1、機電傳動控制 -PLC部分第三章 可編程控制器（PLC）3 PLC編程元件及編程語言2 可編程控制器的基本組成和工作原理4 可編程控制器的應用舉例1 可編程控制器概述1 可編程控制器概述一、可編程控制器的產生1 編程簡單、現場可修改程序；2 維護方便、采用插件式結構；3 可靠性高于繼電器控制系統(tǒng)；4 體積小于繼電器控制系統(tǒng)；5 數據可以直接送入計算機；6 成本可與繼電器系統(tǒng)競爭；7 輸入可為市電；8 輸出可為市電，能直接驅動 電磁閥、交流接觸器等；9 通用性強、易于擴展；10 用戶存儲器大于4K。1968年 美國通用汽車公司提出的替代繼電器控制系統(tǒng)的新型控制器的十項指標：第二年，1969年DE

2、C(數字設備公司）研制出了第一臺可編程序控制器。由于功能上只有邏輯計算、計時、計數及順序控制，而且只能進行開關量控制，因此稱之為可編程序邏輯控制器（ PLC）。什么是PLC ?PLC 是一種專門用于工業(yè)控制的計算機。 早期的PLC是用來替代繼電器、接觸器控制的。它主要 用于順序控制，只能實現邏輯運算。因此，被稱為可編程邏輯控制器（Programmable logic controller，略寫 PLC ) 隨著電子技術、計算機技術的迅速發(fā)展，可編程控制器的功能已遠遠超出了順序控制的范圍。被稱為可編程控制器（Programmable controller，略寫PC)。為區(qū)別于Personal C

3、omputer (PC)，故沿用PLC 這個略寫。自PLC出現以來，得到廣泛應用， 它已成為一種最重要、最普及、應用場合最多的工業(yè)控制器。 PLC、工業(yè)機器人、數控機床并稱為機械加工自動化的三大支柱。1978.2國際電工委員會（IEC）PLC的定義：可編程控制器是一種數字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計。它采用可編程序的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算，順序控制、定時、計數和算術運算等操作指令，并通過數字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。可編程序控制器及其有關的外圍設備，都按易于與工業(yè)系統(tǒng)連成一個整體，易于擴展其功能的原則設計。 1、PLC替代繼電接觸器控

4、制SB2KSB3KSB1KMKX1M0M0X2Y1M0X3PLC與繼電接觸器控制系統(tǒng)的比較電動機點動與連續(xù)控制-+SB3SB2SB1X1X2X3COMCOMY1KM 2、電器控制系統(tǒng)的組成 系統(tǒng)根據操作指令（如SB）及被控對象（如電機等）發(fā)出的信號（如SQ），由控制電路按規(guī)定的動作要求決定執(zhí)行什么動作或動作的順序，然后驅動輸出設備實現各種操作。 實現控制功能的控制電路是采用硬接線將各種繼電器及觸點連接而成，接線復雜且故障點多，并且控制任務不同時，控制線路也不同，不易靈活改變。輸入部分、輸出部分、控制部分系統(tǒng)根據操作指令（如SB）及被控對象（如電機等）發(fā)出的信號（如SQ），由PLC按規(guī)定的動作要

5、求決定執(zhí)行什么動作或動作的順序，然后驅動輸出設備實現各種操作。PLC控制系統(tǒng)是通過程序實現各種控制功能，并可以通過改變用戶程序改變控制功能，從根本上解決了電器控制系統(tǒng)控制電路難以改變的問題。輸入部分、輸出部分、控制部分3、 PLC控制系統(tǒng)的組成4、PLC對電器控制系統(tǒng)的等效PLC的用戶程序（軟件）代替了繼電器控制電路（硬件）。可將PLC等效成是許許多多各種各樣的“軟繼電器”和“軟接線”的集合，而用戶程序就是用“軟接線”將“軟繼電器”及其“觸點”按一定要求連接起來的“控制電路”。這種等效關系見圖。 此例中PLC系統(tǒng)主電路不變，SB1、SB2、 SB3分別與PLC內部的“軟繼電器”X1、X2、X3

6、的“線圈”對應，KM與PLC內部的“軟繼電器”Y1對應，控制功能由PLC的用戶程序實現。PLC用戶程序要實現的是：如何用輸入繼電器X3、X1、X2來控制輸出繼電器Y1。當控制要求復雜時，程序中還要采用內部其它類型的“軟繼電器”，如輔助繼電器M0、定時器、計數器等。PLC等效電路X1X2X3 -COM +X1X2X3輸入部分內部控制電路輸入繼電器輸入端子輸出繼電器輸出端子輸出繼電器外部觸點內部繼電器輸出部分X1X3M0M0M0Y1X2SB1SB2SB3COMY1Y1KM內部電源5、PLC與電器控制系統(tǒng)的區(qū)別：控制方法上：硬 ： 軟工作方式上：并行工作方式 ： 串行工作方式控制速度上：慢 ： 快

7、定時和計數控制上：精度低 ： 精度高 可靠性和可維護性上：可靠性低 ： 可靠性高二 PLC的特點可靠性高，抗干擾能力強，適應各種環(huán)境使用靈活，通用性強（軟連接，模塊式，控制程序變化方便，具有很好的柔性） 功能完善，適應面廣 （數字和模擬量輸入輸出、邏輯和算術運算、定時、計數、順序控制、自診斷、人機對話、通訊聯網、圖形顯示。實現現場控制遠程控制）編程直觀、簡單、易掌握 接口簡單，功能強大（輸入輸出接口直接與設備連接）體積小、重量輕、功耗低 、便于維修 PLC的應用 開關量邏輯控制自動生產線、機床電氣控制、運輸帶、包裝機等運動控制金屬切削機床、裝配機器人、電梯等。閉環(huán)過程控制溫度、壓力、流量等連續(xù)

