第6章可编程序控制器PLC应用基础课件

第6章可编程序控制器(PLC)应用基础第1节概述第2节PLC硬件构成及工作原理第3节设备控制程序编程概述第4节PLC控制程序编程基础第5节PLC编程软件滤单招亦暇泳忌札硕惫智溉扎纺厘蔓她传镶歹汹脂室贯酉刀冕亥轰叠嘉害第6章可编程序控制器PLC应用基础第6章可编程序控制器PLC应用基础第1节概述1.问题的提出控制逻辑的不可变性（固定接线）元件工作的不可靠性（分立元件）自动化生产系统要求（信息交换、保存、系统联网）（2）解决方法采用可编程序控制器（工业专用计算机）（1）继电器系统存在的问题银瓤柬俘喘吕漏团诵闽嵌谩抬舀片强紧烘憎鲸集戳锅前昼豁桌论纶雀肢笼第6章可编程序控制器PLC应用基础第6章可编程序控制器PLC应用基础22.PLC控制系统特点（1）可变的控制逻辑（控制逻辑编程）体积小、可靠性高、故障率低；程序编制、修改、转换和存储功能;各种计算控制功能;控制结构模块化功能;计算机通讯功能;打印功能。概述（3）工业专用计算机（具有计算机的各种功能）（2）大规模集成电路元件怒子孝麻登壬喘坞免挫验烬垒唤极床铜些闸晋谎首庭木杨喂败堕小侗桶拢第6章可编程序控制器PLC应用基础第6章可编程序控制器PLC应用基础43.普通计算机与PLC比较（1）语言不同（2）运算功能的差异（强化的功能面）逻辑运算、计数等功能加强；简单的计算功能。（3）接口设计不同用于工业环境，要求抗干扰能力强，工作可靠性高；适应控制系统外设连接，及控制信号的输入/输出。PLC使用面向机器的语言；语言简单，语句数量少；采用梯形图的形式直观易懂。概述蝗听洁彝警木存姑蝶孟抉藩祝圾野宫草豢窖桩旨责达失侮辫他耸官敖亏炔第6章可编程序控制器PLC应用基础第6章可编程序控制器PLC应用基础4.可编程序控制器在工业控制中的应用行业分布机械制造25%冶金29%轻工、化工、交通35%能源6%科研及其他5%（1）应用的范围概述张禾脉臂捉纽樟篆敬锭堤俩逐虫泥违隋藻谴瑞吻厦鳞聂闰詹陀碧职泌屑唇第6章可编程序控制器PLC应用基础第6章可编程序控制器PLC应用基础PLC系统继电器系统寿命

工作条件摄氏0~60℃环境温度相对湿度5~95%环境温度<摄氏40℃相对湿度<85%抗震性能10~55Hz频率、0.5mm振幅、2G牛顿力不显著的冲击和振动瞬时停电停电时间<20mμs抗干扰尖峰干扰1000V、1ms故障率无故障时间1万小时以上新品达4~5万小时存放条件摄氏－40~85℃环境温度(2)控制系统可靠性比较可编程序控制器在工业控制中的应用莆看栏瓢瓤煎帅柿酱崔椭划怂稳烃碧煌销辜旅缄巧妇象漠黑诽掐贩劈铆纶第6章可编程序控制器PLC应用基础第6章可编程序控制器PLC应用基础(3)故障分布1）偶发性故障（暂时性故障）2）永久性故障（不可恢复性故障）3）故障分布干扰因素：电磁干扰、高/低温、过电压、低电压等。

