全国技术比武培训教材v02.docx
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全国技术比武培训教材v02
目录
第一章基础知识...2
1.PLC内部继电器和存储器2
2.模拟量采集5
3.显示屏通信功能6
4.键盘通信原理及定义14
第二章编程评分细则解析15
第三章例程19
第一章基础知识
1.PLC内部继电器和存储器
主控器内部选用松下PLCFPG-C32TH,该型号PLC具有如下继电器和存储器
名称
符号（位／宇）
C32TH
功能
输入继电器
X（bit）
16点：
X0～XF
通过外部的输入进行ON/OFF。
WX（Word）
1字：
WX0～WX7
对外部输入16点，以16位作为1个字进行指定时的符号。
输出继电器
Y（bit）
16点：
Y0～YF
向外部输出ON/OFF状态。
WY（Word）
1字：
WY0
对外部输出16点，以16位作为1个字进行指定时的符号。
内部继电器
R（bit）
4096点：
R0～R255F
只能在程序内部ON或OFF。
WR（Word）
256字：
WR0～WR255
对内部继电器16点，以16位作为1个字进行指定时的符号。
特殊内部继电器
R（bit）
176点：
R9000～R910F
以特定条件进行ON/OFF，作为标志等使用的继电器。
定时器
T（bit）
1008点：
T0～T1007
当到达设置时间时变为ON。
与定时器编号对应。
计数器
C（bit）
16点：
C1008～C1024
当计数到达上升沿时变为ON。
与计数器编号对应。
通用数据寄存器
DT（Word）
32765字：
DT0～DT32764
被用于程序的数据存储区。
数据被处理为16位（1个字）。
特殊数据寄存器
DT（Word）
260字：
DT90000～DT90259
用于存储特殊数据的数据存储区。
存储不同的设置或错误代码。
十进制常数寄存器
K
16位常数（字）：
K－32768～K32767
32位常数（双字）：
K－2147483648～K2147483647
十六进制常数寄存器
H
16位常数（字）：
H0～HFFFF
32位常数（双字）：
H0～HFFFFFFFF
1.1位处理与字节处理的关系
X输入口和Y输出口
X、WX为I／O区的输入继电器，可直接与输入端子传递信息。
Y、WY为I／0区的输出继电器，可向输出端子传递信息。
X和Y是按位寻址的，而WX和WY只能按“字”寻址。
X与的地址编号规则完全相同，下面以X为例说明如下：
如：
X110表示寄存器WXl1中的第0位，X11F表示寄存器WXl1中的第F号位。
图示如下：
WX11：
F
E
D
C
B
A
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
X11FX110
注意：
字地址为0时可省略字地址数字，只给位地址即可。
例：
若X4为“ON”，则WX0的第四位为“1”；若WY1=5，则表明Y10和Y12两个触点“ON”。
表中R和WR的编号规则与X、WX和Y、WY相同。
1.2PLC输入寄存器定义
寄存器区
数据类型
寄存器意义
寄存器状态
X0
Bool型
外部总急停信号
0：
无外部急停信号
1：
有外部急停信号
X1
Bool型
第一回路先导信号
0：
无先导信号
1：
有先导信号
X2
Bool型
未使用
备用
X3
Bool型
第二回路先导信号
0：
无先导信号
1：
有先导信号
X4
Bool型
第三回路先导信号
0：
无先导信号
1：
有先导信号
X5
Bool型
第四回路先导信号
0：
无先导信号
1：
有先导信号
X6
Bool型
未使用
备用
X7
Bool型
第一回路外部急停
0：
主控外控时无急停信号；
1：
主控外控时有急停信号；
X8
Bool型
第二回路外部急停
0：
主控外控时无急停信号；
1：
主控外控时有急停信号；
X9
Bool型
第三回路外部急停
0：
主控外控时无急停信号；
1：
主控外控时有急停信号；
XA
Bool型
第四回路外部急停
0：
主控外控时无急停信号；
1：
主控外控时有急停信号；
XB
Bool型
瓦斯报警
0：
无瓦斯报警信号
1：
有瓦斯报警信号
XC
Bool型
参数修改
参考用
XD
Bool型
未使用
备用
XE
Bool型
隔离开关正转信号输入
0：
隔离开关非正转运行；
1：
隔离开关正转运行；
XF
