1、模塊三 三菱PLC基本指令編程 主編圖3-1接觸器控制三相異步電動機連續運行的電路a)主電路b)控制電路三、常閉觸點輸入在梯形圖中的處理 在繼電接觸器控制電路中停止按鈕總是采用常閉觸點。在PLC控制電路中，如果輸入端(X0、X1、)輸入常閉觸點，如圖3-2中X2、X4，則它們對應的輸入繼電器線圈、得電，相應的常開、常閉觸點動作，即常開觸點閉合、常閉觸點斷開，但在梯形圖中只能出現輸入繼電器的常開、常閉觸點，而不能出現輸入繼電器的線圈。因此，如果PLC的輸入為常閉觸點，其在梯形圖中應為常開觸點(請理解圖1-14所示的輸入繼電器電路和圖1-18所示的PLC控制系統等效電路)。所以，對于停止按鈕和熱繼

2、電器的輸入可采表3-1I/O地址(編號)分配表四、梯形圖程序設計與原理分析圖3-3電動機連續運行控制梯形圖(一) 對照繼電接觸器控制電路圖(見圖3-1b)進行梯形圖程序設計，輸入觸點采用上述方法一，輸出繼電器為Y0對應KM，則電動機連續運行控制的梯形圖程序設計如圖3-3所示。四、梯形圖程序設計與原理分析1)按圖3-2所示準備好訓練材料并按圖示接線。2)做好編程計算機與PLC的通訊連接，并將PLC的開關置于STOP(編程狀態)，編寫電動機連續運行控制的梯形圖，檢查無誤后下載到PLC中。3)將PLC的開關置于SUN(程序運行狀態)，用編程計算機監控程序運行情況并觀察PLC運行情況。圖3-4電動機連

3、續運行控制梯形圖(二)四、梯形圖程序設計與原理分析 按下/松開起動按鈕SB1，觀察X0、Y0的動作情況與變化。 按下停止按鈕SB2，觀察X2、Y0的動作情況與變化。4)如果停止按鈕和熱繼電器采用常開觸點輸入(即方法二)，請編寫電動機連續運行控制的梯形圖并重做上述3)的過程。圖3-5電動機連續運行控制語句表a)指令表(一)b)指令表(二)一、LD與LDI指令圖3-6LD、OUT指令的用法 指令表又叫語句表程序，用于手持式編程器編寫程序(現在基本上不用手持式編程器編寫程序了，本書不再介紹其使用方法)，各指令的含義如下：一、LD與LDI指令 LD與LDI指令分別用于常開、常閉觸點與左母線連接，其操作

4、的目標元件(操作數)為X、Y、M、T、C、S，其用法分別如圖3-6、圖3-7所示。 OUT指令是驅動線圈輸出指令，用于將程序段的邏輯運算結果去驅動一個指定的線圈，其用法如圖3-6所示。二、OUT輸出指令三、AND與ANI指令 AND與ANI指令分別用于繼電器的常開、常閉觸點與其他觸點的串聯。AND與ANI指令操作的目標元件為X、Y、M、T、C、S，其應用如圖3-8所示。圖3-8指令的應用三、AND與ANI指令四、OR與ORI指令 OR與ORI指令分別用于并聯單個常開、常閉觸點，表示OR、ORI指令后的操作元件從此位置一直并聯到離此條指令最近的LD或LDI指令上五、END指令 END指令表示程序

5、結束返回程序開始。完整的程序必須有END指令，如圖3-8所示。任務二用PLC實現三相異步電動機正反轉控制圖3-9PLC的工作過程任務二用PLC實現三相異步電動機正反轉控制一、初始化 可編程序控制器每次在電源接通時，將進行初始化工作，主要進行清零，包括IO寄存器和輔助繼電器、定時器、計數器復位等。初始化完成后則進入周期掃描工作方式。二、公共處理公共處理部分主要包括以下內容：1)監視鐘清零。2)輸入輸出部分檢查。3)存儲器檢查及用戶程序檢查。任務二用PLC實現三相異步電動機正反轉控制三、通訊 PLC檢查是否有與編程器或計算機通信的要求，若有，則進行處理。如接收由編程器送來的程序、命令和各種數據，并

