可编程逻辑控制器PLC课件4.ppt

1,第三节基本指令及编程,F1型可编程控制器有基本指令20条，步进指令2条，功能指令若干条。本节介绍基本指令。（1）单接点指令是用于对梯形图中的一个接点进行编程的指令，它表示一个接点在梯形图中的串联、并联和在左母线的初始连接的逻辑关系。,2,1普通单接点指令,普通单接点指令有：LD、LDI、OR、ORI、AND、ANI。,普通单接点指令的使用,并联输出,连续输出,3,设PLC内逻辑运算器用符号A表示LD将常开接点的逻辑值装入A。通为“1”，断为“0”。LDI将常闭接点的逻辑值装入A。OUT将运算结果赋给指定线圈。OUT指令后出现LD或LDI，A的值将被LD、LDI所刷新。OUT可连续使用，即可将A的值赋给不同的线圈，形成线圈并联。,4,AND指令“与”，取后跟标号值和A进行“与”运算。用于串联常开接点。ANI指令“与非”，取后跟标号值的非和A进行“与”运算。用于串联常闭接点。OR指令“或”，取后跟标号值和A进行“或”运算。用于并联单个常开接点。ORI指令“或非”，取后跟标号值的非和A进行“或”运算。用于并联单个常闭接点。,5,6,连续输出,一个线圈后面又通过单接点连接线圈输出称为连续输出,连续输出与非连续输出电路,X410,X411,Y432,Y433,AND,X410,X411,Y432,Y433,X412,X410,X411,Y432,Y433,M100,S602,AND,AND,Y432,(a)连续输出电路,(b)非单接点电路1,(c)非单接点电路2,7,ORB指令“块或”，并联连接接点块，把前面两个以LD或LDI指令开始的接点块并联成一个新接点块，ORB指令后不带任何编号。连续使用次数不能多于7次。,8,9,ANB指令“块与”，串联连接接点块。把以LD或LDI指令开始的接点块串联到该块前的接点或块上，ANB指令后不带编号。连续使用不能多于7次。,ANB指令的使用,10,也可以把一个单接点或多个单接点看成是接点组。,单接点看成是接点组,M100,M102,M101,M101,M103,LD,OR,OUT,AND,M101,M100,M101,M102,ANB,ANI,M103,LD,OR,OUT,AND,M101,M100,M101,M102,LDI,M103,接点组,(b)2个单接点,5,0,1,2,3,0,1,2,3,4,4,M100,M102,M101,M101,LD,OR,OUT,M101,M100,M101,LDI,M102,LD,OR,OUT,M101,M100,M101,M102,ANB,ANI,接点组,(a)1个单接点,0,1,2,3,11,例：采用PLC控制工作台自动往返。,12,13,14,15,16,逻辑线圈指令,逻辑线圈指令用于梯形图中接点逻辑运算结果的输出或复位。各种逻辑线圈应和右母线连接，当右母线省略时逻辑线圈只能在梯形图的右边，注意输入继电器X不能作为逻辑线圈。,逻辑线圈指令,可用软元件,OUT,SET,MC,MCR,RST,普通线圈指令,置位线圈指令,复位线圈指令,主控线圈指令,主控复位线圈指令,SETM103,RSTM103,MCM100,MCRM101,Y430,Y、M、S、T、C,Y、M、S、T、C、D,Y、M、S、,Y、M,指令,梯形图符号,SETM103,RSTM103,MCRM101,Y430,MCM100,17,普通线圈指令,普通线圈的指令为OUT，用于表示Y、M、S、T、C的线圈，是最常用的指令之一。,例用一个按钮控制电动机的起动和停止，要求起动时按下按钮先预警5秒钟后电动机起动。停止时再按下按钮先预警5秒钟后电动机停止。,单按钮预警起动和停止,18,MC/MCR主控/主控返回指令,使用对象：M100M177。,19,20,MC指令后连接的接点必须用LD、LDI指令编程。主控程序块后必须用主控返回指令MCR撤销临时母线。主控指令MC可嵌套，这时B前的M101常开要接起始母线。B所代表的临时母线起源于M101线圈前的接点X403处。不论使用了多少次MC，最后只用一条MCR指令返回起始母线。一个完整的主控程序由OUT、MC、和MCR三条指令组合构成。,0LDIX400,1ANIX407,2OUTM100,3MCM100,4LDX401,11OUTY430,10ANIY431,15ANIX401,16ANIX404,17ANIX406,18ANIY430,19OUTY431,21END,5ORY430,7ANIX402,8ANIX403,9ANIX405,6ORX404,20MCRM100,21,用主控指令实现工作台往返控制梯形图,22,置位线圈指令和复位线圈指令,置位线圈指令为SET，用于对Y、M和S线圈的置位。复位线圈指令为RST，用于对Y、M、S、T、C的线圈复位。