可编程控制(PLC)基础知识

可编程控制基础知识（以三菱PLC为例）,蒲勇刚,2,目录,1,PLC的初步认识,2,PLC的编程元件介绍,3,PLC编程讲解,PLC的初步认识,3,1、PLC的定义可编程序控制器是一种以逻辑和顺序方式控制机器动作的控制器,简称PLC（ProgrammableLogicController）或PC（ProgrammableController）。它实质上是一台用于工业控制的专用计算机，它与一般计算机的结构及组成相似。,PLC的初步认识,4,2、PLC的应用领域,PLC的初步认识,5,3、PLC的优点（特点）接线简单；可靠性高；体积小、功耗低；通用性和灵活性好；编程简单。,FX2N系列PLC外部结构图,PLC的初步认识,6,4、PLC的结构及各部分的作用,按钮继电器触点行程开关等,接触器电磁阀指示灯等,PLC的基本组成框图,PLC由三部分组成：中央处理单元（CPU板）、输入输出（I/O）部件和电源部件,编程器及其他设备,PLC的初步认识,7,5、PLC的工作原理,PLC是采用“顺序扫描，不断循环”的方式进行工作的。扫描周期定义：扫描一条程序所用的时间。扫描周期的长短主要取决于程序的长短。大概在1-100ms之间。,PLC的初步认识,8,6、FX2N基本单元型号规格,PLC的编程元件介绍,9,1.输入继电器(X)输入继电器可以理解为PLC的输入通道，与输入端相连，是PLC接收外部输入开关量信号的窗口。2.输出继电器(Y)输出继电器是PLC向外部负载发送信号的窗口。,10,PLC的编程元件介绍,3.辅助继电器(M),3.1通用辅助继电器M0M499（500点）PLC内有很多通用辅助继电器，只能由程序驱动，每个辅助继电器也有无数对常开、常闭接点供编程使用。其作用相当于继电器控制线路中的中间继电器。辅助继电器的接点在PLC内部编程时可以任意使用，但它不能直接驱动负载，外部负载必须由输出继电器的输出接点来驱动。,3.2掉电保持辅助继电器M500M1023（524点）掉电保持是指在PLC外部电源停电后，由机内电池为某些特殊工作单元供电，可以记忆它们在掉电前的状态。,3.3特殊辅助继电器M8000M8255（256点）具有特殊功能的辅助继电器。,11,PLC的编程元件介绍,3.4只能利用其接点的特殊辅助继电器。线圈由PLC自动驱动，用户只可以利用其接点。例如：M8000为运行监控用，PLC运行时M8000接通。M8002为初始脉冲，在PLC开始运行的第一个扫描周期接通。M8012为100mS时钟脉冲，M8013为1S时钟脉冲。3.5可驱动线圈型特殊辅助继电器。用户激励线圈后，PLC作特定动作。例如：M8033为PLC停止时输出保持特殊辅助继电器。M8034为禁止全部输出特殊辅助继电器。M8039为定时扫描特殊辅助继电器。,12,PLC的编程元件介绍,4.定时器,2.脉冲计数个数的设定值。,3.定时器的触点，当脉冲计数值=设定值时，驱动T0触点动作闭合，Y0得电。,说明：当X0闭合通电时，T0开始计数100ms的脉冲数，当计数脉冲个数值=设定值10时（即10100ms=1s后），会驱动T0触点闭合，然后Y0得电。当X0断电后，计数值清零，定时器触点恢复原来状态。,PLC运行时，会自动产生时间脉冲，其中T0-T199定时器只针对100ms的时间脉冲进行计数；T200-T245定时器只针对10ms的时间脉冲进行计数。,PLC定时器的作用相当于时间继电器。它的定时功能是通过对时钟脉冲的计数来实现的。时钟脉冲的周期有1ms(=0.001s)、10ms和100ms。,1.表示选择计数对象的脉冲周期。,13,PLC的编程元件介绍,K328,3.28s,定时器T200计数值,通用定时器的工作原理可用下图说明:,当定时器的计数值和设定值相等时，其输出触点动作，即常开触点闭合，常闭触点断开。,ON,OFF,ON,OFF,K328,定时器的计数值和设定值相等时，T200触点闭合,Y0得电,定时时间计数次数定时精度,14,PLC的编程元件介绍,5.计数器,（1）16bit加计数器C0-C99（100点）：通用型C100-C199（100点）：掉电保持型设定值范围：K1-K32767（2）32bit可逆计数器C200-C219（20点）：通用型C220-C234（15点）：掉电保持型。设定值范围：-2147483648到+2147483647可逆计数器的计数方向（加计数或减计数）由特殊辅助继电器M8200-M8234设定。