材料成型设备第三章2 可编程控制器及其应ppt课件

1、第三章第三章 可编程控制器控制部分可编程控制器控制部分 l可编程控制器根底知识可编程控制器根底知识lS7-200S7-200的的PLCPLC的编程根底的编程根底 lPLCPLC程序设计方法程序设计方法 lPLCPLC控制系统的运用设计控制系统的运用设计 lPLCPLC运用实例运用实例 3.1.1 3.1.1 什么是什么是PLC ?PLC ?PLC 是一种专门用于工业控制的计算机。是一种专门用于工业控制的计算机。 早期的早期的PLC是用来替代继电器、接触器控制的。是用来替代继电器、接触器控制的。它主要它主要 用于顺序控制，只能实现逻辑运算。因此，用于顺序控制，只能实现逻辑运算。因此，被称为可编程

2、逻辑控制器被称为可编程逻辑控制器Programmable logic controller，略写，略写 PLC ) 随着电子技术、计算机技术的迅速开展，可编程随着电子技术、计算机技术的迅速开展，可编程控制器的功能已远远超出了顺序控制的范围。被称控制器的功能已远远超出了顺序控制的范围。被称为可编程控制器为可编程控制器Programmable controller，略写，略写PC)。为区别于。为区别于Personal Computer (PC)，故沿用，故沿用PLC 这个略写。这个略写。3.1 概述概述 可编程控制器可编程控制器(PLC)(PLC)是以中央处置器为中心，综合是以中央处置器为中心，综

3、合了计算机和自动控制等先进技术开展起来的一种工业了计算机和自动控制等先进技术开展起来的一种工业控制器。专门用于工业现场的自动控制安装。控制器。专门用于工业现场的自动控制安装。 PLC PLC 具有可靠性高、功能完善、组合灵敏、编程具有可靠性高、功能完善、组合灵敏、编程简单以及功耗低、体积小等优点。但它存储容量小，简单以及功耗低、体积小等优点。但它存储容量小，价钱高。价钱高。 本章只为初学者提供本章只为初学者提供 PLC PLC 根底知识根底知识, ,重点是简单重点是简单程序编制，重在运用。程序编制，重在运用。 继电接触控制系统在消费中得到广泛运用。但由继电接触控制系统在消费中得到广泛运用。但由

4、于它的机械触点多、接线复杂、可靠性低、功耗高、于它的机械触点多、接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性差，因此已不能满足现代化消费过程复杂多变通用性差，因此已不能满足现代化消费过程复杂多变的控制要求。的控制要求。 PLC的类型种类繁多，功能和指令系统也不尽的类型种类繁多，功能和指令系统也不尽一样虽然多种多样，但其构造和任务方式那么大同一样虽然多种多样，但其构造和任务方式那么大同小异，普通由主机、输入小异，普通由主机、输入/输出接口、电源、编程器、输出接口、电源、编程器、扩展接口和外部设备接口等几个主要部分构成。扩展接口和外部设备接口等几个主要部分构成。可编程控制器的构造及各部分的作用可编程控制器的

5、构造及各部分的作用 PLC 可看作一个系统，外部的各种开关信号可看作一个系统，外部的各种开关信号或模拟信号均为输入量，它们经输入接口存放到或模拟信号均为输入量，它们经输入接口存放到 PLC 内部的数据存储器中，而后按用户程序要求进内部的数据存储器中，而后按用户程序要求进展逻辑运算和数据处置，最后以输出变量的方式送展逻辑运算和数据处置，最后以输出变量的方式送到输出接口，从而控制输出设备。到输出接口，从而控制输出设备。中中央央处处理理单单元元存存储储器器数数据据存存储储器器输输出出接接口口地址总线地址总线 控制总线控制总线数据总线数据总线编程编程单元单元照明照明电磁安装电磁安装执行机构执行机构。电

6、源电源地址总线地址总线控制总线控制总线输输入入接接口口模拟量输入模拟量输入行程开关行程开关继电器接点继电器接点各种开关各种开关3.1.2 3.1.2 构造及任务原理构造及任务原理1.PLC1.PLC构造表示图构造表示图 PLC 硬件系统构造图硬件系统构造图电电 源源I/O扩扩展展单单元元输入设备输入设备输出设备输出设备输输出出接接口口外外部部设设备备接接口口输输入入接接口口I/O扩扩展展接接口口主机主机PLC编程器编程器打印机打印机磁带机磁带机计算机计算机扫描仪扫描仪CPU存储器存储器用户用户程序程序系统系统程序程序数数据据按钮按钮行程行程开关开关触点触点电磁阀电磁阀电磁电磁线圈线圈指示灯指示

7、灯外部设备接口存储器系统程序用户程序数据输入模块I/O扩展接口输出模块CPU电源编程器打印机计算机盒式磁带机条码扫描仪I/O扩展单元按钮触点行程开关输入设备输出设备指示灯电磁线圈电磁阀CPU POWERPCFP1-C16小型机：小型机：中、大型机：中、大型机：PLC （a）线圈符号 （b）常闭触点符号 （c）常开触点符号PLC可看成是由普通继电器、定时器、计数器等组合而成的可看成是由普通继电器、定时器、计数器等组合而成的电气控制系统。留意，电气控制系统。留意，PLC内部的继电器实践上是指存储器内部的继电器实践上是指存储器中的存储单元，称为软继电器。当输入到存储单元的逻辑形中的存储单元，称为软继

