第3章 CHAPTER 3 FX系列PLC结构和工作原理 本书主要讲述三菱FX系列可编程控制器。FX系列可编程控制器是日本三菱公司生产的超小型、小型系列产品，是进入我国市场最早的产品之一，在我国电气自动化控制系统中有较多的应用。到目前为止，已有F、F1、F2、FX2、FX1、FX2C、FX0、FX0N、FX0S、FX2N、FX2NC、FX1S、FX1N和最近推出的FX3S、FX3U、FX3UC、FX3G、FX3GC、FX5U、FX5UC型等多种可编程控制器。日本三菱公司生产的可编程控制器发展很快，控制功能也在不断增强，早期的产品现在基本不再使用了，另外，日本三菱公司还生产A系列和Q系列中型、大型可编程控制器。 3.1FX系列可编程控制器的结构组成 3.1.1概述 PLC实质上是一种工业控制计算机，是专门为工业电气控制而设计的，其设计思想来自于常规的继电器、开关控制电路。所以，尽管PLC的控制原理与计算机密切相关，但是在初次学习PLC的控制原理时，先不必从计算机的角度去理解，而是把它当作一个由各种控制功能的继电器、开关等控制元件组成的控制装置看待。 3.1.2FX3U型PLC基本单元的外形结构 FX3U型PLC是FX2N型PLC的升级版，涵盖了FX2N型PLC的几乎全部功能。如图31所示为FX3U型PLC基本单元的外形，其主要是通过输入端子和输出端子与外部控制电器联系的。输入端子连接外部的输入元件，如按钮、控制开关、行程开关、接近开关、热继电器接点、压力继电器接点和数字开关等； 输出端子连接外部的输出元件，如接触器、继电器线圈、信号灯、报警器、电磁铁、电磁阀和电动机等。 为了反映输入和输出的工作状态，PLC设置了输入和输出信号灯，例如某输入端子连接的按钮闭合时，对应输入端子的输入信号灯亮，某输出端子连接的继电器线圈动作时，对应输出端子的输出信号灯亮，为观察PLC的输入、输出工作状态提供了方便。 一般来说，在常规电气控制电路中，输入元件和输出元件是通过导线连接的，这样不仅麻烦，而且容易出现接触不良、断线等故障，当控制电路复杂时，控制装置会很庞大，出现故障时也难以处理。如果控制功能发生变化，将不得不重新改接线。而PLC的输入元件和输出元件的连接不是通过导线连接，而是通过程序连接，所以不会发生上述常规电气控制电路所出现的问题。 图31FX3U型PLC的外形 PLC的控制程序由编程器或计算机通过编程电缆输入PLC中，还可以对PLC内部控制的状态和参数进行监控和修改，十分方便。当控制功能发生变化时，不必重新改接线，只需改变程序即可。 FX3U型可编程序控制器上设置有4个指示灯，以显示PLC的电源、运行/停止、内部锂电池的电压、CPU和程序的工作状态。 FX3U型可编程序控制器是一种小型机，一般小型机多采用整体式，当输入/输出不够用时可以通过扩展端口增加输入/输出的扩展模块，通过扩展端口还可以连接各种特殊模块。 3.2PLC的基本工作原理 3.2.1PLC的等效电路 在PLC中有大量的、各种各样的继电器，如输入继电器(X)、输出继电器(Y)、辅助继电器(M)、定时器(T)及计数器(C)等。不过这些继电器不是真正的继电器，而是用计算机中的存储器模拟的，通常称其为软继电器。存储器中的某一位就可以表示一个继电器，存储器有足够的容量模拟成千上万个继电器，这种继电器也称为位继电器。 存储器中的一位有两种状态： 0和1。通常用0表示继电器失电，用1表示继电器得电。把0或1写入存储器中的某一位就表示对应的继电器线圈失电或得电。读出该存储器某位的值为0时，表示对应继电器的常开接点断开； 为1时，表示对应继电器的常开接点闭合。而常闭接点的值是对存储器位的取反。 由于读存储器的次数是不受限制的，所以一个位继电器的接点从理论上讲是无穷多的，而这是常规继电器无法相比的。 当然，用存储器表示数据更是它的本能，如定时器的延时时间以及计数器的计数次数等。在PLC中还有专门处理数据的元件，如数据寄存器(D)。用数据对电路进行控制更是如虎添翼，它不仅能简化电路，还能完成常规控制电路无法实现的复杂控制功能。 为了区别常规控制电路和PLC控制电路，把PLC控制电路称为梯形图。PLC一般用专用图形符号表示，如表31所示，其中可编程控制器的继电器线圈可有多种画法。 表31常规电器和可编程控制器的图形符号对照 名称常 规 电 器可编程控制器 常开接点 常闭接点 继电器线圈 下面以自耦变压器降压起动控制电路为例，分析用PLC是如何进行控制的，如图32所示。根据逻辑关系将电气控制电路分成3个组成部分： 输入部分元件、中间逻辑部分元件和输出执行部分元件。 图32自耦变压器降压起动电路 在图32所示的控制电路中，输入部分元件有热继电器FR、停止按钮SB1和起动按钮SB2； 中间逻辑部分元件有中间继电器KA和时间继电器KT； 输出执行部分元件有接触器KM1和KM2。 现在把输入部分元件热继电器FR、停止按钮SB1和起动按钮SB2全部以常开接点(也可以用常闭接点，其用法将在后续内容中进行介绍)的形式连接到PLC的输入端口，每个接点对应一个PLC的输入继电器，如图33中的X0、X1、X2所示。把输出执行部分元件接触器线圈KM1和KM2连接到PLC的输出端口，每个接触器线圈对应一个PLC的输出继电器，如图33中的Y0和Y1所示。这是PLC的硬件部分。 图33PLC等效控制电路 再把图32中的控制电路对照表31用PLC的图形符号画出来，这是PLC的软件部分，如图33中的梯形图所示。将梯形图输入PLC中，这样PLC就可以对图32中的主电路进行控制了。 由此可见，PLC的控制原理和常规的控制电路基本上是相同的。 对照图32和图33，可以看到PLC的接线中只有输入和输出部分元件，并没有接入中间逻辑部分元件，即中间继电器KA和时间继电器KT，而这些元件被PLC内部的软元件定时器T0和辅助继电器M0所代替。PLC的外部接线很简单，也很有规律性，这样就大大地简化了控制电路。 图33是将图32所示的常规电气控制电路改用PLC控制的等效电路，它可以分成3个相对独立的电路。 （1） 输入部分电路： 由PLC内部的24V直流电源、输入继电器X0、X1等与外部输入按钮、接点组成，用于接收外部输入信号。 （2） 逻辑部分电路： 它是一种控制程序，以梯形图的形式表达，其表达方式和控制电路基本一样，是联系输入和输出的桥梁。 （3） 输出部分电路： 由PLC内部的输出继电器接点Y0、Y1等与外部的负载(接触器线圈)和外部电源组成，用于外部输出控制。 下面介绍用PLC对图32所示的自耦变压器降压起动控制主电路的控制过程。 如图33所示，按下起动按钮SB2，输入继电器线圈X2得电，梯形图中的X2常开接点闭合，输出继电器线圈Y0得电自锁，Y0输出接点闭合，使外部接触器线圈KM1得电，图32(a)所示为主电路中的KM1主触点闭合，接通自耦变压器T，电动机M降压起动。 梯形图中的定时器T0延时5s，T0接点闭合使内部继电器M0得电并自锁，M0常闭接点断开Y0线圈(接触器线圈KM1失电)，Y1线圈得电(接触器线圈KM2得电)，主电路中的KM2主触点闭合，电动机M全压运行。 由以上所述内容可知，PLC的控制原理和分析方法与常规控制电路基本上是相同的。 3.2.2PLC的工作过程 尽管PLC仿照了常规电器的控制原理，但它毕竟是一个计算机控制系统，有计算机控制的方式和特点。下面介绍PLC是如何完成图33的控制过程。PLC除了正常的内部系统初始化及自诊断检查等工作外，完成上述梯形图的过程可分为以下3个阶段。 1. 输入采样阶段 在输入采样阶段，PLC首先扫描所有输入端子，将各输入状态存入内存各对应的输入映像寄存器中(例如图33中按钮SB1接点闭合所示，就将1写入对应表示输入继电器X1的位上，SB1接点断开，则写入0)，一旦写入之后，即使输入再有变化，其值也保持不变，直到下一个扫描周期的输入采样阶段，才重新写入扫描时的输入端的状态值。 2. 程序处理阶段 PLC根据梯形图按先左后右、先上后下的次序(实际上是读梯形图的程序)逐行读入各接点的值，并进行逻辑运算。输入继电器接点的值是从输入映像寄存器中读出的，其他继电器接点的值是从各元件映像寄存器中读出的，而将各继电器线圈的状态值分别写入对应的元件映像寄存器中。 3. 输出刷新结果阶段 在执行END指令后，将元件映像寄存器中所有输出继电器(Y)的值转存到输出锁存器中，刷新上一阶段输出锁存器中的数据，通过一定的输出方式(图33为继电器接点输出)控制PLC输出端的负载(本例为接触器)。 PLC完成上述3个阶段称为一个扫描周期。PLC反复不断地执行上述过程。扫描周期的长短和PLC的运算速度及工作方式有关，但主要和梯形图的长度及指令的种类有关，一个扫描周期的时间大约在几毫秒到几百毫秒。 由于PLC执行梯形图(读程序)是一步步进行的，所以它的逻辑结果也是由前到后逐步产生的，是一种串行工作方式。而常规电器的控制电路中所有的控制电器都是同时工作的，在通电和得电顺序上不存在先后的问题，为并行工作方式。 3.2.3PLC的接线图和梯形图的绘制方法 以上为了说明PLC的工作原理和工作过程，将PLC的接线图和梯形图画在了一起，但一般情况下接线图和梯形图是分开画的。图34所示为自耦变压器降压起动控制电路采用PLC控制的接线图和梯形图，图34(a)为PLC接线图，其中只画了输入继电器X和输出继电器Y的接线端子和符号。图34(b)为PLC梯形图。 图34自耦变压器降压起动控制电路采用PLC控制的接线图和梯形图 图34(a)输入公共端接0V ,为漏型输入接线。也可以接24V，为源型输入接线。 PLC输出端一般是几个输出继电器共用一个输出公共端，以便使用不同电压等级。图34(a)中的接触器线圈KM1和KM2的电压为220V，公共端为COM1。 3.3PLC的输入/输出接口电路 PLC的输入/输出接口电路是与外部控制电路联络的主要通道。在前面，为了使初学者初步直观地了解PLC的控制原理，用等效的输入/输出继电器来描述PLC的输入/输出接口电路。在实际控制过程中的信号电平是多种多样的，外部执行机构所需的电平也是各不相同，而可编程控制器的CPU所处理的信号只能是标准电平，这样就需要有相应的输入/输出接口模块作为CPU与工业生产现场进行信号的电平转换。 这些模块在设计时采取了光电隔离、滤波等抗干扰措施，以提高PLC工作的可靠性，对于各种型号的输入/输出接口模块，可以把它们以不同形式进行归类。按照信号的种类归类有直流信号输入/输出、交流信号输入/输出； 按照信号的输入/输出形式分有数字量输入/输出、开关量输入/输出和模拟量输入/输出。 下面通过开关量输入/输出模块来说明外部设备与CPU的连接方式。 3.3.1开关量输入接线 PLC的输入接口是以输入继电器的形式接收外部输入设备控制信号的，通常输入形式有两种： 源型(公共端接正极)和漏型(公共端接负极)。我国一般采用漏型输入形式。 FX2N型可编程控制器的输入接成漏型输入，公共端COM接PLC内部电源负极,如图35所示。 图35FX2N型PLC输入接线 FX3U型可编程控制器的输入根据外部接线，可以接成漏型输入，也可以接成源型输入。 漏型输入型的S/S端子连接在DC24V的“+”极，输入电流从输入端流出，接近开关、编码器等传感器一般要采用NPN型，如图36(a)和图36(c)所示。 源型输入型的S/S端子连接在DC24V的“-”极，输入电流从输入端流入，接近开关、编码器等传感器一般要采用PNP型，如图36(b)和图36(d)所示。 对于AC电源型PLC，有源开关(如接近开关等)可以连接在PLC内部提供的24V电源上，如图36(a)和图36(b)所示，也可以采用外接24V电源。 对于DC电源型PLC，有源开关(如接近开关等)不要连接在PLC内部提供的24V电源端子上，如图36(c)和图36(d)所示。 图36FX3U型PLC输入接线 开关量输入设备也有两种形式： 一种是无源开关，如各种按钮、继电器接点和控制开关等； 另一种是有源开关，如各种接近开关、传感器、编码器和光电开关等。 直流开关量输入接口电路如图37所示。 PLC输入接口电路内部提供24V电源，图中只画出了输入继电器X0的内部电路，相当于等效电路输入继电器X0的线圈，其他输入继电器(X)的内部电路与它相同。 如图37所示，介绍输入继电器X0的工作过程。当X0外部开关S1闭合时，由内部24V电源的正极经过分压电阻R2、R1、开关S1回到输入公共端0V(电源负极)形成回路，由双向光电耦合器的正向发光二极管传入输入开关的状态。 电路中采用了光电隔离和RC滤波器，以防止输入接点的振动和外部干扰而产生的误动作。因此，当输入开关在动作时，PLC内部将会有10ms的响应滞后时间。 