可编程序控制器

1.1

PLC概述及工作原理1.2

PLC的编程元件及指令系统1.3

梯形图的设计规则与设计方法1.4PLC应用实例第1章可编程序控制器1.1PLC概述及工作原理1.1.1PLC概述

1、可编程序控制器的定义

2、可编程序控制器的特点功能强，性能价格比高一台小型可编程序控制器内有成百上千个可供用户使用的编程元件，可以实现非常复杂的控制功能。与相同功能的继电器系统相比，它具有很高的性能价格比。可编程序控制器可以通过通信联网，实现分散控制与集中管理。

硬件配套齐全，用户使用方便，适应性强可编程序控制器产品已经标准化、系列化、模块化，配备有品种齐全的各种硬件装置供用户选用，用户能灵活方便地进行系统配置，组成不同功能、不同规模的系统。可编程序控制器的安装接线也很方便，一般用接线端子连接外部接线。可编程序控制器有较强的带负载能力，可以直接驱动一般的电磁阀和交流接触器。硬件配置确定后，可以通过修改用户程序，方便快速地适应工艺条件的变化。系统的设计、安装、调试工作量少可编程序控制器用软件功能取代了继电器控制系统中大量的中间继电器、时间继电器、计数器等器件，使控制柜的设计、安装、接线工作量大大减少。可编程序控制器的梯形图程序一般采用顺序控制设计法。这种编程方法很有规律，容易掌握。对于复杂的控制系统，梯形图的设计时间比继电器系统电路图的设计时间要少得多。可编程序控制器的用户程序可以在实验室模拟调试，输入信号用小开关来模拟，通过可编程序控制器上的发光二极管可观察输出信号的状态。完成了系统的安装和接线后，在现场的统调过程中发现的问题一般通过修改程序就可以解决，系统的调试时间比继电器系统要少得多。体积小，能耗低对于复杂的控制系统，使用可编程序控制器后，可以减少大量的中间继电器和时间继电器，小型可编程序控制器的体积仅相当于几个继电器的大小，因此可将开关柜的体积缩小到原来的1/2～1/10。可编程序控制器的配线比继电器控制系统的配线少得多，故可以省下大量的配线和附件，减少大量的安装接线工时，加上开关柜体积的缩小，可以节省大量的费用。3、可编程序控制器的的分类

按硬件的结构类型分类为了便于在工业现场安装，便于扩展，方便接线，其结构与普通计算机有很大区别。通常从组成结构形式上将这些PLC分为两类：一类是一体化整体式PLC，另一类是结构化模块式PLC。

整体式结构从结构上看，早期的可编程序控制器是把CPU、RAM、ROM、I/O接口及与编程器相连的接口、输入/输出端子、电源、指示灯等都装配在一起的整体装置。一个箱体就是一个完整的PLC。它的特点是结构紧凑，体积小，成本低，安装方便，缺点是输入/输出点数是固定的，不一定能适合具体的控制现场的需要。这类产品有OMRON公司的C20P、C40P、C60P，三菱公司的Fl系列，东芝公司的EX20/40系列等。模块秘式结促构模块顿式结尘构又摘叫积腾木式肿。这痛种结迈构形史式的限特点纯是把PL啊C的每登个工死作单财元都牢制成炊独立决的模幼块，言如CP生U模块袄、输乎入模桐块、董输出狼模块忽、电需源模洲块、跪通信羞模块筒等。卡另外宁，机魔器上陡有一问块带决有插沉槽的汤母板拨，实秋质上键就是拔计算慢机总坚线。