8、电器。当输入到存储单元的逻辑形状为状为1时，那么表示相应继电器的线圈通电，其常开触点闭合，时，那么表示相应继电器的线圈通电，其常开触点闭合，常闭触点断开；而当输入到存储单元的逻辑形状为常闭触点断开；而当输入到存储单元的逻辑形状为0时，那么时，那么表示相应继电器的线圈断电，其常开触点断开，常闭触点闭表示相应继电器的线圈断电，其常开触点断开，常闭触点闭合。所以这些软继电器体积小、功耗低、无触点、速度快、合。所以这些软继电器体积小、功耗低、无触点、速度快、寿命长，并且具有无限多的常开、常闭触点供程序运用。寿命长，并且具有无限多的常开、常闭触点供程序运用。X400SB1COM输入部分X401X400X

9、401Y430Y430Y430电源KM输入继电器内部触点输出继电器输出端输入端输出部分内部控制电路SB2X402外部触点直接起动控制电路采用直接起动控制电路采用PLC控制，其外部接线及内部等效电控制，其外部接线及内部等效电路如下图。可将路如下图。可将PLC分成分成3部分：输入部分、内部控制电路和部分：输入部分、内部控制电路和输出部分。输出部分。可编程控制器原理1. 主机主机 CPU是是PLC的中心，主要用来运转用户程序，的中心，主要用来运转用户程序，监控输入监控输入/输出接口形状。输出接口形状。 主机部分包括中央处置器主机部分包括中央处置器CPU、系统程序、系统程序存储器和用户程序及数据存储器

10、存储器和用户程序及数据存储器PLC 内部存储器内部存储器系统程序存储器系统程序存储器用户程序及数据存储器用户程序及数据存储器 系统程序存储器：主要存放系统管理和监控程序系统程序存储器：主要存放系统管理和监控程序及对用户程序作编译处置的程序。系统程序已由厂家及对用户程序作编译处置的程序。系统程序已由厂家固定，用户不能更改。固定，用户不能更改。 用户程序及数据存储器：主要存放用户编制的运用户程序及数据存储器：主要存放用户编制的运用程序及各种暂存数据、中间结果。用程序及各种暂存数据、中间结果。2. 输入输入/输出输出(I/O)接口接口 输入接口用于接纳输入设备输入接口用于接纳输入设备(如：按钮、行程

11、开如：按钮、行程开关、传感器等的控制信号。关、传感器等的控制信号。 输出接口用于将经主机处置过的结果经过输出输出接口用于将经主机处置过的结果经过输出电路去驱动输出设备电路去驱动输出设备(如如: 接触器、电磁阀、指示灯接触器、电磁阀、指示灯等等)。3. 电源电源 PLC电源指为电源指为CPU、存储器、存储器、I/O接口等内部电接口等内部电子电路任务所配置的直流开关稳压电源子电路任务所配置的直流开关稳压电源 I/O接口是接口是 PLC 与输入与输入/输出设备联接的部件。输出设备联接的部件。I/O接口普通采用光电耦合电路接口普通采用光电耦合电路,以减少电磁干扰。以减少电磁干扰。 4. 编程器编程器

12、编程器是编程器是 PLC PLC 重要的外部设备，用于手持编程。重要的外部设备，用于手持编程。利用编程器可输入、检查、修正、调试用户程序或在线监视利用编程器可输入、检查、修正、调试用户程序或在线监视PLCPLC任务情况。除手持编程器外，目前，运用较多的是利用通任务情况。除手持编程器外，目前，运用较多的是利用通讯电缆将讯电缆将PLCPLC和计算机联接，并利用公用的工具软件进展编程和计算机联接，并利用公用的工具软件进展编程或监控。或监控。6. 外部设备接口外部设备接口 I/O扩展接口用于将扩展外部输入扩展接口用于将扩展外部输入/输出端子数输出端子数扩展单元与根本单元扩展单元与根本单元(即主机即主机

13、)联接在一同。联接在一同。5. 输入输出扩展接口输入输出扩展接口 此接口可将编程器、打印机、条形码扫描仪等外此接口可将编程器、打印机、条形码扫描仪等外部设备与主机相连。部设备与主机相连。3.1.3 可编程控制器的任务方式可编程控制器的任务方式 PLC 采用采用“顺序扫描、不断循环的方式进展任顺序扫描、不断循环的方式进展任务。其任务过程分为输入采样、程序执行和输出刷新务。其任务过程分为输入采样、程序执行和输出刷新 三个阶段，并进展周期循环。三个阶段，并进展周期循环。输入端子输入端子输入锁存器输入锁存器输入形状存放器输入形状存放器输出锁存器输出锁存器输出形状存放器输出形状存放器输出端子输出端子程序

14、执行程序执行读读读读写写输入采样输入采样程序执行程序执行输出刷新输出刷新一个扫描周期一个扫描周期一条指令所需时间普通不超越一条指令所需时间普通不超越 100 ms 100 ms。 PLC在输入采样阶段，以扫描方式顺序读入在输入采样阶段，以扫描方式顺序读入一切输入端的通一切输入端的通/断形状或输入数据，并将此形状断形状或输入数据，并将此形状存入输入形状存放器，即输入刷新。接着转入程存入输入形状存放器，即输入刷新。接着转入程序执行阶段。在程序执行期间，即使输入形状发序执行阶段。在程序执行期间，即使输入形状发生变化，输入形状存放器的内容也不会改动，只生变化，输入形状存放器的内容也不会改动，只需在下一

15、个扫描周期的输入处置阶段才干被读入。需在下一个扫描周期的输入处置阶段才干被读入。 PLC在执行阶段，按先左后右，先上后下的步在执行阶段，按先左后右，先上后下的步序，执行程序指令。其过程如下：从输入形状存放序，执行程序指令。其过程如下：从输入形状存放器和其它元件形状存放器中读出有关元件的通器和其它元件形状存放器中读出有关元件的通/断形断形状，并根据用户程序进展逻辑运算，运算结果再存状，并根据用户程序进展逻辑运算，运算结果再存入有关的形状存放器中。入有关的形状存放器中。 在一切指令执行终了后，将各物理继电器对应在一切指令执行终了后，将各物理继电器对应的输出形状存放器的通的输出形状存放器的通/断形状

