PLC教程.ppt

1、1,可编程控制器基础讲义,主编：马思行，施文迪 指导：赵彤，曹恒,2,前言,鉴于可编程控制器(PLC)在大型机械电子厂的大规模应用，以及其方便的实用性。编者以一名初学者的学习经历为主线，为大家打开这扇窗口，希望大家喜欢。本讲义以 三菱PLC向大家介绍。,3,目 录,第一章 概述,第一节 可编程控制器概况,第二节 可编程控制器功能,第二章 基础知识（基础篇）,前言,5,6,第一节 可编程控制器硬件构成,8,第二节 可编程控制器工作过程,9,第三节 可编程控制器编程语言,11,第四节 常用软元件,13,第三章 PLC的简单使用（提高篇）,第一节 基本指令,第二节 程序编制规则,第三节 软件运行环境

2、介绍,22,34,38,第四节 PLC程序举例,44,4,第四章 PLC的远程应用（启发篇）,72,第一节 概述,第二节 CC-Link基础知识,74,5,第一章 概述 第一节 可编程控制器概况 可编程控制器（PROGRAMMABLECONTROLLER，简称PC）。与个人计算机的PC相区别，用PLC表示。 PLC是用来取代继电器、执行逻辑、计时、计数等顺序控制功能，建立柔性的程控系统。,6,第二节 可编程控制器功能 下面是可编程控制器外部接线图：,X0,X1,X2,X3,X4,X5,X6,X7,COM,24V直流电源,Y0,Y1,Y2,Y5,Y3,Y6,Y4,Y7,COM,COM,输入设备,

3、24V直流电源,110V交流电源,6.3V交流电源,电磁阀线圈/继电器,输入部分,输出部分,输出设备,PLC,7,输入设备：即信号收集源，上述的“按钮”、“行程开关”都在生产线上广泛使用。 控制装置：可编程控制器，即我们所说的PLC。 输出设备：即我们需要实现的最后目的。例如信号灯，数字显示。 注：在很多时候，PLC的输出端并没有直接连负载，而是接继电器，一个继电器往往带有数个常开常闭触点，可以带动多个负载，大大增加了灵活性和实用性。,8,第二章 基础知识（基础篇） 第一节 可编程控制器硬件构成,输入组件,主机CPU电源组件,输出组件,存储器,光电隔离电路,输入寄存器,输出寄存器,输出锁存器,

4、光电隔离电路,功率放大电路,9,第二节 可编程控制器工作过程 可编程控制器采用周期性方式工作，每个循环周期含有若干阶段： 1）诊断阶段 可编程控制器自检，当状态正常时，进入下一步工作，否则待机。 2）联机通信阶段 可编程控制器与上位计算机及其他可编程控制器相联时，进行联机通信，传送本机状态信息和接收上位计算机指令。 3）输入采样阶段 对现场信号输入端口状态（ON或OFF，即“0”和”1“）进行扫描，并将信号状态存放输入状态寄存器，也称输入刷新，可编程控制器工作在其他阶段时，即使信号状态发生变化，输入状态寄存器内的内容也不会发生变化，状态变化只能在下一个工作周期的输入采样阶段才被读入。,10,4

5、）程序执行阶段 可编程控制器从程序第一条指令开始按顺序执行，所需要的数据如输入状态和其他元素状态分别由输入状态寄存器和其他状态寄存器中读出，程序执行的结果分别写入相应的元素状态寄存器（包括输出状态寄存器），输出状态寄存器中的内容会随着程序执行的进程而变化。 5）输出刷新阶段 程序执行结束后，输出状态寄存器中的内容送输出锁存器，产生设备驱动信号，驱动负载设备，完成实际的输出。,自诊断阶段,联机通信阶段,输入扫描阶段,输出刷新阶段,程序执行阶段,各阶段顺序执行,11,第三节 可编程控制器编程语言 1）梯形图编程 2）指令编程 指令编程也称为语句表编程，类似于计算机汇编语言。,X1,Y1,Y2,X2

6、,X3,12,3）功能图编程 4）逻辑图编程,S20,S21,S22,S25,S23,S24,X0,X1,X2,X5,X3,X4,&,X1,X2,X2,X3,&,=1,输入信号,输出信号,Y1,13,第四节 常用软元件 软元件是可编程控制器编程语言中最基本的一个元素。 图中的X1,X2,X3,Y1,Y2都是软元件，如果把程序比喻成是 一棵树的话，软元件就是叶子和果实。 中为程序基本指令，下面皆是如此。,X1,Y1,Y2,X2,X3,LD X1 OUT Y1 LDI X2 AND X3 OUT Y2,14,1）输入继电器X（X000X127) 输入继电器对应可编程控制器的输入端口，外部现场信号经