应用对象M200M377、Y和S,23,X401,SET,Y430,X400,RST,Y430,X400,X401,Y430,Y430,（a）停止优先电路,X401,Y430,X400,Y430,X400,X401,RST,Y430,SET,Y430,(,),(,),（d）起动优先电路,X401,Y430,X400,X401,Y430,X400,（b）复位优先电路,（c）停止、复位优先时序图,（e）置位优先电路,（f）起动、置位优先时序图,LD,LD,X401,Y430,X400,RST,SET,Y430,LD,LD,X401,Y430,X400,RST,SET,Y430,0,1,2,3,0,1,2,3,指令表,指令表,SET、RST指令的应用,24,二分频电路,二分频电路(置位、复位指令),SET,RST,RST,SET,M100,Y430,X400,Y430,M100,Y430,M100,Y430,X400,M100,X400,M100,Y430,梯形图及时序图,25,智力竞赛抢答,八个人进行智力竞赛抢答，编号分别为07#，每个抢答台上放一个按钮和一个指示灯。主持人用一个按钮控制八个抢答台。当主持人报完题目后，按一下主持人按钮，抢答者才可按按钮，否则无效。抢答开始后，先按按钮者的灯亮，同时蜂鸣器响，并保持一直响，后按按钮者灯不亮。当主持人再按一下主持人按钮时，所有指示灯和蜂鸣器复位。,智力竞赛抢答PLC接线图,26,智力竞赛抢答梯形图,X400,X401,X402,X403,X404,X405,X406,X407,SET,SET,SET,SET,SET,SET,SET,SET,Y430,Y431,Y432,Y433,Y434,Y435,Y436,Y437,Y417,X410,END,RST,Y430,Y437,抢答器梯形图,开始信号,蜂鸣器,X410,M100,M100,Y417,Y430,Y431,Y432,Y433,Y434,Y435,Y436,Y437,MCR,M100,M100,27,微分指令,它在输入信号上升沿接通一个T后断开。仅用于M和Y。,28,SFT移位指令,用于对寄存器内容作移位操作。指令使用对象为：M100M360。共有12个，每个由16个辅助继电器构成，并以最小编号代表。移位顺序为从小向大。例如M100寄存器由M100M117构成，移位顺序为M100M101M117。SFT指令可用集中编程或分别编程法。一个完整的移位操作由三组指令完成，即数据输入、时钟输入和复位输入。输入接点接通时，“1”送入寄存器最低位，否则把“0”送入最低位。时钟输入端前接点每通、断一次，该寄存器的内容就由低向高移动一位。复位输入端接点接通时，寄存器的内容全部被清“0”。IN、R、CP常可省略不标出。在F1系列中，移位寄存器最低位由数据输入端的接点状态决定，与移位时钟无关,29,30,CJP/EJP条件转移指令,31,空操作和结束指令,空操作和结束指令,空操作指令,如果在调试程序时加入一定量的NOP，在追加程序时可以减少步序步号的变动。在修改程序时可以用NOP指令删除接点或电路，也就是用NOP代替原来的指令，这样可以使步序号不变动。,NOP指令的应用,X400,X401,X402,X403,X404,X405,Y430,Y431,ANB,ANB,OR,OR,LD,LD,X403,X404,LD,X402,X405,7,8,9,LD,NOP,X400,X401,AND,Y430,Y431,OUT,OUT,0,1,2,3,4,5,6,ANB,ANB,LD,X405,LD,X400,X401,Y430,Y431,OUT,OUT,NOP,NOP,7,8,9,0,1,2,3,4,5,6,32,结束指令,结束指令为END。PLC所执行的程序从第0步到END指令结束。如果在程序结束后不加END指令，PLC将继续读NOP空指令，一直读到最大步序号。在调试程序过程中，也可以在程序中插入END指令，把程序分成若干段，由于PLC只执行从第0步到第一个END指令之间的程序，如果有错误就一定在这段程序中，将错误纠正后将第一个END删除，再调试或检查下一段程序。,33,定时器(T),定时器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。F1系列PLC32个定时器，相当于继电-接触器控制系统中的时间继电器，它能提供无数对常开、常闭延时触点供用户编程使用。定时器的延时时间是由编程中的设定值K来决定的。定时器按时钟脉冲分有10ms、100ms两挡。,定时器的类型,34,起动条件有效时开始计时，到达设定值时，接点动作。起动条件失效定时器立即复位，接点恢复初始状态。定时完成后若想再次起动该定时器，必须先使起动条件失效。,35,如果要求断电延时，可以采用图示的电路。,36,1、定时器的基本用法,通用定时器,FX2N系列积算定时器,T450,K123,Y430,X400,T450,123秒,Y430,X400,T450,通用型定时器,T250,K123,Y0,X0,T250,12.3秒,Y0,X0,T250,RST,T250,X1,X1,积算型定时器,37,2、定时器的滞后误差,在对定时精度有要求时，编程应尽可能使定时器线圈控制程序在其接点上方。