電器控制及PLC 課件 第六章 可編程控制器應(yīng)用程序

1、1 電氣控制及電氣控制及PLCPLC 第六章 可編程控制器應(yīng)用程序 2 目的和要求： 熟悉梯形圖編程方法，掌握梯形圖 與語句表之間的相互轉(zhuǎn)換，熟悉常用指 令的格式和應(yīng)用方法，掌握步進(jìn)指令和 功能指令的編程方法和應(yīng)用。 3 目 錄 第一節(jié)第一節(jié) 編程概述 第二節(jié)第二節(jié) PLC指令系統(tǒng) 第三節(jié)第三節(jié) 步進(jìn)指令 第四節(jié)第四節(jié) 功能指令的應(yīng)用功能指令的應(yīng)用 4 第一節(jié)第一節(jié) 編程概述編程概述 一、一、PLC編程語言：編程語言： PLC是專門為工業(yè)自動控制而開發(fā)的裝置。為適應(yīng)廣大 電氣技術(shù)人員和操作維護(hù)人員的使用習(xí)慣，不采用計(jì)算機(jī)編 程語言，而是采用面向控制過程、面向問題的“自然語言”， 即圖形化編程語

2、言。有下列幾種形式。 1.梯形圖（LAD） 2.語句表（STL） 3.控制系統(tǒng)流程圖（CSF） 5 1.梯形圖（LAD）：形式上類似于繼電器控制回路。 由常開接點(diǎn)、常閉接點(diǎn)、線圈、縱向連線、橫向連線等連接而成， 直觀易懂。 特點(diǎn)： 自上而下，從左到右排列，每個(gè)繼電器線圈為一邏輯行。 起于左母線，經(jīng)過接點(diǎn)的各種連接，最后終于繼電器線圈，呈階 梯形。 因?yàn)槭恰败浝^電器”，梯形圖中繼電器的線圈是廣義的，也沒 有電壓等級之分，可以是Y、M、T、C、S、D （輸入繼電器X 在梯形圖中只有接點(diǎn)，沒有線圈。） 在同一程序段中，某一編號的繼電器線圈只出現(xiàn)一次，而各元 素接點(diǎn)可無限引用。 負(fù)載只由輸出繼電器驅(qū)動

3、，Y線圈為“1”，對應(yīng)的輸出端口常 開接點(diǎn)閉合，負(fù)載回路接通，否則斷開。（M、T、C、S等不能 作輸出控制用，只供PLC內(nèi)部使用） PLC按掃描方式順序執(zhí)行梯形圖程序，從上到下，從左到右， 不存在幾條回路同時(shí)動作的可能。 6 2.語句表（STL）：類似于計(jì)算機(jī)匯編語言，用指令助記符 來編程。 特點(diǎn)： 語句表是由若干條語句組成的程序，語句是程序 最小獨(dú)立單元。 語句格式：操作碼 操作數(shù) 指令助記符 地址、數(shù)據(jù) 每個(gè)操作功能由一條或幾條語句來執(zhí)行。 語句表和梯形圖是PLC的不同語言形式，可互相轉(zhuǎn)換。 3.功能圖 4.邏輯圖 7 二、二、PLC的元素種類及編號（以的元素種類及編號（以FX系列為例）系

4、列為例） 1、輸入繼電器X-對應(yīng)于輸入端口地址（128點(diǎn)，八進(jìn)制） X000X007 X010X017 X020X027 X070X077 X100X107 X110X117 X120X127 X170X177 2、輸出繼電器Y-對應(yīng)于輸出端口地址（128點(diǎn)，八進(jìn)制） Y000Y007 Y010Y017 Y020Y027 Y070Y077 Y100Y107 Y110Y117 Y120Y127 Y100Y107 3、輔助繼電器M （十進(jìn)制） 通用輔助繼電器 M000M449 500點(diǎn) 掉電保護(hù)輔助繼電器 M500M1023 524點(diǎn) 特殊輔助繼電器 M8000M8255 256點(diǎn)（只能利用其觸點(diǎn)

5、） M8000 運(yùn)行狀態(tài) M8002 初始化脈沖 M8011 10ms時(shí)鐘脈沖 M8012 100ms時(shí)鐘脈沖 M8034 禁止對外輸出 （提供繼電器線圈） 8 4、定時(shí)器 T T000T199 200點(diǎn) 100ms精度，定時(shí)范圍0.13276.7s（215） T200T245 46點(diǎn) 10ms 精度，定時(shí)范圍0.01327.67s（215） 5、計(jì)數(shù)器C 通用：C000C099 100點(diǎn) 計(jì)數(shù)范圍132767（215 增計(jì)數(shù)） 掉電保護(hù)：C100C199 100點(diǎn) 計(jì)數(shù)范圍132767（215 增計(jì)數(shù)） 6、狀態(tài)寄存器S-用于步進(jìn)編程 初始狀態(tài)器 S0S9 10點(diǎn) 復(fù)位狀態(tài)器 S10S19