X0~X17(16M型PLC为X0~X7)输入继电器内装数字滤波器，可以用功能指令将输入响应时间调节在0~60ms。 由图37可知，输入开关的信号是通过发光二极管传入PLC的，为漏型输入形式，输入公共端接负极(0V)，电流方向由输入端流出，当输入阻抗R1为3.9kΩ时，输入电流为6mA(X10以上R1为4.3kΩ时，输入电流为5mA)。 在输入回路中可以接入二极管、发光二极管和电阻等元件。但为了保证输入灵敏度，在输入闭合时的输入电流应在3.5mA(X6、X7 的R1为3.3kΩ时，输入电流为4.5mA)以上，在输入断开时的输入电流应在1.5mA以下。 图37FX3U型PLC的开关量输入接口电路 如图38所示为PLC漏型输入的外部接线，图中给出了几种典型的输入接线形式。 图38PLC漏型输入的外部接线 对无源开关没有极性的要求，对有源开关则应有极性的要求。对漏型输入应采用NPN型，源型输入应采用PNP型。 有源开关的电源可以采用外部电源，也可以采用PLC内部电源，图38所示的接近开关采用了PLC内部的24V电源。 3.3.2开关量输出接口模块 开关量输出模块通常有3种形式： 继电器输出、双向晶闸管输出和晶体管输出(分漏型和源型两种)，如图39所示。 图39PLC输出的外部接线形式 继电器输出可驱动直流30V或交流250V负载，驱动负载较大，但响应时间较慢，常用于各种电动机、电磁阀及信号灯等负载的控制。 晶体管输出属直流输出，能驱动5~30V直流负载，驱动负载较小，但响应时间快，多用于电子线路的控制。 双向晶闸管输出为交流输出，能驱动85~240V交流负载，驱动负载较大，响应时间比较快。 PLC的开关量继电器输出接口电路如图310所示，以继电器输出电路为例，PLC输出锁存器中的数据0或1(低电平或高电平)通过光电耦合器控制晶体管V1的导通或截止，驱动输出继电器KA线圈，由常开接点控制外部电路。 图310PLC的开关量继电器输出接口电路 3.4PLC中的软元件 PLC中常利用内部存储单元模拟各种常规控制电器元件，这些模拟的电器元件称为软元件。在常规电气控制电路中可采用各种电气开关、继电器和接触器等控制元件组成电路，对电气设备进行控制。 PLC软元件包括如下3种类型。 (1) 位元件： 相当于继电器的线圈和接点，PLC中的位元件有输入继电器X、输出继电器Y、辅助继电器M、状态继电器S和数据寄存器D的位指定等。PLC中存储单元的一位表示一个继电器，其值为0或1，0表示继电器失电，1表示继电器得电。 图311为PLC利用内部存储单元来模拟的8位输入继电器，相当于8个输入继电器线圈。例如X0=0相当于X0线圈失电，X3=1相当于X3线圈得电。 图311PLC的8位输入继电器 (2) 字元件： 如图311所示，PLC的8位输入继电器也可以表示8位二进制数00001010，相当于进制数的十(10)，可见字元件可以表示一个数据。 PLC中的字元件有数据寄存器D、变址寄存器V、Z，文件寄存器R、扩展文件寄存器ER等，最典型的字元件为数据寄存器D，一个数据寄存器可以存放16位二进制数，两个数据寄存器可以存放32位二进制数，在PLC控制中用于数据处理。定时器T和计数器C也可以作为数据寄存器来使用。 (3) 位与字混合元件： 如定时器T和计数器C，它们的线圈和接点是位元件，而设定值寄存器和当前值寄存器是字元件。 3.4.1输入/输出继电器(X、Y) 输入继电器(X)和输出继电器(Y)的功能在前面已作介绍，输入继电器通过输入端口与外部的输入开关、接点连接接收外部开关量信号，并通过梯形图进行逻辑运算，其运算结果由输出继电器输出，驱动外部负载。表32所示为输入继电器和输出继电器元件分配表。 表32输入继电器和输出继电器元件分配表 型号FX3U16MFX3U32MFX3U48MFX3U 64MFX3U 80MFX3U128M扩展时 输入 继电器X0~X7 8点X0~X17 16点X0~X27 24点X0~X37 32点X0~X47 40点X0~X77 64点X0~X367 248点 输出 继电器Y0~Y7 8点Y0~Y17 16点Y0~Y27 24点Y0~Y37 32点Y0~Y47 40点Y0~Y77 64点Y0~Y367 248点 输入继电器(X)和输出继电器(Y)在PLC中起着承前启后的作用，是在PLC中较常使用的元件。在PLC中各有248点，采用八进制编号。输入继电器编号为X0~X7、X10~X17、X20~X27…X360~X367； 输出继电器编号为Y0~Y7、Y10~Y17、Y20~Y27…Y360~Y367。但需要注意，输入继电器和输出继电器点数之和不得超过256，如接入特殊单元或特殊模块时，每个模块占8点，应从256点中扣除。 3.4.2辅助继电器(M) 辅助继电器(M)相当于中间继电器，它只能在内部程序(梯形图)中使用，不能对外驱动外部负载。在梯形图中用于逻辑变换和逻辑记忆作用，可分为通用辅助继电器、断电保持辅助继电器和特殊辅助继电器。 注意，在FX3U型PLC中，除了输入继电器和输出继电器的元件编号采用八进制外，其他软元件的元件号均采用十进制。 1. 通用辅助继电器 通用辅助继电器的元件编号为M0~M499，共500点。它和普通的中间继电器功能相同，运行时如果通用辅助继电器线圈得电，则当电源突然中断时线圈失电，当电源再次接通时，线圈仍失电。 对于通用辅助继电器，可通过参数设定将其改为断电保持辅助继电器。 2. 断电保持辅助继电器 断电保持辅助继电器的元件编号为M500~M7679，在电源断电时能保持原来的状态。 其中M500~M1023共524点，也可通过参数设定将其改为通用辅助继电器。 其中M1024~M7679共6656点，为专用断电保持辅助继电器，其中M2800~M3071用于上升沿、下降沿指令的接点时有一种特殊性，这将在后面内容中进行介绍。 3. 特殊辅助继电器 特殊辅助继电器的元件编号为M8000~M8511，共有512点。但其中有些元件编号没有定义，不能使用。特殊辅助继电器用来表示PLC的某些状态、提供时钟脉冲和标志(如进位、借位标志等)、设定PLC的运行方式、步进顺控、禁止中断以及设定计数器的计数方式等。特殊辅助继电器的功能和定义可参见配套教学资源。 特殊辅助继电器通常分为以下两大类。 1) 接点型(只读型)特殊辅助继电器 接点型特殊辅助继电器的接点由PLC定义，在用户程序中只可直接使用其接点。