電工高級取證培訓教程（微課視頻版）第4章可編程序控制器的綜合應用4.1梯形圖的識讀前置作業1.PLC梯形圖的識讀順序是怎樣的？2.PLC梯形圖中線圈與觸點之間有什么關系？4.1梯形圖的識讀4.2脈沖指令前置作業1.上升沿微分指令和下降沿微分指令的助記符分別是什么？2.脈沖微分指令和邊沿檢測指令實現的功能效果是否一樣？3.PLC常用的邊沿檢測指令有哪些？4.2脈沖指令4.2.1

PLC的脈沖微分指令4.2脈沖指令4.2.2三菱PLC的邊沿檢測指令1.邊沿檢測指令的功能4.2脈沖指令2.指令說明1）邊沿檢測指令只適用于FX1S、FX1N、FX2N

和FX2NC

機型。2）上升沿和下降沿檢測指令分別與PLS、PLF具有同樣的功能，如圖4-1和圖4-2所示。4.2脈沖指令4.2脈沖指令4.2脈沖指令4.3步進順控指令前置作業1.SET指令必須與RST指令成對使用嗎？2.步進順控指令包含哪幾條指令？3.順序功能圖有哪幾種結構形式？4.3步進順控指令4.3.1三菱FX-PLC順序功能圖簡介1.順序功能圖的結構4.3步進順控指令2.狀態與狀態元件4.3步進順控指令4.3.2三菱FX-PLC步進順控指令簡介4.3步進順控指令4.3步進順控指令4.3.3西門子S7-PLC順序控制指令說明4.4功能指令前置作業1.功能指令的結構、分類和格式是怎么樣的？2.常用的FX-PLC功能指令和西門子S7-1200功能指令有哪些？4.4功能指令4.4.1

FX2系列PLC的功能指令概述（見表4-11）4.4功能指令4.4.2常用的FX-PLC功能指令簡介（見表4-12）4.4功能指令4.4功能指令4.4功能指令4.4功能指令4.4.3常用的西門子S7-1200功能指令簡介（見表4-13）4.4功能指令4.5觸摸屏應用簡介前置作業1.觸摸屏的作用與功能是什么？2.觸摸屏的結構、連接及MCGS組態軟件的結構、操作方式和使用是怎樣的？4.5觸摸屏應用簡介4.5觸摸屏應用簡介4.5觸摸屏應用簡介實訓五PLC操作技能應用模塊任務4-1

PLC控制交流異步電動機雙速自動變速電路的設計、安裝與調試技能等級認定考核要求1.正確理解控制系統的設計要求，明確功能需求。2.按規范正確列出I/O元件地址分配表，并設計繪制PLC控制I/O接線圖。3.正確完成PLC控制系統的I/O接線。4.編制滿足控制要求的PLC程序，并下載到PLC中。5.按照被控制設備的動作要求進行模擬調試，達到控制要求。6.正確使用工具和儀表，所有操作符合行業安全文明生產規范。7.考核時間為90min。4.5觸摸屏應用簡介一、操作前的準備4.5觸摸屏應用簡介4.5觸摸屏應用簡介4.5觸摸屏應用簡介二、繼電器控制電氣電路原理圖分析4.5觸摸屏應用簡介三、操作步驟1.分配輸入輸出點數，列出I/O分配表4.5觸摸屏應用簡介2.畫出FX-PLC硬件接線原理圖（見圖4-6）4.5觸摸屏應用簡介3.使用計算機或編程器編寫程序4.5觸摸屏應用簡介4.5觸摸屏應用簡介4.根據硬件接線圖進行實物接線5.軟件程序與硬件實物聯合通電調試四、清理現場4.5觸摸屏應用簡介任務4-2

