第三章PLC的基本指令及編程第一節編程原理第二節梯形圖指令第三節基本右手指令第四節用解析法編程第五節波形圖法編程第六節用PLC改造老設備2023/7/31一、編程原理1.編程概念2.基本編程步驟3.編程方法2023/7/311.編程概念1.指令指令是PLC被告知要做什么，以及如何去做的代碼或符號。通常有文字符號（指令語句表）和圖形符號（梯形圖）兩種。2.程序程序是指PLC指令的有序集合，PLC運行它，可進行相應的工作。多數PLC以梯形圖程序為主，配以語句表程序。3.梯形圖舉例2023/7/31梯形圖舉例梯形圖由一條位于左側的豎直向下的線和一些向左的分支線組成。左側的線稱為母線(BUSBAR)；分支線稱為指令行或梯級。

豎對線稱為條件：沒有斜線與它們相交的條件稱為常開條件，對應于LD、AND或OR指令；有斜線與它們相交的條件稱為常閉條件，對應于LD-NOT、AND-NOT或OR-NOT指令。TR1000000000110000TR000002000031000210001100022023/7/312.基本編程步驟1.工藝分析2.通道分配3.畫梯形圖4.裝載與調試程序對系統的控制有什么要求？要采取哪些措施？把PLC的輸入點號分配給實際的輸入電路，給輸出電路分配一定的PLC輸出點號用適當的編程方法（經驗法、解析法、圖解法等）編寫PLC程序。借助簡易編程器或計算機裝載與調試程序，調試時可通過一些信號顯示，使某點為ON或OFF，找出問題，分析問題及解決問題，進而使程序不斷完善

2023/7/313.編程方法1.經驗法2.解析法3.圖解法利用自己的或別人的經驗進行程序設計可根據組合邏輯或時序邏輯的理論，運用相應的解析方法，對其進行邏輯關系的求解，并根據求解的結果畫成梯形圖

可分為波形圖法和流程圖法

波形圖法把對應信號的波形畫出，再依時間用邏輯關系去組合，設計出電路流程圖法是用框圖表示PLC程序的執行過程，通過輸入條件與輸出間的關系表示系統動作要求2023/7/31二、梯形圖指令1.LD和LD-NOT2.AND和AND-NOT3.OR和ORNOT4.邏輯塊指令5.梯形圖編碼技巧2023/7/311.LD和LD-NOTLD是邏輯操作起始指令，以常開觸點（條件）起始的邏輯行必須由這一指令開始。LD-NOT用于常閉觸點（條件）開始的邏輯行。2023/7/312.AND和AND-NOT當同一指令行上串聯兩個或更多條件時，第一個條件對應為LD或LD-NOT指令；其余的條件對應為AND或AND-NOT指令。00000LR000000100指令地址指令操作數00000LD0000000001AND-NOT0010000002ANDLR00000003指令2023/7/313.OR和ORNOT當同一指令行上并聯兩個或更多條件時，第一個條件對應為LD或LD-NOT指令，其余的條件對應為OR或OR-NOT指令。0000000100LR0000指令地址指令操作數00000LD-NOT0000000001OR-NOT0010000002ORLR000000003指令2023/7/31串并聯指令舉例00003指令00000000010020000002地址指令操作數00000LD0000000001AND0000100002OR0020000003AND0000200004AND-NOT0000300005指令2023/7/314.邏輯塊指令兩組接點串聯兩組接點并聯三組接點串并聯2023/7/31兩組接點串聯AND-LD指令將兩個邏輯塊（或稱電路塊）產生的執行條件進行邏輯與運算。00000000010000200003指令地址指令操作數00000LD0000000001OR0000100002LD0000200003OR-NOT0000300004AND-LD—00005指令2023/7/31兩組接點并聯OR-LD指令將兩個邏輯塊產生的執行條件進行邏輯或運算。0000000001指令0000300000地址指令操作數00000LD0000000001AND-NOT0000100002LD0000200003AND0000300004OR-LD—00005指令2023/7/31三組接點串并聯有兩種編程方法，在第二種編程方法中，在AND-LD或OR-LD前的程序段數應不大于8，而第一種方法對此沒有限制。2023/7/31【例3-1】將圖3-10所示梯形圖轉化成指令語句表。解答00003000050000600000010001000001001000040000200001塊a塊b指令2023/7/31解答000070000800006000050000400003000020000900010000110000000001地址指令ORANDLDANDANDNOTORANDLDORLDLDANDLDAND操作數00000000010100001001—1000000002000030000400005—00006指令00012(b)AND