,38,3、典型定时器应用梯形图,(1)断电延时型定时器(2)通断电均延时型定时器,断电延时型定时器,通断电均延时型定时器,X400,Y430,T450,X400,Y430,T45O,K5,X400,Y430,5S,T450,K2,X400,Y430,T451,T451,K3,T450,X400,Y430,3S,2S,X400,Y430,39,(3)定时脉冲电路(4)震荡电路,定时脉冲电路,震荡电路,T450,T450,K4,M100,T450,T450,K4,M100,T450,4S,4S,4S,定时脉冲电路1,定时脉冲电路2,Y430,Y430,T450,T450,Y430,T450,T450,K1,Y430,1S,1S,1S,1S,X400,X400,T450,40,(5)占空比可调震荡电路(6)上升沿单稳态电路,占空比可调震荡电路,上升沿单稳态电路,T451,T450,T450,K2,T451,T451,T450,K2,T451,K5,K3,2S,3S,2S,3S,震荡电路1,震荡电路2,T450,Y430,T450,K1,T450,X400,Y430,1S,X400,Y430,1S,41,(7)下降沿单稳态电路,下降沿单稳态电路,X40O,Y43O,1S,1S,X400,Y430,T450,K1,T450,Y430,M100,M100,X400,42,举例1,为了保证运行安全，许多大型生产机械在运行起动之前需用电铃或蜂鸣器发出报警信号，预示机器即将起动，警告人们迅速退出危险地段。试设计PLC控制接线图和梯形图。,起动报警控制电路,SB1,SB2,X401,X400,Y431,Y430,COM,COM1,KM,电铃,X401,Y431,Y430,X400,T450,T450,X401,Y431,Y430,X400,运行,预警,T45O,Y431,Y430,电动机,HA,起动,停止,起动,停止,电动机,K3,(a)PLC接线图,(b)梯形图,（c）波形图,43,举例2,用按钮控制三台电动机，为了避免三台电动机同时起动，起动电流过大，要求每隔5秒起动一台，试设计PLC控制梯形图。,三台电动机顺序起动控制,44,计数器(C),计数器用于对各种软元件接点的闭合次数进行计数，达到设定值时计数器接点动作。计数值减为0后一直保持为0不变，直到计数器被复位为止。F1系列PLC除C660与C661外，均为减计数器，计数范围为0999；有掉电保护。掉电时保持当前计数值，电源恢复后继续计数。若不需要保留当前值，须用M71初始化脉冲使计数器在上电时复位。计数器可分为两大类：内部信号计数器和外部信号计数器(即高速计数器)。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)的信号进行计数。32个3位计数器：C060C067，C460C467，C560C567，C660C667，其中C660和C661为级联计数器。,45,46,X400,1s,1s,T450,T451,Y430,Y431,47,6位计数器编程方法(内部计数模式)使用C660、C661组成6位计数器使用特殊功能辅助继电器M470、M471、M472、M473；M4700为普通计数方式、M4701为高速计数方式；M4710为减计数、M4711为加计数。减计数时，X402动作5001次计数器接点动作；加计数时，X402动作（10000005001）次接点动作。接点动作后必须经过复位计数器操作才能使计数器接点恢复。,48,典型计数器应用梯形图,(1)循环计数器,循环计数器,C460,X400,C460,C460,K10,RST,C460,Y430,循环计数器,X400,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,Y430,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,0,1,2,C460,49,编程注意事项,画梯形图时应注意的以下几点：梯形图中的连接线(相当于导线)不能相互交叉，并且只能水平或垂直绘制，梯形图中的接点一般只能水平绘制，不能垂直绘制，各种继电器线圈只能与右母线连接，不能与左母线连接，接点不能与右母线连接，接点中的“电流”只能从左向右单方向流动，不能出现反向流动的现象。,不连接导线和逆流接点的处理,SA1,SA2,SA3,SA4,SA5,KM1,KM2,KM3,Y1,Y2,Y3,X1,X2,X3,X4,X5,导线不连接,导线连接,Y2,X1,X3,X4,X5,Y1,X1,X2,X3,X4,X5,Y3,(a),(b),(c),X1,X2,X3,X4,X5,Y1,Y2,Y3,50,接点组逆流接点的处理,X404,(b),Y431,Y431,51,图(a)是不符合规定的梯形图，可以改为图(b)。