PLC基础知识培训

1、Page: Page: 1 1/70/70 PLCPLC基础知识基础知识 1.1.基本内容：基本内容：PLCPLC简介、基本功能、特点、简介、基本功能、特点、 应用范围、工作方式。应用范围、工作方式。 3.3.难点：难点：工作方式、扫描工作方式、扫描 时间。时间。 2.2.重点：重点：定义、基本功能、工作方式。定义、基本功能、工作方式。 Page: Page: 2 2/70/70 第一节第一节 PLCPLC基础知识基础知识 一、一、 PLCPLC的产生与历史的产生与历史 二、二、 可编程控制器的定义可编程控制器的定义 三、三、 PLCPLC的现状及发展趋势的现状及发展趋势 四、四、 PLCPL

2、C的特点的特点 五五 、PLCPLC的基本功能的基本功能 六、六、PLCPLC与其他工业控制系统的比较与其他工业控制系统的比较 Page: Page: 3 3/70/70 n 世界上第一台世界上第一台PLCPLC 1969 1969年由美国数字设备公司（年由美国数字设备公司（DECDEC）根据美国通用汽车）根据美国通用汽车 公司（公司（GEGE）的要求研制成功）的要求研制成功。 n 背景：背景： 19681968年美国通用汽车公司（年美国通用汽车公司（GEGE），为了适应汽车型号），为了适应汽车型号 的不断更新，生产工艺不断变化的需要，实现小批量、多的不断更新，生产工艺不断变化的需要，实现小批

3、量、多 品种生产，希望能有一种新型工业控制器，它能做到尽可品种生产，希望能有一种新型工业控制器，它能做到尽可 能减少重新设计和更换电器控制系统及接线，以降低成本，能减少重新设计和更换电器控制系统及接线，以降低成本， 缩短周期。缩短周期。 Page: Page: 4 4/70/70 n 近年来近年来PLCPLC发展迅速发展迅速 PLCPLC集三电（电控、电仪、电传）为一体、性能价格集三电（电控、电仪、电传）为一体、性能价格 比高、高可靠性的特点，比高、高可靠性的特点，已成为自动化工程的核心设备。已成为自动化工程的核心设备。 PLCPLC成为具备计算机功能的一种通用工业控制装置，其使成为具备计算机

4、功能的一种通用工业控制装置，其使 用量高居首位。用量高居首位。 PLCPLC成为现代工业自动化的三大技术支柱（成为现代工业自动化的三大技术支柱（PLCPLC、机器、机器 人、人、CAD/CAMCAD/CAM）之一。）之一。 Page: Page: 5 5/70/70 n PLCPLC三大流派三大流派 欧洲：欧洲：德国的西门子德国的西门子(SIEMENS)(SIEMENS)、AEGAEG及法国的及法国的TITI公司公司 美国：美国：A-BA-B（Allen-BradlyAllen-Bradly）( (其产品约占美国其产品约占美国PLCPLC市场市场5050的份额。的份额。 ) )、GEGE（Ge

5、neral ElectricGeneral Electric）、莫迪康、莫迪康(MODICON)(MODICON)公司、德州仪器公司、德州仪器 (T1)(T1)公司、公司、 歌德歌德(Gould)(Gould)公司、西屋公司公司、西屋公司 日本：日本：三菱电机（三菱电机（Mitsubishi ElectricMitsubishi Electric）、）、 欧姆龙（欧姆龙（OMRONOMRON）、）、 FUJIFUJI（日本主要发展中小型（日本主要发展中小型PLCPLC，在世界小型在世界小型PLCPLC市场上，日本产市场上，日本产 品约占有品约占有7070的份额。在中国，的份额。在中国，OMRO

6、NOMRON产品的销量居首位。）产品的销量居首位。） 目前国内市场还有目前国内市场还有韩国、台湾韩国、台湾等等PLCPLC产品产品；现在市场上出现了；现在市场上出现了系列系列 化的国产化的国产PLCPLC，其价格相对低廉，性价比较高。，其价格相对低廉，性价比较高。 Page: Page: 6 6/70/70 西门子西门子PLCPLC外形图外形图 S7-200系列系列PLCS7-300系列系列PLC S7-400系列系列PLC Page: Page: 7 7/70/70 Q系列系列PLC FX2N系列系列PLC FX1N系列系列PLC FX1S系列系列PLC Page: Page: 8 8/70

7、/70 欧姆龙欧姆龙PLCPLC外形图外形图 C200H系列系列PLC CPM1A、CPM2A系列系列PLC Page: Page: 9 9/70/70 PLCPLC的国内外状况的国内外状况 19741974年我国开始仿制美国的第二代年我国开始仿制美国的第二代PLCPLC产品，但因元器件产品，但因元器件 质量和技术问题等原因未能推广。直到质量和技术问题等原因未能推广。直到19771977年，我国才研制年，我国才研制 出第一台具有实用价值的出第一台具有实用价值的PLCPLC，并开始批量生产和应用于工业，并开始批量生产和应用于工业 过程的控制。过程的控制。 主要厂家有：主要厂家有：北京和利时，科迪

