可编程序逻辑控制器培训.ppt

plc简简介 plc是“programmable logic controller”的英文缩写，意为“可 编程序逻辑 控制器”，它是采用微电脑 技术制造的电气自动控制设备 。它以 顺序控制为主，回路调节为辅 ，能完 成逻辑 判断、定时、记忆 和算术运算 等功能。与传统 的继电 器控制相比， plc控制具有控制速度快、可靠性高、 灵活性强、硬件接线简单 、改变生产 工艺十分方便等优点。 图1-1 plc外观 国产科威ep-16m16r型plc ，外观如图1-1所示， 国产科威ep-16m16r型plc，外观如图1-1所 示 输 入 信 号 开 关 电源 rom ram e2prom cpu 通信接口 输入 接口 in 输出 接口 out dc24v x dc12v dc5v y 输 出 执 行 部 件 计算机、编程器 图1-2 plc构成框图 ac220v 中央处理器cpu 起运算控制作用，指挥协调整机运行。 存储器 存放程序和数据 1) 只读存储器rom 存放生产厂家写入的系统程序，用户 不可更改。 2) 随机读写存储器ram 存放随机变化的数据。 3) 电擦写存储器e2prom 存放用户编写的用户程序。 通信接口 与计算机、编程器等通信，实现程序读写、监 控、联网等功能。 电源 利用开关电源将ac220v转变成dc5v供给芯片； dc12v供给输出继电器；dc24v供给输入端信号开关或 者传感器。另有锂电池做为备份电源。 输入接口in 将外部开关或传感器的信号传递给plc。 输出接口out 将plc的控制信号输出到接触器、电磁阀 线圈等外部执行部件。 作为应用技术人员，对于上述构成，主要关心的是输 入输出接口。输入输出接口的详细情况， 1. pl控制与继电器控制的联系和元件符号比较 表1-1 电磁继电器和plc软元件符号对照线圈常开触点常 闭触点电磁继电器plc软元件plc控制是继电器控制的延 续和发展，由plc内部的微电子电路构成的模拟线圈和触 点取代了继电器的线圈和触点，用plc 的程序指令取代继 电器控制的连接导线，将各个元件按照一定的逻辑关系连 接起来，plc控制的梯形图在许多方面可以看作是继电器 控制的电路图。 电磁继电器和plc软元件图形符号的对照见表1-1。与电磁 继电器有一点不同的是，一个软元件的触点数目不受限制 。 可以理解为，plc内部有大量的由软件程序构成的继电器 、计时器和计数器等软元件，用软件程序按照一定的规则 将它们连接起来，实现一定的控制功能，用来取代继电控 制电路中的控制回路。 2. plc编程设计调试步骤 plc的生产厂家和型号繁多，不同型号自成体系，有不同 的程序语言和使用方法，但是编程指导思想和模式是相同 的,其编程和调试步骤如下： (1) 设计i/o接线图 根据现场输入条件和生产工艺要求，设计plc的外围元件 接线图，作为现场接线的依据，也作为plc程序设计的重 要依据。(i/o接线图参见图1-4a) (2) 编制plc的梯形图和指令语句表 根据生产工艺要求在计算机上利用专用编程软件编制plc 的梯形图，并转换成指令语句表，或者直接编制指令语句 表（fx系列plc编程常用指令见表1-4）。 (3) 程序写出与联机调试 用编程电缆连接计算机和plc主机，执行“写出”操作，将 指令语句表写出到plc主机。plc输入端连接信号开关， 输出端连接执行部件，暂不连接主回路负载，进行联机调 试，最后再连接主回路负载试运行。 sb1km1 km2 km1 sb2km2 km1 km2 km2 km1 m 3 l1 l3 l2 主电路 控制电路 图1-3三相异步电动机正反转继电控制电路 sb sb1 sb2 220v fu km 1 km 2 a) i/o接线图 步序 助记符 操作数 0 ld x2 1or y1 2ani x1 3ani y2 4out y1 5ld x3 6or y2 7ani x1 8ani y1 9out y2 10 end c) 指令语句表 图1-4 三相异步电动机正反转plc控制 plc x2x1 y1 y1 y2 x3 y2 y2 y1 b) 梯形图 b d c x1 三相异步电动机正反转控制，继电控制电路如图1-3所示， plc控制的i/o接 图1-3和图1-4a i/o接线图中，sb为停机按钮，sb1为正转启 动按钮，sb2为 反转启动按钮，km1为正转控制接触器，km2为反转控制接触器。