6、10點(diǎn) 通用狀態(tài)器 S20S499 480點(diǎn) 掉電保護(hù)狀態(tài)器 S500S899 400點(diǎn) 7、指針P-作跳轉(zhuǎn)標(biāo)號 P0P63 64點(diǎn)；N-主控 N0N7 8點(diǎn) 8、數(shù)據(jù)寄存器 D（16位） 通用數(shù)據(jù)寄存器 D000D199 200點(diǎn) 掉電保護(hù)數(shù)據(jù)寄存器 D200D511 312點(diǎn) 9 第二節(jié)第二節(jié) PLC指令系統(tǒng)指令系統(tǒng) 一、基本指令 1.輸入/輸出指令 LD - 用于與母線相連的常開接點(diǎn)，取指令。操作數(shù)：X、Y、 M、T、C、S LDI- 用于與母線相連的常閉接點(diǎn)，取反 指令。操作數(shù)同上 OUT- 用于驅(qū)動指定的線圈，輸出 指令。操作數(shù)為： Y、M、 T、C、S LD X0 OUTY0 LD

7、IM1 OUTY1 OUTM10 LDY1 OUTM11 10 2.邏輯指令 AND-用于常開接點(diǎn)的串聯(lián)，與 指令。操作數(shù)為：X、Y、M、T、C、S ANI-用于常閉接點(diǎn)的串聯(lián)，與非 指令。操作數(shù)為：X、Y、M、T、C、S OR- 用于常開接點(diǎn)的并聯(lián)，或 指令。操作數(shù)為：X、Y、M、T、C、S ORI-用于常閉接點(diǎn)的并聯(lián)，或非 指令。操作數(shù)為：X、Y、M、T、C、S LD X0LD TO AND X2 ORI X10 OUT Y0AND X4 LD Y0ORY1 OR M0ANI X3 ANI X3OUT Y1 OUT M0AND X5 OUTT0 OUT Y2 K20 11 2.邏輯指令 電

8、路塊連接指令： ANB-電路塊串聯(lián)指令，沒有操作數(shù) ORB-電路塊并聯(lián)指令，沒有操作數(shù) LD X1OUT Y6 ORIX2LD X1 LDI X3OR X2 AND X4LD X4 ORBAND M10 LD Y6LDI X3 ANI X4AND M11 ORBORB LD X5ORY7 ORI M11ANB ANBOUTY7 *ANB、ORB指令沒有操作數(shù)；支路的起點(diǎn)以LD、LDI開始；電路塊結(jié)束后，使 用ANB（ORB），表示與前面電路相串聯(lián)（并聯(lián)）。 12 3.置位/復(fù)位等指令 PLS-脈沖指令，產(chǎn)生一個(gè)周期的脈沖信號。M SET/RST指令：成對出現(xiàn)，兩指令間可插入其它程序。 SET-

9、置位指令；RST-復(fù)位指令。操作數(shù)為Y、M、S NOP-空操作，不影響任何輸出，只改變步序號。（便于程序調(diào)試、修改） END-程序執(zhí)行過程中，遇到END指令，便結(jié)束程序，跳回起始地址。（可 縮短程序掃描周期，便于程序的調(diào)試，可用于分段調(diào)試，） *沒有END指令，程序執(zhí)行階段將掃描整個(gè)程序存儲空間 13 4.主控指令 用于一個(gè)接點(diǎn)或接點(diǎn)組控制多條邏輯行的電路 MC -主控指令，建立新母線，操作數(shù)為M MCR-主控復(fù)位指令，返回原來母線。 LD X0LD X3 MC N0ORI Y6 SP M100OUT Y4 LD X1LDI X5 OUT Y0OR X6 LD X2OUT Y6 MC N1MC

10、R N1 SP M101LD Y6 LDI X4ANI M0 OUT Y2OUT Y7 主控接點(diǎn)后電路由LD、LDI開始。 MC/MCR成對出現(xiàn)，主控電路連續(xù)只需最后一個(gè)主控復(fù)位指令。可嵌套8次。 主控接點(diǎn)沒接通，MC、MCR之間的程序段輸出為0，可用于故障處理。 14 5.跳轉(zhuǎn)指令 實(shí)現(xiàn)程序分支控制 CJ-條件跳轉(zhuǎn)指令，P0P63作跳轉(zhuǎn)指針。 X0條件滿足，跳過程序B，跳轉(zhuǎn)到P0處，程序B保持原狀態(tài)。大 大縮短了程序掃描周期。 解決了雙線圈問題 跳轉(zhuǎn)可以嵌套，可以交叉。 15 6.編程提醒 16 二、計(jì)時(shí)/計(jì)數(shù)指令 1.計(jì)時(shí)指令形式（T0T245） 都為延時(shí)接通方式： 設(shè)計(jì)成延時(shí)斷開方式：