8、纳，张前苏。洛阳易达，北京和利时，科迪纳，张前苏。洛阳易达， 无锡信捷，南京嘉华，兰州全志，广州科赛恩，中山智达，无锡信捷，南京嘉华，兰州全志，广州科赛恩，中山智达， 恒日等。恒日等。 Page: Page: 1010/70/70 Page: Page: 1111/70/70 （1 1）向高速度、大存储容量方向发展（）向高速度、大存储容量方向发展（CPUCPU处理速度处理速度nSnS级；内级；内 存存2 2M M字节）字节） （2 2）向多品种方向发展和提高可靠性（超大型和超小型）向多品种方向发展和提高可靠性（超大型和超小型） （3 3）产品更加规范化、标准化（硬件、软件兼容的）产品更加规范化

9、、标准化（硬件、软件兼容的PLCPLC） （4 4）分散型、智能型、与现场总线兼容的）分散型、智能型、与现场总线兼容的I I0 0 （5 5）加强联网和通信的能力）加强联网和通信的能力 （6 6）控制的开放和模块化的体系结构）控制的开放和模块化的体系结构OMACOMAC（open Modular open Modular Architecture for ControlArchitecture for Control） PLCPLC的发展趋势的发展趋势 Page: Page: 1212/70/70 通用性强，使用方便通用性强，使用方便 功能强，适应面广功能强，适应面广 可靠性高，抗干扰能力强可

10、靠性高，抗干扰能力强 控制程序可变具有很好的柔性控制程序可变具有很好的柔性 编程方法简单，容易掌握编程方法简单，容易掌握 PLCPLC控制系统的设计、安装、调试和维修工作少控制系统的设计、安装、调试和维修工作少. .极为方极为方 便。控制程序变化方便便。控制程序变化方便. .具有很好的柔性。具有很好的柔性。 体积小、重量轻、功耗低体积小、重量轻、功耗低 四、四、PLCPLC的特点的特点 Page: Page: 1313/70/70 五五、PLCPLC的基本功能的基本功能 1 1 逻辑控制功能逻辑控制功能 2 2 定时控制功能定时控制功能 3 3 计数控制功能计数控制功能 4 4 步进控制功能步

11、进控制功能 5 5 数据处理功能数据处理功能 6 6 回路控制功能回路控制功能 7 7 通讯联网功能通讯联网功能 8 8 监控功能监控功能 9 9 停电记忆功能停电记忆功能 10 10 故障诊断功能故障诊断功能 Page: Page: 1414/70/70 六、六、PLCPLC与其他工业控制系统的比较与其他工业控制系统的比较 PLC与继电器控制系统比较与继电器控制系统比较 继电器控制采用硬接线方式装配而继电器控制采用硬接线方式装配而 成，只能完成既定的功能。成，只能完成既定的功能。 PLC控制只要改变程序并改动少量控制只要改变程序并改动少量 的接线端子，就可适应生产工艺的的接线端子，就可适应生

12、产工艺的 改变。改变。 从适应性、可靠性及设计、安装、从适应性、可靠性及设计、安装、 维护等各方面进行比较。传统的继维护等各方面进行比较。传统的继 电器控制大多数将被电器控制大多数将被PLC所取代。所取代。 PLC与工业计算机比较与工业计算机比较 工业控制机控制要求开发人员具有工业控制机控制要求开发人员具有 较高的计算机专业知识和微机软件较高的计算机专业知识和微机软件 编程的能力。编程的能力。 PLC采用了采用面向控制过程、面采用了采用面向控制过程、面 向问题的向问题的“自然语言自然语言”进行编程，进行编程， 使不熟悉计算机的人也能很快掌握使不熟悉计算机的人也能很快掌握 使用使用 ，便于推广应

13、用。，便于推广应用。 PLC是专为工业现场应用而设计的，是专为工业现场应用而设计的， 具有更高的可靠性。具有更高的可靠性。 在模型复杂、计算量大且较难、实在模型复杂、计算量大且较难、实 时性要求较高的环境中，工业控制时性要求较高的环境中，工业控制 机则更能发挥其专长。机则更能发挥其专长。 Page: Page: 1515/70/70 第二节第二节 PLCPLC基本原理基本原理 2.1 2.1 PLCPLC内部硬件框图及各部分作用内部硬件框图及各部分作用 2.2 2.2 PLCPLC工作过程特点及主要性能指标工作过程特点及主要性能指标 2.42.4 PLCPLC分类分类 Page: Page:

14、1616/70/70 2.1 PLC2.1 PLC内部硬件框图及各部分作用内部硬件框图及各部分作用 2.1.1 PLC2.1.1 PLC的组成的组成 PLCPLC由四部分组成由四部分组成 ：中央处理单元（：中央处理单元（CPUCPU板）、板）、存储部件、输入存储部件、输入 输出（输出（I/OI/O）部件和电源部件）部件和电源部件。 Page: Page: 1717/70/70 PLCPLC的基本组成与一般的微机系统类似：的基本组成与一般的微机系统类似：是一种是一种 特殊计算机特殊计算机 PLCPLC的基本组成的基本组成包括包括两部分两部分 中央处理器（中央处理器（CPUCPU）、存储器、输入）