PLC控制三臺電動機順序起停的設計、安裝與調試技能等級認定考核要求一、任務要求①工作方式設置：手動時要求按下手動起動按鈕，做一次上述過程；自動時要求按下自動按鈕，能夠重復循環上述過程。②有必要的電氣保護和互鎖。4.5觸摸屏應用簡介二、操作前的準備4.5觸摸屏應用簡介三、操作步驟1）主要操作步驟如下：列出PLC的I/O分配表→繪制三臺電動機順序起停系統的順序功能圖→編寫梯形圖→畫出PLC控制系統硬件接線圖并將程序寫入到PLC中→完成線路的安裝接線檢測→通電實現軟硬件聯合調試→整理考場。2）分配輸入輸出點數，寫出I/O分配表。根據任務控制要求，可確定有6個輸入點、5個輸出點，FX-PLC和S7-PLC的I/O分配見表4-20。4.5觸摸屏應用簡介3）根據任務要求，繪制三臺電動機順序起停系統的順序功能圖后再轉化為梯形圖。4）畫出PLC硬件接線圖（見圖4-12）。5）根據硬件接線圖進行實物接線。4.5觸摸屏應用簡介4.5觸摸屏應用簡介4.5觸摸屏應用簡介6）軟件程序與硬件實物聯合通電調試。四、清理現場4.5觸摸屏應用簡介任務4-3

PLC控制十字路口交通信號燈的設計、安裝與調試技能等級認定考核要求一、任務要求1）十字路口交通信號燈的控制要求如下：2）交通信號燈的正常時序如下：①交通信號燈開始工作時，先南北紅燈亮，再東西綠燈亮。②南北紅燈亮并維持25s，在南北紅燈亮的同時東西綠燈也亮并維持20s，到20s時，東西綠燈閃亮，閃亮周期為1s（亮0.5s，熄滅4.5觸摸屏應用簡介0.5s），閃亮3s后熄滅，然后東西黃燈亮并維持2s，到2s時，東西紅燈亮，同時南北紅燈熄滅，南北綠燈亮。③東西紅燈亮并維持30s，南北綠燈亮并維持25s，到25s時，南北綠燈閃亮3s后熄滅，南北黃燈亮并維持2s，到2s時，南北黃燈熄滅，南北紅燈亮，同時東西紅燈熄滅，東西綠燈亮，開始第二個周期的動作。④以后周而復始地循環，直到停止按鈕被按下為止。二、操作前的準備4.5觸摸屏應用簡介三、操作步驟1.分配輸入輸出點數，寫出I/O分配表4.5觸摸屏應用簡介2.畫出PLC硬件接線原理圖（見圖4-14）3.編制順序功能圖并轉化為梯形圖4.5觸摸屏應用簡介4.5觸摸屏應用簡介4.5觸摸屏應用簡介4.5觸摸屏應用簡介4.5觸摸屏應用簡介4.5觸摸屏應用簡介4.5觸摸屏應用簡介四、清理現場4.5觸摸屏應用簡介任務4-4

PLC控制多種液體混合系統的設計、安裝與調試技能等級認定考核要求一、任務要求1.任務1）初始狀態下，容器是空的，YV1、YV2、YV3、YV4為OFF，L1、L2、L3為OFF，攪拌機M為OFF。2）起動按鈕按下，YV1=ON，液體A進入容器，當液面達到L3時，L3=ON，YV1=OFF，YV2=ON，液體B進入容器，當液面達到L2時，L2=ON，YV2=OFF，YV3=ON，液體C進入容器，當液面達到L1時，L1=ON，YV3=OFF，M開始攪拌。3）攪拌10s后，M=OFF，H=ON，開始對液體加熱。4）當溫度達到一定數值時，T=ON，H=OFF，停止加熱，YV4=ON，放出混合液體。4.5觸摸屏應用簡介5）液面下降到L3后，L3=OFF，過5s，容器空，YV4=OFF。6）要求中間隔5s時間后，開始下一周期，如此循環。2.要求1）工作方式設置：按下起動按鈕后開始自動循環，按下停止按鈕要在一個混合過程結束后才可停止。2）要有必要的電氣保護和互鎖。