PLC培訓講義(OMRONPLC).doc

可編程序控制器培訓教材第一章 可編程序控制器概述1-1 可編程序控制器的歷史與發(fā)展一. 可編程序控制器的歷史60年代 繼電接觸控制系統(tǒng)優(yōu)點：簡單 易懂 價格便宜缺點：硬設備多 接線復雜 改變設計困難。 1968年，美國最大的汽車制造商通用汽車公司（GM），為了適應汽車型號不斷更新的需要，要求制造商為其裝配線提供一種新型的通用程序控制器，提出了十條技術指標在社會上公開招標，制造一種新型的工業(yè)控制裝置。 （1）編程簡單，可在現(xiàn)場修改和調(diào)試程序； （2）維護方便，各部件最好采用插件方式； （3）可靠性高于繼電器控制系統(tǒng)； （4）設備體積小于繼電器控制柜； （5）可將數(shù)據(jù)直接送入管理汁算機； （6）在成本上可與繼電器控制系統(tǒng)競爭； （7）輸入可以是交流115v； （8）輸出為交流115v，2A以上，能直接驅(qū)動電磁閥等； （9）系統(tǒng)擴展時原系統(tǒng)只需作很小的改動； （10）用戶程序存貯器容量至少能擴展4K字節(jié)； 1969年美國數(shù)字設備公司（DEC）根據(jù)招標的要求，研制出世界上第一臺可編程序控制器，并在GM公司汽車生產(chǎn)線上首次應用成功。 1980年美國電氣制造商協(xié)會（NEMA）正式將其命名為可編程序控制器（Programmable Controller），簡稱 PC。二. 可編程序控制器的發(fā)展1969年美國研制出世界上第一臺PLC以后，日本、德國、法國等國相繼研制了各自的PLC。70年代中期，PLC進入了實用化階段。70年代末和 80年代初，PLC進入了成熟階段。1. PLC的國外狀況美國PLC發(fā)展得最快： 1984年有48家，生產(chǎn)150多種PLC； 1987年有63家，生產(chǎn)243種PLC； 1996年有70余家，生產(chǎn)近300種PLC。 著名廠家有AB（AllenBradley）艾倫一布拉德利公司，MODICON莫迪康公司，GEFANUC公司，TI（Texas Instrument）德州儀器公司，WESTHOUSE Electric西屋電氣公司， IPM（International Parallel Machines）國際并行機器公司等。歐洲PLC的廠家有60余家: 西門子（Siemens）于1973年研制出第一臺PLC。 金鐘默勒 （Klockner Moeller Gmbh）， AEG， 法國的TE(Telemecanique）(施耐德） 瑞士的Selectron公司等。1971年，日本從美國引進PLC技術，由日立公司研制成功日本第一臺PLC。 日本生產(chǎn)PLC的廠家有40余家： 三菱電機(MITSUBISHI),歐姆龍(OMRON), 富士電機（Fuji Electric）,東芝（TOSHIBA）, 光洋（KOYO),松下電工（MEW）, 和泉（IDEC）,夏普(SHARP）, 安川等公司。2. PLC的國內(nèi)狀況在中國，大約從1974、75年在北京和上海開始開發(fā)采用位片式微處理芯片的可編程順序控制器，并有所應用。但一直未能形成批量生產(chǎn)。在改革開放剛起步的1979年，在當時的機械部儀表局的推動下，開始從美國MODICON引進起584的PLC，并首先在電站的輔機如輸煤、除灰除渣、水處理系統(tǒng)以及水泥廠等控制系統(tǒng)中成功應用，從而大大推動了PLC在我國工業(yè)的大規(guī)模運用。遺憾的是，花了很大一筆外匯的這個項目并不曾形成良性的有后續(xù)的發(fā)展。自1985年開始，小型PLC首先是日本三菱電機公司的MELSEC-F，通過非政府渠道進入中國市場。不到三、四年時間，小型PLC就形成了大面積的推廣應用局面。1990年以后，Siemens、Allen Bradley以及其它知名品牌開始大舉進入中國市場，占據(jù)中、大型的PLC的較大份額。1995年后形成了大型PLC以歐美為主、中型PLC歐美和日本平分秋色、小型PLC則以日本為主、Siemens也步步緊逼的格局。至今沒有很大改變。由上簡要回顧可知， PLC在中國已經(jīng)形成了規(guī)模巨大的應用市場，但并未建立批量生產(chǎn)、有持續(xù)開發(fā)發(fā)展能力的PLC制造業(yè)。應指出的是：在國內(nèi)，PLC的應用水平還是不低的，自主設計、系統(tǒng)集成和現(xiàn)場投運的能力，可以說與國際主流水平同步； 我國在 70年代末和 80年代初開始引進PLC。我國早期獨立研制PLC的單位有： 北京機械工業(yè)自動化研究所， 上海工業(yè)自動化儀表研究所， 大連組合機床研究所， 成都機床電器研究所， 中科院北京計算機所及自動化所， 長春一汽， 上海起重電器廠， 上海香島機電公司， 上海自力電子設備廠等單位。 以上諸單位都沒有形成規(guī)?