16、，在输出刷新阶段转断形状，在输出刷新阶段转存到输出存放器，去控制各物理继电器的通存到输出存放器，去控制各物理继电器的通/断，这断，这才是才是PLC的实践输出。的实践输出。 由由PLC的任务过程可见，的任务过程可见， 在在PLC的程序执行阶的程序执行阶段，即使输入发生了变化，输入形状存放器的内容段，即使输入发生了变化，输入形状存放器的内容也不会立刻改动，要等到下一个周期输入处置阶段也不会立刻改动，要等到下一个周期输入处置阶段才干改动。暂存在输出形状存放器中的输出信号，才干改动。暂存在输出形状存放器中的输出信号，等到一个循环周期终了，等到一个循环周期终了，CPU集中将这些输出信号集中将这些输出信号

17、全部输出给输出锁存器，这才成为实践的全部输出给输出锁存器，这才成为实践的CPU输出。输出。因此全部输入、输出形状的改动就需求一个扫描周因此全部输入、输出形状的改动就需求一个扫描周期，换言之，输入、输出的形状坚持一个扫描周期。期，换言之，输入、输出的形状坚持一个扫描周期。 用来衡量用来衡量PLC所能存储用户程序的多少。在所能存储用户程序的多少。在 PLC 中，程序指令按中，程序指令按“步存储步存储, 一一 “步占用一个步占用一个地址单元地址单元,一条指令有的往往不止一一条指令有的往往不止一“步。一个地步。一个地址单元普通占两个字节。址单元普通占两个字节。 指扫描指扫描1000步用户程序所需的时间

18、，以步用户程序所需的时间，以ms/千步千步为单位。有时也用扫描一步指令的时间计为单位。有时也用扫描一步指令的时间计,如如 s/步。步。4. 指令系统条数指令系统条数 PLC PLC 具有根本指令和高级指令，指令的种类和数具有根本指令和高级指令，指令的种类和数量越多，其软件功能越强。量越多，其软件功能越强。5. 编程元件的种类和数量编程元件的种类和数量 编程元件是指输入继电器、输出继电器、辅助继编程元件是指输入继电器、输出继电器、辅助继电器、定时器、计数器、通用电器、定时器、计数器、通用“字存放器、数据寄字存放器、数据寄存器及特殊功能继电器等，其种类和数量的多少是衡存器及特殊功能继电器等，其种类

19、和数量的多少是衡量量 PLC PLC 硬件功能强弱的一个目的。硬件功能强弱的一个目的。 PLC PLC 内部内部“继电器是存储继电器是存储 器的存储单元。器的存储单元。当写入该单元逻辑形状为当写入该单元逻辑形状为“1“1时，那么表示相应继时，那么表示相应继电器的线圈接通，其动合触点闭合，动断触点断开。电器的线圈接通，其动合触点闭合，动断触点断开。所以所以 PLC PLC 内部这些继电器称为内部这些继电器称为“软继电器。软继电器。PLCPLC自动控制电路图自动控制电路图 PLC的输出端：PLC向外部负载发出控制命令的窗口。 可编程控制器逻辑指令运用实例可编程控制器逻辑指令运用实例3.2 根本概念

20、和编程言语简介根本概念和编程言语简介PLC的内存除存放用户和系统的程序外，还有四个区：的内存除存放用户和系统的程序外，还有四个区： I/O区：可直接与外部输入、输出端子传送信息区：可直接与外部输入、输出端子传送信息 内部辅助存放器区：存放中间变量内部辅助存放器区：存放中间变量 数据区：存放中间结果数据区：存放中间结果 公用存放器区：定时时钟、标志、系统内部的命令公用存放器区：定时时钟、标志、系统内部的命令3. 2. 1 存放器和接点的概念存放器和接点的概念用户在对这四个区进展操作时，可以以存放器用户在对这四个区进展操作时，可以以存放器和和/或接点的方式进展。或接点的方式进展。以以I/O区为例：

21、存放器是一个区为例：存放器是一个16位二进制单元，位二进制单元，16位中的每一位是一个接点，对应外部的一个输入位中的每一位是一个接点，对应外部的一个输入/输出端子。输出端子。输入存放器输入存放器 WXm输出存放器输出存放器 WYm输入端子输入端子Xmn输出端子输出端子Ymnm ：十进制数，存放器编号：十进制数，存放器编号n：16进制数进制数(0F),存放器的第存放器的第n位位F E D C B A 10 8 7 6 5 4 3 2 1 0存放器存放器例：假设例：假设X3 为为“ON，那么，那么 WX0 的第三位为的第三位为 “1 假设假设 WY1=7，那么阐明，那么阐明Y10、Y11、Y12三

22、个三个接点接点 “ONPLC中有两类接点：常开接点和常闭接点。中有两类接点：常开接点和常闭接点。符号分别为：符号分别为：接点通断情况与接点的赋值有关：以接点通断情况与接点的赋值有关：以 X0 X0为例：为例：假设假设 X0 X0的逻辑赋值为的逻辑赋值为“1“1，那么，那么X0X0接通接通断开断开I/O区：可以以接点和存放器的方式对其进展操作。区：可以以接点和存放器的方式对其进展操作。内部辅助存放器区：可以以接点和存放器的方式内部辅助存放器区：可以以接点和存放器的方式 对其操作。对其操作。 Rmn 、WRm数据区：只能以存放器的方式进展操作。数据区：只能以存放器的方式进展操作。 DTm实践输入端

