基于PLC的多个灯顺序发光与闪烁的自动与手动控

    1．内容与要求    启动后，灯1发光，2s后熄灭，接着灯2发光，2s后熄灭，最后灯3发光，也是2s后熄灭。要求：    1)用按钮SB1、SB2作启动与停止控制，停止后灯全部熄灭，按SB1可重新启动。    2)用开关SA1作自动运行与手动运行控制，SA1闭合时作手动运行，SA1断开时作自动运行。    3)用开关SA2连续运行与单周期运行的控制，SA2闭合时作连续运行，SA2断开时作单周期运行。    4)用开关SA3作单步运行控制，SA3闭合时作单步运行，用启动按钮SB1作步进控制。    5)用带自锁的按钮SB4、SB5、SB6分别作灯1、灯2、灯3的手动发光控制。    2．学习重点    1)学习如何实现自动控制与手动控制。    2)学习具有条件跳转功能的指令“JP”与标号指令“LBL”的运用。    3．实训步骤    (1)了解自动与手动运行的控制要求在很多自动化设备中，在保证正常运行的前提下，为了检测与维修的方便，常常要求设备具备自动与手动两种运行模式。其中，自动模式含连续、单周期与单步三种运行方式，而手动模式则要求每个执行元件都要由一个开关（或按钮）单独控制。    对具有自动、手动、返原点的控制程序，常采用模块式结构来编写程序，如图6-17所示。模块化设计是程序设计的一种优化方法，考虑自动、手动、停止、返原点动作的不同控制特点，设计时可先建立各控制模块，然后将模块组合，从而使程序更明确、清晰。模块化设计有助于设计思路的建立，但由于设计时主要是考虑模块的独立功能，因此在模块组合时，必须考虑各模块不能相互影响，更不能出现双元件的现象。    在PLC输入端，一般会用2个组合开关来作自动与手动运行的切换。其中，用1个2位组合开关作自动与手动模式的切换，另一个用3位组合开关作连续运行、单周期运行与单步运行用开关切换的方式。PLC输入端的接线如图6-18b所示。根据此接线所设计的程序如图6-18a所示。由于各运行方式均有独立开关控制，而且这些开关都不会同时闭合，因此可直接用这些开关在启动前或运行中对运行方式进行切换控制。
    图6-17    模块式结构程序示意图    (2)认识具有跳转功能的控制指令“JP”与“LBL” “JP”与“LBL”是一对具有在满足一定条件下可“跳过指定程序行”功能的控制指令，可用它在程序运行时跳过部分不需执行的程序行，也可利用它跳过有相同输出线圈的程序行，避免出现双线圈输出的情况。“JP”与“LBL”指令的执行格式如图6-19所示。
    图6-18    自动运行模式的控制    a)步进过程转移图b）PLC输入端接线    图6-19所示执行格式“JP 0”中，“0”称为标号。一般在程序中，“JP”指令可以使用两个或更多柑同的标号。标号指令“LBL”是指明“JP”指令在被驱动时所要跳转到的程序行标号。当执行条件为ON时，程序就会跳转到与指令“JP”编号同号的标号指令“LBL”处。图6-19表明：当满足条件X0=ON时，执行“JP”指令的跳转功能，程序将直接跳到“JP 0”所对应的标号指令“LBL 0”，执行从指令“LBL 0”开始的程序段2的运行，而程序段1则被跳过而不执行；若X0= OFF，程序不执行跳转，将依顺序执行程序段1和程序段2。    对自动与手动运行的控制，在遇到程序较长时，也可以用跳转指令“JP”与标号指令“LBL”实现手动程序与自动程序的有条件跳转，从而提高程序的运行效率。如图6-20所示，当自动操作时，由于自动控制触点的闭合，接通了“JP 0”，因此程序就会自动地跳过所指定的程序行，程序扫描时应会越过手动控制程序来直接执行自动控制程序；当手动操作时，由于手动控制触点的闭合，接通了“JP 0”，因此程序就会自动地跳到所指的程序标号“LBL 0”行，即执行完手动控制后，程序就会自动跳转到ED结束，从而不用扫描自动控制部分的程序。
    图6-19    “JP”与“LBL”指令的执行格式
    图6-20    手动／自动控制的跳转    (3) PLC的I/O分配与接线PLC的I/O分配见表6-6。    表6-6    PLC的I/O分配
    根据表6-6完成PLC的I/O接线。    (4) PLC程序的编写步进过程转移图（供参考）如图6-21所示。    (5) PLC程序的执行与调试请将编写好的步进梯形图程序或指令程序传送到PLC并运行，进行程序调试，直至满足以下的控制要求。    1)自动运行：将开关SA1断开，接通自动运行控制。    ①单周期运行检测：将开关SA2断开，按下按钮SB1，红灯发光3s→红灯熄灭，黄灯发光5 s→黄灯熄灭，绿灯发光2s→绿灯熄灭，运行一次后转入待机状态。按启动按钮可再重新运行。    ②连续运行检测：将开关SA2闭合，按下按钮SB1，红灯、黄灯和绿灯的顺序发光与闪烁的运行可以连续进行。    ③单步运行检测：将开关SA3闭合，步进运行停止，只有按下按钮SB1，状态才能执行转移。    2)手动运行：将开关SA1闭合，接通手动运行控制。分别按下按钮SB4、SB5、SB6，对应控制的灯会发光并保持，将按钮复位，灯熄灭。
    图6-21    步进过程转移图    3)停止控制：按下按钮SB2，程序停止运行，灯全部熄灭。    4．分析与思考    跳转指令“JP”与“LBL”在程序中运用的注意点。对图6-21所示程序，跳转指令“JP”与“LBL”的运用需要注意到以下问题：由于从手动切换为自动时，立刻会接通“JP 0”，从而使程序扫描时会跳过手动程序，因此若在切换前手动控制的元件仍在执行，但因手动程序部分已被跳过，即使此时手动已被切换（动合触点X10=OFF），甚至控制某元件的开关已断开，但该元件仍会保持原来被驱动的状态。因此，图6-21所示程序在“JP 0”程序行前加了一条复位指令，用自动／手动切换开关X10的下沿脉冲对Y0~Y2复位，以此来解决使用了跳转指令“JP”后出现的问题，也可以通过把程序中的Y0~ Y2复位删除来验证这一问题。