電工簡明教程第三版6

1、 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社第第 6 章可編程控制器章可編程控制器6.1可編程控制器的結(jié)構和工作方式可編程控制器的結(jié)構和工作方式6.2可編程控制器的程序編制可編程控制器的程序編制*6.3可編程控制器控制系統(tǒng)設計方法可編程控制器控制系統(tǒng)設計方法及及應用舉例應用舉例 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社第第 6 章可編程控制器章可編程控制器由于繼電接觸器控制系統(tǒng)機械觸點多、接線復雜、可由于繼電接觸器控制系統(tǒng)機

2、械觸點多、接線復雜、可靠性低、通用性差，因此已不能滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)過程復雜靠性低、通用性差，因此已不能滿足現(xiàn)代化生產(chǎn)過程復雜多變的控制要求。多變的控制要求。可編程控制器可編程控制器( (PLC) )是以中央處理器為核心，綜合是以中央處理器為核心，綜合了計算機和自動控制等先進技術發(fā)展起來的一種工業(yè)控了計算機和自動控制等先進技術發(fā)展起來的一種工業(yè)控制器。專門用于工業(yè)現(xiàn)場的自動控制裝置。制器。專門用于工業(yè)現(xiàn)場的自動控制裝置。PLC 具有可靠性高、功能完善、組合靈活、編程簡具有可靠性高、功能完善、組合靈活、編程簡單以及功耗低、體積小、重量輕等優(yōu)點。但它存儲容量小，單以及功耗低、體積小、重量輕等優(yōu)點。但它

3、存儲容量小，價格高。價格高。本章只為初學者提供本章只為初學者提供 PLC 基礎知識，重點是基本工基礎知識，重點是基本工作原理以及簡單程序編制方法。作原理以及簡單程序編制方法。 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社6.1可編程控制器的結(jié)構和工作方式可編程控制器的結(jié)構和工作方式6.1.1可編程控制器的結(jié)構及各部分的作用可編程控制器的結(jié)構及各部分的作用PLC 一般由主機、輸入一般由主機、輸入/輸出接口、電源、編程器、輸出接口、電源、編程器、擴展接口和外部設備接口等幾個主要部分構成。擴展接口和外部設備接口等幾個主要部分構成。PLC 可看作一個系統(tǒng)，外部的

4、各種開關信號或模擬可看作一個系統(tǒng)，外部的各種開關信號或模擬信號均為輸入量，它們經(jīng)輸入接口寄存到信號均為輸入量，它們經(jīng)輸入接口寄存到 PLC 內(nèi)部的數(shù)內(nèi)部的數(shù)據(jù)存儲器中，而后按用戶程序要求進行邏輯運算和數(shù)據(jù)據(jù)存儲器中，而后按用戶程序要求進行邏輯運算和數(shù)據(jù)處理，最后以輸出變量的形式送到輸出接口，從而控制處理，最后以輸出變量的形式送到輸出接口，從而控制輸出設備。輸出設備。 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社 PLC 硬件系統(tǒng)結(jié)構圖硬件系統(tǒng)結(jié)構圖電電 源源I/O擴擴展展接接口口I/O擴擴展展單單元元CPU存儲器存儲器用戶用戶程序程序系統(tǒng)系統(tǒng)程序程序輸入

5、設備輸入設備輸出設備輸出設備輸輸出出接接口口外外部部設設備備接接口口輸輸入入接接口口編程器編程器打印機打印機磁帶機磁帶機計計算機算機掃描儀掃描儀電磁電磁閥閥電磁電磁線圈線圈指示燈指示燈按鈕按鈕行程行程開關開關觸點觸點主機主機PLC數(shù)數(shù)據(jù)據(jù) 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社(1) 主機主機主機部分包括主機部分包括中央處理器中央處理器( (CPU) )、系統(tǒng)程序存儲器和用、系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序及數(shù)據(jù)存儲器戶程序及數(shù)據(jù)存儲器。CPU 是是 PLC 的核心，主要用來運行用戶程序，監(jiān)控輸?shù)暮诵模饕脕磉\行用戶程序，監(jiān)控輸入入/輸出接口狀態(tài)。輸出接

6、口狀態(tài)。PLC 內(nèi)部存儲器內(nèi)部存儲器系統(tǒng)程序存儲器系統(tǒng)程序存儲器用戶程序及數(shù)據(jù)存儲器用戶程序及數(shù)據(jù)存儲器系統(tǒng)程序存儲器，主要存放系統(tǒng)管理和監(jiān)控程序及對用系統(tǒng)程序存儲器，主要存放系統(tǒng)管理和監(jiān)控程序及對用戶程序作編譯處理的程序。用戶不得更改。戶程序作編譯處理的程序。用戶不得更改。用戶程序及數(shù)據(jù)存儲器，主要存放用戶編制的應用程序用戶程序及數(shù)據(jù)存儲器，主要存放用戶編制的應用程序輸入輸出變量及各種暫存數(shù)據(jù)和中間結(jié)果。輸入輸出變量及各種暫存數(shù)據(jù)和中間結(jié)果。 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社(2) 輸入輸入/輸出輸出( (I/O) )接口接口(4) 編程器

7、編程器(5) 輸入輸入/輸出擴展接口輸出擴展接口(6) 外部設備接口外部設備接口( (I/O) )接口是接口是 PLC 與輸入與輸入/輸出設備連接的部件。一般輸出設備連接的部件。一般采用光電耦合電路，以減少電磁干擾。采用光電耦合電路，以減少電磁干擾。(3) 電源電源PLC 電源是指為電源是指為 CPU、存儲器、存儲器、I/O 接口等內(nèi)部電子接口等內(nèi)部電子電路所配置的開關穩(wěn)壓電源。電路所配置的開關穩(wěn)壓電源。編程器是編程器是 PLC 重要的外部設備，用于手持編程。重要的外部設備，用于手持編程。輸入輸入/輸出擴展接口用于將擴充外部輸入輸出擴展接口用于將擴充外部輸入/輸出端子數(shù)的輸出端子數(shù)的擴展單元與