6、把要顯示的狀態、數據、出錯信息等發送給編程器進行顯示。如果有與計算機通訊的要求，也在這段時間完成數據的接收和發送任務。四、讀入現場信息 PLC在這段時間對各輸入端進行掃描，將各輸入端的狀態送入輸入狀態寄存器中，這就是輸入取樣階段。以后CPU需查詢輸入端的狀態時，只訪問輸入寄存器即可，而不再掃描各個輸入端。任務二用PLC實現三相異步電動機正反轉控制五、執行用戶程序 PLC的CPU將用戶程序的指令逐條調出并執行，以對最新的輸入狀態和原輸出狀態（這些狀態也稱為數據）進行處理，即按用戶程序對數據進行算術運算和邏輯運算，將運算結果送到輸出寄存器中（注意，這時并不立即向PLC的外部輸出），這就是用戶程序執

7、行階段。六、輸出結果 當可編程序控制器將所有的用戶指令執行完畢時，會集中把輸出狀態寄存器的狀態通過輸出部件向外輸出到被控設備的執行機構，以驅動被控設備，這就是輸出刷新階段。任務二用PLC實現三相異步電動機正反轉控制圖3-10按鈕、接觸器雙重聯鎖控制三相異步電動機正反轉運行電路a)主電路b)控制電路任務二用PLC實現三相異步電動機正反轉控制一、用PLC程序實現三相異步電動機正反轉控制的方法與步驟1. PLC的I/O地址分配I/O地址分配見表3 3。表3-3I/O地址分配表任務二用PLC實現三相異步電動機正反轉控制圖3-11PLC輸入/輸出接線圖2. PLC接線圖PLC輸入/輸出接線圖如圖3 11

8、所示。任務二用PLC實現三相異步電動機正反轉控制3.控制電路的程序設計 雙重聯鎖的正反轉控制電路程序設計如圖3 12所示，其中圖a為梯形圖，圖b為指令表。圖3-12雙重聯鎖的正反轉控制電路程序設計a)梯形圖b)指令表任務二用PLC實現三相異步電動機正反轉控制4.將程序輸入到計算機并下載到PLC中5.按照主電路和PLC的I/O接線圖接線，通電試驗并通過計算機監控調試與修改提示：在梯形圖中已經進行了Y0、Y1互鎖，但為了保證在控制程序設計錯誤或PLC受到外界干擾而導致Y0、Y1同時輸出的情況下，避免正、反轉接觸器KM1、KM2同時得電造成主電路短路，所以在PLC的外部加上KM1、KM2常閉觸點進行

9、聯鎖。這種聯鎖方式稱為硬聯鎖，程序中Y0、Y1的常閉觸點聯鎖稱為軟聯鎖。任務二用PLC實現三相異步電動機正反轉控制二、小實驗(一)：SET與RST指令的應用1. SET(置位)指令 SET指令稱為置位指令即置1（得電），其功能為：驅動指定線圈，使其具有自鎖（或記憶）功能，維持接通狀態。置位指令的操作元件是：輸出繼電器Y、輔助繼電器M和狀態繼電器S。SET使操作元件置位后，必須用RST復位才能使操作元件失電。2. RST(復位)指令 RST指令稱為復位指令，其功能是使指定線圈復位。復位指令的操作元件是：輸出繼電器Y、輔助繼電器M、狀態繼電器S、積算定時器T、計數器C以及字元件D和V、Z的清零操作

10、。圖3-13置位、復位指令的應用a)梯形圖b)時序圖任務二用PLC實現三相異步電動機正反轉控制三、小實驗(二)：邊沿檢出指令的應用 邊沿檢出指令是常開觸點在閉合的上升沿或斷開的下降沿產生的信號，它包括上升沿檢出指令和下降沿檢出指令。上升沿檢出指令僅在指定元件的上升沿（OFFON變化）時，接通一個掃描周期。下降沿檢出指令僅在指定元件的下降沿（ONOFF變化）時，接通一個掃描周期。邊沿檢出指令的梯形圖表示方法是在常開觸點中間加上（上升沿）、（下降沿），在梯形圖中可串聯也可并聯。圖3-14邊沿檢出指令的應用a)梯形圖b)時序圖任務三三相異步電動機點動與連續控制一、輔助繼電器(M) PLC中有許多輔助

