可編程邏輯器件教案課件

1、可編程控制器技術(shù)與應用可編程控制器技術(shù)與應用（三菱系列）（三菱系列）電子教案電子教案張方慶張方慶 肖功明肖功明 主主 編編中等職業(yè)學校教學用書（機電技術(shù)專業(yè)）中等職業(yè)學校教學用書（機電技術(shù)專業(yè)） 第第1章章 概概 述述1.1 可編程控制器的定義及其功能特點可編程控制器的定義及其功能特點 1.1.1 PLC的定義的定義 PLC的定義PLC是英文“Programmable Logical Controller ”的縮寫，中文譯為可編程序邏輯控制器 。它是微機技術(shù)與繼電接觸器常規(guī)控制概念相結(jié)合的產(chǎn)物，即采用了微型計算機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，融合了繼電接觸器控制的概念構(gòu)成的一種新型電控器 。1987年

2、2月： “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。它采用了可編程序的存儲器，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(shù)運算等面向用戶的指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入/輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)外圍設備，都按易于使工業(yè)控制系統(tǒng)連成一個整體，易于擴充其功能的原則設計”。 1.1.2 PLC 的產(chǎn)生和發(fā)展的產(chǎn)生和發(fā)展 可編程序控制器問世于1969年，美國數(shù)據(jù)設備公司(DEC)研制出世界上第一臺可編程控制器，并成功地應用在GM公司的生產(chǎn)線上。這一時期它主要用于順序控制，只能進行邏輯運算。所以稱為可編程序邏輯控制器（Prog

3、rammable Logical Controller），簡稱PLC。 PLC是美國汽車制造工業(yè)激烈競爭的結(jié)果。更新汽車型號必然要求加工生產(chǎn)線改變。正是從汽車制造業(yè)開始了對傳統(tǒng)繼電器控制的挑戰(zhàn)。1968年美國General Motors公司，要求制造商為其裝配線提供一種新型的通用程序控制器，并提出10項招標指標。這就是著名的GM 10條。 編程簡單，可在現(xiàn)場修改程序；可靠性高于繼電器控制柜；體積小于繼電器控制柜；維護方便，最好是插件式；可將數(shù)據(jù)直接送入管理計算機；在成本上可與繼電器控制柜競爭；輸入可以是交流115V；輸出為交流115V、2A以上，能直接驅(qū)動電磁閥等；在擴展時，原系統(tǒng)只需很小變更

4、；用戶程序存貯器容量至少能擴展到4K。GM10條是可編程序控制器出現(xiàn)的直接原因：自第一臺 PLC 誕生以來， PLC 共經(jīng)過了五個發(fā)展時期： 1969 年到 20 世紀 70 年代初期； 70 年代初期到末期； 70 年代末期到 80 年代中期； 80 年代中期到 90 年代中期； 21 世紀仍保持旺盛的發(fā)展勢頭；1.1.3 可編程控制器的功能特點可編程控制器的功能特點 1、PLC的基本功能的基本功能 條件控制 ；（電梯控制） 定時控制； （紅綠燈控制） 計數(shù)控制；（自動售貨機） 步進控制；（順序控制） 數(shù)據(jù)處理；（加、減、乘、除等運算） 通信與聯(lián)網(wǎng)；（與計算機聯(lián)機控制） 對控制系統(tǒng)的監(jiān)控；（

5、當PLC控制電梯時本身自檢出現(xiàn)故障時，能立即停止工作，保障乘客的安全） 2、PLC的特點的特點 通用性強；接線簡單；編程容易；抗干擾能力強、可靠性高；容量大，體積小，重量輕，功耗少，成本低，維修方便。1.2 PLC的結(jié)構(gòu)及軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及軟件系統(tǒng)1.2.1 PLC硬件的基本結(jié)構(gòu)硬件的基本結(jié)構(gòu) PLC 主要有六部分組成： CPU( 中央處理器 ) 、存儲器、輸入 / 輸出（ I/O ）接口電路、電源、外設接口、輸入 / 輸出（ I/O ）擴展接口。I/OI/O擴展擴展單元單元I/OI/O擴展擴展接口接口 中央處理單元 中央處理單元 (CPU) (CPU)輸入輸入接口接口輸出輸出接口接口限位開關(guān)限

6、位開關(guān)手動開關(guān)手動開關(guān)編碼器編碼器數(shù)字開關(guān)數(shù)字開關(guān)電源電源外部外部設備設備接口接口存儲器存儲器系統(tǒng)系統(tǒng)程序程序用戶用戶程序程序數(shù)數(shù)據(jù)據(jù)編程器編程器上位計算機上位計算機圖形監(jiān)控系統(tǒng)圖形監(jiān)控系統(tǒng)打印機打印機EPROM寫入器EPROM寫入器盒式磁帶機盒式磁帶機條碼判讀機條碼判讀機電源電源電磁閥電磁閥繼電器繼電器指示燈指示燈蜂鳴器蜂鳴器1、CPU主要由控制器、運算器和寄存器組成；功能：接收輸入信號并存入存儲器，讀出指令，執(zhí)行指令并將結(jié)果輸出，處理中斷請求，準備下一條指令等。 2、存儲器作用：存儲器主要用來存放系統(tǒng)程序、用戶程序和數(shù)據(jù)；根據(jù)存儲器在系統(tǒng)中的作用可將其分為系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序存儲器。系

7、統(tǒng)程序存儲器存儲器用來存放制造商為用戶提供的監(jiān)控程序，模塊化應用功能了程序，命令解釋程序，故障診斷程序及其它管理程序；用戶程序存儲器專門提供給用戶存放程序和數(shù)據(jù) ；分 RAM、EPROM、E2PROM三種類型；3、輸入接口電路 PLC輸入、輸出信號有開關(guān)量、模擬量、數(shù)字量三種類型 ；4、輸出接口電路 PLC的輸出接口電路都有三種形式：一種是繼電器輸出，一種是晶閘管輸出，一種是晶體管輸出。 繼電器輸出型繼電器輸出型：為有觸點輸出方式，用于接通或斷開開關(guān)頻率較低的開關(guān)頻率較低的直流負載直流負載或或交流負載交流負載回路回路。內(nèi)內(nèi)部部電電路路L LE ED DL L: :負負 載載C CO OM ML