15、、存储器、输入 接口、输出接口、通信接口、电源等接口、输出接口、通信接口、电源等 系统程序和用户程序系统程序和用户程序 Page: Page: 1818/70/70 2.1.2 PLC2.1.2 PLC内部主要部件功能内部主要部件功能 1. PLC1. PLC中的中的CPUCPU作用及分类作用及分类 CPUCPU的作用：的作用：按系统程序赋予的功能，指挥按系统程序赋予的功能，指挥PLCPLC有条不紊地进有条不紊地进 行工作。归纳起来主要有以下五个方面：行工作。归纳起来主要有以下五个方面： 1 1）接收并存储编程器或其它外设输入的用户程序或数据）接收并存储编程器或其它外设输入的用户程序或数据 2

16、 2）诊断电源、）诊断电源、PLCPLC内部电路故障和编程中的语法错误等内部电路故障和编程中的语法错误等 3 3）接收并存储从输入单元（接口）得到现场输入状态或数据）接收并存储从输入单元（接口）得到现场输入状态或数据 4 4）逐条读取并执行存储器中的用户程序，将运算结果存入存储器）逐条读取并执行存储器中的用户程序，将运算结果存入存储器 5 5）根据运算结果，更新有关标志位和输出内容，通过输出接口实）根据运算结果，更新有关标志位和输出内容，通过输出接口实 现控制、制表打印或数据通讯等功能现控制、制表打印或数据通讯等功能 Page: Page: 1919/70/70 PLCPLC中常采用的中常采用

17、的CPUCPU有三类：有三类： 1) 1) 通用微处理器（如通用微处理器（如Z80Z80、80868086、8028680286等）等） 2) 2) 单片微处理器（如单片微处理器（如80318031、80968096等）等） 3) 3) 位片式微处理器位片式微处理器( (如如AMD29WAMD29W等等) ) 小型小型PLCPLC：大多采用大多采用8 8位通用微处理器和单片微处理器位通用微处理器和单片微处理器； 中型中型PLCPLC：大多采用大多采用1616位通用微处理器或单片微处理器位通用微处理器或单片微处理器； 大型大型PLCPLC：大多采用高速位片式微处理器（大多采用高速位片式微处理器（

18、3232位）位）； 小型小型PLCPLC为单为单CPUCPU系统系统； 中、大型中、大型PLCPLC则则大多为双大多为双CPUCPU或多或多CPUCPU系统系统； 对于双对于双CPUCPU系统，一个为系统，一个为字处理字处理器，一般采用器，一般采用8 8位、位、1616位或位或3232位处位处 理器理器；另一个为；另一个为位处理器，采用由各厂家设计制造的专用芯片。位处理器，采用由各厂家设计制造的专用芯片。 Page: Page: 2020/70/70 u存储器的作用：存储器的作用： PLCPLC中，存储器主要用于中，存储器主要用于系统程序、用户程序、数据系统程序、用户程序、数据 u存储器的类型

19、：存储器的类型： 可读可读/ /写操作的随机存储器写操作的随机存储器RAMRAM 只读存储器只读存储器ROMROM、PROMPROM、EPROMEPROM、E E2 2PROMPROM 2.2.系统程序存贮器系统程序存贮器 Page: Page: 2121/70/70 4. 4. 输入输入/ /输出接口（输出接口（I/OI/O模块）模块） 输入输入/ /输出接口通常也称输出接口通常也称I / O I / O 单元或单元或I / O I / O 模块，是模块，是PLCPLC与工业与工业 生产现场之间的连接通道。生产现场之间的连接通道。 PLCPLC输入接口输入接口-用户设备需用户设备需输入输入P

20、LCPLC的各种控制信号，如的各种控制信号，如限位限位 开关、操作按钮、选择开关、行程开关以及其它一些传感器输出开关、操作按钮、选择开关、行程开关以及其它一些传感器输出 的的开关量或模拟量开关量或模拟量( (要通过模数变换进入机内要通过模数变换进入机内) )等，通过输入接口等，通过输入接口 电路将电路将这些信号这些信号转换成转换成中央处理单元中央处理单元能够能够接收和处理接收和处理的的信号信号，用用 这些这些数据数据作为作为PLCPLC对被对被控制对象进行控制控制对象进行控制的的依据。依据。 PLCPLC输出接口输出接口-路将路将中央处理单元送出中央处理单元送出的的弱电控制信号弱电控制信号转换

21、成转换成 现场需要现场需要的的强电信号输出强电信号输出，以，以驱动电磁阀、接触器、电机驱动电磁阀、接触器、电机等被控等被控 设备的执行元件。设备的执行元件。 Page: Page: 2222/70/70 电平转换功能：电平转换功能：由于由于外部输入设备外部输入设备和和输出设备输出设备所需的所需的信号信号 电平电平是是多种多样的，多种多样的，而而PLCPLC内部内部CPUCPU的的处理的信号处理的信号是是标准电标准电 平信号。平信号。 光电隔离和滤波功能光电隔离和滤波功能，以，以提高提高PLCPLC的的抗干扰能力抗干扰能力，通常还，通常还 有有状态指示状态指示，工作状况直工作状况直观观，便于维护

