用特殊内部继电器实现1个灯闪烁的控制

    1．内容与要求    将开关SA1合上，若按下动合按钮SB1，灯HL1发光；若按下动合按钮SB2，灯HL1以1次／s的频率闪烁；若按下动合按钮SB3，灯HL1以10次／s的频率闪烁。3种发光状态可以随意切换，只有将开关SA1断开，灯HL1才全部熄灭。    要求用特殊内部继电器R901C与R901A实现灯的闪烁控制。    2．学习重点    1)学会时钟脉冲发生器——特殊内部继电器R9018~R901E的运用。    2)学会1个灯实现多路控制的方法。    3．实训步骤    (1)了解产生时钟脉冲的特殊内部继电器特殊内部继电器是内部继电器(R)中一种，在松下PLC中，特殊内部继电器有192(R9000~R911F)个，它们都分别具有特定的功能，因此它们只能按其功能应用在程序中。在本实训任务中，我们要学习具有产生时钟脉冲功能的特殊内部继电器的运用。    在松下PLC中，产生时钟脉冲功能的特殊内部继电器有7个，它们分别如下所示。    R9018：触点以0.01s的频率作周期性振荡，产生0.01s的时钟脉冲。    R9019：触点以0.02s的频率作周期性振荡，产生0.02s的时钟脉冲。    R901A:触点以0.1s的频率作周期性振荡，产生0.1s的时钟脉冲。    R901B:触点以0.2s的频率作周期性振荡，产生0.2s的时钟脉冲。    R901C：触点以1s的频率作周期性振荡，产生1s的时钟脉冲。    R901D:触点以2s的频率作周期性振荡，产生2s的时钟脉冲。    R901E:触点以1min的频率作周期性振荡，产生1min的时钟脉冲。
    图3-4所示是特殊内部继电器R901C所产生的时钟脉冲。    (2) PLC的I/O分配与接线PLC的I/O分配见表3-2。    PLC的I/O接线如图3-5所示。
    图3-4    特殊内部继电器R901C产生的时钟脉冲    表3-2    PLC的I/O分配

    图3-5    PLC的I/O接线    请根据图3-5完成PLC的I/O接线。    (3) PLC程序的编写PLC的控制程序（供参考）如图3-6所示。
    图3-6    PLC的控制程序    a)梯形图程序b）指令程序及说明    图3-6所示程序有以下两个特点：    1)X1、X2、X3没有直接地接在Y0支路上作控制，而是用第2章小结中的启动／停止方式五，用内部继电器间接地作启动／停止控制。如图3-6所示的程序中，R0作灯发光的启动，R1作灯1次／s闪烁的启动，R2作灯10次／s闪烁的启动。虽然用这种方法程序步数多了一些，但它的优点是：简化了Y0的控制部分，使启动／停止控制与指示灯的闪烁控制分开，从而使程序显得更直观。    2)使用了多路并联来实现灯的3种不同的发光与闪烁，从而避免了元件的双重输出（见思考与分析部分）。    (4) PLC程序的执行与调试按图3-6编写程序，传送到PLC执行，并进行程序调试，直至满足以下控制要求：    1)运行控制。将开关SA1合上，按下动合按钮SB1，灯HL1发光；按下动合按钮SB2，灯HL1以1次／s的频率闪烁；按下动合按钮SB3，灯HL1以10次／s的频率闪烁。    3种发光状态可以随意切换。    2)停止控制。将开关SA1断开，灯HL1熄灭。
    4．分析与思考    (1)用块并联的方法实现灯多路的控制在本实训任务的程序中，对灯(Y0)的发光与闪烁控制部分使用了块并联的方式来编写，显然，是由于Y0要受多路控制，要在不同的控制下来实现发光或不同频率的闪烁。这也是PLC程序中，一个执行元件受多路控制时的处理方法。其目的是避免在程序中出现元件双重输出现象。    什么是“元件双重输出”现象呢？表3-3程序中出现了Y0的两次输出，这就是元件双重输出（又称为“双元件”）现象。    表3-3    程序中的元件双重输出
    程序出现双元件时，尽管在逻辑上没有违反程序输入规则，但由于它会对后面同一元的输出优先执行，这样常常会造成程序运行动作的复杂，无法实现控制目标。从表3-3程序可见，原来要求当X1=ON、X2= OFF时，Y0以1次／s的频率动作；而当X1=OFF、X2=ON时，Y0以10次／s的频率动作。但由于程序中Y0出现双重输出，因此当X1=ON、X2=OFF时，Y0不能实现原设计的1次／s的动作而执行Y0= OFF，从而出现了控制上的错误。
    当发现编写的程序出现了双重输出错误，将其修改用软件进行在线的程序切换后，必须把修改后的程序重新下载到PLC，否则PLC的双重输出还是会存在，PLC错误报警灯仍会闪烁。只有把程序重新下载到PLC或把PLC打到PROG状态或切断PLC电源，才能把错误消除。    在图3-6所示的程序中，如果将程序中对Y0的控制部分编写成如图3-7所示的程序，会造成元件双重输出的现象。请思考，按图3-7所示的程序执行，结果将是如何？
    图3-7    Y0的多重输出    (2)联锁保护的设定从本实训任务的程序中可知，为了保证“无论按下哪个按钮，灯都应实现相应的发光或闪烁”。因此程序中启动／停止部分与灯发光、闪烁控制部分都用了多个联锁触点。显然，这两部分的联锁虽然都属于软元件的联锁，但是运用上却有不同的性质。    程序中启动／停止控制部分的联锁是使用了X1、X2、X3动断触点，即在按钮操作时进行联锁，因此，这种联锁等同于继电器线路中的机械联锁，当任一按钮启动时都会切断其他按钮的通路，但启动完成后随着按钮的复位，联锁触点就会立即复位。这样既保证了任何时候每一个按钮都能启动，但又只能有一路按钮实现启动。从而通过这样的联锁实现一种抢答式的动作。    而灯发光、闪烁控制部分的联锁是使用启动／停止控制的R1、R2、R3动断触点，即当一路接通后，另外的通道就会被切断，直到这一路断开后其他通道才能恢复。这种联锁等同于继电器线路的电气联锁，用这种联锁能保证在某一路运行时，其他路都不能接通。对一个执行元件的多路控制，除了要用控制支路的并联方法避免双元件现象外，还要注意各并联支路要设置好联锁触点，如图3-8所示。只有这样，才能保证程序执行的可靠性。
    图3-8    元件双重输出程序的修改    理解上述联锁的用法，对今后的编程是会有帮助的。    (3)两个支路以上的并联块指令的编写图3-6所示程序的Y0控制电路中，并联的串联支路块共有3条。对2块以上的并联，在用指令编写程序时，块并联指令就会有连续运用或间隔运用的两种方式（见表3-4），这是要注意的。    表3-4    块并联指令运用的两种形式