8、變化的模擬量的閉環(huán)控制。數據處理數學運算、數據傳輸、轉換、排序、查表、位操作。通信聯網PLC與遠程I/O、PLC之間、PLC與其它智能控制器之間。三、PLC分類 按輸入（INPUT）和輸出（OUTPUT）點數分為： 點數 存儲器容量 適用場合 功能小型 128 以下 2KB以下 開關量控制 邏輯運算 記數 計時 中型 2561024 28KB 開關量控制 邏輯運算 模擬量輸入輸出 模擬量控制 數據傳送 數據通訊 大型 10248192 8KB以上 各種控制 數據運算 模擬調節(jié) 實時中斷 過程監(jiān)控 聯網通訊文件處理 遠程控制 智能控制按結構形式，分為 整體式： cpu單元、輸入輸出部件在電路板，

9、電源裝在機殼內。 小型機 模塊式 ：cpu模塊、 輸入模塊、輸出模塊、電源模塊、控制模塊 插入機架插座。大中型機2 可編程控制器的基本組成和工作原理PLC是以微處理器為核心的控制系統(tǒng)，是一臺微型計算機。由硬件、軟件兩大部分組成。硬件組成：主要由中央處理器（CPU）、存儲器、輸入單元、輸出單元、 擴展接口、通信接口、電源等部分組成。軟件組成：包括系統(tǒng)程序和用戶程序。系統(tǒng)程序如系統(tǒng)診斷程序、輸入處理程序、編譯程序、信息傳送程序、監(jiān)控程序等。用戶程序是用戶利用PLC的編程語言，根據控制要求編制的應用程序。作用：采集反映被控制對象的內部運動的信息，對這些信息按照一定的算法處理加工，獲得可以控制被控制對

10、象行為的控制信號并輸出施加于被控制對象。這個過程實質就是對信息進行轉換與處理的過程。PLC的基本組成一、PLC的硬件基本組成：中央處理單元(CPU板) 存儲器 輸入輸出(I/O)部件 電源部件上位機其它PLC按鈕 行程開關 等接觸器 電磁閥 指示燈（基本組成部分、 I/O擴展部分、外部設備） PLC結構示意圖中央處理單元數據存儲器輸出接口地址總線 控制總線數據總線編程單元燈光指示電磁閥門接觸器電源輸入接口模擬量輸入行程開關繼電器接點各種開關程序存儲器警報器電機各組成部分的作用2. 存儲器1. CPU(1)從程序存儲器讀取程序指令，編譯、執(zhí)行指令。(2)將各種輸入信號取入。(3) 把運算結果送到

11、輸出端。(4) 響應各種外部設備的請求。RAM：存儲各種暫存數據、中間結果、用戶正調 試的程序。ROM：存放監(jiān)控程序和用戶已調試好的程序。3. 輸入、輸出接口將主機向外輸出的信號轉換成可以驅動外部執(zhí)行電路的信號，以便控制接觸器線圈等電器通斷電；另外輸出電路也使計算機與外部強電隔離。將按鈕、行程開關或傳感器等產生的信號，轉換成數字信號送入主機。采用光電隔離，實現了PLC的內部電路與外部電路的電氣隔離，減小了電磁干擾。輸入接口作用輸出接口作用輸出三種形式： 繼電器 - 低速大功率（直流、交流負載） 可控硅 - 高速大功率（交流負載） 晶體管 - 高速小功率（直流負載）（1）輸入接口電路：采用光電耦

12、合器，防止強電干擾。COM光電三極管發(fā)光二極管直流電源輸入端子+內部電路3.3k1000PF470PLCSn+24V繼電器輸出（2）輸出接口電路：均采用模塊式。以繼電器形式為例：PLC內部電路內部電路JKCOM+-交流電源或直流電源小型機：一體機。有接口可擴展。 中、大型機：模塊式?？筛鶕枰谥靼迳想S意組合。PCFP1-C16小型機4. 各種接口、高功能模塊：便于擴展。CPU POWER中、大型機編程設備可以是專用的手持式的編程器；也可以是安裝了專門的編程通訊軟件的個人計算機。5. 編程設備用戶可以通過鍵盤輸入和調試程序；另外在運行時，還可以對整個控制過程進行監(jiān)控。PCFP PROGRAMM

13、ER(HELP)CLRWRTFN/PFLSTKIX/IYNOTDT/LdREADOTLWLORRWRANYWYSTXWXSRC(-)OP(BIN)K/HSCCTCEVTMTSVACLRENTBAFEDC 98 3 2 1 0 7 6 5 4(DELT)CLR手持式的編程器外形的樣子PLC編程器PLC軟件包括：系統(tǒng)軟件和應用軟件。1. 系統(tǒng)軟件：由生產廠家編制，用來管理、協調的各部分工作，充分發(fā)揮硬件功能的程序，通常被固化在ROM中與PLC一起提供給用戶。其功能：初始化 、系統(tǒng)自診斷、命令識別與處理、用戶程序編譯、模塊自程序及調試管理2. 應用軟件 由用戶自己編制的用來完成對控制對象的控制的程序

14、.二 PLC軟件1 可編程控制器的等效電路三、可編程控制器的基本工作原理0000000100030002000400050006 -COM +000000030006000000030503050300031000100005000500TIM00#0600輸入部分內部控制電路輸入繼電器輸入端子輸出繼電器輸出端子輸出繼電器外部觸點輸出繼電器內部觸點0500COMCOM0501050205030504COM0506050505000503YV輸出部分KMTIM001000SBSQ異步機直接起動00010002COM0003 -COM +00000004SB1SB20500COMCOM050105

