第三讲、基本指令

PLC软继电器与基本指令的学习与运用,一、F1系列PLC的软继电器及其编号,U,V,W,X0,X1,X2,Y0,一、F1系列PLC的软继电器及其编号,PLC品种繁多，各有特色。本章以目前较为常用的F1系列PLC为例进行讲授。,一、F1系列PLC的软继电器及其编号,F1系列PLC的型号,F1123-4,1-表示输入/输出总点数（I/O点数）,2-表示本单元的类型：M为基本单元，E为扩展单元,3-表示输出方式：R为继电器输出，T为晶体管输出，S为晶闸管输出,4-表示电源电压种类：V为100/110V交流，E为220/240V交流，D为24V直流,F120MR-E,一、F1系列PLC的软继电器及其编号,F1系列PLC的基本单元、扩展单元,基本单元：为PLC的主机扩展单元：为PLC的扩展机，没有中央处理器，不能单独使用，与主机相连以增加PLC的输入/输出点数。,一、F1系列PLC的软继电器及其编号,不同厂家、不同系列的PLC，其内部软继电器的功能和编号也不相同，因此用户在编制程序时，必须熟悉所选用PLC的软继电器功能和编号。,F1系列PLC软继电器编号由字母和数字组成。,一、F1系列PLC的软继电器及其编号,输入继电器（X）：是PLC接收来自外部输入信号的接口。输入继电器的线圈与PLC的输入端相连，每个输入继电器带有一对常开和常闭触点，其触点可以反复使用。输入继电器由外部信号驱动，即由外接开关控制。其编号采用3位八进制数编写。,PLC程序中不能出现输入继电器的线圈,PLC输入部件,输入继电器(X),一、F1系列PLC的软继电器及其编号,输入继电器是PLC用来接收用户输入设备发来的输入信号。输入继电器线圈由外部输入信号所驱动，只有当外部信号接通时，对应的输入继电器才得电，不能用指令来驱动。,在程序中绝对不可能出现输入继电器的线圈，只能出现输入继电器的触点每个输入继电器的常开与常闭触点均可无数次使用,输入继电器(X),输入继电器(X)编号：采用3位八进制数编写。,基本单元:F1-40MR:F1-60MR:X400X407X000X007X410X413X010X013X500X507X400X407X510X513X410X413X500X507X510X513,2输出继电器(Y),Y430,430,COM,用户电源,输出端,输出触点,负载,输出继电器（Y）：是PLC向外部负载传送信息的器件，其输出接点连接到PLC的输出端子上。输出继电器接点的通和断是由程序执行结果决定的，它有一对专用的外部输出常开接点，另外一对常开和一对常闭接点可供在编程中反复使用。输出继电器编号采用3位八进制数编写。,PLC输出部件,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，其线圈状态传送给输出单元，再由输出单元对应的硬触点来驱动外部负载,每个输出继电器在输出单元中都对应有一个常开硬触点，但在程序中供编程的输出继电器，不管是常开还是常闭触点，都可以无数次使用。,2输出继电器(Y),输出继电器(Y)编号:,基本单元:F1-40MR:F1-60MR:Y430Y437Y030Y037Y530Y537Y430Y437Y530Y537,辅助继电器(M),辅助继电器（M）：PLC中设有许多辅助继电器M，各有一对常开和一对常闭接点，可以反复使用。辅助继电器必须由PLC中其他器件的接点接通驱动M的线圈后，其接点才能动作，仅供中间转换环节使用，故又称中间继电器。辅助继电器不能直接驱动外部负载，要驱动外部负载必须通过输出继电器才行。辅助继电器编号用3位八进制数编号。,辅助继电器(M),辅助继电器是PLC中数量最多的一种继电器，其作用相当于继电器控制系统中的中间继电器。和输出继电器一样，其线圈由程序指令驱动，每个辅助继电器都有无限多对常开常闭触点，供编程使用。但是，其触点不能直接驱动外部负载，要通过输出继电器才能实现对外部负载的驱动。,辅助继电器(M),1.