退把这详些模绵块按竭控制厅系统脆需要抓选取奶后，柜都插猫到母肤板上拥，就泥构成绑了一网个完挽整的PL季C。这充种结话构的PL季C的特忌点是客系统垫构成留非常怠灵活堡，安膊装、推扩展睡、维骑修都贪很方轿便，衔缺点妇是体柔积比妄较大漠。常利见产摆品有OM努RO颈N公司尼的C2汽00朗H、C1秋00属0H、C2偷00别0H，西购门子脂公司丢的S5债-1稀15揭U、S7况-3铺00、S7脚-4淡00系列梁等。按应到用规惩模及斧功能咽分类为了谦适应疼不同旺工业蛇生产借过程泡的应仅用要石求，趴可编贴程序区控制师器能赶够处酱理的走输入/输出画信号泡数是瞧不一其样的炉。一繁般将敏一路细信号四叫做株一个傅点，撒将输颈入点双数和抹输出跨点数汽的总水和称友为机筝器的妻点。醋按照告点数颗的多车少，摸可将PL击C分为轰超小(微)、小竖、中危、大把、超喂大等封五种遭类型领。(1敬)超小建型PL蛋C：I/录O点数斤小于64点，分内存侵容量最为25秩6呼B～1被KB。(2疲)小型PL抚C：I/育O点数萄为65～12袭8点，脾内存释容量傅为1～3.枕6症KB。小型敲及超瓜小型PL歉C在结钢构上池一般偶是一恭体化阴整体椒式的沃，主联要用粘于中蔽等容魂量的贿开关此量控吼制，蓝具有出逻辑显运算恒、定乒时、摩计数希、顺宇序控慨制、续通信申等功惹能。(3片)中型PL乞C：I/惑O点数退范围单为12取9～51券2点，锹内存介容量愧为3.焰6～13警K麻B。中型PL浅C除具霸有小愤型、虏超小触型PL境C的功数能外选，还他增加吓了数谢据处皆理能今力，荷适用脚于小蛋规模犁的综淋合控秃制系受统。(4纪)大型PL并C：I/脏O点数闪范围余为51幻玉3～89丸6点，尸内存班容量稠为13絮K贸B以上围。(5籍)超大血型PL铲C：I/颂O点数近为89穷6点以险上，气内存议容量奖为13私K免B以上代。随着PL殃C的不庸断发椅展，柴划分天标准丝式已有芦过多旱次的闲修改匀。可编哥程序辫控制蛋器还螺可以赌按功纷能分美为低拒档机孝、中甚档机肠和高啦档机份。低喊档机汉以逻颈辑运话算为样主，梅具有行定时光、计盒数、叶移位替等功蔬能。线中档慰机一删般有皆整数赚及浮房诚点运底算、爸数制搁转换涉、中证断控穷制及窝联网掏功能疼，可劈燕用于易复杂养的逻筐辑运础算及恢闭环谁控制凡场合银。高胖档机赵具有轿更强膜的数捎字处驴理能楚力，静可进翻行矩牛阵运佩算、事函数帐运算淹，完良成数瓦据管愚理工幸作，股有更吊强的毯通信览能力换，可滤以和引其他尽计算棚机构戏成分希布式色生产怕过程绪综合靠控制绒管理嘱系统炭。可编据程序萌控制逗器的腾按功愧能划革分及顷按点误数规誓模划岁分是追有一扬定联配系的决。一乌般来阁说，木大型蚁机、浇超大档型机经都是荷高档扛机。蛋机型艳和机高器的赢结构稻形式李及内看部存秋储器借的容垂量一库般也厨有一次定的胜联系拒，大系型机胡一般巾都是吸模块邮式机扯，都需有很勺大的梦内存搞容量筋。1.眨1.羡2独PL搂C的结牌构PL怨C主机I/叼O模块电源：为CP蒜U、存储换器、I/蔽O接口摔等内阅部电躬子电香路工病作所半配备个的直事流开串关稳厅压电莲源。编程要器：用关于手志持编泪程。丽可用执它输涨入、崇检查核、修幻玉改、纯调试懂程序企，或旗用它所监视PL泉C的工现作情五况。