,不能编程梯形图的修正,SET,M102,M103,Y430,Y431,Y432,Y433,X400,X401,左母线,右母线,SET,M102,M103,Y430,Y431,Y432,Y433,X400,X401,左母线,右母线,MC,M100,T450,K5,X405,MC,M100,T450,K5,X405,MCR,M100,M71,M71,(a),(b),52,单接点后移可以减少ANB和ORB指令的使用。,单接点后移,X400,X401,Y430,X402,X403,X402,X403,X400,X401,Y430,ANB,ORB,LD,X400,X402,AND,Y430,OUT,LD,LD,X401,X403,0,1,2,3,4,5,6,OR,AND,LD,X400,X402,AND,Y430,OUT,X401,X403,0,1,2,3,4,单接点,单接点,单接点,单接点,单接点,单接点,(a),(b),53,单接点后移,AND,OR,ORB,LD,X400,X401,X402,AND,AND,Y430,LD,X403,X404,X405,X406,X407,OUT,AND,AND,0,ORB,1,ANB,2,12,3,11,4,10,5,9,6,8,7,7,8,6,9,5,4,3,2,1,0,AND,OUT,X407,X406,X405,X404,X403,LD,LD,LD,LD,Y430,AND,AND,X402,X400,X401,X401,X400,Y430,LD,ORB,ANB,X407,X402,X403,X404,X405,X406,X406,X405,X404,X403,X402,X407,Y430,X401,X400,单接点,单接点,单接点,单接点,(a),(b),54,梯形图中的接点或变量应尽可能用逻辑代数的基本公式进行化简。采用普通非步进编程时，梯形图某一线圈只能出现一次，即不应出现双线圈，除非作为锁存线圈的S和R成对出现；串联接点较多的支路在上、并联支路在左、线圈紧靠右母线。梯形图编译执行方法规定，不允许使用桥式梯形图；,55,多路分支电路的化简,T0,K20,X0,Y0,T1,T1,K30,T0,X0,Y0,T0,K20,X0,Y0,T1,T1,K30,T0,X0,Y0,(a)化简电路之一,(b)化简电路之二,Y430,X400,X401,X402,X403,X404,Y431,Y432,Y430,X400,X401,X402,X403,X404,Y431,Y432,Y430,Y430,Y430,56,编程举例实例1：异步电动机串电阻起动定时器的使用方法：设电动机串电阻起动后转入全压起动的时间为0.5秒。,方法1：直接按原理图编程：按各线圈供电线路独立编程方法2：按各线圈供电线路写出逻辑表达式，分析简化后编程,57,原电路的逻辑表达式为KM1=/FR*/SB1*(SB2+KM1KM2*KT)*/KM2KT=/FR*/SB1*(SB2+KM1KM2*KT)*KM1KM2=/FR*/SB1*(KM2+KT*(SB2+KM1)通断条件分析简化：KTKM1；顺序联锁，KT后动KM1=/FR*/SB1*(SB2+KM1)*/KM2；KM2对KM1有联锁，KM21不可能KM11；KM2*KT项可去掉。KM2/FR*/SB1*(KM2+KT)；KT=1隐含KM11,58,实例2：直流电动机的运行控制(省略KT2线圈，KT2（延时3秒）和KT1（延时2秒）并联),59,分析：原电气控制线路定时器采用断电延时动作触点，不便用直接代换方法编程。动作分析：起动前须先有励磁：电流继电器KA2动作；顺序联锁起动时串R1、R2，KM1动作、KM2、KM3不动作；经定时先KM2动作切除R1，再定时KM3动作切除R2；采用两个定时器：T450（设定时2s）、T451（设定时1s）；起动、运行中若发生过电流，KA1动作则断电停车；KM1断开时KM2、KM3均应断开；,60,现场输入信号有：按钮：SB1、SB2；电流继电器触点：KA1、KA2；分配：X400（停车）、X401（起动）、X402（过流）、X403（无励磁）需输出控制的接触器：KM1、KM2、KM3。分配：Y431、Y432、Y433,61,62,方法2：分析起动动作时序：逻辑表达式：KM1：Y431(X401+Y431)*X403*/X402*/X400；原控制不含定时器，可直接代换KT1：T450Y431，K2KM2：Y432=T450KT2：T451Y432T450，K1KM3：Y433=T451说明：当有停车（X400）、过流（X402）或欠励磁（X403）发生使Y431（KM1）释放时，T450释放；Y432也释放；进而T451释放，Y432释放。,63,64,实例3：自动门控制系统,控制要求：人靠近门，感应器X400为ON，Y430驱动电机高速开门；碰到开门减速开关X401，变为Y431低速开门；碰开门极限开关X402，电机停车，延时。1秒内感应器检测到无人，Y432起动电机高速关门；碰关门减速开关X403时，改为Y433低速关门；碰关门极限开关X404时电机停止。关门期间若感应器X400检测到有人，立即停止关门，延时0.5秒后自动