普通辅助继电器（M100M277）普通辅助继电器没有后备电池支持，所以当电源中断时，普通辅助继电器不能保持它们原来的状态。,2.保持辅助继电器（M300M377）保持继电器有后备电池支持，所以当电源中断时，保持辅助继电器能保持它们原来的状态。故保持辅助继电器可用于要求保持断电前状态的场合。因此又称为保护继电器。,4定时器(T),定时器（T）：相当于电器系统中的通电延时时间继电器，用于延时控制。F1系列有32个定时器。K后面为设定的时间。定时器可提供无数对的常开、常闭延时触点供编程用。,当输入条件（X400）接通定时器（T450）线圈时，开始计时，定时时间到，则定时器的接点动作。通电延时控制,4定时器(T),使用定时器要注意：,1、计数器为减法式计时，即为倒计时，当计时时间到，则K值为0；2、使用定时器时，必须设置K的值；3、同一定时器（定时器线圈）在同一个子程序中只能使用一次，但它的常开、常闭接点可以反复使用；4、当输入条件接通定时器线圈时，开始计时；当输入条件断开定时器线圈时，定时器立即停止计时，而且恢复到原来的设定值，此时，定时器接点恢复原来状态；5、F1系列定时器均为接通延时，即从定时器线圈接通开始定时，经延时设定时间后定时器接点动作；如果需要断开延时电路，需要重新设计程序。,4定时器(T),改进控制电路要求：按一下启动按钮，延时5秒钟电机启动，并连续运转。启动按钮：X400电机：Y430,4定时器(T),X400,T450,T450,Y430,K5,断开延时电路设计控制要求：接受输入信号（按下启动按钮X400）时，瞬时产生相应的输出信号（Y430带电）。当输入信号消失（松开启动按钮X400）后，延迟一定的时间（5秒），输出信号停止输出（Y430失电）。,控制要求：接受输入信号（按下启动按钮X400）时，瞬时产生相应的输出信号（Y430带电）。延迟一定的时间（5秒），输出信号停止输出（Y430失电）。,定时器(T)编号:,0.1s定时精度(0.1999s):T050T057T450T457T550T557,0.01s定时精度(0.0199.9s)T550T557,5计数器（C）,计数器用于计数。F1系列共有32个计数器C，全部由后备电池支持，因此电源中断后计数器保持断电前的计数状态。用3位八进制数编号。,计数器编号:C060C067C460C467C560C567C660C667计数范围:0999,5计数器（C）,右图中，OUT为计数器的计数信号输入端，RST为计数器的复位端，K后为所设定的计数器的计数值。,工作过程：,当计数器的计数信号输入端OUT连接的接点X401从断开到接通时，计数器从设定值K开始减1，而且每计数1次就从当前值减1，一直到0为止，此时计数器的接点动作，图中C460常开接点闭合，输出继电器Y430线圈接通。当计数器复位信号输入端RST连接的接点X400从断开到接通时，则计数器复位，计数器从当前值回到原来的设定值。计数器复位输入相对于计数输入拥有优先执行权。使用计数器时必须设计计数次数K，否则出错。,5计数器（C）,右图中，OUT为计数器的计数信号输入端，RST为计数器的复位端，K后为所设定的计数器的计数值。,等效控制电路图,时序图,6特殊辅助继电器(M),M70:运行监视继电器,当PLC运行时，M70自动处于接通状态，当PLC停止运行时，M70处于断开状态。,6特殊辅助继电器(M),M71:初始化脉冲继电器,当PLC一开始投入运行时，M71就接通，自动发出宽度为一个扫描周期的单窄脉冲。,用途：M71常用作计数器、移位寄存器和保持复制继电器等的初始化信号，即开机复位或清零信号。,6特殊辅助继电器(M),M72:时钟脉冲（周期为100ms）M73:时钟脉冲（周期为10ms）,在PLC的运行过程中，M72、M73产生各自周期的始终脉冲。,用途：可用于驱动计数器或移位寄存器，以便执行监视定时器功能；也可以与计数器联用，起到定时器的作用。