PLC(歐姆龍)編程入門(初學者適用)

1、plc初級培訓教材第一章 電氣系統(tǒng)及plc簡介一、設備電氣系統(tǒng)結構簡介 設備電氣系統(tǒng)一般由以下幾部分組成 執(zhí)行機構電源輸入元件控制中心1、 執(zhí)行機構：執(zhí)行工作命令陶瓷行業(yè)中常見的執(zhí)行機構有：電動機（普通、帶剎車、帶離合）、電磁閥（控制油路或氣路的通閉完成機械動作）、伺服馬達（控制調(diào)節(jié)油路、氣路的開度大?。┑?。2、 輸入元件：從外部取入信息陶瓷行業(yè)中常見的輸入元件有：各類主令電器（開頭、按扭）、行程開關（位置）、近接開關（反映鐵件運動位置）、光電開關（運動物體的位置）、編碼器（反映物體運動距離）、熱電偶（溫度）、粉位感應器粉料位置）等?？刂浦行模河洃洺绦蚧蛐畔ⅰ?zhí)行邏輯運算及判斷 常見控制中心部

2、件有各類plc、繼電器、接觸器、熱繼電器、等。電源向輸入元件、控制中心提供控制電源；向執(zhí)行機構提供電氣動力。二、簡單的單臺電動機電氣系統(tǒng)例：一臺星角啟動的鼠籠式電動機的電氣系統(tǒng)1、一次線路圖 2、二次線路圖a b c t q jc1 r r jc1 sj jc1 jcj jcj jcj sj jcy jcj a jcy3、 上圖看出，二次回路圖中為實現(xiàn)延時控制，要使用一個時間繼電器，而在陶瓷行業(yè)中，星角啟動控制可說是一種非常簡單的例子，若在陶瓷生產(chǎn)設備上全部采用繼電器類來實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動控制，要使用許多的繼電器、時間繼電器等其它一些電氣產(chǎn)品，而該類產(chǎn)品占空間大，且運行不是十分可靠。三、plc

3、簡介1、 可編程序控制器早期的plc只能做些開關量的邏輯控制，因而叫plc，但近年來，plc采用微處理器作為中央處理單元，不僅有邏輯控制功能，還有算術運算、模擬量處理甚至通信聯(lián)網(wǎng)功能，正確應稱為pc，但為了與個人計算機有所區(qū)別，仍稱其為plc。2、 plc的特點1、靈活、通用控制功能改變，只要改變軟件及少量的線路即可實現(xiàn)。2、可靠性高、抗干擾能力強 硬件方面：采用微電子技術開關動作由無觸點的半導體電路及大規(guī)模集成電路完成，cpu與輸入輸出之間，采用光電隔離措施，隔離了它們之間電的聯(lián)系。 軟件方面：有自身的監(jiān)控程序，對強干擾信號、欠電壓等外界環(huán)境定期檢查，有故障時，存現(xiàn)狀態(tài)到存儲器，并對其封閉以

4、保護信息；監(jiān)視定時器wtd，檢查程序循環(huán)狀態(tài)，超出循環(huán)時間時報警；對程序進行校驗，程序有錯誤進輸出報警信息并停止執(zhí)行。3、使用簡單采用自然語言梯形圖語言編程方式，編程容易，更改方便。輸入輸出接口可以與各種開關、傳感器、繼電器、接觸器、電磁閥連接，接線簡單。4、功能強、體積小縱向plc不僅可能完成各種條件控制，還能完成模/數(shù)、數(shù)/模轉(zhuǎn)換并進行數(shù)字運算，可以完成對模擬量的控制；橫向可以控制一臺至幾臺設備，還可實現(xiàn)遠距離控制；重量輕，體積小，便于安裝。3、 plc控制思路以前面的星角起動二次回路為例 。按控制等效電路可分為三個部分：輸入部分、輸出部分及控制部分。1、輸入部分：接收由各種主令電器發(fā)出的

5、操作指令及由各種反映設備狀態(tài)信息的輸入元件傳來的各種狀態(tài)信息。plc的一個輸入點單獨對應一個內(nèi)部繼電器，當輸入點與輸入用的公用腳com接通時，該輸入繼電器得電。2、輸出部分：根據(jù)控制程序的執(zhí)行結果直接驅(qū)動相應負載。在plc內(nèi)部設有輸出繼電器（可能是繼電器形式，也可能是晶體管形式），每個繼電器對應一個硬觸點，當程序執(zhí)行結果讓輸出繼電器線圈通電時，該輸出繼電器的輸出觸點閉合，實現(xiàn)外部負載的控制運行。3、控制部分：是由用戶自行編制的控制程序。它存放在plc的用戶程序存儲器中，系統(tǒng)運行時，plc依次讀取用戶程序存儲器中的程序內(nèi)容，并對它們進行解釋并執(zhí)行，執(zhí)行結果送輸出端子，以使相應的外部負載得到控制。

