PLC技术及应用(电工培训)

1、可编程序控制器技术及应用可编程序控制器技术及应用-维修电工维修电工(高级高级)主主 讲讲: : 邢春芳邢春芳电气工程学院电气工程学院工工 作作 要要 求求 维修电工国家职业标准维修电工国家职业标准对初级、中级、高级、技师、高级技师的技能要求依次递进，高级别包括低级别的要求。 高高 级级 职业功能职业功能工作内容工作内容技能要求技能要求相关知识相关知识一、工作前准备读图与分析能够读懂经济型数控系统、中高频电源、三相晶闸管控制系统等复杂机械设备控制系统和装置的电气控制原理图1数控系统基本原理2中高频电源电路基本原理二、装调与维修(一)电气故障检修能够根据设备资料，排除B 2010A龙门刨床、经济型

2、数控、中高频电源、三相晶闸管、可编程序控制器等机械设备控制系统及装置的电气故障1电力拖动及自动控制原理基本知识及应用知识2经济型数控机床的构成、特点及应用知识3中高频炉或淬火设备的工作特点及注意事项4三相晶闸管变流技术基础职业功能职业功能工作内容工作内容技能要求技能要求相关知识相关知识二、装调与维修(二)配线与安装配线与安装能够按图样要求安装带有能够按图样要求安装带有8080点以点以下开关量输入输出的可编程序控下开关量输入输出的可编程序控制器的设备制器的设备可编程序控制器的控制可编程序控制器的控制原理、特点、注意事项原理、特点、注意事项及编程器的使用方法及编程器的使用方法(三)测绘1能够测绘X

3、62W铣床等较复杂机械设备的电气原理图、接线图及电气元件明细表2能够测绘晶闸管触发电路等电子线路并绘出其原理图3能够测绘固定板、支架、轴、套、联轴器等机电装置的零件图及简单装配图1常用电子元器件的参数标识及常用单元电路2机械制图及公差配合知识3材料知识二、装调与维修(四)调试能够调试经济型数控系统等复杂机械设备及装置的电气控制系统，并达到说明书的电气技术要求有关机械设备电气控制系统的说明书及相关技术资料( (五五) )新技术应用新技术应用能够结合生产应用可编程序控制能够结合生产应用可编程序控制器改造较简单的继电器控制系统，器改造较简单的继电器控制系统，编制逻辑运算程序，绘出相应的编制逻辑运算程

4、序，绘出相应的电路图，并应用于生产电路图，并应用于生产1 1逻辑代数、编码逻辑代数、编码器、寄存器、触发器等器、寄存器、触发器等数字电路的基本知识数字电路的基本知识2 2计算机基本知识计算机基本知识(六)工艺编制能够编制一般机械设备的电气修理工艺电气设备修理工艺知识及其编制方法三、培训指导指导操作能够指导本职业初、中级工进行实际操作指导操作的基本方法教教 学学 内内 容容一、一、PLC概述概述1、PLC的特点与应用的特点与应用2、PLC的组成与控制原理的组成与控制原理3、使用的注意事项、使用的注意事项4、维修与故障诊断、维修与故障诊断5、常用程序的设计方法、常用程序的设计方法二、二、FX2系列

5、系列PLC简介简介1、PLC的硬件结构的硬件结构2、PLC的主要技术指标及外部接线的主要技术指标及外部接线3、PLC内部编程元件内部编程元件三、三、PLC指令系统及编程方法指令系统及编程方法1、基本指令的应用、基本指令的应用2、步进指令及状态编程、步进指令及状态编程3、功能指令、功能指令四、应用技能训练四、应用技能训练五、五、PLC改造车床电气控制改造车床电气控制 系统系统一、一、PLC概述概述可编程序控制器，英文称可编程序控制器，英文称Programmable Logical Controller，简称，简称PLC。 以微处理器微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置，专为在工业现场应用而

6、设计，它采用可编程序的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算逻辑运算、顺序控制顺序控制、定时定时/计数计数和算算术运算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械或生产过程。 可编程序控制器采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、可编程序控制器采用可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、()和算术运算等操作指令和算术运算等操作指令。 A、控制运算、计数 B、统计运算、计时、计数 C、数字运算、计时 D、顺序控制、计时、计数 PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中的机械触点的复杂接线、可靠性低、功耗

7、高、通用性和灵活性差的缺点。充分利用微处理器的优点，采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，做少量的接线和简易的用户程序的编制工作，就可灵活方便地将PLC应用于生产实践。 可编程序控制器不需要大量的可编程序控制器不需要大量的()和电子元件，接线大大减少，维修简单，维修时间和电子元件，接线大大减少，维修简单，维修时间缩短，性能可靠。缩短，性能可靠。 A、活动部件 B、固定部件 C、电器部件 D、部分部件AD PLC的特点与应用的特点与应用特点特点1 1、可靠性高，抗干扰能力强。、可靠性高，抗干扰能力强。 PLC是专门为工业环境下应用而设计的，在硬件和软件上都采用了以下可抗干扰措施： （1

8、1）硬件措施）硬件措施 1）屏蔽：屏蔽：对PLC的电源变压器、内部CPU的主要的部件采用导电、导磁良好的材料进行屏蔽，防止外界的电磁干扰。 2）滤波：滤波：对供电电源及I/O线路采用多种形式的滤波，以消除、抑制高频干扰。 3）隔离：隔离： I/O线路采用光电隔离，有效地抑制了外部干扰源的影响； 4）模块化结构模块化结构：便于系统修复，减少停机时间。 （2 2）软件措施）软件措施 1）采用扫描工作方式扫描工作方式：减少了外界的干扰； 2）设有故障检测和自诊断程序故障检测和自诊断程序：能对系统硬件电路等故障实现检测和判断 3）设置警戒时钟设置警戒时钟WDTWDT：PLC程序循环执行时间超过WDT规