8、主機連接在一起。擴展單元與主機連接在一起。外部設備接口將外部設備與主機相連，以完成相應操作。外部設備接口將外部設備與主機相連，以完成相應操作。 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社6.1.2可編程控制器的工作方式可編程控制器的工作方式掃描周期的長短視用戶程序的指令條數(shù)及執(zhí)行一條指掃描周期的長短視用戶程序的指令條數(shù)及執(zhí)行一條指令所需時間而定，一般不超過令所需時間而定，一般不超過 100 ms。 PLC 采用采用“順序掃描、不斷循環(huán)順序掃描、不斷循環(huán)”的方式進行工作。的方式進行工作。其工作過程分為其工作過程分為輸入取樣輸入取樣、程序執(zhí)行程序執(zhí)行和和輸

9、出刷新輸出刷新 三個階段，三個階段，并進行周期循環(huán)。示意圖如下：并進行周期循環(huán)。示意圖如下：輸輸入入狀狀態(tài)態(tài)寄寄存存器器輸輸出出接接口口輸輸出出狀狀態(tài)態(tài)寄寄存存器器輸輸入入接接口口程序程序執(zhí)行執(zhí)行程序執(zhí)行程序執(zhí)行輸入取樣輸入取樣 輸出刷新輸出刷新一個掃描周期一個掃描周期讀讀讀讀寫寫輸輸 入入 端端 子子輸輸 出出 端端 子子 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社6.1.3可編程控制器的主要技術指標可編程控制器的主要技術指標指指 PLC 的外部輸入和輸出端子數(shù)。通常小型機有幾十的外部輸入和輸出端子數(shù)。通常小型機有幾十點，中型機有幾百個點，而大型機超

10、過千點。點，中型機有幾百個點，而大型機超過千點。 (1) I/O點數(shù)點數(shù)(2) 用戶程序存儲容量用戶程序存儲容量在在 PLC 中，程序指令中，程序指令按按“步步”存儲，一存儲，一 “ “步步”占用占用一個地址單元，一條指令有的往往不止一一個地址單元，一條指令有的往往不止一“步步”。一個地。一個地址單元一般占兩個字節(jié)。址單元一般占兩個字節(jié)。(3) 掃描速度掃描速度指掃描指掃描 1000 步用戶程序所需的時間，以步用戶程序所需的時間，以 ms /千步為單千步為單位。有時也用掃描一步指令的時間計，如位。有時也用掃描一步指令的時間計，如 s/步。步。(4) 指令系統(tǒng)條數(shù)指令系統(tǒng)條數(shù)PLC 具有基本指令

11、和高級指令，指令的種類和數(shù)量越具有基本指令和高級指令，指令的種類和數(shù)量越多，其軟件功能越強。多，其軟件功能越強。 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社(5) 編程元件的種類和數(shù)量編程元件的種類和數(shù)量編程元件是指輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器、編程元件是指輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器、定時器、計數(shù)器、通用定時器、計數(shù)器、通用“字字”寄存器、數(shù)據(jù)寄存器及特殊寄存器、數(shù)據(jù)寄存器及特殊功能繼電器等，其種類和數(shù)量的多少是衡量功能繼電器等，其種類和數(shù)量的多少是衡量 PLC 硬件功能硬件功能強弱的一個指標。強弱的一個指標。 PLC 內(nèi)部內(nèi)部“繼電器繼

12、電器”是存儲器的存儲單元。當寫入該是存儲器的存儲單元。當寫入該單元邏輯狀態(tài)為單元邏輯狀態(tài)為 1 1 時，則表示相應時，則表示相應“繼電器繼電器”的線圈接通，的線圈接通，其動合觸點閉合，動斷觸點斷開。所以其動合觸點閉合，動斷觸點斷開。所以 PLC 內(nèi)部這些內(nèi)部這些 “繼電器繼電器”稱為稱為 “軟軟”繼電器。繼電器。6.1.3可編程控制器的主要技術指標可編程控制器的主要技術指標 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社FP1-C24可編程控制器編程元件的編號范圍與功能說明可編程控制器編程元件的編號范圍與功能說明元件名稱元件名稱代表字母代表字母編號范圍編號

13、范圍功能說明功能說明輸入繼電器輸入繼電器輸出繼電器輸出繼電器輔助繼電器輔助繼電器 通用通用“字字”寄存器寄存器計數(shù)器計數(shù)器定時器定時器XYRTCWRX0 XF 共共 16 點點接收外部輸入的信號接收外部輸入的信號輸出程序執(zhí)行結(jié)果輸出程序執(zhí)行結(jié)果給外部輸出設備給外部輸出設備在程序內(nèi)部使用，在程序內(nèi)部使用，不能提供外部輸出不能提供外部輸出延時定時繼電器，其延時定時繼電器，其觸點在程序內(nèi)部使用觸點在程序內(nèi)部使用減法計數(shù)繼電器，其減法計數(shù)繼電器，其觸點在程序內(nèi)部使用觸點在程序內(nèi)部使用每個每個 WR 由相應的由相應的 16個輔助個輔助繼電器繼電器 R 構成構成Y0 Y7 共共 8 點點R0 R62F 共