6、plc的用戶程序采用梯形圖的編程方式，它由繼電器控制電路演變而來，所不同的是，它內(nèi)部的繼電器并非實際的繼電器，而是“軟”繼電器，由軟繼電器組成的控制線路并不是真正意義上的物理連接，而只是邏輯關系上的連接（軟接線）。它的內(nèi)部繼電器線圈用 表示，常開點用 來表示，常閉點用 來表示。從plc內(nèi)部可區(qū)分為六個部分即：輸入、輸出、存儲器、cpu、電源及操作顯示部分。詳見p814頁 輸入部分：負責采集外部指令及設備狀態(tài)，以使cpu作出判斷。見p11頁圖1.6及1.7。 輸出部分：將cpu的運算結果向外部輸出，以完成過程動作。見p12頁圖1.8、1.9、及1.10 注：以上輸入輸出部分cpm1a產(chǎn)品均可擴展

7、，最大可擴展到40點輸入輸出。 存儲器：存儲用戶程序及信息。 cpu：執(zhí)行各種邏輯及運算程序。 電源：向輸入輸出及cpu提供電源。操作顯示：向存儲器輸入用戶程序或更改用戶程序，顯示程序運行狀態(tài)。從外型看見p31頁圖2.1，cpm1a主機與多數(shù)plc主機一樣，有電源端子（交流供電型還設有供外部輸入設備用的服務電源）、功能接地端子（抗干擾、防電擊，務必接地）、保護接地端子（防觸電）、輸入輸出端子及其led（當對應的輸入或輸出端子on時，相應的輸入輸出led燈亮，但當cpu異常、i/o總線發(fā)生異常時所有輸入led滅；當內(nèi)存異常及系統(tǒng)異常（fals）發(fā)生時，所有輸入led保持發(fā)生異常時的狀態(tài)，即使輸入

8、狀態(tài)發(fā)生變化，輸入的led狀態(tài)也不改變）、plc狀態(tài)顯示led（power電源、run 運行 監(jiān)視/編程 停止、error/alarm亮故障/閃警告、comm外設通訊亮）、模擬設定電位器及擴展連接器。4、 plc工作原理 見p15頁plc的循環(huán)掃描工作過程示意圖plc上電 初始化初始化 檢查i/o單元連接、繼電器區(qū)清0 定時器預置、識別擴展單元硬件及用戶程序內(nèi)存檢查 異常 檢查結果 （1） 公共處理設置異常繼電器 正常異常 燈亮 掃描周期監(jiān)視時間預置警告 燈閃 執(zhí)行用戶程序 （2）執(zhí)行程序異?；蚓?到結束指令嗎？ no yes 掃描周期固定值檢查已設置固定值? n （3）掃描周期計算處理 y

9、 可由用戶雙月通過dm6619y設定，執(zhí)行 等待至設定的掃描周期 到此時，需等待時間到方向下執(zhí)行；一般掃描 周期為不定，由監(jiān)控計算算出掃描周期 輸入掃描 輸入繼電器 （4）i/o刷新 輸出繼電器執(zhí)行外設端口服務 （5）外設端口服務完成通信處理第二章 cpm1a的性能規(guī)格和區(qū)域分配一、 cpm1a的性能規(guī)格控制方式存儲程序方式輸入輸出控制方式循環(huán)掃描方式和即時刷新方式并用編程語言梯形圖方式指令長度1步/1指令、15步/1指令指令種類基本指令14種應用指令79種 139條處理速度基本指令(ld)0 7217.2應用指令mov指令16.3程序容量2048字最大i/o點數(shù)10點、20點、30點、40點

10、輸入繼電器0000000915輸出繼電器0100001915內(nèi)部輔助繼電器512點：2000023115(200ch231ch)特殊輔助繼電器384點：2320025515（232ch255ch）暫存繼電器tr8點：tr08保持繼電器hr320點：hr00001915（hr00hr19ch）輔助記憶繼電器ar256點：ar00001515（ar0015ch）鏈接繼電器lr256點：lr00001515（lr0015ch）定時器/計數(shù)器tim/cnt128點：tim/cnt000127100 m型：tim000127（號數(shù)與10 m型共用）10 m型（高速定時器）：tim000127減法計數(shù)器、