15、0205030504COM05060505KMFR0004050000020500FRM3KMFUQKFRKMKMSB1SB22 PLC的工作方式中低檔PLC大多采用循環(huán)掃描的工作方式。掃描周期應小于輸出繼電器的動作時間，一般掃描周期約2040ms, 而大型PLC增加了中斷工作方式。PLC工作過程分：輸入采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新CPU從第一條指令開始執(zhí)行，遇到結束符又返回第一條，不斷循環(huán)。特點: 集中采樣和集中輸出.輸入的變化只能在每次掃描周期中的輸入采樣階段被讀入，輸出映像寄存器的內容要等到一個掃描周期結束后，才集中送至輸出鎖存電路，去控制執(zhí)行機構。掃描過程示意圖 檢查CPU等內部硬件，對監(jiān)

16、視定時器（WDT）復位以及其它工作 與其它裝置（如編程器、計算機等）實現通信，對PLC聯機或離線編程。 按順序對所有輸入端的狀態(tài)進行采樣，并存入相應寄存器對用戶程序掃描執(zhí)行 ，并將結果存入相應的寄存器將寄存器中與輸出有關的狀態(tài)，轉到輸出鎖存器，輸出驅動外部負載 輸入采樣階段 PLC按順序對所有輸入端的輸入狀態(tài)進行采樣，并存入輸入映象寄存器中，此時輸入映象寄存器被刷新。 程序執(zhí)行階段PLC對程序按順序進行掃描執(zhí)行。PLC從涉及到的映像寄存器中讀出狀態(tài)，根據用戶程序進行運算，結果存入元件或輸出映象寄存器中。對于這兩個映象寄存器來說，其內容會隨程序執(zhí)行的過程而變化。 輸出刷新階段 當所有程序執(zhí)行完畢

17、后，進入輸出處理階段。在這一階段里，PLC將輸出映象寄存器中的狀態(tài)轉存到輸出鎖存器中并輸出，驅動外部負載。 PLC 執(zhí)行程序過程輸入端子輸入映像寄存器輸出映像寄存器輸出鎖存器輸出端子輸入設備輸出設備寄存輸入結果寄存執(zhí)行結果鎖存輸出狀態(tài)輸出刷新程序執(zhí)行輸入采樣元件映像寄存器讀讀寫寫讀寄存中間結果X1X3M0M0M0Y1X2輸入鎖存器鎖存輸入狀態(tài)讀讀PLC I/O處理示意圖基本單元和擴展單元基本單元又稱主機，整體組合結構由CPU (含ROM和RAM)、I/O模塊、EPROM模塊和電源模塊組合而成。擴展單元也稱擴展箱，通過扁平電纜與基本單元相連，用于擴展I/O點數。系統(tǒng)配置控制系統(tǒng)必須有一個基本單元

18、，若 I/O點數不夠，可引入擴展單元。3 PLC的性能指標與發(fā)展趨勢 一、 PLC的性能指標 1. 輸入/輸出點數 ( I/O點數 )。2. 掃描速度。 單位： ms /1000步 或 s /步3. 內存容量。指令條數。內部寄存器數目。 高功能模塊。 二、 PLC的發(fā)展趨勢 2 向超大型、超小型兩個方向發(fā)展 1 向高速度、大容量方向發(fā)展 3 PLC大力開發(fā)智能模塊，加強聯網通信能力 4 增強外部故障的檢測與處理能力 5 編程語言多樣化 一 CPM2AH型PLC簡介 CPM2A系列PLC是歐姆龍公司生產的小型整體式PLC。結構緊湊、指令豐富、性能良好，功能強、價格適當。CPM2AH：CPU單元(

19、主機)、I/O擴展單元、特殊擴展單元等組成。主機按I/O點數分：20點、30點、40點、60點；按電源類型分：AC型、DC型；按輸出方式分：繼電器輸出型、晶體管輸出型。型號表示方法CPM2A-40CDR-A 基本單元 ,24點入,16點出(繼電器)主機的外部連接口有I/O接線端子、各種外連插座或插槽。I/O接線端子可直接用來連接控制現場的輸入信號（開關、按鈕等）和被控執(zhí)行部件（接觸器、電磁閥等）；三個隱藏式插槽，其中外圍端口插槽和RS232C端口插槽用于連接各種編程器、標準外圍設備、計算機以及實現上位鏈接等，另一個是I/O擴展連接器插槽，用于連接I/O擴展單元和特殊擴展單元等。4 CPM2AH

20、系列 PLC簡介及編程元件PLC內部有許多具有不同功能的器件：輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器、定時器、計數器、數據存儲區(qū)。為了區(qū)別實際的物理器件，上述PLC內部的器件稱為軟元件。不同廠家、同一廠家的不同型號的PLC的軟元件的數量、種類都不一樣。CPM2A系列PLC是歐姆龍公司生產的小型整體式PLC。編程元件編號按照“通道(CH)”分類，每個通道包含16個位(繼電器). 每個繼電器編號用5位十進制表示，如000.01簡化為0.01。二、可編程控制器編程元件(1) 輸入繼電器 是PLC接收外部開關信號的接口，輸入繼電器常開觸點、常閉觸點使用次數不限。輸入繼電器只能由外部信號驅動，不能由程序驅動