22、便于维护。 I / O I / O 接口的类型：接口的类型： 开关量输入开关量输入/ /输出接口输出接口 模拟量输入模拟量输入/ /输出接口输出接口 Page: Page: 2323/70/70 输入输入/ /输出（输出（I/OI/O）点数：）点数： 是指是指PLCPLC的的I/OI/O接口接口所能接受所能接受的的输入信号个数输入信号个数 和和输出信号个数输出信号个数的的总和。总和。 是是选择选择PLCPLC的的重要依据之一。重要依据之一。 当当I/OI/O点数不够点数不够时，可通时，可通过过PLCPLC的的I/OI/O扩展接口扩展接口对对系统进行系统进行 扩展。扩展。 Page: Page:

23、 2424/70/70 5.PLC5.PLC编程器及作用编程器及作用 编程器的作用：编程器的作用：是编辑、调试、输入用户程序，也可在是编辑、调试、输入用户程序，也可在 线监控线监控PLCPLC内部状态和参数，与内部状态和参数，与PLCPLC进行人机对话。进行人机对话。 它是开发、应用、维护它是开发、应用、维护PLCPLC不可缺少的设备。不可缺少的设备。 Page: Page: 2525/70/70 6. PLC6. PLC中的电源及作用中的电源及作用 PLCPLC配有配有开关式开关式稳压电源稳压电源，以，以提供内部电路提供内部电路使用。使用。 与与普通电源普通电源相比，相比，PLCPLC电源的

24、电源的稳定性好、抗干扰能力稳定性好、抗干扰能力 强。强。因此，对于因此，对于电网提供电网提供的的电源稳定度要求不高电源稳定度要求不高，一，一 般般允许电源电压允许电源电压在其在其额定值额定值15%15%的的范围内波动。范围内波动。 许多许多PLCPLC还还向外提供直流向外提供直流2424V V稳压电源稳压电源，用于对，用于对外部传外部传 感感 器供电。器供电。 电源的容量。电源的容量。 Page: Page: 2626/70/70 与与打印机打印机连接，可将过程信息、系统参数等输出打印连接，可将过程信息、系统参数等输出打印 与与监视器监视器连接，可将控制过程图像显示出来连接，可将控制过程图像显

25、示出来 与与PLCPLC连接，组成多机系统或连成网络，实现更大规模控制连接，组成多机系统或连成网络，实现更大规模控制 与与计算机计算机连接，组成多级分布式控制系统，控制与管理相结合连接，组成多级分布式控制系统，控制与管理相结合 与与人机界面（触摸屏）人机界面（触摸屏）连接连接 与与智能接口模块智能接口模块连接。连接。智能接口模块智能接口模块是一是一独立独立的计算机系统，它的计算机系统，它 有自己的有自己的CPUCPU、系统程序、存储器以及与、系统程序、存储器以及与PLCPLC系统系统总线相连的接口。总线相连的接口。 PLCPLC的智能接口模块种类很多的智能接口模块种类很多，如：，如：高速计数模

26、块、闭环控制模块、高速计数模块、闭环控制模块、 运动控制模块、中断控制模块运动控制模块、中断控制模块等。等。 与与编程器编程器连接连接 Page: Page: 2727/70/70 编编 程程 器器 编程器是编程器是PLCPLC最常用的外设，也是最常用的外设，也是 PLCPLC中中唯一不唯一不需要需要通过功能模块通过功能模块而而直直 接与总线相联接接与总线相联接的的外设。外设。 它通过它通过主机上主机上的的编程器接口直接编程器接口直接 与主机相连。与主机相连。 编程器编程器上有上有一个方式选择开关，一个方式选择开关， 用于用于控制控制PLCPLC主机主机的的工作方式。工作方式。 Page: P

27、age: 2828/70/70 掌上电脑编程器掌上电脑编程器 可编程终端可编程终端 Page: Page: 2929/70/70 8 8、其它功能模块功能模块、其它功能模块功能模块 模拟量输入模块（即模拟量输入模块（即A/DA/D模块）模拟量模块）模拟量数字量数字量 模拟量输出模块（即模拟量输出模块（即D/AD/A模块）数字量模块）数字量模拟量模拟量 温度传感器模块温度传感器模块 温度温度模拟量模拟量数字量数字量 高速计数模块高速计数模块 高频脉冲信号高频脉冲信号 PIDPID模块（比例、积分、微分）模块（比例、积分、微分） 远程远程I/OI/O模块模块 扩展扩展I/OI/O点的距离点的距离

28、通讯模块通讯模块 与其它与其它PLCPLC、微机、互连网通讯、微机、互连网通讯 Page: Page: 3030/70/70 u系统程序系统程序: : 系统程序，系统程序，完成完成系统诊断、命令解释、功能子程序调系统诊断、命令解释、功能子程序调 用、管理、逻辑运算、通信及各种参数设定用、管理、逻辑运算、通信及各种参数设定等功能。等功能。 系统程序，系统程序，由由PLCPLC的制造厂家编写的，在的制造厂家编写的，在PLCPLC使用过程使用过程 中不会变动，中不会变动，它和它和PLCPLC的硬件组成有关的硬件组成有关，它关系到，它关系到PLCPLC的性的性 能。能。 系统程序，系统程序，由由制造厂