4.5觸摸屏應用簡介二、操作前的準備4.5觸摸屏應用簡介三、操作步驟1）分配輸入輸出點數，寫出FX-PLC和S7-PLC的I/O分配表（見表4-27）。4.5觸摸屏應用簡介2）畫出PLC硬件接線原理圖（見圖4-18）。4.5觸摸屏應用簡介3）編制順序功能圖并轉化為梯形圖。4.5觸摸屏應用簡介4.5觸摸屏應用簡介4）根據本任務要求，按任務4-3中表4-25的操作步驟，將上述順序功能圖轉換為梯形圖，具體梯形圖如圖4-20所示。5）根據硬件接線圖進行實物接線。6）軟件程序與硬件實物聯合通電調試。四、清理現場4.5觸摸屏應用簡介任務4-5PLC控制簡易機械手的設計、安裝與調試技能等級認定考核要求一、任務要求4.5觸摸屏應用簡介二、操作前的準備4.5觸摸屏應用簡介三、操作步驟1）分配輸入輸出點數，寫出I/O分配表。4.5觸摸屏應用簡介2）畫出PLC硬件接線原理圖（見圖4-22），根據硬件接線原理圖進行實物接線。4.5觸摸屏應用簡介3）編輯順序功能圖并轉換為梯形圖。4.5觸摸屏應用簡介4）軟件程序與硬件實物聯合通電調試。4.5觸摸屏應用簡介四、清理現場4.5觸摸屏應用簡介任務4-6自動洗衣機PLC控制系統的設計、安裝與調試技能等級認定考核要求一、任務要求1）按下起動按鈕，進水閥燈亮，洗衣桶開始注水。2）水位到達上限，上限開關按下，進水閥燈滅，表示水注滿。3）波輪開始旋轉（左轉5.5s，停1s，右轉5.5s）。4）運行4min后，波輪停止轉動，排水閥燈亮，開始排水。5）水位到達下限，下限開關按下，排水閥關閉，排水閥燈滅。6）脫水桶指示燈亮，脫水桶開始工作。7）1min后，蜂鳴器響，整個洗衣過程完成。4.5觸摸屏應用簡介8）按下停止鍵，洗衣機停止工作。9）按下手動排水鍵，洗衣機開始排水。二、其他要求1）工作方式設置：按下起動按鈕，系統完成一次上述過程。2）有必要的電氣保護和互鎖。三、操作前的準備4.5觸摸屏應用簡介四、操作步驟1）分配輸入輸出點數，寫出I/O分配表。4.5觸摸屏應用簡介2）編制順序功能圖并轉換為梯形圖。3）畫出PLC硬件接線原理圖（見圖4-28）。4）根據硬件接線圖進行實物接線。4.5觸摸屏應用簡介4.5觸摸屏應用簡介4.5觸摸屏應用簡介五、清理現場4.5觸摸屏應用簡介任務4-7機械動力頭PLC控制系統的設計、安裝與調試技能等級認定考核要求一、任務要求1）機械動力頭的來回往復運動由直流電動機帶動蝸輪驅動工作臺來實現，機械動力頭的速度和方向由限位開關SQ1～SQ4控制。2）機械動力頭的工作方式由“工作方式”選擇開關在5種工作模式之間切換，可以設置為手動模式、原點回歸模式、單步模式、單周期模式和自動循環模式。4.5觸摸屏應用簡介3）各種工作模式的具體控制要求如下：①手動模式：主要用于使用機械動力頭前，通過手動工作方式測試設備是否能正常工作。②原點回歸模式：如機械動力頭在加工工件時突然故障或斷電，鉆臺會掉電停止。③單步模式：即單步執行方式，可用于使用機械動力頭前，測試設備每步是否工作正常，也可以用來正常加工工件。④單周期模式：屬于半自動運行的工作方式，即每按一次“起動”按鈕，機械動力頭就會按圖4-29所示執行一個周期后停止。⑤自動循環模式：屬于全自動運行的工作方式，按一次“起動”按鈕，機械動力頭就會自動來按上述單周期模式連續執行動作，即一個周期接一個周期地運行，直至切換到其他工作模式或按下“停止”按鈕，機械動力頭才能停止工作。