8、 LL L輸輸 出出 端端 子子繼電器輸出型內(nèi)內(nèi)部部電電路路L LE ED D輸輸出出端端子子L L: :負負載載C CO OM ML LL L（b） 晶閘管輸出型L L : : 負負 載載輸輸 出出 端端 子子L L E E D D內(nèi)內(nèi)部部電電路路C C O O M ML LL L（c） 晶體管輸出型（NPN集電極開路）輸輸 出出 端端 子子L LE ED D內(nèi)內(nèi)部部電電路路C CO OM ML L: :負負 載載L LL L（d） 晶體管輸出型（PNP集電極開路） 晶體管輸出型晶體管輸出型：為無觸點輸出方式，用于接通或斷開開關(guān)頻率較高的直流電源負載。 晶閘管輸出型：晶閘管輸出型：為無觸點輸

9、出方式，用于接通或斷開開關(guān)頻率較高的交流電源負載。 5、電源部分： PLC對電源的基本要求是： 能有效控制、消除電網(wǎng)電源帶來的各種噪聲； 不會因電源發(fā)生故障而導致其他部分產(chǎn)生故障； 能在較寬的電壓波動范圍內(nèi)保持輸出電壓穩(wěn)定； 電源本身的功耗應盡量能低，以降低整機的溫升； 內(nèi)部電源及PLC向外提供的電源與外部電源間應完全隔離； 有較強的自動保護功能；1.2.2 PLC軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)PLC的軟件系統(tǒng)由系統(tǒng)程序和用戶程序組成；1、系統(tǒng)程序有三種：系統(tǒng)管理程序、用戶程序編輯和指令解釋程序、標準子程序和調(diào)用管理程序；2、用戶程序常用的編程語言有以下幾種：、梯形圖；、語句表；、邏輯圖；、功能表圖；、高級

10、語言；1.3 PLC1.3 PLC的工作原理的工作原理 1.3.1 掃描工作方式 PLC工作過程如下圖所示：1.3.2 PLC的程序執(zhí)行過程：PLC執(zhí)行程序的過程分三個階段，即輸入采樣（輸入處理）階段、程序執(zhí)行階段、和輸出刷新（輸出處理）階段 1、輸入采樣階段；2、程序執(zhí)行階段；3、輸出刷新階段；PLC工作過程示意圖如下圖所示：1.3.3 PLC的I/O滯后現(xiàn)象PLC的滯后時間的長短與以下因素有關(guān)：輸入濾波器對信號的延遲作用；輸出繼電器的動作延時；PLC循環(huán)掃描工作方式；1.4 PLC的分類及應用1.4.1 PLC的分類：按結(jié)構(gòu)形式分類：1、整機式PLC將電源、CPU、存儲器及I/O等各個功能

11、集成在一個機殼內(nèi)；特點結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、價格低。2、模塊式PLC將電源模塊、CPU模塊、I/O模塊作為單獨的模塊安裝在同一底板或框架上；特點配置靈活、安裝和維護方便。按I/O點數(shù)和存儲容量分：1、小型PLCI/O 點數(shù)在 256 點以下，存儲器容量 2K 步 ；2、中型PLCI/O 點數(shù)在 2562048 點之間，存儲器容量2K8K步 ；3、大型PLCI/O 點數(shù)在 2048 點以上，存儲器容量8K步以上 ；1.4.2 PLC的應用PLC的使用情況大致分以下類：開關(guān)量邏輯控制；模擬量控制 ； 運動控制；過程控制；數(shù)據(jù)處理； 通信及聯(lián)網(wǎng)； 1.5 FX系列PLC的硬件1.5.1 FX系列PLC的

12、型號和外形1、 FX系列PLC的型號FX系列PLC型號名稱含義如下： 子系列序號：即FX0、 FX1 、 FX 2 、FX0S 、FX1S 、FX 2N 、FX2C 、FX0N、 FX1N 和 FX2N 。 輸入、輸出的總點數(shù)：10128點； 單元類型： M 基本單元； E 輸入輸出混合擴展單元及擴展模塊； EX 輸入專用擴展模塊； EY 輸出專用擴展模塊。 輸出形式： R 繼電器輸出； T 晶體管輸出； S 晶閘管輸出。 電源的形式： D DC24V 電源， 24VDC 輸入； 無標記為 AC 電源或 24V 直流輸入 。2、 FX系列PLC的外形各動作指示燈的含義如下：POWER ：電源指

13、示；RUN ：運行指示；BATT.V ：電池電壓下降指示； CPU-E ：出錯指示亮燈； 1.5.2 FX系列PLC的特點體積小；外部結(jié)構(gòu)美觀；用戶選用的子系列多；系統(tǒng)配置靈活多變；功能強、使用方便；1.5.3 FX系列PLC硬件組成課后作業(yè)： 第2章、FX系列系列PLC各種軟元件的作用及編號各種軟元件的作用及編號 2.1 輸入/輸出繼電器 在PLC的內(nèi)部存儲器中有一個用來存儲輸入/輸出信號的存儲區(qū)，稱為輸入暫存器和輸出暫存器，I/O暫存器有很多存儲單元（位），某個單元所存的內(nèi)容和PLC I/O端的狀態(tài)相對應，輸入暫存器用于反映控制現(xiàn)場的輸入信號，稱為輸入繼電器。 輸出暫存器用于反映PLC的輸

14、出信號，稱為輸出繼電器。 存儲區(qū)中每個單元儲存的是動合觸點的狀態(tài)，對于動斷觸點PLC是將其相應位的狀態(tài)取反而獲得。I/O繼電器的觸點可在程序中多次引用，次數(shù)不受限制。 1、 輸入繼電器(X)的功能 輸入繼電器是PLC用來接收用戶設備發(fā)來的輸入信號的接口 ；輸入繼電器用X表示，其狀態(tài)由PLC外部的控制現(xiàn)場信號驅(qū)動（由外部輸入器件接入的信號），不受PLC程序的控制。輸入繼電器的動作示意圖如下所示：輸 入 信 號X000輸 入 信 號X001COM（ X000）（ X001）X000X000X001X001輸 入 接 線 端 子可 編 程 控 制 器常 開 觸 點常 閉 觸 點常 閉 觸 點常 開

