项目六 旋转圆盘 PLC 控制电路的 设计与调试

1. 项目六 旋转圆盘PLC控制电路的 设计与调试

2. 1.了解计数器（C）分类及其使用方法 2.会设计循环计数器和长延时定时器 3.会设计旋转圆盘PLC控制电路，并安装与调试。 项目目标:

3. 本项目将以旋转圆盘PLC控制电路的设计与调试为载体，认识与体验计数器，设计并体验循环计数器和长延时定时器，学习设计旋转圆盘PLC控制电路，并安装与调试。本项目将以旋转圆盘PLC控制电路的设计与调试为载体，认识与体验计数器，设计并体验循环计数器和长延时定时器，学习设计旋转圆盘PLC控制电路，并安装与调试。 项目描述

4. 1．认识与体验计数器（C） （1）认识与体验16位内部计数器 且读且思：认识与体验16位内部计数器 内部计数器用于对PLC中的内部软元件（如X、Y、M、S、T、C）的信号进行计数，可分为16位加计数器（共200点）和32位加/减计数器（共35点）两类。具体见表6.1。 项目准备

5. 16位加计数器共200点，编号为C0~C199，设定值为K1-K32767，其中C0~C99为通用型计数器，C100~C199为断电保持型计数器。16位加计数器共200点，编号为C0~C199，设定值为K1-K32767，其中C0~C99为通用型计数器，C100~C199为断电保持型计数器。 通用计数器（C0~C99）在失电后，计数器将自动复位，计数值为0。断电保持型计数器（C100~C199）失电后，计数器的计数值将保持不变，来电后接着原来的计数值计数。

6. 16位计数器的工作过程 加计数器C0对X1的上升沿进行计数，当计数到设定值5时就保持5不变，同时C0的接点动作，使Y0线圈得电。 如果要使计数器C0复位，需用复位指令RST。 X0接点闭合时执行复位指令，计数器的计数值为0，同时C0的接点复位，Y0线圈失电。 X0接点闭合执行复位指令时，计数器不能计数。

7. 试一试：体验16位计数器 （1）起动GX Developer.并创建新的工程。 （2）在“写入模式”下编辑前面图6.1所示的梯形图。 （3）变换并经程序检查后起动梯形图逻辑测试和软元件测试。 （4）使X1“强制ON”，观察测试界面中的C0和Y0的变化，C0的计数值是否为1，其动合接点是否仍断开，Y0是否仍为OFF。 （5）使X1“强制OFF”，观察测试界面中的C0和Y0的变化，C0和Y0是否无变化。 （6）再使X1“强制ON”后再“强制OFF”多次，观察C0的计数值是否每次强制ON时无增1，直至增为5。 （7）当C0增至5时，观察C0的动合接点是否闭合，Y0是否得电为ON。 （8）当X再然后再分别使X1和X2“强制ON”，观察各输出端口的状态怎样变化。然后再分别使X1和X2“强制OFF”，再观察各输出端口的状态怎样变化。

8. （9）使X3“强制ON” 后又“强制OFF”时，相应软元件的状态是否不再改变。 （10）使X0 “强制ON”时，观察各软元件的状态怎样变化，C0是否复位为零，C0的接点是否断开，Y0的输出是否为0。 （11）使X1“强制ON”后再“强制OFF”, 观察各软元件的状态是否不再发生变化。 （12）使X0 “强制OFF”时再使X1“强制ON”后再“强制OFF”，观察各软元件的状态变化，C0是否重新开始计数。

9. （2）认识与体验32位内部计数器 且读且思：认识与体验16位内部计数器 32位加/减计数器共有35个，元件偏号为C200~C234，其是C200~C219共20点为通用型计数器，C220~C234共15点为断电保持型计数器，它们的设定值为-2147483648~+2147483647，可由常数设定，也可用数据寄存器D来间接设置。 32位计数器可以加法计数，也可减法计数，其加/减计数方式由特殊辅助继电M8200~M8234设定，当相应的辅助继电器为1时，对应的计数器减计数，反之为加计数。