LDOR

LDLD00000AND000010000000001LD

01000AND

010010100001001OR

10000AND00002AND-NOT00003000020000310000LD

00004AND

00005OR

00006000040000510000指令2023/7/315.梯形圖編碼技巧1、邏輯塊的重新排列2、分支電路的處理3、程序段的先后次序4、橋式電路的化簡2023/7/31①邏輯塊的重新排列2023/7/31②分支電路的處理2023/7/31③程序段的先后次序2023/7/31④橋式電路的化簡2023/7/31三、基本右手指令1.END（01）指令2.OUT/OUT-NOT指令3.IL（02）/ILC（03）聯鎖/清聯鎖4.JMP（04）/JME（05）跳轉/跳轉結束5.SET（置位）/RESET（復位）6.DIFU（13）/DIFD（14）上沿微分/下沿微分7.KEEP（11）保持器8.定時/計數指令2023/7/311.END（01）指令表示程序的結束。程序結束時必須使用END指令。0000000001指令0000300000END2023/7/312.OUT/OUT-NOT指令使用OUT指令時，當執行條件為ON時，操作位為ON；當執行條件為OFF時，操作位為OFF。使用OUT-NOT指令時，當執行條件為OFF時，操作位為ON；當執行條件為ON時，操作位為OFF。2023/7/31【例3-2】單按鈕啟停電路2023/7/313.IL（02）/ILC（03）聯鎖/清聯鎖當IL的條件為ON時，IL／ILC指令之間的各繼電器狀態與沒有IL／ILC指令時一樣正常動作。當IL的條件為OFF時，IL／ILC之間各繼電器狀態為：輸出及內部輔助繼電器為OFF，定時器復位，計數器、移位器、保持器保持其當前值。2023/7/31【例3-2】將圖（a)所示電路用IL/ILC編程2023/7/314.JMP（04）/JME（05）跳轉/跳轉結束當JMP的條件為ON時，JMP／JME指令之間的各繼電器狀態與沒有JMP／JME指令時一樣正常動作。當JMP的條件為OFF時，JMP／JME之間所有繼電器均保持原狀態。CQM1有兩種類型的跳轉。一種類型的跳轉是：使用01～99之間的跳轉號。另外一種類型的跳轉用跳轉號00生成。