21、。(2) 輸出繼電器 用來傳送信號到外部負載的元件。輸出繼電器常開觸點、常閉觸點使用次數不限。但只有一對動合觸點供外部使用。外部輸入觸點000000.000.00輸入端子輸入繼電器01000輸出端子外部動合觸點COM0.0610.0010.000.0310.0010.00輸入繼電器電路輸出繼電器電路1 輸入/出繼電器CPU單元最大擴展I/O單元最大的I/O數輸入號20點I/O12點/8點0000000011380輸出號0100001007輸入號30點I/O18點/12點00000000110010000105390輸出號01000010070110001103輸入號40點I/O24點/16點0

22、00000001100100001113100輸出號01000010070110001107輸入號60點I/O36點/24點0000000011001000011100200002113120輸出號010000100701100011070120001207最大I/O點數僅本體20點30點40點60點擴展時80點90點100點120點輸入區(qū)（IR區(qū)）IR00000IR00915及IR02000IR02515 (IR000009CH及IR020025 CH)輸出區(qū)（IR區(qū)）IR01000IR01915及 IR03000IR03515 (IR010019CH及IR030035 CH)工作區(qū)（IR區(qū)

23、）928位：IR02000IR04915（IR020049CH）及IR20000IR22715（IR200227CH）專用區(qū)（SR區(qū)）448位：SR22800SR25515（SR2282255CH）保持區(qū)（HR區(qū)）320位：HR00001915（HR0019CH）暫存區(qū)（TR區(qū)）8位： （TR0TR7）輔助記憶區(qū)（AR區(qū)）384位：AR0000AR2315（AR0023CH）鏈接區(qū)（LR區(qū)）256位：LR0000LR1515（LR0015CH）定時器/計數器區(qū)（TIM/CNT區(qū)）256位：TIM/CNT000TIM/CNT 255數據存儲區(qū)：（DM區(qū)）讀/寫： 2048字（DM0000DM20

24、47）錯誤標志：22字（DM2000DM2021）只讀： 456字（DM6144DM6599）PLC設置：56字（DM6600DM6655）輸出方式繼電器、晶體管、可控硅斷電保持功能斷電時，程序內容、HR區(qū)域、AR區(qū)域、DM區(qū)域中內容能保存(1) 內部輔助繼電器:共928位 通道號： 繼電器地址 020049 ： 0200004915 200227： 2000022715（2）保持繼電器: 320位 通道號： 繼電器地址HR00HR19 HR0000HR1915（3）暫存繼電器： 編程時，從一個點分出幾個線圈，而分支點后要連接接 點時，必須使用暫存繼電器 TR0TR7（4）輔助記憶繼電器AR：

25、具有各種動作標志功能,存放PLC的動作異常標志、高速計數、脈沖輸出動作狀態(tài)標志、掃描周期最大值和當前值、擴展單元連接臺數、斷電發(fā)生次數、通信出錯碼等。 (5) 鏈接繼電器（LR）：用于CPM2AH同系列、CPM2AH和CPM1A、CQM1、CPM1、SRM1或者C200HX/HE/HG的1：1鏈接通信時，與對方PLC交換數據的繼電器。 （6）內部專用繼電器: 用于監(jiān)視PLC的工作狀態(tài)，自動產生時鐘脈沖、對狀態(tài)進行判斷等。其特點是用戶不能對其進行編程，而只能在程序中讀取其觸點狀態(tài)。 2 輔助繼電器253.09253.13253.14254.00254.01掃描周期100130ms ON出錯標志

26、ONPLC運行狀態(tài)，常ONPLC運行狀態(tài)，常OFF可用作運行監(jiān)視器255.00255.01255.02產生0.1s 脈沖 產生0.2s 脈沖 產生1s 脈沖 255.05進位標志(有進位、借位) ON執(zhí)行CMP 指令的比較結果 大于 ON等于 ON小于 ON專用輔助繼電器448位（28字）2282552280025515具有特定功能的繼電器PLC開始運行，ON 一掃描周期，初始化脈沖，產生1 min脈沖產生0.02s 脈沖 254.15255.06255.07255.04255.03 (1)定時器（TIM000TIM255）-時間繼電器預置值為十進制數19999（從預置值遞減，減到0時觸點動作

27、。線圈失電， 停止計時，定時器復位）時標單位為0.1s，定時范圍0999.9s。高速定時器時標單位為0.01s，定時范圍0.0199.99s。(2) 計數器（CNT000-255）提供計數操作 計數器（CNT 減1計數）和可逆計數器（CNTR 減、加計數） 注意：一個程序中，TIM、 CNT、 CNTR編號不能重復使用4 數據存儲器（區(qū)）DM 進行輸入輸出處理、模擬量控制、位置控制時，需要許多數據存儲器存儲數據和參數。 每個存儲區(qū)用來保持16位數據，掉電時保持內容。只能以通道形式訪問 讀/寫數據存儲器 尋址范圍：DM0000DM2047 256位 ，TIM/CNT000TIM/CNT255 ，

28、定時器、計數器共用相同編號 3 定時器/計數器 一、編程語言（1）梯形圖： 類似繼電器控制，沿用繼電器的線圈、觸點、并聯、串聯等術語和圖形符號。簡單、直觀、易讀。（2）語句表：類似計算機匯編語言，用助記符縮寫符號編程組成：地址（序號）、指令名稱（功能）、數據（繼電器編號、定時或計數設定值、DM區(qū)、立即數） （3）功能表圖（狀態(tài)轉移圖）：它將一個完整的控制過程分為若干階段，各階段具有不同的動作，階段間有一定的轉換條件，轉換條件滿足就實現階段轉移，上一階段動作結束，下一階段動作開始。 （4）高級語言：大型PLC完成復雜控制，可采用BASIC、C等高級語言 用得最多的是梯形圖和語句表 5 指令及其編