11、繼電器，其作用相當于繼電接觸器控制電路中的中間繼電器，常用于中間狀態變換、存儲或中間信號變換等。輔助繼電器線圈的通斷狀態只能由內部程序驅動，如圖3 15所示。每個輔助繼電器都有無數對常開、常閉觸點供編程使用，但它們的觸點不能直接輸出驅動外部負載，只能用于在程序中驅動輸出繼電器的線圈或其他繼電器的線圈，再用輸出繼電器的觸點驅動外部負載。圖3-15輔助繼電器內部程序驅動圖a)輔助繼電器內部程序驅動示例b)輔助繼電器觸點任務三三相異步電動機點動與連續控制圖3-16電動機驅動的絲杠傳動機構及PLC控制梯形圖任務三三相異步電動機點動與連續控制二、特殊輔助繼電器 特殊輔助繼電器是具有特定功能的繼電器。特殊

12、輔助繼電器的編號為M8000M8255，共256點。根據使用的不同，特殊輔助繼電器可以分為以下兩大類： 1)線圈只能由PLC自行驅動，用戶編程時只能利用其觸點的特殊輔助繼電器。圖3-17特殊輔助繼電器的工作波形2)可驅動線圈型特殊輔助繼電器。一、三相異步電動機點動與連續控制的要求任務三三相異步電動機點動與連續控制圖3-18主電路1)按下起動按鈕SB1，電動機連續運行且綠色指示燈亮；按下按鈕SB3，電動機停止。2)按下按鈕SB2，電動機點動運行，綠色指示燈每秒閃亮一次(即每秒閃爍一次)。任務三三相異步電動機點動與連續控制二、三相異步電動機點動與連續控制程序設計與接線的方法步驟1.主電路三相異步電

13、動機點動與連續控制的主電路只需一個接觸器，如圖318所示。2.控制電路1)根據要求確定I/O地址的分配，見表3-4。2)I/O接線圖。3)程序設計。表3-4I/O地址(編號)分配表任務三三相異步電動機點動與連續控制圖3-19PLC輸入/輸出接線圖任務三三相異步電動機點動與連續控制圖3-20程序設計a)梯形圖b)指令表任務三三相異步電動機點動與連續控制4)程序原理說明。 PLC上電，X4=ON。按下SB1X0=ONM0=ON(自鎖，Y0線圈得電)Y0=ON，電動機連續運行且Y5線圈得電，指示燈點亮。按下SB3或KH斷開，X4恢復斷開狀態，電動機停止運行。 按下SB2，X1=ON，Y0=ON，電動

14、機運行且Y5的M8013(產生1s的脈沖信號)支路接通，指示燈閃爍；松開SB2，X1=OFF，電動機停止運行，完成點動控制。1)用SET、RST指令實現電動機的點動與連續控制。任務三三相異步電動機點動與連續控制2)試一試：圖3-21所示是所謂的“點動與連續控制”程序，它是由相應的繼電接觸器控制電路轉變而來的PLC的梯形圖(X0為連續運行起動按鈕，X1為點動按鈕，X2為停止按鈕，接線為常閉觸點)，將其輸入到PLC中，觀察它能否完成點動功能，并思考為什么？圖3-21題2)梯形圖任務四電動機的間歇控制一、定時器(T) 定時器相當于繼電接觸器電路中的時間繼電器，均為通電延時型，在程序中可作延時控制。F

15、X2N系列PLC定時器有以下四種類型：1)100ms定時器：T0T199，200點，最小設定單位為0.1s，計時范圍為0.13276.7s。2)10ms定時器：T200T245，46點，最小設定單位為0.01s，計時范圍為0.01327.67s。任務四電動機的間歇控制3)1ms積算定時器：T246T249，4點(中斷動作)，計時范圍為0.00132.767s。4)100ms積算定時器：T250T255，6點，計時范圍為0.13276.7s。二、計數器(C)計數器在程序中用作計數控制。FX2N系列PLC計數器可分為內部計數器和高速計數器。內部計數器是對機內元件（X、Y、M、T、S和C）的信號進行