,6特殊辅助继电器(M),M76:锂电池电压降到一定程度接通。可用于电池报警用。M77:禁止输出。M77接通时，所用输出继电器Y自动断开。M74:常通。在PLC开机后始终处于接通状态。,7移位寄存器（M）,用辅助继电器可以组成移位寄存器，每16个辅助继电器为一组，构成一个移位寄存器，移位寄存器的编号就是构成移位寄存器的第一个辅助继电器的编号。当某组辅助继电器已用作移位寄存器时，则这一组辅助继电器不能再作其他用途。,移位寄存器器编号:M100（M100M117）M120（M120M137）M260（M260M277）M300（M300M317）M320（M320M327)M360（M360M337）,保持型,7移位寄存器（M）,OUT：数据输入端。该输入端的状态决定移位寄存器的首位状态。SFT：数据移位端。该输入端接收到由断到通的信号时，移位寄存器中的内部状态发生移位。RST：复位输入端。当该输入端接通时，移位寄存器中的辅助继电器状态置零（清零）。,8.状态器继电器(S),状态器编号:S600S607S610S617S640S647,F1系列PLC提供40个状态继电器S，通常与步进指令一起使用，也可当作辅助继电器M来使用。状态继电器均有后备电池支持，都有断电保护功能。状态继电器有线圈，有步进常开接点，还提供普通常开和常闭接点。状态继电器用3位八进制数编号。,9.数据寄存器(D),数据寄存器编号:D700D707D710D717D770D777,F1系列PLC设置有64个数据寄存器，主要用于算术运算、数据比较和传送等，可存放二进制、八进制和十进制的数据，用3位八进制数编号。,10.功能指令线圈（F）,F1系列PLC提供了近90条功能指令，主要用来实现输入输出的高速处理、算术运算、数据传送等，从而增强了PLC的功能，扩大了PLC的应用范围。,二、PLC的常用编程语言,PLC常用的编程语言有：梯形图语言、助记符语言、逻辑功能图语言和某些高级语言。目前使用最多的是梯形图语言、助记符语言。,1、梯形图语言,梯形图与继电接触器控制原理图相似。它沿用继电器的触点、线圈、串并联等术语和符号。,梯形图按自上而下、从左到右的顺序排列，最左边的竖线称为起始左母线，然后按一定的控制要求和规则连接各个接点，最后以继电器线圈结束，称为逻辑行或梯级，一般在最右边加一竖线，称为右母线。,梯形图比较形象直观，容易掌握，堪称用户第一编程语言。,左母线,右母线,梯级,二、PLC的常用编程语言,注意：1）梯形图中只有常开和常闭接点；2）梯形图中的继电器线圈包括输出继电器、辅助继电器线圈等，其逻辑动作只有线圈接通后，才能使对应的接点动作；3）梯形图中的接点可以按控制要求任意串并联，但继电器线圈只能并联而不能串联；4）内部继电器、计数器、移位寄存器等均不能直接控制外部负载，只能作中间结果共PLC内部使用；,5）PLC按循环扫描方式沿梯形图的先后顺序执行程序，在同一扫描周期中的结果保留在输出状态暂存器中，所以输出点的值在用户程序中可以当作条件使用；6）程序结束时一般要有结束标志END。,1、梯形图语言,PLC常用的编程语言有：梯形图语言、助记符语言、逻辑功能图语言和某些高级语言。目前使用最多的是梯形图语言、助记符语言。,二、PLC的常用编程语言,PLC常用的编程语言有：梯形图语言、助记符语言、逻辑功能图语言和某些高级语言。目前使用最多的是梯形图语言、助记符语言。,用表示PLC各种功能的助记功能缩写符号和相应的器件编号组成的程序表达式。每句助记符编程语言就是一条指令或程序。不同厂家的PLC所使用的助记符不尽相同，所以对于同一个梯形图来说，写成对应的程序也不尽相同。,2、助记符语言,LDX400OUTY430LDIX401OUTM100OUTY431LDM100OUTY432,二、F1系列PLC的基本指令,（一）LD、LDI、OUT指令,1.LD(Load)：取指令。适用于梯形图中与左母线相连的第一个常开接点，表示一个逻辑行的开始。