三菱PLC循環(huán)控制的教學(xué)案例

何惠湘

(江蘇航運職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 南通 226010)

0 引言

PLC是專為工業(yè)環(huán)境下的應(yīng)用而設(shè)計的工業(yè)計算機(jī)，它的優(yōu)越性能使其在工業(yè)上得到迅速普及，在家庭、建筑、電力、交通、商業(yè)等眾多領(lǐng)域也得到了廣泛的應(yīng)用。《PLC技術(shù)》課程是機(jī)電一體化等機(jī)電類專業(yè)的主干專業(yè)課，課程理論性較深，實踐性很強(qiáng)。通過本課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生掌握三菱PLC原理及在自動控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生使用PLC改造繼電控制系統(tǒng)，維護(hù)與管理自動化生產(chǎn)線的基本能力，為學(xué)生走上工作崗位打下堅定的基礎(chǔ)。

定時器指令是PLC的重要指令，貫穿整個課程的編程，而定時器的循環(huán)控制在后續(xù)課程的交通燈閃爍編程中也要用到。學(xué)生在學(xué)習(xí)到這部分內(nèi)容時，對循環(huán)控制的編程不易掌握，于是我在課堂上講授了二個不同的教學(xué)案例，通過這二個教學(xué)案例的對比講解及課后的練習(xí)，有助于學(xué)生對定時器指令的進(jìn)一步掌握，幫助學(xué)生對循環(huán)控制的理解。

1 循環(huán)控制教學(xué)案例

1.1 控制任務(wù)

控制任務(wù)如下：當(dāng)按下啟動按鈕時，指示燈點亮2秒后，熄滅1秒：之后，指示燈又點亮2秒，熄滅1秒，不斷循環(huán)……直至按下停止按鈕，指示燈熄滅。按照控制要求，分別用依次定時和同時定時兩種方法，編寫梯形圖程序并調(diào)試。

1.2 任務(wù)分析

實訓(xùn)室中配置的三菱PLC型號是FX3U-48MR，根據(jù)控制要求，對PLC端口地址進(jìn)行分配，畫出PLC的I/O分配表；畫出依次定時和同時定時的控制時序圖；根據(jù)控制功能設(shè)計依次定時和同時定時的梯形圖；通過仿真軟件運行程序并調(diào)試。

1.3 任務(wù)實施

1.3.1 PLC的I/O分配表

根據(jù)控制任務(wù)要求，首先畫出PLC的I/O分配表，如表1所示。

1.3.2 控制時序圖

根據(jù)定時方法的不同，畫出二種不同的控制時序圖。

表1 PLC的I/O分配表

圖1是依次定時時序圖：當(dāng)按下啟動按鈕，X0接通時，指示燈Y0接通點亮，定時器T0定時2秒；2秒后，指示燈Y0斷開熄滅，定時器T1定時1秒；1秒后指示燈Y0接通點亮2秒，不斷循環(huán)……直至按下停止按鈕，X1接通，指示燈Y0斷開熄滅。

圖2是同時定時序圖：當(dāng)按下啟動按鈕，X0接通時，指示燈Y0接通點亮，定時器T0和定時器T1同時定時，其中T0定時2秒，T1定時3秒；指示燈Y0在2秒后斷開熄滅，1秒后又重新接通點亮，不斷循環(huán)……直至按下停止按鈕，X1接通，指示燈Y0斷開熄滅。

1.3.3 設(shè)計梯形圖

根據(jù)圖1和圖2的時序圖，分別設(shè)計依次定時梯形圖和同時定時梯形圖。

(1)依次定時梯形圖。

依次定時梯形圖如圖3所示。其中M0是輔助繼電器，用來接通指示燈Y0線圈及定時器T0線圈和定時器T1線圈的控制。當(dāng)按下啟動按鈕時，輸入繼電器X0接通，輔助繼電器M0線圈得電，其常開觸點閉合，使得指示燈Y0點亮，并且定時器T0線圈得電，開始定時2秒；2秒后T0的常閉觸點斷開Y0線圈，指示燈Y0熄滅，而定時器T1線圈得電，開始定時1秒；1秒后T1的常閉觸點斷開T0線圈， T0的常閉觸點與常開觸點都復(fù)位：T0的常閉觸點閉合使得Y0線圈得重新得電，T0的常開觸點斷開使T1線圈失電，T1的常閉觸點復(fù)位閉合，使T0線圈又重新得電，開始定時2秒，不斷循環(huán)……直至按下停止按鈕時，輸入繼電器X1接通，其常閉觸點X1斷開，使輔助繼電器M0線圈失電，其常開觸點M0復(fù)位，斷開指示燈Y0線圈、定時器T0線圈，T0的常開觸點復(fù)位使定時器T1線圈失電，指示燈Y0熄滅。

以此類推，從上面二個定時器的依次定時，可以擴(kuò)展到多個定時器的依次定時方法：多個定時器進(jìn)行依次定時，用最后一個定時器的常閉觸點(如圖3虛線框內(nèi)所示)斷開第一個定時器線圈。

(2)同時定時梯形圖。

同時定時梯形圖如圖4所示，其中M0輔助繼電器的功能和依次定時梯形圖中的分析一樣。當(dāng)按下啟動按鈕時，輸入繼電器X0接通，輔助繼電器M0線圈得電，其常開觸點閉合，使定時器T0線圈和定時器T1線圈同時得電并分別定時2秒和3秒，指示燈Y0接通點亮；2秒后，定時器T0的常閉觸點斷開Y0線圈，指示燈Y0熄滅；3秒后，定時器T1的常閉觸點斷開T0線圈和T1線圈，T1的常閉觸點和T0的常閉觸點都復(fù)位閉合，使定時器T0線圈和定時器T1線圈又重新得電開始分別定時2秒和3秒，指示燈Y0接通點亮，不斷循環(huán)……直至按下停止按鈕時，輸入繼電器X1接通，其常閉觸點X1斷開，使輔助繼電器M0線圈失電，其常開觸點M0復(fù)位，斷開定時器T0線圈和定時器T1線圈， Y0線圈失電，指示燈Y0熄滅。

以此類推，從上面二個定時器的同時定時，可以擴(kuò)展到多個定時器的同時定時方法：多個定時器進(jìn)行同時定時，用最后一個定時器的常閉觸點(如圖4虛線框內(nèi)所示)斷開所有定時器線圈。

1.3.4 運行程序并調(diào)試

梯形圖設(shè)計完成后，通過仿真軟件，運行程序并運行，直至實現(xiàn)控制任務(wù)。

2 結(jié)語

定時器在PLC控制中應(yīng)用廣泛，尤其是定時器的循環(huán)控制在后續(xù)的教學(xué)中也要涉及編程。通過對以上兩個循環(huán)控制教學(xué)案例的對比和分析，幫助學(xué)生總結(jié)出循環(huán)控制的方法：循環(huán)控制就是讓定時器重新定時，關(guān)鍵是使定時器線圈在失電后立刻又得電，恢復(fù)定時。事實證明，循環(huán)控制的教學(xué)案例取得了良好的教學(xué)效果，使學(xué)生更好地掌握了定時器指令的應(yīng)用，為學(xué)生今后從事現(xiàn)代柔性生產(chǎn)線控制技術(shù)的應(yīng)用與開發(fā)打下良好的基礎(chǔ)。