Bool型
隔离开关反转信号输入
0：
隔离开关非反转运行；
1：
隔离开关反转运行；
WX2
（X20~X2F）
Word型
（可位操作）
X3F，X3E=00
Y9=0
第一回路A相电流值，1位代表1A；
Y9=1
第一回路绝缘电阻值或粘连检测值
（1）
X3F，X3E=01
第一回路C相电流值，1位代表1A；
X3F，X3E=10
第二回路B相电流值，1位代表1A；
X3F，X3E=11
YB=0
第三回路A相电流值，1位代表1A；
YB=1
第三回路绝缘电阻值或粘连检测值
（1）
WX3
（X30~X3F）
Word型
（可位操作）
X3F，X3E=00
第一回路B相电流值，1位代表1A；
X3F，X3E=01
YA=0
第二回路A相电流值1位代表1A；
YA=1
第二回路绝缘电阻值或粘连检测值
（1）
X3F，X3E=10
第二回路C相电流值，1位代表1A；
X3F，X3E=11
第三回路B相电流值，1位代表1A；
WX4
（X40~X4F）
Word型
（可位操作）
X5F，X5E=00
第三回路C相电流值，1位代表1A；
X5F，X5E=01
第四回路B相电流值，1位代表1A；
X5F，X5E=10
低压漏电电阻值
（2）
X5F，X5E=11
未使用
WX5
（X50~X5F）
Word型
（可位操作）
X5F，X5E=00
YF=0
第四回路A相电流值，1位代表1A；
YF=1
第四回路绝缘电阻值或粘连检测值
（2）
X5F，X5E=01
第四回路C相电流值，1位代表1A；
X5F，X5E=10
24V低压漏电（3）
X5F，X5E=11
未使用
WX6
（X60~X6F）
Word型
（可位操作）
X7F，X7E=00
系统电压（4）
X7F，X7E=01
X7F，X7E=10
X7F，X7E=11
WX7
（X70~X7F）
Word型
（可位操作）
未使用
备用
1.3PLC输出寄存器定义
寄存器区
数据类型
寄存器意义
寄存器状态
Y0
Bool型
控制220V供电接触器KM5。
0：
220V正常供电
1：
220V停止供电
Y1
Bool型
控制24V供电接触器KM6。
0：
24V正常供电
1：
24V停止供电
Y2
Bool型
控制第一回路接触器KM1。
0：
第一回路接触器断开
1：
第一回路接触器吸合
Y3
Bool型
控制第二回路接触器KM2。
0：
第二回路接触器断开
1：
第二回路接触器吸合
Y5
Bool型
控制第三回路接触器KM3。
0：
第三回路接触器断开
1：
第三回路接触器吸合
Y4
Bool型
控制第四回路接触器KM4。
0：
第四回路接触器断开
1：
第四回路接触器吸合
Y6
Bool型
对应外部端子K2-1，K2-2
备用
Y7
Bool型
控制漏电闭锁和粘连检测切换接触器KM7
0：
粘连检测
1：
漏电检测
Y8
Bool型
对应外部端子K1-1，K1-2
备用
Y9
Bool型
第一回路采集信号通道切换选择位
0：
采集的信号为电流值
1：
采集的信号为漏电电阻值或粘连检测值。
YA
Bool型
第二回路采集信号通道切换选择位
0：
采集的信号为电流值
1：
采集的信号为漏电电阻值或粘连检测值。
YB
Bool型
第三回路采集信号通道切换选择位
0：
采集的信号为电流值
1：
采集的信号为漏电电阻值或粘连检测值。
YC
Bool型
未使用
备用
YD
Bool型
对应外部端子K4-1，K4-2
备用
YE
Bool型
对应外部端子K3-1，K3-2
备用
YF
Bool型
第四回路采集信号通道切换选择位
0：
采集的信号为电流值
1：
采集的信号为漏电电阻值或粘连检测值。
2.模拟量采集
模拟量采集是PLC通过三块扩展模块FP-A80来实现的。
FP-A80是八通道模拟量采集处理模块，在此设置成采集范围-10~10V，用来采集系统电压，主回路漏电值，低压漏电值等电压模拟信号。
分布如下图所示。
三块FP-A80对应PLC内部寄存器各不相同。
其中A80-NO1对应WX2，WX3；而A80-NO2对应WX4，WX5；A80-NO3对应WX6，WX7；
以A80-NO1为例简单介绍八个通道与2个寄存器直接对应关系。
如上图所示，A80每次采样2个通道，通过四次自动切换将8个通道数据依次采样完毕。
采样通道标志是X3F和X3E的值，为防止前面的采样的数据被后面采样的数据覆盖，建议根据不同X3F，X3E的值将WX2和WX3的赋值到DT寄存器内。