29、程指導二、基本指令及其編程方式1. LD、LD NOT、OUT指令LD：動合觸點與母線相連LDNOT：動斷觸點與母線相連OUT：輸出（線圈驅動）OUTNOT：輸出取反0.010.0010.0010.01地址 操作碼 操作數0000 LD 0.000001 OUT 10.000002 LDNOT 0.010003 OUT 10.01LD 0.00OUT 10.00LDNOT 0.01OUT 200.00LD 200.00OUTNOT 10.01END1 取指令、輸出指令0.000.0110.010.010.0220.010.0120.0220.020.0110.02 0.02LD 0.00AND

30、 0.01OUT 10.01LD 0.01ANDNOT 0.02OUT 20.01LDNOT 0.01OR 20.02OUT 20.02LD 0.01ORNOT 0.02OUT 10.02名稱操作碼功能梯形圖及指令表操作數與AND串聯一個常開觸點IR、SR、HR、AR、LR、TIM/CNT與非AND NOT串聯一個常閉觸點或OR并聯一個常開觸點或非OR NOT并聯一個常閉觸點AND ANDNOT OR ORNOT 2 與指令、 或指令與指令：AND、 AND NOTAND：動合觸點串聯 AND NOT：動斷觸點串聯 LD 0.00AND 0.01OUT 10.00LD 0.02ANDNOT 0

31、.03OUT 10.01END或指令：OR OR NOTOR：動合觸點并聯OR NOT：動斷觸點并聯LD 0.00OR 0.01OUT 10.00LD 0.02ORNOT 0.03OUT 10.01END0.0110.02 0.020.0310.02并聯電路塊0.0110.02 0.020.040.03串聯電路塊LD 0.01ORNOT 0.02LDNOT 0.03OR 10.02ANDLDOUT 10.02LD 0.01ANDNOT 0.03LDNOT 0.02AND 0.04ORLDOUT 10.02名稱操作碼功能梯形圖及指令表電路塊與AND LD串聯一個并聯電路塊電路塊或OR LD并聯一

32、個串聯電路塊3 塊與指令 AND LD 塊或指令 OR LD LD 0.00OR 0.01LD 0.02ORNOT 0.03ANDLDLD 0.04OR 0.05ANDLDOUT 10.00END分批使用LD 0.00OR 0.01LD 0.02ORNOT 0.03LD 0.04OR 0.05ANDLDANDLDOUT 10.00END連續(xù)使用AND LD指令舉例（a）梯形圖（b）指令表（c）指令表塊與指令；AND LDAND LD:電路塊串聯（塊與） LD 0.00AND 0.01LD 0.02ANDNOT 0.03ORLDLDNOT 0.04AND 0.05ORLDOUT 10.00END

33、（b）分批使用LD 0.00AND 0.01LD 0.02ANDNOT 0.03LDNOT 0.04AND 0.05ORLDORLDOUT 10.00END（c）連續(xù)使用ORLD指令舉例（a）梯形圖 （b）、（c）指令表塊或指令:OR LDOR LD:電路塊并聯（塊或）LD 0.00ORNOT 0.01LD 0.02AND 0.03LD 0.04AND 0.05ORLDORNOT 0.06ANDLDOR 0.07OUT 10.00END塊或塊與或或ANDLD、ORLD指令舉例4 NOP 空操作 5END指令：程序結束三、功能指令及編程方式TIM(定時器) TIMH (高速定時器)（編號在000

34、255間指定）TIM(定時器)：度量單位0.1s，設置值在0999.9s之間TIMH (高速定時器) （掃瞄周期小于10ms時可使用）度量單位0.01s，設置值在099. 99s之間LD 0.00AND NOT 0.01TIM 000 #200LD TIM000OUT 10.000.000.01TIM 00010.00 #200TIM000LD 0.00LD 0.01CNT 000 #5LD CNT000OUT 10.00END2. CNT(計數器） CNTR（可逆計數器） CNT為減1計數器計數到，觸點動作，狀態(tài)一直保持到復位信號輸入。 CNT恢復為設定值。復位信號優(yōu)先執(zhí)行。計數輸入復位輸入

35、 CNTR（可逆計數器） LD 0.02AND NOT 0.03LD 0.05ANDNOT 0.06 LD 0.07 CNTR 010 #0100LD CNTR010OUT 10.000.020.030.07CNTR01010.00ACPRCNTR 010#0100加輸入復位輸入SCP0.050.06減輸入加輸入減輸入復位輸入計數器輸出100 0123101009998當復位信號ON時，計數的當前值復位為0000，這時加輸入和減輸入信號不起作用?？赡嬗嫈灯髟谶M位或借位時有輸出，即在加計數過程中當加到設定值再加1，或在減計數過程中當減到0再減1時，可逆計數器觸點動作并保持 IL、ILC指令: 處

36、理分支電路，分支處形成新的母線，受到某公共邏輯條件（互鎖條件）的控制。IL指令形成新母線以便與LD指令連用，表示互鎖程序段的開始；ILC指令表示互鎖程序段結束。如果控制IL的互鎖條件成立（即ON），則IL與ILC之間的程序段實現既定的邏輯操作。IL和ILC應成對配合使用，否則出錯。在IL、ILC之間再采用IL指令，為嵌套，這時，一條ILC指令與多條IL指令配合使用。IL/ILC指令可有二種梯形圖表達形式，它們功能完全相同. 利用IL、ILC可把程序分成幾段，每段相當于一個子程序，用互鎖條件選擇不同的程序段。 3 互鎖IL 、清除互鎖ILC指令0.00ILCIL0.010.0210.0010.0