23、子：实践输入端子：X0XF实践输出端子：实践输出端子：Y0Y7其他的其他的I/O区可作为辅助存区可作为辅助存放器用。放器用。不同型号的不同型号的PLC，其内存分配有，其内存分配有所不同。所不同。 如：松下电工的如：松下电工的FP1-24 I 区：区：X0X12F (WX0WX12) O区：区：Y0Y12F (WY0WY12)公用存放器公用存放器(FP1机：机：WR1000WR1003)。常用的如。常用的如下：下：R1000A : “标志标志 R1000B: “=标志标志 R1000C: “标志标志 R10010: 常常ON继电器继电器 R10011: 常常OFF继电器继电器 R10013: 仅

24、在第一个扫秒周期仅在第一个扫秒周期ON，其他时候均为，其他时候均为OFFR10014: 仅在第一个扫秒周期仅在第一个扫秒周期OFF，其他时候均为，其他时候均为ONR10018R1001D: 周期分别为周期分别为 0.01s, 002s, 0.1s, 0.2, 1s, 2s的时的时钟钟 脉冲继电器脉冲继电器公用数据存放器公用数据存放器(FP1机：机： DT10000DT100610)设置日期时间、高速计数器、步进等指令有关。设置日期时间、高速计数器、步进等指令有关。指令表助记符言语指令表助记符言语梯形图言语梯形图言语流程图言语流程图言语布尔代数言语布尔代数言语常用常用助记符言语：类似于微机中的汇

25、编言语。助记符言语：类似于微机中的汇编言语。梯形图言语：沿袭了传统的控制图。直观明了，易梯形图言语：沿袭了传统的控制图。直观明了，易于掌握。于掌握。3. 2. 2 编程言语编程言语一一. PLC 的编程言语有：的编程言语有：二二. 梯形图的规那么：梯形图的规那么：1梯形图的左边为起始母线，右边为终了母线。梯形图的左边为起始母线，右边为终了母线。 梯形图按从左到右、从上到下的顺序书写。梯形图按从左到右、从上到下的顺序书写。2梯形图中的接点对应触头有两种：梯形图中的接点对应触头有两种：常开常开 和和 常闭常闭 3输出用输出用 表示，表示， 如如 - R0、-Y0 。一个。一个 输出变量只能输出一次

26、。输出前面必需有接点。输出变量只能输出一次。输出前面必需有接点。4梯形图中，接点可串可并，但输出只能并不能串。梯形图中，接点可串可并，但输出只能并不能串。5程序终了时有终了符程序终了时有终了符 -ED。元件称号元件称号代表字母代表字母编号范围编号范围功能阐明功能阐明输入继电器输入继电器输出继电器输出继电器辅助继电器辅助继电器 通用通用“字字存放器存放器计数器计数器定时器定时器XYRTCWRX0 XF 共共16点点 接纳外部输入的信号接纳外部输入的信号输出程序执行结果输出程序执行结果给外部输出设备给外部输出设备在程序内部运用，在程序内部运用，不能提供外部输出不能提供外部输出延时定时继电器，其延时

27、定时继电器，其触点在程序内部运用触点在程序内部运用减法计数继电器，其减法计数继电器，其触点在程序内部运用触点在程序内部运用每个每个WRWR由相应的由相应的1616个辅助继电器个辅助继电器R R 构成构成Y0 Y7 共共 8 点点R0 R62F 共共 1008 点点T0 T99 共共 100 点点 C100 C100 C143 C143 共共 44 44 点点WR0 WR62 共共63个个3.1.4 可编程控制器的主要功能和特点可编程控制器的主要功能和特点(1) 开关逻辑控制开关逻辑控制用用PLC取代传统的继电接触器进展逻辑控制。取代传统的继电接触器进展逻辑控制。(3) 步进控制步进控制(4)

28、数据处置数据处置(2) 定时定时/计数控制计数控制 用用PLC的定时的定时/计数指令来实现定时和计数控制。计数指令来实现定时和计数控制。 用步进指令实现一道工序完成后，再进展下一道用步进指令实现一道工序完成后，再进展下一道工序操作的控制。工序操作的控制。 能进展数据传输、比较、移位数制转换、算术运能进展数据传输、比较、移位数制转换、算术运算和逻辑运算等操作。算和逻辑运算等操作。(5) 过程控制过程控制(6) 运动控制运动控制(7) 通讯联网通讯联网(8) 监控监控(9) 数字量与模拟量的转换数字量与模拟量的转换 可实现对温度、压力、速度、流量等非电量参数可实现对温度、压力、速度、流量等非电量参

29、数进展自动调理进展自动调理 经过高速计数模块和位置控制模块进展单轴和多经过高速计数模块和位置控制模块进展单轴和多种控制。如用于数控机床、机器人等控制。种控制。如用于数控机床、机器人等控制。 经过经过PLC之间的联网及与计算机的联接，实现远之间的联网及与计算机的联接，实现远程控制或数据交换。程控制或数据交换。 能监视系统各部分的运转情况能监视系统各部分的运转情况,并能在线修正控制并能在线修正控制程序和设定值。程序和设定值。能进展能进展A/D和和D/A转换，以顺应对模拟量的控制。转换，以顺应对模拟量的控制。 (1) 可靠性高，抗干扰才干强。由于采用大规模集可靠性高，抗干扰才干强。由于采用大规模集成

30、电路和微处置器，使系统器件数大大减少，并且在成电路和微处置器，使系统器件数大大减少，并且在硬件的设计和制造的过程中采取了一系列隔离和抗干硬件的设计和制造的过程中采取了一系列隔离和抗干扰措施，使它能顺应恶劣的任务环境，具有很高的可扰措施，使它能顺应恶劣的任务环境，具有很高的可靠性。靠性。6.2.1 可编程控制器的编程言语可编程控制器的编程言语可编程控制器的程序有系统程序和用户程序两种。可编程控制器的程序有系统程序和用户程序两种。系统程序用户不能修正。系统程序用户不能修正。 用户程序是用户根据控制要求，利用用户程序是用户根据控制要求，利用 PLC PLC 厂家提厂家提供的程序编制言语编写的运用程序