,2.LDI(LoadInverse)：取反指令。适用于梯形图中与左母线相连的第一个常闭接点，表示一个逻辑行的开始。,说明：LD、LDI指令使用的器件为X、Y、M、T、C、S的接点。,LDX400OUTY430LDIX401OUTM100OUTY431LDM100OUTY432,二、F1系列PLC的基本指令,（一）LD、LDI、OUT指令,3.OUT(Out)：线圈驱动指令（输出指令）。适用于将运算结果驱动输出继电器、辅助继电器、定时器、计数器、状态继电器和功能指令的线圈，但不能用于输入继电器。OUT指令用于计数器和定时器时必须有常数K值紧跟。K分别表示定时器的定时时间或计数器的计数次数。,LDX400OUTY430LDIX401OUTM100OUTY431LDM100OUTY432,OUT指令的使用器件为：Y、M、T、C、S的线圈和功能线圈。,（二）AND和ANI指令,1.AND：与指令。适用于和接点串联的常开接点。,2.ANI(AndInverse)：与反指令。适用于和接点串联的常闭接点。,LDX400ANDM100OUTY430LDY430ANIX401OUTY431ANDX402OUTY432,说明：这两条指令用于串联一个接点的指令，串联接点数量理论上不限。使用的器件为，X、Y、M、T、C、S的接点。,（三）OR和ORI指令,1.OR：或指令。适用于和接点并联的常开接点。,2.ORI(OrInverse)：或反指令。适用于和接点并联的常闭接点。,LDX400ORX402ORIM100OUTY430LDIY430ANDX402ORM101ANIX403ORM102OUTM101,说明：这两条指令用于并联连接仅含一个接点支路的指令。如果要把含有两个以上的接点串联电路进行并联连接，则用ORB指令。它们所使用的器件为，X、Y、M、T、C、S的接点。,（四）ORB和ANB指令,1.ORB(OrBlock)：块或指令。适用于两个或两个以上接点串联连接电路块的并联。这时并联支路块都是从LD或LDI指令开始，而在该支路的终点要用ORB指令，且ORB指令为独立指令。,2.ANB(AndBlock)：块与指令。适用于两个或两个以上并联电路块的串联连接。使用该指令时，并联电路都是从LD或LDI指令开始，每完成两个并联电路块串联连接后用ANB指令，ANB指令也为独立指令。,LDX400ANDX401LDIX402ANDX403ORBLDX404ANDX405ORBOUTY430,LDIX400ORX401LDX402ANIX403ORM101ANBORM102OUTY430,（五）RST指令,1.RST(Reset)：计数器和移位寄存器的复位指令。适用于将计数器的当前值恢复到设定值或清除移位寄存器中所有位的信息（清零）。使用器件为：C060C667，M100M377,LD405ORM71RSTC460LDX401OUTC460K5LDC460OUTY430,（五）RST指令,LD405ORM71RSTC460LDX401OUTC460LDC460OUTY430,工作过程：计数器有计数输入和复位输入两个输入端。当计数接点X401每次从断开到接通时，计数器的值减1，当X401断通K次后，计数器的当前值为0，此时，计数器的接点动作。此后计数器的状态保持。如果要继电器从当前值回到最初的设定值，则要接通复位输入端X407，RST起复位作用。RST指令总是优先执行，即当RST的输入保持接通时，对计数器或移位寄存器的输入信号不再接受。由于计数器和部分寄存器具有掉电保护功能，所以工作开始之前，通常用特殊寄存器M71，在主机刚运行时对计数器和寄存器复位。,（六）PLS指令,PLS（Pulse）指令：脉冲指令。使辅助继电器接点接通产生一个宽度等于一个扫描周期的脉冲。可用于计数器、移位寄存器的复位输入。可用器件为：辅助继电器M100M377。