7、输入端口，将信号状态存放输入状态寄存器，其作用相当于外部信号触发该端口的输入继电器，用输入继电器的常闭常开触点供编程使用。三菱公司FX2系列小型可编程控制器基本单元及扩展单元输入继电器点数采用八进制编号，最多可达128点。方法如下： X000X007 X100X107 X010X017 X110X117,15,2）输出继电器Y (Y000Y127) 输出继电器对应可编程控制器的输出端口，其作用相当于输出控制信号触发该端口的输出继电器，输出继电器的常闭常开触点供编程使用，同时另一常开触点闭合接通驱动可编程控制器外负载电路，形成可编程控制器的实际输出。三菱公司FX2系列小型可编程控制器基本单元及扩

8、展单元输出继电器点数也采用八进制编号，最多可达128点。方法如下： Y000Y007 Y100Y107 Y010Y017 Y110Y117,16,3）辅助继电器M (M000M1023) 可编程控制器中的辅助继电器的作用相当于继电器控制电路中的中间继电器，辅助继电器不能对外直接输出驱动外部负载，只能作为中间状态的控制信号，存放在存储器中。 辅助继电器分2类：1 无掉电保护（通用辅助继电器） 2 具有带电保护。 三菱公司FX2系列小型可编程控制器辅助继电器采用十进制编号，通用辅助继电器编号为M000M499，计500，掉电保护辅助继电器为M500M1023,计524点。,17,4）特殊辅助继电器

9、M (M8000M8255) 特殊辅助继电器是可编程控制器中的专用辅助继电器，具有特定功能，其编号为M8000M8255，计256点。主要分2类，1 只能利用其触点的特殊辅助继电器 ； 2 驱动线圈输出型特殊辅助继电器。 这里我们主要介绍M8000，M8002,PLC运行,M8000,M8002,PLC运行后，M8002接通一个循环周期即断开,一个周期,18,5）定时器T (T000T245) 可编程控制器中的定时器作用相当于继电器控制系统中的时间继电器。定时器根据时钟脉冲积累计时，计时到达设定值时，其触点动作。定时器提供无限对常开和常闭延时触点供编程使用。定时器的设定值可有常数K设定，编号采

10、用十进制，方法为： 1、定时精度为100ms的定时器 T000T199， 计200点，设定值范围0.13276.7s。 2、定时精度为10ms的定时器 T200T245， 计46点，设定值范围0.01327.67s。,19,6）计数器C （C000C199) 可编程控制器使用计数器完成计数控制，有的计数器带有掉电保护，去除外部电源，计数器的计数数据不会被丢失。计数器的设定值可由 常数K（十进制常数）设定，也可通过数据寄存器的地址号设定。计数器的编号采用十进制，其编制规律和计数设置方法为： 1、通用加计数器C000C099，计100点，计数范围在K1K32767之间。 2、掉电保护加计数器C10

11、0C199，计100点，计数范围在K1K32767之间。,20,7）状态器S (S0S899) 状态器是在编制步进顺序控制时使用的编程元素，状态器的触点使用同辅助继电器触点，使用次数不限，其器件编号为： 初始状态器S0S9（10点） 复位状态器S10S19（10点） 通用状态器S20S499（480点） 掉电保护状态器S500S899（400点） 应用步进控制时，由初始状态器进入步进控制；复位状态器只用于设备回原位时的步进控制，并由初始状态器置位；通用状态器用于设备工作步进控制，也需由初始状态器置位。,21,8）指针P (P0P63) 指针编号为P0P63（64点），编程时，编号不能重复使用。

12、 9）数据寄存器D (D0D511) 数据寄存器存放数据，每一数据寄存器均为16位，编号为： 1、通用数据寄存器（D0D199，200点）新数据覆盖旧数据，停机断电时，数据消失。 2、保持数据寄存器（D200D511，312点）除非改写，数据不会丢失。,22,第三章 PLC的简单使用（提高篇） 第一节 基本指令 基本指令相当于一棵树的树干 1、LD LDI 2、OUT,Y1,Y2,X1,X2,以常开触点为起始是LD,以常闭触点为起始是LDI,Y1,X1,单元电路的输出，图中表达为输出线圈,LD X1 OUT Y1 LDI X2 OUT Y2,23,3、AND、ANI、OR、ORI,Y1,Y2,