11、可逆計數(shù)器數(shù)據(jù)存儲器dm可讀/寫1002字（dm00000999、10221023）故障履歷存入?yún)^(qū)22字（dm10001021）只讀456字（dm61446599）pc系統(tǒng)設定區(qū)56字（dm66006655）輸入中斷2點（10點）4點（20點及以上型）間隔定時中斷1點（0.5319968 m、單觸發(fā)模式或定時中斷模式）停電保持功能保持繼電器hr、輔助記憶繼電器ar、計數(shù)器cnt、數(shù)據(jù)內(nèi)存（dm）的內(nèi)容保持內(nèi)存后備快閃內(nèi)存：用戶程序、只讀數(shù)據(jù)內(nèi)存（無電池保持）超級電容：讀/寫數(shù)據(jù)內(nèi)存、保持繼電器、輔助記憶繼電器、計數(shù)器（保持20天/環(huán)境溫度25c）自診斷功能cpu異常（wdt）、內(nèi)存檢查、i/o

12、總線檢查程序檢查無end指令、程序異常(運行時一直檢查)高速計數(shù)器1點 單相5khzak 或兩相2.5khz(線性計數(shù)器方式) 當前值248（l）、249（h）ch遞增模式:065535(16位)、增減模式：-3276732767（16位）脈沖輸出1點 20hz2khz（單相輸出：占空比50%）快速響應輸入與外部中斷輸入共用（最小輸入脈沖寬度0.2 m）（不經(jīng)濾波）輸入時間常數(shù)可設定1m/2 m/4 m/8 m16/16 m/32 m/64 m/128 m中的一個（輸入濾波時間常數(shù)設定）模擬電位器2點(0200)性能規(guī)格二、 輸入輸出規(guī)格輸入單元000009ch輸入阻抗：in000000000

13、2為2k，其它為4.7 k輸入電壓：dc24v+10%、-15%on電壓：最小 dc14.4voff電壓:最大 dc5.0von及off響應時間(in0000000002作為高速計數(shù)器使用時除外):1128m以 下可選,缺省為8 min0000000002作為高速計數(shù)器使用時響應時間：200左右（可滿足高速計數(shù)頻率單相5khz、兩相2.5khz）的要求in0000300006作為中斷輸入時響應時間為0.3 m以下(從輸入on開始到執(zhí)行中斷處理子程序為止的時間) 輸入單元是可以把外部輸入設備的信號直接取到plc內(nèi)部的繼電器，當cpu及輸入單元裝入時，方有輸入繼電器的動作。 輸入繼電器可以作為程序

14、中的接點或通道數(shù)據(jù)使用。 在程序中繼電器號的順序及常開/常閉接點的使用次數(shù)是沒有限制的，但要注意：請不要對輸入繼電器的號數(shù)使用輸出命令。 輸出單元010019ch斷電器輸出型：最大開關能力ac250v/2a dc24v/2a 公共端4a 最小開關能力dc5v、10ma 繼電器壽命：電氣壽命：阻性負載30萬次 感性負載10萬次 機械壽命：2000萬次 on響應時間：15ms以下 off響應時間：15 ms以下晶體管輸出型：最大開關能力：24vdc+10% -15% 300 ma 最小開關能力：10 ma on響應時間：0.1 ms以下 off響應時間：1 ms以下 輸出單元可以把plc內(nèi)部程序執(zhí)

15、行結果送到外部。輸出點在程序中，可以作為繼電器線圈接點及通道數(shù)據(jù)使用：在程序中輸出繼電器的號數(shù)使用順序、常開/常閉接點的使用次數(shù)均沒有限制。在編程過程中注意不要對同一個輸出繼電器重復使用兩次輸出命令。三、 cpm1a繼電器地址的分配及繼電器功能作用介紹 名稱點數(shù)通道繼電器功能輸入繼電器160點(10字)000009ch0000000915能分配給外部輸入輸出端子的繼電器(當輸入輸出通道不使用的繼電器號能作為內(nèi)部輔助繼電器使用)輸出繼電器160點(10字)010019ch0100001915內(nèi)部輔助繼電器512點(32字)200231ch2000023115程序中能自由使用的繼電器特殊輔助繼電器