；a(chǎn)。 遼寧無線電二廠引進德國西門子技術生產(chǎn)PLC； 無錫電器和日本光洋合資生產(chǎn)的 PLC; 中美合資的廈門 AB公司生產(chǎn)的PLC； 上海香島機電公司引進技術生產(chǎn)的PLC; 上海OMRON公司; 西安Siemens公司等。3. PLC的發(fā)展趨勢 （1）向高速度、大存儲容量方向發(fā)展（CPU處理速度nS級；內(nèi)存2M字節(jié)）； （2）向多品種方向發(fā)展和提高可靠性（超大型和超小型）； （3）產(chǎn)品更加規(guī)范化、標準化（硬件、軟件兼容的PLC）； （4）分散型、智能型、與現(xiàn)場總線兼容的I0； （5）加強聯(lián)網(wǎng)和通信的能力 （6）控制的開放和模塊化的體系結構OMAC（open Modular Architecture for Control）4. PLC著名品牌 根據(jù)美國 Automation Research Co（ARC）的商情調(diào)查，在1994年PLC市場上，最大的5家PLC制造商是: SIEMENS， AllenBradly，（Rockwell) AEG Schneider， 三菱電機, OMRON(立石電機）（1996年中國PLC市場）1-2 可編程序控制器的基本結構及特點一、PLC的定義 國際電工委員會（ IEC）于 1982年11月和 1985年1月對可編程序控制器作了如下的定義：“可編程序控制器是一種數(shù)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(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的命令，并通過數(shù)字式模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。可編程序控制器及其有關設備，都應按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴充功能的原則而設計”。二、PLC的分類（1）按 IO點數(shù)分類 IO點數(shù)小于 32為微型PLC； IO點數(shù)在32128為微小型PLC； IO點數(shù)在128256為小型PLC； IO點九在2561024為中型PLC； IO點數(shù)大于1024為大型PLC； IO點數(shù)在4000以上為超大型PLC。 以上劃分不包括模擬量I0點數(shù)，且劃分界限不是固定不變的。 （2）按結構形式分類 整體式PLC： 又稱單元式或箱體式。整體式PLC是將電源、CPU、I0部件都集中裝在一個機箱內(nèi)。一般小型PLC采用這種結構。 模塊式PLC：將PLC各部分分成若干個單獨的模塊，如 CPU模塊、I0模塊、電源模塊和各種功能模塊。模塊式PLC由框架和各種模塊組成。模塊插在插座上。一般大、中型PLC采用模塊式結構，有的小型PLC也采用這種結構。 有的PLC將整體式和模塊式結合起來，稱為疊裝式PLC。三、PLC的主要技術指標 （1）輸入輸出(I/O)點數(shù)：輸入開關信號和輸出開關信號的總和。 （2）用戶程序存儲器容量：該存儲器的容量大，可以編制出復雜的程序。中、小型PLC的存儲容量一般在8K以下，大型PLC的存儲容量可達256K2M。 （3）掃描速度：PLC執(zhí)行程序的速度，以PLC掃描1K字用戶程序所需的時間來衡量，通常以ms/K字為單位。掃描速度越快越好。 （4）指令數(shù)量：衡量PLC編程能力強弱的指標。指令數(shù)量越多，處理能力及控制能力就越強，就可以完成復雜的任務。四、PLC的優(yōu)點可靠性高(平均無故障時間3-5萬小時）編程簡單通用性強體積小、結構緊湊、安裝、維護方便五、PLC的缺點主要是PLC的軟、硬件體系結構是封閉而不是開放的：如專用總線、專家通信網(wǎng)絡及協(xié)議，I/O模板不通用，甚至連機柜、電源模板亦各不相同。 編程語言雖多數(shù)是梯形圖，但組態(tài)、尋址、語言結構均不一致，因此各公司的 PLC互不兼容。 SIEMENS等公司已經(jīng)開發(fā)出以個人計算機為基礎，在Windows平臺下，結合IEC11313國際標準的新一代開放體系結構的PLC。 1-3 可編程序控制器的應用領域和發(fā)展趨勢一、PLC的應用領域 PLC在工業(yè)自動化中起著舉足輕重的作用，在國內(nèi)外已廣泛應 用于機械、冶金、石油、化工、輕工、紡織、電力、電子、食品、 交通等行業(yè)。經(jīng)驗表明， 80 以上的工業(yè)控制可以使用PLC來完成。在日本，凡8個以上中間繼電器組成的控制系統(tǒng)都已采用PLC來取代。