3第三章 简单逻辑控制与基本指令.ppt

1、,第三章 简单逻辑控制与基本指令,内容提要,PLC各种指令的集合称为PLC的指令系统。PLC的指令可概括成基本指令、应用指令和高功能指令等几大类。其中CPM1A的基本指令有时序输入、时序输出、时序控制、定时器/计数器等几类指令，CP1H除包含CPM1A的所有基本指令外，各种类型都有所增加和扩展。 本章以CP系列可编程序控制器为例，介绍PLC的基本指令及其相关的简单逻辑控制实例。作为初学者使用这些指令设计逻辑控制系统是我们学习的初步目标。,第一节 编程基础知识 第二节 时序输入/输出指令及应用 第三节 微分指令及应用 第四节 定时器/计数器指令及应用 第五节 时序控制指令及应用,一、编程基础知识

2、,5种语言： 梯形图（LD） 指令表（IL） 结构化文本（ST） 功能块图（FBD） 顺序功能图（SFC）,常用：梯形图和指令表,第一节 编程基础知识,LD 0.00 OUT 10.00,梯形图图例,指令表图例,1.梯形图编程 触点符号 继电器线圈符号 操作数 2.指令表编程 指令步（一般由编程器自动依次给出） 操作码 操作数,梯形图和指令表,1.软元件地址编号规则,位（bit）：二进制数的一位(l/0)，分别对应继电器线圈得/失电（ ON /OFF）或触点的通/断（ON/ OFF ）。 数字（digit）：由4位二进制数构成，可以是十进制09，也可是十六进制0F。 字节(byte) ：由8位

3、二进制数构成。 字（word）：又称为通道（channel），由2个字节构成。 *存储器是字元件，按字使用，每个字16位。 *继电器是位元件，按位使用，地址按通道进行管理。,二、PLC软元件地址分配及功能概要,位地址,通道（字）地址,例：100.00,例：100,例：W200.15,例：W200,位地址 = 通道（CH）号 + 通道内序号,通道（CH）号高位的0可省略,位地址和通道（字）地址的表示方法,2CPM1A中的软元件,输入继电器 接收输入信号；只能由外部信号所驱动；不能用程序内部的指令来驱动； 触点无限多个。 输入模块则可等效成输入继电器的线圈,（ 1）输入/输出继电器,输出继电器,由

4、内部程序驱动； 具有:由软件构成的内部触点（软触点，用于逻辑运算） 由输出模块构成的外部触点（硬触点，能和负载连接）。,（2）内部辅助继电器 不能读取外部输入，也不能直接驱动外部负载，只起到中间继电器的作用。 （3）特殊辅助继电器 主要用于动作状态标志、动作起动标志、时钟脉冲输出、模拟电位器、高速计数器、计数模式、中断等各种功能的设定值/现在值的存储单元。,常用的特殊辅助继电器,（4）暂存继电器TR 在复杂的梯形图中，用来对回路的分支点的ON/OFF作状态暂存。 （5）保持继电器HR 具有断电保持功能，当断电时也能保持断电前的ON/OFF状态，在程序内可以自由使用。 （6）辅助记忆继电器AR

5、具有PLC各种动作标志功能，用于存放PLC的动作异常标志、高速计数、脉冲输出动作状态标志、扫描周期最大值和当前值、扩展单元连接台数、断电发生次数、通信出错码等。 （7）链接继电器LR 用于CPM1A同系列、CPM1A和CQM1、CPM1、SRM1或者C200HX/HE/HG的11链接通信时，与对方PLC交换数据。,（8）定时器和计数器C 定时器：当条件成立时，当前值从设定值开始，按10ms或100ms的时钟速率减计数，当达到0时，定时器的输出接点动作。 常用定时器：普通定时器和高速定时器，定时范围分别为0999.9s和099.99s。 计数器：减法计数器和可逆计数器，计数范围均为09999。

6、定时器和计数器C的编号000127共用。 （9）数据存储器DM 用于存贮数值、数据，以字为单位，其内容在PLC断电、运行开始或停止时能保持不变。 利用DM区还能实行间接寻址，其符号为*DM。,3CP1H中的软元件（常用）,CPM1A、CPM2A、CP1H 常用地址对照,一、时序输入/输出指令介绍 LD（读）LDNOT（读非） AND（与）ANDNOT（与非） OR（或）ORNOT（或非） ANDLD（块与）/ORLD（块或） OUT（输出） SET（置位）、RSET（复位） KEEP（保持）,第二节 时序输入/输出指令及应用,说明： 操作不影响标志位； OUT、OUTNOT指令对输出继电器、辅