13、X1,X2,X3,X4,X5,X6,2个软元件都是常开，且串联，为AND,X7,X5、X6并联且都常开为OR,2个软元件都是常闭，且串联，为ANI,X6、X7并联，X6为常开，下面的X7常闭，为ORI,LD X1 AND X2 OUT Y1,LD X3 ANI X4 OUT Y2,LD X5 OR X6 ORI X7 OUT Y3,Y3,24,4、ORB、ANB,Y2,X2,X3,Y2,X1,X2、Y2并联，X3、X1并联，最后这2个块串联,Y3,X4,X5,Y3,X6,X4、X5串联，Y3、X6串联，最后再2个块并联,使用块指令时应注意，当由多个程序块出现时，应在每两个程序块后加“块指令”,

14、在实际应用中，我们往往直接进行梯形图编辑，比较方便，这里只作介绍,LDI X2 OR Y2 LD X3 OR X1 ANB OUT Y2,LD X4 ANI X5 LD Y3 ANI X6 ORB OUT Y3,25,5、PLS、PLF,X1,PLS,M103,M103,X1,X1,M103,一个扫描周期,在实际应用中，脉冲输出指令PLS、PLF应用很广泛，最常用的就是按钮开关,M104,X1,M104,X1,PLF,M104,LD X1 PLS M103,LD X2 PLF M104,26,6、SET、RST,SET M1,X1,RST M1,X2,X1,M1,X2,两指令同时接通时，复位指

15、令优先有效,LD X1 SET M1 LD X2 RST M1,27,7、MC、MCR,MC N0 M100,X0,N0,M100,Y0,X1,MCR N0,MC、MCR为主控及主控复位指令，这一对指令利用辅助继电器，用于上图所示的并联输出支路上有控制触点时的编程,LD X0 MC N0 SP M100 LD X1 OUT Y0 MCR N0,28,8、CJ,M1,X1,CJ P8,X0,Y1,X2,P8,Y2,X3,CJ 为条件跳转指令，利用P0P63，实现程序分支控制。,如上图，当X0接通时，程序直接跳转到C语句，B语句将被跳过,A,C,D,B,LD X0 CJ P8 LD X1 OUT

16、M1 P8 LD X2 OUT Y1 LD X3 OUT Y2,29,9、MPS、MRD、MPP,Y0,Y1,Y2,Y3,X1,X2,X3,X4,X5,X6,MPS,MPP,MPS,MRD,MPP,MPS、MRD、MPP为栈指令，用于多重输出电路,MPS为节点推入堆栈,MRD为读栈内容,MPP为栈内容出栈,LD X1 MPS AND X2 OUT Y0 MPP AND X3 MPS AND X4 OUT Y1 MRD AND X5 OUT Y2 MPP AND X6 OUT Y3,30,10、END END为结束指令，标志程序结束。,END,END,31,11、NOP 12、MOV,X1,X2

17、,等于短接掉X2，便于程序的修改,Y1,LD X1 NOP OUT Y1,X1,MOV K10 D0,当X1接通时，D0寄存器被赋予数值10,32,13、BIN 14、BCD,X1,BIN K4X20 D5,当X1接通时，X20X2F的数值转换为BIN码，记入D5寄存器,K4X20代表X20,X21,X22,X23； X24,X25,X26,X27； X28,X29,X2A,X2B；,X2C,X2D,X2E,X2F。4组单元，每个单元4个地址。,同上，将数值转化为BCD码再记入寄存器,33,15、*/,+P K5 D0,X1,当X1接通时，D0的数值“”后再返回给D0。,这里的*/都是按BIN

18、 16位的数据计算，“”，“*”，“/”用法一样,34,第二节 程序编制规则 这里我们以错误例子来学习规则 1 梯形图上的垂直线上不画触点,1,2,4,3,5,Y,错误,1,2,Y,4,1,3,5,4,3,2,5,正确,垂直线上不能画触点,35,2 输出线圈画在逻辑单元电路的最右边 3 逻辑单元中有多个并联和串联分支电路时，串联触点多 的支路在上方，串联触点少的支路在下方，并联触点多 的回路画在左边，并联触点少的回路画在右边。,Y1,Y2,1,2,3,错误,Y1,Y2,1,2,3,正确,线圈不能放在中间,36,Y,错误,Y,正确,并联部分应放于最右方，最上方,37,Y,Y,1,2,3,4,5,