下面介绍几种常用的接点型特殊辅助继电器的定义和应用实例。 （1） M8000： 运行监控。常开接点，PLC在运行(RUN)时接点闭合。 （2） M8002： 初始化脉冲。常开接点，仅在PLC运行开始时接通一个扫描周期。 （3） M8005： 锂电池电压降低。锂电池电压下降至规定值时接点闭合，可以用它的接点和输出继电器驱动外部指示灯，以提醒工作人员更换锂电池。 （4） M8011~M8014： 分别为10ms、100ms、1s、1min时钟脉冲。占空比均为0.5。例如，M8013为1s时钟脉冲，该接点为0.5s接通、0.5s断开。 2) 线圈型(可读可写型)特殊辅助继电器 线圈型特殊辅助继电器由用户程序控制其线圈，当其线圈得电时能执行某种特定的操作，如M8033、M8034的线圈等。下面进行具体介绍。 （1） M8030： M8030的线圈得电时，PLC面板上的锂电池电压降低，指示灯熄灭。 （2） M8033： M8033的线圈得电时，在PLC停止(STOP)时，元件映像寄存器中(Y、M、C、T、D等)的数据仍保持。 （3） M8034： 线圈得电时，全部输出继电器失电不输出。 （4） M8035： 强制运行(RUN)模式。 （5） M8036： 强制运行(RUN)指令。 （6） M8037： 强制停止(STOP)指令。 （7） M8039： 线圈得电时，PLC以D8039中指定的扫描时间工作。 线圈型继电器不仅可以用其线圈，也可以用其接点。 3.4.3状态继电器(S) 状态继电器有4种类型。元件编号范围为S0~S4095，共4096点。 (1) 通用型状态继电器： S0~S499，共500点，其中S0~S9共10点用于初始状态，S10~S19 共10点用于回零状态。通用型状态继电器没有失电保持功能。 (2) 失电保持型状态继电器： S500~S899，共400点，在失电时能保持原来的状态不变。 (3) 报警型状态继电器： S900~S999，共100点，失电保持型，它和功能指令ANS、ANR等配合可以组成各种故障诊断电路，并发出报警信号。 (4) 失电保持型状态继电器： S1000~S4095，共3096点，在失电时能保持原来的状态不变。S1000~S4095不能进行参数设定，将其改为通用型状态继电器。 S0~S499和S500~S899可利用外部设备(如编程软件或编程器)进行参数设定，可改变其状态继电器的失电保持的范围，例如将原始失电保持的S500~S999改为S200~S999，则S0~S199为通用型状态继电器，S200~S999为失电保持型状态继电器。 状态继电器(S)主要用于步进顺序控制，在工业控制过程中有很多设备都是按一定动作顺序工作的，例如机械手抓取物品、机床加工零件等都是按一系列固定动作一步步完成的，这种步进顺序控制方式用状态继电器进行控制将会变得很方便。 状态继电器如果不用于步进指令编程，也可以当作辅助继电器使用，具体使用方法与辅助继电器相同。 状态继电器采用专用的步进指令进行编程，其编程方法将在第3章中讲解。 3.4.4定时器(T) 定时器(T)相当于通电延时型时间继电器，在梯形图中起时间控制作用，FX3U系列PLC为用户提供了512个定时器，其编号为T0~T511。 其中通用定时器502个，积算定时器10个。每个定时器的设定值在K0~K32767，设定值可以用常数K进行设定，也可以用数据寄存器(D)的内容来设定，例如将外部数字开关输入的数据传送到数据寄存器(D)中作为定时器的设定值。 定时器按时钟脉冲分为1ms、10ms、100ms，当所计时间到达设定值时，定时器触点动作。定时器的类型如表33所示。 表33定时器的类型 定时器16位定时器(设定值K0~K32767，共512点) 通用定时器 T0~T191(共192点)100ms时钟脉冲T192~T199(共8点)100ms时钟脉冲 (中断用) T200~T245(共46点)10ms时钟脉冲T256~T511(共256点)1ms时钟脉冲 积算定时器T246~T249(共4点)1ms时钟脉冲 (执行中断电池备用) T250~T255(共6点)100ms时钟脉冲 (电池备用) FX3U型PLC中的定时器实际上是对时钟脉冲计数来定时的，所以定时器的动作时间等于设定值乘以它的时钟脉冲。例如定时器T200的设定值为K30000，则其动作时间等于30000×10ms=300s。 1. 定时器的基本用法 如图312所示为通用定时器的基本用法。当X0接点闭合时，定时器T200的线圈得电，如果X0接点在1.23s之内断开，则T200的当前值复位为0，如果达到或大于1.23s，则T200的常开接点闭合，T200的当前值保持为K123不变。X0接点断开后，线圈失电，接点断开，定时器的值变为K0，它和通电延时型时间继电器的动作过程完全一致。 图312通用型定时器 如图313所示为积算型定时器的基本用法。当X0接点闭合时，定时器T250的线圈得电，如果X0接点在12.3s之内断开，则T250的当前值保持不变，当X0接点再次闭合时，定时器接着前面的值继续计时，如果X0接点接通的累计时间达到或大于12.3s，则T250的常开接点闭合，T250的当前值保持为K123不变。之后X0接点断开，线圈失电，当前值仍保持为K123不变。如果要使其复位，则需要用复位指令RST，当X1接点闭合时定时器复位，接点断开，定时器的值变为K0。 图313积算型定时器 2. 定时器设定值的设定方法 1) 直接设定 直接设定用于固定延时的定时器，如图314(a)所示。图312和图313的设定值均为十进制常数。 2) 间接设定 间接设定一般用数据寄存器D存放设定值，数据寄存器D中的值既可以是常数，也可以是用外部输入开关或数字开关输入的变量。间接设定灵活方便，如图314(b)所示。数据寄存器D5存放的数为定时器T10的设定值，当X1=0时，D5存放的数为K500； 当X1=1时，D5存放的数为K100； 当X0接点闭合，T10的当前值等于D5存放的值，T10的接点开始动作。 3) 机能扩充板设定 机能扩充板设定是指用FX3U8AVBD型机能扩充板安装在PLC基本单元上，扩充板上有8个可变电阻旋钮，可以输入8点模拟量，并把模拟量转换为8位二进制数(0~255)。当设定值大于255时，可以用乘法指令(MUL)乘以一个常数使之变大，作为定时器的设定值。