继 电控制电路的工作分析不再赘述，plc控制的工作过程，参照其i/o接 线图和梯形图，分析如下： (1) 正转启动过程 点动sb1x2吸合a区x2闭合y1吸合y1输出触点闭合 km1吸合电动机正转 b区y1闭合自锁y1 c区y1分断互锁y2 (2) 停机过程 点动sbx1吸合a区x1分断y1释放各器件复位电动机停止 反转启动与停机过程，请读者自行分析。 图1-4c的指令语句表，是用英文助记符描述梯形图中各部件的连接关 系和编程指令。常用助记符指令见表1-4。 plc输入输出接口电路图 sq1 x2 sr1 x7 y0 y1 y2 y7 com com dc24v plc l1 kv1 km1 km2 fu1 ac220v 图1-5 plc输入输出接口电路示意图 n l sb2 x1 sb1 x0 2. plc输入接口和输入继电器x(8进制) (1) plc的输入接口，由内部dc24v电源供电，外部连接 各种信号开关，内部连接输入继电器x的线圈，将外部控 制信号引入。 (2) 输入继电器x的线圈仅受外部所连信号开关的控制，不 受内部程序控制，所以梯形图中不显示其线圈，仅显示其 触点。 (3) plc内部所有软元件中，只有输入继电器x的线圈受外 部触点驱动，其他任何软元件都不受外部触点驱动。 (4) 设计i/o接线图时，外部信号开关尽量采用其常开触点 ，这样plc初始状态下，内部输入继电器为释放状态，其 触点为“常态”，与梯形图显示的触点状态一致，便于程序 分析。如采用信号开关的常闭触点，则初始状态下内部输 入继电器的触点为“动作状态”，与梯形图显示的触点状态 相反，分析梯形图时需特别留意。 3. plc输出接口和输出继电器y(8进制) (1) plc的输出接口，由外部电源供电，外部连接 接触器、电磁阀的线圈、信号灯等输出执行部件 ，内部连接输出继电器的常开输出触点，将内部 控制信号送出。 (2) plc输出端外部所连接的输出执行部件，仅仅 受内部输出继电器y的常开输出触点控制。 (3) plc内部所有软元件中，只有输出继电器y的 输出触点，能够向外输出控制信号，其他任何软 元件都不能向外输出控制信号。 (4) 输出继电器y的常开输出触点，与外部输出执 行部件一一对应，梯形图中仅显示其线圈，而不 显示该触点。 (5) 输出执行部件是否受电，与对应的输出继电器 y的线圈是否受电一致。 通用辅助继电器和继电器自锁互锁 1. 辅助继电器m m0m499是通用辅助继电器。辅助继电器只能 用于程序内部，可以节省输出继电器用量完成相 应的转换，不能与外部信号开关和输出执行部件 发生直接联系。 常用的特殊辅助继电器，见表1-3。 2. 继电器自锁 继电器的常开触点，与继电器启动触点相并联， 可保持继电器的吸合状态，称为自锁。连续运行 控制需设置自锁电路。 3. 继电器互锁 继电器的常闭触点，与对方继电器线圈相串联， 可保证双方不会同时吸合，称为互锁。电动机换 向运行对调两条电源线，需设置互锁电路，以防 止电源短路。 计时器和计数器 1. 计时器(计时继电器) t t0t199是计时精度0.1秒的通用计时器，计时值是精度 与k值的乘积。 通用计时器统计线圈加电的时间，到时间吸合。通用计时 器要点：加电计时，断电丢失，复电重计，到时吸合，失 电释放。 通用计时器启动时无法自锁，如有必要，可借助输出继电 器或辅助继电器的自锁，向计时器线圈连续供电。 2. 计数器(计数继电器) c c0c99是通用加计数器，计数值为k值。 计数器统计线圈的加电次数，到次数吸合。通用加计数器 要点：加电计次，到次吸合并保持，强制(rst)释放。 计数器吸合后具有自锁功能，因此计数器不必、也不得设 自锁。 放置计时器和计数器线圈，切记输入k值，并与元件标号 间留有空格。 母线连接和触点状态 梯形图的左右母线，可看作是电路的正负电源线 。 1. 左母线连接 软元件的触点、步进接点，必须 连接到左母线，触点之间可以并联、串联、混联( 块电路)。左母线不得连接继电器线圈 2. 梯形图中所显示的继电器触点分合状态 均为继 电器线圈未得电、继电器释放时触点的平常状态 ；i/o接线图中显示的外部信号开关触点分合状态 ，均为开关未受外力时的平常状态。总之，梯形 图或接线图中触点的通断状态均为“常态”。 设计梯形图，尽量使各继电器在初始状态下处于 失电释放状态，便于设计分析。 3. 