10. 32位计数器的工作过程 当C200由小上升至5时，C200置位，相应的动合接点闭合，但C200的计数仍然继续；当C200由大下降低于5时，C200将复位，相应的动合接点断开，计数也仍继续。当X1接点接通时，C200也复位，相应的动合接点断开，Y0失电断开。 32位计数器不一样，它是一种循环计数方式，当计数器达到设定值时将继续计数。如果在加计数方式下计数，将一直加到2147483647，再加1就变在了-2147483648。如果在减计数方式下计数，将一直减到-2147483648，再减1就变在了2147483647。 图6.2所示的为32位加/减计数器的工作过程，图中C200的设定值为5，计数器C200对X0的上升沿进行计数。当X2的输入断开时，M8200线圈失电，对应的计数器C200为加法计数方式。当X2的输入闭合时，M8200线圈得电，对应的计数器C200为减法计数方式。

11. 试一试：体验32位计数器 （1）起动GX Developer.并创建新的工程。 （2）在“写入模式”下编辑前面图6.2所示的梯形图,并进行变换和程序检查。 （3）将PLC的“STOP/RUN”开关置“STOP”，闭合PLC电源开关。 （4）将经检查后的程序写入PLC，并单击按钮“”进入“监视模式”。 （5）将PLC的“STOP/RUN”开关置“RUN”，将输入端口X0与COM拉接一下，观察C200和Y0的变化，C200是否增为1，C200的动合接点是否断开，Y0是否能处于断开状态。 （6）将输入端口X0与COM再接三下，观察C200和Y0的变化：C200是否否每次增1，C200的动合接点是否仍断开，Y0是否能处于断开状态。 （7）将输入端口X0与COM再接一下，观察C200和Y0的变化：C200是否否增为5，C200的动合接点是否闭合，Y0是否导通。

12. （8）将输入端口X0与COM相接多次，观察C200和Y0的变化：C200是否每次增1，C200的动合接点是否仍闭合，Y0是否仍导通。（8）将输入端口X0与COM相接多次，观察C200和Y0的变化：C200是否每次增1，C200的动合接点是否仍闭合，Y0是否仍导通。 （9）将输入端口X2与COM相接，观察M8200是否得电。 （10）将输入端口X0与COM相接多次，观察C200和Y0的变化：C200是否每次减1，C200的动合接点是否仍闭合，Y0是否仍导通。 （11）当C200减至4（低于所设定的5）时,观察C200和Y0的变化:C200是否减1，C200的动合接点是否断开（接点复位），Y0是否断开。 （12）将输入端口X0与COM相接多次，观察C200和Y0的变化：C200是否仍每次减1，C200的动合接点是否仍断开，Y0是否仍断开。 （13）将输入端口X2与COM断开，观察M8200是否失电。 （14）将输入端口X0与COM再接多次，观察C200和Y0的变化：C200是否每次增1，增至多时C200的动合接点是否闭合，Y0是否闭合，以后C200是否仍每次增1。 （15）将输入端口X1与COM断开，观察C200和Y0的变化：C200是否复位，C200的动合接点是否断开，Y0是否失电断开。

13. 2．体验计数器的典型应用 （1）体验计数器实现的单按钮起停电路 想一想：分析计数器实现的单按钮起停电路 图6.3所示的为用计数器实现的单按钮起停电路。请分析该电路的工作过程，在图中补全相应的时序图。

14. 试一试：体验计数器实现的单按钮起停电路 ①起动GX Developer.并创建新的工程。 ②在“写入模式”下编辑前面图6.3所示的梯形图。 ③变换并经程序检查后起动梯形图逻辑测试和软元件测试。 ④使X0“强制ON”，观察界面中C0、Y0的变化，C0的值是否为1，C0的动合接点是否导通，Y0是否得电接通。 ⑤使X0“强制OFF”，观察界面中C0、Y0的变化，它们是否保持原状态不变。 ⑥再使X0“强制ON”，观察界面中C0、Y0的变化，C0的值是否复位为0，C0的动合接点是否断开，Y0是否失电断开。 ⑦再使X0“强制OFF”，观察界面中C0、Y0的变化，它们是否仍保持原状态不变。

15. （2）体验循环计数器 想一想：分析循环计数器 图6.4所示的为一个循环计数器，每计满设定5后就复位重新循环计数。请分析该电路的工作过程，在图中补全相应的时序图。