二、PLC的發(fā)展趨勢 （1）向高速度、大存儲容量方向發(fā)展（CPU處理速度nS級；內(nèi)存2M字節(jié)）； （2）向多品種方向發(fā)展和提高可靠性（超大型和超小型）； （3）產(chǎn)品更加規(guī)范化、標準化（硬件、軟件兼容的PLC）； （4）分散型、智能型、與現(xiàn)場總線兼容的I0； （5）加強聯(lián)網(wǎng)和通信的能力； （6）控制的開放和模塊化的體系結構OMAC（open Modular Architecture for Control）；第二章 可編程序控制器的基本組成及工作原理2-1 PLC的基本組成一、PLC的硬件系統(tǒng) 可編程控制器一般由中央處理單元（ CPU ）、存儲器（ ROM/RAM ）、輸入 / 輸出單元（ I/O 單元）、編程器、電源等主要部件組成。外 打印機 EPROM設 寫入器PLC或上位計算機編程器電源擴展機擴展接口用戶程序存貯器（RAM）外設接口 系統(tǒng)程序存貯器（EPROM）運 算 器輸出單元輸入單元控 制 器 存 貯 器CPU電 源繼電器線圈指示燈電磁閥COM主機按鈕觸點行程開關COMPLC的基本組成框圖（整體式） PLC的基本組成框圖（模塊式）CPU模塊可編程序控制器輸出模塊按鈕選擇開關限位開關電源接觸器電磁閥指示燈電源編程器輸入模塊PLC的基本組成框圖（簡圖）1、中央處理器（ Central Processor Unit 簡稱CPU）：與一般計算機一樣， CPU 是可編程控制器的核心，包括運算器和控制器，它按系統(tǒng)程序賦予的功能指揮可編程控制器有條不紊地進行工作，其主要任務有： （ 1 ）接收、存儲由編程工具輸入的用戶程序和數(shù)據(jù)，并通過顯示器顯示出程序的內(nèi)容和存儲地址。 （ 2 ）檢查、校驗用戶程序。對正在輸入的用戶程序進行檢查，發(fā)現(xiàn)語法錯誤立即報警，并停止輸入；在程序運行過程中若發(fā)現(xiàn)錯誤，則立即報警或停止程序的執(zhí)行。 （ 3 ）接收、調(diào)用現(xiàn)場信息。將接收到現(xiàn)場輸入的數(shù)據(jù)保存起來，在需要改數(shù)據(jù)的時候?qū)⑵湔{(diào)出、并送到需要該數(shù)據(jù)的地方。 （ 4 ）執(zhí)行用戶程序。當可編程控制器進入運行狀態(tài)， CPU 根據(jù)用戶程序存放的先后順序，逐條讀取、解釋和執(zhí)行程序，完成用戶程序中規(guī)定的各種操作，并將程序執(zhí)行的結果送至輸出端口，以驅(qū)動可編程控制器的外部負載。 （ 5 ）故障診斷。診斷電源、可編程控制器內(nèi)部電路的故障，根據(jù)故障或錯誤的類型，通過顯示器顯示出相應的信息，以提示用戶及時排除故障或糾正錯誤。不同型號可編程控制器的 CPU 芯片是不同的，其種類有：（1）通用處理器：8086、80286、80386（2）單片機芯片：8031、8096（3）位片式微處理器：AMD-29002、存儲器可編程控制器的存儲器可以分為系統(tǒng)程序存儲器、用戶程序存儲器及工作數(shù)據(jù)存儲器等三種。 （ 1 ）系統(tǒng)程序存儲器 系統(tǒng)程序存儲器用來存放由可編程控制器生產(chǎn)廠家編寫的系統(tǒng)程序，并固化在 ROM 內(nèi)，用戶不能直接更改。它使可編程控制器具有基本的智能。能夠完成可編程控制器設計者規(guī)定的各項工作。系統(tǒng)程序質(zhì)量的好壞，很大程度上決定了 PLC 的性能，其內(nèi)容主要包括三部分：第一部分為系統(tǒng)管理程序，它主要控制可編程控制器的運行，使整個可編程控制器按部就班地工作；第二部分為用戶指令解釋程序，通過用戶指令解釋程序，將可編程控制器的編程語言變?yōu)闄C器語言指令，再由 CPU 執(zhí)行這些指令；第三部分為標準程序模塊與系統(tǒng)調(diào)用程序，它包括許多不同功能的子程序及其調(diào)用管理程序，如完成輸入、輸出及特殊運算等的子程序，可編程控制器的具體工作都是由這部分程序來完成的，這部分程序的多少決定了可編程控制器性能的強弱。 （ 2 ）用戶程序存儲器 根據(jù)控制要求而編制的應用程序稱為用戶程序。用戶程序存儲器用來存放用戶針對具體控制任務，用規(guī)定的可編程控制器編程語言編寫的各種用戶程序。用戶程序存儲器根據(jù)所選用的存儲器單元類型的不同，可以是 RAM （有用鋰電池進行掉電保護）， EPROM 或 EEPROM 存儲器，其內(nèi)容可以由用戶任意修改或增刪。目前較先進的的可編程控制器采用可隨時讀寫的快閃存儲器作為用戶程序存儲器。快閃存儲器不需后備電池，掉電時數(shù)據(jù)也不會丟失。 （ 3 ）工作數(shù)據(jù)存儲器 工作數(shù)據(jù)存儲器用來存儲工作數(shù)據(jù)，即用戶程序中使用的 ON/OFF 狀態(tài)、數(shù)值數(shù)據(jù)等。 在工作數(shù)據(jù)區(qū)中開辟有元件映像寄存器和數(shù)據(jù)表。