三菱PLC循環控制的教學案例

何惠湘

(江蘇航運職業技術學院，江蘇 南通 226010)

0 引言

PLC是專為工業環境下的應用而設計的工業計算機，它的優越性能使其在工業上得到迅速普及，在家庭、建筑、電力、交通、商業等眾多領域也得到了廣泛的應用。《PLC技術》課程是機電一體化等機電類專業的主干專業課，課程理論性較深，實踐性很強。通過本課程的學習，使學生掌握三菱PLC原理及在自動控制系統中的應用，培養學生使用PLC改造繼電控制系統，維護與管理自動化生產線的基本能力，為學生走上工作崗位打下堅定的基礎。

定時器指令是PLC的重要指令，貫穿整個課程的編程，而定時器的循環控制在后續課程的交通燈閃爍編程中也要用到。學生在學習到這部分內容時，對循環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案例，通過這二個教學案例的對比講解及課后的練習，有助于學生對定時器指令的進一步掌握，幫助學生對循環控制的理解。

1 循環控制教學案例

1.1 控制任務

控制任務如下：當按下啟動按鈕時，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……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試。

1.2 任務分析

實訓室中配置的三菱PLC型號是FX3U-48MR，根據控制要求，對PLC端口地址進行分配，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；根據控制功能設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試。

1.3 任務實施

1.3.1 PLC的I/O分配表

根據控制任務要求，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……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……直至按下停止按鈕，X1接通，指示燈Y0斷開熄滅。

1.3.3 設計梯形圖

根據圖1和圖2的時序圖，分別設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的常閉觸點復位閉合，使T0線圈又重新得電，開始定時2秒，不斷循環……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復位，斷開指示燈Y0線圈、定時器T0線圈，T0的常開觸點復位使定時器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，可以擴展到多個定時器的依次定時方法：多個定時器進行依次定時，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……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，可以擴展到多個定時器的同時定時方法：多個定時器進行同時定時，用最后一個定時器的常閉觸點(如圖4虛線框內所示)斷開所有定時器線圈。

1.3.4 運行程序并調試

梯形圖設計完成后，通過仿真軟件，運行程序并運行，直至實現控制任務。

2 結語

定時器在PLC控制中應用廣泛，尤其是定時器的循環控制在后續的教學中也要涉及編程。通過對以上兩個循環控制教學案例的對比和分析，幫助學生總結出循環控制的方法：循環控制就是讓定時器重新定時，關鍵是使定時器線圈在失電后立刻又得電，恢復定時。事實證明，循環控制的教學案例取得了良好的教學效果，使學生更好地掌握了定時器指令的應用，為學生今后從事現代柔性生產線控制技術的應用與開發打下良好的基礎。