4.5觸摸屏應用簡介二、操作前的準備4.5觸摸屏應用簡介三、操作步驟1）分配輸入輸出點數，寫出I/O分配表。4.5觸摸屏應用簡介2）畫出PLC硬件接線原理圖（見圖4-30）。4.5觸摸屏應用簡介3）編輯順序功能圖。4.5觸摸屏應用簡介4）根據表4-25步驟10的方法，將上述順序功能圖轉換為梯形圖，具體梯形圖如圖4-32所示。4.5觸摸屏應用簡介5）用專用通信電纜RS232/RS422轉換器將PLC的編程接口與計算機的串口相連接，然后利用計算機編程軟件將程序寫入PLC中。四、根據硬件接線圖進行實物接線1）核對電器元件后，根據PLC控制系統的硬件接線圖的要求，按照安裝電路的一般步驟和工藝要求在配電盤上進行實物接線。4.5觸摸屏應用簡介2）軟件程序與硬件實物聯合通電調試。五、清理現場4.5觸摸屏應用簡介任務4-8花樣噴泉PLC控制系統的設計、安裝與調試（1）技能等級認定考核要求1.正確理解控制系統的設計要求并進行電路設計。2.按規范正確列出I/O分配表，并設計繪制PLC的I/O接線圖。3.正確完成PLC控制系統的I/O接線，接線必須符合國家電氣安裝規范，導線連接需緊固、布局合理，導線要進行線槽，外接引出線必須經接線端子連接。4.編寫滿足控制要求的PLC程序，并下載到PLC中。5.按照被控制設備的動作要求進行模擬調試，達到控制要求。6.正確使用工具和儀表，所有操作符合行業安全文明生產規范。7.本項目未及格者，所有項目重考。8.考核時間為90min。4.5觸摸屏應用簡介4.5觸摸屏應用簡介一、花樣噴泉控制系統的控制要求1）按下起動按鈕，噴泉開始工作；按下停止按鈕，噴泉馬上停止工作。2）噴泉工作方式由花樣選擇開關和單步/連續開關決定，每種花樣都可以在單步和自動循環工作之間切換。3）花樣選擇開關在位置1時，按下起動按鈕后，4號噴頭噴水，延遲2s后，3號噴頭噴水，再延遲2s后，2號噴頭噴水，又延遲2s后，1號噴頭噴水，18s后停止。4）花樣選擇開關在位置2時，按下起動按鈕后，1號噴頭噴水，延遲2s后，2號噴頭噴水，再延遲2s后，3號噴頭噴水，又延遲2s后，4號噴頭噴水，30s后停止。5）花樣選擇開關在位置3時，按下起動按鈕后，1號、3號噴頭同時噴水，延遲3s后，2號、4號噴頭同時噴水，1號、3號噴頭停止噴水。6）花樣選擇開關在位置4時，按下起動按鈕后，按照1-2-3-4的順序，依次間隔2s噴水，然后一起噴水。4.5觸摸屏應用簡介二、設備及工具準備單（見表4-38）4.5觸摸屏應用簡介三、花樣噴泉控制系統的設計思路4.5觸摸屏應用簡介四、操作步驟1）操作步驟如下：理解考核要求和檢查元器件→分析任務控制要求→列出PLC的I/O分配表→畫出FX-PLC的I/O接線原理圖→編寫梯形圖或指令表→程序輸入→接線布線→檢查線路→通電試運行→斷開電源，整理場地。2）列出花樣噴泉控制系統的I/O分配表（見表4-39）。4.5觸摸屏應用簡介3）理解要求，檢查元器件，畫出I/O接線原理圖（見圖4-35）。4.5觸摸屏應用簡介4）編寫梯形圖（FX-PLC控制梯形圖見圖4-36，S7-PLC控制梯形圖見圖4-37）。4.5觸摸屏應用簡介4.5觸摸屏應用簡介4.5觸摸屏應用簡介4.5觸摸屏應用簡介5）輸入程序。