其中元件映像寄存器用來存儲開關量 / 輸出狀態(tài)以及定時器、計數(shù)器、輔助繼電器等內(nèi)部器件的 ON/OFF 狀態(tài)。數(shù)據(jù)表用來存放各種數(shù)據(jù)，它存儲用戶程序執(zhí)行時的某些可變參數(shù)值及 A/D 轉(zhuǎn)換得到的數(shù)字量和數(shù)學運算的結果等。在可編程控制器斷電時能保持數(shù)據(jù)的存儲器區(qū)稱數(shù)據(jù)保持區(qū)。 用戶程序存儲器和用戶存儲器容量的大小，關系到用戶程序容量的大小和內(nèi)部器件的多少，是反映 PLC 性能的重要指標之一。3 輸入 / 輸出接口 輸入 / 輸出接口是 PLC 與外界連接的接口。 輸入接口用來接收和采集兩種類型的輸入信號送給中央處理器。一類是由按鈕、選擇開關、行程開關、限位開關、繼電器觸點、接近開關、光電開關、數(shù)字撥碼開關等的開關量輸入信號。另一類是由電位器、測速發(fā)電機和各種變送器等來的模擬量輸入信號。輸出接口用來連接被控對象中各種執(zhí)行元件，如接觸器、電磁閥、電笛、指示燈、調(diào)節(jié)閥（模擬量）、調(diào)速裝置（模擬量）等。I/O模塊的外部接線方式 COMX0X1X2X3X4X5X6X7匯點式COM1Y0Y1COM2Y2Y3分組式YOCOM0Y1 COM1Y2COM2Y3COM3分割式4 電源 （Power Supply）：小型整體式可編程控制器內(nèi)部有一個開關式穩(wěn)壓電源。電源一方面可為 CPU 板， I/O 板及擴展單元提供工作電源（ 5VDC ），另一方面可為外部輸入元件提供 24VDC （ 200mA ）。 5 擴展接口 擴展接口用于將擴展單元與基本單元相連 , 使 PLC 的配置更加靈活。 6 通信接口 為了實現(xiàn)“人機”或“機機”之間的對話， PLC 配有多種通信接口。 PLC 通過這些通信接口可以與監(jiān)視器，打印機，其他的 PLC 或計算機相連。 當 PLC 與打印機相連時，可將過程信息，系統(tǒng)參數(shù)等輸出打??；當與監(jiān)視器 (CRT) 相連時，可將過程圖象顯示出來；當與其他 PLC 相連時，可以組成多機系統(tǒng)或連成網(wǎng)絡，實現(xiàn)更大規(guī)模的控制；當與計算機相連時，可以組成多級控制系統(tǒng)，實現(xiàn)控制與管理相結合的綜合系統(tǒng)。 7 智能 I/O 接口 為了滿足更加復雜的控制功能的需要， PLC 配有多種智能 I/O 接口。例如，滿足位置調(diào)節(jié)需要的位置閉環(huán)控制模板，對高速脈沖進行計數(shù)和處理的高速計數(shù)模板等。這類智能模板都有其自身的處理器系統(tǒng)。8 編程器（Programmer） 編程器的作用是供用戶進行程序的編制，編輯，調(diào)試和監(jiān)視，編程器也用于系統(tǒng)初始狀態(tài)的配置及控制系統(tǒng)故障時作為檢查故障的有效工具。 編程器有簡易型和智能型兩類。簡易型的編程器只能聯(lián)機編程，且往往需要將梯形圖轉(zhuǎn)化為機器語言助記符（指令表）后，才能輸入。它一般由簡易鍵盤和發(fā)光二極管或其他顯示器件組成。智能型的編程器又稱圖形編程器。它可以聯(lián)機，也可以脫機編程，具有 LCD 或 CRT 圖形顯示功能，可以直接輸入梯形圖和通過屏幕對話 . 也可以利用微機作為編程器，這時微機應配有相應的編程軟件包，若要直接與可編程控制器通信，還要配有相應的通信電纜。 （一）、 專用編程器1、簡易編程器:功能： 輸入和編輯指令表程序特點 :體積很小 價格便宜2、圖形編程器功能： 直接生成和編輯梯形圖程序特點 :價格高 操作比較麻煩（二）、 個人計算機程序開發(fā)系統(tǒng)功能： 。編制 修改 PLC的梯形圖程序 。監(jiān)視系統(tǒng)運行 打印 采集和分析數(shù)據(jù) 。 適時彩色圖形操作器和文字處理器 。 對工業(yè)現(xiàn)場和系統(tǒng)仿真 。網(wǎng)絡管理器和網(wǎng)絡工作站特點： 可以利用現(xiàn)有的計算機軟件和網(wǎng)絡資源 功能強大9 其他部件 PLC 還可配有盒式磁帶機， EPROM 寫入器，存儲器卡等其他外部設備。二、PLC的軟件系統(tǒng) （1）系統(tǒng)程序（2）用戶程序 2-2 可編程序控制器的工作原理一、PLC的工作方式眾所周知，繼電器控制系統(tǒng)是一種“硬件邏輯系統(tǒng)”，如圖 1 （ a ）所示，它的三條支路是并行工作的，當按下按鈕 SB1 ，接觸器 KM1 得電， KM1 的一個觸點閉合并自鎖，接觸器 KM2 ，時間繼電器 KT 的線圈同時得電動作。所以繼電器控制系統(tǒng)采用的是并行工作方式。 圖 1 （ a ） 繼電器控制系統(tǒng)簡圖 可編程控制器是一種工業(yè)控制計算機，故它的工作原理是建立在計算機工作原理基礎上的，即是通過執(zhí)行反映控制要求的用戶程序來實現(xiàn)的。