15、觸 點2、輸出繼電器（輸出繼電器（Y Y）的功能）的功能 輸出繼電器（Y）是PLC用來將輸出信號傳送到負載的接口 ；輸出繼電器用Y表示，是PLC向外部負載傳遞控制信號的器件，由PLC程序的控制；每一個輸出繼電器的動合、動斷觸點在編程時都可以無限次數(shù)的使用；一個輸出繼電器對應于輸出單元上外接的一個物理繼電器或其他執(zhí)行元件。輸出繼電器動作示意圖 如下：（Y000）輸出接線端子X001X000Y000輸出觸點Y000COM常開觸點Y000Y000常閉觸點負載電源可編程控制器3、輸入輸出繼電器的編號輸入輸出繼電器地址使用8進制數(shù)，因此不存在8、9這樣的數(shù)值。 FX2N系列PLC的I/O地址為：X000

16、X007、X010X017、X020X027、X030X037以及Y000Y007、Y010Y017、Y020Y027。2.2 2.2 輔助繼電器和特殊繼電器的功能及編號輔助繼電器和特殊繼電器的功能及編號2.2.1 輔助繼電器（M）的功能及編號 輔助繼電器的觸點使用次數(shù)不受限制，觸點不能驅(qū)動外部負載，外部負載只能用輸出繼電器驅(qū)動； 輔助繼電器的編號采用十進制，與X、Y不同，可以有8、9這樣的編號； 1、通用輔助繼電器 在PLC內(nèi)部起輔助作用， FX1S有M0M383共384點； FX2N有M0M499共500點； 屬斷電不保持型2、失電保持型輔助繼電器 在PLC失電后仍能保持失電前的狀態(tài)；之所

17、以能失電保持是因為有電池后備； FX2N系列PLC失電保持繼電器編號范圍是M500M1023共524點， FX1S系列失電保持專用的輔助繼電器的編號范圍是M384M511共128點。3、特殊輔助繼電器 只能利用觸點的特殊輔助繼電器M8000運行（RUN）監(jiān)控（PLC運行時自動接通）；M8002初始脈沖（僅在PLC運行開始瞬間接通）；M8005電池電壓低，當PLC電池電壓異常過低后接通；M801110ms時鐘脈沖；M8012100ms時鐘脈沖；M80131s時鐘脈沖；M80141min時鐘脈沖。 可驅(qū)動線圈型特殊輔助繼電器 M8030使BATT LED（后備電池欠電壓指示燈）熄滅；M8033PL

18、C停止運行時輸出保持；M8034禁止全部輸出；M8039定時掃描。2 2、狀態(tài)繼電器（、狀態(tài)繼電器（S）的功能和編號）的功能和編號FX系列PLC狀態(tài)繼電器有以下四種類型。 初始狀態(tài) S0S9共10點； 回零 S10S19共10點； 通用 S20S499共480點； 保持 S500S899共400點。 3 3、報警狀態(tài)繼電器報警狀態(tài)繼電器 用作外部故障診斷輸出。 作報警器用的狀態(tài)繼電器編號范圍為S900S999共100點； 均為失電保持型。2.3 定時器與計數(shù)器的功能及編號定時器與計數(shù)器的功能及編號2.3.1 2.3.1 定時器（定時器（T T）的功能及編號）的功能及編號 作用：累計其內(nèi)部1ms

19、、10ms、100ms等的時鐘脈沖，當達到設定值時，輸出觸點動作，其常開觸點閉合，常閉觸點斷開。 其功能相當于繼電控制系統(tǒng)中的時間繼電器； 定時器中的常數(shù)可任意設定； 可分非積算定時器和積算定時器。1、非積算定時器 FX2系列PLC內(nèi)有100m定時器200點（T0T199） 工作原理示意圖如教材圖2-7所示；2、積算定時器FX2系列PLC內(nèi)有1ms積算定時器4點（T246T249），時間設定值為0.00132.767；有100ms積算定時器6點（T250T255），時間設定值為0.1 3276.7。工作原理示意圖如教材圖2-8所示；2.3.2 2.3.2 計數(shù)器（計數(shù)器（C）的功能和編號）的功

20、能和編號1、內(nèi)部信號計數(shù)器 是在執(zhí)行掃描操作時對內(nèi)部元件（如X、Y、M、S、T和C）的信號進行計數(shù)的計數(shù)器。（1）16位增計數(shù)器 FX系列PLC有兩種類型的16位增計數(shù)器， 一種是通用計數(shù)器C0C99共100點； 一種是失電保持計數(shù)器C100C199共100點， 增計數(shù)器的動作時序圖如教材圖2-9；（2）32位雙計數(shù)器2、高速計數(shù)器 高速計數(shù)器有1相型和2相型兩類。（1）1相型高速計數(shù)器 1相無啟動/復位計數(shù)器 1相帶啟動/復位計數(shù)器 （2）2相型高速計數(shù)器 （3）計數(shù)器的最高計數(shù)頻率 數(shù)器的最高計數(shù)頻率受兩個因素制約，一是各個輸入端的響應速度，二是全部高速計數(shù)器的處理時間。 課后作業(yè)：4、5

21、、6第第3 3章、章、FX系列系列PLC的基本指令及其程序的編寫的基本指令及其程序的編寫 3.1 FXFX系列系列PLCPLC基本指令及編程方法基本指令及編程方法 PLC的基本指令是最常用的指令；FX系列的PLC的基本指令共有20條； 按指令的功能劃分可分為： 基本邏輯指令； 多路輸出指令； 置位和復位指令； 脈沖微分指令； 空操作與程序結(jié)束指令。 3.1.1基本邏輯指令基本邏輯指令1、LD指令和LDI指令 LD指令 稱為“取指令”。其功能是使常開觸點與左母線直接相連。LDI指令 稱為“取反指令”。其功能是使常閉觸點與左母線直接相連。2、OUTOUT指令指令稱為“輸出指令”或“驅(qū)動指令”。功能

