可編程控制器原理及應(yīng)用課件

1、第第1 1章章 可編程控制器概述可編程控制器概述 可編程控制器的產(chǎn)生可編程控制器的產(chǎn)生 1.11.1可編程控制器的特點(diǎn)可編程控制器的特點(diǎn)1.21.2可編程控制器的應(yīng)用可編程控制器的應(yīng)用1.31.31.1 可編程控制器的產(chǎn)生qPLC的由來(lái)n 可編程邏輯控制器（Programmable Logical Controller）簡(jiǎn)稱PLC。是以微處理器為基礎(chǔ)，綜合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和通訊技術(shù)而發(fā)展起來(lái)的一種新型、通用的自動(dòng)控制裝置。 qPLC的定義n 國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）在1987年2月頒布了PLC的標(biāo)準(zhǔn)草案（第三稿），草案對(duì)PLC作了如下定義。可編程控制器是一種專門(mén)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)

2、計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作的電子裝置。它采用可以編制程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序運(yùn)算、計(jì)時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并能通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)的外圍設(shè)備都應(yīng)按照易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體，易于擴(kuò)展其功能的原則而設(shè)計(jì)。1.2 可編程控制器的特點(diǎn)及與繼電器控可編程控制器的特點(diǎn)及與繼電器控 制、微機(jī)控制比較制、微機(jī)控制比較1.2.1可編程控制器的特點(diǎn)可編程控制器的特點(diǎn)硬件方面采用如下措施： 1.可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)（1）光電隔離（2）濾波（3）電磁屏蔽 （4）電源電路在軟件方面采用如下措施：（1）設(shè)置了警戒時(shí)鐘WDT （

3、2）程序檢查和校驗(yàn) （3）對(duì)程序及動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)進(jìn)行電池后備 （4）內(nèi)部電路檢查 （5）用戶程序檢查 2.編程直觀、易學(xué)3.適應(yīng)性好，用戶使用方便4.系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試工作量小，維護(hù)方便5.體積小，能耗低 1.2.21.2.2可編程控制器與繼電器控制、微機(jī)控制可編程控制器與繼電器控制、微機(jī)控制比較比較1.2.21.2.2可編程控制器與繼電器控制、微機(jī)控制比可編程控制器與繼電器控制、微機(jī)控制比較較1.3 1.3 可編程控制器的應(yīng)用可編程控制器的應(yīng)用1開(kāi)關(guān)量的邏輯控制2運(yùn)動(dòng)控制3閉環(huán)過(guò)程控制4數(shù)據(jù)處理5通信聯(lián)網(wǎng)6在計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)中的應(yīng)用第第2 2章章 可編程控制器的硬件可編程控制器的硬件構(gòu)成與工

4、作原理構(gòu)成與工作原理可編程控制器基本工作原理2.32.3可編程控制器的分類 2.42.4可編程控制器的基本組成可編程控制器的基本組成2.12.1PLC對(duì)繼電器控制系統(tǒng)的仿真 2.22.2可編程控制器的分類可編程控制器的分類 2.42.4PLC對(duì)繼電器控制系統(tǒng)的仿真 2.22.2可編程控制器基本工作原理可編程控制器基本工作原理2.32.3PLCPLC對(duì)繼電器控制系統(tǒng)的仿真對(duì)繼電器控制系統(tǒng)的仿真 2.22.2可編程控制器的系統(tǒng)配置可編程控制器的系統(tǒng)配置 2.52.52.1 可編程控制器的基本組成可編程控制器的基本組成2.1.12.1.1中央處理器模塊（中央處理器模塊（CPUCPU） 中央處理器模塊

5、主要由CPU芯片組成，相當(dāng)于人的大腦，是可編程控制器的核心。它不斷地采集輸入信號(hào)，執(zhí)行用戶程序，刷新系統(tǒng)的輸出?？删幊炭刂破魍ǔＪ褂靡韵聨最怌PU芯片：n1.通用微處理器，如Intel公司的8086，80186到Pentium系列芯片；n2.單片微處理器（單片機(jī)），如Intel公司的MCS51/96系列單片機(jī)；n3.位片式微處理器，如AMD2900系列位片式微處理器。2.1.2存儲(chǔ)器模塊（存儲(chǔ)器模塊（Memory） 存放系統(tǒng)軟件的存儲(chǔ)器稱為系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器。存放應(yīng)用軟件的存儲(chǔ)器稱為用戶程序存儲(chǔ)器。1.PLC常用的存儲(chǔ)器類型（1）RAM 隨機(jī)存儲(chǔ)器 (2) ROM 只讀存儲(chǔ)器,只能讀出，不能寫(xiě)入。

6、 (3) EPROM 可擦除的只讀存儲(chǔ)器。 (4) EEPROM或E2PROM 可電擦除的只讀存儲(chǔ)器。 主要有以下三點(diǎn)： 寫(xiě)入信息所需的時(shí)間比RAM長(zhǎng)的多，讀寫(xiě)過(guò)程約需1015ms。 執(zhí)行讀寫(xiě)操作的次數(shù)有限，約10000次。 比RAM和EPROM的價(jià)格高一些。2PLC存儲(chǔ)空間的分配（1）系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器 包括監(jiān)控程序、管理程序、命令解釋程序、功能子程序、系統(tǒng)診斷程序等。由制造廠商將其固化在EPROM或ROM中。它和硬件一起決定了該P(yáng)LC的各項(xiàng)性能。（2）系統(tǒng)RAM存儲(chǔ)器 包括輸入輸出I/O映象寄存器以及各類軟設(shè)備(例如計(jì)時(shí)器、計(jì)數(shù)器、變址寄存器、累加器等)存儲(chǔ)器。（3）用戶程序存儲(chǔ)器 由用戶使用

7、者根據(jù)工程現(xiàn)場(chǎng)的生產(chǎn)過(guò)程和工藝要求編寫(xiě)的控制程序，用于解決實(shí)際問(wèn)題，一般存放在用戶程序存儲(chǔ)器 EEPROM /RAM中，可由用戶通過(guò)編程器或計(jì)算機(jī)修改。2.1.3輸入輸出模塊（輸入輸出模塊（I/O）1.開(kāi)關(guān)量I/O模塊的接線方式 開(kāi)關(guān)量開(kāi)關(guān)量I/O模塊的輸入輸出信號(hào)僅有接通和斷開(kāi)兩種狀態(tài)。為模塊的輸入輸出信號(hào)僅有接通和斷開(kāi)兩種狀態(tài)。為適應(yīng)被控對(duì)象的不同，適應(yīng)被控對(duì)象的不同，I/O模塊的輸入輸出電壓等級(jí)通常有直流模塊的輸入輸出電壓等級(jí)通常有直流5V、12V、24V、48V和交流和交流l10V、220V等。等。2. 開(kāi)關(guān)量輸入模塊 直流輸入模塊和交流輸入模塊。 開(kāi)關(guān)量輸入模塊的輸入端子與外部開(kāi)關(guān)連