即M接通时作减计数，当M断开时作加计数。（3）高速计数器：C235-C255,15,PLC编程讲解,PLC标准的编程语言有5种，即顺序功能图（SFC）、梯形图、功能块图、指令表和结构文本。其中梯形图、指令表最为常用。PLC的设计和生产至今尚无国际统一标准，不同厂家所用语言和符号也不尽相同。但它们的梯形图语言的基本结构和功能是大同小异的。,梯形图,指令表,X：输入继电器Y：输出继电器M：辅助继电器T:定时器,常开触点常闭触点,1、PLC编程语言,16,PLC编程讲解,左母线,右母线,输出继电器:Y,输入继电器：X,梯形图是在原继电器接触器控制系统的继电器梯形图基础上演变而来的一种图形语言。它是目前用得最多的PLC编程语言。,梯形图,17,PLC编程讲解,2、梯形图编程的注意事项,能流只能从左边的母线流向右边母线。继电器触点和线圈只能作为水平元件使用。网络中，最右一列只能放置线圈。线圈如放在其他列，其右边不能放置任何指令。右边的只能是输出元件。线圈在梯形图程序中只能使用一次，但作为该线圈的触点，可以在梯形图中多次使用。若梯形图中串联或并联的指令数超过网络规定的数值时，必须使用内部继电器经分段组合来完成,18,PLC编程讲解,3、PLC编程元件编号,第一部分代表继电器功能的字母；第二部分为数字，数字为该类器件的序号。,19,PLC编程讲解,4、PLC的基本逻辑指令,4.1逻辑取与输出线圈指令（LD、LDI、OUT）LD：常开触点逻辑运算起始指令。LDI：常闭触点逻辑运算起始指令。OUT：驱动线圈专用的输出指令。4.2触点串联指令（AND、ANI）AND：常开触点串联指令。ANI：常闭触点串联指令。,20,PLC编程讲解,4.3触点并联指令（OR、ORI）OR：常开触点并联指令。ORI：常闭触点并联指令。OR、ORI编程示例图：,21,PLC编程讲解,SET,Y0,X0,RST,Y0,X1,X0,X1,Y0,4.4置位复位指令（SET、RST）,22,PLC编程讲解,4.5边沿检测脉冲指令（LDP、LDF）,X0,X1,Y0,Y1,0LDPX0OUTY0LDFX15OUTY1,X0,Y0,1个扫描周期,X1,Y1,1个扫描周期,23,PLC编程讲解,5、PLC的编程,5.1进入程序编制环境当在计算机中安装好编程软件后，在计算机的开始菜单中选“程序”，找MELSOFT，选GXDeveloper启动项就可以进入GXDeveloper程序编制环境。,5.2建立梯形图程序文件先进入GXDeveloper程序主界面。通过单击“工程”菜单中的“创建新工程(N)”，或者按下快捷键Control+N，或者单击标准工具条中的图标，就出现如图2所示的创建新工程对话框，在下拉菜单中选择合适的PLC系列，选择合适的PLC类型；然后，选择程序类型，设置工程名和工程标题，最后按确定，则可进入梯形图编程编环境。,24,PLC编程讲解,图2创建新工程对话框,25,PLC编程讲解,梯形图编程环境,26,PLC编程讲解,5.3梯形图程序输入,例1、如你要在某处输入X000，只要把兰色光标移动到你所需要写的地方，然后在菜单上选中触点，出现如下图画面：再输入X000，即可完成写入X000。,例2、如要输入一个定时器,先选中线圈，再输入一些数据，图显示了其操作过程。,27,PLC编程讲解,5.4梯形图的转换,在梯形图写入模式下，输入完PLC程序后，需要将梯形图转换为PLC内部格式。未转换时，梯形图背景呈灰色，转换完成时，梯形图背景呈白色。可以单击程序工具条中的程序变换图标，或者选择“变换(C)”菜单下的“变换(C)”菜单项，或者按下功能键F4，来完成转换。如果有错误，或存在不能变换的梯形图，则不能完成转换，光标停留在出错处。需修正错误后，才能转换。为避免错误累积，方便差错，建议每输入一段程序，就做一次转换。只有当梯形图转换完毕后，才能进行程序的传送。,28,PLC编程讲解,5.5梯形图程序（再）编辑,梯形图程序编辑，可以使用主菜单上的“查找/替换(S)”和“编辑(E)”菜单或者梯形图写入状态下的鼠标右键菜单来完成。编辑梯形图程序时，要处于梯形图写入模式。在“编辑(E)”菜单中，用“读出模式(R)”、“写入模式(W)”切换梯形图模式。,5.6梯形图程序的存储,通过单击“工程”菜单中的“保存工程(S)”，或者按下快捷键Control+S，或者单击标准工具条中的图标，就可以保存梯形图文件。,29,PLC编程讲解,5.7PLC程序的传输