一個跳轉號只能在跳轉指令中使用一次和在跳轉結束指令中使用一次跳轉號為00的跳轉指令可以連續多次使用，幾個跳轉之間不需要使用跳轉號00的跳轉結束指令

2023/7/31【例3-3】用JMP／JME指令設計單按鈕啟停電路。2023/7/315.SET（置位）/RESET（復位）00002000030000500004SET10000RSET10000當執行條件變為ON時，SET將把操作位變為ON，當執行條件變為OFF時，操作位保持ON狀態。當執行條件變為ON時，RESET將把操作位變為OFF，當執行條件變為OFF時操作位保持OFF狀態。指令輸入方法：SET:FUN、SET；RSET:FUN、RESET2023/7/316.KEEP（11）保持器(b)地址00000000030000100002指令LDAND-NOTLDOR操作數0000200003000040000500004KEEP（11）HR00000000200003KEEP(11)HR0000(a)0000500004S：置位輸入R：復位輸入KEEP指令有置位和復位兩個輸入。當置位輸入為ON時，KEEP指令的操作位變為ON且保持；當復位輸入為ON時，KEEP指令的操作位變為OFF且保持。既使KEEP指令位于梯形圖的聯鎖段內，KEEP指令的操作位仍將保持其ON或OFF狀態。2023/7/317.DIFU（13）/DIFD（14）上沿微分/下沿微分DIFU（13）指令在其執行條件從OFF變為ON后使操作位在一個周期內為ON；DIFD（14）指令在其執行條件從ON變為OFF后使操作位在一個周期內為ON。2023/7/31【例3-4】傳送帶啟停控制2023/7/31【例3-5】用保持器設計單按鈕啟停電路。2023/7/318.定時/計數指令CQM1有三種定時器和三種計數器TIM和TIMH(15)是需要一個TC編號和一個設定值(SV)的遞減式接通延時定時器STIM(-)用于控制激活中斷子程序的間隔定時器。CNT是遞減式計數指令CNTR是可逆計數器指令高速計數器:用CTBL(-)、INT(-)、和PRV(-)來管理TC編號范圍從000～511任何一個TC編號不能定義兩次2023/7/31①定時器普通定時器TIM的設定值SV在0000至9999之間，精度為0.1秒高速定時器TIMH(15)的設定值SV在0000至9999之間，精度為0.01秒均為通電延時型條件為ON時定時器開始定時，當前值PV=0時有輸出條件為OFF時輸出結束2023/7/31【例3-6】用PLC設計失電延時型時間繼電器。2023/7/31【例3-7】設計雙延時定時器電路。2023/7/31【例3-8】閃光電源振蕩電路2023/7/31②普通計數器CNT為遞減計數器指令計數范圍為0~9999計數器工作時，在計數脈沖的前沿減1，當計數值為0000時產生一個輸出復位輸入為高電平時，計數器當前值返回到設定值控制計數器的程序必須依照計數輸入電路、復位輸入電路和計數器線圈的順序輸入到CPU中如果同時有計數和復位輸入出現，則復位輸入優先。此后，既使復位輸入消失，計數器也不進行計數。當發生掉電故障時，當前值存入內存，計數器不復位。2023/7/31【例3-9】用計數器設計—個停電保持定時器。2023/7/31【例3-10】用計數器設計—個長時定時器。2023/7/31③可逆計數器當加1計數(UP)信號或減1計數(DOWN)信號有脈沖前沿到來時，計數器當前值加1或減1CNTR的編程順序為：UP端、DOWN端、復位(R)端，最后是計數器線圈在沒有任何輸入信號時，計數器當前值為0000，這時再減1后、計數器的當前值變為設定值，產生計數輸出；當有下一個減1信號(DOWN)后輸出結束。若計數器的當前值為設定值時，再加1后，計數器的當前值變為0000，同時產生計數輸出，直至有下一個加1信號(UP)輸入。當復位信號(R)到來時，計數器的當前值復位到0000，但不產生計數輸出2023/7/31CNTR的工作時序2023/7/31【例3-11】試用可逆計數器設計公共場所滿員報警裝置。2023/7/312023/7/31第四節用解析法編程一、電路類型二、唯一性原則三、用解析法編程的步驟四、設計舉例2023/7/31一、電路類型1.組合電路凡是輸出僅與輸入的當前情況有關，而與輸入的歷史情況無關的梯形圖稱為組合電路2.時序電路凡是輸出不僅與輸入的當前情況有關，而且還與輸入的歷史狀況有關的梯形圖，稱為時序電路。3.確定電路如果控制對象工作過程或順序是確定的，與其對應的控制電路即為確定電路。多數PLC梯形圖為確定電路。4.隨機電路如果對象的工作過程或順序不是確定的，或是不固定不變的，其對應的控制電路即為隨機電路。

2023/7/31二、唯一性原則要想用相同的邏輯條件產生不同的輸出，是不可能的，這就是接點電路正常工作的唯一性原則內部輔助及輸出繼電器若有多個連續的ON的節拍，把第一個節拍定義為起動節拍，其相應的動作稱起動；連續ON后的第一個OFF節拍定義為結束節拍，其相應的動作稱結束唯一性原則定義：在某種邏輯條件下，所對應的內部輔助及輸出繼電器的起動、結束應是唯一的。梯形圖出現相混時，可適當增加內部輔助繼電器，以增加反映邏輯條件的變量，并因此把相混分開

2023/7/31三、用解析法編程的步驟列原始通電表唯一性設計列邏輯表達式邏輯化簡畫梯形圖

根據PLC工作對象的情況，劃分工作節拍，并確定各個節拍的輸入與輸出的對應關系，列原始通電表對原始通電表進行唯一性檢查，若查有相混的節拍，用增加內部輔助電器的方法加以區分根據通電表列寫各輸出繼電器及內部輔助繼電器的邏輯表達式對邏輯表達式進行化簡，以得到最簡式