16. 试一试：体验循环计数器 ①起动GX Developer.并创建新的工程。 ②在“写入模式”下编辑前面图6.4所示的梯形图。 ③变换并经程序检查后起动梯形图逻辑测试和软元件测试。 ④使X0“强制ON”，观察界面中C0、Y0的变化，C0的值是否为1，C0的动合接点是否断开，Y0是否断开。 ⑤使X0“强制OFF”，观察界面中C0、Y0的变化，它们是否保持原状态不变。 ⑥再使X0“强制ON”和“强制OFF”各三次，观察界面中C0、Y0的变化，C0的值是否每次都增1，C0的动合接点是否一直断开，Y0是否也一直断开。 ⑦再使X0“强制ON”，观察界面中C0、Y0的变化，C0的值是否又增1达到设定值5后立即变为零，C0的动合接点是否闭合后又立即断开，Y0是否得电闭合。 ⑧使X0“强制OFF”，观察界面中C0是否保持不变，Y0变为零。

17. （3）体验8小时定时器 想一想：分析8小时定时器 ①辅助继电器M8013的动合接点在电路中的作用是什么？在电路中为什么没有M8013的线圈？ M8013在电路中提供时钟信号，因为它是接点型特殊辅助继电器，所以在电路中没有其线圈； ②怎样开始计时？电路中为什么没有定时器？ X0得电即开始计时，该电路是利用计数器对秒信号进行计数来实现计时功能的，所以电路中没有出现定时器； ③电路中Y0的闭合时间取决于什么？ Y0的闭合时间取决于计数器C0的设定值；

18. 试一试：体验8小时计数器 ①起动GX Developer. 并创建新的工程。 ②在“写入模式”下编辑前面 图6.5所示的梯形图。 ③变换并经程序检查后起动梯形图逻辑测试和软元件测试。 ④使X0“强制ON”，观察界面中C0、Y0的变化，C0的值是否每秒增小，在C0的值达到设定值28800前，C0的动合接点是否断开，Y0是否断开。 ⑤在软元件测试对话框的“字软元件/缓冲储存” 区中，单击“软元件”，在“软元件”后的对话框中输入C0，并在“设置值”输入“28780”“10进制”“16位整数”。如图6.6所示。 ⑥观察界面中C0、Y0的变化，当C0的值增至28800时，C0的值是否继续增大，C0的动合接点是否闭合，Y0是否得电。 ⑦使X0“强制OFF”，观察界面中C0、Y0的变化，它们是否全部复位。

19. （4）体验365天定时器 想一想：分析365天定时器 ①计数器每隔多长时间计数一次？ 1000s； ②C0的设定值为什么确定为31536？ 365×24×3600/1000=31536

20. 试一试：体验365天计数器 ①起动GX Developer.并创建新的工程。 ②在“写入模式”下编辑前面图6.7所示的梯形图。 ③变换并经程序检查后起动梯形图逻辑测试和软元件测试。 ④使X0“强制ON”，观察界面中C0、Y0的变化，每当T0的值增至1000时，T0是否就会复位，C0的值是否会增1，C0的动合接点是否断开，Y0是否断开。 ⑤在软元件测试对话框的“字软元件/缓冲储存” 区中，单击“软元件”，在“软元件”后的对话框中输入C0，并在“设置值”输入“31535”“10进制”“16位整数”。 ⑥观察界面中C0、Y0的变化，当T0的值增到1000时，C0的值是否增至31536时，C0的动合接点是否闭合，Y0是否得电。 ⑦使X0“强制OFF”，观察界面中C0、Y0的变化，它们是否全部复位。

21. 任务1 设计旋转圆盘PLC控制电路 步骤1：设计旋转圆盘PLC控制电路 按一下按钮SB1时圆盘正转，每转一圈暂停2秒，转五圈后暂停10秒，然后反转五圈，也每转一圈暂停2秒。按SB2停止，按SB3正转复位。圆盘上有一个限位开关SQ，当圆盘处于或转至起始位置时，SQ闭合，转离起始位置时则SQ断开。 项目实施

22. 请在图中的括号中填写相应的所缺符号 。

23. 步骤2：设计旋转圆盘梯形图程序 1．该电路主要由三部分组成，一是正向旋转电路，二是反向旋转电路，三是正向复位电路，三个部分的标志分别是M0、M1和M2。M0得电时电路处于正向旋转状态，M1得电时处于反向旋转状态，M2得电时处于正转复位状态。请在图中第1电路块、第5电路块和第10电路块的虚线框中分别画出M0、M1和M2的接点符号。