16、384點(24字)232255ch2320025507具有特定功能的繼電器暫存繼電器8點tr07用于在回路分叉點臨時記憶的繼電器, 保持繼電器（hr）320點(20字)hr0019chhr00001915程序中能自由使用的繼電器,輔助記憶繼電器（ar）256點(16字)ar0015char00001515具有特定功能的繼電器, 電源斷時能記住on/off狀態(tài)鏈接繼電器（lr）256點(16字)lr0015chlr000015151:1連接中作為輸入輸出使用的繼電器(也可作為內(nèi)部輔助繼電器使用)定時器/計數(shù)器（tim/cnt）128點tim/cnt000127定時器和計數(shù)器共用相同號數(shù)據(jù)內(nèi)存(d

17、m)可讀寫1002字dm00000999 dm10221023以字為單位(16位使用,電源斷時數(shù)據(jù)保持. dm10001021不作為存放異常歷史使用時, 可作為一般的dm自由使用。. dm61446599、dm66006655不能在程序中寫入(可從外圍設備設定)異常歷史存放區(qū)22字dm10001023只讀456字dm61446599pc系統(tǒng)設置區(qū)56字dm66006655 內(nèi)部輔助繼電器512點，200231ch僅可在程序中作為繼電器線圈、接點、通道數(shù)據(jù)使用的繼電器，而不能作為輸入輸出繼電器去直接取入外部信號或向外部輸出，程序中使用的順序及常開/常閉點的使用次數(shù)無限制，電源切斷或運行停止時復位

18、。相當于在繼電器控制回路中的中間繼電器。內(nèi)部繼電器在電源切斷時、運行停止時復位。 特殊輔助繼電器384點，232255ch特殊輔助繼電器只能當作具有特定功能的繼電器接點使用。 特殊輔助繼電器功能通道號繼電器號功能232235宏指令輸入?yún)^(qū)，不使用宏指令時，可作為內(nèi)部輔助繼電器使用236239宏指令輸出區(qū)，不使用宏指令時，可作為內(nèi)部輔助繼電器使用240中斷0的計數(shù)器設定值輸入中斷使用計數(shù)器模式時的設定值（0000ffff）。輸入中斷不使用計數(shù)器模式時，可作為內(nèi)部輔助繼電器使用241中斷1的計數(shù)器設定值242中斷2的計數(shù)器設定值243中斷3的計數(shù)器設定值244中斷0的計數(shù)器當前值-1輸入中斷使用計數(shù)

19、器模式時的計數(shù)器當前值-1（0000ffff）。輸入中斷不使用計數(shù)器模式時，可作為內(nèi)部輔助繼電器使用245中斷1的計數(shù)器當前值-1246中斷2的計數(shù)器當前值-1247中斷3的計數(shù)器當前值-1248249高速計數(shù)器的當前值區(qū)域，不使用高速計數(shù)器時，可作為內(nèi)部輔助繼電器使用250模擬電位器0設定值存入?yún)^(qū)域存入值00000200（bcd碼）251模擬電位器1設定值存入?yún)^(qū)域25200高速計數(shù)器復位標志（軟件設置復位）on時（由復位設置方式?jīng)Q定），復位高速計數(shù)器0107不可使用08外設通信口復位時為on（使用總線無效），之后自動回到off狀態(tài)09不可使用10pc系統(tǒng)設定區(qū)域（dm66006655）初始化

20、的時候為on，之后自動回到off狀態(tài)（僅編程模式時有效）11強制置位/復位的保持標志。off：編程模式與監(jiān)控模式切換時，解除強制置位/復位的接點；on：編程模式與監(jiān)控模式切換時，保持強制置位/復位的接點12i/o保持標志。off：運行開始/停止時，輸入/輸出、內(nèi)部輔助繼電器、鏈接繼電器的狀態(tài)被復位；on：運行開始/停止時，輸入/輸出、內(nèi)部輔助繼電器、鏈接繼電器的狀態(tài)被保持13不可使用14故障履歷復位時為on，之后自動回到off15不可使用2530007故障碼存儲區(qū)，故障發(fā)生時將故障碼存入。故障報警（fal/fals）指令執(zhí)行時，fal號（故障碼）被存儲；fal00指令執(zhí)行時，該區(qū)復位（成為00