16、計數，其接通（ON）和斷開（OFF）時間比PLC的掃描周期長。對高于機器掃描頻率的信號進行計數，需用高速計數器。1. 16位增計數器(設定值：l32767)1)通用型：C0C99(100點)。任務四電動機的間歇控制2)掉電保持型：C100C199(100點)。2. 32位雙向計數器雙向計數器既可設置為增計數器，又可設置為減計數器。它的設定范圍為2147483648+2147483647。在FX2N系列的PLC中有兩種32位雙向計數器，一種是通用計數器，元件編號為C200C219，共20點；一種為掉電保持計數器，元件編號為C220C234，共15點。三、ALT交替輸出指令如圖3 22所示，第一次

17、按下按鈕X0時，輸出Y0置1，再次按下X0，輸出Y0置0，如此反復交替進行，可達到單按鈕實現電動機起停的目的，而且程序簡單、易編、易理解，指令中的P表示脈沖型。任務四電動機的間歇控制圖3-22ALT交替輸出指令的應用a)梯形圖b)時序圖一、普通型定時器的應用請將如圖3 23所示的程序輸入PLC中，按下X0，6s后斷開，然后再長時間按下X0超過10s，用計算機監控T0和Y0的變化。任務四電動機的間歇控制圖3-23普通型定時器的應用a)梯形圖b)時序圖二、積算型定時器的應用任務四電動機的間歇控制請將如圖3 24所示的程序輸入PLC中，按下X0，10s以后斷開，然后再按下X0超過5s，之后按下X1，

18、用計算機監控T250和Y0的變化。圖3-24積算型定時器的應用a)梯形圖b)時序圖任務四電動機的間歇控制三、某自動化生產線對冷卻泵電動機的工作要求1)當加工機構裝卸工件時，冷卻泵電動機停止工作，加工時冷卻泵電動機泵出冷卻液。2)工作過程為裝卸工件與加工工件循環進行，裝卸工件時間為4min，加工時間為5min。(1)主電路只需一個接觸器控制，因工作時間短，可不用熱繼電器保護，電路圖略。(2)控制電路1)因只用一個按鈕，設X0為按鈕輸入點，PLC的輸入/輸出接線圖如圖3-25所示。2)控制電路的梯形圖如圖3-26所示。任務四電動機的間歇控制圖3-25PLC輸入/輸出接線圖3)程序原理說明。任務四電

19、動機的間歇控制四、普通型計數器的應用請將如圖3 27所示的程序輸入PLC中，點動按下X0至5次以上，之后再按下X1，用計算機監控C0和Y0的變化。圖3-27普通型計數器的應用a)梯形圖b)時序圖1)PLC中的定時器相當于繼電接觸器控制系統中的。任務五三相異步電動機星形三角形減壓起動控制(一)1)通過電動機星形三角形減壓起動控制編程，進一步掌握PLC控制程序按時間控制原則編程的邏輯思維方法。2)進一步學習PLC的I/O接線和程序的調試與修改方法。1)左右母線。2)左母線只能接各種繼電器的觸點，而不能直接接繼電器的線圈(見圖3-29a)。圖3-29梯形圖編寫規則(一)a)錯誤梯形圖b)正確梯形圖c

20、)錯誤梯形圖d)正確梯形圖e)避免雙線圈輸出f)多線圈并聯輸出任務五三相異步電動機星形三角形減壓起動控制(一)3)右母線只能接各種繼電器的線圈而不能接繼電器的觸點(見圖3-29c)，如圖3-29d所示。4)輸入輸出繼電器、內部繼電器、定時器、計數器等內部軟元件的觸點可以多次重復使用，不必要使用復雜的程序結構來簡化觸點的使用次數。5)同一編號的線圈在一個程序中使用兩次稱為雙線圈輸出，雙線圈輸出容易造成程序運行錯誤，應盡量避免雙線圈輸出，這與觸點的使用不同，如圖3-29e中的M。6)兩個或兩個以上的線圈可以并聯輸出，如圖3-29f所示。7)盡量把串聯觸點多的電路塊放在最上邊，把并聯觸點多的電路塊放

