学习目标

（1）掌握三菱PLC 功能指令中位元件和字元件、位组合元件、数据类型、指针的应用。

（2）掌握三菱PLC 功能指令中位元件和字元件、位组合元件、数据类型、指针的编程规则和编程技巧。

技能目标

（1）能根据三菱PLC 功能指令控制电动机的Y-△启动项目的控制要求，设计出PLC 的硬件接线图，进一步熟练掌握PLC 的接线方法。

（2）能熟练应用三菱FX2N 系列PLC 基本逻辑指令编写控制系统的梯形图和指令序。

（3）能熟练使用三菱公司的GX Developer 编程软件设计PLC 控制系统的梯形图和指令程序，并写入PLC 进行调试运行。

一、项目任务

本任务将利用应用指令实现电动机的Y-△启动控制。即按电动机Y-△启动控制要求，通电时电动机Y 形启动；当转速上升到一定程度，电动机△形运行。另外，启动过程中的每个状态间应具有一定时间的间隔。

二、项目分析

为了实现任务，设置启动按钮为X0，停止按钮为Xl；电路主（电源）接触器KMl 接于输出口Y0，电动机Y 接法接触器KM2 接于输出口Y1，电动机△接法接触器KM3 接于输出口Y2。按照电机Y/△启动控制要求，通电时Y0、Y1 应为ON（传送常数为1+2=3），电动机Y 形启动；当转速上升到一定程度，断开Y0、Y1，接通Y2（传送常数为4）。然后接通Y0、Y2（传送常数为1+4=5），电动机△形运行。停止时，各输出均为OFF，应传送常数为0。另外，启动过程中的每个状态间应有时间间隔，时间间隔由电机启动要求决定，这里假设启动时间为8 s，Y/△转换时间为2 s。

三、相关知识

1. 位元件和字元件

输入继电器X、输出继电器Y、辅助继电器M、状态继电器S 等编程元件在可编程控制器内部反映的是“位”的变化，称为“位元件”。各种数据存储器与一定量的位软元件组合在一起也可用作数据的存储，定时器T、计数器C 的当前值寄存器同样可用于数据的存储。上述这些能处理数值数据的元件统称为“字元件”。

2. 位组合元件

位组合元件是一种字元件。位组合元件表达为KnX、KnY、KnM、KnS 等形式，式中Kn指有n 组这样的数据。如KnX0 表示位组合元件是由从X0 开始的n 组位元件组合。若n 为1，则K1X0 指由X3、X2、X1、X0 四位输入继电器的组合；若n 为2，则K2X0 是指X7～X0八位输入继电器组合；若n 为4，则K4X0 是指X17～X10、X7～X0 十六位输入继电器的组合。

3. 应用指令的格式

FX2N 系列PLC 在梯形图中使用功能框表示应用指令。图4-84 是应用指令的梯形图示例。指令的功能：当M8002 接通时，十进制常数123 将被送到辅助继电器M7～M0 中。

图4-84　应用指令梯形图示例

1）编号

应用指令用编号FNC00～FNC294 表示，并给出对应的助记符。例如FNC12 的助记符是MOV（传送），FNC45 的助记符是MEAN（平均）。

2）助记符

指令名称用助记符的形式，应用指令的助记符是该指令的英文缩写词。如传送指令“MOVE”简写为MOV。采用这种方式容易了解指令的功能。如图4-85 中的助记符MOV、DMOVP，其中DMOVP 中的“D”表示数据长度、“P”表示执行形式。

图4-85　指令助记符示例

3）数据长度

应用指令按处理数据的长度分为16 位指令和32 位指令。其中32 位指令在助记符前加“D”，助记符前无“D”符号的为16 位指令，例如：MOV 是16 位指令，DMOV 是32 位指令。

4）执行形式(www.daowen.com)

应用指令有脉冲执行型和连续执行型。在指令助记符后标有“P”的为脉冲执行型，无“P”的为连续执行型，例如：MOV 是连续执行型16 位指令，MOVP 是脉冲执行型16 位指令，而DMOVP 是脉冲执行型32 位指令。脉冲执行型指令在执行条件满足时仅执行一个扫描周期。这点对数据处理有很重要的意义。比如一条加法指令，在脉冲执行时，只将加数和被加数做一次加法运算。而连续型加法运算指令在执行条件满足时，每一个扫描周期都要相加一次。

5）操作数

操作数是应用指令涉及或产生的数据。有的应用指令没有操作数，大多数应用指令有1～4 个操作数。操作数分为源操作数、目标操作数及其他操作数（见图4-86）。

源操作数是指令执行后不改变其内容的操作数，用[S]表示。

目标操作数是指令执行后将改变其内容的操作数，[D]表示目标操作数。m 与n 表示其他操作数。其他操作数常用来表示常数，或者对源操作数和目标操作数作出补充说明。

K 为十进制常数，H 为十六进制常数。

图4-86　操作数示例

四、项目实施

（1）为了用PLC 控制器来实现任务，PLC 需要2 个输入点，3 个输出点，输入/输出点分配如表4-33 所示。

表4-33　输入/输出点分配

（2）设计PLC 外部接线图（见图4-87）。

图4-87　PLC 外部接线图

（3）设计程序控制梯形图（见图4-88）。

图4-88　梯形图

（4）按图连接PLC 与输入按钮，并连接PLC 的电源，确保无误。

（5）输入梯形图，检查无误后运行程序。

（6）按下与X0 相连接的按钮SB1，模拟Y-△启动的启动信号，仔细观察输出继电器Y0～Y2 的状态变化是否符合Y-△启动的要求。

（7）按下与X1 相连接的按钮SB2，模拟Y-△启动的停机信号，仔细观察输出继电器Y0～Y2 的状态变化是否符合Y-△启动的停机要求。

五、拓展项目

要求：用传数指令MOV 编写控制电动机正反转控制系统。

六、总结与评价

（1）以小组为单位，选择PPT、录像等形式，向全班展示、汇报学习成果。

（2）根据表4-34 所示内容完成对学习过程的综合评价。

表4-34　评分表