资源简介

(共25张PPT)
项目五
PLC功能指令应用和PLC、变频器的综合控制
任务三
PART THREE
停车场车位管理系统的PLC控制
（1）学会数据变换指令、算术运算和逻辑运算指令、七段译码指令应用编程的方法。
（2）能自行绘制停车场车位管理系统的PLC控制I/O分配表和PLC接线图。
（3）具备在GX软件中应用功能指令实现停车场车位管理系统的PLC控制程序编写、录入、调试及监控其运行的能力。
（4）通过积极动手—尝试体验—拓展延伸的过程，培养学生协作、沟通、自学、善思的良好工作习惯和品质，增强就业意识。
任务目标
（1）根据停车场车位管理系统的PLC控制要求绘制PLC的I/O分配表。
（2）绘制停车场车位管理系统的PLC控制接线图并能正确对PLC进行硬线连接。
（3）独立在GX软件中应用功能指令设计编写停车场车位管理系统的PLC控制梯形图并录入、调试及监控其运行，经指导教师初检后，通电检验并调试运行。
任务清单分析
随着我国城市建设速度的加快和改革的不断深入，经济蓬勃发展，物质日益丰富，机动车的数量也在飞速增加，城市交通需求量日益增大。私家车、出租车比重呈现逐年上升的趋势，车辆停放成为市民最为关注的问题之一。近年来各地政府部门投入了大量人力、物力来改善城市停车设施，停车场的智能管理和安全化更加普及，一定程度上缓解了车辆停放问题（见图5-31）。简单的基础设施建设和停车管理技术已经不能满足社会日益增多的车辆对停车服务的需求。车辆进出指示可完全由PLC作为中央控制处理，大大减轻了现代社会“停车难”的问题。如何应用PLC功能指令模拟实现停车场车位管理系统的控制呢？
任务提出
一、数据变换指令
1.BCD变换指令
BCD变换指令将源元件中的二进制数转换为BCD码送到目标元件中。对于16位或32位二进制操作数，若变换结果超出0~9999或0~99999999的范围就会出错。BCD指令常用于将PLC中的二进制数变换成BCD码输出以驱动LED显示器。
2.BIN变换指令
BIN变换指令将源元件中的BCD码转换为二进制数送到目标元件中。常数K不能作为本指令的操作元件。如果源操作数不是BCD码就会出错。BIN指令常用于将BCD数字开关的设定值输入PLC中。
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3.使用BCD、BIN指令时的注意事项
（1）源操作数可取KnK、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z，目标操作数可取KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z。
（2）16位运算占5个程序步，32位运算占9个程序步。
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二、算术运算和逻辑运算指令
1.算术运算指令
1）加法指令ADD
如图5-32所示，ADD指令是将指定的源元件中的二进制数相加,结果送到指定的目标元件中去。每个数据的最高位作为符号位（0为正，1为负），运算是二进制代数运算。
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2）减法指令SUB
SUB指令与ADD指令类似。使用加法和减法指令时应该注意以下事项。
（1）操作数可取任何数据类型，目标操作数可取KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z。
（2）16位运算占7个程序步，32位运算占13个程序步。
（3）数据为有符号二进制数，最高位为符号位（0为正，1为负）。
（4）加法指令有三个标志：零标志（M8020）、借位标志（M8021）和进位标志（M8022）。当运算结果超过32 767（16位运算）或2 147 483 647（32位运算）时，进位标志置1；当运算结果小于-32 767（16位运算）或-2 147 483 647（32位运算）时，借位标志置1。
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3）乘法指令MUL
MUL指令将两个源元件中的数据的乘积送到指定目标元件。如果为16位数乘法，则乘积为32位；如果为32位数乘法，则乘积为64位，如图5-33所示。数据的最高位是符号位。
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4）除法指令DIV
图5-34所示DIV指令的功能是将［S1·］指定为被除数，［S2·］指定为除数，将除得的结果送到［D·］指定的目标元件中，余数送到［D·］的下一个元件中。当X0为ON时，（D0）÷（D2）→（D4）商，（D5）余数（16位除法）；当X1为ON时，（D1，D0）÷（D3，D2）→（D5，D4）商，（D7，D6）余数（32位除法）。
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使用乘法和除法指令时应注意以下事项。
（1）源操作数可取任何数据类型，目标操作数可取KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z，要注意Z只有16位乘法时能用，32位时不可用。
（2）16位运算占7个程序步，32位运算占13个程序步。