9、定的时间，预示程序出错，立即进行报警。 4 4）对程序进行检查和检验。）对程序进行检查和检验。 采取以上的抗干扰措施，一般PLC的平均无故障时间可达几十万小时以上。2 2、编程简单，使用方便、编程简单，使用方便 PLC编程语言：梯形图、指令语句、功能图、功能块图梯形图、指令语句、功能图、功能块图。 大多数PLC采用梯形图的编程语言。梯形图与电器控制线路图相似，具有形象、直观、易学的特点。当生产流程需要改变时，可以现场改变程序，使用方便、灵活。同时，PLC编程器的操作和使用也很简单。这也是PLC获得普及和推广的主要原因之一。 许多PLC还针对具体问题，设计了各种专用编程指令及编程方法，进一步简化

10、编程。可编程序控制器编程灵活性。编程语言有：布尔助记符、功能表图、可编程序控制器编程灵活性。编程语言有：布尔助记符、功能表图、()和和语句描述。语句描述。 A、安装图、安装图 B、逻辑图、逻辑图 C、原理图、原理图 D、功能模块图、功能模块图可编程序控制器通过编程，灵活地改变其控制程序，相当于改变了继电器控制可编程序控制器通过编程，灵活地改变其控制程序，相当于改变了继电器控制的的()线路。线路。 A、主、控制、主、控制 B、控制、控制 C、软接线、软接线 D、硬接线、硬接线 ()是可编程序控制器的编程基础。是可编程序控制器的编程基础。 A、梯形图、梯形图 B、逻辑图、逻辑图 C、位置图、位置图

11、 D、功能表图、功能表图DDA4 4、设计安装简单、维护方便、设计安装简单、维护方便 PLCPLC用软件代替了传统电气控制系统的硬件，使得控制柜的设计、安装的接线工用软件代替了传统电气控制系统的硬件，使得控制柜的设计、安装的接线工作量大为减少。作量大为减少。 PLCPLC的用户程序大部分可在实验室进行模拟调试，缩短了应用设计和调试周期。的用户程序大部分可在实验室进行模拟调试，缩短了应用设计和调试周期。 在维修方面，由于在维修方面，由于PLCPLC的故障率极低，维修工作量很小；而且的故障率极低，维修工作量很小；而且PLCPLC具很强的自诊断具很强的自诊断功能，如果出现故障，可根据功能，如果出现故

12、障，可根据PLCPLC上指示或编程器上提供的故障信息，迅速查明原因，上指示或编程器上提供的故障信息，迅速查明原因，维修极为方便。维修极为方便。5 5、体积小、重量轻、能耗低、体积小、重量轻、能耗低 由于由于PLCPLC采用了集成电路，其结构紧凑、体积小、能耗低。采用了集成电路，其结构紧凑、体积小、能耗低。3、功能完善、通用性强、功能完善、通用性强 现代现代PLC不仅具有逻辑运算、定时、计数、顺序控制等功能，而且还具有不仅具有逻辑运算、定时、计数、顺序控制等功能，而且还具有A/D和和D/A转换、数值运算、数据处理、转换、数值运算、数据处理、PID控制、通信联网以等许多功能。控制、通信联网以等许多

13、功能。 PLC产品已系列化、模块化，品种齐全的各种硬件装置可供用户选用和组成满足各产品已系列化、模块化，品种齐全的各种硬件装置可供用户选用和组成满足各种要求的控制系统。种要求的控制系统。 应用应用 PLC的特点与应用的特点与应用1、逻辑控制、逻辑控制 利用利用PLC最基本的逻辑运算、定时、计数等功能可实现对机床、自动生产线、电最基本的逻辑运算、定时、计数等功能可实现对机床、自动生产线、电梯等的扩展。梯等的扩展。2、位置（运动）控制、位置（运动）控制 较高档次的较高档次的PLC具有单轴或多轴位置控制模块，可实现对步进电动机或伺服电动具有单轴或多轴位置控制模块，可实现对步进电动机或伺服电动机的速度

14、和加速度的控制，确保运行平滑。机的速度和加速度的控制，确保运行平滑。3、过程控制、过程控制 PLC的模拟量输入输出和的模拟量输入输出和PID控制，可构成闭环控制系统，可应用于冶金、化工控制，可构成闭环控制系统，可应用于冶金、化工等行业等行业4、数据处理（监控系统）、数据处理（监控系统） PLC能记忆某些异常情况，并可进行数据采集。操作人员还可利用监控命令进行能记忆某些异常情况，并可进行数据采集。操作人员还可利用监控命令进行生产过程的监控，及时调整相关参数。生产过程的监控，及时调整相关参数。5、联网通信（集散控制）、联网通信（集散控制） PLC与与PLC，PLC与上位机之间的联网，可构成工厂自动

15、化网络系统。与上位机之间的联网，可构成工厂自动化网络系统。PLC的组成与控制原理的组成与控制原理一、可编程控制器的基本结构一、可编程控制器的基本结构输入模块CPU模块输出模块可编程序控制器编程装置接触器电磁阀指示灯电源 电源 限位开关选择开关按钮 二、可编程控制器的工作原理二、可编程控制器的工作原理 以扫描方式依次顺序读入输入点以扫描方式依次顺序读入输入点的状态，并存入寄存器的状态，并存入寄存器逐条解释并执行存放在用户存贮器中的用户程逐条解释并执行存放在用户存贮器中的用户程序。将运算结果存入输出映存寄存器中。序。将运算结果存入输出映存寄存器中。 ()阶段根据读入的输入信号状态，解读用户程序逻辑