但是 CPU 是以分時操作方式來處理各項任務的，即串行工作方式，計算機在每一瞬間只能做一件事，所以程序的執(zhí)行是按程序順序依次完成相應各電器的動作，便成為時間上的串行。由于運算速度極高，各電器的動作似乎是同時完成的，但實際輸入 / 輸出的響應是有滯后的。如圖 1 （ b ）所示。 圖 1 （ b ） 用 PLC 實現(xiàn)控制功能的接線示意圖 概括而言， PLC 的工作方式是一個不斷循環(huán)的順序掃描工作方式。每一次掃描所用的時間稱為掃描周期或工作周期。 CPU 從第一條指令開始，按順序逐條地執(zhí)行用戶程序直到用戶程序結束，然后返回第一條指令開始新的一輪掃描。 PLC 就是這樣周而復始地重復上述循環(huán)掃描的。 PLC的等效電路圖：PLCSB1SB2STKOM00000000000100010002000200000500000100020500公共端公共端輸入部分輸出端子輸入端子用戶程序輸出部分PLCSB1SB2KMST0000000100020500KOMKMFUKH M 3 QKMKOM0500主電路PLC接線用繼電器控制：通過變換接線改變控制功能；用PLC控制 ： 通過改變程序改變控制功能。 用繼電器控制與用PLC控制的區(qū)別：KMQFUKH M 3 SB1SB2KMKHKMKMPLCSB1SB2KH繼電器控制接線:PLC控制接線：PLC的 負載PLC的輸入設備二、PLC的工作過程PLC 工作的全過程可用下圖所示的運行框圖來表示（以OMRON P型機為例）。 PLC工作過程示意圖PLC掃描過程的示意圖（M100）（Y430）輸出刷新階段 用戶程序執(zhí)行階段 輸入采樣階段 輸入端子輸入映象寄存器元件映象寄存器輸出鎖存器輸出端子掃描周期X400讀出讀出Y430寫入讀出三、 PLC 的工作特點輸入信號集中批量處理、輸出信號集中批量處理、程序集中執(zhí)行四、PLC的掃描周期 TT = 公共部分掃描時間+外設掃描時間+用戶程序執(zhí)行時間+ I0掃描時間PLC的I0響應時間= 輸入延遲時間 +掃描周期 +輸出延遲時間 +輸出時間掃描周期 T一般為1ms到幾十ms。第三章 可編程序控制器的編程語言和指令系統(tǒng)3-1 可編程序控制器的編程語言概述梯形圖功能塊圖指令表結構文本順序功能圖一、順序功能圖（Sequential Function Chart=SFC）1 相當于應用軟件中的邏輯框圖； 2 是一種位于其它編程語言之上的圖形語言；3 用來編制順序控制程序。步1步2步3動作1動作2轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換二、梯形圖LAD（Ladder Diagram）1 繼電接觸控制系統(tǒng)電路圖很相似； 2 簡單直觀。梯形圖的基本結構主母線（相當于電源線）副母線觸點編程線圈（ ）（ ）節(jié)點三、功能塊圖（Function Block Diagram=FBD）類似于數(shù)字邏輯電路中編程語言，用類似與門、或門等方框圖來表示的邏輯運算關系。SRS1 Q1RANDORTest1Test2Sw1%1X3Resetstart四、指令表（Instruction List）由若干條指令組成的程序叫指令表程序。語句表類似于計算機匯編語言的形式，用指令的助記符來進行編程。它通過編程器按照語句表的語句順序逐條寫入PLC并可直接運行。語句表的指令助記符比較直觀易懂，編程也簡單，便于工程人員掌握，因此得到廣泛的應用。注意：S7系列PLC將指令表稱為語句表STL(Statement List)，是一種與微機的匯編語言中的指令相似的助記符表達式。XO YOX1 Y1Y2X3 Y3 LD X0OUT Y0LDI X1OUT Y1OUT Y2 LD X3OUT Y3五、結構文本（Structured Text=ST）是為IEC1131-3標準創(chuàng)建的一種專用的高級語言。如：PASCAL BASIC C等高級語言便于實現(xiàn)：數(shù)學運算數(shù)據(jù)處理圖形顯示報表打印32 PLC的編程原則1、輸入/輸出繼電器、內(nèi)部輔助繼電器、定時器、計數(shù)器等器件的觸點可以多次重復使用，無需復雜的程序結構來減少觸點的使用次數(shù)。2、梯形圖每一行都是從左母線開始，線圈終止于右母線。觸點不能放在線圈的右邊。 接點和線圈的順序：正確程序 錯誤程序 3、 除步進程序外，任何線圈、定時器、計數(shù)器、高級指令等不能直接與左母線相連。4、在程序中，不允許同一編號的線圈兩次輸出。下面的梯形圖是不允許的。5、不允許出現(xiàn)橋式電路。橋式電路的替代電路 錯誤的橋式電路 注意：觸點應畫在水平線上，不能畫在垂直分上。6、程序的編寫順序應按自上而下、從左至右的方式編寫。為了減少程序的執(zhí)行步數(shù)，程序應為左大右小，上大下小。