22、輸出邏輯運算結(jié)果，也就是根據(jù)邏輯運算結(jié)果去驅(qū)動一個指定的線圈。 說明：指令不能用于驅(qū)動輸入繼電器，因為輸入繼電器的狀態(tài)是由輸入信號決定的。OUT指令可以連續(xù)使用，稱為并行輸出，且不受使用次數(shù)的限制；定時器T和計數(shù)器C使用OUT指令后，還需有一條常數(shù)設定值語句；3、AND指令和ANI指令AND指令稱為“與指令”。其功能是使軟繼電器的常開觸點與其他軟繼電器的觸點相串聯(lián)。ANI指令稱為“與非指令”、或稱為“與反指令”。其功能是使繼電器的常閉觸點與其他觸點相串聯(lián)。使用說明：AND指令和ANI指令可以連續(xù)使用，并且不受使用次數(shù)的限制；如果在OUT指令之后，再通過觸點對其他線圈使用OUT指令，稱之為縱接輸

23、出， 當繼電器的常開觸點或常閉觸點與其他繼電器的觸點組成的電路塊串聯(lián)時，也可以使用AND指令或ANI指令； 4、 OR和ORIOR指令稱為“或指令。功能使軟繼電器的常開觸點與其他繼電器的觸點并聯(lián)。ORI指令稱為“或非指令”或“或反指令”。功能使繼電器的常閉觸點與其他繼電器的觸點并聯(lián)。 使用說明：OR指令和ORI指令可以連續(xù)使用，并且不受使用次數(shù)的限制；當繼電器的常開觸點或常閉觸點與其他繼電器的觸點組成的混聯(lián)電路塊時，也可使用OR指令或ORI指令；5、LDP指令和LDF指令LDP指令上升沿檢出運算開始指令；功能與左母線相連指定的觸點上升沿時，接通一個掃描周期。即取脈沖上升沿。LDF指令下降沿檢出

24、運算開始指令；功能與左母線相連指定的觸點上升沿時，接通一個掃描周期。 6 6、ANDPANDP指令和指令和ANDFANDF指令指令ANDP指令上升沿檢出串聯(lián)連接指令；功能與其它觸點串聯(lián)且指定的位軟元件的上升沿時，接通一個掃描周期。即與脈沖上升沿。ANDF指令下降沿檢出串聯(lián)連接指令；功能與其它觸點串聯(lián)且指定的位軟元件的下降沿時，接通一個掃描周期。即取脈沖下降沿。7 7、ORPORP指令和指令和ORFORF指令指令ORP指令上升沿檢出并聯(lián)連接指令。功能與其它觸點并聯(lián)且指定的位軟元件的上升沿時接通一個掃描周期。即或脈沖上升沿。ORF指令下降沿檢出并聯(lián)連接指令。功能與其它觸點并聯(lián)且指定的位軟元件的下降

25、沿時（由ONOFF變化時，即由接通變?yōu)椴煌〞r），接通一個掃描周期。即或脈沖上升沿。8、ANB指令和ORB指令 ANB指令稱為“電路塊與指令”。功能使電路塊與電路塊串聯(lián)。ORB指令稱為“電路塊或指令”。功能使電路塊與電路塊并聯(lián)； 說明：當分支回路（并聯(lián)電路塊）與前面的回路串聯(lián)連接時，使用ANB指令；分支起點用LD、LDI指令，并聯(lián)電路塊結(jié)束后，使用ANB指令與前面的電路串聯(lián)連接；若多個并聯(lián)電路塊按順序和前面的回路串聯(lián)時，ANB指令的使用次數(shù)沒有限制，刀可成批使用ANB指令，但在這種場合，請務必注意注意LD、LDI指令的使用次數(shù)限制（8次以下）。3.1.2 多路輸出指令1、MC/MCR指令 MC指

26、令稱為“主控指令”。功能通過MC指令的操作元件Y或常開觸點將左母線臨時移到一個所需的位置，產(chǎn)生一個臨時左母線，形成一個主控電路塊。 MCR指令稱為“主控復位指令”。功能取消臨時左母線，即將左母線返回到原來位置，結(jié)束主控電路塊。MCR指令是主控電路塊的終點。說明： MC指令的操作元件可以是輸出繼電器Y或是輔助繼電器M，在實際使用時，一般都是使用輔助繼電器M，不能用特殊繼電器； 執(zhí)行MC指令后，因左母線移到臨時位置，即主控電路塊前，所以，主控電路塊必須用LD指令或LDI指令開始寫指令語句表，主控電路塊中觸點之間的邏輯關(guān)系可以用觸點連接的基本指令表示； MC指令后，必須用MCR指令使左母線由臨時位置

27、到原來位置； MC/MCR指令可以嵌套使用，即MC指令內(nèi)可以再使用MC指令，這時嵌套級編號是從N0到N7按順序增加，順序不能耐顛倒。最后主控返回用MCR指令時，必須從大的嵌套級編號開始返回，也就是按N7到N0的順序返回，不能顛倒，最后一定是MCR N0指令； 對于圖3-30所示的梯形圖，當X000常開觸點接通，執(zhí)行MC與MCR之間指令后，常開觸點X000再斷開，主控電路塊中計數(shù)器，積算定時器和SET指令驅(qū)動的元件，將保持當前狀態(tài)，例如梯形圖中C1線圈會保持當前狀態(tài)，只有用復位指令才能使其斷開，如果主控電路塊中只有非積算定時器和OUT指令驅(qū)動的元件，在常開觸點X000再斷開后，這些元件不會保持當

28、前狀態(tài)。例如梯形圖中Y002線圈和T1線圈，就會在常開觸點X000斷開后也斷開。2MPS、MRD和MPP指令MPS指令 “進棧指令”。MPS指令沒有操作元件。功能將觸點的邏輯運算結(jié)果推入棧存儲器1號單元中，存儲器每個單元中原來的數(shù)據(jù)依次向下推移。MRD指令 “讀棧指令”。MRD指令也沒有操作元件。功能將棧存儲器中1號單元中的內(nèi)容讀出 ；MPP指令出棧指令；功能將棧存器中1號單元中的結(jié)果取出來，存儲器中其它單元中的數(shù)據(jù)依次向上推移。說明： MPS指令和MPP指令必須成對使用，缺一不可，MRD指令有時可以不用； MPS指令連續(xù)使用次數(shù)最多不超過11次； 指令MPS或MRD或MPP之后若有單個常閉觸