依最簡式畫梯形圖

2023/7/31四、設計舉例【例3-12】有一用于使用兩種液體進行混合的裝置，控制要求：起始狀態容器是空的，三個閥門（X1、X2、X3）均關閉，攪拌電機M不工作，液面傳感器L、I、H也處于OFF狀態。起動操作后，先是X1閥門打開，液體A流入容器。當達到I時，I變為ON，使X1閥門關閉，同時X2打開，使液體B流入。當液面到達H時，H變為ON，X2閥門關閉，并起動攪拌電機M，對兩種液體進行攪拌，攪拌10秒鐘后，攪拌電機M停止工作，同時打開閥門X3，把混合液放出，直到L傳感器變為OFF，且再過2秒鐘，閥門X3關閉，并又開始新的周期。若要停止操作，可按停車按鈕，待完成一個工作循環后，停止工作。2023/7/311、通道分配輸入：SB1——00000SB2——00001H——00002I——00003L——00004輸出：X1——10000X2——10001X3——10002M——10003時間繼電器：攪拌定時——T1M000排放延時——T1M0012023/7/312、列通電表節拍當前輸入000020000300004000000000110000100011000210003TIM000TIM001000000000000100000000101000002000001000003000040010010000040000301100010000500002111000001106T0001110000100070110000100080010000100090000000100110T001000000000002023/7/31相混分析X1起動主要靠00000信號，其它X1為OFF的節拍均無此信號，所以，不存在相混。但是，第二循環及以后的循環，無Q信號，應使X1起動，這可用T001幫忙。這相當于把1、10節拍合并。X1斷電，其信號為I，其它ON節拍也無此信號，故也不存在相混。X2于第4節拍工作，其它節拍都不工作。第4節拍時I、L均為ON，而H為OFF。這種情況還出現在第7節拍。但第7節拍時X3為ON，而第4節拍時X3為OFF，因此可把第4與第7節拍的邏輯條件區分開。故對X2而言，唯一性原則也滿足。X3于第6節拍起動，它用的信號為T000，是唯一的。其斷電于第10節拍，用的信號為T000也是唯一的。M于第5節拍工作，這時H為ON。第6節拍也是這個情況。但兩者可用T000區分開，故M也不存在相混。T000靠H為ON起動，是唯一的。T001靠X3為ON且L為OFF起動，也是唯一的。這樣，通電表的唯一性設計后，原始通電表不變。停車按鈕SB2的輸入是隨機的，但它輸入后可對其進行記憶（中間繼電器01600），并用這記憶的信號去“切斷”T000與X1的聯系，即可達到目的。其在通電表中的表示略。2023/7/313、列邏輯表達式2023/7/314、畫梯形圖2023/7/31第五節波形圖法編程步驟：畫出輸入、輸出信號的波形圖，建立起準確的時間對應關系；設計時序邏輯程序；確定時間區間與動作的對應程序。2023/7/31【例3-15】

兩臺電機順序控制。要求：按下啟動按鈕后，M1運轉10s，停止5s，M2與M1相反，即M1停止時M2運行，M1運行時M2停止，如此循環往復，直至按下停車按鈕。

2023/7/31【解】

①通道分配：輸入：啟動按鈕：00000；停車按鈕：00001。輸出：M1電機接觸器線圈：10000；M2電機接觸器線圈：10001。2023/7/31用中間繼電器01600作為運行控制繼電器，且用TIM000控制M1運行時間，TIM001控制M1停車時間。

②畫波形圖2023/7/31波形圖0000001600T000T00110001100025s10s5sT10s10s000012023/7/31③列邏輯關系表達式2023/7/31④畫梯形圖

T00101600T00001600T000016000000001600END00001啟停

10000100000160010001TIM000#0100TIM001#00502023/7/31第六節老設備改造1.基本步驟2.對輸入／輸出信號的處理3.舉例2023/7/311.基本步驟了解原系統工藝要求，熟悉繼電器電路圖。確定相應的PLC輸入／輸出點數。將原繼電器電路圖改畫成PLC梯形圖。按PLC的輸入／輸出通道分配進行外部接線?？傮w調試，交付使用。