31、。供的程序编制言语编写的运用程序。 PLC PLC 的编程言语以梯形图言语和指令语句表言语的编程言语以梯形图言语和指令语句表言语最为常用，并且两者经常结合运用。最为常用，并且两者经常结合运用。 是在继电控制系统电气原理图根底上开发出来的是在继电控制系统电气原理图根底上开发出来的一种图形言语。它承继了继电器触点、线圈、串联、一种图形言语。它承继了继电器触点、线圈、串联、并联等术语和符号，根据控制要求联接而成的表示并联等术语和符号，根据控制要求联接而成的表示 PLC输入和输出之间逻辑关系的图形。输入和输出之间逻辑关系的图形。编程元件的种类用图形符号及字母或数字加以区别。编程元件的种类用图形符号及字

32、母或数字加以区别。梯形图中用梯形图中用表示表示 PLC 编程元件的动合触点编程元件的动合触点表动断触点表动断触点表线圈表线圈(ED)X2X1Y1Y1动合动合触点触点输输出出继继电电器器线线圈圈动合动合触点触点 PLC 输入继电输入继电 器动断触点器动断触点KM12SB1SB2KM (1) (1)梯形图中的继电器不是物理继电器，是梯形图中的继电器不是物理继电器，是 PLCPLC存储器的一个存储单元。当写入该单元的逻辑存储器的一个存储单元。当写入该单元的逻辑形状为形状为“1“1时，那么表示相应继电器的线圈接通，时，那么表示相应继电器的线圈接通，其动合触点闭合，动断触点断开。其动合触点闭合，动断触点

33、断开。几点阐明几点阐明 (2) (2) 梯形图按从左到右、自上而下的顺序陈列。梯形图按从左到右、自上而下的顺序陈列。每一逻辑行每一逻辑行( (或称梯级或称梯级) )起始于左母线，然后是触点的起始于左母线，然后是触点的串、并联衔接，最后是线圈与右母线相联。串、并联衔接，最后是线圈与右母线相联。 (3) (3) 梯形图中每个梯级流过的不是物理电流，而梯形图中每个梯级流过的不是物理电流，而是是“概念电流，从左流向右，其两端没有电源。这概念电流，从左流向右，其两端没有电源。这个个“概念电流只是用来笼统地描画用户程序执行中概念电流只是用来笼统地描画用户程序执行中满足线圈接通的条件。满足线圈接通的条件。

34、(4) (4) 输入继电器用于接纳外部输入信号，而不输入继电器用于接纳外部输入信号，而不能由能由PLCPLC内部其他继电器的触点来驱动。因此，梯形内部其他继电器的触点来驱动。因此，梯形图中只出现输入继电器的触点，而不出现其线圈。图中只出现输入继电器的触点，而不出现其线圈。输出继电器输出程序执行结果给外部输出设备。当输出继电器输出程序执行结果给外部输出设备。当梯形图中的输出继电器线圈接通时，就有信号输出，梯形图中的输出继电器线圈接通时，就有信号输出，但不是直接驱动输出设备，而要经过输出接口的继但不是直接驱动输出设备，而要经过输出接口的继电器、晶体管或晶闸管才干实现。电器、晶体管或晶闸管才干实现。

35、输出继电器的触点也可供内部编程运用。输出继电器的触点也可供内部编程运用。 2. 2.指令语句表指令语句表 指令语句表是一种用指令助记符来编制指令语句表是一种用指令助记符来编制 PLC PLC 程程序的言语，它类似于计算机的汇编言语，但比汇编言序的言语，它类似于计算机的汇编言语，但比汇编言语容易了解。假设干条指令组成的程序就是指令语句语容易了解。假设干条指令组成的程序就是指令语句表表笼型电动机直接起动控制的指令语句表笼型电动机直接起动控制的指令语句表 ST ST 起始指令起始指令( (取指令取指令):):从左母线从左母线( (即输入公共线即输入公共线) )开场取用动合触点作为该逻辑行运算的开场，

36、图中取开场取用动合触点作为该逻辑行运算的开场，图中取用用 X2 X2。 OR 触点并联指令触点并联指令(也称或指令也称或指令): 用于单个动合触用于单个动合触点的并联，图中并联点的并联，图中并联 Y1。梯形图梯形图左左母母线线(ED)X2X1Y1Y10 ST X2 1 OR Y12 AN/ X13 OT Y1 4 ED指指 令令地址地址 ED ED 程序终了指令。程序终了指令。 OT OT 输出指令输出指令: : 用于将运算结果驱动指定线圈，用于将运算结果驱动指定线圈，图中驱动输出继电器线圈图中驱动输出继电器线圈 Y1 Y1。 AN/ AN/ 触点串联反指令触点串联反指令( (也称与非指令也称

37、与非指令):):用于单用于单个动断触点的串联，图中串联个动断触点的串联，图中串联 X1 X1。 (1) PLC编程元件的触点在编制程序时运用次数编程元件的触点在编制程序时运用次数是无限的。每个继电器的线圈在梯形图中只能出现是无限的。每个继电器的线圈在梯形图中只能出现一次一次, 它的触点可以运用无数次。它的触点可以运用无数次。 (2) 梯形图的每一逻辑行皆起始于左母线，终止梯形图的每一逻辑行皆起始于左母线，终止于右母线。线圈总是处于最右边，且不能直接与左于右母线。线圈总是处于最右边，且不能直接与左边母线相连。边母线相连。不正确不正确正确正确(3) 编制梯形图时，应尽量做到编制梯形图时，应尽量做到