16、，按用户逻辑得到正阶段根据读入的输入信号状态，解读用户程序逻辑，按用户逻辑得到正确的输出。确的输出。 A、输出采样、输出采样 B、输入采样、输入采样 C、程序执行、程序执行 D、输出刷新、输出刷新CPLC使用的注意事项使用的注意事项1、工作环境和安装注意事项、工作环境和安装注意事项1）工作环境温度：）工作环境温度：055C；相对湿度：；相对湿度：85%RH以下（无结霜）。以下（无结霜）。2）远离高压电器。）远离高压电器。3）I/O连接线与控制线布线分开，并保持一定距离。连接线与控制线布线分开，并保持一定距离。检查可编程序控制器电柜内的温度和湿度不能超出要求范围（检查可编程序控制器电柜内的温度和

17、湿度不能超出要求范围（()和和3585RH不结露），否则需采取措施。不结露），否则需采取措施。 A、-550 B、050 C、055 D、555外部环境检查时，当湿度过大时应考虑装外部环境检查时，当湿度过大时应考虑装()。 A、风扇、风扇 B、加热器、加热器 C、空调、空调 D、除尘器、除尘器CC2、系统供电与接地、系统供电与接地可编程序控制器的接地线截面一般大于可编程序控制器的接地线截面一般大于()。 A、1m B、1.5m C、2m D、2.5mC3、输入、输出回路的接线及注意事项、输入、输出回路的接线及注意事项用户程序存贮用户程序存贮 / 后备电池的更换：后备电池的更换： 更换前，先接通

18、更换前，先接通PLC的交流电源充电（的交流电源充电（15秒左右），为存贮备用电源的电秒左右），为存贮备用电源的电容器充电。更换时间不超过容器充电。更换时间不超过5min,另外还要做好程序的备分工作。另外还要做好程序的备分工作。 为避免程序和为避免程序和()丢失，可编程序控制器装有锂电池，当锂电池电压降降至丢失，可编程序控制器装有锂电池，当锂电池电压降降至相应的信号灯亮时，要及时更换电池。相应的信号灯亮时，要及时更换电池。 A、地址、地址 B、程序、程序 C、指令、指令 D、数据、数据更换电池之前，先接通可编程序控制器的交流电源约更换电池之前，先接通可编程序控制器的交流电源约()s，为存储器备用

19、，为存储器备用电源的电容器充电（电池断开后，该电容器对存储器做短时供电）。电源的电容器充电（电池断开后，该电容器对存储器做短时供电）。 A、3 B、5 C、10 D、15DDPLC的维修与故障诊断的维修与故障诊断电源指示电源指示运行指示运行指示机内后备电池指示机内后备电池指示程序出错指示程序出错指示程序语法程序线路定时器或计数器锂电池电压跌落通信端口通信端口输入端子输入端子输出端子输出端子工作模式、端口工作模式、端口 运行指示灯是当可编程序控制器某单元运行、运行指示灯是当可编程序控制器某单元运行、()正常时，该单元上的运正常时，该单元上的运行指示灯一直亮。行指示灯一直亮。 A、自检、自检 B、

20、调节、调节 C、保护、保护 D、监控、监控 正常时每个输出端口对应的指示灯应随该端口有输出或无输出而亮或熄。正常时每个输出端口对应的指示灯应随该端口有输出或无输出而亮或熄。否则就是有故障。其原因可能是否则就是有故障。其原因可能是()。 A、输出元件短路、输出元件短路 B、开路、开路 C、烧毁、烧毁 D、以上都是、以上都是 程序检查包括程序检查包括()。 A、语法检查、线路检查、其他检查、语法检查、线路检查、其他检查 B、代码检查、语法检查、代码检查、语法检查 C、控制线路检查、语法检查、控制线路检查、语法检查 D、主回路检查、语法检查、主回路检查、语法检查思考题：思考题：DDA常用程序的设计方

21、法常用程序的设计方法1、经验设计法、经验设计法2、逻辑设计法、逻辑设计法3、状态流程设计法、状态流程设计法PLC实训实训GX Developer软件的使用：软件的使用： (1)工程菜单工程菜单 在软件菜单里的工程菜单下在软件菜单里的工程菜单下选择改变选择改变PLC类型即根据要求类型即根据要求改变改变PLC类型。类型。1）在读取其他格式的文件选项下）在读取其他格式的文件选项下可以将可以将FXGP_WIN-C编写的程序转编写的程序转换成换成GX工程。工程。2）在写入其他格式的文件选项下）在写入其他格式的文件选项下可以将用本软件编写的程序工程转可以将用本软件编写的程序工程转化为化为FX工程。工程。(

22、2)在线菜单在线菜单1）在传输设置中可以改变计算机与）在传输设置中可以改变计算机与PLC通信的通信的参数。参数。2）选择）选择PLC读取、读取、PLC写入写入、PLC效验可以对效验可以对PLC进行程序上传进行程序上传.下载下载.比较操作。比较操作。3）选择不同的数据可对不同的文件进行操作。）选择不同的数据可对不同的文件进行操作。4）选择监视选项可以对）选择监视选项可以对PLC状态实行实时监视。状态实行实时监视。5） 选择调试选项可以完成对选择调试选项可以完成对PLC的软元件测试，强制输入输出和程序执行模式变化的软元件测试，强制输入输出和程序执行模式变化等操作。等操作。二、二、FX2系列系列PL

23、C简介简介PLC的主要生产厂家的主要生产厂家 欧洲：西门子（欧洲：西门子（SiemensSiemens）；）； 法国的法国的TETE（TelemecaniqueTelemecanique）公司）公司 美国：美国：A-BA-B（Allen-BradlyAllen-Bradly）、）、 GEGE（General ElectricGeneral Electric）公司）公司 日本：三菱电机（日本：三菱电机（Mitsubishi ElectricMitsubishi Electric）、）、 欧姆龙（欧姆龙（OMRONOMRON）、）、FUJIFUJI注：注： 日本主要发展中小型日本主要发展中小型PL

