LC编程元件与基本逻辑指令(上课用)淘名：taopaoyangju.ppt

4.2 梯形图的特点,4.1 PLC的编程语言,4.3 PLC的编程元件,第4章 PLC的编程语言与基本逻辑指令,4.4 PLC的基本逻辑指令,4.1 PLC的编程语言,国际电工委员会IEC于1994年5月公布了PLC标准(IEC1131)，其中第三部分（IEC1131-3）是PLC编程语言标准。 PLC的编程语言越来越丰富，功能也不断提高。 多种编程语言的并存、互补与发展是PLC进步的一种趋势。,PLC的5种编程语言 1）顺序功能图SFC（Sequential Function Chart） 用来设计顺序控制程序，是位于其它语言之上的图形语言 现在它实际上是一种组织编程的工具（相当于流程图），还必须用其它语言（如梯形图）转换为PLC可执行的程序。 2）梯形图 LD（Ladder Diagram） 是PLC使用最多的一种编程语言，易于被广大的电器工程人员掌握，特别适用于开关量逻辑控制。用线圈、常开触点、常闭触点表示。 3）功能块图FBD（Function Block Diagram） 类似于数字逻辑电路，有数电知识的人易于掌握。 用类似与门、或门的方框来表示逻辑关系。,编程语言,4）指令表IL（Instruction List） 类似于汇编语言，用助记符指令表达。 指令表程序不直观，较难阅读，逻辑关系很难一眼看到。一般设计时用梯形图语言。 5）结构文本ST（Struction Text） 类似于高级语言。 不同厂家的PLC编程语言互不兼容。,1、编程元件沿用继电器这一名称 如输入继电器、输出继电器，但应注意它们不是真实的物理继电器，而是软件编程单元，存储单元。 2、用能流的概念分析理解程序 从左侧垂直线（叫公共母线Bus bar）开始，想象能流从左到右流动，这与执行用户程序的顺序是一致的。 3、从上到下，从左到右的顺序进行逻辑运算 4、编程元件可以无限次地引用,4.2 梯形图的特点,4.3 PLC编程元件,FX系列PLC软继电器编号由字母 和 数字 组成 输入和输出继电器用八进制编号（如X000-027）， 其它用十进制,1、输入继电器X与输出继电器Y, 输入继电器是PLC用来接收用户输入设备发来的输入信号 输入继电器由外部输入信号驱动，不能用指令来驱动。在程序中绝对不能出现输入继电器的线圈，只能出现输入继电器的触点 X为输入映象寄存器，每个X的常开与常闭触点均可无数次使用, 输出继电器是用来将PLC内部信号输出传送给外部负载 输出继电器线圈是由PLC内部程序驱动，再由输出单元对应的硬触点来驱动外部负载 每个输出继电器对应一个常开硬触点，但在程序中可以是常开或常闭触点，可无数次使用。,1、输入继电器X与输出继电器Y, FX2NPLC输入继电器X，输出继电器Y共256点。如FX2N-64MR，共64点 其中，输入32点，X000-X037 输出32点，Y000-Y037 输入和输出的COM不能连接在一起 继电器输出型，输入为软继电器，输出为实际继电器,注意, 辅助继电器是PLC中数量最多的一种继电器，相当于中间继电器。 M不能接收外部输入信号，也不能直接驱动外部负载，要通过Y实现。 M的线圈由指令驱动，每个M有无限多对常开常闭触点，引用不受限制。, M采用十进制编号，有： 通用辅助继电器M0-M499，共500点 断电保持辅助继电器M500-M3071，共2572点 特殊辅助继电器M8000-M8255，共256点,2、辅助继电器M,断电保持辅助继电器用锂电池保持映象寄存器中的内容，如机械手，要求断电后保持原态。,特殊辅助继电器为系统占用，作一些专用功能。如M8000，当PLC处于RUN状态时为ON，为STOP状态时为OFF。,特殊辅助继电器分为两类：触点型和线圈型, 触点型 用户只可以利用其触点。, 线圈型用户用其线圈。,特殊辅助继电器,触点型,M8002（M8003）-初始化脉冲，只在程序开始时接通一下，作初始化用。,M8011、M8012、M8013、M8014-分别为产生周期为10ms、100ms、1s、1min时钟脉冲的M，可以提供给计数器作长延时。