I/让O扩展绝接口：扩珍充外本部输键入/祥输出腿端子家数的当扩展忘单元塘与基南本单与元（选即主眨机）距联接客在一露起。外设腊接口：将马编程逐器、泄打印揭机、亲条码侮扫描慰仪等走外部稳设备吹与主助机相呆联，麦以完葵成相绕应操封作。输入浩模块：接役受输缴入设夸备的浩控制深信号附。输出细模块：输叙出控欺制信坝号。CP梅U：起总湿指挥络的作涌用。存储纪器：存脖储系雁统及世用户钥程序伤和数撑据。1.唇1.妖3图PL托C的工湖作原碰理1、PL姻C的继述电器PL债C可看杂成是胀由普渐通继涉电器妖、定沙时器刮、计俱数器府等组哑合而陡成的傍电气梳控制贪系统午。注田意，PL教C内部哨的继饥电器悉实际肢上是荷指存统储器尝中的绝存储弯单元送，称寒为软逢继电等器。施当输单入到朋存储钞单元可的逻榴辑状资态为圆1时虎，则虏表示摸相应术继电偿器的咸线圈轮通电朽，其半常开拖触点苏闭合或，常疲闭触倦点断年开；寻而当怪输入袋到存毕储单灿元的忍逻辑掏状态蜜为0才时，域则表律示相主应继灶电器乘的线番圈断侵电，劲其常结开触其点断别开，婆常闭鉴触点抹闭合蓄。所头以这扫些软帮继电性器体麦积小秤、功评耗低争、无滤触点呜、速那度快石、寿虏命长葬，且昂具有尾无限袜多的泻常开编、常胁闭触折点供咏程序打使用哀。2、PL间C的工朽作原肃理直接呆起动故控制唯电路灭采用PL餐C控制喂，其蛙外部丧接线他及内江部等妥效电携路如晚图所培示。知可将PL挂C分成浮3部为分：精输入拴部分圣、内倡部控催制电想路和难输出裳部分售。梯形宗图：实际插上就胶是用俯户所诵编写晶的应定用程挑序等败效于PL鼓C内部诉的接童线图骂。当婶用编社程器爷将梯蜂形图储程序糟送入PL专C内，PL希C就可裕以按心照预和先制销定的竭方案锣工作锣。电路买工作铃过程：当泄起动淹按钮SB1闭合顺，输费入继骄电器X4及00接通叶，其帽常开框触点X4诸00闭合谣，输捉出继善电器Y4辜30接通涨，Y4亩30的常荡开触江点闭狠合自急锁，粗同时终外部拔常开轿触点岂闭合循，使厉接触辨器线屋圈KM通电印，电欺动机渠连续若运行秧。停示机时鸽按停哲机按骄钮SB2，输入冻继电镜器X4酸01接通呼，其晶常闭府触点俱断开郊，线胆圈Y4艰30断开壮，电程动机创停止坚运行炼。这糖里要妄注意向，因萍与停碍机按漏钮相吸连的纤输入兽继电所器X4桃01采用邀的是左常闭中触点屈，所认以停驼机按风钮必作须采约用常般开触吹点，犬这与目继电廉接触脆器控违制电躲路不泄同。3、PL搁C的工欣作方参式PL序C是采叠用顺序座扫描糟、不嫁断循旬环的方犬式进怖行工则作的蓄。PL树C的扫养描工伍作过斑程可默分为用输入独采样监、程闸序执象行和砌输出锐刷新丹3个辈阶段释，并舒进行顺周期盼性循山环。1.撞2府PL年C的编茄程元拐件与正指令永系统6.肆2.驻1呼PL茅C的编新程元练件以F—粒40瞧M为例汇。F—弓40柴M的元达件编基号采曲用8涉进制简。输入迈继电幼器：2宏4个肝，编坑号为X4示00脱～X围40增7、杨X4触10石～X龟41取3、满X5谣00麻～X蜓50衣7、括X5恋10才～X鞋51的3。输出倦继电牢器：1现6个掌，编大号为Y4喘30豆～Y切43绪7、堡Y5挑30泉～Y咏53津7。辅助啄继电鄙器：M1愚00讯～M皱27舍7，雁12殊8点为掉普通病型。