24、C，其小型机性能先进，结构紧凑，价格便宜。，其小型机性能先进，结构紧凑，价格便宜。FX系列系列PLC型号型号 子系列名称：子系列名称：ONON、OSOS、2C2C、2NC2NC、1N1N、1S 1S 输入输出点数：输入输出的合计点数（输入输出点数：输入输出的合计点数（4 4128128点）点） 单元类型：单元类型：M M基本单元；基本单元； E E输入输出混合扩展单元及扩展模块；输入输出混合扩展单元及扩展模块； EXEX输入专用扩展模块；输入专用扩展模块； EYEY输出专用扩展模块。输出专用扩展模块。 输出形式输出形式（其中输入专用无记号）： R继电器输出； T晶体管输出； S晶闸管输出 特殊

25、物品的区别（电源和输入、输出类型等特性）特殊物品的区别（电源和输入、输出类型等特性） ：D、A1、H、V、C、F等 如：DDC电源，DC输出 如：特殊物品无记号AC电源，DC输入，横式端子排、标准输出（继电器输出为 2A/1点、晶体管输出0.5/1点、晶闸管输出0.3A/1点的标准输出）PLC的硬件结构的硬件结构 FX2系列系列PLC为整体结构，由基本单元、扩展单元、扩展模块和特殊适配器为整体结构，由基本单元、扩展单元、扩展模块和特殊适配器等组成。等组成。基本单元：基本单元： 由由CPU、存贮器、存贮器、I/O电路、电源等组成一个完整的控制系统，可单独使用。电路、电源等组成一个完整的控制系统，

26、可单独使用。扩展单元：扩展单元： 内部没有内部没有CPU、存贮器。不能单独使用，只能与基本单元连接在一起作、存贮器。不能单独使用，只能与基本单元连接在一起作为输入、输出点数的扩充。为输入、输出点数的扩充。扩展模块：扩展模块： 以以8为单位扩充输入、输出点数。为单位扩充输入、输出点数。内部没有内部没有CPU、存贮器、电源。必须由基、存贮器、电源。必须由基本单元或扩展单元供给。本单元或扩展单元供给。特殊适配器：特殊适配器： 是是PLC特殊功能单元与基本单元连接的桥梁。特殊功能单元与基本单元连接的桥梁。单单 元元输入输入/输出点数输出点数输出形式输出形式继电器输出继电器输出晶体管输出晶体管输出基本单

27、元基本单元8/8FX2-16MRFX2-16MT12/12FX2-24MRFX2-24MT16/16FX2-32MRFX2-32MT24/24FX2-48MRFX2-48MT32/32FX2-64MRFX2-64MT40/40FX2-80MRFX2-80MT扩展单元扩展单元16/16FX-32MR24/24FX-48MRFX-48MFX2系列系列PLC的基本单元和扩展单元：的基本单元和扩展单元：思考题：思考题： F系列可编程序控制器系统是由基本单元、系列可编程序控制器系统是由基本单元、()、编程器、用户程序、编程器、用户程序、写入器和程序存入器等组成。写入器和程序存入器等组成。 A、键盘、键盘

28、 B、鼠标、鼠标 C、扩展单元、扩展单元 D、外围设备、外围设备 在在F-20系列可编程序控制器辅助继电器中，每系列可编程序控制器辅助继电器中，每()个辅助继电器构成一个辅助继电器构成一个移位寄存器。个移位寄存器。 A、2 B、4 C、8 D、12 定时器相当于继电控制系统中的延时继电器。定时器相当于继电控制系统中的延时继电器。F-40系列可编程序控制器最系列可编程序控制器最小设定单位为小设定单位为()。 A、0.ls B、0.2s C、0.3s D、0.4sCC ( )F-20MR表示表示F系列基本单元，输入和输出总点数为系列基本单元，输入和输出总点数为20，晶闸管输出方式。，晶闸管输出方式

29、。 ( )F系列可编程序控制器地址是按十进制编制的。系列可编程序控制器地址是按十进制编制的。 ( )F-20MR可编程序控制器计数器的点数是可编程序控制器计数器的点数是12。思考题（判断对错）：思考题（判断对错）： APLC的主要技术指标及外部接线的主要技术指标及外部接线见参考教材见参考教材PLC内部编程元件内部编程元件（一）输入继电器（一）输入继电器（X） 作用：用来接受外部输入的开关量信号。输入端通常外接常开触点或常闭触点。作用：用来接受外部输入的开关量信号。输入端通常外接常开触点或常闭触点。 编号：编号：X000 X007 X010 X017 说明：说明：1）输入继电器以八进制编号。）输

30、入继电器以八进制编号。 FX2系列系列PLC带扩展时最多可有带扩展时最多可有184点输入继电器（点输入继电器（X0 X267）。）。 2）输入继电器只能输入驱动，不能程序驱动）输入继电器只能输入驱动，不能程序驱动 3）可以有无数的常开触点和常闭触点。）可以有无数的常开触点和常闭触点。 4）输入信号（）输入信号（ON、OFF）至少要维持维持一个扫描周期。）至少要维持维持一个扫描周期。（二）输出继电器（二）输出继电器（Y） 作用：输出程序运行的结果，驱动执行机构控制外部负载。作用：输出程序运行的结果，驱动执行机构控制外部负载。 编号：编号：Y000 Y007 Y010 Y017 说明：说明：1）输