,线圈型,M8034 - 禁止全部输出的特殊辅助继电器 当M8034线圈被接通时，则PLC的所有输出自动断开,M8235 -被驱动，则设置C235为减计数方式 M8236 -被驱动，则设置C236为减计数方式 M8237 -被驱动，则设置C237为减计数方式 M8238 -被驱动，则设置C238为减计数方式 M8241 -被驱动，则设置C241为减计数方式 M8242 -被驱动，则设置C242为减计数方式 M8244 -被驱动，则设置C244为减计数方式,Status，是用于编写顺序控制程序的一种编程元件。它与后述的STL指令（步进梯形指令）一起使用。不使用步进指令时，也可以当辅助继电器用。,3、状态继电器S,1）通用状态继电器S0-S499，共500点 供初始化状态用的S0-S9，共10点 供返回原点用的S10-S19，共10点,2）有断电保护功能的状态继电器S500-S899，共400点 3）供报警用的状态继电器S900-S999，共100点,例如：某机械手先后有下降、夹紧和上升3个动作，其顺序功能图,X0起动按钮， Y0下降电磁阀 X1下限位开关， Y1夹紧电磁阀 X2夹紧到位， Y2上升电磁阀,随着动作的转移，前一状态自动变为OFF, 定时器相当于通电延时时间继电器 定时器可提供无数对的常开、常闭触点供编程用 定时器有 一个时间设定值寄存器（16位），可用常数K或数据寄存器D 一个当前时间值寄存器（16位），动态变化 一个时间到输出触点（1位），时间到动作 这三个量使用同一个元件号。如T2, 定时器工作原理： 定时器是根据时钟脉冲累积计数而达到定时的目的，时钟脉冲有1ms 、10ms 、100ms，当计数达到设定值时，其触点动作。,4、定时器T（T0-T255）, 定时器可分为通用定时器、积算定时器二种。,1）通用定时器（T0-T249） 通用定时器不具备断电的保持功能，通用定时器有100ms和10ms两种 T0-T199为100ms定时器，定时范围0.1-3276.7s,通用定时器,T0-T199为100ms定时器，定时范围0.1-3276.7s 其中T192-T199为子程序和中断服务程序专用 T200-T245为10ms 定时器，定时范围0.01-327.67s,例如：X0接通，T200线圈得电，开始对10ms时钟脉冲计数。当定时器的当前值等于123，即达到1.23s，定时器T200常开触点接通，驱动Y0。 12310ms=1230ms=1.23s,当定时器线圈失电，定时器复位，当前值为0，常开触点断开，常闭触点接通。,X0要一直通电，到设定值定时器不再累加。 为通电延时定时器，即定时器得电，延时一个设定值动作。断电延时功能没有，可设计。,积算定时器具有计数累积的功能，中途定时器线圈断电，当前值保持，再通电，在原基础上累积。只有复位，当前值才变为0。,2）积算定时器（T246-T255） T246-T249为1ms积算定时器，定时范围0.001-32.767s T250-T255为100ms积算定时器，定时范围0.1-3276.7s,累积时间: t1+t2=34.5 定时器触点接通，Y1得电，直到X2接通，T250复位。,断电延迟动作，可用合理设计实现。 X1按下后，过20s断Y0,5、计数器C（C0-C255）, 16位加计数器（C0-C199） C0-C99为通用型，100点 C100-C199为断电保持型，100点,X10接通，复位C0 X10断开，可开始计数 X11计数脉冲， 使C0加1计数,C0C0当前值=9，则Y0=1，再来计数脉冲，当前值不变。 直到复位，Y0=0，当前值=0 16位计数器的设定值为1-32767,1）内部计数器 对PLC的内部信号（如X、Y、M、S、T等）进行计数。,内部计数器, 32位加/减计数器（C200-C234） （32位可逆计数器） C200-C219为通用型，20点 C220-C234为断点保持型，15点,计数器的设定值可以用常数K直接给出，还可以用数据寄存器给出，如用D0，则设定值在D1和D0连续的两个D中。 加/减的设定是通过特殊辅助继电器M8200-M8234来实现，当M82XX为ON，为减计数，反之为加，一个对一个。,2）高速计数器 C235-C255，21点 采用中断方式进行计数，与 PLC的扫描周期无关 输入计数频率可以很高，有断电保持功能,例：C200- M8200 当M8200为ON时，C200为减计数 当M8200为OFF时，C200为加计数,PLC在进行输入输出处理、模拟量控制、位置控制时，需要许多数据寄存器以存储数据和参数 用D表示数据寄存器 数据寄存器为16位，最高位为符号位 32位数据可用两个数据寄存器来存储（如D1D0）,1） 通用数据寄存器 D0-D199，16位共200点 2）断电保持数据寄存器 D200-D7999，16位共7800点 3） 特殊数据寄存器 D8000-D8255，共256点。