用PLC实现2个动合按钮对1个灯发光与熄灭的控制

    1．内容与要求    内容：用PLC实现2个动合按钮对1个灯的控制。    要求：按下动合按钮SB1，灯HL1发光并保持；按下动合按钮SB2，灯HL1熄灭。    2．学习重点    这是一个十分简单的控制，要求通过这个实训达到以下目的：    1)了解用PLC实现控制的基本工作步骤。    2)了解PLC外部输入继电器(X)与外部输出继电器(Y)的功能与运用方法。    3)学习用编程软件编写简单的梯形图程序与指令程序。    3．实训步骤    (1)绘制PLC的I/O接线图PLC的I/O接线图直接反映了PLC外部输入继电器(X)与外部输出继电器(Y)与硬元件的接线情况，是编写程序前必须具备的先决条件，因此是十分重要的。画图时请使用直尺，要认真将图画好。
    1)画PLC的I/O接线图前要先了解实训任务中要接到PLC输入与输出端的硬元件，以及输出执行元件的工作电源。    本实训中，与PLC相接的硬元件如下。    接PLC输入端的元件：动合按钮SB1与动合按钮SB2。    接PLC输出端的元件：指示灯HL1。    指示灯工作电源：DC 24V。    2)要进行PLC的I/O端分配。    PLC输入端：X0接SB1、Xl接SB2。    PLC输出端：Y0接HL1；    3)画出PLC的I/O端子接线，如图2-1所示。
    (2)根据PLC的I/O接线在实训设备上进行接线按图2-1进行接线。由于是第一次进行PLC接线，所以要细心，完成接线后要进行检查（要养成此习惯），确保接线正确。    如果是使用PLC基础训练的专用设备，可将需要接线的模块（电源模块、开关模块和灯箱模块）尽量靠近，以方便接线。图2-2是按图2-1的I/O接线在TVT-90E桌式PLC训练设备的“按钮、开关模块”与“天塔之光实训模块”上的具体接线。
    图2-1    PLC的I/O接线
    图2-2    在PLC实训设备(TVT-90E)上的I/O接线    (3)基本指令见表2-1。    (4) PLC程序编写与传送根据控制要求，用计算机编程软件编写梯形图程序或指令程序，并将编写好的PLC程序从计算机传送到PLC。    1)程序编写步骤。对简单的程序，可直接使用计算机编程软件编写。但对复杂的程序，可先按控制要求设计，再用计算机编程软件编写。    PLC程序的编写步骤如图2-3所示。    表2-1    PLC部分基本指令的功能与运用方法

    图2-3    PLC程序的编写步骤
    2)用编程软件( FPWIN GR Ver2.8)编写梯形图程序的方法。    ①进入梯形图编程界面。在工具栏选择“新建”，弹出[选择PLC机型]对话框。在对话框中的“PLC机型”选“FP-X C30T/P，C40T，C60T/P 32K”，最后单击“OK”进入梯形图程序编写的界面。    ②梯形图编写。用编程软件( FPWIN GR Ver2.8)编写梯形图程序如图24所示。
    图2-4    用编程软件编写梯形图程序    使用按功能键或单击软件下方的图符来将相应元件逐个地写入框位置，从而完成梯形图程序的编写，操作步骤如表2-2所示。    表2-2    梯形图程序编写的操作步骤
    软件使用说明：编程软件FPWIN GR Ver2版本都具有使用功能按键和单击软件下方的图形符号两种输入方法，其实还具有第三种输入方法，只需要直接输入指令即可，这为输入程序带来了很大的方便，单击软件的“文本输入模式优先”，然后通过输入对应的指令即可，如图2-5所示。第三种方法比较容易学习，在以后的学习中我们将会重点放在学习功能按键和单击软件下方的图形符号两种输入方法上。
    图2-5    用编程软件直接输入指令的方法编写梯形图程序    在编写梯形图过程中，若需要对梯形图进行修改，可先将写入框移到修改处，单击菜单[编辑]（或单击右键）调出各修改功能（剪切、复制、行插入、列插入、行删除、列删除等）进行修改。    ③指令程序变换。梯形图程序编写完成后，应先单击菜单[编辑]中的“程序变换”项（或单击图标），对已编写的梯形图进行变换，然后再单击菜单[视图]中的“布尔非梯形图编辑( BNL)”项，就能得到与梯形图对应的指令程序。但若不先将编辑中的梯形图进行变换，则不能实现梯形图程序与指令程序的变换。    PLC的控制程序（供参考）如图2-6所示。
