项目二 LED七段数码管的显示控制,【情景创设】,1.现场考查 观察七段数码管的外形结构，分析其控制过程 2.人员分组 教师根据学生掌握电气及PLC基本技能的熟练程度，结合学生自愿报名及器材准备情况，将全班同学按项目任务分成相应的3个大组，并指派3名同学为项目主管每个大组包含若干个学习小组各小组成员2～3名，小组长由项目主管确定 3.项目实施 各小组参照各任务中的“操作指导”独立完成指定学习任务各任务所需时间约（含准备时间）为4h情景创设】,4.集中交流 3个任务主管各指定一个任务完成较好的小组，由该组组长陈述任务完成经过，分享学习成果 5.教师点评 教师对交流中存在的普遍性问题集中点评，对个别问题进行小组点评根据任务完成情况及教学时数安排，布置新的学习任务建议各小组至少完成本项目中的两个学习任务 6.考核评价 项目主管组织所辖各小组进行互评，并填写质量评价表交给教师教师根据各成员完成任务的质量、态度，综合评定各小组成员的成绩，评选本次任务的优秀小组，并对本任务项目主管进行综合评价环境设备】,表2-1 工具、设备清单,任务一 采用基本逻辑指令编程的显示控制,任务分析 设计一个用PLC基本逻辑指令来控制数码管循环显示数字0、1、2、…、9的控制系统。
其控制要求如下： (1)启动控制 按下启动按钮时，程序运行后显示0，延时T；显示1，延时T；…;显示9，延时T；再显示0…如此循环 (2)停止控制 按下停止按钮时，程序停止运行 (3)保护措施 系统具有必要的短路保护任务一 采用基本逻辑指令编程的显示控制,1.基本数字逻辑关系 逻辑变量及其函数只有“1”、“0”两种取值，用来表示两种不同的逻辑状态继电—接触器控制电路的元件都是两态元件，它们只有“通”和“断”两种状态，如开关的接通或断开线圈的通电或断电，触点的闭合或断开等均可用逻辑值表示因此，继电器—接触器控制线路的基本规律是符合逻辑代数的运算规律的，是可以用逻辑代数来帮助设计和分析的通常把继电器、接触器、电磁阀等线圈通电，触点闭合接通，按钮和行程开关受压处于受励状态定为“1”态，用逻辑“1”表示把线圈失电，触点断开，按钮和行程开关未受压定为“0”态，用逻辑“0”表示任务一 采用基本逻辑指令编程的显示控制,(1)逻辑“与”—触点串联 两个或多个触点与线圈串联的线路，只有当所有触点都接通时线圈才得电，这种关系在逻辑线路中称为“与”逻辑，如图2-1所示 K＝A·B,图2-1 “与”电路,(2)逻辑“或”—触点并联 两个或多个触点并联再与线圈连接的线路，只要有一个触点接通，线圈就得电，这种关系在逻辑线路中称为“或”逻辑，如图2-2所示。
K＝A＋B,任务一 采用基本逻辑指令编程的显示控制,(3)逻辑“非”—触点状态转换 线圈未通电时，其常开触点断开为“0”态，而常闭触点闭合为“1”态图2-2 “或”电路,图2-3 “非”电路,任务一 采用基本逻辑指令编程的显示控制,,2.梯形图编制法则 (1)线圈右边无触点 在梯形图中，每一逻辑行从左到右排列，以触点与左母线连接开始，以线圈、功能指令与右母线(可允许省略右母线)连接结束 (2)触点可串可并无限制 触点可以用于串行电路，也可用于并行电路，且使用次数不受限制 (3)线圈不能重复使用 在同一个梯形图中，如果同一元件的线圈使用两次或多次，这时前面的输出线圈对外输出无效，只有最后一次的输出线圈有效，所以，程序中一般不要出现双线圈输出 (4)触点水平不垂直 触点应画在水平线上，不能画在垂直线上 (5)触点多上并左,任务一 采用基本逻辑指令编程的显示控制,图2-4 正确的梯形图,任务一 采用基本逻辑指令编程的显示控制,3.基本逻辑指令及其应用 (1)LD、LDI、OUT指令 LD、LDI、OUT指令名称、格式及表示方法见表2-2,指令的使用方法如图2-5所示表2-2 LD、LDI、OUT指令,任务一 采用基本逻辑指令编程的显示控制,图2-5 LD、LDI、OUT指令的使用,1)LD与LDI指令用于与起始母线相接的触点，可以用于X、Y、M、C、T和S继电器，也可与ANB、ORB指令配合，,任务一 采用基本逻辑指令编程的显示控制,用于分支回路的起点。