24. 2.程序要进行正向旋转状态（即M0得电）要有几个条件，一是圆盘应处于初始位置，即原点，二是起动按钮应按下。当停止按钮按下电程序就会从正向旋转状态中退出，即M0失电。请根据以上分析，在第一电路块的各括号中填写合适的软元件名称。2.程序要进行正向旋转状态（即M0得电）要有几个条件，一是圆盘应处于初始位置，即原点，二是起动按钮应按下。当停止按钮按下电程序就会从正向旋转状态中退出，即M0失电。请根据以上分析，在第一电路块的各括号中填写合适的软元件名称。 X0 X3 X1

25. 3．图中第2电路块也由三个部分来控制正向旋转的输出。3．图中第2电路块也由三个部分来控制正向旋转的输出。 一是正向旋转控制。该部分只有M0得电后才能工作，工作的起动条件有两个，即第一圈在起动按钮按下时起动和后四圈在计时2s时间到起动，请在图中标出三个并联接点的软元件名称。 X0 T0 Y0 二是正转复位控制。该部分在退出正转状态（即M0失电）时起作用，起作用的接点是正转复位标志继电器M2的接点。请在图中括号中标出该起作用的辅助继电器M2的接点符号。 三是停车控制。正转结束要停车延时，停车的标志是相应的限位开关闭合，请根据以上分析在第2电路块的最左虚线框中填上合适的软元件图形符号。

26. 4．第3电路块和第7电路块分别为正转计数电路和反转计数电路，计数器分别为C0和C1，计数对象分别为Y0和Y1，C0和C1的设定值都是5，要求圆盘正转和反转各5圈。根据以上分析，请在图6.9所示梯形图的第3电路块和第7电路块的虚线框中画出Y0、Y1的接点符号。4．第3电路块和第7电路块分别为正转计数电路和反转计数电路，计数器分别为C0和C1，计数对象分别为Y0和Y1，C0和C1的设定值都是5，要求圆盘正转和反转各5圈。根据以上分析，请在图6.9所示梯形图的第3电路块和第7电路块的虚线框中画出Y0、Y1的接点符号。

27. 5．第4电路块中的T0是正转与反转每圈间暂停2秒的共用定时器，起动该定时器的时间节点是圆盘到达原点时，即限位开关SQ闭合时。根据设计的思想，该定时器只是在正转（M0得电）和反转（M1得电）两种状态下可由限位开关起动计时，停止在原点时和复位到原点时并不要求计时。根据以上分析，请在图6.9所示梯形图的第4电路块的虚线框和括号中画出M0、M1的接点符号和软元件名称。5．第4电路块中的T0是正转与反转每圈间暂停2秒的共用定时器，起动该定时器的时间节点是圆盘到达原点时，即限位开关SQ闭合时。根据设计的思想，该定时器只是在正转（M0得电）和反转（M1得电）两种状态下可由限位开关起动计时，停止在原点时和复位到原点时并不要求计时。根据以上分析，请在图6.9所示梯形图的第4电路块的虚线框和括号中画出M0、M1的接点符号和软元件名称。 X3

28. 6．第5电路块有两方面功能，一是使M1得电路进行反转状态，二是延时10秒钟开始反转。正转5圈即C0的计数值达到设定值5是正转结束、反转开始的标志。根据以上分析，请在图中第5电路块的左上侧虚线框中画出C0的接点符号。6．第5电路块有两方面功能，一是使M1得电路进行反转状态，二是延时10秒钟开始反转。正转5圈即C0的计数值达到设定值5是正转结束、反转开始的标志。根据以上分析，请在图中第5电路块的左上侧虚线框中画出C0的接点符号。 80 7．第5电路块中有一个定时器T1，它的作用是正转向反转切换时的10秒钟延时。不过在整个梯形图中，T1的接点只是使用在第4电路块中，其作用是进行反转状态（M1得电）时延时T1所设定的时间后起动定时器T0，经2秒延时后才能反向起动圆盘。请根据以上分析，在图中第5电路块的k后括号中标出T1的定时设定值。