19、6,7,8,1,2,3,4,8,5,6,7,错误,错误,3被短路了,触点多的并联部分应放于最上方,触点多的并联部分应放于最上方,38,第三节 软件运行环境介绍 GX Developer 是三菱公司PLC产品的运行环境,标题栏,菜单栏,工具栏,编辑屏幕,项目数据列表,状态栏,39,1 创建新工程,首先点击菜单栏中的“工程”项目，然后点击“打开工程”，出现右图的对话框,用户在“PLC系列”中选择PLC系列，如“A”，“Q”，“FX”系列。在“PLC类型”中,选择类型，如“FX1N”,“FX2N”。最后点击“确定”。,40,2 编写程序,在编辑程序处按“ ”，出现“梯形图输入”的选择框。,F5,前面

20、选择触点类型（指令），后面输入软元件名称或者参数,触点类型,软元件名称/参数,最后按“确定”，如下图所示（输入信号X1的常开触点）,效果：在程序编辑区如右图所示,41,3 转换程序,如上图所示，编辑好的内容会呈现灰色，表示修改部分。我们需对其变换，即,编译程序，然后才被认可。,42,4 保存 选择菜单栏中“工程”，再选择“保存工程”,按“ ”键即可实现转换，或者选择菜单栏中的“变换”项,F4,在“变换”下拉菜单中，我们还可以选择“变换编辑中的所有程序”或,“编辑时自动变换”,43,5 将程序写入PLC/从PLC读取程序,如上图所示的菜单栏中的“在线”项，里面的“PLC读取”和“PLC写入”,4

21、4,第四节 PLC程序举例 1、凸焊机互锁程序 注：在公司中有数台凸焊机，对电网冲击很大，同时 使用会引起负载过大。互锁程序保证了同时只能 有一台焊机进行工作。(X1,X2为焊机提出请求，Y1,Y1为 允许焊机作业）,= K0 D0,X1,MOV K1 D0,= K1 D0,Y1,= K0 D0,X2,MOV K2 D0,= K2 D0,Y2,MOV K0 D0,Y1,Y2,1焊机请求,2焊机请求,1焊机焊接,2焊机焊接,45,在实际应用中，我们遇到过这样的问题： 当1号焊机提出请求，如果由于线路问题导致Y1始终没有给焊机 实质上的信号。Y1始终接通，这样导致了其他焊机一直处于等待 状态，都无

22、法工作了。因此我们在程序中做了下面的变化（白框 为修改部分，一台焊机提出请求最多等待60秒，否则认为故障）,= K0 D0,MOV K1 D0,= K1 D0,Y1,= K0 D0,X2,MOV K2 D0,= K2 D0,Y2,MOV K0 D0,Y1,Y2,X1,T1 K600,X1,T1,T2 K600,X2,T2,46,2 扭矩确认程序 在压缩机装配中，有很多是需要对螺丝扭矩进行确认的，我们以 100G-EVD挡油板安装的程序为例，介绍一下。,T10 K5,RST C1,T10,X2,RST C2,RST C3,工件在位,1螺钉,2螺钉,3螺钉,C1 K1,C2 K2,C3 K3,T1

23、,T2,X1,扭矩OK,1螺钉OK,T20 K5,X2,T20,工件不在位信号,工件在位信号,MOV K0 D1,2螺钉OK,工件不在位信号,工件在位,工件在位信号,1螺钉,2螺钉,3螺钉,47,M11,C1,T1 K2,1灯亮,T1,MOV K1 D1,M12,C2,T2 K2,2灯亮,T2,MOV K2 D1,M13,T3 K2,3灯亮,T3,MOV K3 D1,C3,1螺钉,2螺钉,3螺钉,1螺钉OK,2螺钉OK,1螺钉OK,2螺钉OK,3螺钉OK,3螺钉OK,48,M1,T3,=D1 K0,=D1 K1,=D1 K2,M1,X2,X3,复位,NG报警,M1,M6,NG灯,M4,NG蜂鸣