如图314(c)所示，当X1接点闭合时，将FX3U8AVBD型机能扩充板上的0号可变电阻旋钮所设定的值传送到数据寄存器D2中作为定时器T5的设定值。编程方法详见功能指令VRRD。 图314定时器设定方式 3. 典型定时器应用梯形图 典型定时器的应用梯形图如图315~图319所示。 (1) 断电延时型定时器。PLC中的定时器为通电延时型，而断电延时型定时器可以用图315所示的梯形图来实现。 图315断电延时型定时器 (2) 通断电均延时型定时器，如图316所示。 图316通断电均延时型定时器 (3) 定时脉冲电路，如图317所示。 图317定时脉冲电路 (4) 振荡电路，如图318所示。 图318振荡电路 (5) 占空比可调振荡电路，如图319所示。 图319占空比可调振荡电路 (6) 上升沿单稳态电路，如图320所示。 图320上升沿单稳态电路 (7) 下降沿单稳态电路，如图321所示。 图321下降沿单稳态电路 3.4.5计数器(C) 计数器(C)用于对各种软元件接点的闭合次数进行计数，可分为两大类： 内部信号计数器和外部信号计数器(高速计数器)。 1. 内部信号计数器 内部信号计数器用于对PLC中的内部软元件(如X、Y、M、S、T、C、D□.b)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)，如表34所示。 表34内部信号计数器 计数器通用型 断电保持型 16位加计数器(共200点) 设定值1~32767C0~C99(共100点)C100~C199(共100点) 32位加/减计数器(共35点) 设定值-2147483648~+2147483647C200~C219(共20点) 加减控制(M8200~M8219)C220~C234(共15点) 加减控制(M8220~M8234) 1) 16位加计数器 16位加计数器的元件编号为C0~C199，其中C0~C99为通用型，C100~C199为断电保持型，设定值为K1~K32767。如图322所示为16位加计数器的工作过程。 图32216位加计数器的工作过程 图322中加计数器C0对X11的上升沿进行计数，当计到设定值6时，就保持为6不变，同时C0的接点动作，使Y0线圈得电。如果要计数器C0复位，则需用复位指令RST。当X10接点闭合时，执行复位指令，计数器C0的计数值为0，同时C0的接点复位。当X10接点闭合执行复位指令时，计数器不能计数。 通用型计数器(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)在失电后，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。和定时器一样，计数器的设定值也可以间接设定。 2) 32位加/减计数器 32位加/减计数器共有35个，元件编号为C200~C234，其中C200~C219(共20点)为通用型，C220~C234(共15点)为断电保持型，设定值为-2147483648~+2147483647，可由常数K设定，也可以用数据寄存器D、R间接设定。32位设定值存放在元件号相连的两个数据寄存器中。如果指定的寄存器为D0，则设定值实际上是存放在D1和D0中，D1中放高16位，D0中放低16位。 32位加/减计数器C200~C234可以加计数，也可以减计数，其加/减计数方式由特殊辅助继电器M8200~M8234设定，如表35所示。当特殊辅助继电器为1时，对应的计数器为减计数； 反之，为0时为加计数。 表3532位加/减计数器的加减方式 计数器编号加减方式计数器编号加减方式计数器编号加减方式计数器编号加减方式 C200M8200C209M8209C218M8218C227M8227 C201M8201C210M8210C219M8219C228M8228 C202M8202C211M8211C220M8220C229M8229 C203M8203C212M8212C221M8221C230M8230 C204M8204C213M8213C222M8222C231M8231 C205M8205C214M8214C223M8223C232M8232 C206M8206C215M8215C224M8224C233M8233 C207M8207C216M8216C225M8225C234M8234 C208M8208C217M8217C226M8226 如图323所示为32位加/减计数器的工作过程，图中C200的设定值为-5，当X12输入断开，M8200线圈失电时，对应的计数器C200为加计数方式。当X12闭合，M8200线圈得电时，对应的计数器C200为减计数方式。计数器C200对X14的上升沿进行计数。 当前值由-6变为-5时，计数器C200的接点动作。当前值由-5变为-6时，计数器C200的接点复位。当X13的接点接通执行复位指令时，C200被复位，其C200常开接点断开，常闭接点闭合。 图32332位加/减计数器的工作过程 对于16位加计数器，当计数值达设定值时则保持为设定值不变，而32位加/减计数器不同，它是一种循环计数方式，当计数值达设定值时将继续计数。如果在加计数方式下计数，将一直加计数到最大值2147483647，再加1就变成最小值-2147483648。如果在减计数方式下，将一直减计数到最小值-2147483648，再减1就变成最大值2147483647。 由PLC的工作方式可知，PLC是采用反复不断地读程序，并进行逻辑运算的工作方式。如图323中的计数器C200，当PLC读到X14接点时，若X14=1，则对C200加1(或减1)，如果X14接点变化频率太快，在一个扫描周期中多次变化，则计数器C200将无法对它进行计数。可见内部计数器的计数频率是受到一定限制的，也就是说输入接点的动作时间必须大于一个扫描周期。 2. 典型计数器应用梯形图 1) 循环计数器 循环计数器如图324所示。 图324循环计数器 计数器C0对X0的上升沿计数，当计数到设定值10时，其计数器C0线圈下面的C0接点闭合，Y0得电。在第二个扫描周期，C0线圈上面的C0接点闭合，将计数器C0复位，计数值为0，C0接点只接通一个扫描周期，之后C0反复重新开始上述计数过程。 