如： 不符合上大下小的電路，共5步 符合上大下小的電路，共4步 符合左大右小的電路，共4步 不符合左大右小的電路，共5步 33 OMRON PLC的數(shù)據(jù)存儲區(qū)為實現(xiàn)有效、正確的控制，需要大量存儲器存儲各種類型的數(shù)據(jù)，通過用戶程序可以存取數(shù)據(jù)的區(qū)域稱為數(shù)據(jù)存儲區(qū)。這些存儲器是PLC的內(nèi)部有許多具有一定功能的器件，這些器件由電子電路和存儲器組成。存儲器的常用單位有位、字節(jié)、字等，一位二進制數(shù)稱為一個位，一個字有16位組成。一位存儲器有“0”或“1”兩種狀態(tài)，繼電器也只有線圈“通電”或“斷電”兩種狀態(tài)，因此可以將一位存儲器看做是一個“軟”繼電器。從編程的角度看，我們可以不管這些器件的物理意義，只注重它們的功能，統(tǒng)一把它們稱為”元件”。按每種元件的功能定義一個名稱，如輸入繼電器、輸出繼電器、定時器、計數(shù)器等。為了編程的需要，紿每一個元件一個編號(或稱地址)。OMRON PLC的數(shù)據(jù)存儲區(qū)按通道（即字）的概念尋址，通道號用標志符及24位數(shù)字組成，按位尋址的存儲區(qū)要在通道號后面再加二位數(shù)字0015組成的位號，數(shù)據(jù)存儲區(qū)分為九大類：1、輸人/輸出繼電器區(qū)（I/O繼電器區(qū)）（1）、輸人繼電器如圖所示，輸入繼電器是PLC接收來自外部開關信號的窗口。每一個輸入繼電器線圈都與相應的PLC輸入端相連，對應輸入映像存儲器，它是一個經(jīng)光電隔離的電子繼電器，并有若干常開接點和常閉接點供編程時使用。輸入繼電器線圈只能由外部信號來驅(qū)動。不能在程序內(nèi)部用指令來驅(qū)動。元件編號（地址范圍）為：000019。（2）、輸出繼電器輸出繼電器是PLC用來傳送信號到執(zhí)行機構的元件，所示。每一個輸出繼電器有一個外部輸出的常開接點并與相應的PLc輸出端相連。有若干常開接點和常閉接點供編程時使用。輸出繼電器線圈的通斷狀態(tài)由程序執(zhí)行的結果決定。地址范圍為：010019。2、內(nèi)部繼電器區(qū)（IR區(qū)）PLC上中備有若干內(nèi)部繼電器，其作用相當于繼電接觸器控制的中間繼電器。內(nèi)部繼電器的線圈通斷狀態(tài)由PLC中間運算結果決定，與輸出線圈的驅(qū)動方式相同。內(nèi)部繼電器帶有若干常開接點和常閉接點，供編程使用。但這些接點不能直接驅(qū)動外部負載而必須通過輸出繼電器來驅(qū)動。地址范圍為：IR200IR235。3、專用繼電器區(qū)（SR區(qū)）包括標志位和控制位，用來監(jiān)視PLC的運行，產(chǎn)生時鐘脈沖以及顯示錯誤信息。SR區(qū)域的字地址從SR236SR299。常用的SR繼電器如下：SR25313： 一直保持接通狀態(tài) SR25314： 一直保持斷開狀態(tài) SR25315： 第一次掃描標志 SR25400： 1分鐘脈沖（30秒接通，30秒斷開） SR25401： 0.02秒脈沖（0.01秒接通，0.01秒斷開）SR25500： 0.1秒脈沖（0.05S接通，0.05S斷開 SR25501： 0.2秒脈沖（0.1S接通，0.1S斷開 SR25502： 1秒脈沖（0.5S接通，0.5斷開 SR25503： 指令執(zhí)行錯誤（ER)標志 SR25504： 進位（CY)標志 SR25505： 大于（GR)標志 SR25506： 等于（EZ)標志 SR25507： 小于（LE)標志 4、輔助繼電器區(qū)域（AR區(qū)域）大多數(shù)AR區(qū)域的字和位都有特定的用途。例如，標志位、時鐘和控制位等。AR區(qū)域的字地址從AR00AR27，位地址從AR0000AR2715。具有斷電保持功能。5、數(shù)據(jù)存儲器區(qū)域（DM區(qū)域）盡管DM區(qū)域和其它數(shù)據(jù)區(qū)一樣，每字包含16位，但是DM區(qū)域的數(shù)據(jù)不能通過位定義用于位操作數(shù)的指令，只能按通道操作。通過程序可以寫DM0000DM6143，但是DM6144DM6655只能從外圍設備改寫。掉電時DM區(qū)域的狀態(tài)可以保留下來。普通DM區(qū)地址為DM0000DM0999。6、保持繼電器區(qū)域（HR區(qū)域）用于存儲/操作各種數(shù)據(jù)并按字按位存取，有后備鋰電池保持供電，當系統(tǒng)操作方式改變、電源中斷時，HR區(qū)域狀態(tài)保持不變。如果某些控制對象需要保存掉電前的狀態(tài)，以使PLC恢復工作時再現(xiàn)這些狀態(tài)，應選用此類繼電器。HR區(qū)域的字地址從HR00HR99，位地址從HR0000HR9915。