具体方法见过压保护例程。
3.显示屏通信功能
3.1通信原理：
1）显示屏端：
显示屏选用台湾海泰克，内部调用MatsushitaFPSeries通信协议，该协议是海泰克专门针对松下PLC编写的通信协议，协议中定义显示屏内部地址与PLC内部地址定义一一对应；使用方便，不需转换。
2）PLC端：
显示屏与PLC通过编程口通信，采用RS232通信物理层，通信模式为计算机链接，波特率为38400，通信格式：
8个数据位，奇校验，1个停止位。
具体如下图。
3.2PLC与显示屏通信寄存器定义
寄存器区
数据类型
寄存器意义
寄存器状态
DT700
Word型
画面控制区
1：
开机画面；
2：
主画面
3：
参数设置画面
4：
参数屏蔽画面
5：
参数修改画面
6：
屏蔽修改画面
7：
历史故障记录画面
8：
I/O端口设置画面
9：
历史故障清除画面
10：
系统版本画面
11:
密码输入画面
12：
控制方式切换画面
DT701
Word型
画面状态区
1：
开机画面；
2：
主画面
3：
参数设置画面
4：
参数屏蔽画面
5：
参数修改画面
6：
屏蔽修改画面
7：
历史故障记录画面
8：
I/O端口设置画面
9：
历史故障清除画面
10：
系统版本画面
11:
密码输入画面
12：
控制方式切换画面
DT51
Word型
隔离开关状态
0：
请合隔离开关；
1：
正转运行；
2:
反转运行；
R2550
Bool型
电压等级状态
0：
1140V；
1：
660V；
DT1000
Word型
系统电压值
DT28
Word型
回路控制方式状态
0：
无通讯；
1：
先导模块；
2：
本地键盘；
3：
遥控器。
DT50
Word型
系统故障状态
0：
空白；
1：
24漏电；
2：
系统急停；
3：
系统过压；
4：
系统欠压；
5：
低压漏电；
6：
风电闭锁；
7：
流量闭锁：
8：
瓦斯闭锁；
9：
门未关紧；
10：
开关未合。
DT40
Word型
第一回路启停状态
0：
无通讯；
1：
第一回路停止；
2：
第一回路启动；
DT4
Word型
第一回路A相电流值
DT6
Word型
第一回路B相电流值
DT8
Word型
第一回路C相电流值
DT20020
Word型
第一回路电机温度值
DT41
Word型
第一回路回路故障信息：
0：
空白；
1：
回路正常；
2：
回路短路；
3：
回路过载；
4：
回路缺相；
5：
回路粘连；
6：
回路漏电；
7：
回路超温；
8：
24V漏电；
9：
回路急停
10：
注意先导启动状态
DT43
Word型
第一回路联机状态
0：
空白；
1：
本回路为主回路；
2：
本回路为一回从；
3：
本回路为二回从；
4：
本回路为三回从；
5：
本回路为四回从；
6：
本回路为从回路；
7：
24V漏电被屏蔽；
8：
部分故障被屏蔽；
9：
全部故障被屏蔽；
10：
回路为主机外控；
11：
本回路为高速一；
12：
本回路为低速一；
13：
本回路为高速二；
14：
本回路为低速二；
15：
回路为从机外控；
16：
主从参数设置故障；
17：
高低速参数设置故障；
DT24
Word型
第一回路负荷率状态
负荷率=当前功率/额定功率*100%
X01
Bool型
第一回路先导状态
0：
一回先导（绿色，先导输入）
1：
一回先导（红色，先导无输入）
DT140
Word型
第二回路启停状态
0：
无通讯；
1：
第二回路停止；
2：
第二回路启动；
DT104
Word型
第二回路A相电流值
DT106
Word型
第二回路B相电流值
DT108
Word型
第二回路C相电流值
DT20022
Word型
第二回路电机温度值
DT141
Word型
第二回路回路故障信息：
0：
空白；
1：
回路正常；
2：
回路短路；
3：
回路过载；
4：
回路缺相；
5：
回路粘连；
6：
回路漏电；
7：
回路超温；
8：
24V漏电；
9：
回路急停
10：
注意先导启动状态
DT143
Word型
第二回路联机状态
0：
空白；
1：
本回路为主回路；
2：
本回路为一回从；
3：
本回路为二回从；
4：
本回路为三回从；
5：
本回路为四回从；
6：
本回路为从回路；
7：
24V漏电被屏蔽；
8：
部分故障被屏蔽；
9：
全部故障被屏蔽；
10：
回路为主机外控；
11：
本回路为高速一；
12：
本回路为低速一；
13：
本回路为高速二；
14：