24、,M2,OK蜂鸣,M7,OK灯,M2,M8012,M3,OK蜂鸣时间,M5,T30 K15,OK蜂鸣时间,T30,M3,工件在位,NG报警,NG报警,3螺钉OK,OK蜂鸣,OK蜂鸣,OK蜂鸣时间,OK蜂鸣时间,49,T10,MOV K9 D1,X0,Y0,Y1,Y2,灯检钮,工件不在位信号,蜂鸣器,1灯亮,2灯亮,M4,NG蜂鸣,M5,OK蜂鸣,X0,灯检钮,M11,1灯亮,X0,灯检钮,M12,2灯亮,X0,50,程序并非最完美的，但却是编者自己创作，常用的软元件基本都使用到了，,END,希望能够给读者以启发。,Y4,Y5,OK灯,NG灯,Y3,3灯亮,X0,灯检钮,M13,3灯亮,X0,灯

25、检钮,M7,OK灯,X0,灯检钮,M6,NG灯,51,3 间隙测定频率更改程序 要求： 间隙测定项目全检改为每50台抽检一次，计数到达50台时设备报警，此项目检查完后才可以解除警报，并放行压缩机。 在原来的程序上需要修改的内容主要有： （1）每50台报警一次，在屏幕上增加计数显示和报警解除按钮 （2）阻挡器上升的频率减小，触发其上升的信号需要修改 （3）阻挡器下降的条件需要调整：间隙测定完毕；报警解除后才触发阻 挡器下降信号 下面详细解说如何在原有程序的基础上进行修改，来实现新功能的。,52,（1）屏幕上增加计数显示和报警解除按钮 在原来的画面上选择功能相同的按钮进行复制即可,新增按钮,53,

26、（2）计数部分：,=D223 K49,（T173）,K10,X4E,T173,=D223 K49,（T175）,K5,X47,T175,塞尺检查,完了按钮,注：塞尺提起1秒以上、按下完了按钮0.5秒以上才能解除报警，以此保证必 须进行间隙测定,54,（M2100）,（M2101）,M1507,M1510,M220,X48, INCP D225 , =D225 K3 , INCP D223 , MOVP D223 W440 , RST D225 ,B1022,T173,T175, RST D223, MOVP D223 W440 ,阻挡器上升,自动运转,阻挡器上升-A,阻挡器下降-A,屏显台数,

27、塞尺报警解除,每个托盘滑过传感器时会被感应到3次，但只希望计一次数，故做此处理,55,（3）报警部分：,（Y64）,M9036,M2919,B1020,红色报警灯,常时ON,塞尺报警,=D223 K49,（B1020）,（Y67）,B1020,M2942,X48,蜂鸣器报警,塞尺报警,56,（4）阻挡器上升、下降条件修改：,=D223 K49,（T60）,K10,X49,M9036,（Y80）,=D223 K49,M2101,M3101,M2100,M2600,M240,T60,M2601,Y80,X4C,M11,阻挡器上升,阻挡器下降SV,57,4、 SCR涂装线报警显示装置 需要实现的功能

28、为：,悬挂链首次启动运行,悬挂链运行到节拍， 停车位开始计时,计时75S内是否 按下完了按钮,悬挂链进入自动运行,悬挂链停止运行,一直报警,按下完了按钮后停止,NO,YES,58,（T104）,K750,M73,59,60,61,62,M26,（Y193）,完成信号,上料位,上料位,无效,63,（Y19B）,完成中继,（Y19C）,M31,无效,无效,完成中继,M33,放气,完成中继,64, END ,65,5 着磁机电极使用寿命设定, D K0 K8M900 ,（M997）, D K0 K8M932 ,（T95）,K5, D K0 K7M964 ,M949, D K0 K7M964 , MO

29、VP D2922 D2942 , D K0 K8M900 , D K0 K8M932 , MOVP K20 D2940 ,异常发生中,着磁电源非常停止,画面番号保存,屏幕设置,屏幕编号,电极寿命到,66, INCP W600 , = K20000 W600 ,（M949）, = K20000 W600 ,Y0BA,X22,M949,安全门开,电极下降,M949,（B704）,B700,（T11）,K50,着磁电极更换灯,强制清零,电极寿命到,使用次数清零,67,= K20000 W600 , MOV K0 W600 ,B700,使用次数清零,T11,T316, D2922 K20 , D2922 D2940 , MOVP D2922 D2942 ,手动状态,68,6 抢答器应用程序,复位