14、共 1008 點點T0 T99 共共 100 點點 C100 C143 共共 44 點點WR0 WR62 共共 63 個個 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社6.1.4可編程控制器的主要功能和特點可編程控制器的主要功能和特點(1) 主要功能主要功能開關邏輯控制開關邏輯控制用用PLCPLC取代傳統(tǒng)的繼電接觸器進行邏輯控制。取代傳統(tǒng)的繼電接觸器進行邏輯控制。步進控制步進控制數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理定時定時/ /計數(shù)控制計數(shù)控制 用用PLCPLC的定時的定時/ /計數(shù)指令來實現(xiàn)定時和計數(shù)控制。計數(shù)指令來實現(xiàn)定時和計數(shù)控制。 用步進指令實現(xiàn)一道工序完成后，再進

15、行下一道工序用步進指令實現(xiàn)一道工序完成后，再進行下一道工序操作的控制。操作的控制。 能進行數(shù)據(jù)傳輸、比較、移位數(shù)字能進行數(shù)據(jù)傳輸、比較、移位數(shù)字/ /轉(zhuǎn)換、算術運算轉(zhuǎn)換、算術運算和邏輯運算等操作。和邏輯運算等操作。 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社過程控制過程控制運動控制運動控制通信聯(lián)網(wǎng)通信聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控監(jiān)控數(shù)字量與模擬量的轉(zhuǎn)換數(shù)字量與模擬量的轉(zhuǎn)換 可實現(xiàn)對溫度、壓力、速度、流量等非電量參數(shù)進可實現(xiàn)對溫度、壓力、速度、流量等非電量參數(shù)進行自動調(diào)節(jié)行自動調(diào)節(jié) 通過高速計數(shù)模塊和位置控制模塊進行單軸或多軸通過高速計數(shù)模塊和位置控制模塊進行單軸或多軸控制

16、。如用于數(shù)控機床、機器人等控制?？刂?。如用于數(shù)控機床、機器人等控制。 通過通過PLCPLC之間的聯(lián)網(wǎng)及與計算機的聯(lián)接，實現(xiàn)遠程之間的聯(lián)網(wǎng)及與計算機的聯(lián)接，實現(xiàn)遠程控制或數(shù)據(jù)交換?？刂苹驍?shù)據(jù)交換。 能監(jiān)視系統(tǒng)各部分的運行情況能監(jiān)視系統(tǒng)各部分的運行情況, ,并能在線修改控制并能在線修改控制程序和設定值。程序和設定值。能進行能進行A/DA/D和和D/AD/A轉(zhuǎn)換，以適應對模擬量的控制。轉(zhuǎn)換，以適應對模擬量的控制。 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社(2) 主要特點主要特點可靠性高，抗干擾能力強?？煽啃愿?，抗干擾能力強。 由于采用大規(guī)模集成電路和計算機

17、技術，對電源進行屏由于采用大規(guī)模集成電路和計算機技術，對電源進行屏蔽，對蔽，對I/OI/O接口采取光電耦合；在軟件方面定期進行系統(tǒng)接口采取光電耦合；在軟件方面定期進行系統(tǒng)狀態(tài)及故障檢測。而這些都是繼電接觸器控制系統(tǒng)不具狀態(tài)及故障檢測。而這些都是繼電接觸器控制系統(tǒng)不具備的。備的。編程簡單，使用方便。編程簡單，使用方便。通用性好，具有在線修改能力。通用性好，具有在線修改能力。 PLCPLC硬件采用模塊化結(jié)構，可以靈活地組態(tài)以適應不同硬件采用模塊化結(jié)構，可以靈活地組態(tài)以適應不同的控制對象，控制規(guī)模和控制功能的要求。且可通過修的控制對象，控制規(guī)模和控制功能的要求。且可通過修改軟件，來實現(xiàn)在線修改的能力

18、，因此其功能易于擴展改軟件，來實現(xiàn)在線修改的能力，因此其功能易于擴展，具有廣泛的工業(yè)通用性。，具有廣泛的工業(yè)通用性。 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社目前目前PLCPLC產(chǎn)品朝著系列化、標準化方向發(fā)展，只需根據(jù)產(chǎn)品朝著系列化、標準化方向發(fā)展，只需根據(jù)控制系統(tǒng)的要求，選用相應的模塊進行組合設計，同時控制系統(tǒng)的要求，選用相應的模塊進行組合設計，同時用軟件編程代替了繼電控制的硬連線，大大減輕了接線用軟件編程代替了繼電控制的硬連線，大大減輕了接線工作，同時工作，同時PLCPLC還具有故障檢測和顯示功能，使故障處理還具有故障檢測和顯示功能，使故障處理時

19、間縮短。時間縮短。 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社6.2可編程控制器的程序編制可編程控制器的程序編制6.2.1可編程控制器的編程語言可編程控制器的編程語言PLC 的程序有的程序有系統(tǒng)程序系統(tǒng)程序和和用戶程序用戶程序兩種。兩種。系統(tǒng)程序用戶不能修改。系統(tǒng)程序用戶不能修改。用戶程序是用戶根據(jù)控制要求，利用用戶程序是用戶根據(jù)控制要求，利用 PLC 廠家提供的廠家提供的程序編制語言和指令編寫的應用程序。程序編制語言和指令編寫的應用程序。PLC 的編程語言以梯形圖語言和指令語句表語言最為的編程語言以梯形圖語言和指令語句表語言最為常用，并且兩者之間一一