8、接，將現(xiàn)場(chǎng)開(kāi)關(guān)信號(hào)變成CPU能接收的標(biāo)準(zhǔn)電信號(hào)，并將輸入信號(hào)狀態(tài)鎖存，以便于CPU通過(guò)系統(tǒng)實(shí)時(shí)讀入。3.開(kāi)關(guān)量輸出模塊 開(kāi)關(guān)量輸出模塊的輸出端與外部執(zhí)行元件相連，其作用是：驅(qū)動(dòng)接觸器、電磁閥、電磁鐵、調(diào)節(jié)閥、調(diào)速裝置等執(zhí)行器，和外部負(fù)載指示燈、數(shù)字顯示裝置和報(bào)警裝置等。輸出電路的負(fù)載電源由外部提供，負(fù)載電流一般不超過(guò)2A。4.電源 供電電源是一般市電，也有用直流24V供電的。PLC對(duì)電源穩(wěn)定度要求不高，一般允許電源電壓額定值在+1015的范圍內(nèi)波動(dòng)。5. 編程器 編程器是PLC的最重要外圍設(shè)備。小型PLC常用簡(jiǎn)易型編程器，大中型PLC多用智能型CRT編程器。在個(gè)人計(jì)算機(jī)上添加適當(dāng)?shù)挠布涌诤蛙?/p>

9、件包，即可用個(gè)人計(jì)算機(jī)對(duì)PLC編程。利用微機(jī)作為編程器，可以直接編制并顯示梯形圖。2.2 PLC對(duì)繼電器控制系統(tǒng)的仿真對(duì)繼電器控制系統(tǒng)的仿真2.3 可編程控制器基本工作原理可編程控制器基本工作原理2.3.1可編程控制器的工作原理可編程控制器的工作原理循環(huán)掃描方式2.PLC控制異步電動(dòng)機(jī)“啟動(dòng)-保持-停止”程序掃描過(guò)程示例 針對(duì)可編程控制器PLC實(shí)現(xiàn)異步電動(dòng)機(jī)“啟動(dòng)-保持-停止”邏輯控制，進(jìn)一步說(shuō)明PLC的掃描工作過(guò)程 2.3.2 I/O2.3.2 I/O系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間 由輸入電路的濾波時(shí)間、輸出模塊的滯后時(shí)間和因掃描工作方式產(chǎn)生的滯后時(shí)間三部分所組成。2.4 可編程控制器的分類可編程

10、控制器的分類2.4.1按硬件的結(jié)構(gòu)類型分類按硬件的結(jié)構(gòu)類型分類1.整體式可編程控制器 體積小、價(jià)格低，小型可編程控制器一般采用整體式結(jié)構(gòu)。 2.模塊式疊裝式可編程控制器 模塊式可編程控制器用搭積木的方式組成系統(tǒng),大、中型可編程控制器和部分小型可編程控制器采用模塊式結(jié)構(gòu)。3.疊裝式疊裝式可編程控制器 將整體式和模塊式可編程控制器組合起來(lái)。 2.4.2 按可應(yīng)用規(guī)模及功能分類按可應(yīng)用規(guī)模及功能分類 根據(jù)PLC的輸入/輸出（I/O）點(diǎn)數(shù)的多少，一般可將PLC分為以下3類。1小型機(jī) 小型PLC I/O總點(diǎn)數(shù)一般在256點(diǎn)以下，用戶程序存儲(chǔ)器容量在4KB左右。2中型機(jī) 中型PLC的I/O總點(diǎn)數(shù)在2562

11、048點(diǎn)之間，用戶程序存儲(chǔ)器容量達(dá)到8KB左右。3大型機(jī) 大型PLC的I/O總點(diǎn)數(shù)在2048點(diǎn)以上，用戶程序存儲(chǔ)器容量達(dá)到16KB以上。2.5 可編程控制器的系統(tǒng)配置可編程控制器的系統(tǒng)配置2.5.1 FX2N系列型號(hào)名稱的含義系列型號(hào)名稱的含義FX2N系列可編程控制器型號(hào)格式如下： FX2N 輸入輸出的總點(diǎn)數(shù)：范圍從4到128； 單元類型：M為基本單元，E為輸入輸出混合擴(kuò)展單元與擴(kuò)展模塊，EX為輸入專用擴(kuò)展模塊，EY為輸出專用擴(kuò)展模塊； 輸出形式：R為繼電器輸出，T為晶體管輸出，S為雙向可控硅輸出； 電源和輸入和輸出類型：D為DC（直流）電源，DC輸入；若無(wú)符號(hào)，則為AC電源、DC輸入、橫式端

12、子排、標(biāo)準(zhǔn)輸出（繼電器輸出為2A/1點(diǎn)；晶體管輸出為0.5A/1點(diǎn)；雙向可控硅輸出為0.3A/1點(diǎn)）。2.5.2 FX2N系列可編程控制器基本構(gòu)成系列可編程控制器基本構(gòu)成 基本指令執(zhí)行時(shí)間高達(dá)0.08s，內(nèi)置的用戶存儲(chǔ)器容量為8K步，可擴(kuò)展到16K步，最大可以擴(kuò)展到256個(gè)I/O點(diǎn)，有5種模擬量輸入/輸出模塊、高速計(jì)數(shù)器模塊、脈沖輸出模塊、4種位置控制模塊、多種RS-232C/RS-422/RS-485串行通信模塊或功能擴(kuò)展板，以及模擬定時(shí)器功能擴(kuò)展板，使用特殊功能模塊和功能擴(kuò)展板，可以實(shí)現(xiàn)模擬量控制、位置控制和聯(lián)網(wǎng)通信等功能。 FX2N有128種功能指令 FX2N還有矩陣輸入、10鍵輸入、數(shù)

13、字開(kāi)關(guān)、方向開(kāi)關(guān)、7段顯示器掃描顯示、示教定時(shí)器等方便指令。 2.5.3 FX2N系列可編程控制器的技術(shù)性能指標(biāo)系列可編程控制器的技術(shù)性能指標(biāo)第3章 基本邏輯指令及其應(yīng)用FX系列可編程控制器的編程系列可編程控制器的編程語(yǔ)言語(yǔ)言 3.13.1FX系列可編程控制器的編程系列可編程控制器的編程元件元件 3.23.2FX系列可編程控制器的基本系列可編程控制器的基本邏輯指令邏輯指令 3.33.3 PLC編程語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)（IEC 61131-3）中有5種編程語(yǔ)言，即順序功能圖（Sequential function chart），梯形圖（Ladder diagram），功能塊圖（Function block

14、diagram），指令表（Instruction list），結(jié)構(gòu)文本（Structured text）。 其中的順序功能圖（SFC）、梯形圖（LD）、功能塊圖（FBD）是圖形編程語(yǔ)言，指令表（IL）、結(jié)構(gòu)文本（ST）是文字語(yǔ)言。n1順序功能圖（SFC）n2梯形圖（LD）n3功能塊圖（FBD）n4指令表（IL）n5結(jié)構(gòu)文本（ST）3.1.1 梯形圖編程語(yǔ)言梯形圖編程語(yǔ)言梯形圖的格式如下：（1）梯形圖按行從上至下編寫(xiě)，每一行從左往右順序編寫(xiě)。PLC程序執(zhí)行順序與梯形圖的編寫(xiě)順序一致。（2）圖左、右邊垂直線稱為起始母線、終止母線。每一邏輯行必須從起始母線開(kāi)始畫(huà)起，終止于繼電器線圈或終止母線（有些P