本回路为低速二；
15：
回路为从机外控；
16：
主从参数设置故障；
17：
高低速参数设置故障；
DT124
Word型
第二回路负荷率状态
同第一回路负荷率
X03
Bool型
第二回路先导状态
0：
二回先导（绿色，先导输入）
1：
二回先导（红色，先导无输入）
DT240
Word型
第三回路启停状态
0：
无通讯；
1：
第三回路停止；
2：
第三回路启动；
DT204
Word型
第三回路A相电流值
DT206
Word型
第三回路B相电流值
DT208
Word型
第三回路C相电流值
DT20024
Word型
第三回路电机温度值
DT241
Word型
第三回路回路故障信息：
0：
空白；
1：
回路正常；
2：
回路短路；
3：
回路过载；
4：
回路缺相；
5：
回路粘连；
6：
回路漏电；
7：
回路超温；
8：
24V漏电；
9：
回路急停
10：
注意先导启动状态
DT243
Word型
第三回路联机状态
0：
空白；
1：
本回路为主回路；
2：
本回路为一回从；
3：
本回路为二回从；
4：
本回路为三回从；
5：
本回路为四回从；
6：
本回路为从回路；
7：
24V漏电被屏蔽；
8：
部分故障被屏蔽；
9：
全部故障被屏蔽；
10：
回路为主机外控；
11：
本回路为高速一；
12：
本回路为低速一；
13：
本回路为高速二；
14：
本回路为低速二；
15：
回路为从机外控；
16：
主从参数设置故障；
17：
高低速参数设置故障；
DT224
Word型
第三回路负荷率状态
同第一回路负荷率
X04
Bool型
第三回路先导状态
0：
三回先导（绿色，先导输入）
1：
三回先导（红色，先导无输入）
DT340
Word型
第四回路启停状态
0：
无通讯；
1：
第四回路停止；
2：
第四回路启动；
DT304
Word型
第四回路A相电流值
DT308
Word型
第四回路B相电流值
DT306
Word型
第四回路C相电流值
DT20026
Word型
第四回路电机温度值
DT341
Word型
第四回路回路故障信息：
0：
空白；
1：
回路正常；
2：
回路短路；
3：
回路过载；
4：
回路缺相；
5：
回路粘连；
6：
回路漏电；
7：
回路超温；
8：
24V漏电；
9：
回路急停
10：
注意先导启动状态
DT343
Word型
第四回路联机状态
0：
空白；
1：
本回路为主回路；
2：
本回路为一回从；
3：
本回路为二回从；
4：
本回路为三回从；
5：
本回路为四回从；
6：
本回路为从回路；
7：
24V漏电被屏蔽；
8：
部分故障被屏蔽；
9：
全部故障被屏蔽；
10：
回路为主机外控；
11：
本回路为高速一；
12：
本回路为低速一；
13：
本回路为高速二；
14：
本回路为低速二；
15：
回路为从机外控；
16：
主从参数设置故障；
17：
高低速参数设置故障；
DT324
Word型
第四回路负荷率状态
同第一回路负荷率
X05
Bool型
第四回路先导状态
0：
四回先导（绿色，先导输入）
1：
四回先导（红色，先导无输入）
R504
Bool型
一回启动：
按键“7”状态
0：
一回启动（绿色，“7”未按下）
1:
一回启动（红色，“7”按下）
R505
Bool型
一回启动：
按键“8”状态
0：
二回启动（绿色，“8”未按下）
1:
二回启动（红色，“8”按下）
R506
Bool型
一回启动：
按键“9”状态
0：
一回启动（绿色，“9”未按下）
1:
一回启动（红色，“9”按下）
R507
Bool型
一回启动：
按键“上翻”状态
0：
二回启动（绿色，“上翻”未按下）
1:
二回启动（红色，“上翻”按下）
R500
Bool型
一回停止：
按键“4”状态
0：
一回停止（绿色，“4”未按下）
1:
一回停止（红色，“4”按下）
R501
Bool型
一回停止：
按键“5”状态
0：
二回停止（绿色，“5”未按下）
1:
二回停止（红色，“5”按下）
R502
Bool型
一回停止：
按键“6”状态
0：
一回停止（绿色，“6”未按下）
1:
一回停止（红色，“6”按下）
R503
Bool型
一回停止：
按键“下翻”状态
0：
二回停止（绿色，“下翻”未按下）
1:
二回停止（红色，“下翻”按下）
R50c
Bool型
控制选择：
按键“1”状态
0：
控制选择（绿色，“1”未按下）
1:
控制选择（红色，“1”按下）