    图2-6    PLC的控制程序    a)梯形图程序b）指令程序及说明    若改用指令程序输入，可在进入梯形图编写界面后单击菜单[视图]中的“布尔非梯形图编辑( BNL)”项，就能进入指令程序编写的界面。编写指令程序时不用写程序的步数（由软件按指令规定的步数自动编出）。
    3)将已完成编写的程序传送到PLC。单击菜单[文件]，再单击“下载到PLC”（或单击图标），弹出“连接”对话框。如图2.5所示。    图2-7a可以根据实际需要进行通信设置选择下载口，再执行图2-7b通过软件把PLC改变为PROG模式，然后进入传送程序的等待过程如图2-7c所示，完成程序的传送后发出一响声，并弹出图2-7d，操作者可选择是否把PLC改变为RUN模式。    若下载前PLC已经处于“PROG”模式，则图2-7b所示的界面就不会出现。    (5)程序的执行与调试将负载电源送电，执行程序，将程序调试到满足控制要求。    1)程序试运行。程序输入到PLC后，就可以对程序执行试运行，如图2-8所示。    2) PLC程序的检验方法。编写的PLC程序必须能实现任务的控制过程并达到任务目标。因此，完成PLC程序的编写并传送到PLC后，必须要通过程序的执行对程序进行检测，以验证程序的正确性，此过程一般称为程序调试。检测PLC程序的方法有三种。    方法一：PLC送电后（PLC输出端的负载电源暂不送电）运行程序，用按钮进行操作，通过观察PLC面板上的输入端(I)指示灯(X0、X1)与输出端(O)指示灯(Y0)的发光与熄灭情况来判断程序的正确性（见表2-3）。这种方法的优点是：可以在不对负载送电的情况下，就能检测出程序执行过程中外部输入继电器(X)与外部输出继电器(Y)的动作情况，这对程序的正确性可以做出初步判断。
    图2-7    程序传送的操作示意图    a)通信设置b）下载程序前改为PROG模式    c)下载程序d）下载程序后改为RUN模式
    图2-8    PLC程序的试执行    表2-3    用PLC面板指示灯检验程序
    注：灯发光█，灯熄灭□。    方法二：给PLC输出端的负载电源送电，运行PLC，直接通过观察输出元件的执行情况，判断是否与控制要求相符，从而来确认程序的正确性。只有程序执行过程与控制要求相一致并达到了控制目标，程序才可确认为正确。如对本实训任务，运行程序后，按下SB1，灯HL1应发光并保持；按下SB2，灯HL1应熄灭。    方法三：在计算机编程软件的梯形图程序界面上，用计算机编程软件的监控功能来观察程序运行过程中元件的执行情况，判断程序的正确性。    监控功能选择方法：单击菜单[在线]，再单击[在线编辑]（或单击“在线切换”图标），即进入运行监视界面。此时，若程序正在运行，会观察到程序中的触点和输出元件随着程序的执行，在接通时都会变蓝色（定时器与计数器还会显示执行的经过值），从而可对程序的正确性进行分析。这一方法由于直接监视着程序的运行，直观性与可分析性都较强，是程序调试常用的方法。    3)将程序存盘。程序编写后，请注意将文件存盘。当发现程序编写有错误时，可用计算机编程软件重新调出源程序进行修改，修改后再传送到PLC（修改后的程序传送后，PLC的源程序就会被覆盖）。对一些正确的程序，也可以通过调试实现程序结构的优化。    在检验程序无误后，一般都要将程序存入自己的专用文件夹中。    重新打开程序的方法：单击菜单[打开]（或“打开”图标)，弹出“打开工程”的浏览选择框，选择程序所在的驱动器，找出程序文件先单击，再单击“打开”，即出现新打开的程序。    4．分析与思考    如图2-9所示，能将本实训任务的程序(见图2-9a)写成图2-9b所示的形式吗？    将本实训任务的程序编写成图2-9b所示的形式是可以的，在编程软件中也会被确认为正确的程序，但其指令程序的写法就不相同了（要用到块串联指令）。如果将图2-9b所示的梯形图程序写成图2-10a所示的指令程序，此指令程序在变换为梯形图程序后则会变为图2-10b所示的梯形图，执行结果就完全不一样了。
    图2-9    梯形图编写分析(1)
    图2-10    梯形图编写分析(2)    a)指令程序b）梯形图程序    试用编程软件输入图2-10所示的指令程序，然后用编程软件转换为梯形图程序，并传送到PLC执行，观察其执行情况，理解与图2-9b所示的梯形图程序的不同之处？    指令程序输入前请了解基本指令ST/，见表2-4。    表2-4    基本指令“ST/”的功能与运用方法