15、LC終止母線可以省略）。（3）梯形圖的起始母線與線圈之間一定要有觸點(diǎn)，而線圈與終止母線之間則不能有任何觸點(diǎn)。 （4）根據(jù)梯形圖中各觸點(diǎn)的狀態(tài)和關(guān)系，求出與圖中各線圈對(duì)應(yīng)的編程元件的ON/OFF狀態(tài)，稱為梯形圖的邏輯解算。邏輯解算是按梯形圖中從上至下，從左往右順序進(jìn)行的，即PLC程序執(zhí)行順序。解算的結(jié)果，馬上可以被后面的邏輯解算所利用。3.1.2 指令語(yǔ)句表編程語(yǔ)言指令語(yǔ)句表編程語(yǔ)言 指令語(yǔ)句表編程語(yǔ)言是一種與計(jì)算機(jī)匯編語(yǔ)言類似的助記符編程方式，它由若干條指令組成，每條語(yǔ)句表示給CPU一條指令，規(guī)定CPU如何操作。用一系列操作指令組成的語(yǔ)句將控制流程描述出來(lái)的程序叫做語(yǔ)句表程序。與圖3.1所示梯

16、形圖相對(duì)應(yīng)的語(yǔ)句表如下所示：nLD X0 邏輯行開(kāi)始，輸入X0常開(kāi)觸點(diǎn)nOR Y0 并聯(lián)Y0的自保接點(diǎn)nAND X1 串連X1的常開(kāi)接點(diǎn)nOUT Y0 輸出Y0邏輯行結(jié)束n指令語(yǔ)句表是由若干條語(yǔ)句組成的程序。語(yǔ)句是程序的最小獨(dú)立單元。它是由操作碼和操作數(shù)兩部分組成。操作碼用助記符表示（如LD表示取、AND表示與等），它表明CPU要完成的某種操作功能。操作數(shù)一般由標(biāo)識(shí)符和參數(shù)組成。標(biāo)識(shí)符表示操作數(shù)的類型，例如表明是輸入繼電器、輸出繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、數(shù)據(jù)寄存器等。參數(shù)表明操作數(shù)的地址或一個(gè)預(yù)先設(shè)定值。3.1.3 順序功能圖編程語(yǔ)言順序功能圖編程語(yǔ)言 順序功能圖又叫做狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，是一種位于其他

17、編程語(yǔ)言之上的圖形語(yǔ)言，它是描述控制系統(tǒng)的控制過(guò)程、功能和特性的一種圖形。順序功能圖提供了一種組織程序的圖形方法。步、轉(zhuǎn)換和動(dòng)作是順序功能圖中的主要三種元件，如圖3.2所示。根據(jù)它可以很容易的畫(huà)出順序控制梯形圖程序，在后面的章節(jié)中將做詳細(xì)介紹。 3.1.4 功能塊圖編程語(yǔ)言功能塊圖編程語(yǔ)言 功能塊圖是一種類似于邏輯控制電路圖的編程語(yǔ)言。它用類似與門(mén)、或門(mén)的方框來(lái)表示邏輯運(yùn)算關(guān)系，方框的左側(cè)為邏輯運(yùn)算的輸入變量，右側(cè)為輸出變量，輸入、輸出端的小圓圈表示“非”運(yùn)算，方框被“導(dǎo)線”連接在一起，信號(hào)從左向右流動(dòng)，如圖3.3所示。3.1.5 結(jié)構(gòu)文本編程語(yǔ)言結(jié)構(gòu)文本編程語(yǔ)言n結(jié)構(gòu)文本編程語(yǔ)言是為IEC6

18、1131-3標(biāo)準(zhǔn)專門(mén)創(chuàng)建的一種專用的高級(jí)編程語(yǔ)言。與梯形圖相比，它能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算，編寫(xiě)的程序非常簡(jiǎn)潔和緊湊。n除了提供幾種編程語(yǔ)言供用戶選擇外，標(biāo)準(zhǔn)還允許編程者在同一程序中使用多種編程語(yǔ)言，這使編程者能選擇不同的語(yǔ)言來(lái)適應(yīng)特殊的工作。3.2 FX系列可編程控制器的編程元件系列可編程控制器的編程元件3.2.1 FX系列可編程控制器的編程元件概述系列可編程控制器的編程元件概述 可編程控制器內(nèi)部有許多具有不同功能的器件，作為編程元件，它們是由電子電路和存儲(chǔ)器組成的 3.2.2 FX系列編程元件系列編程元件1輸入繼電器X 2輸出繼電器Y 輸出繼電器是用來(lái)將PLC內(nèi)部信號(hào)輸出傳送給外部負(fù)載 輸出繼

19、電器線圈是由PLC內(nèi)部程序驅(qū)動(dòng)，其線圈狀態(tài)傳送給輸出單元，再由輸出單元對(duì)應(yīng)的硬觸點(diǎn)來(lái)驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載 3輔助繼電器M通用輔助繼電器 在FX系列PLC中，輔助繼 電器按十進(jìn)制地址編號(hào)， 如M0M499共500點(diǎn)(2) 斷電保持輔助繼電器(3) 特殊輔助繼電器通?？煞譃閮深悾?和 特殊輔助繼電器的線圈由PLC自動(dòng)驅(qū)動(dòng)，用戶只可以利用其觸點(diǎn)。特殊輔助繼電器的線圈由用戶控制，其線圈得電后，PLC作出特定動(dòng)作。 4狀態(tài)器S n 初始狀態(tài)繼電器S0S9共10點(diǎn)。n 回零狀態(tài)繼電器S10S19共10點(diǎn)。n 通用狀態(tài)繼電器S20S499共480點(diǎn)。n 停電保持狀態(tài)器S500S899共400點(diǎn)。n 報(bào)警用狀態(tài)繼電器

20、S900S999共100點(diǎn)。 這100個(gè)狀態(tài)繼電器元件可用作外部故障診斷輸出。5定時(shí)器T (1) 通用定時(shí)器T0T245 通用定時(shí)器不具備斷電的保持功能，即當(dāng)輸入電路斷開(kāi)或停電時(shí)定時(shí)器復(fù)位。通用定時(shí)器有100ms和10ms兩種。 100ms定時(shí)器T0T199共200點(diǎn)，每個(gè)設(shè)定值范圍為0.13276.7s；10ms定時(shí)器T200T245共46點(diǎn)，每個(gè)設(shè)定值范圍0.01327.67s。(2) 積算定時(shí)器T246T255 FX2N型1ms積算定時(shí)器T246T249共四點(diǎn)，每點(diǎn)設(shè)定值范圍0.001s32.767s；100ms積算定時(shí)器T250T255共6點(diǎn)，每點(diǎn)設(shè)定值范圍0.1s3276.7s。6計(jì)

