1、11.1 基本組成與主要技術性能 11.2 工作原理和主要功能 11.3 程序設計方法 11.4 指令系統 11.5 可編程序控制器的通信 11.6可編程序控制器的應用 內容 PLC的I/O接口 PLC的工作原理 PLC的編程元件和編程語言PLC的指令系統和編程原則PLC控制系統的設計方法 重點 11.1基本組成與主要技術性能 可編程序控制器的定義“可編程序控制器是一種數字運算操作的電子系統，專為在工業環境下應用而設計，它采用可編程序的存儲器，用來在內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作命令，并通過數字式或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

2、有關設備都應按易于與工業控制系統聯成一體和易于擴充其功能的原則進行設計。”由國際電工委員會下定義,用英文Programmable Controller 表示,為區別個人PC機而用PLC簡稱。1.主機中央處理單元CPU內部存儲器運算器控制器RAMROM存儲各種暫存數據、中間結果、用戶正調試的程序。存放監控程序和用戶已調試好的程序。(1)從程序存儲器讀取程序指令，編譯、執行指令。(2)將各種輸入信號取入。(3) 把運算結果送到輸出端。(4) 響應各種外部設備的請求。作用2.輸入/輸出接口 （I/O）輸入接口將按鈕、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。作用輸出接口作用將主機向外輸出

3、的信號轉換成可以驅動外部執行電路的信號，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。（2）輸出接口 電路形式直流輸出交流輸出輸出三種形式：繼電器 - 低速大功率 可控硅 - 高速大功率 晶體管 - 高速小功率（3）擴展I/OPCFP1-C16小型PLC為一體機自備擴展接口中、大型PLC為模塊式，可根據需要在主板任意組合。CPU POWER3.編程設備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。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控。PCFP PROGRAMMER(HELP)CLRWRTFN/PF

4、LSTKIX/IYNOTDT/LdREADOTLWLORRWRANYWYSTXWXSRC(-)OP(BIN)K/HSCCTCEVTMTSVACLRENTBAFEDC 98 3 2 1 0 7 6 5 4(DELT)CLR手持式的編程器4.電源內部電源外部電源PLC內部自備，供給內部電路。用戶自配，供給I/O電路。11.1.3 PLC的分類 類 型I/O點數用戶存儲（KB）機型舉例微型64以下2CPU221/222小型256以下48西門子S7-200：CPU224/226/226XM中型256-204850以下西門子S7-300大型2048以上50以上西門子S7-40011.2.1 PLC的工作

5、原理PLC的工作過程用戶程序的循環掃描過程11.2 工作原理和主要功能 11.3.1 PLC的編程語言PLC的編程語言有（1）梯形圖（2）流程圖（3）語句表（4）功能塊圖形語言（5）其它語言最常用11.3 程序設計方法 （1）梯形圖例：電機控制電路與梯形圖的轉換控制電路圖梯形圖 梯形圖的基本元素：（軟元件或虛擬元件）觸點線圈方塊動合觸點動斷觸點代表 邏輯輸入條件如：PLC輸入端子接的開關、按鈕的狀態。代表 邏輯輸出結果當邏輯輸入滿足條件，有能量流入線圈時，才有輸出代表 附加指令如：定時器、計數器、數學運算指令等。注意梯形圖的規范：起始于左母線，經觸點、線圈（或方塊）終止于右母線，右母線與內部輸

6、出繼電器相連，一個線圈為一行即一個梯級。輸出繼電器線圈不能串聯，可無數次并聯；在同一梯級中同一線圈只能出現一次。輸入繼電器的線圈在梯形圖中不能出現。梯形圖中只出現輸入繼電器的觸點，不出現輸出繼電器的觸點。輸入繼電器的線圈只能由外部輸入信號驅動；輸出繼電器的線圈無電流流過，輸出繼電器不能直接驅動外部設備，只能 經內部功率器件轉換后才能驅動外部設備。 梯形圖只供編程用！（2）流程圖（3）語句表類似于計算機的程序框圖類似于計算機的匯編語言例：梯形圖語句表轉換11.3.2 PLC的編程元件和編程原則基本編程元件輸入影像寄存器I格式：I0.3 IB1 IW0 ID0輸出影像寄存器Q格式：Q0.3 QB1

7、 QW0 QD0內部標志存儲器M格式：M0.3 MB1 MW0 MD0特殊標志存儲器SM格式：SM0.3 SMB1 SMW0 SMD0 順序控制繼電器存儲器S格式：S0.3 SB1 SW0 SD0定時器T格式：T定時器號，如：T36。計數器C格式：C計數器號，如：C2。一個I對應一個PLC輸入端子，PLC將掃描到的端子狀態取樣值存入I。是用戶程序與系統程序之間的界面，為用戶提供特殊的控制功能和系統信息。如SM0.0為系統RUN監控；SM0.5為時鐘。用于順序控制或步進控制。是累計時間增量的重要器件用來累計輸入脈沖。編程原則觸點可無數次使用；線圈不可重復使用；不能串聯.每個梯級始于左母線，終于右

8、母線；避免觸點出現在垂直線上。一個Q對應一個輸出端子，PLC在掃描末尾才將Q的狀態送到端子上。類似于繼電接觸器控制的中間繼電器，存放中間狀態、其他相關數據。11.4.1 指令的基本概念 和約定1.指令格式助記符操作數2.操作數格式標識符標識參數標識符指明操作數所在存儲器的區域和操作數的位數。標識參數指明操作數所在存儲區的具體位置。標識符格 式區域標識符操作數長度區域標識符的種類：I：輸入過程影像存儲區；Q：輸出過程影像存儲區；S：順序控制繼電器存儲區；L：局部變量存儲區；T：定時器存儲區；AI：模擬輸入量；AQ：模擬輸出量；AC：累加器；SM：特殊存儲區；HC：高速計數器；M：位存儲區；C：計

9、數器存儲區；V：變量存儲區；操作數長度符號含義：X：位；B：字節；W：字；D：雙字；操作范圍：位操作數：1位；字節操作數：8位；字操作數：16位；雙字操作數：32位；11.4 指令系統 1.位邏輯指令（1）位邏輯運算指令 操作數為1時：輸入繼電器動合觸點閉合輸入繼電器動斷觸點斷開規定（2）輸入/輸出指令 （3）置位/復位指令 2.定時器指令指令類型定時器號接通延時定時器指令：斷開延時定時器指令：示例3.計數器指令示 例數據傳送指令數據塊傳送指令4.傳送指令5.比較指令6.數學運算指令加法指令減法指令乘法指令算術運算指令示 例除法指令加1、減1指令7.程序控制指令(1)跳轉指令(JMP) 程序示

10、例(2)循環指令(FORNEXT)程序示例(3)子程序調用與返回指令示例(4)順序控制指令主程序子程序 PLC的通信主要指PLC與計算機(PC機)之間的數據傳輸，這種通信方式通常稱為上下位機通信。PLC稱為下位機，PC機稱為上位機。PLC的通信協議：PLC與PC機或其他PLC之間進行數據傳輸時，必須遵循的規則、傳送信息的格式等。11.5 PLC的通信 反轉正轉反轉正轉例1:三相異步電動機正反轉控制11.6.1 梯形圖繪制和編程舉例11.6 PLC的應用 例2:三相異步電動機星-三角形起動控制分析控制工藝PLC系統硬件配置分配I/O地址編寫程序聯機調試和現場總調編制技術文件交付使用設計步驟 PLC選型、擴展模塊選型編制I/O地址分配表，繪制I/O端子接線圖。繪制梯形圖或流程圖，編寫程序。設計電氣柜、操作臺，選購電氣