2)OUT指令是驱动线圈的输出指令，可以用于Y、M、C、T和S继电器，但不能用于输入继电器 3)并行的OUT指令可以使用多次，但不能串联使用 4)OUT指令用于计数器、定时器和功能指令线圈时，必须设定合适的常数，常数K的设定需用一个程序步 (2)触点串联指令(AND、ANI) AND、ANI指令格式及表示方法见表2-3,指令的使用方法如图2-6所示 表2⁃3 AND、ANI指令,任务一 采用基本逻辑指令编程的显示控制,表2-3 AND、ANI指令,图2-6 AND、ANI指令的使用,任务一 采用基本逻辑指令编程的显示控制,1)AND是常开触点串联指令，ANI是常闭触点串联指令，这两条指令后面必须有被操作的元件名称及元件号，都可以用于X、Y、M、C、T和S继电器 2)AND和ANI指令用于单个触点与前面触点的串联，串联触点次数不限，即该指令可多次重复使用 3)“连续输出”是指在执行OUT指令后，通过触点对其他线圈执行OUT指令任务一 采用基本逻辑指令编程的显示控制,(3)触点并联指令(OR、ORI) OR、ORI指令格式及表示方法见表2-4,指令的使用方法如图2-7所示 表2⁃4 OR、ORI指令,表2-4 OR、ORI指令,任务一 采用基本逻辑指令编程的显示控制,图2-7 OR、ORI指令的使用,,任务一 采用基本逻辑指令编程的显示控制,1)OR是常开触点并联连接指令，ORI是常闭触点并联连接指令，这两条指令后面必须有被操作的元件名称及元件号，都可以用于X、Y、M、C、T和S继电器。
2)OR、ORI是用于将单个触点与上面的触点并联连接的指令 3)OR和ORI指令引起的并联是从OR和ORI一直并联到前面最近的母线上，并联的数量不受限制 (4)电路块连接指令(ORB、ANB) ORB、ANB指令格式及表示方法见表2-5,指令的使用方法如图2-8所示任务一 采用基本逻辑指令编程的显示控制,表2-5 ORB、ANB指令,图2-8 ORB、ANB指令的使用,任务一 采用基本逻辑指令编程的显示控制,1)ORB是串联电路块的并联指令，ANB是并联电路块的串联指令 2)ORB指令是将串联电路块与前面的电路并联，相当于电路块右侧的一段竖直连线 3)ANB指令是将并联电路块与前面的电路串联，相当于两个电路之间的串联连线 4)ORB、ANB指令可以多次重复使用，但是在连续使用时，不要超过8次任务一 采用基本逻辑指令编程的显示控制,操作指导 1.绘制系统接线图 根据控制系统要求，绘制其系统接线图如图2⁃9所示图2-9 数码管循环点亮系统接线图,任务一 采用基本逻辑指令编程的显示控制,2.安装电路 (1)检查元器件 根据表2-1配齐元器件，检查元器件的规格是否符合要求，检测元器件的质量是否完好。
(2)配线安装 根据配线原则及工艺要求，对照接线图进行配线安装 3.自检 检查布线,对照原理图检查是否掉线、错线，是否漏编、错编，接线是否牢固等 4.控制程序编制 使用GX Developer V8编程软件在计算机上编辑梯形图程序任务一 采用基本逻辑指令编程的显示控制,图2-10 数字与各输出点的对应关系,任务一 采用基本逻辑指令编程的显示控制,5.程序下载 在断电状态下，用SC-9电缆连接计算机与FX2N-48MR-001型PLC经自检，确认电路正确且无安全隐患后，在教师监护下，合上电源开关QF，通过软件向PLC下载控制程序 6.通电运行调试 按图2-9所示的系统接线图正确连接好数码管，进行系统的调试，观察数码管，进行系统的调试，观察数码管能否按控制要求显示（即按下起动按钮SB1，数码管依次循环显示数字0、1、2、…、9、0、1…），否则，检查电路并修改调试程序，直至数码管能按控制要求显示为止任务二 采用功能指令编程的数码管显示控制,1.功能指令 (1)功能指令表达形式 指令名称 源操作数 目标操作数 数据个数,图2-12 功能指令,任务二 采用功能指令编程的数码管显示控制,(2)可处理数据长度 功能指令可处理16位数据，也可处理32位数据。