21、數(shù)器C(1) 內(nèi)部信號(hào)計(jì)數(shù)器 內(nèi)部信號(hào)計(jì)數(shù)器是在執(zhí)行掃描操作時(shí)對(duì)內(nèi)部器件（如X、Y、M、S、T和C）的信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器，其接通時(shí)間和斷開(kāi)時(shí)間應(yīng)比PLC的掃描周期稍長(zhǎng)。 16位加計(jì)數(shù)器。設(shè)定值位132767。其中FX2N，有100點(diǎn)通用型C0C99，有100點(diǎn)斷電保持型C100C199。 32位雙向計(jì)數(shù)器。設(shè)定值為21474836482147483647，其中FX2N，C200C219共20點(diǎn)是通用型，C220C234共15點(diǎn)為斷電保持型計(jì)數(shù)器。 (2) 高速計(jì)數(shù)器n高速計(jì)數(shù)器C235C255共21點(diǎn)，共用PLC的8個(gè)高速計(jì)數(shù)器輸入端X0X7。這21個(gè)計(jì)數(shù)器均為32位加/減計(jì)數(shù)器（見(jiàn)表3.1

22、）。7數(shù)據(jù)寄存器 在進(jìn)行輸入輸出處理、模擬量控制、位置控制時(shí)，需要許多數(shù)據(jù)寄存器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和參數(shù)。數(shù)據(jù)寄存器為16位，最高位為符號(hào)位，可用兩個(gè)數(shù)據(jù)寄存器合并起來(lái)存放32位數(shù)據(jù)，最高位仍為符號(hào)位。數(shù)據(jù)寄存器分成下面幾類（以FX2N型為例）： (1) 通用數(shù)據(jù)寄存器D0D199共200點(diǎn) (2) 斷電保持/鎖存寄存器D200D7999共7800點(diǎn) (3) 特殊數(shù)據(jù)寄存器D8000D8255共256點(diǎn) (4) 文件數(shù)據(jù)寄存器D1000D7999共7000點(diǎn)8變址寄存器（V/Z）相當(dāng)于微機(jī)中的變址寄存器， 用于改變?cè)木幪?hào)（變址） 9指針（P/I） 指針（P/I）包括指定條件跳轉(zhuǎn)，子程序調(diào)用指針（P）

23、和中斷用指針（I）。指針的用法見(jiàn)5.2.1節(jié)。 10常數(shù)（K/H） 常數(shù)也作為器件對(duì)待，它在存儲(chǔ)器中占有一定的空間，十進(jìn)制常數(shù)用K表示，如18表示為K18；十六進(jìn)制常數(shù)用H表示，如18表示為H12。3.3 FX系列可編程控制器的基本邏輯指令系列可編程控制器的基本邏輯指令3.3.1 邏輯取及線圈驅(qū)動(dòng)指令邏輯取及線圈驅(qū)動(dòng)指令LD、LDI、OUT3.3.2 觸點(diǎn)串聯(lián)指令觸點(diǎn)串聯(lián)指令A(yù)ND、ANI3.3.3 觸點(diǎn)并聯(lián)指令觸點(diǎn)并聯(lián)指令OR、ORI3.3.4 取脈沖指令取脈沖指令LDP、LDF nLDP（Load Pulse）取脈沖上升沿，用來(lái)作上升沿檢測(cè)，在輸入信號(hào)的上升沿接通一個(gè)掃描周期。LDF取脈沖

24、下降沿，用來(lái)作下降沿檢測(cè)，在輸入信號(hào)的下降沿接通一個(gè)掃描周期。這兩條指令都占兩個(gè)程序步，它的目標(biāo)元件為X、Y、M、S、T、C。nLDP、LDF指令說(shuō)明如圖3.23，使用LDP指令，元件Y0僅在X0的上升沿時(shí)（OFF到ON時(shí)）接通一個(gè)掃描周期。使用LDF指令，元件Y1僅在X1的下降沿時(shí)（ON到OFF時(shí)）接通一個(gè)掃描周期。3.3.5 與脈沖指令與脈沖指令A(yù)NDP、ANDFANDP與脈沖上升沿，ANDF與脈沖下降沿，用來(lái)作上升和下降沿檢測(cè)。這兩條指令都占兩個(gè)程序步，它們的目標(biāo)元件為X、Y、M、S、T、C。ANDP、ANDF指令說(shuō)明如圖3.24，使用ANDP指令，元件M1僅在X3的上升沿時(shí)（OFF到O

25、N時(shí)）接通一個(gè)掃描周期。使用ANDF指令，元件Y1僅在X7的下降沿時(shí)（ON到OFF時(shí)）接通一個(gè)掃描周期。3.3.6 或脈沖指令或脈沖指令ORP、ORFnORP或脈沖上升沿，ORF或脈沖下降沿，用來(lái)作上升和下降沿檢測(cè)。n這兩條指令都占兩個(gè)程序步，它的目標(biāo)元件為X、Y、M、S、T、C。nORP、ORF指令說(shuō)明如圖3.25，使用ORP指令，元件M0僅在X0或X1的上升沿時(shí)（OFF到ON時(shí)）接通一個(gè)掃描周期。使用ORF指令，元件Y0僅在X4或X5的下降沿時(shí)（ON到OFF時(shí)）接通一個(gè)掃描周期。3.3.7 串聯(lián)電路塊的并聯(lián)連接指令串聯(lián)電路塊的并聯(lián)連接指令ORB3.3.8 并聯(lián)電路塊的串聯(lián)連接指令并聯(lián)電路塊

26、的串聯(lián)連接指令A(yù)NB3.3.9 多重輸出指令多重輸出指令MPS、MRD、MPPMPS、MPP必須成對(duì)使用3.3.10 主控及主控復(fù)位指令主控及主控復(fù)位指令MC、MCR3.3.11 取反指令取反指令I(lǐng)NV INV（Inverse）指令用于運(yùn)算結(jié)果的取反。該指令不能直接與母線連接，也不能單獨(dú)使用。該指令是一個(gè)無(wú)操作元件指令，占一個(gè)程序步。INV指令的用法如圖3.33所示。當(dāng)X0斷開(kāi)時(shí)，Y0為ON，如果X0接通，則Y0為OFF。3.3.12置位與復(fù)位指令置位與復(fù)位指令SET、RST3.3.13 脈沖輸出指令脈沖輸出指令PLS、PLF3.3.14 空操作指令空操作指令NOP3.3.15 程序結(jié)束指令程

27、序結(jié)束指令END3.3.16 FX系列可編程控制器編程的基本原則系列可編程控制器編程的基本原則 1水平不垂直2編程元件的位置輸出類元件（例如OUT ，MC，SET，RST，PLS，PLF和大多數(shù)應(yīng)用指令）應(yīng)放在梯形圖的最右邊，而不能直接與左側(cè)母線相連。有的指令（如END和MCR指令）不能觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)，必須與左側(cè)母線或臨時(shí)母線直接相連。3雙線圈輸出不可用4程序的優(yōu)化設(shè)計(jì)n3雙線圈輸出不可用n如果在同一程序中同一元件的線圈使用兩次或多次，如果在同一程序中同一元件的線圈使用兩次或多次，則稱為雙線圈輸出。這時(shí)前面的輸出無(wú)效，只有最后則稱為雙線圈輸出。這時(shí)前面的輸出無(wú)效，只有最后一次才有效，如圖一次才有效，