37、1分支母線IL10.0010.010.010.000.02ILC或分支電路LD 0.00ILLD 0.01OUT 10.00LD 0.02OUT 10.01ILCIL-ILC指令LD 0.00 ILLD 0.01OUT 10.00LD 0.02TIM 000 #100 ILC LD TIM00 OUT 10.01LD 0.01OUT 10.02 END IL-ILC指令嵌套LD 0.02ILLD 0.03OUT 10.00LD 0.06ILLD 0.04AND 0.05OUT 10.01LD 0.07OUT 10.02LD 0.10LD 0.11CNT 002 #0020ILCLD 0.01O

38、UT 10.03END ILC IL0.020.0110.01CNT002#0020 IL0.030.060.040.050.070.100.1110.0010.0210.03ENDLD 0.00 ILLD 0.01OUT 10.00LD 0.03 ILLD 0.02TIM 000 #100 ILC LD TIM00OUT 10.01LD 0.01OUT 10.02 END 利用IL、ILC可把程序分成幾段，每段相當于一個子程序，用互鎖條件選擇不同的程序段。ILC 手動 自動ILC0.020.03 IL IL0.020.03結尾程序ILC 程序10.020.03 IL結尾程序 IL0.020.

39、03ILC 程序2 IL0.020.03ILC 程序3 IL0.020.03ILC 程序4LD 0.00OUT TR0AND 0.01OUT 10.00LD TR0AND 0.02TIM 000 #100LD TIM00OUT 10.01LD 0.01OUT 10.02 END 在梯形圖程序中如果有幾個分支輸出，并且分支后面還有觸點串聯時，前面的邏輯指令就不能直接寫出其指令程序，這時要用暫存繼電器TR來暫時保存分支點的狀態(tài)后再進行編程。TR不是獨立的編程指令，它必須與LD或OUT指令配合使用。 4 TR 指令0.010.020.030.0510.0010.0110.0210.030.040.0

40、6TR0TR1LD 0.01 LD TR0OUT TR0 ANDNOT 0.04 AND 0.02 OUT 10.02OUT TR1 LD TR0 AND 0.03 AND 0.06 OUT 10.00 OUT 10.03 LD TR1 AND 0.05 OUT 10.01JMP、JME指令用于控制程序分支。JMP指令前的串聯觸點相當于執(zhí)行條件，當JMP條件為OFF時，跳過JMP、JPE之間的程序，轉去執(zhí)行JME后面的第一條指令；當JMP的條件為ON，則整個梯形圖按順序執(zhí)行而不發(fā)生跳轉，如同JMP-JME指令不存在一樣。JMP條件為OFF時，JMP、JPE之間的程序不執(zhí)行，故不占用掃描時間。所

41、有繼電器狀態(tài)均保持不變，定時器、計數器、移位寄存器均保持當前值與狀態(tài)。跳轉開始和跳轉結束的編號要一致，在同一程序中每個跳轉號只能用一次。JMP、JME指令應配對使用。跳轉指令可以嵌套使用，但必須是不同跳轉號的嵌套。5 JMP（跳轉） JME（跳轉結束）LD 0.00JMP #00LD 0.01OUT 10.00LD 0.02TIM 000 #100LD 0.03LD 0.04CNT 100 #50JME #00LD 0.05OUT 10.02ENDJMP（跳轉） JME（跳轉結束）SET200.000.00RSET200.000.00RSKEEP200.000.000.01LD 0.00SET

42、 200.00LD 0.00RSET 200.00LD 0.00LD 0.01KEEP 200.00名稱操作碼功能梯形圖及指令表操作數置位SET使指定的繼電器得電（ON）IR（輸入繼電器除外）、HR、AR、LR復位RSET使指定的繼電器失電（OFF）保持KEEP使指定的繼電器狀態(tài)保持6 置位SET 復位RSET 保持KEEPLD 0.00SET 10.00LD 0.01RSET 10.00LD 0.00LD 0.01KEEP 10.01ENDSET、REST指令舉例KEEP指令可以代替自鎖功能。0.020.0310.0010.000.020.0310.00KEEP用保持繼電器作KEEP線圈，實

43、現掉電保護0.020.03HR0000.040.05HR00010.00 KEEPKEEP指令舉例LD 0.02AND 0.03LD 0.04KEEP 10.00LD 0.05LD 0.06OR 0.07KEEP 200.000.020.030.040.05200.000.060.07KEEP10.00KEEP7 DIFU（前沿微分） DIFD(后沿微分）功能：滿足條件時產生一個掃描周期的脈沖注意：在輸入信號狀態(tài)改變時該指令才起作用，且是指定的 繼電器得電一個掃描周期。0.03LD 0.03DIFU 10.00DIFD 10.020.0310.0010.02一個掃描周期時間作用：用于輸入只作一

44、次處理的場合。 也可做復位信號。10.00 DIFU10.02DIFD8 SFT（逐位移位）指令功能：把一個通道的16位數據按位移位，也可以把幾個通道連起來一起移位，相當于一個串行輸入移位寄存器。 SFT（逐位移位）指令有三個輸入端：數據輸入端，時鐘輸入，復位輸入。LD 0.02AND NOT 0.03LD 0.04LD 0.05SFT 200 200LD 200.01OUT 10.00注意：開始通道和結束通道為同類繼電器；開始通道號結束通道號用于：傳送流水線、順序控制0.020.030.040.05IN10.00200.01CPRSFT2002002011 0 0 1 1 0 1 0 1 1

