2.11 计数控制（课件）《PLC技术及应用》（高教版·第2版）同步精品课堂

任务2.11 计数控制 《PLC技术及应用》（高教版·第2版） 同步精品课堂—中职专业课 学习目标 01 03 02 能准确说出C编程元件的类型、计数原理及参数含义，明确计数控制程序“数够触发动作”与顺序控制程序“按步执行”的功能差异，了解两类程序的典型应用场景。 通过分析生产线计数、设备分步动作等场景，培养控制逻辑的精准意识，在程序调试中提升故障排查能力，树立符合工业岗位要求的规范编程习惯与流程化思维。 能在PLC编程软件中正确配置C元件参数，独立编写“零件计数达标停机”等计数控制程序，会设计“上料-加工-下料”等简单顺序控制程序，能调试程序解决计数不准、步骤混乱等基础问题。 学习目标 课前导入 同学们，咱们去超市结账时，收银员扫一个商品计数器就跳一个数，怎么保证不重复不遗漏？工厂里装配零件，装够100个就自动停机，这又是怎么实现的？其实这些都离不开PLC的“计数控制”！负责计数的核心就是C编程元件，用它能精准记录物品数量；再配合计数控制程序，就能实现“数够就动作”的功能；像流水线从“上料-加工-检测”一步步走，还得靠顺序控制程序按步骤推进。今天咱们就学这三个知识点，学会了不仅能搞懂计数器的原理，还能编程序控制设备按数启停、按顺序干活！ 如图2-123所示，本专题将在FX仿真软件C-4界面， 完成“定量供给系统的控制"。要求如下: 1.运行传送带开关(X3):为ON时，传送带正转(Y1)。 为防止货品堆积，传送带正转后，供给部件开关(X2)为ON,货品方开始供给(Y0)。 2.传送带末端光电传感器(X0):通过该传感器统计供给数量，当达到5个时，计数到指示灯(Y6)点亮;同时系统停止运行。 3.复位计数器按键(X1):单击后，系统再次运行，定量补给5个货品。 问题引入 1.运行传送带开关(X3)为ON时，传送带正转(Y1)。 传送带正转后，供给部件开关(X2)为ON，货品方开始供给(Y0).如图2-124所示。 通过“联锁控制”实现传送带正转后，供给部件开关为ON时，货品方开始供给操作。 探究解决 2.通过传送带末端光电传感器(X0)统计供给数量，当达到5个时，计数到指示灯(Y6)点亮;同时系统停止运行。 常将上述控制功能称为“计数控制”。 程序中，通过将线圈CO串联在动合触点X0后，同时指定C0设定值--K5进而实现对货品数量(5个)的检测，如图2-125所示。 探究解决 说明: 如图2-126所示，在FX仿真软件中下载程序后，C0的当前值会出现在设定值K5的下方，初始值为“0”。 如图2-127 所示，货品通过传送带末端光电传感器(X0),会使线圈 C0 被驱动一次，使其当前值累积加1运算;当达到设定值时，不再累积加1，同时CO触点状态切换，监测货品数量已达到5个。 探究解决 当检测到第5个货品时，动合触点C0 闭合，计数到指示灯(Y6)点亮，如图2-128所示。 探究解决 说明: 如图2-129所示，当货品已供给5个，为使系统停止： ①在功能1程序中，还需将动断触点C0分别串联在线圈YO(货品供给)、Y1(传送带正转)前，断开禁止其输出。 ②经调试发现，为确保第5个货品在系统停止时不会滞留在传送带上，还需将动合触点X0替换为下降沿触点X0。 探究解决 3.单击复位计数器按键(X1)后，系统再次运行，定量补给5个货品，如图2-130所示。 如图2-129 中①所示，计数器C0恢复初始状态，系统便可再次运行;但与定时器不同，CO的当前值必须使用“RST指令”复位清零。 复位后，动断触点CO恢复闭合状态，系统再次运行;计数器C0当前值从0再次开始统计货品数量。 探究解决 图 2-131所示为完成编写的梯形图程序。请在FX仿真软件C-4界面中，录入该程序(带注释)并对照功能要求进行操作检验。 知识链接 1.C编程元件FX3U系列PLC 计数器(C)在PLC中的作用相当于一个计数继电器。 有触点和线圈。 常用于计数控制，如图2-131所示。 按十进制编号: ①16位加计数器，其设定值范围为0~32 767。 C0~C99，共100个一般计数器。 C100~C199，共100个断电保持计数器。 知识链接 ②32 位加/减计数器，其设定值范围为-2 147 483 648-2 147 483 647。 C200~C219，共20个般计数器。 C220~C234，共15个断电保持计数器。 说明: (1)16位加计数器 如图2-132所示，通过计数输入X11，每驱动一次计数器线圈 CO，计数器 C0的当前值就会加1，在第10次执行线圈指令时输出触点动作。 知识链接 (2)32位加/减计数器 如图2-133所示，可以使用特殊辅助继电器M8200-M8234指定加计数/减计数的方向;对于Cxxx，驱动M8xxx后，为减计数器，不驱动时为加计数器。 知识链接 使用计数输入X14驱动C200线圈时，可加计数也可减计数。在计数器的当前值由“-6”增加到“-5”的时候，输出触点被置位，再由“-5”减少到“-6”时被复位。