28、如圖4.38所示。一般不應(yīng)出現(xiàn)雙線圈輸所示。一般不應(yīng)出現(xiàn)雙線圈輸出。出。n4程序的優(yōu)化設(shè)計(jì)程序的優(yōu)化設(shè)計(jì)n有串聯(lián)電路并聯(lián)時(shí)，應(yīng)將接點(diǎn)最多的那個(gè)串聯(lián)回路放有串聯(lián)電路并聯(lián)時(shí)，應(yīng)將接點(diǎn)最多的那個(gè)串聯(lián)回路放在梯形圖最上面。有并聯(lián)電路相串聯(lián)時(shí)，應(yīng)將接點(diǎn)最在梯形圖最上面。有并聯(lián)電路相串聯(lián)時(shí)，應(yīng)將接點(diǎn)最多的并聯(lián)回路放在梯形圖的最左邊，如圖多的并聯(lián)回路放在梯形圖的最左邊，如圖3.39所示。所示。在有多線圈的并聯(lián)輸出時(shí)，應(yīng)將單個(gè)線圈放在上面，在有多線圈的并聯(lián)輸出時(shí)，應(yīng)將單個(gè)線圈放在上面，見(jiàn)圖見(jiàn)圖3.20和和3.21。這種安排程序簡(jiǎn)潔、語(yǔ)句也少。這種安排程序簡(jiǎn)潔、語(yǔ)句也少。第4章可編程控制器程序設(shè)計(jì)可編程控制器程

29、序設(shè)計(jì) 梯形圖經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法梯形圖經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法 4.14.1繼電器控制電路移植法設(shè)計(jì)繼電器控制電路移植法設(shè)計(jì)梯形圖梯形圖 4.24.2順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖圖 4.34.3順序控制梯形圖的編程方法順序控制梯形圖的編程方法 4.44.44.1 梯形圖經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法梯形圖經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法在已有的些典型梯形圖的基礎(chǔ)上，根據(jù)被控對(duì)象對(duì)控制的要求，通過(guò)多次反復(fù)地調(diào)試和修改梯形圖，增加中間編程元件和觸點(diǎn)，以得到一個(gè)較為滿意的程序。沒(méi)有普遍的規(guī)律可以遵循，設(shè)計(jì)所用的時(shí)間、設(shè)計(jì)的質(zhì)量與編程者的經(jīng)驗(yàn)有很大的關(guān)系?？捎糜谶壿嬯P(guān)系較簡(jiǎn)單的梯形圖程序設(shè)計(jì)。分析控制要求、選擇控制原則； 設(shè)計(jì)主令和檢

30、測(cè)元件，確定輸入輸出設(shè)備； 設(shè)計(jì)執(zhí)行元件的控制程序； 檢查修改和完善程序。 n經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法對(duì)于一些比較簡(jiǎn)單程序設(shè)計(jì)是比較奏效的，可以收到快速、簡(jiǎn)單的效果。 n經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法沒(méi)有規(guī)律可遵循，具有很大的試探性和隨意性，往往需經(jīng)多次反復(fù)修改和完善才能符合設(shè)計(jì)要求，設(shè)計(jì)的結(jié)果往往不很規(guī)范，因人而異。n特點(diǎn)：考慮不周、設(shè)計(jì)麻煩、設(shè)計(jì)周期長(zhǎng)；梯形圖的可讀性差、系統(tǒng)維護(hù)困難。4.1.1 按鈕信號(hào)的程序設(shè)計(jì)按鈕信號(hào)的程序設(shè)計(jì)1起動(dòng)與停止控制按鈕信號(hào)的程序設(shè)計(jì)2點(diǎn)動(dòng)運(yùn)行控制按鈕信號(hào)的程序設(shè)計(jì)4.1.2 邊沿信號(hào)的檢測(cè)與程序設(shè)計(jì)邊沿信號(hào)的檢測(cè)與程序設(shè)計(jì)1上升沿微分脈沖電路2下降沿微分脈沖電路4.1.3 多重（多地）輸入

31、控制程序設(shè)計(jì)多重（多地）輸入控制程序設(shè)計(jì)4.1.4多輸出控制程序設(shè)計(jì)多輸出控制程序設(shè)計(jì)4.1.5 優(yōu)先輸入控制程序設(shè)計(jì)優(yōu)先輸入控制程序設(shè)計(jì)4.1.6 互鎖控制程序設(shè)計(jì)互鎖控制程序設(shè)計(jì)4.1.7順序起動(dòng)控制程序設(shè)計(jì)順序起動(dòng)控制程序設(shè)計(jì)4.1.8自動(dòng)與手動(dòng)控制程序設(shè)計(jì)自動(dòng)與手動(dòng)控制程序設(shè)計(jì)4.1.9集中與分散控制集中與分散控制程序設(shè)計(jì)集中與分散控制集中與分散控制程序設(shè)計(jì)4.1.10延時(shí)接通延時(shí)斷開(kāi)程序設(shè)計(jì)延時(shí)接通延時(shí)斷開(kāi)程序設(shè)計(jì)4.1.11閃爍程序設(shè)計(jì)閃爍程序設(shè)計(jì) 4.1.12 分頻程序設(shè)計(jì)分頻程序設(shè)計(jì)4.1.13 定時(shí)范圍擴(kuò)展程序設(shè)計(jì)定時(shí)范圍擴(kuò)展程序設(shè)計(jì)1.多個(gè)定時(shí)器組合電路2.定時(shí)器與計(jì)數(shù)器組

32、合4.1.14 常閉觸點(diǎn)輸入信號(hào)的處理程序設(shè)計(jì)常閉觸點(diǎn)輸入信號(hào)的處理程序設(shè)計(jì) 4.1.15 十進(jìn)制與二進(jìn)制轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì)十進(jìn)制與二進(jìn)制轉(zhuǎn)換程序設(shè)計(jì)十進(jìn)制數(shù)及對(duì)應(yīng)的輸入 二進(jìn)制數(shù)及對(duì)應(yīng)的輸出 23(Y3) 22(Y2) 21(Y1) 20(Y0) 0（X0）00001（X1）00012（X2）00113（X3）01004（X4）01015（X5）01106（X6）01117（X7） 10008（X10）10019（X11）101010（X12）10114.1.16 梯形圖經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)例梯形圖經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)例4.2 繼電器控制電路移植法設(shè)計(jì)梯形圖繼電器控制電路移植法設(shè)計(jì)梯形圖4.2.1 概述概述 用PLC

33、改造繼電器控制系統(tǒng)時(shí)，因?yàn)樵械睦^電器控制系統(tǒng)經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期使用和考驗(yàn)，已被證明能完成系統(tǒng)要求的控制功能，而且繼電器電路圖與梯形圖在表示方法和分析方法上有很多相似之處，因此可以根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)梯形圖，即將繼電器電路圖轉(zhuǎn)換為具有相同功能的PLC外部硬件接線圖和梯形圖。使用這種設(shè)計(jì)方法時(shí)應(yīng)注意梯形圖是PLC程序，是一種軟件，而繼電器電路是由硬件電路組成的，梯形圖和繼電器電路有本質(zhì)的區(qū)別。因此，根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)梯形圖時(shí)有很多需要注意的地方。此設(shè)計(jì)方法一般不需要改動(dòng)控制面板，保持了系統(tǒng)的原有特性，操作人員不用改變長(zhǎng)期形成的操作習(xí)慣。4.2.2 設(shè)計(jì)方法步驟設(shè)計(jì)方法步驟4.2.3 設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)設(shè)計(jì)注意