29、家直接固化在只读存储器制造厂家直接固化在只读存储器ROMROM、 PROMPROM或或EPROMEPROM中，中，用户不能访问和修改。用户不能访问和修改。 2.1.4 PLC2.1.4 PLC的软件系统的软件系统 1 1 系统程序；系统程序；2 2 用户程序；用户程序；3 3 编程语言编程语言 Page: Page: 3131/70/70 用户程序用户程序: : 用户程序用户程序是用户根据是用户根据控制对象生产工艺控制对象生产工艺及及控制的要求控制的要求而而编制编制 的应用程序的应用程序。它是由。它是由PLCPLC控制对象控制对象的的要求而定的。要求而定的。 为为便于读出、检查和修改便于读出、

30、检查和修改，用，用户程序户程序一般一般存于存于CMOSCMOS静态静态RAMRAM 中中，用，用锂电池锂电池作为作为后备电源后备电源，以，以保证掉电保证掉电时时不会丢失信息。不会丢失信息。 为为防止干扰对防止干扰对RAMRAM中中程序程序的的破坏破坏，当，当用户程序用户程序经过经过运行正常运行正常， 不需要改变，不需要改变，可将其固化在可将其固化在EPROMEPROM中。中。 现在有许多现在有许多PLCPLC直接采用直接采用EEPROMEEPROM作为作为用户存储器。用户存储器。 Page: Page: 3232/70/70 PLCPLC的编程语言的编程语言 在在PLCPLC系统结构不断发展系

31、统结构不断发展的同时，的同时，PLCPLC的编程语言的编程语言也也越来越丰越来越丰 富富，功能也不断提高。功能也不断提高。 程序的表达方式基本有四种：程序的表达方式基本有四种：梯形图（梯形图（Ladder diagram） 、 指令表指令表（STLSTatement List）、逻辑功能块、逻辑功能块（FBD Function Block Diagram）和高级语言。和高级语言。梯形图是当前使用最广泛梯形图是当前使用最广泛 的一种编程方法。的一种编程方法。 除了的除了的梯形图语言外梯形图语言外，为了，为了适应各种控制要求适应各种控制要求，出现了，出现了面向面向 顺序控制顺序控制的的步进编程语言

32、步进编程语言、面向过程控制面向过程控制的的流程图语言流程图语言、与计、与计 算机兼容的算机兼容的高级语言（高级语言（BASICBASIC、C C语言等）语言等）等。等。 多种编程语言多种编程语言的的并存、互补与发展并存、互补与发展是是PLCPLC进步的一种趋势。进步的一种趋势。 Page: Page: 3333/70/70 1. 1. 梯形图编程语言梯形图编程语言 两种梯形图的继电器符号图对照两种梯形图的继电器符号图对照 梯形图梯形图（Ladder diagram）编程语言编程语言是一种是一种图形语言图形语言 , ,类似于类似于继继 电器控制线路图电器控制线路图的的一种编程语言一种编程语言，它

33、，它面向面向控制过程，控制过程，直观易懂直观易懂， 是是PLCPLC编程语言中应用编程语言中应用最多的一种语言。最多的一种语言。 物理继电器物理继电器 PLC继电器继电器 常开常开 常闭常闭 触 触 点点 线线 圈圈 Page: Page: 3434/70/70 (1)(1)名词解释名词解释软继电器软继电器 PCPC的继电器的继电器不是不是物理物理的的电器电器，它是，它是PCPC内部的内部的寄存器位寄存器位，因，因 为它具有与物理继电器为它具有与物理继电器相似的功能相似的功能，常称之为，常称之为“软继电器软继电器”。 PLCPLC每一个继电器每一个继电器都对应着内部的都对应着内部的一个寄存器位

34、一个寄存器位，该位为，该位为 “1”1”态态时，相当于时，相当于继电器接通继电器接通；为为“0”0”态时态时，则相当于，则相当于继继 电器断开。电器断开。 常闭触点线圈常开触点 说明：说明： Page: Page: 3535/70/70 00000 01000 01000 PLC控制控制 00001 SB2 KM KM 继电器继电器 控控 制制 SB1线圈线圈 线圈线圈 常开触点常开触点常开触点常开触点 常闭触点常闭触点常闭触点常闭触点 (2)(2)两种控制的梯形图比较两种控制的梯形图比较 Page: Page: 3636/70/70 物理继电器物理继电器 继电器需硬接线连接继电器需硬接线连接

35、触点个数有限触点个数有限 PLCPLC继电器继电器 继电器用程序软连接继电器用程序软连接触点个数无限触点个数无限 继电器的接线改变继电器的接线改变控制功能改变控制功能改变 PLCPLC的用户程序改变的用户程序改变 控制功能改变控制功能改变 ( (3 3) ) 两种控制中继电器的区别两种控制中继电器的区别 Page: Page: 3737/70/70 用用PLCPLC控制控制外部接线不变，改变用户程序。外部接线不变，改变用户程序。 用继电器控制用继电器控制要改变控制电路的实际接线。要改变控制电路的实际接线。 KM Q FU KR M 3 SB1SB2 KM KH KM 1.1.继电器控制接线继电