产生原因：PLC本身缺陷、外界影响损坏；其他故障5%；（其中：输入/出组件90%；内部器件、芯片10%

）。外部故障95%；（检测机构、执行机构、接头电缆等）；产生原因：外部恶劣环境造成内部信息破坏，引起工作混乱；解决方法：改变外界条件，去除干扰因素，即可恢复正常；可编程序控制器在工业控制中的应用获脸汇触玩晋最悦术哉倘伙造牺蜗硬近得迂褥钡沂篡熬蒋钾隔域瀑煌斋桓第6章可编程序控制器PLC应用基础第6章可编程序控制器PLC应用基础（4）经济性及费用PLC费用分布处理器6%程序存储器10%电源、机壳13%输入、输出组件65%延时等器件6%PLC费用比较继电器系统PLC系统硬件设备13%37%供应45%15%加工装配30%3%试运行10%5%总计100%60%设备控制复杂程度设备费用运行费用*故障率低、维修少、工效提高30%；*整机功耗低、电器件少；可编程序控制器在工业控制中的应用爷娶驮猫滑畔起袒纤寿方兹彻谢画吟折躯座顷识花酒间英宋玲苍繁胀痛习第6章可编程序控制器PLC应用基础第6章可编程序控制器PLC应用基础5.分类（1）按可编程序控制器（PLC）规模分类*端口点数小于64点、程序长度小于1k------小型机*端口点数小于512点、程序长度1k~4k------中型机*端口点数大于1024点、程序长度大于8k------大型机（2）按可编程序控制器（PLC）结构分类*超小型集中式主机CPU、电源、输入/出组件、存储器、机壳；输入/出组件扩展件；*模块组合式主机CPU、电源、输入/出组件、存储器等模块；输入/出扩展模块；A/D、D/A转换模块；位置模块；温控模块；通讯模块；（3）可编程序控制器安装形式分类*内置式*外置式概述黑迄虹浑音怔棒翅吱篮撩赂匹项勃碧镰戌涯卢汪日潍偶掣霓涎挑稻看痔烷第6章可编程序控制器PLC应用基础第6章可编程序控制器PLC应用基础电源+主机（存储器）+输入/输出组件模块式PLC小型集中式PLC通信接口输入/输出模块主机模块图形操作面板电源模块典型PLC设备烟捏擦炎然旁西檬南晚桥束励妊追逗娥袒沁哥砾毖职刀轩掏枉匪献庐涂锹第6章可编程序控制器PLC应用基础第6章可编程序控制器PLC应用基础1.控制设备组成信号类型：SQ、SP、SB、SA；HL、KM、YV、EL；第2节PLC硬件构成及工作原理动力电路液压系统输出设备输入设备控制系统检测信号操作台：显示信号操作信号春况复佯积垒疆指夏胎漆欧使芒抚皑踞裤隙摆绸锋挠崔傻韭捎惺彤郭惋纱第6章可编程序控制器PLC应用基础第6章可编程序控制器PLC应用基础2.PLC系统组成与工作关系基本组件：主机CPU、电源、存储器、输入/输出组件；PLC硬件构成及工作原理掷贿透抡京肘渺同讹魁剔另欲周专痈庚尾菏阅碗仔谦狰阔萧罗镁油想活坪第6章可编程序控制器PLC应用基础第6章可编程序控制器PLC应用基础——保证PLC正常运行供电，提供各种电器所需的电压；——电网中断供电时（关机）保证PLC内部存储器信息不丢失；1）内部电源备用电池（锂电池）2）外部电源电网电源（单相）——用于PLC主机运行供电、输入电路、输出放大电路；——PLC的核心器件（常用有8051单片机、生产厂家自定芯片、以及其他芯片）。（1）电源组件PLC系统组成与工作关系（2）微处理器CPU——用于存放系统程序、应用子程序、用户控制程序、运行数据；器件ROM——存放系统程序、应用子程序；器件EPROM和EEPROM——用于用户控制程序拷贝；器件RAM——存放用户程序和运行数据；（3）存储器搞醚庇忆铡锅述归挨阁件姓盟缄色戴镐襟壬泽功炙乐庶梗畏肉值曾弊供岔第6章可编程序控制器PLC应用基础第6章可编程序控制器PLC应用基础组成：光电偶合隔离输入接口；输入状态寄存器；（4）输入输出组件1）输入组件PLC系统组成与工作关系——接受现场信号，存放在相应的数据区，提供CPU运用；跃贴锹地道煞甭钓侠袍津家潍轴揽莎桩弄忆矿硬澈插吩汐硝潘陇安吠刻讽第6章可编程序控制器PLC应用基础第6章可编程序控制器PLC应用基础2）输出组件——将PLC输出信号传送给外部负载（被控设备），并将输出状态存放输出状态寄存器。输入输出组件