45、 0 0 0 1 0 11 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0 1 00.02 200011500INOUT每當0.04閉合一次，通道200各位順序移位一次， 0.02的當前狀態(tài)移入200.00位，200.15位溢出丟失。當0.05閉合時，200CH各位被清零。LD 0.01LD 0.00LD 0.02SFT 200 200LD 200.02OUT 10.00ENDSFT指令舉例9 WSFT（通道移位）指令以通道（16位）為單位進行移位。0.02200.00200.00WSFT200202DIFULD 0.02DIFU 200.00LD 200.00WSFT 200 2022002

46、01202200201202溢出#0000復位10 數據傳送指令 當MOV指令前面的狀態(tài)為ON時，執(zhí)行MOV指令，把源數據（指定通道內容、定時器/計數器當前值或常數）傳送到目標通道中去。 LD 0.00DIFU 20.00LD 20.00MOV #200 DM1LD 0.01TIM 000 DM1LD 255.02LD 0.02CNT 001 #80LD 20.00MOV CNT1 010END11比較指令 CMP指令前面的狀態(tài)為ON時，將源數據S與目標數據D進行比較，其比較結果送到PLC的內部專用繼電器255.05、055.06、255.07中。數據內容可以是：指定通道內容、定時器/計數器當

47、前值或常數 LD 0.00TIM 000 #200LD 0.00CMP #100 TIM000LD 255.05OUT 10.01LD 255.06OUT 10.02LD 255.07OUT 10.03END該程序可實現定時器定時時間的監(jiān)控 四、編程指導梯形圖的一般原則（1）梯形圖的繪制：自上而下，從左到右的順序進行，每個繼電器線圈為一邏輯行，即一個梯形，每個邏輯行必須從左母線以觸點輸入開始，以線圈接右母線結束。（2）梯形圖中，同一編號的電器元件線圈只能出現一次，即線圈不重號。有些PLC，在含有跳轉指令或步進指令的梯形圖中允許雙線圈輸出。（3）梯形圖中的觸點可以任意串聯或并聯，但繼電器線圈只能

48、并聯而不能串聯。觸點的使用次數不受限制。（4）線圈不能直接連在左母線上，需要的話可通過動斷觸點連接線圈。（5）END是PLC執(zhí)行程序階段的結束標志。完整的梯形圖程序結束后必須使用END指令，2 編程技巧繪制梯形圖時，盡量簡化，節(jié)省存儲空間。（1）并聯電路塊中，串聯觸點多的支路應放在單觸點支路上面，節(jié)省連接指令OR LD.（2）在并聯電路與串聯電路相與的邏輯行，將并聯電路放在左邊，可省AND LD指令。（3）橋式電路不能直接編程，應根據其邏輯關系變換為等效電路。（4）復雜電路應簡化處理。注意：在設計梯形圖時輸入繼電器的觸點狀態(tài)最好按輸入設備全部為常開進行設計更為合適，不易出錯。例如：有幾個串聯電

49、路相并聯時，應將串聯觸點多的回路放在上方。在有幾個并聯電路相串聯時，應將并聯觸點多的回路放在左方。0.0010.000.0110.000.0110.000.0010.000.0110.000.0010.0010.000.000.0110.00例如：對于不可編程梯形圖必須經過等效變換，變成可編程梯形圖。0.050.010.030.0210.000.0410.0210.0010.020.030.050.050.030.020.040.010.010.030.020.050.040.060.080.0710.000.090.050.060.020.0210.000.030.020.050.040.0

50、60.080.070.091 起動、保持和停止電路5 PLC編程舉例0.020.0110.0010.00000010000201000COMCOM+-KMSB1SB2FR2 單脈沖電路0000201000COMCOM+-KMSB1FR200.00CNT00010.00CPRCNT000#0002200.000.02DIFU200.0010.00CNT0003 占空比可調的脈沖程序 10.000.003s2s2s3s10.00產生連續(xù)脈沖信號定時器TIM001設定接通時間3s定時器TIM000設定斷開時間2sTIM0000.00TIM001TIM00010.00TIM000#020TIM001#

51、0304 瞬時輸入延時斷開電路指令嗎 器件號LD 0.03OR 10.00AND NOT TIM001OUT 10.00LD 10.00AND NOT 0.03TIM 001 #02000.0310.00TIM001線圈T輸入信號0.03斷開，經20s延時后，輸出信號 10.00才斷開0.030.0310.0010.00TIM00110.00 #200TIM0015 延時接通/延時斷開電路按下0.02，20.00接通，TIM000線圈得電并開始定時，由于20.00常閉觸點斷開，TIM001沒有接通定時，經過T0 =10s延時后，TIM000常開觸點閉合，使10.00線圈得電并自鎖；按下0.03

52、，20.00斷開， TIM000線圈失電并復位，TIM001線圈得電，開始定時，經過T1 = 8s延時后，TIM001常閉觸點斷開，使10.00線圈斷電。6 定時器和計數器擴展（1）定時器擴展定時器串級使用，總的定時時間為各定時器定時時間之和。（2）應用計數器的延時 延時誤差和精度主要由時鐘脈沖信號的周期決定要提高定時精度，就必須用周期更短的時鐘脈沖作為計數信號。 （3）定時器與計數器組合：延時時間：TxC計數器級聯 按下0.02， 從20.00接通到10.01動作，延時時間為定時值（10s）和計數值（600）的乘積（T=10s600=6000s） 10s12360010.01TIM00020