36、器控制接线 2.PLC2.PLC控制外部接线控制外部接线 输入设输入设 备备 PLC SB1 SB2 KR KM 输出设输出设 备备 欲改变控制功能：欲改变控制功能： 主电路主电路 相同相同 例如例如 Page: Page: 3838/70/70 2 2、语句表编程语言、语句表编程语言 用助记符表示指令的功能用助记符表示指令的功能 多条指令语句的组合构成了语句表多条指令语句的组合构成了语句表 程序程序 指令语句是指令语句是PLCPLC用户程序的基础元素用户程序的基础元素 LD 00000； 表示逻辑操表示逻辑操作开始作开始 OR 01000 ； 表示常开触点表示常开触点01000与前面的触与前

37、面的触 点并联点并联 AND NOT 00001； 表示常闭触点表示常闭触点00001与前面与前面 的触点串联的触点串联 OUT 01000；表示前面的逻辑运算结果输出给表示前面的逻辑运算结果输出给 01000 END ; 表示程序结束表示程序结束 梯形图程序梯形图程序 语句表程序语句表程序 00000 01000 0100000001 END Page: Page: 3939/70/70 FX2N系列可编程序控制器的基本指令（语句表） FX2N系列系列PLC有有基本指令基本指令27条；步进梯形指令条；步进梯形指令2条；应用指令条；应用指令128种，种，298条条。 本节介绍其基本顺控指令本节

38、介绍其基本顺控指令。 LD、LDI、OUT指令指令 助 记 符 ， 名 称功 能 回 路 表 示 和 可 用 软 元 件程 序 步 X ,Y ,M ,S,T ,C X ,Y ,M ,S,T ,C 1 1 线 圈 驱 动 Y ,M ,S,T ,C L D 取 L D I 取 反 O U T 输 出 常 闭 触 点 逻 辑 运 算 开 始 常 开 触 点 逻 辑 运 算 开 始 Y，M： 1 S， 特 殊M：2 T ： 3 C ： 35 LD、LDI指令分别指令分别 用于将常开、常闭触用于将常开、常闭触 点连接到母线上点连接到母线上.OUT 指令是对输出继电器、指令是对输出继电器、 辅助继电器、状

39、态器、辅助继电器、状态器、 定时器、计数器的线定时器、计数器的线 圈驱动指令。圈驱动指令。 LD、LDI、 OUT指令的使用指令的使用 Page: Page: 4040/70/70 AND、ANI指令指令 助 记 符 ， 名 称功 能 回 路 表 示 和 可 用 软 元 件程 序 步 X ,Y ,M ,S ,T ,C X ,Y ,M ,S ,T ,C 1 1 A N D 与 A N I 与 非 常 开 触 点 串 联 连 接 常 闭 触 点 串 联 连 接 AND、ANI指令分指令分 别用于单个常开、别用于单个常开、 常闭触点的串联，常闭触点的串联， 串联触点的数量不串联触点的数量不 受限制，

40、该指令可受限制，该指令可 以连续多次使用。以连续多次使用。 AND、ANI指令指令 的应用的应用 Page: Page: 4141/70/70 OR、ORI指令指令 OR、ORI指令分别用指令分别用 于单个常开、常闭触点于单个常开、常闭触点 的并联，并联触点的数的并联，并联触点的数 量不受限制，该指令可量不受限制，该指令可 以连续多次使用。以连续多次使用。 功 能回 路 表 示 和 可 用 软 元 件程 序 步 X ,Y ,M ,S ,T ,C X ,Y ,M ,S ,T ,C 1 1 助 记 符 ， 名 称 O R 或 O R I 或 非 常 开 触 点 并 联 连 接 常 闭 触 点 并

41、联 连 接 OR、ORI指令的指令的 应用应用 Page: Page: 4242/70/70 ORB、ANB指令指令 助记符，名称功能 回路表示和可用软元件程序步 软元件： 无 1 1 软元件： 无 O R B 回路块或 A N B 回路块与 串联回路块并联连接 并联回路块串联连接 若有若有多个串联回多个串联回 路块按顺序与前面路块按顺序与前面 的回路并联时的回路并联时，对，对 每个回路块使用每个回路块使用 ORB指令，则对并指令，则对并 联的回路个数没有联的回路个数没有 限制。限制。 若若成批使用成批使用ORB 指令并联连接多个指令并联连接多个 串联回路块时，串联回路块时，由由 于于LD、L