20、對應，可以相互轉(zhuǎn)換。常用，并且兩者之間一一對應，可以相互轉(zhuǎn)換。(1) 梯形圖梯形圖梯形圖是一種從繼電接觸器控制電路圖演變而來的圖梯形圖是一種從繼電接觸器控制電路圖演變而來的圖形語言。它是借助于繼電器的動合觸點、動斷觸點、線圈形語言。它是借助于繼電器的動合觸點、動斷觸點、線圈以及串聯(lián)與并聯(lián)等術語和符號，根據(jù)控制要求連接而成的以及串聯(lián)與并聯(lián)等術語和符號，根據(jù)控制要求連接而成的表示表示 PLC 輸入和輸出之間邏輯關系的圖形。輸入和輸出之間邏輯關系的圖形。 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社(1) 梯形圖梯形圖梯形圖中用梯形圖中用表示表示 PLC 編程

21、編程元件的元件的動合觸點動合觸點動斷觸點動斷觸點線圈線圈編程元件的種類用圖形符號及字母或數(shù)字加以區(qū)別。編程元件的種類用圖形符號及字母或數(shù)字加以區(qū)別。KM12SB1SB2KM( (ED) )X2X1Y1Y1連連接接線線路路梯梯形形圖圖PLC 輸入輸入繼電器繼電器動斷觸點動斷觸點動合觸點動合觸點輸出繼電器線圈輸出繼電器線圈動合觸點動合觸點 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社6.2.1可編程控制器的編程語言可編程控制器的編程語言幾點說明幾點說明 (1) 梯形圖中的繼電器不是梯形圖中的繼電器不是“硬硬”繼電器，是繼電器，是 PLC 存儲器存儲器的一個存

22、儲單元。當寫入該單元的邏輯狀態(tài)為的一個存儲單元。當寫入該單元的邏輯狀態(tài)為 1 時，則表示相時，則表示相應繼電器的線圈接通，其動合觸點閉合，動斷觸點斷開。應繼電器的線圈接通，其動合觸點閉合，動斷觸點斷開。 (2) 梯形圖按從左到右、自上而下的順序排列。每一邏輯梯形圖按從左到右、自上而下的順序排列。每一邏輯行行(或稱梯級或稱梯級)起始于左母線，然后是觸點的串、并聯(lián)接，最后起始于左母線，然后是觸點的串、并聯(lián)接，最后是線圈與右母線相連。是線圈與右母線相連。 (3) 梯形圖中每個梯級流過的不是物理電流，而是梯形圖中每個梯級流過的不是物理電流，而是“概念概念電流電流” ，從左流向右，其兩端沒有電源。這個，

23、從左流向右，其兩端沒有電源。這個“概念電流概念電流”只只是用來形象地描述用戶程序執(zhí)行中滿足線圈接通的條件。是用來形象地描述用戶程序執(zhí)行中滿足線圈接通的條件。 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社(4) 輸入繼電器用于接收外部輸入信號，而不能由輸入繼電器用于接收外部輸入信號，而不能由PLC 內(nèi)部其他繼電器的觸點來驅(qū)動。因此，梯形圖中只出現(xiàn)輸內(nèi)部其他繼電器的觸點來驅(qū)動。因此，梯形圖中只出現(xiàn)輸入繼電器的觸點，而不出現(xiàn)其線圈。輸出繼電器輸出程序入繼電器的觸點，而不出現(xiàn)其線圈。輸出繼電器輸出程序執(zhí)行結(jié)果給外部輸出設備。當梯形圖中的輸出繼電器線圈執(zhí)行結(jié)果給外

24、部輸出設備。當梯形圖中的輸出繼電器線圈接通時，就有信號輸出，但不是直接驅(qū)動輸出設備，而要接通時，就有信號輸出，但不是直接驅(qū)動輸出設備，而要通過輸出接口的通過輸出接口的“硬硬”繼電器、晶體管或晶閘管才能實現(xiàn)。繼電器、晶體管或晶閘管才能實現(xiàn)。 輸出繼電器的觸點也可供內(nèi)部編程使用。輸出繼電器的觸點也可供內(nèi)部編程使用。指令語句表指令語句表指令語句表是一種用指令助記符指令語句表是一種用指令助記符來編制來編制 PLC 程序的程序的語言，它類似于計算機的匯編語言，但比匯編語言容易語言，它類似于計算機的匯編語言，但比匯編語言容易理解。若干條指令組成的程序就是指令語句表。理解。若干條指令組成的程序就是指令語句表

25、。 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社 籠型籠型電動機電動機直接直接起動起動控制控制的指令語句表的指令語句表ST起始指令起始指令( (取取指令指令) )：從左母線：從左母線( (即輸入公共線即輸入公共線) )開始取用動合觸開始取用動合觸點作為該邏輯行運算的開始，圖中取用點作為該邏輯行運算的開始，圖中取用 X2。梯形圖梯形圖左左母母線線 AN/ /觸點串聯(lián)反指令觸點串聯(lián)反指令( (也稱也稱與非與非指令指令) )：用于單個動斷觸點的串聯(lián)，：用于單個動斷觸點的串聯(lián)，圖中串聯(lián)圖中串聯(lián) X1。OR觸點并聯(lián)指令觸點并聯(lián)指令( (也稱也稱或或指令指令) )：

26、用于單個動合觸點的并聯(lián)，圖中：用于單個動合觸點的并聯(lián)，圖中并聯(lián)并聯(lián) Y1。 ED程序結(jié)束指令程序結(jié)束指令。 OT輸出指令輸出指令：用于將運算結(jié)果驅(qū)動指定線圈，圖中驅(qū)動輸出繼電：用于將運算結(jié)果驅(qū)動指定線圈，圖中驅(qū)動輸出繼電器線圈器線圈 Y1。( (ED) )X2X1Y1Y10 ST X21 OR Y12 AN/ X14 OT Y15 ED指令指令地址地址 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社(1) 編程原則編程原則 PLC 編程元件觸點在編制程序時使用次數(shù)是無限編程元件觸點在編制程序時使用次數(shù)是無限的。的。梯形圖的每一邏輯行梯形圖的每一邏輯行( (