2) 长延时定时器 一个定时器T的最长延时时间为32767×0.1s≈0.91h。如果要取得长延时，则可以用计数器C对脉冲计数的方法实现，如图325(a)所示为8h长延时定时器，当X0=1时，计数器C0对特殊辅助继电器M8013的秒脉冲计数，当计数值达到28800s(为8h)时，C0接点闭合，Y0线圈得电。当X0=0时，X0常闭接点闭合，使计数器C0复位。 图325长延时定时器 图325(b)所示为24h定时器，它对M8014的分脉冲计数。 图325(a)对M8013的秒脉冲计数产生1.5s的负误差。 图325(b)对M8014的分脉冲计数产生1.5min的负误差。 3) 365天定时器 如果要得到更长的延时时间，则可采用如图326所示的方法。 图326365天定时器 图326(a)为定时脉冲和计时器配合的方式。定时器T0每1000s发出一个脉冲，计数器C0对T0的脉冲计数，当达到计数设定值31536时，即为365天(31536×10000×0.1= 31536000s)。 图326(b)为秒脉冲M8013和32位加/减计数器配合的方式。32位加/减计数器C200的最大设定值非常高，可达到若干年的长延时。 图326(c)为两个计数器串联计数方式。C0组成一个循环计数器，对M8012的0.1s脉冲计数，C0接点每1000s发一个脉冲，而C1又对C0接点的脉冲进行计数。 4) 单按钮控制电动机起动停止 图327采用计数器对电动机进行起动停止控制，控制电路只需用一个按钮(X0)。 当按下按钮X0时，经M0常闭接点使计数器C0的线圈得电计数，计数值为1且等于设定值1，C0的接点动作，Y0线圈得电，控制电动机起动，第二个扫描周期尽管Y0接点闭合，但M0常闭接点断开，C0不会复位，按钮X0松开时，Y0继续得电。 图327单按钮控制电动机起动停止 当第二次按下按钮X0时，C0线圈得电，但已达到设定值，所以不再计数，计数值仍为1，由于Y0接点闭合，C0复位，C0的接点断开，Y0线圈失电，电动机停止。第二个扫描周期M0常闭接点断开，C0线圈不会得电，按钮X0松开时，Y0仍不得电。 3. 高速计数器 由于内部信号计数器的计数方式和扫描周期有关，所以不能对高频率的输入信号计数，而由于高速计数器采用中断工作方式，和扫描周期无关，所以可以对高频率的输入信号计数。高速计数器只对固定的输入继电器(X0~X5)进行计数，如表36所示。 FX3U型PLC中共有21点高速计数器(C235~C255)。高速计数器分为3种类型： 一相一计数输入型、一相二计数输入型和AB相计数输入型。每种类型中还可继续分为1型、2型和3型。1型只有计数输入端，2型有计数输入端和复位输入端，3型有计数输入端、复位输入端和起动输入端。 以上高速计数器都具有停电保持功能，也可以利用参数设定变为非停电保持型。如果不作为高速计数器使用时，也可作为32位数据寄存器使用。 高速计数器的输入继电器(X0~X7)不能重复使用，例如梯形图中使用了C241，由于C241占用了X0、X1，所以C235、C236、C244、C246等就不能使用了。因此，虽然高速计数器有21个，但最多可以使用6个。 一相一计数输入型高速计数器只有一个计数输入端，所以要用对应的特殊辅助继电器(M8235~M8245)指定。例如M8235线圈得电(M8235=1)，则计数器C235为减计数方式，如果M8235线圈失电(M8235=0)，计数器C235为加计数方式。 一相二计数输入型和AB相计数输入型有两个计数输入端，它们的计数方式由两个计数输入端决定。例如计数器C246为加计数时，M8246常开接点断开； C246为减计数时，M8246常开接点闭合。高速计数器对应的特殊辅助继电器如表37所示。 表36高速计数器 输入继电器 一相一计数输入一相二计数输入AB相计数输入 C235C236C237C238C239C240C241C242C243C244C245C246C247C248C249C250C251C252C253C254C255 X0U/ DU/DU/DUUUAAA X1U/DRRDDDBBB X2U/DU/DU/DRRRR X3U/DRRUUAA X4U/DU/DDDBB X5U/DRRRRR X6SSS X7SSS 1型2型3型1型2型3型1型2型3型 注： U表示加计数输入，D表示减计数输入，R表示复位输入，S表示起动输入，A表示A相输入，B表示B相输入。 表37高速计数器对应的特殊辅助继电器 计数器类型一相一计数输入型高速计数器 计数器编号C235C236C237C238C239C240C241C242C243C244C245 指定减计数特殊辅助继电器M8235M8236M8237M8238M8239M8240M8241M8242M8243M8244M8245 计数器类型一相二计数输入型高速计数器AB相计数输入型高速计数器 计数器编号C246C247C248C249C250C251C252C253C254C255 减计数特殊辅助继电器接点M8246M8247M8248M8249M8250M8251M8252M8253M8254M8255 下面介绍各种高速计数器的使用方法。 1) 一相一计数输入型高速计数器 一相一计数输入型高速计数器的编号为C235~C245，共有11点，它们的计数方式及触点动作与普通32位计数器相同。作加计数时，当计数值达到设定值时，触点动作并保持； 作减计数时，小于设定值则复位。其计数方式取决于对应的特殊辅助继电器M8235~M8245。 如图328所示为一相一计数输入型高速计数器。图328(a)中的C235只有一个计数输入X0，当X10闭合时M8235得电，C235为减计数方式，反之为加计数方式。当X12闭合时，C235对计数输入X0的脉冲进行计数，和32位内部计数器一样，在加计数方式下，当计数值大于或等于设定值时，C235接点动作。当X11闭合时，C235复位。 图328一相一计数输入型高速计数器 图328(b)中的C245有一个计数输入X2、一个复位输入X3和一个起动输入X7。当X13闭合时M8245得电，C245为减计数方式，反之为加计数方式。当起动输入X7闭合时，C245对计数输入X2的脉冲进行计数，在加计数方式下，当计数值大于或等于设定值时，C245接点动作。当X3闭合时，C245复位。