M3西00拾～M敏37棉7，捐64点为畜断电闯保持返型。移位州寄存馋器：由蒸辅助摆继电丧器构凉成。纤可组桑成8抗位或享16凤位的座移位岁寄存妙器。悄移位越寄存贱器的翼第一蒙个辅状助继额电器砖的代别号，赵就是业这个凯移位激寄存书器的夺代号至。图示编是代车号为M3昂00的1北6位月移位石寄存施器。（1性）输嗽入：忆设置固第一临个辅术助继虾电器秆的状请态，贵由接付在输观入端修的输增入继肢电器X4袍00的状血态所挖决定兽，其绿操作作如图廊所示俩。（2谋）复冬位：似当复浊位端悠的信聚号X4弹02接通及（1剧态）赢时，M3袍00乐～M纤31散7全部敏处于队复位机状态鸦（0欠态）源。因暂此，怜当移挽位寄女存器帝按照公移位锻方式河工作催时，锋复位屑输入红（在肆此即贞指X4猫02秆）应断膜开。（3卡）移签位：板当移闪位输蹄入端黄的信趋号X4台01接通备（由视0变圈1）陷一次睬，每珠个辅顺助继饮电器钳的状裙态（少1或闲0）枪向右封移一务位，炼原M3代17的信鸣号溢奥出。计数筝器：液16典个，恨编号副为C4尊60浑～C科46沿7，腿C5研60制～C贺56仔7。每弃个计提数器盛的计肝数值K为1唱～9润99鸡，在愈编程坊中设块定。耻每个购计数存器均软有断运电保慕持功盟能。凤不需各要断染电保扯持时疾，可访用初设始化巷脉冲M7帮1复位至。图示涉是无纱电源宋中断摔保持创的减愉法计艇数器们。运梨行开侵始时煎，M7夹1将计办数器C4楚60复位银，计脸数值喇等于边设定势值1扑9。公当复裤位输扒入断谣开，摇计数屑开始顶。X4储01接通伸一次标（由拌0变赤1）得，计汇数值朗减1杯，直校到减吸到0背为止万，此识时C4练60的常匹开触旧点接鹅通，陈使Y4砖30接通吃。若内再来歪计数爱脉冲技，计区数值愁仍保气持为槐0，C4钓60的常沫开触径点一兰直保免持接蠢通。警直到笑复位关输入X4旬00接通秒，C4看60断开叶，计启数值地恢复叹为设饰定值术。计数声器也评可作私定时朝器用值。图饱示是遭由计廉数器C4泥61组成岂的6双0s定时坝器。X4颂02接通测，1括00ms的时驱钟脉驱冲M7赞2使计旬数器C4锹61计数苏，当跃计数粱值达妈到设顶定值浩60门0（施即0辛.1s×尽60段0=锡60然s）时，碎计数寸器C4钟61的常骡开触失点闭线合，经使输揭出继蛇电器Y5秩31接通老。输残入继博电器X4井02断开健时，成其常笔闭触夕点闭踩合，醒使C4妖61复位闭，其葬常开杠触点摸断开孤，从棚而使扣输出教继电凤器Y5嘉31断开用。利穗用此逗特点恶，可阔用计产数器清构成隐长延冈时定梁时器表。特殊鲜辅助殃继电带器：M7篇0：运行障监视轰。当PL汪C处于代运行案状态申，M7鞠0接通沟。M7肯1：初始蚂化脉船冲。标当M7辜0接通兽，第呼一执窗行周仓期M7馒1接通遵，可猎用作短计数穿器、悟移位句寄存姐器的旦初始腰化复氏位。M7跳2：1昼00局ms时钟眼。产偿生脉杠冲间球隔为凭10朴0ms的时细钟。M7羡6：电池狭电压挺监视采。锂狭电池肾电压轨下降该到规买定值辛时接数通。尚可以怀用它祖的触垮点通料过输挤出继资电器宝接通珍指示邮灯，挺提醒裙操作床者更蠢换电街池。M7泻7：禁止讯全部烧输出沈。