29. 8．倒数第3电路块实现的是正转结束功能，倒数第2电路块实现的是反转线束功能。正转结束就是使M0失电同时使C0复位，反转结束就是使M1失电同时使C1复位。而正转结束的“导火索”就是C0的计数值达到设定值5，反转转结束的“导火索”就是C1的计数值达到设定值5。另外当停止按钮SB2按下时，电路也要求退出正转或反转状态。请根据以上分析，在图中倒数第3电路块和倒数第2电路块的虚线框中画出相应接点的符号。8．倒数第3电路块实现的是正转结束功能，倒数第2电路块实现的是反转线束功能。正转结束就是使M0失电同时使C0复位，反转结束就是使M1失电同时使C1复位。而正转结束的“导火索”就是C0的计数值达到设定值5，反转转结束的“导火索”就是C1的计数值达到设定值5。另外当停止按钮SB2按下时，电路也要求退出正转或反转状态。请根据以上分析，在图中倒数第3电路块和倒数第2电路块的虚线框中画出相应接点的符号。

30. 步骤3：测试旋转圆盘PLC控制梯形图程序 1．起动GX Developer，将新建工程建立于事先已经建立好的指定文件夹，将“工程名”设定为“601”，“索引”栏填入“旋转圆盘”。 2．在“写入模式”下编辑图6.9所示的梯形图，并进行程序语法检查和变换。 3．将变换后的梯形图程序写入PLC中进行逻辑功能测试，初步检查其控制功能的实现情况，并将测试结果填入表6.3中。 （1）检查PLC的“STOP/RUN”开关是否置“STOP”，然后接通电源。 （2）检查计算机与PLC的连接是否正常。 （3）将梯形图程序写入PLC中，并点击按按钮进入“监视模式”。（4）将输入端口X3与输入端相应的COM相接。 （5）将PLC的“STOP/RUN”开关是否置“RUN”，观察PLC各端口的变化和计算机屏幕界面上各端口的变化：是否只有X3闭合。

31. （6）将输入端口X0与相应的COM接一下，观察PLC和相应显示界面的变化：程序是否进行正转状态（M0得电），电机是否开始正转（Y0得电）。（6）将输入端口X0与相应的COM接一下，观察PLC和相应显示界面的变化：程序是否进行正转状态（M0得电），电机是否开始正转（Y0得电）。 （7）将输入端口X3与相应COM断开，观察PLC和相应显示界面的变化：除X3外是否都不变。 （8）将输入端口X3与相应COM再接通，观察PLC和相应显示界面的变化：Y0是否失电，C0的值是否升至1（表示正转第一圈已经完成），定时器T0是否起动计时。 （9）观察定时器的计时值的变化，T0是否在计到2s时停止计时，并起动Y0使之得电，T0同时复位。 （10）将输入端口X3与相应COM再断开、再接通，观察PLC和相应显示界面的变化：在C0升至5之前，除X3外每次断开时其它端口都无变化，每次接通时Y0都失电，C0的值都增1，且起动T0的2s定时，定时时间到时Y0又得电。

32. （11）当C0的值升至5时，观察PLC和相应显示界面的变化：M0是否失电，M1是否得电，T1是否同时开始计数，当其计时到8s时T0是接着开始计时，当计时到2s时Y1是否得电（开始反向旋转）。（11）当C0的值升至5时，观察PLC和相应显示界面的变化：M0是否失电，M1是否得电，T1是否同时开始计数，当其计时到8s时T0是接着开始计时，当计时到2s时Y1是否得电（开始反向旋转）。 （12）重复将X3断开接能，观察PLC和相应显示界面的变化：在C1升至5之前，除X3外每次断开时其它端口都无变化，每次接通X3时Y1都失电，C1的值都增1，且起动T0的2s定时，定时时间到时Y1又得电。 （13）当C0的值升至5时，观察PLC和相应显示界面的变化：M1是否失电，Y1是否失电，C1是否复位，定时器是否都复位而不再计时。 （14）在以上过程的任一时段将X1与COM接一下，Y0、Y1、M0、M1、T0、T1、C0、C1是否都复位。 （15）在Y0、Y1、M0、M1、T0、T1、C0、C1都复位且X3与COM不连接时，将X2与COM接一下，观察PLC和相应显示界面的变化：Y0是否得电（正向复位），此时将X3与COM接一下，Y0是否会失电。