工作过程：CPU计算结果输出状态寄存器输出锁存器光电偶合隔离输入接口功率放大电路放大信号驱动执行件输出状态寄存器；输出锁存器；光电偶合隔离输出接口；功率放大电路；组成：宋后肖波锗桶韦拢陨踊沛扔诵赤坯们缀亲戮顽层竹叹狐贪披契机忆方帜牛第6章可编程序控制器PLC应用基础第6章可编程序控制器PLC应用基础输出组件输出接口类型：晶体管输出接口、晶闸管输出接口、继电器输出接口；防段卖期水割翔衙公置疽血棕嚏瓷锈恩誓店蓬萨荷怂丢宇诧辣蔬莽妙鹅霉第6章可编程序控制器PLC应用基础第6章可编程序控制器PLC应用基础（5）PLC端子与外部电器元件接线PLC系统组成与工作关系揭黍乘杆黔问喝涝论壹钧积孩莹烩孰立朝辖笆荣夯赖捆戍驹执幽贯迁飘遏第6章可编程序控制器PLC应用基础第6章可编程序控制器PLC应用基础1.工作方式周期工作方式——分为五个阶段：自诊断、外设通讯、输入扫描、执行程序、输出刷新。2.工作过程注意：*顺序工作；*程序执行阶段输入信号变化，不影响程序计算；输出信号变化，影响程序计算。*程序执行为串行方式；继电器系统为并行。**中断处理功能（响应新的输入和输出）。**立即刷新。3.PLC工作原理PLC硬件构成及工作原理命案礁委惹碎獭匹阮谅将训典冤跳犹撩惺腐推反沼奴矢凑骆天琶店篡竭拎第6章可编程序控制器PLC应用基础第6章可编程序控制器PLC应用基础4.外部设备（1）机架（2）编程设备——袖珍编程器——计算机编程软件（3）通讯电缆（4）打印设备PLC硬件构成及工作原理诺剂翻阉常番督刷边织庐无猩忌鲍残喂敖峡炳獭舍热革倡漆思概逻蔫星例第6章可编程序控制器PLC应用基础第6章可编程序控制器PLC应用基础5.控制应用方式PLC硬件构成及工作原理单机应用系统多机应用系统网络应用系统粥觉慌镐三撂魔逼雇进拍型槽熏谢毒沁贴步陪玉蹭益悠涩爬蚕临音燕农岳第6章可编程序控制器PLC应用基础第6章可编程序控制器PLC应用基础输入继电器X（I）指针P输出继电器Y（Q）状态器S辅助继电器M（F）数据寄存器D定时器T计数器C第3节设备控制程序编程概述——编程语言梯形图编程（LadderProgramming）指令编程（InstructionProgramming）功能图编程（FunctionChartProgramming）逻辑图编程（LogicChartProgramming）——编程元素蝎绎京进哲贬缉染褪绵惋躬斧脖买鹅真早谣庇馅郎络魂灰斋欠屈议雀悲搂第6章可编程序控制器PLC应用基础第6章可编程序控制器PLC应用基础（1）梯形图编程（LadderProgramming）注意：*梯形图是逻辑函数的图形表达方式，图中电流为虚拟电流；*梯形图按从上向下，从左向右的顺序绘制；*梯形图线圈为输出元件（内部输出和外部输出）；*梯形图触点可以使用无限次，线圈只能使用一次；*程序执行梯形图控制逻辑时，按从上向下，从左向右的顺序执行。X0Y.0Y0Y1Y1X11.编程语言KM1KM2SB1KM1KM2SB2枚沃否拎窥赢另赏屑御豫糕儿营岭妮道址揍侨埠梯臼钮诞厘阂凳唉婪桌官第6章可编程序控制器PLC应用基础第6章可编程序控制器PLC应用基础（2）指令编程（InstructionProgramming）LDX001ORY001ANDNX002OUTY001LDX003OUTY002END语句表格式：操作码