7、助继电器、暂存继电器TR、保持继电器HR、等继电器线圈的驱动指令，但对输入继电器不能使用； OUT、OUTNOT指令可多次并联使用。,1. 读指令和输出指令,对应指令表：,CPM1A 梯形图,CP1H 梯形图,例：读指令和输出指令的应用,说明： AND、AND NOT用于LD或LD NOT后一个常开或常闭触点的串联； OR、OR NOT用于LD或LD NOT后一个常开或常闭触点的并联。(串并联的数量不限制) AND、AND NOT、OR、OR NOT的操作不影响标志位。,2. 串联和并联指令,*在指令OUT 10.01后，对10.02使用OUT指令，称为纵接输出，可多次重复使用。,对应指令表：

8、,对应指令表：,例：串联和并联指令的应用,说明： 两个或两个以上触点并联的电路称为并联电路块 两个或两个以上触点串联的电路称串联电路块 建立电路块用LD或LD NOT开始 当一个并联电路块和前面的触点或电路块串联时，需要用块与AND LD指令 当一个串联电路块和前面的触点或电路块并联时，需要用块或OR LD指令 成批使用AND LD、OR LD指令，使用次数限制在8次以下,3. 块与和块或指令,对应指令表： (成批使用OR LD) LD 0.00 AND 0.01 LD NOT 0.02 AND 0.03 LD NOT 0.04 AND NOT 0.05 OR LD OR LD OUT 10.

9、00,对应指令表： (分别使用 OR LD) LD 0.00 AND 0.01 LD NOT 0.02 AND 0.03 OR LD LD NOT 0.04 AND NOT 0.05 OR LD OUT 10.00,例：块或指令的应用,对应指令表： (并联电路块在后 ) LD 0.00 LD 0.01 OR 0.02 AND LD OUT 10.00,对应指令表： (并联电路块在前) LD 0.01 OR 0.02 AND 0.00 OUT 10.00,例：块与指令的应用,例：AND LD、OR LD指令的混合使用,4. 置位、复位和保持指令,说明： 置位SET、复位RSET指令可单独使用 保

10、持指令是置位和复位指令的组合，置位S在先，复位R在后，不能交换次序，S和R也不能单独使用,例：置位、复位和保持指令的应用,对应指令表： LD 0.00 SET 10.00 LD 0.01 RSET 10.00 LD 0.00 LD 0.01 KEEP 10.01,说明： 触点0.00一旦闭合，线圈10.00得电；触点0.00断开后，线圈10.00仍得电。 触点0.01一旦闭合，则无论触点0.00闭合还是断开，线圈10.00都不得电。 对同一软元件，SET、RSET可多次使用，先后顺序也可任意，但以最后执行的一行有效。 对于使用KEEP指令的线圈10.01，当触点00.00闭合时，线圈10.01

11、得电；触点0.00断开后，线圈10.01仍得电；触点0.01一旦闭合，则无论触点0.00闭合还是断开，线圈10.01都不得电。,时序图：,SET和RSET在梯形图中顺序颠倒后的时序图比较,对应指令表： LD 0.00 SET 10.00 LD 0.01 RSET 10.00 LD 0.00 LD 0.01 KEEP 10.01,时序图：,时序图：,对应指令表： LD 0.01 RSET 10.00 LD 0.00 SET 10.00 LD 0.00 LD 0.01 KEEP 10.01,1单地起动、停止控制,（1）控制要求,1）启动：SB1KM得电，Y接法启动，电动机M进入正常运转。 2）停止

12、：SB2KM失电，电动机M停止。 3）过载保护：过载时，FR常开触点闭合 KM失电，电动机M停止，报警灯H闪烁。,二、时序输入/输出指令的应用,（2） I/O地址分配表,梯形图最后的END指令，编程软件会自动填入，以后不写了,(3)利用接点组合编写的控制梯形图,(4)利用置位、复位指令编写的控制梯形图,(5)利用保持指令编写的控制梯形图,1）启动：SB1或SB3KM得电，Y接法启动，电动机M进入正常运转。 2）停止：SB2或SB4KM失电，电动机M停止。 3）过载保护：过载时，FR常开触点闭合 KM失电，电动机M停止。,（1）控制要求,控制梯形图不变,2两地起动和停止控制,问题： 如果输入按钮