29、點或常開觸點串聯(lián)，則應該使用ANI指令和AND指令； 指令MPS或MRD或MPP之后若有觸點組成的電路塊串聯(lián)，則應該用ANB指令； 指令MPS或MRD或MPP之后若無觸點串聯(lián)，直接驅(qū)動線圈，則應該用OUT指令。3、置位與復位指令、置位與復位指令1）、 SET指令 ，稱為“置位指令”；功能驅(qū)動線圈，使其具有自鎖功能，維持接通狀態(tài)。置位指令的操作元件為輸出繼電器Y、輔助繼電器M和狀態(tài)繼電器S。2）、RST指令，稱為“復位指令”；功能使線圈失電。復位指令的操作元件為輸出繼電器Y、輔助繼電器M、狀態(tài)繼電器S、積算定時器T和計數(shù)器C。4、脈沖微分指令、脈沖微分指令主要用于檢測輸入脈沖的上升沿或下降沿，當

30、條件滿足時，產(chǎn)生一個很窄的脈沖信號輸出。PLS指令稱為“上升沿脈沖微分指令”，功能：當檢測到輸入脈沖的上升沿時，PLS指令的操作元件Y或M的線圈得電一個掃描周期，產(chǎn)生一個寬度為一個掃描周期的脈沖信號輸出。PLF指令稱為“下降沿脈沖微分指令”，功能：當檢測到輸入脈沖的下降沿時，PLF指令的操作元件Y或M的線圈得電一個掃描周期，產(chǎn)生一個寬度為一個掃描周期的脈沖信號輸出。5、取反指令、空操作和程序結(jié)束指令取反指令、空操作和程序結(jié)束指令 1）INV指令稱為取反指令。主要功能是：將INV指令執(zhí)行之前的運算結(jié)果反轉(zhuǎn)的指令。它不需要指定軟元件號。說明： 在能輸入AND或ANI、ANDP、ANDF指令步的相同

31、位置處，可編寫INV指令； 不能象指令表中的LD、LDI、LDP、LDF那樣與母線連接，也不能象指令表中的OR、ORI、ORP、ORF指令那樣單獨使用；2）NOP指令“空操作指令”。功能在調(diào)試程序時，用其取代一些不必要的指令 ；3）END指令稱為“結(jié)束指令”。END指令沒有操作元件。 功能執(zhí)行到END指令后，END指令后面的程序則不執(zhí)行。3.2 可編程控制器編程的基本規(guī)則可編程控制器編程的基本規(guī)則3.2.1 梯形圖的左、右母線梯形圖的左、右母線 畫梯形圖時必須遵守以下兩點：左母線只能直接接各類繼電器的觸點，繼電器線圈不能直接接左母線。右母線只能直接接各類繼電器的線圈（不含輸入繼電器線圈），繼電

32、器的觸點不能直接接右母線。3.2.2 軟繼電器線圈和觸點軟繼電器線圈和觸點1、梯形圖中所有繼電器的編號，應在所選PLC軟元件表所列范圍之內(nèi)，不能任意選用。2、梯形圖中，只表示輸入繼電器的觸點，輸入繼電器的線圈是不反映的。3、梯形圖中，不允許出現(xiàn)PLC所驅(qū)動的負載（例如指示燈，電磁閥線圈、接觸器線圈等），只能出現(xiàn)相應輸出繼電器的線圈。4、在梯形圖中所有應按從上到下、從左到右的順序排列，并且所有觸點只能畫在水平方向；3.2.3 合理設計梯形圖合理設計梯形圖1在每個邏輯行上，串聯(lián)觸點多的電路塊應安排在最上面；2在每個邏輯行上，并聯(lián)觸點多的電路塊應安排在最左邊，可省略一條ANB指令;3如果多個邏輯行中

33、都具有相同的控制條件，可將每個邏輯行中相同的部分合列在一起，共用同一個控制條件，以簡化梯形圖；4、設計梯形圖時一定要了解PLC掃描的工作方式；3.33.3基本指令的編程實例基本指令的編程實例 3.3.1基本控制程序基本控制程序 1、啟動、停止控制程序 2、產(chǎn)生單脈沖和連續(xù)脈沖的程序 產(chǎn)生單脈沖的基本程序。 產(chǎn)生連續(xù)脈沖的基本程序 ；3、時間控制程序 接通延時控制程序；限時控制程序； 斷開延時控制程序；定時器的串級使用； 采用計數(shù)器實現(xiàn)長延時的控制程序 ；3.3.3.3.、基本指令的編程實例、基本指令的編程實例 1、按教材例3-6要求設計PLC程序；分析控制要求； 分配PLC的輸入點和輸出點 ；

34、設計梯形圖；2、例3-7順序控制梯形圖的設計；注意：PLC接線圖的畫法；3、例3-8自動往返控制梯形圖的設計；課后作業(yè)：復習與思考題第第4 4章、章、FX系列系列PLC的基礎實驗的基礎實驗 4.1 SWOPC-FXGP/WIN-C 編程軟件簡介編程軟件簡介4.1.1 SWOPC-FXGP/WIN-C 軟件的基本界面軟件的基本界面 ；打開SWOPC-FXGP/WIN-C 軟件；在SWOPC-FXGP/WIN-C主窗口中，主要分以下幾個部分： 標題欄； 菜單欄； 工具欄： 狀態(tài)欄； 用戶窗口 功能鍵： 功能圖：4.1.2 梯形圖的生成與編輯梯形圖的生成與編輯 打開SWOPC-FXGP/WIN-C

35、軟件，畫一梯形圖，說明以下名詞：光標 梯級 ( 條 ) 梯級總線 ( 母線 ) 功能圖選中元素 1、輸入編程元件 順序輸入； 任意添加輸入 ；使用“工具”菜單中的“觸點”、“線圈”、“功能”和“連線”等命令畫梯形圖使用上圖中浮動的功能圖標框輸入編程元件畫梯形圖；2插入和刪除 插入操作演示。 刪除操作演示；3、注釋操作演示； 4、程序的轉(zhuǎn)換和清除操作演示；5、程序的檢查 操作演示；6、使用“元件名查找”、“元件查找”、“指令查找”和“觸點 / 線圈查找”命令 的操作演示；7、視圖命令的操作演示；4.1.3 PLC 的在線操作的在線操作 1、端口設置操作演示；2、PLC與計算機間程序傳送操作演示；