若M7电7的线扒圈接托通，榴全部裙输出易继电猛器的牛输出将将自纹动断糠开，渣但辅抖助继很电器物、定渗时器任及计择数器踪蝶仍继勺续工牵作。俯在紧好急情惩况下鞋，可疼用M7感7切断恒全部井输出饱。1.背2.虏2智PL墓C的指寨令输入河、输院出指腊令LD：取指小令。疏取与摆左母牵线相技联的静常开剑触点齐。LD挽I：取反遍指令月。取撇与左择母线持相联茶的常价闭触姜点。以上板两条称指令问还可或与AN进B、批OR反B配合贼，用跑于分朵支电长路的材开始灶点OU瞒T：输出筝指令减。用遮于驱漏动输冈出继乳电器察、辅榜助继斑电器叹、定充时器穴、计依数器正，但届不能除用于桂输入挽继电上器。鉴对于落定时准器和涛计数扫器使齿用OU充T指令贞后，厘必须摆设定投常数K，常数K的设侍定也恩作为沸一条种指令撕。与指国令AN腹D：常开越触点肯串联贸联接饿指令砌。AN推I：常闭鞭触点督串联枕联接洗指令湿。注意：AN颂D指令死和AN光I指令致只能县用于引一个棒触点廉与前巧面的厉触点激串联与，不雾能用告于两批个及挺以上榴触点月并联链的电脱路块蒙与前绳面的岂电路纸串联鞭，并洒联电距路块堪串联默要使积用AN酷B指令垫。或指筝令OR：常开拔触点件并联阀联接副指令狱。OR苗I：常闭银触点格并联惨联接俘指令辈。注意：OR指令删和OR洒I指令基只能庄用于牺一个摘触点谦与前稠面的太电路方并联奋，不拢能用望于两软个及凉以上肯触点酒串联志的支廊路与土前面派的电县路并迟联，阀串联催支路吼并联竞要使约用OR鸣B指令碰。电路电块串涂联指剩令AN栗B：将多蓝个串汉联电捡路块批并联建的电术路（黎亦称瘦并联怨电路虹块）替与前舅面的竟电路扯串联妹。使用AN纯B指令赔的原胖则是遮：（1引）先毯组块仓后串冤联；（2想）在欧每一晶电路牙块开粮始时膛，须涛使用LD马、L佛DI指令寒；（3裙）多剂个电痛路块填组成伴的串毅联电境路，甩在组凭成一盗个电愉路块抬后，茂紧跟鸦一条AN签B指令友，则奋串联演电路事块的士个数扩没有支限制点，这丈种编侧程方抄式较夫好。鸽也可永以在雀所有设的电循路块童组成区之后刷，集脉中写酷若干永条AN贼B指令挤，但押这种继写法真串联浅电路醒块不款能超江过8陕个，屡是不丹好的逗编程咽方式根。脉冲杨指令PL握S：用于添产生绸脉冲老信号烟。PL扇S指令绞只能厘用于M1水00迎～M史37亲7。在X4脖00的上供升沿所（由恰0变弟1）M1塔01产生方一个趁宽度假为一技个工撑作周我期的钱脉冲祝。工神作周禽期是悔从程齐序执译行开坦始到擦程序气执行叹结束丑（EN瓜D）之间棋所需绘要的迹时间厅。计数诉器和烧移位眨寄存蜓器的采复位舍、移屠位寄您存器血的移林位通津常需修要这版种脉香冲。眉图示够为继建电器蛾脉冲振输出房诚用于逗计数广器复远位的横例子避。空操流作指理令NO思P：使该锣步为况空操装作。若在畏程序增中写挡入NO要P指令境，可挣使变圈更和贝增加督程序凭时，禽步序倚号变先更最磁小。减但需鼠注意屿，若绘将程德序中抖的LD政、L旦DI甘、A芒NB完、O成RB等指黄令改派为NO屯P指令腐，会戚引起磁电路银结构伤的重毛大变呆化，视如图港所示喷。因沙此，NO礼P指令去的使甘用应蕉慎重精。10旗．结搬束指胃令EN冠D：程序餐结束配时写描入EN府D指令助。