图2-13 功能指令,(3)功能指令类型 FX2N系列PLC的功能指令有连续执行型和脉冲执行型两种形式任务二 采用功能指令编程的数码管显示控制,图2-14 功能指令类型,(4)位元件和字元件 只有ON/OFF状态的元件称为位(bit)元件，例如X、Y、M和S (5)变址寄存器V、Z 变址寄存器在传送、比较指令中用来修改操作对象的元件号任务二 采用功能指令编程的数码管显示控制,2.七段译码SEGD指令的应用 SEGD指令助记符、功能、操作数、程序步见表2⁃6表2-6 SEGD指令表示方式,图2-15 功能指令编程示例,任务二 采用功能指令编程的数码管显示控制,图2-16 七段译码码表,操作指导,任务二 采用功能指令编程的数码管显示控制,1.绘制系统接线图 根据控制系统要求，绘制其系统接线图如图2⁃17所示图2-17 系统接线图,任务二 采用功能指令编程的数码管显示控制,2.安装电路 (1)检查元器件 根据表2-1配齐元器件，检查元器件的规格是否符合要求，检测元器件的质量是否完好 (2)配线安装 根据配线原则及工艺要求，对照接线图进行配线安装 3.自检 检查布线，对照原理图检查是否掉线、错线，是否漏编、错编，接线是否牢固等。
4.控制程序编制 使用GX Developer V8编程软件在计算机上编辑梯形图程序任务二 采用功能指令编程的数码管显示控制,图2-18 计数器和复位指令的应用梯形图及时序图,任务二 采用功能指令编程的数码管显示控制,图2-19 数码管点亮的PLC控制梯形程序及指令表,,任务二 采用功能指令编程的数码管显示控制,5.程序下载 在断电状态下，用SC-9电缆连接计算机与FX2N-48MR-001型PLC经自检，确认电路正确且无安全隐患后，在教师监护下，合上电源开关QF，通过软件向PLC下载控制程序 6.通电运行调试 按图2⁃17所示的系统接线图正确连接好数码管，进行系统的调试，观察数码管能否按控制要求显示若不能正常显示，检查电路并修改调试程序，直至数码管能按控制要求显示为止图2-20 题3图,任务三 抢答器的PLC控制,任务目标 1.学习梯形图中的互锁环节 2.学习梯形图中的“起-保-停”环节 3.进一步掌握通用辅助继电器“M”的运用方法 任务分析 设计一个有四个参赛组的抢答器其控制要求为：任一组抢先按下后，显示器能显示该组的编号并使蜂鸣器发出响声，同时锁住抢答器，其他组抢答无效。
抢答器设有复位开关，复位后可重新抢答任务三 抢答器的PLC控制,图2-21 互锁控制的梯形图,相关知识 1.梯形图中的互锁环节 2.梯形图中的“起-保-停”环节,任务三 抢答器的PLC控制,起动、自保、停止功能电路是PLC控制电路的最基本环节它经常用于对内部辅助继电器和输出继电器进行控制此电路有两种不同的构成形式，起动优先和停止优先控制方式，如图2⁃22所示图2-22 “起-保-停”梯形图,,任务三 抢答器的PLC控制,3.通用辅助继电器“M”的运用 辅助继电器是PLC中数量最多的一种继电器，辅助继电器采用M与十进制数共同组成编号（M0～M499）辅助继电器的常开与常闭触点在PLC内部编程时可无限次地使用图2⁃23所示为应用通用辅助继电器的实例图2-23 通用辅助继电器的应用,任务三 抢答器的PLC控制,操作指导 1.绘制系统接线图 根据控制系统要求，绘制其系统接线图如图2⁃24所示图2-24 系统接线图,任务三 抢答器的PLC控制,2.安装电路 (1)检查元器件 。