36、3、PLC 口令的修改與刪除操作演示；4、遙控運行 / 停止操作演示；5、存儲器清除操作演示；6、PLC 診斷 操作演示；4.1.4 PLC 監(jiān)控與測試功能監(jiān)控與測試功能 1、PLC元件監(jiān)控操作演示；2、PLC強制命令操作演示；3、改變設置值操作演示；4.2 FX-20P-E 4.2 FX-20P-E 簡易手持編程器的使用方法簡易手持編程器的使用方法4.2.1 FX-20P-E 型編程器的操作面板 1、FX-20P-E 型編程器的操作面板 ；編程器的功能鍵； 【 RD/WR 】 其它鍵【 OTHER 】 清除鍵【 CLEAR】 幫助鍵【 HELP 】 空格鍵【 SP 】 步序鍵【 STEP 】

37、 光標鍵【】、【】 執(zhí)行鍵【 GO 】指令鍵、元件符號鍵和數(shù)字鍵 ；液晶顯示器 ；R （ Read ）：讀出程序；W （ Write ）：寫入程序；I （ Insert ）D （ Delete ）：刪除光標“ ”所指的指令；M （ Monitor ）：監(jiān)測工作狀態(tài)，T （ Test ）：測試工作狀態(tài)2、FX-20P-E 型簡易手持編程器的操作過程 操作準備操作演示 ； 方式選擇操作演示 ； 編程操作演示 ； 監(jiān)視操作演示 ； 測試操作演示 ；4.2.2、FX-20P-E 型簡易手持編程器工作方式選擇型簡易手持編程器工作方式選擇 1、HPP 工作方式選擇演示 ；在聯(lián)機編程方式下，可供選擇的工作方

38、式共有以下 7 種： OFFLINE MODE （脫機方式） 。 PROGRAM CHECK ：程序檢查。 DATA TRANSFER ：數(shù)據(jù)傳輸。 PARAMETER ：對 PLC 的用戶存儲器容量進行設置。 XYM.NO.CONV. ：修改 X ， Y ， M 的元件號。 BUZZER LEVER ：蜂鳴器的音量調(diào)解。 LATCH CLEAR ：復位有斷電保護功能的編程元件。2、用戶程序存儲器的初始化；4.2.3聯(lián)機編程方式 1、程序讀出 ；2、程序?qū)懭?；3、程序修改 ；4.2.4 聯(lián)機監(jiān)視 / 測試 聯(lián)機監(jiān)視 ；4.2.5 脫機編程方式脫機編程方式 1、進入脫機編程方式 ；2、工作方式

39、在脫機編程方式下，可供選擇的工作方式共有以下 7 種： ONLINE MODE ； PROGRAM CHECK ； HPP FX ； PARAMETER ； XYM.NO.CONV. BUZZER LEVER ； MODULE 。3、程序傳送；4.3 與、或、非基本邏輯處理實驗與、或、非基本邏輯處理實驗 4.3.1實驗目的：熟悉和掌握常用基本指令的使用方法；熟悉SWOPC-FXGP/WIN-C 編程軟件的使用方法；熟悉手持式編程器的使用方法；了解PLC的輸入與輸出回路；4.3.2 準備試驗器材 1、實驗原理與實驗步驟1）、基本指令實驗（LD、LDI、OUT、AND、ANI、OR、ORI、ORB

40、）；運算開始和線圈、定時器實驗； 觸點的串聯(lián)連接試驗；觸點并聯(lián)連接試驗；串聯(lián)電路的并聯(lián)連接試驗；并聯(lián)電路塊的串聯(lián)連接試驗；4.4 置位、復位及脈沖指令實驗置位、復位及脈沖指令實驗4.4.1 實驗目的實驗目的熟悉和掌握SET、RST、PLS、PLF指令的使用方法。熟悉SWOPC-FXGP/WIN-C 編程軟件的使用方法；熟悉手持式編程器的使用方法；熟悉三菱PLC輸入、輸入回路的接線；4.4.2 按表4-2準備試驗器材；4.4.3 實驗步驟：實驗步驟：1、 置位、復位指令實驗一操作演示；2、 置位、復位指令實驗二操作演示；3、脈沖輸出指令試驗操作演示。4.5 進棧、讀棧、出棧指令實驗進棧、讀棧、出

41、棧指令實驗 4.5.1、實驗目的：熟悉和掌握進棧MPS、讀棧MRD、出棧MPP指令的使用方法。熟悉和掌握主控（MC、MCR）指令的使用方法；熟悉SWOPC-FXGP/WIN-C 編程軟件的使用方法；熟悉手持式編程器的使用方法；熟悉三菱PLC輸入、輸入回路的接線；4.5.2 按表4-3準備實驗器材；4.5.3 實驗步驟操作演示：實驗步驟操作演示：1、進棧MPS、讀棧MRD、出棧MPP指令實驗操作演示；2、主控指令實驗操作演示；4.6 定時器、計數(shù)器實驗定時器、計數(shù)器實驗4.6.1 實驗目的實驗目的熟悉和掌握PLC軟元件中的定時器（T）；的使用方法。熟悉和掌握計數(shù)器（C）的使用方法；熟悉SWOPC

42、-FXGP/WIN-C 編程軟件的使用方法；熟悉手持式編程器的使用方法；熟悉和掌握PLC軟元件中的定時器（T）和計數(shù)器（C）參數(shù)的設置；4.6.2 按表4-6準備實驗器材4.6.3 實驗步驟操作演示：1、非積算定時器實驗操作演示。2、積算定時器實驗操作演示；3、計數(shù)器試驗操作演示；本章課后作業(yè)：復習與思考題第第5章章 步進指令及其編程步進指令及其編程5.1 順序控制與狀態(tài)流程圖順序控制與狀態(tài)流程圖5.1.1 順序控制的概念 1、所謂順序控制，就是按照生產(chǎn)工藝所要求的動作規(guī)律，在各個輸入售信號的作用下，根據(jù)內(nèi)部的狀態(tài)和時間順序，使生產(chǎn)過程的各個執(zhí)行機構(gòu)自動地、有秩序地進行操作。 2、順序控制的特