38、“上重下轻、左上重下轻、左重右轻。重右轻。不合理不合理合理合理 (4) 在梯形图中应防止触点画在垂直线上，由于在梯形图中应防止触点画在垂直线上，由于它无法用指令语句编程。它无法用指令语句编程。Y2X5X4X1Y1X2无法编程无法编程X4X2Y1X3X1X5X1Y2X3X2 (5) (5) 应防止同一继电器线圈在程序中反复应防止同一继电器线圈在程序中反复输出，否那么将引起误操作。输出，否那么将引起误操作。电动机直接起动控制电动机直接起动控制 (6) (6) 外部输入设备动断触点的处置：外部输入设备动断触点的处置：(a)KMSB1SB2KMFRSB1SB2EX2X1Y1COMPLCCOMKMFR

39、(b)X2X1Y1Y1(c) 在在(b)(b)图中，图中，SB1 SB1 接成动断，接在接成动断，接在 PLC PLC 输入继电器输入继电器的的 X1 X1 端子上端子上, , 那么在编制梯形图时那么在编制梯形图时, , 用的是动合触点用的是动合触点X1X1。因因 SB1 SB1闭合，对应的输入继电器接通闭合，对应的输入继电器接通, , 这时它的动合触这时它的动合触点点 X1 X1 是闭合的。按下是闭合的。按下 SB1 SB1，断开输入继电器，它才断，断开输入继电器，它才断开。开。SB1SB2EX2X1Y1COMPLCCOMKMFR 两边各自两边各自的公共端子的公共端子 通常由通常由 PLCP

40、LC内部电源提供内部电源提供 外接外接FR 的触点只能接的触点只能接成动断触点成动断触点, 且不且不作为作为 PLC 的输入的输入信号信号,而将其直接而将其直接通断接触器线圈通断接触器线圈为了使梯形图和继电接触器控制电路一一对应，为了使梯形图和继电接触器控制电路一一对应，PLC PLC 输入设备的触点应尽能够接成动合方式。输入设备的触点应尽能够接成动合方式。2. 编程方法编程方法KM2SB1SB3FRSB2KM1KM2KM1KM2KM1QFRFUM3 KM1KM2 以笼型电动机正反转的控制电路以笼型电动机正反转的控制电路为例引见为例引见PLCPLC控制的编程方法控制的编程方法笼型电动机正反转的

41、控制电路笼型电动机正反转的控制电路 (1)确定确定I/O点数及分配点数及分配2. 编程方法编程方法 输输 入入 输输 出出 SB1 X0 SBF X1 SBR X2 KMF Y1 KMR Y2共需共需 5 个个 I/O 点，即点，即电动机正反转电动机正反转控制外部接线图控制外部接线图SBFSBREX2X1Y2COMPLCCOMKMRFRY1KMF KMFKMRSB1X0(2)编制梯形图和指令语句表编制梯形图和指令语句表梯形图梯形图指令语句表指令语句表 指指 令令地址地址0 ST X11 OR Y12 AN/ X03 AN/ Y24 OT Y15 ST X26 OR Y27 AN/ X08 AN

42、/ Y19 OT Y210 ED X1X0Y1Y1Y2X2X0Y2Y2Y1(ED)例1：直接启动停车控制控制电路图控制电路图SB1SB2KMKMI/O分配：分配： X0：启动：启动 X1：停车：停车 Y0：KM常开接点常开接点常闭按钮常闭按钮Why?X1X0COMY0COMKMSB2SB1PLC外部接线图外部接线图(ED)Y0X1Y0X0程序：程序：KMRM3A B CKMFFUQSKHKMFSB1KMFSBFKHKMRKMRSBRKMRKMFY0X0X2X1Y1X0Y1Y0Y0Y1I/O分配：分配： STX0 SSF X1 SSR X2 KMF Y0 KMR Y1例2：三相异步电动机的正反转

43、控制Y0X0X2X1Y1X0Y1Y0Y0Y1Y0X0X2X1Y1X0Y1Y0Y0Y1STX1ORY0AN / X0AN / Y1OTY1STX2ORY1AN / X0AN / Y0OTY0ED3.2.3 可编程控制器的指令系统1. 起始指令起始指令ST，ST/与输出指令与输出指令OT指令运用阐明：指令运用阐明： ST/ ST/ 起始反指令起始反指令( (也称取反指令也称取反指令) )：从左母线开：从左母线开场取用动断触点作为该逻辑行运算开场。场取用动断触点作为该逻辑行运算开场。指指 令令地址地址0 ST X01 OT Y02 ST/ X13 OT R0 (1)ST，ST/ 指令的运用元件为指令

44、的运用元件为 X，Y，R，T，C；OT 指令的运用元件为指令的运用元件为 Y，R。 (2) ST (2) ST，ST/ ST/ 指令也可与指令也可与 ANS ANS 或或 ORS ORS 块操作指令块操作指令配合用于分支回路的起始处。配合用于分支回路的起始处。X0Y0X1R0 (3) OT (3) OT 指令不能直接用于左母线，可以运用假指令不能直接用于左母线，可以运用假设干次，这相当于线圈的并联。设干次，这相当于线圈的并联。X0Y0Y1Y2指指 令令地址地址0 ST X01 OT Y02 OT Y13 OT Y2 当当 X0 闭合时，那么闭合时，那么 Y0、Y1，Y2 均接通。均接通。AN，

45、AN/ 指令分别用于单个动合和动断触点的串联。指令分别用于单个动合和动断触点的串联。OR，OR/ 指令分别用于单个动合和动断触点的并联。指令分别用于单个动合和动断触点的并联。指令运用阐明：指令运用阐明：2. 触点串联指令触点串联指令 AN, AN/ 与触点并联指令与触点并联指令 OR, OR/ 指指 令令地址地址0 ST X01 AN X12 OT Y03 ST X24 AN/ X35 OT Y16 ST X47 OR X58 OT Y29 ST X6 10 OR/ X711 OT Y32. 触点串联指令触点串联指令 AN, AN/ 与触点并联指令与触点并联指令 OR, OR/X1Y0Y1X2