6）按接線圖（見圖4-35）接線布線。7）檢查線路，通電試運行。五、清理現場4.5觸摸屏應用簡介任務4-9花樣噴泉PLC控制系統的設計、安裝與調試（2）技能等級認定考核要求1.正確理解控制系統的設計要求，進行電路設計。2.按規范正確列出I/O分配表，并設計繪制PLC的I/O接線圖。3.接線必須符合國家電氣安裝規范，導線連接需緊固、布局合理，導線要進行線槽，外接引出線必須經接線端子連接。4.編寫滿足控制要求的PLC程序，并下載到PLC中。5.通電調試，達到控制要求。6.所有操作符合行業安全文明生產規范。7.考核時間為80min，本題分值為30分。4.5觸摸屏應用簡介一、花樣噴泉控制系統的設計要求1）花樣噴泉示意圖如圖4-33所示，圖中4號為中間噴頭，3號為內環噴頭，2號為中環噴頭，1號為外環噴頭。2）花樣噴泉控制系統的控制要求如下：①按下起動按鈕，噴泉開始工作；按下停止按鈕，噴泉馬上停止工作。②噴泉工作方式由花樣選擇開關決定，每種花樣都自動循環工作。③花樣選擇開關處于位置1時，按下起動按鈕后，按4-3-2-1的順序依次噴水，間隔時間2s，3s后，所有噴頭停止噴水，再過3s，4號噴頭噴水，1s后循環進行。④花樣選擇開關處于位置2時，按下起動按鈕后，1、3號噴頭噴水，2s后，2、4號噴頭噴水，同時1、3號噴頭停止噴水，如此交替運行2次后，4組噴頭全部噴水，3s后，所有噴頭停止噴水，再過3s后循環進行。4.5觸摸屏應用簡介二、設備及工具準備單（見表4-38）三、花樣噴泉控制系統的設計思路四、操作步驟1）操作步驟如下：理解考核要求和檢查元器件→分析任務控制要求→列出PLC的I/O分配表→畫出FX-PLCI/O接線原理圖→編寫順序功能圖并轉換為梯形圖→程序輸入→接線布線→檢查線路→通電試運行→斷開電源，整理場地。2）列出花樣噴泉控制系統的I/O分配表（見表4-41）。4.5觸摸屏應用簡介3）檢查元器件，畫出I/O接線原理圖（見圖4-38）。4.5觸摸屏應用簡介4）編寫順序功能圖并轉換為梯形圖。4.5觸摸屏應用簡介5）寫入程序。6）按圖4-38所示接線布線。7）再次核查接線，確保接線無誤，通電試運行。五、清理現場4.5觸摸屏應用簡介附4PLC控制系統設計、安裝與調試評分表4.5觸摸屏應用簡介任務4-10步進電動機驅動系統的安裝與調試技能等級認定考核要求1.根據任務，繪制步進電動機驅動系統電路圖。2.根據步進電動機控制系統接線圖，標明各設備元件名稱與編號，并在裝置上完成系統接線，采用共陽極接法。3.按接線圖在模擬配線板上正確安裝，元器件在配線板上布置要合理，安裝要準確、緊固，配線導線要緊固、美觀，導線要垂直進行線槽，導線要有端子標號，引出端要用接線端子。4.通電試驗：通電前正確使用電工工具及萬用表，進行仔細檢查。5.考核時間為60min。一、任務要求二、操作前的準備4.5觸摸屏應用簡介三、本任務控制分析1.細分和電流的設定4.5觸摸屏應用簡介2.PLSY指令四、操作步驟1）分配輸入輸出點數，寫出I/O分配表（見表4-45）。4.5觸摸屏應用簡介2）畫出FX-PLC硬件接線原理圖（見圖4-42）。4.5觸摸屏應用簡介3）編制FX-PLC參考程序。五、程序輸入六、清理現場4.5觸摸屏應用簡介任務4-11PLC控制一臺步進電動機實現旋轉工作臺的控制技能等級認定考核要求1.