27、梯級梯級) )皆始于左母線，終止于右母線。各皆始于左母線，終止于右母線。各種元件的線圈接于右母線。種元件的線圈接于右母線。不正確接線不正確接線正確接線正確接線編制梯形圖時，應盡量做到編制梯形圖時，應盡量做到“上重下輕、左重右輕上重下輕、左重右輕”以符合以符合“從左到右、自上而下從左到右、自上而下”的執(zhí)行程序的順序，并易于編寫指令的執(zhí)行程序的順序，并易于編寫指令語句。語句。不不合合理理合合理理6.2.2可編程控制器的編程原則和方法可編程控制器的編程原則和方法 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社(1) 編程原則編程原則在梯形圖中應避免觸點畫在垂直線

28、上，因它無法用指令語句在梯形圖中應避免觸點畫在垂直線上，因它無法用指令語句編程。編程。X3Y2X5X4X1Y1X2X4X2Y1X3X1X5X1Y2X3X2無法編程無法編程應避免同一繼電器線圈在程序中重復輸出，否則引起誤操作。應避免同一繼電器線圈在程序中重復輸出，否則引起誤操作。 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社電動機直接起動電動機直接起動繼電接觸控制線路繼電接觸控制線路X2X1Y1Y1 外部輸入設備動斷觸點的處理。外部輸入設備動斷觸點的處理。KMSB1SB2KMFRSB1SB2EX2X1Y1COMPLCCOMKMFRSB1 仍接成仍接成動斷動

29、斷，接在，接在 PLC 輸入繼電器的輸入繼電器的 X1 端子上，則在編端子上，則在編制梯形圖時，用的是制梯形圖時，用的是動合動合觸點觸點 X1。 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社KMSB1SB2KMFRSB1SB2E EX2X1Y1COMPLCCOMKMFR電動機直接起動電動機直接起動繼電接觸控制線路繼電接觸控制線路X2X1Y1Y1PLC 控制控制 ( (b) )SB1 接成接成動合動合形式，則在梯形圖中，用的形式，則在梯形圖中，用的是是動斷動斷觸點觸點 X1。未。未施加按動施加按動 SB1 的停止動作時，因的停止動作時，因 SB1 斷開，這

30、時對應的輸入繼電斷開，這時對應的輸入繼電器斷開器斷開 ，其動斷觸點，其動斷觸點 X1 仍然閉合。按下仍然閉合。按下 SB1，接通輸入繼電器，接通輸入繼電器，動斷觸點動斷觸點 X1 才斷開。才斷開。 外部輸入設備動斷觸點的處理。外部輸入設備動斷觸點的處理。 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社SB1SB2E EX2X1Y1COMPLCCOMKMFRPLC 控制控制通常由通常由 PLC內(nèi)部電源提供內(nèi)部電源提供外接外接兩邊各自兩邊各自的公共端子的公共端子FR 的觸點只的觸點只能接成動斷的，并能接成動斷的，并且不作為且不作為 PLC 的的輸入信號輸入信號

31、，而將其，而將其直接通斷接觸器線直接通斷接觸器線圈。圈。為了使梯形圖和繼電接觸器控制電路一一對應，為了使梯形圖和繼電接觸器控制電路一一對應，PLC 輸入輸入設備設備的觸點應盡可能接成動合形式。的觸點應盡可能接成動合形式。 外部輸入設備動斷觸點的處理。外部輸入設備動斷觸點的處理。 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社籠型電動機正反轉(zhuǎn)的控制線路籠型電動機正反轉(zhuǎn)的控制線路KMFFRFUSB1SBFKMFKMFFRQSM3 KMRKMRSBRKMRKMFKMR(2) 編程方法編程方法以此電路為例，以此電路為例，介紹介紹 PLC 控制控制的編程方法。的編程

32、方法。 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社(2) 編程編程方法方法確定確定 I/O 點數(shù)點數(shù)及其分配及其分配 輸輸 入入 輸輸 出出 SB1 X0 SBF X1 SBR X2 KMF Y1KMR Y2共需共需 5 個個 I/O 點，即點，即電動機正反轉(zhuǎn)電動機正反轉(zhuǎn)控制外部接線圖控制外部接線圖SBFSBRE EX2X1Y2COMPLCCOMKMRFRY1KMFKMFKMRSB1X0 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社(2) 編程方法編程方法編制梯形圖和指令語句編制梯形圖和指令語句梯形圖梯形圖指令語

33、句指令語句X1X0Y1Y1Y2X2X0Y2Y2Y1( (ED) )指令指令地址地址0 ST X11 OR Y12 AN/ X03 AN/ Y24 OT Y15 ST X26 OR Y27 AN/ X08 AN/ Y19 OT Y210 ED 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社6.2.3可編程控制器的指令系統(tǒng)可編程控制器的指令系統(tǒng)(1) 起始起始指令指令 ST，ST/ 與輸出指令與輸出指令 OT指令使用說明：指令使用說明：ST/ /起始反指令：從左母線開始取用動斷觸點作為該起始反指令：從左母線開始取用動斷觸點作為該邏輯行運算開始。邏輯行運算開始。

34、指令指令地址地址0 ST X01 OT Y02 ST/ X13 OT R0ST，ST/ 指令可使用的編程元件為指令可使用的編程元件為 X，Y，R，T，C；OT 指令可使用的編程元件為指令可使用的編程元件為 Y，R。ST，ST/ 指令指令也可也可與與 ANS 或或 ORS 塊操作塊操作指令配合用于分指令配合用于分支回路的起始處。支回路的起始處。X0Y0X1R0 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社OT 指令不能直接用于左母線，可以使用若干次，這相當于指令不能直接用于左母線，可以使用若干次，這相當于線圈的并聯(lián)。線圈的并聯(lián)。X0Y0Y1Y2當當 X0