13、这样接呢？,控制梯形图要变了 ！,换一个接法,问题： 为什么是怎样？ 有规律吗？,控制梯形图,两个开关中的任一开关动作（闭合或断开）一次，都能改变输出点10.00的状态,（1）控制要求,3用单联开关实现两地起动和停止控制,两地控制,如果四地、五地呢？,三地控制,（2）控制梯形图,按下SB2，电动机正转； 按下SB3，电动机反转； 按下SB1，或过载FR闭合时，电动机停转； 为了提高控制电路的可靠性，在输出电路中设置电路互锁，同时要求在梯形图中也要实现软件互锁。,控制要求,4电动机正反转控制,（1）使用接点组合的控制梯形图,（2）用置位、复位指令的控制梯形图,当停止按钮SB2和热继电器保护触点F

14、R是以动断形式接入时； 梯形图中的触点要写成常开的形式。,（1）关于输入元件的动断触点,4编程注意事项,（3）桥式电路,错误的梯形图,改正后的梯形图,（2）线圈位置不对的梯形图及转换,原梯形图 修改后的梯形图（1） 修改后的梯形图（2）,（4）同名双线圈输出及其对策,（5）注意梯形图的结构,第三节 微分指令及应用,微分指令用于专门检测输入信号的上升沿、下降沿的变化，或者根据驱动信号的变化（上升沿或下降沿）输出时间是一个扫描周期的脉冲。 CPM1A只有输出微分指令DIFU、DIFD。 CP1H还有连接型微分指令UP、DOWN，指令的微分形式、%等。 所有微分功能都能用DIFU、DIFD来实现。,

15、一、微分指令介绍,注意： IR区中已用作输入通道的位不能作为脉冲输出指令的输出位,1输出型微分DIFU、DIFD指令,2连接型微分UP、DOWN指令,在指令前面加符号或%，即为指令的微分形式。 上升沿微分，作用时间也是一个扫描周期。 % 下降沿微分，作用时间也是一个扫描周期。,在梯形图中输入上升微分的常开接点,3. 指令的微分形式,二、微分指令应用,1单按钮单地起动、停止控制,（1）利用微分指令和接点组合编写的单按钮控制梯形图,（2）利用微分指令和保持指令编写的控制梯形图,2用时序输入/输出指令生成脉冲输出,没有微分指令时，也可用已学的时序输入/输出指令设计一个简单的梯形图，来生成一个脉冲输出

16、。,第四节 定时器/计数器指令及应用,一、定时器指令及应用,（一）定时器指令,CPM1A常用定时器指令:有TIM(BCD定时器)和TIMH（BCD高速定时器）。 CP1H中:还有:TMHH（超高速定时器）、TTIM（BCD累计定时器）和TIML（BCD长时间定时器）等。 在指令后缀X，并在CX-P编程软件的“PLC属性”设定为“以二进制形式执行定时器/计数器”，即成为以二进制BIN计数的定时器。,BCD定时器,1：基本定时器指令 2：高速定时器指令 3：累积定时器指令 4：长定时器指令,TIM、TIMH的使用,TIML的使用,一天定时器,TTIM的工作过程,（二）定时器指令应用,1序列脉冲发生

17、电路,周期为5s（忽略了一个扫描周期的时间）的脉冲序列,2单稳态电路,延时0.5s的单稳态程序,3无稳态电路,周期为3s的无稳态程序,4Y/降压起动控制,（1）控制要求 按下SB1，主回路电动机M成Y接法，开始起动，同时开始定时；定时时间到，接触器线圈KM2失电，KM3得电，电动机M成接法，进入正常运转。 2）按下SB2，接触器线圈均失电，主回路电动机M停止。 3）若电动机过载时，FR动合触点闭合，接触器线圈也均失电，电动机M停止。 4）KM1和KM2除在输出回路中有电路硬触点互锁外，在梯形图程序中软接点互锁。,（2）控制梯形图,Y/降压起动控制梯形图,问题： 1）如果停止按钮、热继电器触点是