系统占用 例如： D8000-WDT定时器定时参数（初始值200ms） 4） 文件寄存器 以500点为单位，可将D1000-D7999设为文件寄存器,6、数据寄存器D,1.如何实现断电延时？ 如：当X0接通时，Y0马上得电；当X0断开时，Y0过20S后断电。 2.当一个定时器的定时时间不够时，怎么办? 如：当X0接通后，Y0过5000S后得电并保持，至到X1接通为止。 3. 如何实现如下图所示周期为50s的脉冲输出？,定时器思考题,计数器思考题,如何用计数器实现定时功能？,2. 如何用计数器与定时器配合实现长延时？,思考: 1.如何实现断电延时?,X0接通时，Y0马上得电；X0断开时，Y0过20S后断电。,思考: 2.当一个定时器的定时时间不够时，怎么办?,X0接通，Y0过5000S后得电并保持，至到X1接通为止。,要求： 熟练掌握基本逻辑指令及应用。 掌握梯形图编程规则。,FX2N系列PLC有： 基本逻辑指令，27条 步进指令，2条 功能指令，128条 仅基本逻辑指令就可开发开关量控制系统的程序,4.4 P LC的基本逻辑指令,PLC基本逻辑指令、步进指令,1、逻辑取及线圈驱动指令LD、LDI、OUT,LD（Load）取指令，常开触点与母线相连接的指令 LDI（Load Inverse）取反指令，常闭触点与母线相连接的指令 OUT（Out）线圈驱动的输出指令。不可用来驱动X。, 指令的用法见图示 软件可以自动将梯形图转换成指令表,AND（与指令）常开触点的串联指令 ANI（与非指令）常闭触点的串联指令 是单个触点与左边的电路串联，不是电路块的串联。串联触点个数没有限制。,2、触点串联指令AND、ANI,可连续输出 M101后通过T1驱动Y4,3、触点并联指令OR、ORI,OR（或）常开触点并联指令 ORI（或非）常闭触点并联指令,为边沿检测的触点指令 带“P”的为上升沿有效，只通一个扫描周期 带“F”的为下降沿有效，只通一个扫描周期,4、LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF指令,上例中，Y0只通一个扫描周期,2个以上的触点串联连接的电路称为“串联电路块” 串联电路块并联连接时，分支的开始用LD、LDI指令,5、串联电路块的并联连接指令ORB,2个以上并联连接的电路称为“并联电路块” 并联电路块串联连接时，分支的开始用LD、LDI指令 使用ANB前，应完成并联电路块的内部连接 可以引入临时母线的概念，并联电路块之间的垂直线,6、并联电路块的串联连接指令ANB,MPS（PUSH）进栈，进栈后栈内数据依次移动 MRD（READ）读栈，读栈后栈内数据不变 MPP（POP）出栈，出栈后栈内数据上移 主要用于多重输出电路,7、堆栈指令MPS、MRD、MPP,一层的情况,堆栈采用先进后出的管理原则 堆栈指令没有目标元件 MPS、MPP必须成对使用 栈的层次最多为11层 实际上是利用堆栈保存中间逻辑结果,二层的情况,MC（Master Control）主控指令 MCR（ Master Control Reset）主控复位指令 许多触点受控于某个触点时使用 主控触点是控制一组电路的总开关，母线移到主控触点后,8、主控及主控复位指令MC、MCR,MC指令后，母线移到主控触点后面 MCR使母线回到原来的位置 MC后可用Y、M,MC多重嵌套,PLS（Pulse）上升沿微分输出指令 PLF下降沿微分输出指令 该指令用Y、M，只输出（ON）一个扫描周期 是短脉冲，可以用SET、RST再变成长脉冲,9、脉冲输出指令PLS、PLF,SET置位，保持 RST复位，保持,11、SET与RST指令,10、INV指令,INV（Inverse）取反指令 X0=OFF，Y0=ON；X0=ON，Y0=OFF,12、NOP、END指令,NOP（Non Processing）空操作指令 END（End）程序结束指令。 有些PLC要求程序结束处必须有END,T246为1ms积算定时器 C200为32位加减计数