31、出继电器以八进制编号。）输出继电器以八进制编号。 FX2系列系列PLC带扩展时最多可有带扩展时最多可有184点输入继电器（点输入继电器（Y0 Y267）。）。 2）输入继电器只能程序驱动，不能外部驱动）输入继电器只能程序驱动，不能外部驱动 3）输出模块的硬件继电器只有一个常开触点，梯形图中输出继电器的常开）输出模块的硬件继电器只有一个常开触点，梯形图中输出继电器的常开 触点和常闭触点可以多次使用。触点和常闭触点可以多次使用。（三）辅助继电器（三）辅助继电器（M）：中间继电器：中间继电器(P167) 辅助继电器是用软件实现，是一种内部的状态标志，相当于继电器控制系统辅助继电器是用软件实现，是一种

32、内部的状态标志，相当于继电器控制系统中的中间继电器。中的中间继电器。 说明：说明：1）辅助继电器以十进制编号。）辅助继电器以十进制编号。2）辅助继电器只能程序驱动，不能接收）辅助继电器只能程序驱动，不能接收外部信号，也不能驱动外部负载。外部信号，也不能驱动外部负载。 3）可以有无数的常开触点和常闭触点。）可以有无数的常开触点和常闭触点。（四）状态寄存器（四）状态寄存器（S） 作用：用于编制顺序控制程序的状态标志。作用：用于编制顺序控制程序的状态标志。 1）初始化用：）初始化用：S0 S9 这这10个状态寄存器作为步进程序中的初始状态用。个状态寄存器作为步进程序中的初始状态用。 2）通用：）通用

33、：S10 S127 这这118个状态寄存器作为步进程序中的普通状态用。个状态寄存器作为步进程序中的普通状态用。 注：不使用步进指令时，状态寄存器也可当作辅助继电器使用。注：不使用步进指令时，状态寄存器也可当作辅助继电器使用。（五）定时器（五）定时器（T） 作用：定时器相当于继电控制系统中的延时继电器。作用：定时器相当于继电控制系统中的延时继电器。 F-40系列可编程序控制器最小设定单位为0.ls0.ls 。 ( (六六) )计数器（计数器（C C） 计数器：对内部元件计数器：对内部元件X X、Y Y、M M、T T、C C的信号进行记数（记数值达到设定的信号进行记数（记数值达到设定值时计数动作

34、）。值时计数动作）。（七）数据寄存器（七）数据寄存器（D） 用来存储用来存储PLC进行输入输出处理、模拟量控制、位置量控制时的数据和参数。进行输入输出处理、模拟量控制、位置量控制时的数据和参数。（a）继电器原理图）继电器原理图（b b）PLCPLC接线图接线图（c c）梯形图）梯形图输入端输入端输出端输出端梯形图编程语言是从继电器控制系统原理图的基础上演化而来。他们许多图形梯形图编程语言是从继电器控制系统原理图的基础上演化而来。他们许多图形符号与继电器控制系统有对应关系（如下图所示）符号与继电器控制系统有对应关系（如下图所示） 。符号对照符号对照三、三、PLC指令系统及编程方法指令系统及编程方

35、法梯形图编程规则及注意事项梯形图编程规则及注意事项（一）梯形图编程规则（一）梯形图编程规则1 1、按从左到右（串联）、自上而下（并联）的顺序编制。、按从左到右（串联）、自上而下（并联）的顺序编制。每个继电器线圈为一逻辑行，每个逻辑行起于左母线，经过触点、线圈，止于右母线。 注意：注意：（a）左母线与线圈之间一定要有触点。 （b）线圈与右母线之间不能有任何触点。 （c）每个逻辑行最后都必须是继电器线圈。 下图画法均不正确： 2 2、触点有几个串联回路并联时，触点较多的块应放在上面，以减少存储单元。、触点有几个串联回路并联时，触点较多的块应放在上面，以减少存储单元。 图（a）的画法不合理（但是允许

36、的），应当改为图（b）的画法。 （不合理）（不合理）（合理）（合理）（a）（b）（a）（b）3、触点几个并联回路串联时，触点较多的并联回路应放在梯形图的最左面。、触点几个并联回路串联时，触点较多的并联回路应放在梯形图的最左面。（a）（b）4、重新编排电路：、重新编排电路：如果电路结构比较复杂，可重复使用一些触点画出它的等效电路。然后再进行编程就比较容易。5、输出线圈不能是输入继电器、输出线圈不能是输入继电器IR或特殊继电器或特殊继电器SR。6、不准双线圈输出：、不准双线圈输出：如果同一程序中同一元件的线圈使用两次或多次，则称为双线圈输出。这时前面的输出无效，只有最后一次才有效，所以不应出现双线

37、圈输出。PLC编程步骤编程步骤1）确定被控系统必须完成的）确定被控系统必须完成的动动作作及完成这些动作的及完成这些动作的顺序顺序。2）分配输入输出设备分配输入输出设备，即确定哪些外围设备是送信号到，即确定哪些外围设备是送信号到PLC，哪些是外围，哪些是外围设备，是接收来自设备，是接收来自PLC信号的。并将信号的。并将PLC的输入的输入.输出口与之对应进行分配。输出口与之对应进行分配。3）设计）设计PLC程序程序画出梯形图画出梯形图。梯形图体现了按照正确的顺序所要求的全部。梯形图体现了按照正确的顺序所要求的全部功能及其相互关系。功能及其相互关系。4）实现用计算机对）实现用计算机对PLC的梯形图直

38、接的梯形图直接编程编程。5）对程序进行）对程序进行调试调试（模拟和现场）。（模拟和现场）。6）保存已完成的程序。）保存已完成的程序。 基本指令基本指令 名名 称称助记符助记符目目 标标 元元 件件说说 明明取指令取指令LDLDX.Y.M.S.T.CX.Y.M.S.T.C常开接点逻辑运算起始常开接点逻辑运算起始取反指令取反指令LDILDIX.Y.M.S.T.CX.Y.M.S.T.C常闭接点逻辑运算起始常闭接点逻辑运算起始线圈驱动指令线圈驱动指令OUTOUTY.M.S.T.CY.M.S.T.C驱动线圈的输出驱动线圈的输出与指令与指令ANDANDX.Y.M.S.T.CX.Y.M.S.T.C单个常开接