如果复位输入X13为ON，执行RST指令，此时计数器的当前值变为0，输出触点也复位。 当前值的增减与输出触点的动作无关，如果从2 147 483 647 开始加计数，就变成-2147 483648。同样，如果从-2 147 483 648开始减计数，就变成2 147 483 647(像这样的动作称为环形计数)。 断电保持计数器的当前值和输出触点的动作、复位状态都会被停电保持。 32位的计数器也可以作为32位的数据寄存器使用，但是32位的计数器不能成为16位应用指令中的对象软元件。 知识链接 2.计数控制程序 对输入信号的通断次数进行计数，达到设定值后改变控制对象的工作状态。 输入信号后串联计数器线圈，并将其动合/动断触点作为控制对象的启动/停止条件。 知识链接 3.顺序控制程序(计数器实现) 通过计数器递增计数的原理对被控对象实现顺序启停控制。 如图2-134所示，①X20每闭合1次，CO计数值递增加“1”。触点比较指令条件满足时，对应触点闭合接通。③例如:当X20第一次闭合,C0的当前值为“1”,Y20接通;第二次闭合,Y21接通……④当X20第四次闭合或X21闭合时，计数器复位，又开始下一轮计数;如此往复，从而实现顺序控制。 知识链接 课堂练习 1.加计数器（CTU）的动作特点是（ ） A. 当前值从0开始，每接收到一次触发信号加1，达到设定值后触点动作 B. 当前值从设定值开始，每接收到一次触发信号减1，减到0后触点动作 C. 通电后立即计数，断电后停止计数 D. 仅在触发信号断开时计数 答案：A 解析：加计数器（CTU）的核心逻辑是“从零累加”，触发信号每接通一次（或检测到上升沿），当前值加1，当当前值≥设定值时，计数器常开触点闭合、常闭触点断开。 课堂练习 2.编写顺序控制程序时，第一步应做的是（ ） A. 直接编写PLC指令 B. 拆分任务为具体步骤，绘制步序流程图 C. 连接硬件设备 D. 设置计数器参数 答案：B 解析：顺序控制的关键是“步骤清晰”，需先将任务拆分为可执行的步骤（如上料→加工→下料），并绘制步序流程图（明确每步动作、触发条件），再根据流程图编写程序，避免逻辑混乱。 课堂练习 3.若计数器设定值为8，当前值为5，再接收3次触发信号后，计数器触点会（ ） A. 保持初始状态 B. 常开触点闭合，常闭触点断开 C. 常开触点断开，常闭触点闭合 D. 立即复位 答案：B 解析：当前值5接收3次触发信号后，当前值变为8（5+3=8），达到设定值，计数器触点动作：常开触点闭合，常闭触点断开，触发后续控制动作。 课堂练习 4.下列会导致“计数器计数不准”的原因是（ ） A. 触发信号为瞬时接通（仅接通1个扫描周期） B. 触发信号持续接通（接通多个扫描周期） C. 计数器设定值与目标数量一致 D. 复位信号仅在计数达标后接通 答案：B 解析：触发信号持续接通会导致计数器在多个扫描周期内重复计数（一次触发多计数），造成计数不准；A是正确的触发方式，C、D不会导致计数不准。 课堂练习 5.顺序控制程序中，若出现“步骤跳步”（跳过某一步直接执行下一步），可能的原因是（ ） A. 前一步的完成信号未接通 B. 下一步的触发信号提前接通 C. 计数器未计数达标 D. 延时时间未到 答案：B 解析：步骤跳步通常是因为下一步的触发信号提前满足（如本应加工完成后才触发下料，结果下料触发信号提前接通），导致跳过加工步骤直接下料；A会导致步骤卡顿，C、D与顺序步跳步无关。 课堂练习 6.下列关于计数器与定时器的区别，说法正确的是（ ） A. 计数器按“数量”触发，定时器按“时间”触发 B. 计数器和定时器都按“时间”触发 C. 计数器和定时器都按“数量”触发 D. 计数器按“时间”触发，定时器按“数量”触发 答案：A 解析：计数器的核心是“统计触发信号的数量”，达到设定数量后动作；定时器的核心是“统计通电时间”，达到设定时间后动作，二者触发依据完全不同。 课堂练习 7.若需实现“仓库原有10个零件，出库1个计数1次，出库完（当前值为0）时报警”，应选用的计数器类型是（ ） A. 加计数器（CTU），设定值10 B. 减计数器（CTD），设定值10 C. 加计数器（CTU），设定值0 D. 减计数器（CTD），设定值0 答案：B 解析：该场景需“从初始数量10开始递减计数”，减计数器（CTD）可设定初始值10，每出库1个（触发信号）减1，当前值到0时触点动作，触发报警，符合需求。 课堂练习 8.解决“触发信号持续导致多计数”的常用方法是（ ） A. 延长触发信号持续时间 B. 采用“边沿触发” C. 增大计数器设定值 D. 减少PLC扫描周期 答案：B 解析：边沿触发仅在触发信号从“断开→接通”（上升沿）或“接通→断开”（下降沿）时计数1次，即使信号后续持续，也不再计数，可有效解决多计数问题；A、C、D均无法解决该问题。 课后作业 （1）如何解决“触发信号持续导致计数器多计数”的问题？请说明原理。 （2）若需实现“按下启动按钮后，输送带开始运转，每输送1个零件计数器记录1次，计数到8个时，输送带停止，计数器复位”，请简述编程思路。 课堂小结 $