（3）在32位乘法运算中，若用位元件做目标，则只能得到乘积的低32位，高32位将丢失，这种情况下应先将数据移入字元件再运算；除法运算中将位元件指定为［D·］，则无法得到余数，除数为0时会发生运算错误。
（4）积、商和余数的最高位为符号位。
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5）加1指令INC和减1指令DEC
INC、DEC指令的操作数只有1个，且不影响零标志、借位标志和进位标志。
当条件满足时，INC和DEC指令分别是将指定元件的内容加1和减1。如图5?35所示，当X0为ON时，（D10）+1→（D10）；当X1为ON时，（D11）-1→（D11）。若指令是连续指令，则每个扫描周期均做一次加1或减1运算。
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使用加1和减 1指令时应注意以下事项。
（1）指令的操作数可为KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z。
（2）当进行16位操作时为3个程序步，32位操作时为5个程序步。
（3）在INC运算时，如数据为16位，则由+32 767再加1变为-32 768，但标志位不置位；同样，32位运算由+2 147 483 647再加1变为-2 147 483 648时，标志位也不置位。
（4）在DEC运算时，16位运算-32 768减1变为+32 767，且标志位不置位；32位运算由-2 147 483 648减1变为2 147 483 647，标志位也不置位。
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2.字逻辑运算指令
字逻辑运算指令(FNC26~FNC29)包括WAND(字逻辑与)、WOR（字逻辑或）、WXOR（字逻辑异或）和NEG（求补）指令，如图5-36所示。
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使用字逻辑运算指令时应该注意以下事项。
（1）WAND、WOR和WXOR指令的［S1·］和［S2·］均可取任何数据类型，而目标操作数可取KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z。
（2）NEG指令只有目标操作数，其可取KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z。
（3）WAND、WOR、WXOR指令16位运算占7个程序步，32位为13个程序步，而NEG指令分别占3步和5步。
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三、七段译码指令
七段译码指令(seven segment decoder,SEGD)的功能号为FNC73，源操作数可选所有的数据类型，目标操作数为KnY、KnM、KnS、T、C、D、V和Z，只有16位运算，占5个程序步。［S·］指定的元件的低4位（只用低4位）所确定的十六进制数(0～FH)经译码后驱动七段显示器，译码信号存于［D·］指定的元件中，［D·］的高8位不变。图5-37中七段显示器的B0~B6分别对应［D·］的最低位（第0位）~第6位，某段应亮时［D·］中对应的位为1，反之为0。例如，显示数字“0”时，B0~B5均为1，B6为0，［D·］的值为十六进制数3FH。
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通过多媒体动画演示，引导学生对图5-38所示模拟停车场车位管理的PLC控制系统有较全面的认识。
任务实施
（1）PLC实现模拟停车场车位管理控制系统的控制要求。
①在入口和出口处装设检测传感器，用来检测车辆进入和出去的数目。
②尚有车位时，入口栏杆才可以将门开启，让车辆进入停放，并有绿灯指示尚有车位。
③车位已满时，则红灯点亮，显示车位已满，且入口栏杆不能开启让车辆进入。
④用七段数码管显示目前停车场的车辆数。
⑤栏杆电动机在栏杆开启和关闭时，先以低速运行5 s，再以高速运行，开启到位时有正转停止传感器检测，关闭时有反转停止传感器检测。
任务实施
（2）绘制I/O分配表。在教师指导下，根据模拟停车场车位管理的PLC控制系统控制要求（最好事先实地观察停车场车位管理系统的工作情况）正确分配PLC的输入输出端口，并填入表5-9中。
任务实施
（3）绘制接线图，如图5-39所示。
任务实施
（4）绘制梯形图，如图5-40所示。
（5）根据I/O分配表进行PLC外部接线。教师巡回指导学生正确使用GX编程软件上机编程。
（6）调试并运行程序。
任务实施
停车场车位管理系统的PLC控制任务测评标准见表5-10。
能力评测
利用PLC功能指令设计某停车场车位管理控制系统梯形图。某停车场车位管理的PLC控制要求为：停车场最多可停50辆车，用两位数码管显示停车数量。用出入传感器检测进出车辆数，每进一辆车，停车数量增1，每出一辆车减1。停车场内停车数量小于45时，入口处绿灯亮，允许入场；等于和大于45时，绿灯闪烁，提醒待进车辆注意停车场将满场；等于50时，红灯亮，禁止车辆入场。
巩固与练习
谢谢聆听
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