39、点的串联单个常开接点的串联与非指令与非指令ANIANIX.Y.M.S.T.CX.Y.M.S.T.C单个常闭接点的串联单个常闭接点的串联或指令或指令ORORX.Y.M.S.T.CX.Y.M.S.T.C单个常开接点的并联单个常开接点的并联或非指令或非指令ORIORIX.Y.M.S.T.CX.Y.M.S.T.C单个常闭接点的并联单个常闭接点的并联或块指令或块指令ORBORB无无串联电路块的并联连接串联电路块的并联连接与块指令与块指令ANBANB无无并联电路块的串联连接并联电路块的串联连接主控指令主控指令MCMCY.MY.M公共串联接点的连接公共串联接点的连接主控复位指令主控复位指令MCRMCRY.M

40、Y.MMCMC的复位的复位置位指令置位指令SETSETY.M.SY.M.S使动作保持使动作保持复位指令复位指令RSTRSTY.M.S.D.V.Z.T.CY.M.S.D.V.Z.T.C使操作保持复位使操作保持复位上升沿产生脉冲指令上升沿产生脉冲指令PLSPLSY.MY.M输入信号上升沿产生脉冲输输入信号上升沿产生脉冲输出出下降沿产生脉冲指令下降沿产生脉冲指令PLFPLFY.MY.M输入信号下降沿产生脉冲输输入信号下降沿产生脉冲输出出空操作指令空操作指令NOPNOP无无使步序作空操作使步序作空操作程序结束指令程序结束指令ENDEND无无程序结束程序结束例：例：例：例：例：例：例：例：方法1： 方法

41、2：0 LD X000 0 LD X0001 ANI X001 1 ANI X0012 LDI X002 2 LDI X0023 AND X003 3 AND X003 4 ORB 4 LDI X0045 LDI X004 5 AND X0056 AND X005 6 ORB7 ORB 7 ORB8 OUT Y000 8 OUT Y0000 LD X000 5 LDI X0041 ORI X002 6 OR X0052 LDI X001 7 ANB3 OR X003 8 OUT Y0004 ANB主控触点指令与主控复位指令（主控触点指令与主控复位指令（MC / MCR）梯形图 指 令 功 能

42、操作元件 程序步 MC 主控电路块起点 M除特殊继电器外 3 MCR 主控电路块终点 M除特殊继电器外 2 MC主控指令：母线转移，MC指令只能用于输出继电器Y和辅助继电器M（不包括特殊辅助继电器）。MCR主控复位指令：母线复位，主控区结束。MC/MCRMC/MCR指令：用于许多线圈同时受指令：用于许多线圈同时受一个或一组触点控制，以节省存储单一个或一组触点控制，以节省存储单元。元。主控触点在梯形图中与一般触点垂主控触点在梯形图中与一般触点垂直。直。 置位、复位指令（置位、复位指令（SETSET、RSTRST） 梯形图梯形图 指指 令令 功功 能能 操作元件操作元件 程序步程序步 SET 动作

43、接通并保持 Y、M、S Y，M：1；S，特M：2 RST 动作断开，寄存器清零 Y, M, S, T, C, D, V, Z D：数据寄存器：数据寄存器V、Z：变址寄存器：变址寄存器SET置位指令：保持线圈得电置位指令：保持线圈得电RST复位指令：保持线圈失电复位指令：保持线圈失电 注：注：X000一接通一接通Y000得电，即使再断开，得电，即使再断开，Y000仍继续保持得电。同理仍继续保持得电。同理X002一接通即使再一接通即使再断开，断开，Y000也将保持失电。也将保持失电。说明：说明：1）对同一元件可以多次使用）对同一元件可以多次使用SET、RST指令，最后一次执行的指令决定当前的指令，

44、最后一次执行的指令决定当前的状态。状态。 2）RST指令可以用来复位积算定时器指令可以用来复位积算定时器T246T255和计数器。和计数器。如不希望计数器和积算定时器具有断电保持功能，可在用户程序开始运行时用初始化如不希望计数器和积算定时器具有断电保持功能，可在用户程序开始运行时用初始化脉冲脉冲M8002复位。复位。 3）任何情况下，）任何情况下，RST指令都优先执行。指令都优先执行。 8 8、上升沿微分、下降沿微分指令（、上升沿微分、下降沿微分指令（PLSPLS、PLFPLF） 梯形图 指 令 功 能 操作元件 程序步 PLS 上升沿微分输出 Y、M 2 PLF 下降沿微分输出 Y、M 2

45、说明：说明：PLSPLS上沿脉冲指令：仅在驱动输入的上沿脉冲指令：仅在驱动输入的，使线圈得电一个扫描周期。，使线圈得电一个扫描周期。 PLFPLF下沿脉冲指令：仅在驱动输入的下沿脉冲指令：仅在驱动输入的，使线圈得电一个扫描周期。，使线圈得电一个扫描周期。 思考题：思考题： 根据液压控制梯形图下列指令正确的是根据液压控制梯形图下列指令正确的是( () )。 根据主轴控制梯形图下列指令正确的是根据主轴控制梯形图下列指令正确的是( () )。 A、ORI30 B、LD30 C、LDI30 D、OR30A、LD01 B、LDI01 C、OR01 D、AND01DA 根据滑台向前控制梯形图下列指令正确的