35、閉合時，則閉合時，則 Y0，Y1，Y2 均接通。均接通。(2) 觸點串聯(lián)指令觸點串聯(lián)指令 AN，AN/ 與觸點并聯(lián)指令與觸點并聯(lián)指令 OR，OR/AN，AN/ 指令分別用于指令分別用于單個動合和動斷觸點的單個動合和動斷觸點的串聯(lián)串聯(lián)。OR，OR/ 指令分別用于單個動合和動斷觸點的指令分別用于單個動合和動斷觸點的并聯(lián)并聯(lián)。指令使用說明：指令使用說明：指令指令地址地址0 ST X01 OT Y02 ST/ X13 OT R0 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社指令指令地址地址0 ST X01 AN X12 OT Y03 ST X24 AN/ X35

36、 OT Y16 ST X47 OR X58 OT Y29 ST X6 10 OR/ X711 OT Y3(2) 觸點串聯(lián)指令觸點串聯(lián)指令 AN，AN/ 與觸點并聯(lián)指令與觸點并聯(lián)指令 OR，OR/X1Y0Y1X2X0Y2Y3X3X4X5X6X7AN，AN/，OR，OR/ 指令的使用元指令的使用元件為件為X，Y，R，T，C。AN，AN/，指令可，指令可多次連續(xù)串聯(lián)使用。多次連續(xù)串聯(lián)使用。 OR，OR/ 指令可多指令可多次連續(xù)并聯(lián)使用次連續(xù)并聯(lián)使用。串聯(lián)或并聯(lián)次數(shù)沒串聯(lián)或并聯(lián)次數(shù)沒有限制。有限制。指令使用說明指令使用說明 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像

37、出版社0 ST X01 OT Y02 / 3 OT Y1(3) 反指令反指令/ /指令指令地址地址X0Y0Y1當當 X0 閉合時，閉合時，Y0 接通，接通，Y1 斷開；反之，則相反。斷開；反之，則相反。(4) 塊串聯(lián)塊串聯(lián)指令指令 ANS 與塊并聯(lián)指令與塊并聯(lián)指令 ORSANS( (塊與塊與) )和和 ORS( (塊或塊或) )分別用于指令塊的串聯(lián)和并聯(lián)分別用于指令塊的串聯(lián)和并聯(lián)連接連接， ANS 用于將兩組并聯(lián)的用于將兩組并聯(lián)的觸點觸點( (指令指令塊塊1和和指令指令塊塊2) )串聯(lián)；串聯(lián)；ORS 用于用于將兩組串聯(lián)的將兩組串聯(lián)的觸點觸點( (指令指令塊塊 1 和和指令指令塊塊 2) )并聯(lián)

38、。并聯(lián)。 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社(4) 塊串聯(lián)指令塊串聯(lián)指令 ANS 與塊并聯(lián)指令與塊并聯(lián)指令 ORSX3X1X0Y0X2指令塊指令塊 1指令塊指令塊 2X0Y0X1X2X3指令指令塊塊 1指令指令塊塊 20 ST X01 OR X22 ST X13 OR/ X34 ANS 5 OT Y0指令指令地址地址0 ST X01 AN X12 ST X23 AN/ X34 ORS 5 OT Y0指令指令地址地址 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社(4) 塊串聯(lián)指令塊串聯(lián)指令 ANS 與塊并聯(lián)

39、指令與塊并聯(lián)指令 ORS0 ST X01 OR X22 ST X13 OR/ X34 ANS 5 OT Y0指令指令地址地址0 ST X01 AN X12 ST X23 AN/ X34 ORS 5 OT Y0指令指令地址地址指令使用說明：指令使用說明：每一指令塊均以每一指令塊均以 ST( (或或ST/)/)開始。開始。當兩個以上指令塊串聯(lián)或并聯(lián)時，可將前面塊并當兩個以上指令塊串聯(lián)或并聯(lián)時，可將前面塊并聯(lián)或串聯(lián)的結(jié)果作為新的聯(lián)或串聯(lián)的結(jié)果作為新的“塊塊”參與運算。參與運算。指令塊中各支路的元件個數(shù)沒有限制。指令塊中各支路的元件個數(shù)沒有限制。ANS 和和 ORS 指令不指令不帶使用元件。帶使用元件

40、。 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社0 ST X01 OR X12 ST X23 AN X34 ST X4 5 AN/ X56 ORS 7 OR X68 ANS 9 OR/ X710 OT Y0 指令指令地址地址 例例 11寫出圖中所示梯形圖的指令語句表。寫出圖中所示梯形圖的指令語句表。X5X2X0Y0X1X3X4X6X7 解解 指令語句表如右圖所示。指令語句表如右圖所示。 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社(5) 定時器指令定時器指令 TMTMR：定時單位為定時單位為 0.01 s 的定時器

41、；的定時器；TMX：定時單位為定時單位為 0.1 s 的定時器；的定時器；TMY：定時單位為定時單位為 1 s 的定時器。的定時器。TM 指令用法指令用法當定時觸發(fā)信號發(fā)出后，觸點當定時觸發(fā)信號發(fā)出后，觸點 X0 閉合，定時開始，閉合，定時開始，5 s 后定時時后定時時間到，定時器觸點間到，定時器觸點 T2 閉合，線圈閉合，線圈 Y0 也就接通。如果也就接通。如果 X0 閉合時間不閉合時間不到到 5 s，則無輸出。，則無輸出。X0Y0T2TMX 502X0Y05 s2 sTMR 和和 TMX 指令各指令各占三個地址號，占三個地址號，TMY指令占四個地址號。指令占四個地址號。定時器編號定時器編號