43、點： 每個工步（狀態(tài)）都應分配一個控制元件，確保順序控制正常進行； 每個工步（狀態(tài)）都具有驅(qū)動能力，能使該工步的輸出執(zhí)行機構(gòu)動作； 每個工步（狀態(tài)）在轉(zhuǎn)換條件滿足時，都會轉(zhuǎn)移到一下工步，而舊工步自動復位。5.1.2 狀態(tài)流程圖 順序控制的動作流程圖稱為狀態(tài)流程圖；一個完整的狀態(tài)必須包括： 該狀態(tài)的控制元件； 該狀態(tài)所驅(qū)動的負載，它可以是輸出繼電器X、輔助繼電器M、定時器T和計數(shù)器C等； 向下一個狀態(tài)轉(zhuǎn)移的條件，它可以是單個常開觸點或常閉觸點，也可以是各類繼電器觸點的邏輯組合。 明確的轉(zhuǎn)移方向。5.2 步進指令及使用說明步進指令及使用說明狀態(tài)流程圖包括四部分內(nèi)容，與此相對應的內(nèi)容在梯形圖中的表示

44、方法分別是： 控制元件；梯形圖中畫出狀態(tài)繼電器的步進接點。 狀態(tài)所驅(qū)動的對象；依靠流程圖畫出即可； 轉(zhuǎn)移條件：如果流程圖中只標注X1則表示是以X1的常開觸點動作作為轉(zhuǎn)移條件；如果流程圖中只標注X1，則表以X1的常閉觸點動作作為轉(zhuǎn)移條件；如果帶箭帶的線段上有兩個或兩個以上垂直短線，表示觸點的邏輯組合為轉(zhuǎn)移條件。例如標注了X001和X002，則表示以X001和X002的常開觸點串聯(lián)作為轉(zhuǎn)移條件。 轉(zhuǎn)移方向：用SET指令將下一個狀態(tài)的狀態(tài)繼電器置位，以表示轉(zhuǎn)移方向。 5.2.1 步進指令：1、STL指令STL指令的STL指令稱為“步進接點”指令。功能將步進接點接到左母線操作元件是狀態(tài)繼電器S。2、R

45、ET指令RET指令稱為“步進返回”指令。功能使副母線返回到原來左母線的位置。RET指令沒有操作元件。3、步進指令的使用說明 步進接點與左母線相連時，具有主控和跳轉(zhuǎn)作用。 狀態(tài)繼電器S0S899只有在使用SET指令以后才具有步進控制功能，提供步進接點。同時，狀態(tài)繼電器還可提供普通的常開觸點和常閉觸點。 狀態(tài)繼電器也可以作為普通的輔助繼電器使用，功能與輔助繼電器完全相同，但這時其不提供步進接點。 在狀態(tài)轉(zhuǎn)移過程中，會出現(xiàn)在一個掃描周期的時間內(nèi)兩個狀態(tài)同時動作的可能。 狀態(tài)繼電器使用時可以按編號順序使用，也可以任意選擇使用，但不允許重復使用。 步進接點之后的電路塊中不允許使用主控MC/MCR指令。

46、5.3 步進指令的編程方法步進指令的編程方法 5.3.1 如何應用步進指令編程 采用步進指令編程時，一般需要下面幾個步驟： 根據(jù)PLC的型號分配的其輸入和輸出點，畫出PLC的接線圖，列出輸入和輸出點的分分配表（工程上就輸入/輸出定義表）； 根據(jù)控制要求或加工工藝要求，畫出順序控制的狀態(tài)的流程圖； 根據(jù)狀態(tài)流程圖，畫出相應的梯形圖； 根據(jù)梯形圖，寫出對應的指令語句表（如是用編程軟件編程，可以直接將梯形圖譯成指令語句表演； 用編程器輸入程序（當用PC機可用梯形圖或是指令語句表，當用手編著器時用指令語句表）； 根據(jù)控制要求調(diào)試程序；5.3.2 多流程順序控制及編程方法 多流程順序控制是指具有兩個以上

47、分支的順序動作的控制過程，其狀態(tài)流程圖也具有兩條以上的狀態(tài)轉(zhuǎn)移支路。 常見的多流程順序控制有： 選擇性分支與匯合； 并行性分支與匯合； 跳步與循環(huán)等幾種。 1、選擇性分支與匯合 2、并行分支與匯合 3、跳步與循環(huán) 5.45.4 編編 程程 實實 例例 5.55.5 步進指令實驗步進指令實驗5.5.1 實驗目的熟悉和掌握步進順控指令STL的使用方法；理解和掌握狀態(tài)元件S在步進順控程序中的應用；進一步熟悉各個指令的編程使用方法； 5.5.2 按表5-11準備實驗器5.5.3 按教材實驗要求進行試驗，將試驗結(jié)果填入表5-12；5.5.4 按教材實驗要求進行試驗，將試驗結(jié)果填入表5-13；課后作業(yè)：復

48、習與思考題 第第6章章 功功 能能 指指 令令 6.1 功能指令的基本格式功能指令的基本格式 6.1.1 功能指令的格式功能指令的格式 1、功能指令助記符 ； 2、功能指令的操作元件 ； 操作元件分為以下幾種： （1）源操作元件 ； （2）目標操作元件 ； （3）其他操作元件n或m，用來表示常數(shù)； 3、功能指令對應的指令語句表 ；6.1.2 功能指令的規(guī)則功能指令的規(guī)則 1、指令執(zhí)行形式 ； 2、數(shù)據(jù)的長度；6.2 常用功能指令簡介常用功能指令簡介 6.2.1 程序流控制功能指令 1、條件跳轉(zhuǎn)指令 助記符：CJ指令代碼：FNC00操作元件 ：P0P63 ；程序步 ：CJ為3步；操作元件為1步；