46、是根据滑台向前控制梯形图下列指令正确的是()。A、ORI33 B、OR33 C、AND33 D、ANI33 根据滑台向后控制梯形图下列指令正确的是根据滑台向后控制梯形图下列指令正确的是()。A、LD06、ANI03 B、LD06、AND03 C、LD100、ORI06 D、LD100、0R06DB 根据工件松开控制梯形图下列指令正确的是根据工件松开控制梯形图下列指令正确的是()。A、AND07、LD30 B、LD07、AND30 C、LDI07、AND30 D、AND07、AND30D F系列可编程序控制器常闭点用系列可编程序控制器常闭点用()指令。指令。 A、LD B、LDI C、OR D、

47、ORI F系列可编程序控制器中的系列可编程序控制器中的ANI指令用于指令用于()。 A、常闭触点的串联、常闭触点的串联 B、常闭触点的并联、常闭触点的并联 C、常开触点的串联、常开触点的串联 D、常开触点的并联、常开触点的并联 F系列可编程序控制器常闭触点的并联用系列可编程序控制器常闭触点的并联用()指令。指令。 A、AND B、ORI C、ANB D、ORB F系列可编程序控制器中回路并联连接用系列可编程序控制器中回路并联连接用()指令。指令。 A、AND B、ANI C、ANB D、ORB BABD F系列可编程序控制器中回路串联连接用系列可编程序控制器中回路串联连接用()指令。指令。 A

48、、AND B、ANI C、ORB D、ANB RST指令用于指令用于()和计数器的复位。和计数器的复位。 A、特殊继电器、特殊继电器 B、辅助继电器、辅助继电器 C、移位寄存器、移位寄存器 D、定时器、定时器 用用()指令可使指令可使LD点回到原来的公共线上。点回到原来的公共线上。 A、CJP B、EJP C、MC D、MCR ()指令为跳步结束指令。指令为跳步结束指令。 A、MC B、MCR C、CJP D、EJPDCDD 先利用程序查找功能确定并读出要删除的某条指令，然后按下先利用程序查找功能确定并读出要删除的某条指令，然后按下()键，随删键，随删除指令之后步序将自动加除指令之后步序将自动

49、加1。 A、INSTR B、INS C、DEL D、ENDC编程例：编程例：三相异步电动机联锁正、反转控制三相异步电动机联锁正、反转控制 控制要求：控制要求： 点击点击SB1，接触器，接触器KM1.KM3得电，电机正转；点击得电，电机正转；点击SB2，接触器，接触器KM2.KM3得电，电得电，电机反转。点击机反转。点击SB3，电机停止转动；，电机停止转动；KM1与与KM2必须形成互锁。必须形成互锁。 三相异步电动机的旋转方向取决于三相电源接入定子绕组的相序，故只要改变三相三相异步电动机的旋转方向取决于三相电源接入定子绕组的相序，故只要改变三相电源与定子绕组连接的相序即可改变电动机旋转方向。电源

50、与定子绕组连接的相序即可改变电动机旋转方向。1、确定系统的输入、输出设备。、确定系统的输入、输出设备。输输 入入:输输 出出:电机正转（电机正转（SB1）电机反转（电机反转（SB2）电机停止（电机停止（SB3）KM1（电机正转）（电机正转） KM2（电机反转）（电机反转）KM32、编制控制系统的梯形图、编制控制系统的梯形图X0X1X2Y0Y1Y2( Y0 )( Y1 )( Y2 )( Y2 )X0Y0X2Y1Y1X1Y0X2END实验三实验三 三相鼠笼式异步电动机带延时正反转控制三相鼠笼式异步电动机带延时正反转控制 一、实验目的一、实验目的 了解用了解用PLC控制代替传统接线控制的方法，编制程

51、序通过延时来控制电控制代替传统接线控制的方法，编制程序通过延时来控制电机的正反转。机的正反转。二、实验说明二、实验说明 按启动按钮按启动按钮SB1，X0触点闭合，触点闭合，KM1.KM3线圈得电，电机正转；延时线圈得电，电机正转；延时5S后，后，KM1线圈失电，线圈失电，KM2线圈得电，电机反转；线圈得电，电机反转； 按启动按钮按启动按钮SB2，X1触点闭合，触点闭合，KM2.KM3线圈得电，电机反转；延时线圈得电，电机反转；延时5S后，后，KM2线圈失电，线圈失电，KM1线圈得电，电机正转；线圈得电，电机正转； 按停止按钮按停止按钮SB3，各接触器线圈均失电，电机停止运转。，各接触器线圈均失

52、电，电机停止运转。三、实验接线图三、实验接线图220V 按启动按钮按启动按钮SB1，X0触点闭合，触点闭合，KM1.KM3线圈得电，电机正转；延时线圈得电，电机正转；延时5S后，后，KM1线圈失电，线圈失电，KM2线圈得电，电机反转；线圈得电，电机反转； 按启动按钮按启动按钮SB2，X1触点闭合，触点闭合，KM2.KM3线圈得电，电机反转；延时线圈得电，电机反转；延时5S后，后，KM2线圈失电，线圈失电，KM1线圈得电，电机正转；线圈得电，电机正转； 按停止按钮按停止按钮SB3，各接触器线圈均失电，各接触器线圈均失电，电机停止运转。电机停止运转。三、实验接线图三、实验接线图四、梯形图参考程序四

53、、梯形图参考程序 步进指令及状态编程步进指令及状态编程FX2NFX2N系列系列PLCPLC的步进指令：的步进指令： 步进接点指令步进接点指令STLSTL；步进返回指令；步进返回指令RETRET。步进顺控的编程原则：步进顺控的编程原则： 先进行负载驱动处先进行负载驱动处理，然后进行状态转移理，然后进行状态转移处理。处理。步进返回指令步进返回指令RETRET ： 说明：说明：1 1）梯形图符号：）梯形图符号： 2 2）功能：返回主母线。）功能：返回主母线。步进顺序控制程序的结尾必须使用步进顺序控制程序的结尾必须使用RETRET指令。指令。1 1、状态的三要素、状态的三要素 状态转移图中的状态有驱动