42、定時器設置值定時器設置值定時時間定時時間50 0.1 s = 5 s 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社0 ST X01 TMX 2 K 504 ST T25 OT Y0 指令指令地址地址(5) 定時器指令定時器指令TMX0Y0T2TMX 502指令使用說明指令使用說明定時設置值為定時設置值為 K0 K32767 范圍內(nèi)任意一個十進制常數(shù)。范圍內(nèi)任意一個十進制常數(shù)。定時器為減定時器為減 1 計數(shù)，每來一個時鐘脈沖計數(shù)，每來一個時鐘脈沖 CP，定時設置值，定時設置值減減 1，至減為，至減為 0 時，定時器動作，其動合觸點閉合，動斷時，定時器動作，

43、其動合觸點閉合，動斷觸點斷開。觸點斷開。( (定時器的時鐘脈沖定時器的時鐘脈沖 CP 由由 PLC 內(nèi)部產(chǎn)生內(nèi)部產(chǎn)生) )如果在定時器工作期間，如果在定時器工作期間，X0 斷開，則運行中斷，定時器斷開，則運行中斷，定時器復位，回到原始值，復位，回到原始值，同時其動合、動斷觸點恢復常態(tài)。同時其動合、動斷觸點恢復常態(tài)。程序中每個定時器只能使用一次，但其觸點可多次使用，程序中每個定時器只能使用一次，但其觸點可多次使用，沒有限制。沒有限制。 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社0 ST X01 TMX 1 K 304 ST Y05 AN/ X06 TMX

44、 2 K 40 9 ST T110 OR Y0 11 AN/ T212 OT Y0 13 ED 指令指令地址地址 例例 2 試編制延試編制延時時 3 s 接通、延時接通、延時 4 s 斷開斷開的電路的梯形的電路的梯形圖和指令語句表。圖和指令語句表。 解解 利用兩個利用兩個TMX 指令的定時器指令的定時器 T1 和和 T2，其定時設置，其定時設置值值 K 分別為分別為 30 和和 40，即延時分別為，即延時分別為 3 s 和和 4 s。梯梯形形圖圖動作動作時序時序圖圖指令語句表指令語句表X0X0Y0Y0T2TMX 301 Y0TMX 402 T1( (ED) )X0Y03s4s 高高 等等 教教

45、 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社0 ST X01 ST X12 CT 100 K 45 ST C1006 OT Y0 指令指令地址地址X1Y0(6) 計數(shù)器指令計數(shù)器指令 CTX0CT 指令的用法指令的用法當計數(shù)到當計數(shù)到 4 時，計數(shù)器時，計數(shù)器動合觸點動合觸點 C100 閉合，線圈閉合，線圈 Y0 接通。接通。計數(shù)計數(shù)設置值設置值計數(shù)脈沖輸入端計數(shù)脈沖輸入端復位脈沖端輸入端復位脈沖端輸入端CT 指令占三個地址號指令占三個地址號C100X0Y0CT 4100 X1CR計數(shù)器計數(shù)器編號編號 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教

46、育電子音像出版社(6) 計數(shù)器指令計數(shù)器指令 CTCT 指令使用說明指令使用說明計數(shù)設置值為計數(shù)設置值為 K0 K32767范圍內(nèi)任意一個十進制常數(shù)。范圍內(nèi)任意一個十進制常數(shù)。計數(shù)器計數(shù)器為減為減 1 計數(shù)，每來一個計數(shù)脈沖上升沿，計數(shù)設置值計數(shù)，每來一個計數(shù)脈沖上升沿，計數(shù)設置值減減 1，至減為，至減為 0 時，計數(shù)器動作，其動合觸點閉合，動斷觸點時，計數(shù)器動作，其動合觸點閉合，動斷觸點斷開。斷開。如果在計數(shù)器工作期間，復位如果在計數(shù)器工作期間，復位端端 R 輸入復位信號，使計數(shù)器輸入復位信號，使計數(shù)器復位，則運行中斷，回到原始之值，同時其動合、動斷觸點恢復位，則運行中斷，回到原始之值，同時

47、其動合、動斷觸點恢復常態(tài)。復常態(tài)。程序中每個計數(shù)器只能使用一次，但其觸點可多次使用。程序中每個計數(shù)器只能使用一次，但其觸點可多次使用。 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社 例例 3 試編制實現(xiàn)下述控制要求的試編制實現(xiàn)下述控制要求的梯形圖。用一個開關來通斷輸入觸點梯形圖。用一個開關來通斷輸入觸點X0而獲得計數(shù)脈沖以控制三個燈而獲得計數(shù)脈沖以控制三個燈 Y1，Y2，Y3 的亮滅；開關的亮滅；開關( (X0) )閉合一次，閉合一次，Y1 點亮；點亮；閉合兩次，閉合兩次，Y2 點亮；閉合三次，點亮；閉合三次，Y3 點亮；點亮；再閉合一次，三個燈全滅再閉

48、合一次，三個燈全滅。 解解 R0 是內(nèi)部輔助繼電器是內(nèi)部輔助繼電器Y1Y2X0Y3Y1C C101Y2C C102Y3C C103( (ED) )C C104R0R0Y1Y2Y3CT 1X0101 X1R0X0CT 2102 X1R0X0CT 3103 X1R0X0CT 4104 X1R0 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社0 ST X01 PSHS 2 AN X13 OT Y04 RDS5 AN/ X26 OT Y17 POPS8 AN X39 OT Y2 指令指令地址地址(7) 堆棧指令堆棧指令 PSHS，RDS，POPSPSHS( (壓入