21、在最左邊，以節省指令，減少程序步，提高PLC讀取程序的速度，同時起到美觀的作用，如圖3-30所示。任務五三相異步電動機星形三角形減壓起動控制(一)圖3-30梯形圖編寫規則(二)a)串聯觸點多的電路塊放在最上邊b)并聯觸點多的電路塊放在最左邊任務五三相異步電動機星形三角形減壓起動控制(一)圖3-31主電路任務五三相異步電動機星形三角形減壓起動控制(一)1.主電路與繼電接觸器控制系統中的主電路相同，如圖3 31所示。2.控制電路1)根據要求確定I/O地址的分配，見。表3-5I/O地址(編號)分配表2)I/O接線圖。3)程序設計。任務五三相異步電動機星形三角形減壓起動控制(一)圖3-32PLC輸入/

22、輸出接線圖3.程序優化任務五三相異步電動機星形三角形減壓起動控制(一)(1)問題的提出1)由程序可看出，當K斷開時，KM立即閉合，在實際應用中，經常會產生較大的電弧，容易引起短路以及損壞設備，如何解決這個問題?2)當K線圈出現故障不能閉合，系統在運行時，會出現KM閉合一段時間后(此時K不閉合)，KM直接閉合，造成直接三角形起動，容易造成事故，如何解決這個問題?(2)問題解決方案1)用一個定時器，控制KM延時閉合，確保K完全斷開，但是時間應該很短(一般為0.10.3s)。2)將K的一個常開觸點接到輸入端，作為起動條件，防止電動機直接任務五三相異步電動機星形三角形減壓起動控制(一)(3)改造后的I

23、/O接線圖和梯形圖程序改進后的I/O接線圖及程序如圖3-34所示。圖3-34改進后的I/O接線圖及程序a)I/O接線圖b)梯形圖任務五三相異步電動機星形三角形減壓起動控制(一)1)兩臺電動機M1、M2，控制要求為：M1起動后30s M2自行起動，M2起動后工作1h，兩臺電動機同時停止，請為其設計控制程序(梯形圖)并列出I/O分配表，畫出I/O接線圖，將程序輸入到PLC中運行，用計算機監控其運行情況。2)一臺連續運行的電動機設有過載保護，當電動機過載時，電動機停止運行，但發出聲(鳴笛)光(閃爍，1s一次)報警。任務六液體混合裝置控制1)掌握PLS、PLF微分(脈沖)輸出指令在編程中的使用方法。2

24、)進一步掌握順序控制編程方法。1)PLS指令僅在輸入信號發生變化時有效，它在輸入信號的上升邊沿觸發，其使用方法如圖3-35所示。圖3-35PLS指令的使用方法a)梯形圖b)時序圖2)PLF是指在輸入信號下降邊沿觸發的指令，其使用方法如圖3-36所示。任務六液體混合裝置控制圖3-36PLF指令的使用方法a)梯形圖b)時序圖任務六液體混合裝置控制圖3-37液體混合裝置控制圖任務六液體混合裝置控制一、液體混合裝置控制的要求1.初始狀態液體A、B閥門均為關閉狀態，混合液閥門打開20s將容器放空后關閉。2.運行過程按下起動按鈕SB1：1)液體A閥門打開，液體A流入容器。2)當液面到達高水位SQH時，關閉

25、液體B閥門，攪拌電動機開始攪勻。3)攪勻電動機工作1min后停止攪動，混合液體閥門打開，開始放出混合液體。4)當液面下降到低水位SQL后，SQL由接通變為斷開，再過20s后，容器放空，混合液閥門關閉，開始下一周期。3.停止按下停止按鈕SB2，當前的混合操作處理完畢后，停止至初始狀態。任務六液體混合裝置控制二、液體混合裝置控制程序設計與PLC接線的方法步驟1.主電路只需一個接觸器控制電動機，因工作時間短，可不用熱繼電器保護，電路圖略。電磁閥功率和電流較小，直接接在PLC的輸出電路上。2.控制電路(1)PLC的I/O地址分配I/O地址分配見表3-6。表3-6I/O地址分配表任務六液體混合裝置控制圖3-38液體混合裝置控制I/O接線(2)PLC的I/O接線圖液體混合裝置控制I/O接線如圖3-38所示。任務六液體混合裝置控制(3)程序設計液體混合裝置控制程序梯形圖如圖3-39所示。圖3-39液體混合裝置控制程序梯形圖任務六液體混合裝置控制