三菱PLC循环控制的教学案例

何惠湘

(江苏航运职业技术学院，江苏 南通 226010)

0 引言

PLC是专为工业环境下的应用而设计的工业计算机，它的优越性能使其在工业上得到迅速普及，在家庭、建筑、电力、交通、商业等众多领域也得到了广泛的应用。《PLC技术》课程是机电一体化等机电类专业的主干专业课，课程理论性较深，实践性很强。通过本课程的学习，使学生掌握三菱PLC原理及在自动控制系统中的应用，培养学生使用PLC改造继电控制系统，维护与管理自动化生产线的基本能力，为学生走上工作岗位打下坚定的基础。

定时器指令是PLC的重要指令，贯穿整个课程的编程，而定时器的循环控制在后续课程的交通灯闪烁编程中也要用到。学生在学习到这部分内容时，对循环控制的编程不易掌握，于是我在课堂上讲授了二个不同的教学案例，通过这二个教学案例的对比讲解及课后的练习，有助于学生对定时器指令的进一步掌握，帮助学生对循环控制的理解。

1 循环控制教学案例

1.1 控制任务

控制任务如下：当按下启动按钮时，指示灯点亮2秒后，熄灭1秒：之后，指示灯又点亮2秒，熄灭1秒，不断循环……直至按下停止按钮，指示灯熄灭。按照控制要求，分别用依次定时和同时定时两种方法，编写梯形图程序并调试。

1.2 任务分析

实训室中配置的三菱PLC型号是FX3U-48MR，根据控制要求，对PLC端口地址进行分配，画出PLC的I/O分配表；画出依次定时和同时定时的控制时序图；根据控制功能设计依次定时和同时定时的梯形图；通过仿真软件运行程序并调试。

1.3 任务实施

1.3.1 PLC的I/O分配表

根据控制任务要求，首先画出PLC的I/O分配表，如表1所示。

1.3.2 控制时序图

根据定时方法的不同，画出二种不同的控制时序图。

表1 PLC的I/O分配表

图1是依次定时时序图：当按下启动按钮，X0接通时，指示灯Y0接通点亮，定时器T0定时2秒；2秒后，指示灯Y0断开熄灭，定时器T1定时1秒；1秒后指示灯Y0接通点亮2秒，不断循环……直至按下停止按钮，X1接通，指示灯Y0断开熄灭。

图2是同时定时序图：当按下启动按钮，X0接通时，指示灯Y0接通点亮，定时器T0和定时器T1同时定时，其中T0定时2秒，T1定时3秒；指示灯Y0在2秒后断开熄灭，1秒后又重新接通点亮，不断循环……直至按下停止按钮，X1接通，指示灯Y0断开熄灭。

1.3.3 设计梯形图

根据图1和图2的时序图，分别设计依次定时梯形图和同时定时梯形图。

(1)依次定时梯形图。

依次定时梯形图如图3所示。其中M0是辅助继电器，用来接通指示灯Y0线圈及定时器T0线圈和定时器T1线圈的控制。当按下启动按钮时，输入继电器X0接通，辅助继电器M0线圈得电，其常开触点闭合，使得指示灯Y0点亮，并且定时器T0线圈得电，开始定时2秒；2秒后T0的常闭触点断开Y0线圈，指示灯Y0熄灭，而定时器T1线圈得电，开始定时1秒；1秒后T1的常闭触点断开T0线圈， T0的常闭触点与常开触点都复位：T0的常闭触点闭合使得Y0线圈得重新得电，T0的常开触点断开使T1线圈失电，T1的常闭触点复位闭合，使T0线圈又重新得电，开始定时2秒，不断循环……直至按下停止按钮时，输入继电器X1接通，其常闭触点X1断开，使辅助继电器M0线圈失电，其常开触点M0复位，断开指示灯Y0线圈、定时器T0线圈，T0的常开触点复位使定时器T1线圈失电，指示灯Y0熄灭。

以此类推，从上面二个定时器的依次定时，可以扩展到多个定时器的依次定时方法：多个定时器进行依次定时，用最后一个定时器的常闭触点(如图3虚线框内所示)断开第一个定时器线圈。

(2)同时定时梯形图。

同时定时梯形图如图4所示，其中M0辅助继电器的功能和依次定时梯形图中的分析一样。当按下启动按钮时，输入继电器X0接通，辅助继电器M0线圈得电，其常开触点闭合，使定时器T0线圈和定时器T1线圈同时得电并分别定时2秒和3秒，指示灯Y0接通点亮；2秒后，定时器T0的常闭触点断开Y0线圈，指示灯Y0熄灭；3秒后，定时器T1的常闭触点断开T0线圈和T1线圈，T1的常闭触点和T0的常闭触点都复位闭合，使定时器T0线圈和定时器T1线圈又重新得电开始分别定时2秒和3秒，指示灯Y0接通点亮，不断循环……直至按下停止按钮时，输入继电器X1接通，其常闭触点X1断开，使辅助继电器M0线圈失电，其常开触点M0复位，断开定时器T0线圈和定时器T1线圈， Y0线圈失电，指示灯Y0熄灭。

以此类推，从上面二个定时器的同时定时，可以扩展到多个定时器的同时定时方法：多个定时器进行同时定时，用最后一个定时器的常闭触点(如图4虚线框内所示)断开所有定时器线圈。

1.3.4 运行程序并调试

梯形图设计完成后，通过仿真软件，运行程序并运行，直至实现控制任务。

2 结语

定时器在PLC控制中应用广泛，尤其是定时器的循环控制在后续的教学中也要涉及编程。通过对以上两个循环控制教学案例的对比和分析，帮助学生总结出循环控制的方法：循环控制就是让定时器重新定时，关键是使定时器线圈在失电后立刻又得电，恢复定时。事实证明，循环控制的教学案例取得了良好的教学效果，使学生更好地掌握了定时器指令的应用，为学生今后从事现代柔性生产线控制技术的应用与开发打下良好的基础。