R50d
Bool型
版本：
按键“2”状态
0：
版本（绿色，“2”未按下）
1:
版本（红色，“2”按下）
R50e
Bool型
故障查询：
按键“3”状态
0：
故障查询（绿色，“3”未按下）
1:
故障查询（红色，“3”按下）
R50f
Bool型
复位：
按键“返回”状态
0：
复位（绿色，“返回”未按下）
1:
复位（红色，“返回”按下）
R508
Bool型
急停：
按键“*”状态
0：
急停（绿色，“*”未按下）
1:
急停（红色，“*”按下）
R509
Bool型
屏蔽设置：
按键“0”状态
0：
屏蔽设置（绿色，“0”未按下）
1:
屏蔽设置（红色，“0”按下）
R50a
Bool型
参数设置：
按键“.”状态
0：
参数设置（绿色，“.”未按下）
1:
参数设置（红色，“.”按下）
R50b
Bool型
确认：
按键“确认”状态
0：
确认（绿色，“确认”未按下）
1:
确认（红色，“确认”按下）
DT32715
Word型
第一回路额定电流值
DT32725
Word型
第二回路额定电流值
DT32735
Word型
第三回路额定电流值
DT32745
Word型
第四回路额定电流值
4.键盘通信原理及定义
4.1键盘通信原理：
1）键盘端：
键盘与PLC通信通过RS232通信，通信协议自定协议，即键盘每隔200ms向主控器发送16个按键状态以及按键次数。
PLC周期性读取该数据，并定时清零按键次数。
2）PLC端：
键盘与PLC通信为RS232物理层，通信模式为通用通信，波特率为2400，通信格式：
8个数据位，无校验，1个停止位，结束符：
无，起始符：
无STX。
NO.418起始地址：
19900。
容量：
33。
4.2PLC与键盘通信寄存器定义
寄存器区
数据类型
寄存器意义
寄存器状态
DT19900
Word型
与键盘通信的数据字节数
DT19901
Word型
第0位
0：
按键“4”未按下
1：
按键“4”按下
第1位
0：
按键“5”未按下
1：
按键“5”按下
第2位
0：
按键“6”未按下
1：
按键“6”按下
第3位
0：
按键“下翻”未按下
1：
按键“下翻”按下
第4位
0：
按键“7”未按下
1：
按键“7”按下
第5位
0：
按键“8”未按下
1：
按键“8”按下
第6位
0：
按键“9”未按下
1：
按键“9”按下
第7位
0：
按键“上翻”未按下
1：
按键“上翻”按下
第8位
0：
按键“*”未按下
1：
按键“*”按下
第9位
0：
按键“0”未按下
1：
按键“0”按下
第10位
0：
按键“.”未按下
1：
按键“.”按下
第11位
0：
按键“确认”未按下
1：
按键“确认”按下
第12位
0：
按键“1”未按下
1：
按键“1”按下
第13位
0：
按键“2”未按下
1：
按键“2”按下
第14位
0：
按键“3”未按下
1：
按键“3”按下
第15位
0：
按键“返回”未按下
1：
按键“返回”按下
4.3键盘通信例程
键盘每隔200ms向PLC发送按键键值和按键次数，前两个字节为累计按键次数，存放在PLC寄存器DT19900，后两个字节为按键键值，存放在寄存器DT19901内；PLC每隔0.07秒清零DT19900按键累计次数，同时也清零按键数值；避免上次键值影响到当前键值的采集，同时将采集数据存储到其他寄存器内。
第二章编程评分细则解析
编程评分细则和要求
注意事项：
一、编程调试过程中，选手均按给定的硬件环境，不得随意更改接线要求。
二、程序调试过程中，可以操作开关外接或本身的按钮。
三、程序需在给定模板下编写，模板的通信参数设置一律不可更改。
四、比赛评分标准：
现场实现功能由选手操作，裁判判定，在结合编写的程序综合得分；若出现程序雷同或与产品自带程序雷同的视为作弊处理。
五、给定配套设备的额定电流如下：
采煤机：
150A；刮板输送机：
机头100A，机尾200A；转载机：
100A
程序实现的功能
第一、显示功能（30分）
1.1开机画面延时功能
系统上电后显示屏显示开机画面，延时3秒后，切换为主画面。
1.2主画面显示功能
1.2.1显示隔离开关状态：
实时显示隔离开关状态（0：
请合隔离开关；1：
正转运行；2:
反转运行）。
1.2.2显示系统电压：
实时显示当前系统电压值。
1.2.3显示系统控制方式：
实
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