53、.00T（4）計數器的擴展0.03每通/斷1次，CNT001計數1次，當0.03通/斷100次時，CNT001的常開觸點閉合，CNT002計數1次，與此同時CNT001另一對常開觸點使CNT001復位，重新從零開始對0.03的通/斷進行計數，每當CNT001計數100次時，CNT002計數1次，當CNT002計數到80次時， CNT002常開觸點閉合，10.00接通。 計數器串聯:計數C =C41XC407報警電路0.02TIM000TIM000050210.00TIM0010.0220.0020.000.0220.010.050.060.0220.0120.010.0220.0110.01產

54、生間隔2s的閃爍電路報警燈輸出報警蜂鳴器停止信號報警蜂鳴器輸出振蕩電路COM10.00COM+-HLSB10.020.05SB210.010.06I/O分配關系：S 00002（故障開關）SB1 00005（報警燈檢測）SB2 00006（蜂鳴器復位）01000 HL（報警燈）01001 HA（蜂鳴器） SHATIM#20000TIM#200011三相異步電動機啟、保、?？刂? PLC的應用舉例2. 三相異步電動機正反轉控制3三相異步電動機正反轉循環(huán)控制（a）I/O分配關系：SB100000(停) SB2 00001（正向啟動）SB3 00002（反向啟動）SQ1 00003（反轉到正轉）SQ

55、2 00004（正轉到反轉）01000 KMF（控制正轉）01001 KMR（控制反轉） L1L2L3KM3SB1KTKTKM3KM3KM1KM2KTKM2KM3KM1FRY-降壓起動QKFU1FRKM1KM2MSB2FU24. 三相異步電動機Y-啟動控制三相異步電動機Y-啟動控制I/O分配關系：SB100001（啟動） SB2 00002（停止）01001 KM1 01002 KM2 （ Y接） 01003 KM3 （ 接） 改進方案先Y接：10.01、10.02接通，延時(3s)后接：10.01、10.03接通 COM10.01COM+-KM1SB10.010.02SB210.0210.0

56、3KM2KM3FR啟動停止YL1L2L3QKFUKM3FRKM1KM2MY- 降壓起動0.0120.0020.0020.00TIM000# t1TIM00020.0020.00TIM00110.0310.020.0210.0110.0310.02TIM001# t2按下SB1 ，KM1、KM2接通，Y啟動；t1時間后KM2斷開；t2時間后KM3接通， 運行；按下SB2，KM1、KM3斷電，停機。( t1t2)5. 多臺電動機連鎖控制(1)電動機M1先啟動，電動機M2才能啟動；二者同時停，電動機M2也可單獨停。I/O分配關系：SB100001（啟動M1）SB2 00002（啟動M2）SB3000

57、03（同時停） SB4 00004（M2單獨停）01001 KM1 （驅動M1）01002 KM2 （驅動M2） (2)電機M1啟動后延時t1時間，電機M2自行啟動；電機M2啟動后延時t2時間，電機M1自行停。 I/O分配關系：SB100001（ M1啟動）SB2 00002（ M2停）01001 KM1 （驅動M1）01002 KM2 （驅動M2）6. 傳送帶控制共三節(jié)傳送皮帶，每節(jié)皮帶由一臺電動拖動，傳送時每當物件到達二傳送帶之間的接近開關，接近開關閉合，這時立即啟動下一傳送帶，延時一會再停前一傳送帶。SQ100001（啟動M1）SQ2 00002（啟動M2）SQ3 00003（啟動M3）

58、SQ4 00004（延時停M3）01001 KM1 （驅動M1）01002 KM2 （驅動M2） 01003 KM3（驅動M3）生產線12個工位，在第1，3，5，7，10這5個工位進行不同操作。每6s移動一個工位。01234567891011零件裝配焊接裝配油漆檢測分選產品7. 移位寄存器在裝配線的應用COM0.040.0510.01COM+-KM1啟動檢測不合格0.020.03零件裝入總復位10.0210.0310.0410.05KM2KM3KM4KM5焊接裝配油漆檢測分選I/O分配關系：啟動00002 零件裝入00003檢測不合格00004總復位0000501001 操作101002 操作

59、201003 操作301004 操作401005 操作5COM0.040.0510.01COM+-KM1啟動檢測不合格0.020.03零件裝入總復位10.0210.0310.0410.05KM2KM3KM4KM5裝配線0.02TIM00010.0321.0021.0021.00SFT20200.03TIM0000.0520.0320.0120.0520.0720.1010.0110.0210.0410.050.04TIM000#60253.15第4章 PLC控制系統(tǒng)設計 1 PLC控制系統(tǒng)的設計原則 （1） 最大限度地滿足被控對象的控制要求（2） 保證PLC控制系統(tǒng)安全可靠（3） 力求簡單、經

60、濟、使用及維修方便（4）適應發(fā)展的需要2 PLC控制系統(tǒng)的設計內容與步驟（1）分析被控對象并提出控制要求（2） 確定輸入輸出設備（3） 選擇PLC（4） 分配I/O點并設計PLC外圍硬件線路（5） 程序設計： 程序設計 程序模擬調試 （6） 硬件實施（7） 聯機調試（8） 整理和編寫技術文件3 PLC的選擇（1）PLC機型選擇 合理的結構型式：整體式、 模塊式 安裝方式的選擇：集中式、遠程IO式以及多臺PLC聯網 相應的功能要求 響應速度要求 系統(tǒng)可靠性的要求 機型盡量統(tǒng)一 （2）PLC容量的選擇 IO點數的選擇：根據被控對象的輸入、輸出的實際需要，再加上1015的裕量來確定。 存儲容量的選擇