右母线连接 软元件的线圈，必须连接到右母线 ，线圈正确连接形式见图1-6。 4. 线圈连接注意事项 (1)尽量避免使用多路驱动， 尤其是在步进控制中不得使用多路驱动；(2)线圈 之间不得串联；(3) 输入继电器x的线圈不受程序 控制，梯形图中不得出现；(4)除去步进控制程序 ，在一个程序中不得重复出现同一个线圈(禁止双 线圈驱动)；(5)在实际应用中，对于三相异步电动 机正反转等控制，除去plc程序需加互锁控制以 外，外部所连接的接触器，也要加互锁控制。 图1-6 线圈驱动连接形式 c) 并行驱动c) 纵接驱动d) 多路驱动c) 单路驱动 1)触点跨接；2)线圈跨接；3)连接x的线圈；4)触点与 线圈位置颠倒；5)线圈串联；6)双线圈驱动。 边沿触点和触点块 1. 边沿触点 边沿触点是软继电器的特殊的常开触点，分为上升沿有效和下降沿有 效两种。边沿触点符号以及连接指令，见表1-4。 软继电器吸合瞬间，其上升沿有效触点瞬间通断；软继电器释放瞬间 ，其下降沿有效触点瞬间通断。 2. 触点块与块指令 与其它触点相连接的多个触点串连、并联或混联的触点组，称为触点 块。有关梯形图和触点块连接指令，见表1-4。 在指令语句表中，由块连接指令结束一个触点块。anb指令结束串联 块，orb指结束并联块，块指令xxb为触点块的终点，前面与之相邻 的ld(ldi)为触点块的起点，二者之间为一个触点块。xxb与ld(ldi) 成对出现。 串联块前面由or或orb建立的垂直线段，看作是串联块起点的小母 线。 应将触点块尽量安排在程序的前端，能够减少块指令的使用，减少指 令步序。 plc运行顺序和编程注意事项 1. plc执行程序的顺序 用梯形图编制的plc用户程序，转换成指令语句表时，按 照梯形图中各元件、指令的排列位置，遵循从上至下、从 左至右的顺序依次转换，程序运行时，也是依此顺序扫描 执行。 2. 梯形图编程注意事项： (1). 触点之间应紧密相连，否则转换后也会自动紧密相连 。 (2). 垂直线段应与触点紧密相连，否则程序可能无响应或 者报错。 (3). 输入元件标号，注意不要将数字0误为字母o。 (4). 输入计时器、计数器线圈，切记输入参数，而且标号 和参数之间留有空格。 (5). 指令和操作数之间需留有空格。 (6). 梯形图中的交叉线即为连接线，这点与电路不同 向上方电路并联触点块or block orb 在电路右方串联触点块and block anb触点块 连 接 指 令 连接下降沿瞬间通断的边沿触 点 fallxxxf 连接上升沿瞬间通断的边沿触 点 pulsexxxp 连接常闭触点inverse xxi 派 生 连接指令 向上方电路并联常开触点or or 在电路右方串联常开触点and and 在左母线或副母线上加载常开 触点 loadld 常开触点 连接指令 梯 形 图指 令 用 途英 文助记符分 类 plc编程常用指令 ret 将元件中的bin码转换 成bcd码传 送 到若干组其他元件(每组4个) binary code decimal bcd 将元件中的bin码(二进制数据)传送 到若干组其他元件(每组4个) movability mov 传送和 转换 指令 撤销副母线，恢复到左母线reset ret 加载置位的步进接点，形成副母线setup line stl 步进控制 指令 使指定区间内的多个继电释 放复位 zrst 区间复位 使置位吸合的继电 器释放复位reset rst 使继电 器置位吸合并保持setup set 置位与 复位指令 边沿触点控制该指令使继电 器交替 吸放 alteration alt 交替驱动 由触点的逻辑 运算结果驱动线 圈output out 驱动 指令 注：1. 派生连接指令的xx系指连接指令的 两位助记符简写；xxx系指连接指令的两位 或者三位助记符全写。 2. 基本指令语句格式： 。如 out t1 k50，意为驱动5s计时 器t1。 3. 功能指令语句格式： 。如 bcd c1 k1y0，意为将 c1中的数据转换成bcd码，传送到以y0为 首的1组4个元件中。 4. 传送和转换指令的功能很多，在此没有 一一列举。 2.2 编程方式与符号栏 点按“梯形图编辑”进入编程状态，该软件只能利用梯形图编程，并通过点按 界面左下角 “转换程序”按钮或f4热键，将梯形图转换成语句表，以便写入模 拟plc主机。但是该软件不能用语句表编程，也不能显示语句表。 在编程区