7、鏈接繼電器區(qū)域（LR區(qū)域） 用于在PLC間進行數(shù)據(jù)交換，傳遞信息，通過PLC鏈接系統(tǒng)可以實現(xiàn)這種傳遞。不使用PLC鏈接時作為普通內(nèi)部繼電器用。LR區(qū)域的字地址從LR00LR63，位地址從LR0000LR6315。8、定時器/計數(shù)器區(qū)域（TC區(qū)域）TC區(qū)只能以通道形式訪問，但定時器和計數(shù)器不能使用相同的元件編號。TC區(qū)域的字地址從TIM000TIM512或CNT000CNT512。9、暫存繼電器區(qū)域(TR區(qū)域)TR區(qū)只包含8位，只可以與LD和OUT指令連用，用于存儲程序分支點的數(shù)據(jù)。在程序的一個分支內(nèi)，同一個TR號不能重復使用，但在不同的程序分支間，同一個TR號可以重復使用。TR區(qū)域的字地址從TR00TR07。3-4 指令系統(tǒng)一、基本命令1.LD命令 凡是從邏輯線開始的常開接點用LD命令 LD 00000 AND NOT 00001 OUT 10000 LD 00002 AND 00003 2.LD NOT命令 凡是從邏輯線開始的常閉接點用LD NOT命令 LD NOT 00000 AND NOT 10000 OUT 10002 LD NOT 00002 AND 00003 OUT 10003 3.AND 命令 串聯(lián)一個常開接點用AND命令 LD 00000 AND 00001 OUT 10002 LD NOT 00002 AND 00003 OUT 10003 4.AND NOT 命令 串聯(lián)一個常閉接點用AND NOT 命令 LD 00000 AND NOT 00001 OUT 10002 LD NOT 00002 AND NOT 00003 OUT 10003 5.OR 命令 并聯(lián)一個常開接點用OR命令 LD 00000 OR 00002 AND NOT 00001 OUT 10002 6.OR NOT 命令 并聯(lián)一個常閉接點用OR NOT命令 LD 00000 OR NOT 00002 AND NOT 00001 OUT 10002 7.AND LD 命令 串聯(lián)兩個邏輯模塊用AND LD命令 LD 00000 OR NOT 00002 LD NOT 00001 OR 00003 AND LD OUT 100028、OR LD 命令 并聯(lián)兩個邏輯模塊用OR LD命令 LD 00000 AND NOT 00001 LD NOT 00002 AND 00003 OR LD OUT 10002 9、OUT 命令 用于控制輸出狀態(tài)和內(nèi)部繼電器的工作狀態(tài) LD 00000 AND NOT 00001 OUT 10002 LD NOT 00002 AND NOT 00003 OUT 10003 10、TR 分支命令 一條命令線分支成若干線時用TR命令 LD 00000 OUT TR0 AND NOT 00001 OUT 10002 LD TR0 AND 00003 OUT 10003 11、SET置位和RESET復位命令 當00000接通時,輸出10002接通. 當00002接通時,輸出10002斷開.當00000和00002接通時,RESET優(yōu)先. LD 00000 SET 10002 LD 00002 RESET 10002 12、TIM - 定時器命令(減量計時) 當00000接通時,定時期開始計時,計時到20秒后,其接點TIM000接通,使得輸出10002接通.當00000斷開時,定時起復位,輸出10002斷開. LD 00000 TIM 000 #200 LD TIM000 OUT 10002 13、CNT-計數(shù)器命令(減量計數(shù)) 輸入00000每閉合一次CNT000計數(shù)一次,當CNT000計數(shù)到200時,其接點CNT000接通,輸出10002接通.當輸入00001閉合時,計數(shù)器復位輸出10002斷開. LD 00000 LD 00001 CNT 000 #200 LD CNT000 OUT 10002 14、CNTR-可逆計數(shù)器命令雙向的上/下循環(huán)計數(shù)器,依據(jù)增量計數(shù)端II和減量計數(shù)端DI的兩種執(zhí)行條件的變化,從0到SV計數(shù).當00000從斷開到閉合時,計數(shù)器加1.當00001從斷開到閉合時,計數(shù)器減1.當兩個同時來時,計數(shù)值不變.當從0000遞減時,現(xiàn)行值被設置成SV值,同時CNTR 000標志位接通,輸出10002接通. LD 00000 LD 00001 LD 00002 CNTR 000 SV= 200 LD CNTR 000 OUT 10002二、功能命令： 1. 空操作 NOP命令 (FUN 00) 無梯形圖 不影響標志位2. 