34、事項(xiàng)根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計(jì)梯形圖應(yīng)注意以下問(wèn)題：1應(yīng)遵守梯形圖語(yǔ)言中的語(yǔ)法規(guī)定2設(shè)置中間單元3盡量減少PLC的輸入信號(hào)和輸出信號(hào)4與繼電器電路不同，一般只需要同一輸入器件的一個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)給PLC提供輸入5外部聯(lián)鎖電路的設(shè)立6熱繼電器過(guò)載信號(hào)的處理7外部負(fù)載的額定電壓 4.3 順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖順序控制設(shè)計(jì)法與順序功能圖 4.3.1 順序控制設(shè)計(jì)法順序控制設(shè)計(jì)法 如果一個(gè)控制系統(tǒng)可以分解成幾個(gè)獨(dú)立的控制動(dòng)作，且這些動(dòng)作必須嚴(yán)格按照一定的先后次序執(zhí)行才能保證生產(chǎn)過(guò)程的正常運(yùn)行，也稱為步進(jìn)控制系統(tǒng)。 就是針對(duì)順序控制系統(tǒng)的一種專門(mén)的設(shè)計(jì)方法。這種設(shè)計(jì)方法很容易被初學(xué)者接受，對(duì)于有經(jīng)驗(yàn)的工程師，也

35、會(huì)提高設(shè)計(jì)的效率，程序的調(diào)試、修改和閱讀也很方便。 PLC的設(shè)計(jì)者們?yōu)轫樞蚩刂葡到y(tǒng)的程序編制提供了大量通用和專用的編程元件，開(kāi)發(fā)了專門(mén)供編制順序控制程序用的功能表圖，使這種先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法成為當(dāng)前PLC程序設(shè)計(jì)的主要方法。1步的劃分2轉(zhuǎn)換條件的確定3順序功能圖的繪制4梯形圖的繪制4.3.2 順序控制設(shè)計(jì)法中順序功能圖的繪制順序控制設(shè)計(jì)法中順序功能圖的繪制順序功能圖概述2順序功能圖的組成要素順序功能圖主要由步、有向連線、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件和動(dòng)作（或命令）等要素組成（1）步與動(dòng)作（2）有向連線、轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)換條件3順序功能圖中轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)的基本規(guī)則步與步之間實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換應(yīng)同時(shí)具備兩個(gè)條件：(1) 前級(jí)步必須是活動(dòng)步

36、。(2) 對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件成立。4順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)(1)單序列結(jié)構(gòu)(2)選擇序列結(jié)構(gòu)(3)并行序列結(jié)構(gòu)（4）子步結(jié)構(gòu)（5）跳步、重復(fù)和循環(huán)序列結(jié)構(gòu)5繪制順序功能圖的注意事項(xiàng)（1）兩個(gè)步絕對(duì)不能直接相連，必須用一個(gè)轉(zhuǎn)換將它們隔開(kāi)。（2）兩個(gè)轉(zhuǎn)換也不能直接相連，必須用一個(gè)步將它們隔開(kāi)。（3）順序功能圖中的初始步一般對(duì)應(yīng)于系統(tǒng)等待起動(dòng)的初始狀態(tài)，初始步可能沒(méi)有輸出處于ON狀態(tài)，但初始步是必不可少的。（4）自動(dòng)控制系統(tǒng)應(yīng)能多次重復(fù)執(zhí)行同一工藝過(guò)程，因此在順序功能圖中一般應(yīng)有由步和有向連線組成的閉環(huán)，即在完成一次工藝過(guò)程的全部操作之后，應(yīng)從最后一步返回初始步，系統(tǒng)停留在初始狀態(tài)（單周期操作，如圖4.2

37、6），在連續(xù)循環(huán)工作方式時(shí)，應(yīng)從最后一步返回下一個(gè)工作周期開(kāi)始運(yùn)行的第一步。（5）在順序功能圖中，只有當(dāng)某一步的前級(jí)步是活動(dòng)步時(shí)，該步才有可能變成活動(dòng)步。如果用沒(méi)有斷電保持功能的編程元件代表各步，進(jìn)入RUN工作方式時(shí)，它們均處于OFF狀態(tài)，必須用初始化脈沖M8002的常開(kāi)觸點(diǎn)作為轉(zhuǎn)換條件，將初始步預(yù)置為活動(dòng)步，否則因順序功能圖中沒(méi)有活動(dòng)步，系統(tǒng)將無(wú)法工作。如果系統(tǒng)有自動(dòng)、手動(dòng)兩種工作方式，順序功能圖是用來(lái)描述自動(dòng)工作過(guò)程的，這時(shí)還應(yīng)在系統(tǒng)由手動(dòng)工作方式進(jìn)入自動(dòng)工作方式時(shí)，用一個(gè)適當(dāng)?shù)男盘?hào)將初始步置為活動(dòng)步。 4.4 順序控制梯形圖的編程方法順序控制梯形圖的編程方法 4.4.1 使用起保停電路的

38、編程方法使用起保停電路的編程方法1使用起保停電路的單序列結(jié)構(gòu)的編程方法n設(shè)計(jì)梯形圖的輸出電路部分時(shí)，應(yīng)注意以下問(wèn)題：n（1）如果某一輸出量?jī)H在某一步中為ON，可以將它們的線圈分別與對(duì)應(yīng)步的輔助繼電器的線圈并聯(lián)。n（2）如果某一輸出繼電器在幾步中都應(yīng)為ON，應(yīng)將代表各有關(guān)步的輔助繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)后，驅(qū)動(dòng)該輸出繼電器的線圈。如圖4. 34中，Y0在步M1和M3中都應(yīng)為ON，所以將M1和M3的常開(kāi)觸點(diǎn)并聯(lián)后，來(lái)控制Y0的線圈。2使用起保停電路的選擇序列結(jié)構(gòu)的編程方法如圖4.35是自動(dòng)門(mén)控制系統(tǒng)的順序功能圖。人靠近自動(dòng)門(mén)時(shí)，感應(yīng)器X0為ON，Y0驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)高速開(kāi)門(mén)，碰到開(kāi)門(mén)減速開(kāi)關(guān)X1時(shí)，變?yōu)榈退?/p>

39、開(kāi)門(mén)。碰到開(kāi)門(mén)極限開(kāi)關(guān)X2時(shí)電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)，開(kāi)始延時(shí)。若在0.5s內(nèi)感應(yīng)器檢測(cè)到無(wú)人，Y2起動(dòng)電動(dòng)機(jī)高速關(guān)門(mén)。碰到關(guān)門(mén)減速開(kāi)關(guān)X4時(shí)，改為低速關(guān)門(mén)，碰到關(guān)門(mén)極限開(kāi)關(guān)X5時(shí)電動(dòng)機(jī)停轉(zhuǎn)。在關(guān)門(mén)期間若感應(yīng)器檢測(cè)到有人，停止關(guān)門(mén)，T1延時(shí)0.5s后自動(dòng)轉(zhuǎn)換為高速開(kāi)門(mén)。(1) 選擇序列的分支的編程方法(2) 選擇序列的合并的編程方法對(duì)于選擇序列的合并，如果某一步之前有N個(gè)轉(zhuǎn)換（即有N條分支在該步之前合并后進(jìn)入該步），則代表該步的輔助繼電器的起動(dòng)電路由N條支路并聯(lián)而成，各支路由某一前級(jí)步對(duì)應(yīng)的輔助繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)與相應(yīng)轉(zhuǎn)換條件對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)或電路串聯(lián)而成。圖4.36中，步M1之前有一個(gè)選擇序列的合并，當(dāng)步M0為活