18、常闭触点，怎么办？ 2）怎样调整定时时间？,怎样调整定时时间？,A642,D1,（a）利用模拟电位器调整设定值 将定时器的设置值改为“A642”。在0255的范围内调整。 （b）利用运算指令调整设定值 将定时器的设置值改为“D1”，利用运算指令改变设置值。,5皮带运输机控制,提问：该控制系统有几个输入点？几个输出点？,(1) 控制要求 1）正常启动 M1M2M3YV，（6s、5s、4s） 2）正常停止 YVM3M2M1，（均为4s） 3）紧急停止 YV、M3、M2、M1立即停止。 4）故障处理 M1过载时：YV、M3、M2、M1立即停止； M2过载时：YV、M3、M2立即停止，M1延时4s后停

19、止； M3过载时：YV、M3立即停止；延时4s，M2后停止； 再延时4s，M1停止。,(2) I/O地址分配,（I：6，O：4）,（3）顺序启动和紧急停止,（4）全部功能,顺序启动,紧急停止,正常停止,过载保护,二、计数器指令及应用,（一）计数器指令,常用计数器指令:CNT(BCD计数器)、CNTR（BCD可逆计数器） 在CP1H中，如果在指令后缀X，并在CX-P编程软件的“PLC属性”设定为“以二进制形式执行定时器/计数器”，即成为以二进制BIN计数的计数器。,b) 可逆计数器,a)普通计数器,CNT执行减法计数，CP为计数脉冲输入，每来一个脉冲，计数器的当前值减1，直到0结束，此时，计数器

20、的常开触点闭合，常闭触点断开；R为复位，当复位端有效时，计数器被复位，返回到设定值 CNTR执行加法或减法计数，ACP为加计数脉冲输入，SCP为减计数脉冲输入，R为复位。可逆计数器在进位或借位时有输出，即在加计数过程中当加到设定值再加1，或在减计数过程中减到0再减1时，计数器的常开触点闭合，常闭触点断开；当复位端有效时，计数器被复位，返回到0。,1长计数电路,（二）计数器指令应用,计数长度是100020=20000次,2计数器和定时器构成的长定时电路,定时长度是600100=60000s,第五节 时序控制指令及应用,常用的时序控制指令有: END（结束）、NOP（空操作） IL（联锁）/ILC

21、（联锁清除） JMP（转移）/JME（转移结束） CP1H还有: MILH（多重联锁）/MILC（多重联锁清除） CJP（条件转移）/CJPN（条件不转移） JMP0（多重转移）/JME0（多重转移结束） FOR（重复开始）/NEXT（重复结束） BREAK（循环中断）等,说明： 在将全部程序清除时，全部指令成为空操作。 END指令以后的其余程序步不再执行，而直接进行输出处理；若在程序中没有END指令，则要处理到最后的程序步，并且编程软件在进行语法检查时，还会显示语法错误的提示； 在调试中，可在各程序段插入END指令，依次检查各程序段的动作 执行END指令时，ER、CY、GR、EQ、LE标志被

22、置为OFF,1. END和NOP指令,说明： 联锁和解锁指令是专为处理分支电路而设计的。IL指令前的串联触点相当于分支电路分支点前的总开关，IL和ILC间的梯形图相当于各条分支电路 联锁IL指令有效，相当于总开关接通，在IL和ILC之间的梯形图被驱动。但不论联锁指令有效与否，IL和ILC之间的指令均参与运算，都要占用扫描时间 在IL内再采用IL指令，就成为联锁指令的嵌套，相当于在总开关后接分路开关。但ILC指令只能用一条,2、IL/ILC指令,IL、ILC指令的应用,说明： 当触点0.00闭合时，IL有效，若此时触点0.01、0.02闭合，则线圈10.00得电，定时器线圈T0得电，10s后触点T0闭合，线圈10.02得电。 当触点00.0断开时，IL无效，若此时触点0.01、0.02闭合，则线圈10.00、T0均不得电，输出继电器10.00无输出，定时器T0不计时。 线圈10.01在ILC指令之后，不受联锁指令的影响,含有嵌套的IL、ILC指令应用,说明： 和接点0.03相连的IL是联锁的第二层，因为多了一