54、负载驱动负载、指定转移目标指定转移目标和指定转移条件指定转移条件三个要素。图中Y5：驱动的负载；S21：转移目标；X3：转移条件。状态转移图的梯形图和写指令表状态转移图的梯形图和写指令表 例：液压工作台的步进指令编程，状态转移图、梯形图、指令表例：液压工作台的步进指令编程，状态转移图、梯形图、指令表如图所示。如图所示。功能指令功能指令 功能指令主要用于处理大量的数据处理，需设置大功能指令主要用于处理大量的数据处理，需设置大量的用于存贮数据的软元件量的用于存贮数据的软元件。（具体指令见P182196表）CJCALLSFTRSFTLZRST(成批复位成批复位)编程例：编程例：实验四实验四 三相异步

55、电动机带限位自动往返运动控制三相异步电动机带限位自动往返运动控制 下图为三相异步电动机带限位自动往返控制图。当工作台的档块停在下图为三相异步电动机带限位自动往返控制图。当工作台的档块停在限位开关限位开关SQ1SQ1和和SQ2SQ2之间的任意位置时，可以按下任一起动按钮之间的任意位置时，可以按下任一起动按钮SB1SB1或或SB2SB2使使工作台向任一方向运动。例如按下正转按钮工作台向任一方向运动。例如按下正转按钮SB1SB1，电动机正转带动工作台左，电动机正转带动工作台左进。当工作台到达终点时档块压下终点限位开关进。当工作台到达终点时档块压下终点限位开关 SQ2SQ2，SQ2SQ2的常闭触点断开

56、的常闭触点断开正转控制回路，电动机停止正转，同时正转控制回路，电动机停止正转，同时SQ2SQ2的常开触点闭合，使反转接触器的常开触点闭合，使反转接触器KM2KM2得电动作，工作台右退。当工作台退回原位时，档块又压下得电动作，工作台右退。当工作台退回原位时，档块又压下SQ1SQ1，其常，其常闭触头断开反转控制电路，常开触点闭合闭触头断开反转控制电路，常开触点闭合, ,使接触器使接触器KM1KM1得电，电动机带动得电，电动机带动工作台左进工作台左进, ,实现了自动往返运动。实现了自动往返运动。 实验内容：实验内容： 鼠笼机接成鼠笼机接成Y接法，实验线路电源接三相电压输出接法，实验线路电源接三相电压

57、输出(U.V.W)。 按实验接线图接线，按实验接线图接线， 1.开启控制屏电源总开关。开启控制屏电源总开关。 2.按下按下SB1，使电动机正转，运转约半分钟。，使电动机正转，运转约半分钟。(或按或按SB2反转反转,工作过程与工作过程与SB1相反相反) 3.用手按用手按SQ2(模拟工作台左进到达终点，档块压下限位开关模拟工作台左进到达终点，档块压下限位开关)，观察电动机应停止正向，观察电动机应停止正向运转，并变为反向运转。运转，并变为反向运转。 4.反转约半分钟，用手按反转约半分钟，用手按SQ1(模拟工作台后退到达原位，档块压下限位开关模拟工作台后退到达原位，档块压下限位开关)，观察电，观察电动

58、机应停止反转并变为正转。动机应停止反转并变为正转。 5.重复上述步骤，应能正常工作。重复上述步骤，应能正常工作。6.按按SB3电动机停转。电动机停转。实验接线图实验接线图220V梯形图梯形图 四、应用技能训练四、应用技能训练第一节第一节 PLCPLC应用系统的设计步骤应用系统的设计步骤一、一、PLC控制系统设计的基本步骤控制系统设计的基本步骤 (1)系统设计的主要内容系统设计的主要内容 根据系统设计的要求编写软件规格说明书，然后再用相应的编程语言根据系统设计的要求编写软件规格说明书，然后再用相应的编程语言（常用梯形图）进行（常用梯形图）进行程序设计程序设计 拟定控制系统设计的拟定控制系统设计的

59、技术条件技术条件 选择电气传动形式和电动机、电磁阀等选择电气传动形式和电动机、电磁阀等执行机构执行机构 选定选定 PLC 的的型号型号 编制编制 PLC 的输入的输入 / 输出输出分配表分配表或绘制输入或绘制输入 / 输出端子接线图输出端子接线图 了解并遵循用户认知心理学，重视人机界面的设计，增强人与机器之了解并遵循用户认知心理学，重视人机界面的设计，增强人与机器之间的友善关系间的友善关系 设计操作台、电气柜及非标准电器元部件设计操作台、电气柜及非标准电器元部件 编写设计说明书和使用说明书编写设计说明书和使用说明书（2）系统设计的基本步骤）系统设计的基本步骤分析被控对象工艺条件和控制要求分析被

60、控对象工艺条件和控制要求确定确定 I/O 设备设备分配分配 I/O 点点选择合适的选择合适的 PLC 类型类型设计应用系统梯形图程序设计应用系统梯形图程序将程序输入将程序输入 PLC 去去进行软件测试进行软件测试应用系统整体调试应用系统整体调试编制技术文件编制技术文件硬件设计硬件设计软件设计软件设计A、程序检查包括：、程序检查包括：语法检查、线路检查、其他检查语法检查、线路检查、其他检查B、在语法检查键操作时、在语法检查键操作时 INSTR 用于显示出错步序号的指令。用于显示出错步序号的指令。C、语法检查键操作中代码、语法检查键操作中代码 1-1 说明器件号不对或器件号不匹配。说明器件号不对或