40、動(dòng)步并且轉(zhuǎn)換條件X0滿足，或M6為活動(dòng)步，并且轉(zhuǎn)換條件T1滿足，步M1都應(yīng)變?yōu)榛顒?dòng)步，即控制M1的起動(dòng)、保持、停止電路的起動(dòng)條件應(yīng)為M0和X0的常開(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián)電路與M6和T1的常開(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián)電路進(jìn)行并聯(lián)。3使用起保停電路的并行序列結(jié)構(gòu)的編程方法（1）并行序列的分支的編程方法（2）并行序列的合并的編程方法 4僅有兩步的閉環(huán)的處理4.4.2 以轉(zhuǎn)換為中心的編程方法以轉(zhuǎn)換為中心的編程方法1以轉(zhuǎn)換為中心的單序列的編程方法2以轉(zhuǎn)換為中心的選擇序列的編程方法3以轉(zhuǎn)換為中心的并行序列的編程方法4.4.3 步進(jìn)指令的編程方法步進(jìn)指令的編程方法1步進(jìn)指令步進(jìn)梯形指令簡(jiǎn)稱為STL指令，F(xiàn)X系列PLC還有一條使STL指

41、令復(fù)位的RET指令。利用這兩條指令，可以很方便地編制順序控制梯形圖程序。步進(jìn)梯形指令STL只有與狀態(tài)繼電器S配合才具有步進(jìn)功能。S0S9用于初始步，S10S19用于自動(dòng)返回原點(diǎn)。使用STL指令的狀態(tài)繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)稱為STL觸點(diǎn)， 用用 符號(hào)表示，沒(méi)有常閉的符號(hào)表示，沒(méi)有常閉的STL觸點(diǎn)。觸點(diǎn)。2步進(jìn)指令的單序列結(jié)構(gòu)的編程方法3步進(jìn)指令的選擇序列結(jié)構(gòu)的編程方法（1）選擇序列分支的編程方法（2）選擇序列合并的編程方法4步進(jìn)指令的并行序列結(jié)構(gòu)的編程方法第5章可編程控制器功能指可編程控制器功能指令令FX系列可編程控制器功能指系列可編程控制器功能指令概述令概述 5.15.1可編程控制器功能指令簡(jiǎn)介可編

42、程控制器功能指令簡(jiǎn)介 5.25.25.1 FX系列可編程控制器功能指令概述系列可編程控制器功能指令概述5.1.1 功能指令的通用表達(dá)形式功能指令的通用表達(dá)形式FX系列功能指令格式采用梯形圖和指令助記符相結(jié)合的形式，如圖5.1所示。S叫做源操作數(shù)，其內(nèi)容不隨指令執(zhí)行而變化，在可利用變址修改軟元件的情況下，用加“”符號(hào)的S表示，源的數(shù)量多時(shí)，用S1S2等表示。D叫做目標(biāo)操作數(shù)，其內(nèi)容隨指令執(zhí)行而改變，如果需要變址操作時(shí)，用加“”的符號(hào)D表示，目標(biāo)的數(shù)量多時(shí)，用D1D2等表示。n叫做其他操作數(shù)，既不作源操作數(shù)，又不作目標(biāo)操作數(shù)，常用來(lái)表示常數(shù)或者作為源操作數(shù)或目標(biāo)操作數(shù)的補(bǔ)充說(shuō)明。可用十進(jìn)制的K、十

43、六進(jìn)制的H和數(shù)據(jù)寄存器D來(lái)表示。在需要表示多個(gè)這類操作數(shù)時(shí)，可用n1、n2等表示，若具有變址功能，則用加“”的符號(hào)n表示。此外其他操作數(shù)還可用m來(lái)表示。5.1.2 數(shù)據(jù)長(zhǎng)度數(shù)據(jù)長(zhǎng)度功能指令可處理l6位數(shù)據(jù)和32位數(shù)據(jù)，例如：5.1.3 功能指令類型功能指令類型FX系列PLC的功能指令有連續(xù)執(zhí)行型和脈沖執(zhí)行型兩種形式。 連續(xù)執(zhí)行型的如：當(dāng)X1為ON時(shí)，上述指令在每個(gè)掃描周期都被重復(fù)執(zhí)行一次。脈沖執(zhí)行型的如：5.1.4 數(shù)據(jù)格式數(shù)據(jù)格式1位元件與位元件的組合 2字元件 處理數(shù)據(jù)的元件稱為字元件。一個(gè)字由16個(gè)二進(jìn)制位組成。 5.1.5 變址寄存器變址寄存器V、Z 變址寄存器在傳送、比較指令中用來(lái)修

44、改操作對(duì)象的元件號(hào)。變址寄存器在傳送、比較指令中用來(lái)修改操作對(duì)象的元件號(hào)。其操作方式與普通數(shù)據(jù)寄存器一樣。其操作方式與普通數(shù)據(jù)寄存器一樣。5.2 可編程控制器功能指令簡(jiǎn)介可編程控制器功能指令簡(jiǎn)介5.2.1 程序流程控制功能指令程序流程控制功能指令1條件跳轉(zhuǎn)指令CJ（FNC00） CJ(Condition Jump)、CJP指令用于跳過(guò)順序程序某一部分的場(chǎng)合，以控制程序的流程，減少掃描時(shí)間。同一程序中指針標(biāo)號(hào)唯一，若出現(xiàn)多次則會(huì)出錯(cuò) n例5-1 一個(gè)三組搶打器，任一組搶先按下按鍵后，顯示器（見(jiàn)圖5.9）能及時(shí)顯示該組的編號(hào)并使蜂鳴器發(fā)出響聲（2秒后停止），同時(shí)鎖住搶打器，其它組此時(shí)按鍵無(wú)效；按下

45、復(fù)位開(kāi)關(guān)后，進(jìn)行下一輪搶答。編制搶答控制程序n表5.1 PLC輸入輸出點(diǎn)分配搶打器輸入設(shè)備PLC輸入搶答器輸出設(shè)備PLC輸出復(fù)位開(kāi)關(guān)X0蜂鳴器Y0一組按鍵1X1七段譯碼顯示器aY1二組按鍵2X2七段譯碼顯示器bY2三組按鍵3X3七段譯碼顯示器cY3七段譯碼顯示器dY4七段譯碼顯示器eY5七段譯碼顯示器fY6七段譯碼顯示器gY72子程序調(diào)用指令CALL（ FNC01）與返回指令SRET （FNC02） 子程序應(yīng)寫(xiě)在主程序之后，即子程序的標(biāo)號(hào)應(yīng)寫(xiě)在指令FEND之后，同一指針只能出現(xiàn)一次，CJ指令中用過(guò)的指針不能再用，不同位置的CALL指令可以調(diào)用同一指針的子程序。且子程序必須以SRET指令結(jié)束。