2023/7/312.對輸入／輸出信號的處理①幾個常閉串聯或常開并聯觸點可合并后與PLC相連，只占用—個輸入點。2023/7/312.對輸入／輸出信號的處理②利用接點的控制規律，可將接點的連接方式進行一定的變換。例如2023/7/312.對輸入／輸出信號的處理③利用單按鈕啟停電路，使啟?？刂浦煌ㄟ^一個按鈕來實現，既節省PLC點數，又減少外部按鈕及其配線。2023/7/312.對輸入／輸出信號的處理④對一些需手動運行且與其他設備沒有聯鎖的設備，可將PLC的手動按鈕設置在PLC外部。2023/7/312.對輸入／輸出信號的處理⑤通斷狀態完全相同的兩個負載并聯后，可共同占用一個輸出點。2023/7/312.對輸入／輸出信號的處理⑥通過外部的或PLC控制的轉換開關，使每個PLC輸出點可以控制兩個以上不同時工作的負載。2023/7/312.對輸入／輸出信號的處理⑦常閉輸入觸點的處理。急停常開+常開=常開常閉+常開=常閉常開+常閉=常閉常閉+常閉=常開2023/7/313.舉例KMSB1SB2KMSB2SB1KM000000000110000COMCOM220VAC+-100000000000001100002023/7/31第一節活塞式空壓機的工作原理第二節活塞式空壓機的結構和自動控制第三節活塞式空壓機的管理復習思考題單擊此處輸入你的副標題，文字是您思想的提煉，為了最終演示發布的良好效果，請盡量言簡意賅的闡述觀點。第六章活塞式空氣壓縮機

piston-aircompressor壓縮空氣在船舶上的應用：

1.主機的啟動、換向；

2.輔機的啟動；

3.為氣動裝置提供氣源；

4.為氣動工具提供氣源；

5.吹洗零部件和濾器。

排氣量:單位時間內所排送的相當第一級吸氣狀態的空氣體積。單位：m3/s、m3/min、m3/h第六章活塞式空氣壓縮機

piston-aircompressor空壓機分類：按排氣壓力分：低壓0.2～1.0MPa；中壓1～10MPa；高壓10～100MPa。按排氣量分：微型<1m3/min；小型1～10m3/min；中型10～100m3/min；大型>100m3/min。第六章活塞式空氣壓縮機

piston-aircompressor第一節活塞式空壓機的工作原理容積式壓縮機按結構分為兩大類：往復式與旋轉式兩級活塞式壓縮機單級活塞壓縮機活塞式壓縮機膜片式壓縮機旋轉葉片式壓縮機最長的使用壽命-

----低轉速（1460RPM），動件少（軸承與滑片），潤滑油在機件間形成保護膜，防止磨損及泄漏，使空壓機能夠安靜有效運作；平時有按規定做例行保養的JAGUAR滑片式空壓機，至今使用十萬小時以上，依然完好如初，按十萬小時相當于每日以十小時運作計算，可長達33年之久。因此，將滑片式空壓機比喻為一部終身機器實不為過?；?葉)片式空壓機可以365天連續運轉并保證60000小時以上安全運轉的空氣壓縮機1.進氣2.開始壓縮3.壓縮中4.排氣1.轉子及機殼間成為壓縮空間，當轉子開始轉動時，空氣由機體進氣端進入。2.轉子轉動使被吸入的空氣轉至機殼與轉子間氣密范圍，同時停止進氣。3.轉子不斷轉動，氣密范圍變小，空氣被壓縮。4.被壓縮的空氣壓力升高達到額定的壓力后由排氣端排出進入油氣分離器內。4.被壓縮的空氣壓力升高達到額定的壓力后由排氣端排出進入油氣分離器內。1.進氣2.開始壓縮3.壓縮中4.排氣1.凸凹轉子及機殼間成為壓縮空間，當轉子開始轉動時，空氣由機體進氣端進入。2.轉子轉動使被吸入的空氣轉至機殼與轉子間氣密范圍，同時停止進氣。3.轉子不斷轉動，氣密范圍變小，空氣被壓縮。螺桿式氣體壓縮機是世界上最先進、緊湊型、堅實、運行平穩，噪音低，是值得信賴的氣體壓縮機。螺桿式壓縮機氣路系統：