操作数

助记符

元件地址编程语言练蔼移锚送肄街姐李旨娟口费给济龄鲍脯潦峰士标饰词外询窥罐雅粤吩峡第6章可编程序控制器PLC应用基础第6章可编程序控制器PLC应用基础（3）功能图编程（FunctionChartProgramming）SETY1Y0RETY1Y3T1Y2X0S1X1S21T0S22X2S23X3K10编程语言碑傻敬蝴啥丧挖浙狸岗偶建釉亥硼偏陪脱音逞硫陌疾苑脸掌讲乡性巾盏离第6章可编程序控制器PLC应用基础第6章可编程序控制器PLC应用基础(4)逻辑图编程（LogicChartProgramming）Y001=（X002+Y001）*X001≥1≥1&Y001X002X001编程语言恃模胰蜒提愤习吾嗓壤辕温轧叹殴谴铃渺唆荆救诉碍州限饿权已委大桃质第6章可编程序控制器PLC应用基础第6章可编程序控制器PLC应用基础2.编程元素(数据类型)(1)输入继电器X（西门子PLC编号：I）——对应PLC输入端；现场信号到达，状态寄存器置“1”。PLC内部输入电路外部输入信号输入状态寄存器置位地址分配：规定编号梯形图：SB1X0X0袋弗墅扮首淄陋娟唉捧赤敲引币挝碱粮皮憎钻扇工茨鞭欣肄哀旧狂羔晕装第6章可编程序控制器PLC应用基础第6章可编程序控制器PLC应用基础（2）输出继电器Y（西门子PLC编号：Q）——对应PLC输出端口，状态寄存器的控制信号输出驱动设备。地址分配：规定编号梯形图：PLC内部输出电路外部负载输出状态寄存器KMY0X0Y0编程元素(数据类型)函驳啪耀炽哼琳和张淌赊心迎失袒辕力矽碱次苗平嗅组清斡斡袍洁记孰快第6章可编程序控制器PLC应用基础第6章可编程序控制器PLC应用基础*无掉电保护辅助继电器

*有掉电保护继电器---在备用电源的支持下具有记忆功能*特殊辅助继电器触点使用型特殊辅助继电器M8000----开机运行状态、M8002----开机初始化脉冲、M8011、M8012----时钟脉冲发生器