根據控制要求，按規范繪制PLC、步進驅動器、步進電動機之間的接線圖。2.正確完成單臺步進電動機實現旋轉工作臺控制系統接線。3.接線必須符合國家電氣安裝規范，導線連接需緊固、布局合理，導線要進行線槽，外接引出線必須經接線端子連接。4.編寫滿足控制要求的PLC程序，并下載到PLC中。5.通電調試，達到控制要求。6.所有操作符合行業安全文明生產規范。7.考核時間為60min。4.5觸摸屏應用簡介一、具體內容1）步進電動機為二相步進電動機，供電電壓為DC24V，功率為30W，電流為2.8A（或1.7A），轉矩為0.9N·m，步矩角為1.8°并配有細分驅動器，實現細分運行，減少振蕩。2）按下起動按鈕，控制步進電動機順時針旋轉2周（720°），停5s，再逆時針旋轉1周（360°），停2s，如此反復運行。3）按下脫機按鈕，松開電動機轉軸，可以手動轉動電動機轉軸。4）要求有連續及單周運行選擇。5）旋轉速度要求：正向旋轉、反向旋轉速度均為1r/s。二、操作前的準備三、操作步驟1）分配輸入輸出點數，寫出I/O分配表（見表4-47）。4.5觸摸屏應用簡介4.5觸摸屏應用簡介2）畫出PLC硬件接線原理圖（見圖4-43）。4.5觸摸屏應用簡介3）編寫PLC控制一臺步進電動機實現旋轉工作臺控制的順序功能圖，如4-44所示。4.5觸摸屏應用簡介4）把順序功能圖轉換為梯形圖并分析各步情況（見表4-48）。四、程序輸入五、清理現場4.5觸摸屏應用簡介任務4-12PLC控制兩臺步進電動機實現旋轉工作臺的控制（1）技能等級認定考核要求1.根據控制要求，按規范繪制PLC、步進驅動器、步進電動機之間的接線圖。2.正確完成兩臺步進電動機實現旋轉工作臺控制的系統接線。3.接線必須符合國家電氣安裝規范，導線連接需緊固、布局合理，導線要進行線槽，外接引出線必須經接線端子連接。4.編寫滿足控制要求的PLC程序，并下載到PLC中。5.通電調試，達到控制要求。6.所有操作符合行業安全文明生產規范。7.考核時間為60min。一、具體內容4.5觸摸屏應用簡介二、兩臺步進電動機實現工作臺旋轉的控制要求1）按下起動按鈕，1號工作臺正向旋轉15圈，停止5s。2）2號工作臺正向旋轉10圈，停止5s。3）2號工作臺反向旋轉10圈，停止5s。4）1號工作臺反向旋轉12圈，停止5s，1號工作臺又開始正向旋轉，如此循環工作。5）任何情況下按下停止按鈕，兩個工作臺馬上停止旋轉。6）旋轉速度要求：正向旋轉、反向旋轉速度均為5r/s。三、工具清單及消耗材料（同任務4-10）四、元件清單（同任務4-10）五、操作步驟4.5觸摸屏應用簡介1）分配輸入輸出點數，寫出I/O分配表（見表4-49）。2）畫出PLC硬件接線原理圖（見圖4-45），1、2號驅動器要采用不同的型號。3）編寫兩臺步進電動機實現旋轉工作臺控制的順序功能圖，如圖4-46所示。4.5觸摸屏應用簡介4.5觸摸屏應用簡介4）編制FX-PLC參考梯形圖（見表4-50）。4.5觸摸屏應用簡介六、程序輸入七、清理現場4.5觸摸屏應用簡介任務4-13PLC控制兩臺步進電動機實現旋轉工作臺的控制（2）技能等級認定考核要求一、具體內容二、控制要求1）按下起動按鈕，1號工作臺正向旋轉15圈，停止1s。2）2號工作臺正向旋轉10圈，停止1s。3）2