49、作用主要用于跳過順序程序的某一部分，可以大大縮短程序的掃描執(zhí)行時間。使用說明：1）跳轉(zhuǎn)指令使用的標號P0P63共64個，每個標號只能使用一次，否則將會出錯。2）程序中兩條或兩條以上跳轉(zhuǎn)指令可以使用相同的標號。3）條件跳轉(zhuǎn)指令可以成為無條件跳轉(zhuǎn)指令。2、警戒時鐘指令 助記符：WDT指令代碼：FNC07；操作元件 ：D ；程序步 ：1步；作用用于程序監(jiān)視定時器刷新。 使用說明：1）WDT指令的脈沖形式如圖6-14所示，只有在常開觸點X1閉合后第一個掃描周期內(nèi)執(zhí)行WDT指令。如果WDT指令不是脈沖形式，則在X1閉合期間，每個掃描周期都執(zhí)行WDT指令。2）如果希望PLC每次掃描時間超過100ms，可用

50、后述的傳送指令MOV（FNC12）改寫特殊數(shù)據(jù)寄存器D8000的值；3）當CJ指令對應標號的步序低于CJ指令步序號時；3、循環(huán)指令作用在程序運行時，將FOR指令與NEXT指令之間的程序重復執(zhí)行n次，1）循環(huán)開始指令助記符：FOR指令代碼：FNC08；操作元件 ：K、H、KnX、KnM、KnS、T、C、D、V、Z ；程序步 ：3步；2) 循環(huán)結(jié)束指令助記符：NEXT指令代碼：FNC09；操作元件 ：無 ；程序步 ：1步；3)使用說明：（1）FOR指令和NEXT指令必須成對出現(xiàn)，缺一不可，并且NEXT指令不能放在FOR指令之前 ；（2）利用跳轉(zhuǎn)指令，可跳出循環(huán)體；（3）FX系列PLC循環(huán)指令最多允

51、許5級嵌套。 6.2.2 6.2.2 傳送和比較功能指令傳送和比較功能指令 傳送和比較功能指令共10條，它們分別是：CMP比較、ZCP區(qū)間比較、MOV傳送、SMOV BCD碼數(shù)碼移位、CML取反傳送、BMOV成批傳送、FMOV多點傳送、XCH變換傳送、BCDBINBCD變換傳送、BINBCDBIN變換傳送等功能指令。 1、比較指令和區(qū)間比較指令 1）比較指令助記符：CMP指令代碼：FNC10；操作元件 ：S1、S2、S3為K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z；D為Y、M、S；程序步 ：CMP、CMP（P）7步 （D）CMP、（D）CMP（P） 13步 ；功能將源操作元件S

52、1和源操作元件S2的數(shù)據(jù)進行比較，結(jié)果送到目標操作元件D中。2）區(qū)間比較指令；助記符：ZCP指令代碼：FNC11；操作元件 ：S1、S2、S3為K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z；D為Y、M、S；程序步 ：ZCP、ZCP（P）9步；（D）ZCP、（D）ZCP（P）17步 2、傳送指令和取反傳送指令1）傳送指令助記符：MOV指令代碼：FNC12；操作元件 ：S為K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z；D為KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z程序步 ：MOV、MOV（P）5步 ；（D）MOV、（D）MOV（P）9步 ；作用將源操作元件的S中的數(shù)據(jù)傳

53、送到指定的目標操作元件D中。 2） 取反傳送指令助記符：CML指令代碼：FNC14；操作元件 ：S為K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z；D為KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z程序步 ：MOV、MOV（P）5步 ；（D）MOV、（D）CML（P）9步 ；作用將源操作元件S中的數(shù)據(jù)取反后，再送到目標操作元件D中。 3、BCD變換指令和BIN變換指令 1） BCD變換指令助記符：BCD指令代碼：FNC18；操作元件 ：S和D的操作元件為KnX、KnY、KnM、T、C、D、V、Z；程序步 ：BCD、BCD（P）5步 ；（D）BCD、（D）BCD（P）9步；作用將源操作元

54、件S中的二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成BCD碼后，再送到目標操作文件D中。2）BIN變換指令助記符：BIN指令代碼：FNC19；操作元件 ：S和D的操作元件為KnX、KnY、KnM、T、C、D、V、Z；程序步 ：BCD、BCD（P）5步 ；（D）BCD、（D）BCD（P）9步；作用將源操作元件S中的BCD碼數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)據(jù)后，再送到目標操作元件D中。6.2.3 運算功能指令運算功能指令 功能指令中有四則運算和邏輯運算指令共10條，它們分別是ADD（加法）、SUB（減法）、MUL（乘法）、DIV（除法）、INC（加1）、DEC（減1）、WAND（邏輯與）、WOR（邏輯或）、WXOR（異或）、NEG（取補）等

55、功能指令。 1、加法指令和減法指令 1）加法指令助記符：ADD指令代碼：FNC20；操作元件 ：S1和S2的操作元件為K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z ； D的操作元件為：KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z 程序步 ：ADD、ADD（P）7步 ；（D）ADD、（D）ADD（P）13步 作用將指定的源操作元件S1和S2中的二進制數(shù)相加，結(jié)果送到指定的目標操作元件D中去。 2）減法指令助記符：SUB指令代碼：FNC21；操作元件 ：S1和S2的操作元件為K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z ； D的操作元件為：KnY、KnM、KnS、T、C、

56、D、V、Z 程序步 ：SUB、 SUB （P）7步 ；（D） SUB 、（D） SUB （P）13步； 作用將指定的源操作元件S1和S2中的二進制數(shù)相減，結(jié)果送到指定的目標操作元件D中去。 2、乘法指令和除法指令1）乘法指令助記符：MUL指令代碼：FNC22；操作元件 ：S1和S2的操作元件為K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z ；D的操作元件為：KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z 程序步 ： MUL 、 MUL （P）7步 ；（D） MUL 、（D） MUL （P）13步 作用將指定的16位二進制源操作元件S1和S2相乘后,其結(jié)果以32位形式送到指定的目標操作元件D中。 2）除法指令助記符：DIV指令代碼：FNC23；操作元件 ：S1和S2的操作元件為K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z ；D的操作元件為：KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z 程序步 ： DIV 、 DIV （P）7步 ；（D） DIV 、（D） DIV （P）13步 作用將指定的源操作數(shù)S1作為被除數(shù)，S2作為除數(shù)，兩個二進制數(shù)相除后，商送到指定的目