调试跃程序选时，盏若在眠每个无程序未块的由末尾凳写上EN枪D指令俯，检胞查每介一个堤程序涉块的绳运行朵情况予时就缸可以量减少托调试登时间州，检线查完轿毕后挪，再值将各申个EN馒D指令断删去肤。1.景3梯形讨图的辞设计棉规则骑与设飞计方甘法1.历3.伸1梯形硬图的滑设计藏规则梯形芽图：是确由表错示PL咽C内部垮编程援元件通的图抵形符察号所端组成搅的阶雾梯状销图形晃。绘言制梯坡形图宇时应参遵循济以下沫几条谷规则封：规则愁1：梯柜形图赢按从垮左到烂右，突自上土而下道的顺跑序绘良制（狮指令除编程宗亦应趣从左右到右尽，自那上而欠下）至。每飘个编特程元友件线迅圈为嚷一逻他辑行疾。元巡寿件线艺圈与罢右母穷线直帐接相拍联。希两线童圈不禾能串雷联，当也不架能在编线圈搏与右荐母线鲁之间氧接其绘他元桌件，移线圈搬一般叶也不耻允许萝直接涌与左厕母线铸相联包。规则浊2：除纹有跳昨转指源令外线，一连般某超编号止的线忙圈在担梯形边图中翻只能趣出现贸一次殿。规则唇3：在虑梯形五图中桌的触附点应砖画在仇水平作线上物，不捧应画诱在垂工直线锡上，我这是卧因为寻这种服形式厘的梯令形图滩无法仙用指鸽令语你句编座程，槽应改籍画成创能够派编程木的形蒜式。规则姐4：绘考制梯晨形图扶时，鄙应按饲照“薯上重阀下轻页、左拿重右事轻”霉的原宣则进烟行。摔即当优几条爱支路禽并联铅时，梳串联汤触点廊多的痒应画贸在上笋面；花几个弟电路煮块串坊联时木，并衬联触肤点多阔的电搏路块宜应画逐在左德边。朴按照饼这个针原则析绘制提的梯凭形图铅符合伞“从哈左到嚼右、舰自上事而下肝”梁的程伍序执送行顺绵序，艰并易算于用胀指令设语句烈编程烘。规则拒5：输模入继肚电器学的线歇圈由尤输入性端子著上的朗外部怕信号颗驱动缩慧，因嗽而输东入继拼电器梳的线委圈不对应出终现在荐梯形幼图中即。梯匀形图瓶中输滚入继浮电器闲触点炉的通踪蝶断取庆决于双外部削信号派。1.撇3.唱2梯形拴图的拆经验芽设计链法经验隆设计识法是沿际用设逝计继扇电接蜓触器葡控制未电路畅的方啊法来怀设计全梯形朽图，拳即在伟一些复典型兴的继忍电接篇触器亦控制念电路栽的基念础上冈，根壤据被悬控对荡象对餐控制蒙系统遥的具叔体要拼求，哪不断匹修改提和完遥善梯沾形图胳。经劈燕验设寄计法书在设设计时雀无普蜘遍规肥律可粒循，季设计盒的质啊量与蛛设计纽奉者的惭经验贝有很宵大的筐关系览。经激验设邻计法恭可用墨于较叔简单铸的梯欢形图残设计乱，如遍一些掉继电鸟接触跳器基彻本控仗制电柔路的板设计技。图示奸为电周动机免直接避起动绳控制员的梯仔形图叉及输教入输建出波默形图康。按疫下起权动按怠钮，剪输入泄继电敞器X4栽00接通道，其片常开宝触点计闭合没，输祖出继邻电器Y4洁30接通的，Y4闭30的常售开触采点闭壶合自坊锁。水按下每停机讯按钮漆，输都入继撞电器X4著01接通距，其廊常闭锐触点梁断开阿，输截出继势电器Y4载30断开覆。图示您为电烧动机攀正反麻转控廉制的PL裹C端子唯分配愿、外篮部接翅线及绑梯形陡图。SB1、S狼B2和SB3分别艇是正犯反转叉起动掏和停先机按玩钮。FR是热妨继电准器的遭保护街触点容，用哥它在PL屋C外端稠直接拐通断湖正反惰转接洋触器KM1、K乞M2的电凳源更茂为可逮靠。X4满00和X4泻01的常策闭触郊点用