46、在子程序中可以再次使用CALL子程序，形成子程序嵌套。含第一條CALL指令在內(nèi)，子程序的嵌套層數(shù)不能大于5。如圖5.12程序中CALL指令3中斷 （1）中斷的指針（2）中斷返回指令I(lǐng)RET（ FNC03）、允許中斷指令EI （FNC04）與禁止中斷指令DI （FNC05）4主程序結(jié)束指令FENDFEND (First End)指令無(wú)操作數(shù)，表示主程序的結(jié)束，子程序的開(kāi)始。程序執(zhí)行到FEND指令時(shí)，進(jìn)行輸出處理、輸入處理、監(jiān)視定時(shí)器刷新，完成后返回第0步。 5.2.2 傳送與比較指令傳送與比較指令1比較指令CMP （FNC10）2區(qū)間比較指令ZCP（ FNC11）3傳送指令MOV（FNC12）4

47、移位傳送指令SMOV（FNC13）5取反傳送指令CML （FNC14）CML (Complement)指令將源元件中數(shù)據(jù)（自動(dòng)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)）逐位取反(10，10)送到指定目標(biāo)。CML指令使用說(shuō)明如圖5.26所示。5.2.3 算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算指令算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算指令1加法指令A(yù)DD (FNC20)、減法指令SUB (FNC21)2乘法指令MUL (FNC22)、除法指令DIV (FNC23)5.2.4 循環(huán)移位與移位指令循環(huán)移位與移位指令1右循環(huán)移位指令ROR（FNC30）、左循環(huán)移位指令ROL（FNC31）例5-7 設(shè)計(jì)循環(huán)移位的16位彩燈控制程序，移位時(shí)間間隔為1秒，開(kāi)機(jī)之后，按下與X

48、0相連的按扭，設(shè)置彩燈的初值，X1為OFF時(shí)循環(huán)右移1位，為ON時(shí)循環(huán)左移1位。T0用來(lái)產(chǎn)生周期為1秒的移位脈沖序列。其控制梯形圖程序如圖5.39所示。第6章可編程控制器控制系統(tǒng)可編程控制器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)可編程控制器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)可編程控制器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟和內(nèi)容的步驟和內(nèi)容 6.16.1節(jié)省節(jié)省I/O點(diǎn)數(shù)的方法點(diǎn)數(shù)的方法 6.36.3可編程控制器的選型與硬件可編程控制器的選型與硬件配置配置 6.26.2可編程控制器應(yīng)用中注意的可編程控制器應(yīng)用中注意的若干問(wèn)題若干問(wèn)題6.16.16.1可編程控制器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟和內(nèi)容可編程控制器控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的步驟和內(nèi)容6.1.1 熟悉控制對(duì)象的工藝要求熟

49、悉控制對(duì)象的工藝要求n首先應(yīng)詳細(xì)了解被控對(duì)象的全部功能和它對(duì)控制系統(tǒng)的要求，n 其次，還要選擇用戶輸入設(shè)備(按鈕、操作開(kāi)關(guān)、限位開(kāi)關(guān)、傳感器等)、輸出設(shè)備(繼電器、接觸器、信號(hào)指示燈等執(zhí)行元件)，以及由輸出設(shè)備驅(qū)動(dòng)的控制對(duì)象(電動(dòng)機(jī)、電磁閥等)。 n 最后，還應(yīng)確定哪些信號(hào)需要輸入給PLC，哪些負(fù)載由PLC驅(qū)動(dòng)，并分類統(tǒng)計(jì)出各輸入量和輸出量的性質(zhì)，是開(kāi)關(guān)量還是模擬量，是直流量還是交流量，以及電壓的大小等級(jí)，為PLC選型和硬件配置提供依據(jù)。6.1.2 設(shè)計(jì)電氣控制系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)電氣控制系統(tǒng)的硬件1根據(jù)工藝要求，確定為可編程控制器提供輸入信號(hào)的各輸入元件的型號(hào)和數(shù)量，和需要控制的執(zhí)行元件的型號(hào)和數(shù)

50、量。2根據(jù)輸入元件和輸出元件的型號(hào)和數(shù)量，可以確定可編程控制器的硬件配置：3將系統(tǒng)中的所有輸入信號(hào)和輸出信號(hào)集中列表4繪制可編程控制器的外部線路圖，以及其它的電氣控制線路圖。6.1.3 程序設(shè)計(jì)程序設(shè)計(jì) PLC程序設(shè)計(jì)的原則和要求是： (1)盡可能建立PL C存儲(chǔ)器、定時(shí)時(shí)間等的分配表，這樣會(huì)給編程帶來(lái)很大方便。 (2)推導(dǎo)每一個(gè)變量和指令的動(dòng)作和停止條件。 (3)優(yōu)化程序，減少指令和內(nèi)存用量，減少掃描時(shí)間，以提高響應(yīng)的及時(shí)性。 (4)對(duì)梯形圖各梯級(jí)給予注釋以便于理解程序。 (5)程序邏輯關(guān)系明確。6.1.4 控制系統(tǒng)模擬調(diào)試控制系統(tǒng)模擬調(diào)試 將設(shè)計(jì)好的程序用編程器或計(jì)算機(jī)輸入到PLC中，進(jìn)行

51、編輯和檢查，改正程序設(shè)計(jì)語(yǔ)法錯(cuò)誤。之后在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行用戶程序的模擬運(yùn)行和程序調(diào)試，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，立即修改和調(diào)整程序，直到滿足工藝流程和狀態(tài)流程圖的要求。6.1.5 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試 模擬調(diào)試好的程序傳送到現(xiàn)場(chǎng)使用的PLC存儲(chǔ)器中，這時(shí)可先不帶負(fù)載，只帶上接觸器線圈、信號(hào)燈等進(jìn)行調(diào)試。利用編程器的監(jiān)控功能，或用計(jì)算機(jī)監(jiān)視梯形圖，采用分段、分級(jí)調(diào)試方法進(jìn)行。待各部分功能都調(diào)試正常后，再帶上實(shí)際負(fù)載運(yùn)行。6.1.6 隨機(jī)文件隨機(jī)文件1可編程序控制器的外部接線圖和其他電氣圖紙。 2可編程序控制器的編程元件表，包括程序中使用的輸入輸出繼電器、輔助繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、狀態(tài)等的元件號(hào)、名稱、功能，以及定時(shí)器

52、、計(jì)數(shù)器的設(shè)定值等。3如果用戶要求或合同規(guī)定要：順序功能圖、梯形圖或指令表，就需要提供帶注釋的梯形圖和必要的總體文字說(shuō)明，沒(méi)特殊要求一般不用提供。4控制系統(tǒng)的使用說(shuō)明，操作注意事項(xiàng)及常見(jiàn)故障處理。6.2可編程控制器的選型與硬件配置可編程控制器的選型與硬件配置6.2.1 選擇合適的可編程控制器類型選擇合適的可編程控制器類型n1可編程控制器結(jié)構(gòu)選擇n2I0點(diǎn)數(shù)的確定n3用戶存儲(chǔ)器容量的估算n4可編程控制器的處理速度應(yīng)滿足實(shí)時(shí)控制的要求6. 3節(jié)省節(jié)省I/O點(diǎn)數(shù)的方法點(diǎn)數(shù)的方法6.3.1 減少所需輸入點(diǎn)數(shù)方法減少所需輸入點(diǎn)數(shù)方法1分組輸入 2觸點(diǎn)合并式輸入3矩陣式輸入4充分利用可編程控制器的內(nèi)部功能6.3.