用RST指令也可以对C245复位，但受到扫描周期的影响，速度比较慢，也可以不编程。 2) 一相二计数输入型高速计数器 一相二计数输入型高速计数器的编号为C246~C250，有5点。每个计数器有两个外部计数输入端子，一个是加计数输入脉冲端子，另一个是减计数输入脉冲端子。 一相二计数输入型高速计数器如图329所示。图329(a)中X0和X1分别为C246的加计数输入端和减计数输入端。C246是通过程序进行起动及复位的，当X12接点闭合时，C246对X0或X1的输入脉冲计数，若X0有输入脉冲，C246为加计数，加计数时M8246接点不动作。若X1有输入脉冲，C246为减计数，减计数时M8246接点动作。当X11接点闭合时，C246复位。 图329(b)为C250带有外复位和外起动端的情况。图中X5及X7分别为复位端及起动端。其工作情况和图328(b)基本相同。 图329一相二计数输入型高速计数器 3) AB相计数输入型高速计数器 AB相计数输入型高速计数器的编号为C251~C255，共5点。AB相计数输入高速计数器的两个脉冲输入端子是同时工作的，其计数方向的控制方式由A、B两相脉冲间的相位决定。如图330所示，在A相信号为1期间，B相信号在上升沿时为加计数； 反之，B相信号在下降沿时为减计数。其余功能与一相二计数输入型高速计数器相同。 图330AB相计数输入型高速计数器 图330(a)中，当C251为加计数时，M8251接点不动作； 当C251为减计数时，M8251接点动作。当X11接点闭合时，C251复位。 高速计数器设定值的设定方法和普通计数器相同，也有直接设定和间接设定两种方式。同时，也可以使用功能指令修改高速计数器的设定值及当前值。 当高速计数器的当前值达到设定值时，如果要将结果立即输出，则需要采用高速计数器的专用比较指令。 在FX3U型PLC中，可以将AB相计数输入型高速计数器(C251、C252、C253、C254、C255)设置成1倍计数器或4倍计数器。 AB相计数输入型高速（以下简称AB相计数器）计数器的输入端通常采用AB相编码器作为输入元件，AB相编码器输出有90°相位差的A相和B相。AB相编码器在正转时计数器为加计数，反转时计数器为减计数。AB相计数器的输入波形如图331所示，AB相计数器可以根据AB相编码器的正、反转自动执行增/减的计数。 AB相计数器以1倍动作的计数方式如图331(a)所示。AB相计数器以4倍动作的计数方式如图331(b)所示。 图331AB相计数器的输入波形 正常情况下AB相计数器为1倍计数器。 当M8198=1时，AB相计数器C251、C252、C254设置成4倍计数器。 当M8199=1时，AB相计数器C253、C255设置成4倍计数器，如图332所示。 图332AB相4倍计数器梯形图 3.4.6数据寄存器(D) 数据寄存器(D)主要用于数据处理，其分类及元件号如表38所示。 表38数据寄存器的分类及元件号 普通用停电保持用停电保持专用特殊用变址用扩展用扩展文件用 D0~D199 (200点)①D200~D511 (312点)②D512~D7999 (7488点)③D8000~D8255 (256点)V0~V7 Z0~Z7 (16点)R0~R32767 (32768点)ER0~ER32767 (32768点) 注： ① 非停电保持型，但可利用参数设定变为停电保持型。 ② 停电保持型，但可利用参数设定变为非停电保持型。 ③ 不能利用参数设定变为非停电保持型。 数据寄存器都是16位的，最高位为正负符号位，可存放16位二进制数。也可将两个数据寄存器组合，存放32位二进制数，最高位是正负符号位，如图333所示。 一个数据寄存器(16位)处理的数值范围为-32768~+32767，其数据表示如图333(a)所示。寄存器的数值读出与写入一般采用功能指令，但同时也可以采用数据存取单元(显示器)或编程器等设备。 两个相邻的数据寄存器可以表示32位数据，可处理-2147483648~+2147483647的数值，在指定32位时(高位为大号，低位为小号。在变址寄存器中，V为高位，Z为低位)，如指定D0，则实际上是把高16位存放在D1中，把低16位存放在D0中。低位可用奇数或偶数元件号，考虑到外围设备的监视功能，低位可采用偶数元件号，如图333(b)所示。 图333数据寄存器的数据表示方法 1. 普通型数据寄存器 普通型数据寄存器元件号为D0~D199，共200点。普通型数据寄存器中一旦写入数据，在未写入其他数据之前，数据是不会变化的。但是PLC在停止或停电时，所有数据被清除为0(如果使特殊辅助继电器M8033=1，则可以保持)。通过参数设定也可变为停电保持型的数据寄存器。 2. 停电保持型的数据寄存器 停电保持型的数据寄存器元件号为D200~D511，共312点，其使用方法和普通型数据寄存器相同。PLC在停止或停电时数据被保存，同时通过参数设定也可变为普通型非停电保持型。在并联通信中，D490~D509被作为通信占用。 3. 停电保持专用型的数据寄存器 停电保持专用型的数据寄存器元件号为D512~D7999，共7488点，其特点是不能通过参数设定改变其停电保持数据的特性。如要改变停电保持的特性，可以在程序的起始步采用初始化脉冲(M8002)和复位(RST)或区间复位(ZRST)指令将其内容清除。 利用参数设定可以将D1000~D7999(共7000点)的数据寄存器分为500点为一组的文件数据寄存器。文件寄存器实际上是一类专用数据寄存器，用于存储大量的数据，例如采集数据、统计计算数据和多组控制参数等。 4. 特殊型的数据寄存器 特殊型的数据寄存器元件号为D8000~D8511，共512点，但其中有些元件号没有定义或没有使用，这些元件号用户也不能使用。特殊用途的数据寄存器有两种： 图334特殊数据寄存器 的数据设定 一种是只能读取或利用其中数据的数据寄存器，例如可以从D8005中读取PLC中锂电池的电压值； 另一种是用于写入特定数据的数据寄存器，例如图334中利用传送指令(MOV)向监视定时器时间的数据寄存器D8000中写入设定时间，并用监视定时器刷新指令WDT对其刷新。 特殊型数据寄存器的内容可参见配套教学资源。 5. 变址寄存器［V、Z］ 变址寄存器元件号为V0~V7、Z0~Z7，共16点。V0和Z0可分别用V和Z表示。