程序結束END命令 (FUN 01) 說明：在調(diào)試整個程序過程中，可以將結束命令插在某一局部完整線路后面，一部分一部分地調(diào)試程序。 程序的最后一條指令 3、IL(02)和ILC(03)處理輸出分支命令 在某種電路中，可編程控制器的基本命令不能完成電路設計如下圖： 在這個例子中，由于電路有分支，因此基本命令已無法解決，而IL和ILC可以解決這個問題。 應用方法： （1）在有分支的地方，設置IL分支命令。 （2）分支命令設置后，邏輯線自動移到分支點。 （3）分支點后的程序可用基本命令完成。 （4）IL和ILC必須成對使用。 （5）在整個程序中可多次使用IL和ILC命令。 （6）可使用IL-IL-ILC的應用方法 LD 00000 AND 00001 IL(02) LD 00002 AND NOT 00003 OUT 10000 LD 00004 OUT 10001 ILC(03) 4、 跳轉(zhuǎn)JMP(04)和跳轉(zhuǎn)結束JME(05)命令 為了加快程序的運行速度，我們有時在電路中的某一條件下將程序跳過。如下圖： 電路分析：00000和00001是跳轉(zhuǎn)條件： （1） 當00000和00001是接通時，不跳轉(zhuǎn)，程序正常執(zhí)行。 （2） 當00000和00001是斷開時，JMP和JME之間的程序被跳過。（輸出，記時/記數(shù)和閂鎖繼電器保持原有狀態(tài)） （3）JMP-JME可單獨使用8次，多于8次產(chǎn)生JMP溢出。 （4）可使用JMP-JMP-JME的應用方法。 LD 00000 AND 00001 JMP(04) LD 00002 AND NOT 00003 OUT 10000 LD NOT 00005 AND 00004 OUT 10001 LD 00006 OUT 10002 JME(O5) 5、移位寄存器SFT命令（FUN10) 功能：用作串行輸入的移位寄存器，常用于步進控制或數(shù)據(jù)傳遞。 （1） 梯形圖： （2） 編程順序：數(shù)據(jù)輸入，時鐘輸入，重置輸入和指令SFT 開始通道-終端通道。 （3） 如果需要掉電后保持數(shù)據(jù)，可采用保持繼電器HR000-HR915。 （4） 如果需要移位32位，終端通道+1。 LD 00000 LD 25502 LD 00001 SFT(FUN10) 010 010 LD 01000 OUT 10000 LD 01001 OUT 10001 LD 01015 OUT 10015 6、閂鎖（保持）繼電器KEEP命令（FUN11) （1）、符號： （2）、工作原理：（類似觸發(fā)器） a.當置位輸入是1時，閂鎖繼電器被置1。 b.當復位輸入是1時，閂鎖繼電器被置0。 c.如果同時進行置位和復位，復位優(yōu)先。 （3）具有斷電保持功能。 （4）舉例： 說明：當輸入00000閉合時，內(nèi)輔繼電器1600產(chǎn)生一個微紛正跳變，閂鎖繼電器10000來一個脈沖翻一次，10001來兩個脈沖翻一次。 7、可逆計數(shù)器命令（FUN12) （1）符號： 說明：當00000的脈沖信號來時，計數(shù)器向上計數(shù)，0，1，2.1500. 當00002的脈沖信號來時，計數(shù)器相下計數(shù)，1500，1499. 當00001接通時，計數(shù)器復位。 當向上向下計數(shù)脈沖同時來時，不計數(shù)。 （2）編程方法： （1）向上計數(shù)輸入。（2）向下計數(shù)輸入。（3）重置輸入。（4）計數(shù)器線圈及計數(shù)值。 （3）可逆計數(shù)可內(nèi)設置計數(shù)值（立即數(shù)）或外部取得計數(shù)值（另外的通道，如數(shù)據(jù)存儲器DM內(nèi)等） 8、DIFU(FUN13)和DIFD(FUN14)前沿和后沿微分命令指令用于在信號的上升沿或下降沿產(chǎn)生一個掃描周期的脈沖。 （1）DIFU命令 功能：當輸入信號接通時，DIFU命令使繼電器接通一個掃描周期。 例： 當輸入00000接通時，10000輸出繼電器導通一個掃描周期。 （2）DIFD命令 功能： 當輸入信號斷開時，DIFD命令使繼電器導通一個掃描周期。 例： 當輸入00000斷開時，10000輸出繼電器導通一個掃描周期。 9、MOV(FUN21)和MVN(FUN22)命令 （1）功能： MOV和MVN命令是用來將源通道的數(shù)據(jù)或四位十六進制常數(shù)傳遞到目的通道的專用命令。其中MOV是原碼傳遞而MVN是反碼傳遞。 源通道可以是IR,SR,AR,DM,HR,TC,LR,#常數(shù) 目的通道可以是IR,SR,AR,DM,HR,LR. （2）舉例1： 說明：1.每個通道（字）有16位，例子中000源通道對應PLC的輸入點00000 - 00015（16位）。目的通道HR0對應內(nèi)部保持繼電器HR000 - HR015.目