A

進氣過濾器

B

空氣進氣閥

C

壓縮機主機

D

單向閥

E

空氣/油分離器

F

最小壓力閥

G

后冷卻器

H

帶自動疏水器的水分離器油路系統：

J

油箱

K

恒溫旁通閥

L

油冷卻器

M

油過濾器

N

回油閥

O

斷油閥冷凍系統：

P

冷凍壓縮機

Q

冷凝器

R

熱交換器

S

旁通系統

T

空氣出口過濾器螺桿式壓縮機渦旋式壓縮機

渦旋式壓縮機是20世紀90年代末期開發并問世的高科技壓縮機，由于結構簡單、零件少、效率高、可靠性好，尤其是其低噪聲、長壽命等諸方面大大優于其它型式的壓縮機，已經得到壓縮機行業的關注和公認。被譽為“環保型壓縮機”。由于渦旋式壓縮機的獨特設計，使其成為當今世界最節能壓縮機。渦旋式壓縮機主要運動件渦卷付，只有磨合沒有磨損，因而壽命更長，被譽為免維修壓縮機。

由于渦旋式壓縮機運行平穩、振動小、工作環境安靜，又被譽為“超靜壓縮機”。

渦旋式壓縮機零部件少，只有四個運動部件,壓縮機工作腔由相運動渦卷付形成多個相互封閉的鐮形工作腔，當動渦卷作平動運動時，使鐮形工作腔由大變小而達到壓縮和排出壓縮空氣的目的?；钊娇諝鈮嚎s機的外形第一節活塞式空壓機的工作原理一、理論工作循環（單級壓縮）工作循環：4—1—2—34—1吸氣過程

1—2壓縮過程

2—3排氣過程第一節活塞式空壓機的工作原理一、理論工作循環（單級壓縮）

壓縮分類：絕熱壓縮：1—2耗功最大等溫壓縮：1—2''耗功最小多變壓縮：1—2'耗功居中功＝P×V（PV圖上的面積）加強對氣缸的冷卻，省功、對氣缸潤滑有益。二、實際工作循環（單級壓縮）1.不存在假設條件2.與理論循環不同的原因：1）余隙容積Vc的影響Vc不利的影響—殘存的氣體在活塞回行時，發生膨脹，使實際吸氣行程（容積）減小。Vc有利的好處—

（1）形成氣墊，利于活塞回行；（2）避免“液擊”（空氣結露）；（3）避免活塞、連桿熱膨脹，松動發生相撞。第一節活塞式空壓機的工作原理表征Vc的參數—相對容積C、容積系數λv合適的C：低壓0.07-0.12

中壓0.09-0.14

高壓0.11-0.16

λv＝0.65—0.901）余隙容積Vc的影響C越大或壓力比越高，則λv越小。保證Vc正常的措施：余隙高度見表6-1壓鉛法—保證要求的氣缸墊厚度2.與理論循環不同的原因：二、實際工作循環（單級壓縮）第一節活塞式空壓機的工作原理2）進排氣閥及流道阻力的影響吸氣過程壓力損失使排氣量減少程度，用壓力系數λp表示：保證措施：合適的氣閥升程及彈簧彈力、管路圓滑暢通、濾器干凈。λp

（0.90-0.98）2.與理論循環不同的原因：二、實際工作循環（單級壓縮）第一節活塞式空壓機的工作原理3）吸氣預熱的影響由于壓縮過程中機件吸熱，所以在吸氣過程中，機件放熱使吸入的氣體溫度升高，使吸氣的比容減小，造成吸氣量下降。預熱損失用溫度系數λt來衡量（0.90-0.95）。保證措施：加強對氣缸、氣缸蓋的冷卻，防止水垢和油污的形成。2.與理論循環不同的原因：二、實際工作循環（單級壓縮）第一節活塞式空壓機的工作原理4）漏泄的影響內漏：排氣閥（回漏）；外漏：吸氣閥、活塞環、氣缸墊。漏泄損失用氣密系數λl來衡量（0.90-0.98）。保證措施：氣閥的嚴密閉合，氣缸與活