36. 任务2 旋转圆盘PLC控制电路的安装与调试 步骤1：安装器件 1．用万用表检查各器件的质量。 2．根据实际环境，并参照图6.10，布置各器件的安装位置。 3．将各器件安装在基板上。

37. 步骤2：安装电路 1．图6.10为旋转圆盘PLC控制电路实物接线参考图，请根据前面所设计的电路，在图中的括号中填写正确的PLC端口标号或与之相接的PLC端口标号。

38. 2．根据各器件的安装位置，结合图6.10给出的接线参考图，绘制相应的安装接线图，并为各节点标上相应的节点号。2．根据各器件的安装位置，结合图6.10给出的接线参考图，绘制相应的安装接线图，并为各节点标上相应的节点号。 3．检查电源是否已经切断， PLC的“STOP/RUN”开关是否置“STOP”。 4．对照所设计的PLC安装接线图安装电路。注意用电安全和电路安装规范。 5．完成安装后，对电路进行检测。一是用万用表检查同节点的接线端子之间是否完全导通，二是检查各接线端子是否有差错。

39. 步骤3：联机调试 1．检测无误后，将PLC与计算机相连接。 2．检查PLC的“STOP/RUN”开关是否置“STOP”，然后接通电源。 3．检查计算机与PLC的连接是否正常。 4．将PLC的“STOP/RUN”开关置“STOP”，将测试好的图6.9所示的梯形图程序写入PLC。 5．将圆盘调整至起始位置，即原点。 6．点击按按钮进入“监视模式”，将PLC的“STOP/RUN”开关置“RUN”。观察圆盘和监控界面：圆盘是否仍然静止，监控界面中的X3是否闭合。 7．按一下按钮SB1，观察圆盘和监控界面：X3是否复位，M0、Y0是否置位，圆盘是否开始开始正向旋转。 8．当圆盘转至原点时，观察圆盘和监控界面：圆盘是否停止，X3是否置位，Y0是否复位，C0是否增1，T0是否开始计时。 9．当T0计时到2s时，观察圆盘和监控界面：圆盘是否又开始起动，X3是否复位，Y0是否置位，T0是否复位。

40. 10．以上两步是否连续重复，直到C0的计数值达到设定值5。10．以上两步是否连续重复，直到C0的计数值达到设定值5。 11．当圆盘转至原点且C0计数达5时，观察圆盘和监控界面：圆盘是否停止，X3是否置位，Y0是否复位，T0是否复位，M0是否复位，M1是否置位，T1开始计时。 12．当T1计数达设定值8s时，观察圆盘和监控界面：圆盘是否仍停止，T1是否仍置位，T0是否开始计时。 13．当T0计数达设定值2s时，观察圆盘和监控界面：圆盘是否开始反向转动，Y1是否置位，T0是否复位，T0是否开始计时。 14．当圆盘转至原点时，观察圆盘和监控界面：圆盘是否停止，X3是否置位，Y1是否复位，C1是否增1，T0是否开始计时。 15．当T0计时到2s时，观察圆盘和监控界面：圆盘是否又开始反向起动，X3是否复位，Y1是否置位，T0是否复位。 16．以上两步是否连续重复，直到C1的计数值达到设定值5。 17．当圆盘转至原点且C1计数达5时，观察圆盘和监控界面：圆盘是否停止，X3是否置位，其它软元件是否全部复位。

41. 18．重新按一下X0，让圆盘重新旋转。 19．在圆盘旋转过程中的任意时刻，最好是圆盘不在原点的时刻，按一直X1，观察圆盘和监控界面：圆盘是否停止，软元件是否全部复位。 20．按一下X2，观察圆盘和监控界面：圆盘是否开始正转，M2、Y0是否置位。 21．当圆盘转至原点时，观察圆盘和监控界面：圆盘是否停止，X3是否置位，其它软元件是否全部复位。

42. 请同学们在项目准备与项目实施过程中，根据每一分项的完成情况，开展自评和互评，同时接受老师的监督与测评，并将评价结果与相应的问题和反思，填入相应评价表中。请同学们在项目准备与项目实施过程中，根据每一分项的完成情况，开展自评和互评，同时接受老师的监督与测评，并将评价结果与相应的问题和反思，填入相应评价表中。 总结与评价