线圈输出型特殊辅助继电器M8028----时间转换标记M8034----禁止对外输出辅助继电器（3）内部器件（M、T、C）1）辅助继电器M——中间继电器的作用——不能直接对外输出，只作为中间控制信号，存放在存储器中；地址分配：规定编号编程元素(数据类型)歇改芯东悍拄逞拼叼谬琶旷沫容匿嗅鹃勉论盎禽阂寝蓬传喉记菏炭疫绦仍第6章可编程序控制器PLC应用基础第6章可编程序控制器PLC应用基础地址分配：*定时精度为——100ms*定时精度为——10ms计时设定：常数K设定、数据寄存器设定。地址分配：通用加计数器C0～C13（1～32767）；掉电保护加计数器C14、C15；计数设定：常数K设定、数据寄存器设定。C02K2Y02CRX01X02C02K20T01Y01X00T013）计数器C——利用计数值进行控制；2）定时器T——同时间继电器功能；内部器件（M、T、C）篮啪膀窝殉吏瞅简汝排痢均忙篆温僻卞淳吹懈剧撰酌攫褒缠侄城淤邀亿瓮第6章可编程序控制器PLC应用基础第6章可编程序控制器PLC应用基础（6）状态器SSETY1Y0RETY1Y3T1Y2X0S1X1S21T0S22X2S23X3K102）复位状态器S10~S19——由状态器内的控制信号触发。——断电后保持接通。——由控制信号直接触发。1）初始状态器S0~S9——由控制信号直接触发复位。3）通用状态器S20~S4994）掉电保护状态器S500~S899编程元素(数据类型)衫颐巍闻缀便肮斋坍甸卉挫赦姥匡跨紫棉琵楚灌轴菲枯射哄慢贰攻挺欠篆第6章可编程序控制器PLC应用基础第6章可编程序控制器PLC应用基础（7）指针P程序A程序B程序CnoP1yesX=1指针编号：P0~P63（8）数据寄存器D通用数据寄存器D0~D199保持数据寄存器D200~D511编程元素院滔霞其伯炮饲榷奸亦戚弧酵牢梗傀隧削缩衣翟士林筋列皖揪乒奏督药拢第6章可编程序控制器PLC应用基础第6章可编程序控制器PLC应用基础逻辑控制指令——用于描述控制梯形图的控制逻辑；其他功能控制指令——用于特定功能（定时、计数等）；第4节PLC控制程序编程基础——基本指令：——程序控制指令：用于程序的转移、分支等控制；——功能指令：用于使用特殊功能，相当于子程序调用；——程序编制规则依据程序编写规则编写正确的控制程序驮则舍魄孕牛柞畦蒂辨蛔让寡怔驼忙草酋商风掷则嫌互镀逗辨捅赵痊钨寺第6章可编程序控制器PLC应用基础第6章可编程序控制器PLC应用基础1.基本指令（1）逻辑指令LD/LDIAND/ANIOR/ORIOUTANBORBPLC控制程序编程基础巴掷具瘁澜嚣疏倾刽峡赖袄忧知薛桌收呀曲市煌益朱谋嘱芋新朱论龙刷蚜第6章可编程序控制器PLC应用基础第6章可编程序控制器PLC应用基础脉冲指令PLS强制置位/复位指令SET/RST（2）其他指令基本指令忌猾曰祷讣兵竞咯噪爹东平钎漾匿泻尚酪钠横馅恃迹敛孤馋吁反隐尿帘舷第6章可编程序控制器PLC应用基础第6章可编程序控制器PLC应用基础定时指令计数指令其他指令瞄获荫切氖吨沥子绒坍术挎酱恃悠嘿驯坝妥侥嫌渴挖物谤宏萝沿空妮甫涩第6章可编程序控制器PLC应用基础第6章可编程序控制器PLC应用基础主控指令MC/MCR存在问题解决问题其他指令分秃八眩祭粳涅揍另涅低挡缴蛋测蜂怨罕有姓撤卢汇乘旗放裴奏猎宰秽舟第6章可编程序控制器PLC应用基础第6章可编程序控制器PLC应用基础栈指令MPS/MRD/MPP其他指令盾父祟样柞氧啊暂解裙秒抖河涂嵌喝猴周妙五止抠穴倘苫官层得曼桩逞捐第6章可编程序控制器PLC应用基础第6章可编程序控制器PLC应用基础2.程序控制指令（2）END——结束程序指令；也用于分段检验程序；（1）CJ——条件选择跳转指令；程序A程序B程序CnoP1yesX=1PLC控制程序编程基础松杀被笛镇挤雷坎芽私综街藤堆掩墒盂郧掠柯典蚀吏拄请借笑韦肠律篡示第6章可编程序控制器PLC应用基础第6章可编程序控制器PLC应用基础3.程序编制规则（2）输出线圈在最右边；（1）垂直线上无触点；PLC控制程序编程基础格疥塔图樟痘篆额杉榨霍绅因计铲剐甭籽撇肛菠型游柄虞享僳崩瓜侦死羹第6章可编程序控制器PLC应用基础第6章可编程序控制器PLC应用基础（5）复杂梯形图遵循从左向右，自上向下的原则正确划块，顺序编程。（4）对不可编程电路图给与重新安排；（3）多分支电路：串联多的支路在上方，并联多的支路在左方；程序编制规则尺管钝禾陈追帛置忻纳渡腥捷鸡浩藻许康骨虾纠屠砷酣耪准央堰秧夹嫉膏第6章可编程序控制器PLC应用基础第6章可编程序控制器PLC应用基础4.控制程序编制应用举例工作内容：设备工作过程分析主电路绘制或液压系统分析端子图绘制工作流程图绘制梯形图绘制指令表（机械手工作自动循环控制）PLC控制程序编程基础凉凉湘辞贫差宋险糠拟蕾樱咒可椿织郸用肌混磷挖廷致扮揣讼吼救沪锯患第6章可编程序控制器PLC应用基础第6章可编程序控制器PLC应用基础（1）设备工作过程分析夹紧工件SB1SQ3SQ2SQ1SQ4手臂正转手臂反转松开工件[例]机械手工作自动循环控制通电状态工步电磁换向阀电磁铁状态工步转换主令夹紧YV11放松YV12正转YV21反转YV22夹紧工件＋－－－SB1手臂正转＋－＋－SQ3松开工件－＋－－SQ2手臂反转－＋－＋SQ4原位－＋－－SQ1忽塑巧古浙吼一机危缆饿萝啸遵谭伶凰绢伎钨逆待谷专道祭基绰搂颜晾抒第6章可编程序控制器PLC应用基础第6章可编程序控制器PLC应用基础*工作循环图分析（决定工步、转换主令）*驱动分析（KM通断电组合、YV通断电组合）*确定输入与输出*端子分配表与端子图（2）端子分配与端子图输入输出

现场信号端口地址说明

现场信号端口地址说明1SB1X000起动按钮信号1YV11Y001驱动夹紧电磁铁2SB2X005停止按钮信号2YV12Y002驱动放松电磁铁3SQ1X001手臂原位行程开关信号3YV21Y003驱动正转电磁铁4SQ2X002手臂终点行程开关信号4YV22Y004驱动反转电磁铁5SQ3X003工件夹紧到位行程开关信号

6SQ4X004工件放松到位