11、方波發(fā)生器 ： 17 2.計(jì)數(shù)指令形式 計(jì)數(shù)功能： 當(dāng)復(fù)位輸入有效時(shí)，計(jì)數(shù)器的值為0 當(dāng)計(jì)數(shù)輸入的每一個(gè)上升沿使計(jì)數(shù)器的值加1 當(dāng)計(jì)數(shù)器的值增為設(shè)定值時(shí)，計(jì)數(shù)器的接點(diǎn)接通。（停止計(jì)數(shù)， 直至復(fù)位） 18 例：實(shí)現(xiàn)長時(shí)間延時(shí) 寫成語句表？ 19 第三節(jié) 步進(jìn)指令步進(jìn)指令 1.狀態(tài)圖-直觀地反映出工藝流程。（由若干狀態(tài)步組成） 狀態(tài)步三要素：該狀態(tài)步的驅(qū)動負(fù)載Y；轉(zhuǎn)移條件X；轉(zhuǎn)移目標(biāo)Sn 同時(shí)進(jìn)行的工作可放在同一狀態(tài)步中。 2.步進(jìn)梯形圖-采用步進(jìn)指令，根據(jù)狀態(tài)圖設(shè)計(jì)出的梯形圖。簡單只直觀，適于 順序控制程序的設(shè)計(jì)。 3.步進(jìn)指令-成對出現(xiàn) STL-步進(jìn)接點(diǎn)指令，操作數(shù)為：S0S899 RET-步

12、進(jìn)返回指令（下面的指令從左母線開始） 20 寫成語句表？ 21 特點(diǎn)： 狀態(tài)寄存器使用了SET指令時(shí)，才具有步進(jìn)控制功能，除了提 供步進(jìn)接點(diǎn)，還提供一般接點(diǎn)。 某一狀態(tài)寄存器置位后，其步進(jìn)接點(diǎn)接通，其后電路工作，并 將前一步的狀態(tài)寄存器斷開，前一狀態(tài)步的輸出為0，若需保持輸 出，可使用SET/RST指令。 STL接點(diǎn)具有主控功能，STL接點(diǎn)后電路由LD、LDI開始。不能 使用MC/MCR指令，但可以使用CJ指令，當(dāng)執(zhí)行跳轉(zhuǎn)時(shí)，跳到某 步進(jìn)接點(diǎn)內(nèi)，不論該接點(diǎn)是否接通，都令其接通而繼續(xù)執(zhí)行電路。 只要不是相鄰的狀態(tài)步中，可重復(fù)使用同一地址號計(jì)時(shí)器。 步進(jìn)接點(diǎn)電路塊相連，則只需要最后一個(gè)RET。 若

13、使用掉電保護(hù)型狀態(tài)寄存器，當(dāng)電源斷電-恢復(fù)時(shí)，可繼續(xù) 原來的動作順序。 22 例：深孔鉆三次進(jìn)給控制程序設(shè)計(jì) 23 選擇分支結(jié)構(gòu) STLS0 LDX1 SETS20 LDX10 SETS30 STLS22 LDX4 SETS23 STLS31 LDX12 SETS23 4功能圖主要類型 24 并聯(lián)分支結(jié)構(gòu) LDX1 SETS30 SETS40 STLS22 STLS42 LDX4 ANDX12 SETS34 25 跳轉(zhuǎn)與循環(huán) LDX0STLS23 SETS0 LDX5 STLS0 SETS20 LDX1 LDX6 SETS20 SETS0 STL S20 LDX2 SETS21 LDIX2 S

14、ETS23 26 第四節(jié)第四節(jié) 功能指令的應(yīng)用功能指令的應(yīng)用 1、功能指令的基本格式 功能號（FNC00FNC99） 每條功能指令包括助記符和操作數(shù)。 FNC60(IST) 初始狀態(tài)指令 語句表： LD M8000 FNC 60 X20 S20 S27 27 2、功能指令 （1）條件跳轉(zhuǎn)指令FNC00（CJ） 操作數(shù)為指針地址P0P63，指定跳轉(zhuǎn)目標(biāo)程序段。 （2）比較指令FNC10（CMP） 根據(jù)數(shù)據(jù)比較結(jié)果，形成條件選擇，控制轉(zhuǎn)移。 需3個(gè)操作數(shù)：數(shù)據(jù)源S1.、S2.及目的地址D. 比較S1.、S2.，比較結(jié)果送D.中。 28 （3）傳送指令FNC12（MOV） 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳送。 2個(gè)操作數(shù)：數(shù)據(jù)源S.、目的地址D. 將數(shù)據(jù)源S.中的數(shù)據(jù)K100送到目的地址D.中。 （4）右移位指令FNC34（FSTR）和左移位