42、DI指令的指令的 重复次数限制在重复次数限制在8次次 以下，因此这种情以下，因此这种情 况下并联的回路个况下并联的回路个 数限制在数限制在8个以下。个以下。 ORB指令的应用指令的应用 Page: Page: 4343/70/70 （3 3）顺序功能图）顺序功能图 顺序功能图常用来编制顺序顺序功能图常用来编制顺序 控制程序，它包括控制程序，它包括步、动作、转步、动作、转 换换三个要素。顺序功能图法可以三个要素。顺序功能图法可以 将一个复杂的控制过程分解为一将一个复杂的控制过程分解为一 些小的工作状态。对于这些小状些小的工作状态。对于这些小状 态的功能依次处理后再把这些小态的功能依次处理后再把这

43、些小 状态依一定顺序控制要求连接成状态依一定顺序控制要求连接成 组合整体的控制程序。组合整体的控制程序。 步步1 1 步步2 2 步步3 3 动作动作1 1 动作动作2 2 转换转换1 1 转换转换2 2 图图 顺序功能图顺序功能图 Page: Page: 4444/70/70 OR AND SR S1 Q1 R I1 I2 I3 I4 I5 Q1 功能块图功能块图 （4 4）功能块图）功能块图 功能块图是一种类似于功能块图是一种类似于数字逻辑电路数字逻辑电路的编程语言，用类似的编程语言，用类似与门、与门、 或门或门的方框来表示逻辑运算关系，方块左侧为逻辑运算的输入变量，的方框来表示逻辑运算关

44、系，方块左侧为逻辑运算的输入变量， 右侧为输出变量，输入端、输出端的小圆点表示右侧为输出变量，输入端、输出端的小圆点表示“非非”运算，信号运算，信号 自左向右流动。自左向右流动。 类似于电路一样，方框被类似于电路一样，方框被“导线导线”连接在一起。连接在一起。 Page: Page: 4545/70/70 PLC基本指令编程举例 振荡电路振荡电路 当输入当输入X000X000接通时，输接通时，输 出出Y000Y000闪烁，接通与断开闪烁，接通与断开 交替运行，接通时间为交替运行，接通时间为1s1s 由定时器由定时器T0T0设定，断开时设定，断开时 间为间为2s2s由定时器由定时器T1T1设定设

45、定。 保持电路保持电路 当当X000接通一下接通一下，辅助继电器，辅助继电器 M500接通并保持，接通并保持，Y000有输出。有输出。 停电后再通电停电后再通电，Y000仍有输出，仍有输出， 只有只有X001接通，其常闭触点断开，接通，其常闭触点断开， 才能使才能使M500自保持清除，使自保持清除，使Y000 无输出。无输出。 Page: Page: 4646/70/70 2.2 2.2 可编程控制器工作过程特点及主要性能指标可编程控制器工作过程特点及主要性能指标 当当PLCPLC运行时，需要进行众多的操作运行时，需要进行众多的操作，而PLCPLC的的CPUCPU不可不可 能同时能同时去执行多

46、个操作，去执行多个操作， 每一刻每一刻只能只能执行一个操作。执行一个操作。 解决的办法：解决的办法：采用采用分时操作分时操作原理原理 扫描工作方式：扫描工作方式：由于由于CPUCPU的的运算处理速度运算处理速度很快，所以很快，所以从从 宏观上宏观上来看，来看，PLCPLC外部出现外部出现的的结果似乎结果似乎是是同时完成的同时完成的， 这种这种分时操作分时操作的方法称为的方法称为 2.2.1 2.2.1 循环扫描工作方式循环扫描工作方式 Page: Page: 4747/70/70 PLCPLC采用采用“顺序扫描、不断循环顺序扫描、不断循环”工作方式，这个过程可分工作方式，这个过程可分 输入采样

47、，程序执行、输出刷新三个阶段输入采样，程序执行、输出刷新三个阶段，整个过程扫描整个过程扫描并并执执 行一次所需行一次所需的的时间时间称为称为扫描周期。扫描周期。 Page: Page: 4848/70/70 2.2.2 PLC2.2.2 PLC的工作过程分的工作过程分自诊断、与编程器或计算机等通信、自诊断、与编程器或计算机等通信、 输入采样、程序执行和输出刷新输入采样、程序执行和输出刷新五个阶段。五个阶段。 Page: Page: 4949/70/70 00002 01000 0000 1 00002 01000 2.2.22.2.2 PLC PLC扫描工作各环节的功能扫描工作各环节的功能 P

48、LCPLC上电后，首先检查硬件是否正常。上电后，首先检查硬件是否正常。 按自上而下的顺序，逐条读用户程序并执行。按自上而下的顺序，逐条读用户程序并执行。 对输入的数据进行处理，对输入的数据进行处理， 将结果存入元件映象寄存器。将结果存入元件映象寄存器。 计算扫描周期。计算扫描周期。 若正常，则进行下一步；若不正常，则报警并作处理。若正常，则进行下一步；若不正常，则报警并作处理。 母线母线 Page: Page: 5050/70/70 I/OI/O刷新阶段刷新阶段 外设端口服务外设端口服务 读输入点的状态并写入输入映像寄存器。读输入点的状态并写入输入映像寄存器。 将元件映像寄存器的状态经输出锁存