21、）08不可使用09掃描周期超過100ms時為on1012不可使用13常on14常off15運行開始時1個掃描周期內(nèi)為on254001分時鐘脈沖（30秒on/30秒off）01002秒時鐘脈沖（0.01秒on/0.01秒off）02負數(shù)標志0305不可使用06微分監(jiān)視完了標志(微分監(jiān)視完了時為on)07step指令中一個行程開始時，僅一個掃描周期為on0815不可使用2550001秒時鐘脈沖（0.05on/0.05秒off）0102秒時鐘脈沖（0.1秒on/0.1秒off）021秒時鐘脈沖（0.5秒on/0.5秒off）03出錯標志（執(zhí)行指令時，出錯發(fā)生時為on）04進位標志（執(zhí)行指令時結果有進

22、位或借位發(fā)生時為on）05大于標志(比較結果大于時為on)06=等于標志(比較結果等于時為on):07、模擬設定電位器功能 位于cpu面板左上角有兩個模擬設定電位器，可以用來模擬設定定時器/計數(shù)器的設定值，區(qū)域范圍為0200（bcd），經(jīng)這兩個電位器設定的值自動存入特殊輔助繼電器250ch和251ch，可作為計時/計數(shù)器指令的設定值。2、輸入時間常數(shù)設定功能輸入電路上有濾波器，可以減少外部干擾（振動、雜波等），輸入濾波器的時間常數(shù)可以根據(jù)實際需要進行設置為1/2/4/8/16/32/64/128ms之一。 3、外部輸入中斷功能10點型cpm1a有兩個00003、00004輸入點，10點以上型有

23、0000300006四個輸入點可作為中斷輸入點使用，實現(xiàn)外部輸入中斷（模式有兩種：即輸入中斷模式和計數(shù)器中斷模式）詳見中斷控制指令。 4、快速響應輸入功能pc采用循環(huán)掃描方式工作，輸出滯后輸入。如果用戶要使用一些瞬間信號，可以采用快速響應輸入端，使cpu可以接收到瞬間脈沖。10點型有00003、00004兩點，10點以上型有0000300006四點（與外部中斷輸入端子號相同，通過對系統(tǒng)設置區(qū)域dm6628的設置，可以將0000300006定義為普通輸入端0、外部中斷輸入端1或快速響應輸入端2）5、間隔定時中斷功能 間隔定時器一到定時時間，即轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷子程序。有單次中斷模式（設定的定時到僅產(chǎn)生

24、一次中斷）和重復中斷模式（每隔設定的一定時間就產(chǎn)生一次中斷）兩種，詳見中斷控制指令中的間隔定時器中斷指令。6、高速計數(shù)器功能 脈沖編碼器所發(fā)出的a相、b相、z相脈沖信號輸入到0000000002輸入端，有單相遞增輸入（b相脈沖輸入端不接）和相位差輸入兩種模式，它們與中斷功能配合可以實現(xiàn)目標值一致比較控制和區(qū)域（范圍）比較控制。7、脈沖輸出功能 cpm1a的晶體管輸出單元能產(chǎn)生一個20hz2khz的單相脈沖輸出（占空比50%），輸出點為01000、01001。有連續(xù)模式（由sped指令設置輸出脈沖頻率為0停止脈沖輸出或由動作模式控制ini指令控制脈沖輸出停止）和獨立模式（輸出脈沖數(shù)目達到設定的脈

25、沖數(shù)目時脈沖輸出停止）兩種輸出模式。輸出脈沖的數(shù)目及脈沖頻率分別由設置脈沖指令（puls）及速度輸出指令（sped）設置，詳見脈沖輸出指令及高速計數(shù)器指令。二、基本順序輸入指令：指令符號助記符 操作數(shù) 功 能操作數(shù)、相關標志ldld 繼電器號表示邏輯起始繼電器號00000019152000025507hr00001915ar00001515lr00001515tim/cnt000127tr07（僅能使用于ld指令）ld notld not 繼電器號表示邏輯反相起始andand 繼電器號邏輯與操作and notand not 繼電器號邏輯與非操作oror 繼電器號邏輯或操作or notor not 繼電器號邏輯或非操作and ldand ld 和前面的條件與or ldor ld和前面的條件或1、 與母線連接的接點，必須使用ld指令。2、 接點串聯(lián)連接時，使用and指令；接點并聯(lián)連接時，使用or指令。3、 程序中的常閉接點，使用not指令。4、 程序塊與程序塊串接時使用（邏輯與）and ld指令。在與前面程序塊串聯(lián)連接的下一程序塊的起點使用第二次ld指令。5、 程序塊與程序塊并聯(lián)時使用（邏輯或）or ld指令。在與前面程序塊并聯(lián)的下一程序塊的起始接點處使用第二次ld指令。and ld指令練習： or ld指令練習：a例 a例