4=1，Y5=1，当X2=1时，Y3=1，Y4=0，Y5=0。可利用取指令、取反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2-4（a）所示：
(
Y004
与
Y005
并联输出
)
图2-4（a） 信号灯HL4、HL5、HL6的梯形图控制程序
信号灯HL4、HL5、HL6的指令表控制程序如图2-4（b）所示：
图2-4（b）信号灯HL4、HL5、HL6的指令表控制程序
综上所述，信号灯点亮控制的梯形图程序如图2-5（a）所示：
图2-5（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2-5（b）所示：
图2-5（b）信号灯点亮控制的指令表程序
接下来，对编写程序进行转换、修改并保存文件。
然后，完成PLC程序的写入。通过RS-232通讯连接线，确保计算机串口与PLC已经正常连接，在PLC已经上电的情况下，点击“在线”菜单中的“PLC写入”或者点击常用操作工具栏中的【PLC写入】按钮，将编写好的程序正确写入PLC中。
（四）运行调试
程序正确写入PLC后可进行，进入监控状态，进行调试。根据调试过程，填写信号灯控制系统的调试记录表。
表2-3 信号灯点亮控制系统调试记录表
步骤 调试流程 正确现象 观察结果及解决措施
1
2
3
4
5
6
（五） 实训场地现场清理
实训完后，将对所操作设备进行复位、还原，拆除安全插接线、整理工位、清点工具、清扫现场卫生，并填写设备使用登记表。
五、任务评价
完成实训项目后，分别由学生、小组成员和教师进行评价。
表2-4 任务检测与分析
检测项目 评分标准 分值 学生 自评 小组评分 教师评分
I/O分配表 正确分析控制要求并写出I/O分配表 10
电路连接 正确进行电路连接、工艺合理 25
编写程序与调试 能熟练输入编辑、修改梯形图程序 10
初始状态时，三个控制按钮均没有按下时，灯HL3、HL5、HL6亮，其余三个信号灯灭。 10
按下按钮SB4，信号灯HL1亮，松开按钮SB4时，信号灯HL1灭。 10
按下按钮SB5，信号灯HL2亮，HL3灭，松开按钮SB5时，信号灯HL2灭，HL3亮。 10
按下按钮SB6，信号灯HL4亮，HL5和HL6灭，松开按钮SB6，信号灯HL4灭，HL5和HL6亮。 10
团队协作 小组协调、合作 5
职业素养 工具使用与摆放、工位插线拆取与整理、清洁等 10
总分 100

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