46、X0Y2Y3X3X4X5X6X7 (1) AN (1) AN，AN/AN/，OROR，OR/ OR/ 指令的指令的运用元件为运用元件为X X，Y Y，R R，T T，C C。 (2) AN (2) AN，AN/AN/，指令可多次延续串指令可多次延续串联运用。联运用。 OR OR，OR/ OR/ 指令可多次延续并指令可多次延续并联运用。联运用。 串联或并联次串联或并联次数没有限制。数没有限制。指令运用阐明指令运用阐明3.块串联指令块串联指令 ANS 与块并联指令与块并联指令 ORS ANS( ANS(块与块与) )和和 ORS( ORS(块或块或) )分别用于指令块的串分别用于指令块的串联和并联

47、衔接联和并联衔接, ANS , ANS 用于将两组并联的触点用于将两组并联的触点( (指令块指令块 1 1 和指令块和指令块 2) 2)串联；串联；ORS ORS 用于将两组串联的触点用于将两组串联的触点( (指指令块令块 1 1 和指令块和指令块 2) 2)并联。并联。0 ST X01 OR X22 ST X13 OR/ X34 ANS 5 OT Y0指指 令令地址地址X3X1X0Y0X2指令块指令块1指令块指令块20 ST X01 AN X12 ST X23 AN/ X34 ORS 5 OT Y0指指 令令地址地址3.块串联指令块串联指令 ANS 与块并联指令与块并联指令 ORSX0Y0X

48、1X2X3指令运用阐明：指令运用阐明： (1) (1) 每一指令块均以每一指令块均以ST(ST(或或ST/)ST/)开场。开场。 (2) (2) 当两个以上指令块串联或并联时，可将前面当两个以上指令块串联或并联时，可将前面块并联或串联的结果作为新的块并联或串联的结果作为新的“块参与运算。块参与运算。(3) 指令块中各支路的元件个数没有限制。指令块中各支路的元件个数没有限制。(4) ANS 和和 ORS 指令不带运用元件。指令不带运用元件。指令块指令块1指令块指令块20 ST X01 OR X12 ST X23 AN X34 ST X4 5 AN/ X56 ORS 7 OR X68 ANS 9

49、OR/ X710 OT Y0 指指 令令地址地址例例1 1：写出以下图所示梯形图的指令语句表。：写出以下图所示梯形图的指令语句表。X5X2X0Y0X1X3X4X6X7解：指令语句表如右图所示。解：指令语句表如右图所示。4.反指令反指令/X0Y0Y1当当 X0 闭合时，闭合时，Y0 接通，接通，Y1 断开；反之，那么相断开；反之，那么相反。反。指指 令令地址地址0 ST X01 OT Y02 / 3 OT Y1反指令是将该指令所在位置的运算接过去反。反指令是将该指令所在位置的运算接过去反。5. 定时器指令定时器指令 TMTMR：定时单位为：定时单位为 0.01 s 的定时器；的定时器；TMX：定

50、时单位为：定时单位为 0.1 s 的定时器；的定时器；TMY：定时单位为：定时单位为 1 s 的定时器。的定时器。TMR 和和 TMX 指令各占三个指令各占三个地址号，地址号，TMY指令占四个地指令占四个地址号。址号。TM 指令用法指令用法 当定时触发信号发出后，触点当定时触发信号发出后，触点X0闭合，定时开场，闭合，定时开场，5s 后定时时间到，定时器触点后定时时间到，定时器触点T2 闭合，线圈闭合，线圈Y0也就也就接通。假设接通。假设 X0闭合时间不到闭合时间不到 5 s，那么无输出。，那么无输出。X0Y0T2TMX 502动作时序图动作时序图X0Y05s2s定时器设置值定时器设置值定时时

51、间定时时间50 50 0.1s = 0.1s = 5s 5s 定时器编号定时器编号0 ST X01 TMX 2 K 504 ST T25 OT Y0 指指 令令地址地址指令语句表指令语句表指令运用阐明指令运用阐明 (1) (1) 定时设置值为定时设置值为 K0 K0 K32767 K32767 范围内恣意一个十范围内恣意一个十进制常数。进制常数。 (2) (2) 定时器为减定时器为减 1 1 计数，每来一个时钟脉冲计数，每来一个时钟脉冲 CP CP，定时设置值减定时设置值减 1 1，至减为，至减为 0 0 时，定时器动作，其动合触时，定时器动作，其动合触点闭合点闭合, , 动断触点断开。动断触

52、点断开。 (3) (3) 假设在定时器任务期间假设在定时器任务期间, X0 , X0 断开断开, , 那么运转中断，那么运转中断，定时器复位定时器复位, , 回到原始之值回到原始之值, , 同时其动合、动断触点恢同时其动合、动断触点恢复常态。复常态。 (4) (4) 程序中每个定时器只能运用一次程序中每个定时器只能运用一次, ,但其触点可但其触点可多次运用。多次运用。0 ST X01 TMX 1 K 304 ST Y05 AN/ X0 6 TMX 2 K 40 9 ST T110 OR Y0 11 AN/ T212 OT Y0 13 ED 指指 令令地址地址 例例2: 2: 试编制延时试编制延

53、时3 s 3 s 接通、延时接通、延时4 s 4 s 断开的电路的断开的电路的梯形图和指令语句表。梯形图和指令语句表。 解解: : 利用两个利用两个TMX TMX 指令的定时器指令的定时器 T1 T1 和和 T2, T2, 其定其定时设置值时设置值 K K分别为分别为30 30 和和 40, 40,即延时分别为即延时分别为 3 s 3 s 和和 4 s 4 s。梯梯形形图图动作动作时序时序图图指指令令语语句句表表X0X0Y0Y0T2TMX 301 Y0TMX 402 T1(ED)X0Y03s4s0 ST X01 ST X12 CT 100 K 45 ST C1006 OT Y0 指指 令令地址