49、堆棧壓入堆棧) )，RDS( (讀出堆棧讀出堆棧) )，POPS( (彈出堆彈出堆棧棧) )常用于梯形圖中多條連于同一點的分支通路，并要用常用于梯形圖中多條連于同一點的分支通路，并要用到同一中間運算結(jié)果的場合。到同一中間運算結(jié)果的場合。PSHSRDSPOPSX0Y2Y1Y0X3X2X1 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社X0Y2Y1Y0X3X2X1PSHSRDSPOPS指令使用說明指令使用說明在分支在分支開始處用開始處用 PSHS 指令，它存儲分支點前的運算結(jié)果；分指令，它存儲分支點前的運算結(jié)果；分支結(jié)束用支結(jié)束用 POPS 指令，它讀出和清除

50、指令，它讀出和清除 PSHS 指令存儲的運算結(jié)指令存儲的運算結(jié)果；在兩個指令之間的分支均用果；在兩個指令之間的分支均用 RDS 指令，它讀出指令，它讀出PSHS 指指令存儲的運算結(jié)果。令存儲的運算結(jié)果。堆棧指令是組合指令，不能單獨使用。堆棧指令是組合指令，不能單獨使用。PSHS，POPS在程序中在程序中各出現(xiàn)一次各出現(xiàn)一次( (開始和結(jié)束時開始和結(jié)束時) )，而而 RDS 在程序在程序中視連接在同一中視連接在同一點的支路數(shù)目的多少可多次使用。點的支路數(shù)目的多少可多次使用。(7) 堆棧指令堆棧指令 PSHS，RDS，POPS 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育

51、電子音像出版社0 ST X01 DF 2 OT Y03 ST X14 DF/5 OT Y1 指令指令地址地址(8) 微分指令微分指令 DF，DF/DF：當檢測到觸發(fā)信號上升沿時，線圈接通一個掃描周期。當檢測到觸發(fā)信號上升沿時，線圈接通一個掃描周期。DF/ /：當檢測到觸發(fā)信號下降沿時，線圈接通一個掃描周期。當檢測到觸發(fā)信號下降沿時，線圈接通一個掃描周期。X0Y1Y0X1( (DF) )( (DF/)/)指令用法指令用法梯形圖梯形圖指令語句表指令語句表 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社(8) 微分指令微分指令 DF，DF/指令使用說明指令使用說

52、明DF，DF/ 指令在觸發(fā)信號接通或斷開狀態(tài)變化時有效。指令在觸發(fā)信號接通或斷開狀態(tài)變化時有效。DF，DF/ 指令沒有使用次數(shù)的限制。指令沒有使用次數(shù)的限制。如果某一操作只需在觸點閉合或斷開時執(zhí)行一次，可如果某一操作只需在觸點閉合或斷開時執(zhí)行一次，可使用使用 DF 或或 DF/ 指令指令。當當 X0 閉合時，閉合時，Y0 接通接通一個掃描周期；當一個掃描周期；當 X1 斷開斷開時，時，Y1 接通一個掃描周期。接通一個掃描周期。觸點觸點 X0、X1 分別稱為上升分別稱為上升沿和下降沿微分指令的觸發(fā)沿和下降沿微分指令的觸發(fā)信號。信號。X0Y0Y1X1一個掃描周期一個掃描周期 高高 等等 教教 育育

53、 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社0 ST X01 SET Y0 4 ST X15 RST Y0 指令指令地址地址(9) 置位、復位指令置位、復位指令 SET，RSTSET：觸發(fā)信號觸發(fā)信號 X0 閉合時，閉合時，Y0 接通接通。RST：觸發(fā)信號觸發(fā)信號 X1 閉合時，閉合時，Y0 斷開斷開。指令用法指令用法X0Y0X1SY0R梯形圖梯形圖動作時序圖動作時序圖指令指令語句語句表表Y0X1X0 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社0 ST X01 SET Y0 4 ST X15 RST Y0 指令指令地址地址(9) 置位

54、、復位指令置位、復位指令 SET，RST指令使用說明指令使用說明 SET，RST 指令的使用元件為指令的使用元件為 Y，R。當接通觸發(fā)信號即當接通觸發(fā)信號即執(zhí)行執(zhí)行 SET( (RST) )指令。不管觸發(fā)信號隨指令。不管觸發(fā)信號隨后如何變化，線圈將保持接通后如何變化，線圈將保持接通( (斷開斷開) )。對同一對同一繼電器繼電器 Y( (或或 R) )，可以多次，可以多次使用使用 SET 和和 RST 指指令，令，次數(shù)不限。次數(shù)不限。X0Y0X1SY0R 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社(10) 保持指令保持指令 KPS 和和 R 分別由輸入觸

55、點分別由輸入觸點 X0 和和 X1 控制。當控制。當 X0 閉合時，閉合時，指定繼電器線圈指定繼電器線圈 Y0 接通并保持；當接通并保持；當 X1 閉合時，閉合時，Y0 斷開復斷開復。0 ST X01 ST X1 2 KP Y0 指令指令地址地址指令用法指令用法X0Y0X1KPSR置位輸入端置位輸入端復位輸入端復位輸入端X1Y0X0 高高 等等 教教 育育 出出 版版 社社高等教育電子音像出版社高等教育電子音像出版社(10) 保持指令保持指令 KP0 ST X01 ST X1 2 KP Y0 指令指令地址地址指令使用說明指令使用說明 KP 指令的使用元件為指令的使用元件為 Y，R。置位觸發(fā)信號一旦將指定的繼電器接通，則