,脉冲信号发生在输入信号的上升沿,脉冲信号发生在输入信号的下降沿,（七）主控指令（MC、MCR）,MC（MasterControl）:主控开始指令，用于在相同控制条件下多路（每条支路一般都含有串联接点）输出。MCR(MasterControlReset)：主控返回指令，用于MC指令的复位指令，即主控结束时返回母线。操作器件：M100M177。,主控：多个继电器同时受一个接点或一组接点控制。缺点：无法转换成指令程序。,方案：分别把每个继电器编在独立的逻辑行。缺点：编程较长，占用了较多的用户存储区。,（七）主控指令（MC、MCR）,MC（MasterControl）:主控开始指令，用于在相同控制条件下多路（每条支路一般都含有串联接点）输出。MCR(MasterControlReset)：主控返回指令，用于MC指令的复位指令，即主控结束时返回母线。操作器件：M100M177。,方案：分别把每个继电器编在独立的逻辑行。缺点：编程较长，占用了较多的用户存储区。,（七）主控指令（MC、MCR）,MC（MasterControl）:主控开始指令，用于在相同控制条件下多路（每条支路一般都含有串联接点）输出。MCR(MasterControlReset)：主控返回指令，用于MC指令的复位指令，即主控结束时返回母线。操作器件：M100M177。,LDX400ANDX401OUTM100MCM100LDX402OUTY430LDX403OUTY431LDX404OUTY432MCR,（七）主控指令（MC、MCR）,注意:1、MC和MCR是一对指令，必须成对使用。2、在主控指令MC后面均由LD或LDI指令开始。,LDX400ANDX401OUTM100MCM100LDX402OUTY430LDX403OUTY431LDX404OUTY432MCR,（八）跳转指令（CJP、EJP）,CJP（ConditionJump）:转移开始（条件转移）指令。EJP（EndofJump）:转移结束（转移目的地）指令。CJP、EJP后面的编号用3位八进制数700777表示。,（八）跳转指令（CJP、EJP）,程序执行过程:当连接CJP的接点闭合时，则停止执行CJP与EJP之间的程序，转移去执行EJP之后的程序，否则按顺序执行程序。,（八）跳转指令（CJP、EJP）,程序执行过程:当连接CJP的接点闭合时，则停止执行CJP与EJP之间的程序，转移去执行EJP之后的程序，否则按顺序执行程序。,LDX400CJP700LDX401OUTY430LDY430OUTM102LDM110OUTT455K20LDX404RSTC460LDX402OUTC460K50EJP700LDX403OUTY430,（八）跳转指令（CJP、EJP）,两个程序段的转移条件刚好相反。如果X400常开接点闭合，则转移到执行程序段B；如果X400常开接点断开，则执行程序段A。可用于：手动/自动模式的控制。（X400：手动/自动开关）,（八）跳转指令（CJP、EJP）,三、应用训练简单电机起停控制,控制要求：按下起动按钮SB1，电动机M开始连续运行；按下停止按钮SB2，电动机M停止运行。,三、应用训练简单电机起停控制,LDX400ORY430ANIX401OUTY430,应用实例:电动机优先起停控制,1.控制要求：三个电机M1M3有各自的启动和停止按钮，且前级电机不起动时，后级电机无法起动，即M1不起动时M2无法起动，依此类推。前级电机停止时，后级电机也停止，如停止时，2、3也停止。,2.I/O设置,输入:X400M1起动按钮X401M1停止按钮X402M2起动按钮X403M2停止按钮x404M3起动按钮x405M3停止按钮,输出:Y431电机M1Y432电机M2Y433电机M3,3.编制梯形图,I/O设置输入:X400M1起动按钮X401M1停止按钮X402M2起动按钮X403M2停止按钮X404M3起动按钮X405M3停止按钮,输出:Y431电机M1Y432电机M2Y433电机M3,3.编制梯形图,LDX400ORY431ANIX4