54、地址X1Y06. 计数器指令计数器指令 CTX0 当计数到当计数到 4 4 时，时，计数器动合触点计数器动合触点 C100 C100 闭合，线圈闭合，线圈 Y0 Y0 接通。接通。CT 指令占三个地址号指令占三个地址号C100X0Y0CT 4100 X1CR计数脉冲计数脉冲输入端输入端复位脉冲复位脉冲输入端输入端计数计数设置值设置值计数器计数器编号编号梯形图梯形图指令语句表指令语句表6. 计数器指令计数器指令 CT指令运用阐明指令运用阐明(1) (1) 计数设置值为计数设置值为 K0 K0 K32767 K32767 范围内恣意一范围内恣意一个十进制常数。个十进制常数。(2) (2) 计数器为

55、减计数器为减 1 1 计数，每来一个计数脉冲上计数，每来一个计数脉冲上升沿，计数设置值减升沿，计数设置值减 1 1，至减为，至减为 0 0 时，计数器动作，时，计数器动作，其动合触点闭合，动断触点断开。其动合触点闭合，动断触点断开。(3) (3) 假设在计数器任务期间，复位端假设在计数器任务期间，复位端 R R 输入复位输入复位信号，使计数器复位，那么运转中断，回到原始之值，信号，使计数器复位，那么运转中断，回到原始之值，同时其动合、动断触点恢复常态。同时其动合、动断触点恢复常态。(4) (4) 程序中每个计数器只能运用一次，但其触点程序中每个计数器只能运用一次，但其触点可多次运用。可多次运用

56、。0 ST X01 DF 2 OT Y03 ST X14 DF/5 OT Y1 指令指令地址地址8. 微分指令微分指令 DF，DF/ DF DF：当检测到触发信号上升沿时，线圈接通一：当检测到触发信号上升沿时，线圈接通一个扫描周期。个扫描周期。 DF/ DF/：当检测到触发信号下降沿时，线圈接通一：当检测到触发信号下降沿时，线圈接通一个扫描周期。个扫描周期。X0Y1Y0X1(DF)(DF/)梯形图梯形图指令语句表指令语句表8. 微分指令微分指令 DF，DF/指令运用阐明指令运用阐明 (1) DF (1) DF，DF/ DF/ 指令指令在触发信号接通或断在触发信号接通或断开形状变化时有效。开形状

57、变化时有效。 (2) DF，DF/ 指令指令没有运用次数的限制。没有运用次数的限制。 (3) (3) 假设某一操作假设某一操作只需在触点闭合或断只需在触点闭合或断开时执行一次，可使开时执行一次，可使用用 DF DF或或DF/ DF/ 指令。指令。 当当 X0 X0 闭合时，闭合时，Y0 Y0 接通接通一个扫描周期；当一个扫描周期；当 X1 X1 断开时，断开时，Y1 Y1 接通一个扫描周期。触点接通一个扫描周期。触点 X0X0、X1 X1 分别称为上升沿和下分别称为上升沿和下降沿微分指令的触发信号。降沿微分指令的触发信号。X0Y0Y1X1一个扫描周期一个扫描周期9. 置位、复位指令置位、复位指

58、令 SET，RSTSET：触发信号：触发信号 X0 闭合时，闭合时，Y0 接通。接通。RST：触发信号：触发信号 X1 闭合时，闭合时，Y0 断开。断开。指令用法指令用法X0Y0X1SY0R梯形图梯形图动作时序图动作时序图0 ST X01 SET Y0 4 ST X15 RST Y0 指令指令地址地址指令语句表指令语句表Y0X1X0指令运用阐明指令运用阐明(1) SET，RST 指令的运用元件为指令的运用元件为 Y，R。 (2) (2) 当接通触发信号即执行当接通触发信号即执行 SET(RST) SET(RST)指令。不论指令。不论触发信号随后如何变化，线圈将坚持接通触发信号随后如何变化，线圈

59、将坚持接通( (断开断开) )。 (3) 对同一继电器对同一继电器 Y(或或 R),可以多次运用可以多次运用 SET 和和 RST 指令，次数不限。指令，次数不限。9. 置位、复位指令置位、复位指令 SET，RST0 ST X01 SET Y0 4 ST X15 RST Y0 指令指令地址地址指令语句表指令语句表X0Y0X1SY0R梯形图梯形图10. 坚持指令坚持指令 KP S S 和和 R R 分别由输入触点分别由输入触点 X0 X0 和和 X1 X1 控制。当控制。当 X0 X0 闭合时闭合时, , 指定继电器线圈指定继电器线圈 Y0 Y0 接通并坚持；当接通并坚持；当 X1 X1 闭闭合

60、时，合时，Y0 Y0 断开复位。断开复位。0 ST X01 ST X1 2 KP Y0 指令指令地址地址指令用法指令用法X0Y0X1KPSRX1Y0X0 置位置位输入端输入端 复位复位输入端输入端指令运用阐明指令运用阐明(1)KP 指令的运用元件为指令的运用元件为 Y，R。 (2) (2)置位触发信号一旦将指定的继电器接通，那么无置位触发信号一旦将指定的继电器接通，那么无论置位的触发信号随后是接通还是断开论置位的触发信号随后是接通还是断开, ,指定的继电指定的继电器都坚持接通，直到复位触发信号接通。器都坚持接通，直到复位触发信号接通。 (3) (3)假设置位、复位触发信号同时接通，那么复位假设