49、器、输出电路送到输出点。将元件映像寄存器的状态经输出锁存器、输出电路送到输出点。 访问外设端口连接的外部设备。访问外设端口连接的外部设备。 Page: Page: 5151/70/70 读读 读读 读读 写写 写写 执行用户程序执行用户程序 I/O刷新刷新 I/O刷新刷新 I/O刷新刷新 I/O刷新刷新 01001 01000 00000 00001 01000 输输 入入 端端 子子 输输 入入 电电 路路 用户输入设备用户输入设备 输入映像寄存器输入映像寄存器 输输 出出 电电 路路 输输 出出 端端 子子 元件映像寄存器元件映像寄存器 输出锁存器输出锁存器 用户输出设备 用户输出设备 从

50、输入端子到输出端子的信号传递过程从输入端子到输出端子的信号传递过程 (3)PC(3)PC的循环扫描工作过程（信号传递过程）的循环扫描工作过程（信号传递过程） Page: Page: 5252/70/70 v输入继电器（输入继电器（X）（西门子用）（西门子用I）类似于按钮）类似于按钮 在在PLCPLC内部，与输入端子相连的输入继电器是光电隔离的电子继内部，与输入端子相连的输入继电器是光电隔离的电子继 电器，采用电器，采用八进制八进制编号，用无数个常开和常闭触点。编号，用无数个常开和常闭触点。 输入继电器不能用程序驱动输入继电器不能用程序驱动。 三菱三菱PLC 软元件（逻辑元件）软元件（逻辑元件）

51、 Y0 COM X0X0 COM1 Y0 X0X1 Y0 Y0 Y0 X0 X0 常开触点常开触点 常闭触点常闭触点输入信号输入信号 输入端子输入端子 梯形图梯形图 电源电源 公共端公共端 输入继电器输入继电器 输出继电器输出继电器 公共端公共端 输出端子输出端子 输出负载输出负载 Y0 COM X0X0 COM1 Y0 X0X1 Y0 Y0 Y0 X0 X0 常开触点常开触点 常闭触点常闭触点输入信号输入信号 输入端子输入端子 梯形图梯形图 电源电源 公共端公共端 输入继电器输入继电器 输出继电器输出继电器 公共端公共端 输出端子输出端子 输出负载输出负载 Page: Page: 5353/

52、70/70 v输出继电器（输出继电器（Y）（西门子用）（西门子用Q）类似于）类似于 线圈线圈 输出继电器采用输出继电器采用八进制八进制编号，有内部触点和外编号，有内部触点和外 部输出触点（部输出触点（继电器触点、继电器触点、双向可控硅、晶体双向可控硅、晶体 管管等输出元件）之分，由程序驱动。等输出元件）之分，由程序驱动。 在在PLCPLC内部，外部输出触点与输出端子相连，向内部，外部输出触点与输出端子相连，向 外部负载输出信号，且一个输出继电器只有一外部负载输出信号，且一个输出继电器只有一 个常开型外部输出触点。个常开型外部输出触点。 输出继电器有无数个内部常开和常闭触点，编输出继电器有无数个

53、内部常开和常闭触点，编 程时可随意使用。程时可随意使用。 Page: Page: 5454/70/70 v辅助继电器（辅助继电器（M）（类似于中间继电器）（类似于中间继电器） 由内部软元件的触点驱动由内部软元件的触点驱动, ,常开和常闭触点使用常开和常闭触点使用 次数不限，但不能直接驱动外部负载次数不限，但不能直接驱动外部负载, ,采用采用十进十进 制制编号。编号。 1.1.通用辅助继电器通用辅助继电器M0M0M499M499（500500点）点） 2.2.掉电保持辅助继电器掉电保持辅助继电器M500M500M1023M1023（524524点）点） 3.3.特殊辅助继电器特殊辅助继电器M80

54、00M8000M8255M8255（256256点）点） 只能利用其触点的特殊辅助继电器只能利用其触点的特殊辅助继电器 可驱动线圈的特殊辅助继电器可驱动线圈的特殊辅助继电器 1.通用辅助继电器与2.掉电保持用辅助继电器的 比例，可通过外设设定参数进行调整。 Page: Page: 5555/70/70 &只能利用其触点的特殊辅助继电器只能利用其触点的特殊辅助继电器 1M8000M8000：运行监控用，：运行监控用，PLCPLC运行时运行时M8000M8000接通。接通。 1M8002M8002：仅在运行开始瞬间接通的初始脉冲特殊辅助继：仅在运行开始瞬间接通的初始脉冲特殊辅助继 电器。电器。 1M8012M8012：产生：产生100ms100ms时钟脉冲的特殊辅助继电器。时钟脉冲的特殊辅助继电器。 &可驱动线圈的特殊辅助继电器可驱动线圈的特殊辅助继电器 1M8030M8030：锂电池电压指示灯特殊继电器。：锂电池电压指示灯特殊继电器。 1M8033M8033：PLCPLC停止时输出保持特殊辅助继电器。停止时输出保持特殊辅助继电器。 1M8034M8034：止全部输出特殊辅助继电器。：止全部输出特殊辅助继电器。 1M8039M8039：时扫描特殊辅助继电器。：时扫描特殊辅助继电器。 Page: Page: 5656/70/70 v定时器（定时器（T）类似时间继电器）类