和通用型数据寄存器一样，变址寄存器也可以进行数值数据读与写，但主要用于操作数地址的修改。V0~V7、Z0~Z7单独使用，可组成16个16位变址寄存器，如图335(a)所示。 在进行32位数据处理时，V0~V7、Z0~Z7需组合使用，可组成8个32位变址寄存器。V为高16位，Z为低16位，如图335(b)所示。 图335(c)所示为变址寄存器应用举例，当X1闭合时，执行传送指令MOV K5 Z，将常数5传送到Z中，Z=5。当X2闭合时，执行传送指令MOV K1234 D10Z将常数1234传送到D(10+5)(即D15)中。当X3闭合时，执行传送指令DMOV K12345678 Z2，将常数12345678传送到V2、Z2组成的32位变址寄存器中，常数12345678是以二进制数形式存放在V2、Z2中的，其中高16位存放在V2中，低16位存放在Z2中。 图335变址寄存器 对于FX3U系列PLC，变址寄存器不仅可以对字元件进行变址修饰，也可以对位元件进行变址修饰。 例如，V0=K10，十进制数软元件： D20V0被视为D30，K30V0被视为K40。 八进制数软元件： X2 V0被视为X14(而不是X12)，K1Y0 V0被视为K1 Y12。 十六进制数值: H30 V0被视为H3A(而不是H40)。 如图336所示，当Z=0时，X5Z=X5,X5接点闭合，Y0得电。T0的设定值为D0。T0接点闭合时，M5得电。 当Z=10时，X5Z=X17,X17接点闭合，Y0得电。T0的设定值为D10。T0接点闭合时，M15得电。位元件变址的应用可参见本书配套教学资源《工程案例手册》。 图336变址寄存器的应用示例 注意： (1) 32位计数器和特殊辅助继电器不能进行变址修饰。 (2) 16位计数器进行变址修饰后，不能作为32位的计数器处理。 6. 扩展寄存器、扩展文件寄存器［R、ER］ 扩展寄存器R是扩展数据寄存器D用的软元件。 扩展寄存器R元件号为R0~R32767，共32768点。 扩展文件寄存器ER元件号为ER0~ER32767，共32768点。 扩展寄存器R的内容也可以保存在扩展文件寄存器ER中。但是只有使用存储器盒时才可以使用。 数据寄存器D可以位指定，而扩展寄存器R和扩展文件寄存器ER不可以位指定。 3.4.7指针(P、I) 指针(P、I)用于跳转、中断等程序的入口地址，与跳转、子程序和中断程序等指令一起应用。按用途可分为分支用指针(P)和中断用指针(I)两类。其中，中断用指针(I)又可分为输入中断用指针、定时器中断用指针和计数器中断用指针3种，如表39所示。 表39FX3U型PLC指针种类 分支用指针 (4096点) 中断用指针 输入中断用指针(6点)定时器中断用指针(3点)计数器中断用指针(6点) P0~P4095 其中P63为结束跳转I00□ (X0) I10□ (X1) I20□ (X2) I30□ (X3) I40□ (X4) I50□ (X5)I6□□ I7□□ I8□□ I010 I020 I030 I040 I050 I060 CJ、CALL指令用□=1时上升沿中断 □=0时下降沿中断□□=10~99msHSCS指令用 1. 分支用指针(P) 分支用指针(P)用于条件跳转和子程序调用指令，应用举例如图337所示。 图337分支用指针P的使用 图337(a)为分支用指针在条件跳转指令中的使用，图中X0接通，执行条件跳转指令CJ，跳过一段程序转到指针指定的标号P0位置，执行其后的程序。 在图337(b)中，当X0接通时，则执行条件跳转指令CJ P63跳到END，即后面的梯形图均跳过不执行。 在图337(c)中，当X0接通时，则跳过主程序，执行子程序后再返回主程序的原位置。 需要注意，在编程时，指针编号不能重复使用。 2. 中断用指针(I) 中断用指针(I)常与中断返回指令IRET、开中断指令EI和关中断指令DI一起使用。 1) 输入中断用指针 6个输入中断用指针仅接收对应特定输入继电器X0~X5的触发信号，才执行中断子程序，不受可编程控制器扫描周期的影响。由于输入采用中断处理速度快，在PLC控制中可以用于需要优先处理和短时脉冲处理的控制。例如，I201表示当X2在闭合时(上升沿)产生中断，I300表示当X3在断开时(下降沿)产生中断。 2) 定时器中断用指针 定时器中断用指针用于需要指定中断时间执行中断子程序或需要不受PLC扫描周期影响的循环中断处理控制程序。例如，I625表示每隔25ms就执行标号为I625后面的中断程序一次，在中断返回指令IRET处返回。 3) 计数器中断用指针 计数器中断用指针根据可编程控制器内部的高速计数器的比较结果，执行中断子程序。用于优先控制利用高速计数器的计数结果。该指针的中断动作要与高速计数比较置位指令HSCS组合使用。 习题 1. 分析如题图1所示梯形图的控制原理(X4为按钮输入)。 2. 分析如题图2所示梯形图的控制原理(X0为按钮输入)。 3. 设计一个每隔12s产生一个脉冲的定时脉冲电路。 4. 设计一个延时24h的定时器。 5. 分析如题图3所示的4个梯形图，试指出哪些梯形图具有点动控制功能。 6. 比较题图4中两种互锁电路的特点。 7. 比较题图5中两个梯形图的区别。 题图1梯形图的控制原理1 题图2梯形图的控制原理2 题图34个梯形图 题图4互锁电路的特点 题图5两个梯形图的区别 8. 控制一台电动机，要求当按下起动按钮时，电动机转动100s后停止； 按下停止按钮立即停止。试设计其控制梯形图。 9. 控制一台电动机，要求当按下起动按钮时，电动机转动8h后停止； 按下停止按钮立即停止。试设计其控制梯形图。 10. 根据题图6所示的梯形图画出M0的时序图。 题图6画出M0的时序图 11. 用一个按钮点动控制电动机，当按钮松开时，对电动机能耗制动5s后停止。试画出控制梯形图。 12. 用一个按钮控制楼梯的照明灯，每按一次按钮，楼梯灯亮3min熄灭。当连续按两次按钮，灯常亮不灭。当按下时间超过2s时，灯熄灭。 13. 用4个开关控制一盏灯，当只有一个开关动作时灯亮，两个及以上开关动作时灯不亮。试画出控制梯形图。 14. 设计用两个开关都可以控制一盏灯的梯形图。 15. 比较题图7中两个梯形图的控制过程是否相同。 题图7比较两个梯形图的控制过程 16. 根据题图8中的时序图画出对应的梯形图。 题图8根据时序图画出对应的梯形图