機電傳動控制7-可編程控制器

可編程控制器原理及應用ProgrammableLogicController(PLC)

ProgrammableController(PC)

可編程控制器是在繼電器控制和計算機控制的基礎上，逐步發(fā)展成以微處理器為核心，把自動化技術、計算機技術、通信技術融為一體的新型工業(yè)自動控制裝置。§1概述一、發(fā)展概況PLC可編程控制器華中科技大學機械學院馮清秀二、PLC的品牌產品三菱：FX1S、FX1N、FX2N、Q、A系列歐姆龍：CP1、CJ2系列、CS系列日立：EC、EM、EMII、H、EH-150、MICRO-EH系列東芝：EX20EX40系列富士：NB、NJ、NS、SPB系列松下：FP0、FP1、FP2、FP2SH、FP3、FPM、FPC、FP5、FP10、FP10S、FP10SH系列

SIEMENS：SIMATICS7-200S7-300S7-400系列施耐德：Twido系列通用：GE-I系列德洲儀器：TI100系列LG：K10、K30、K60、K80、K100、K120、K120S（E）、

K200、K300、K1000系列二、PLC的品牌產品三、主要功能1.邏輯控制可編程序控制器具有邏輯運算功能，它設置有“與”、“或“、“非”等邏輯運算指令，能夠描述繼電器觸點的串聯(lián)、并聯(lián)、串并聯(lián)、并串聯(lián)等各種連接。因此它可以代替繼電器進行組合邏輯和順序邏輯控制。2.定時控制可編程序控制器具有定時控制功能。它為用戶提供若干個定時器并設置了定時指令。定時時間可由用戶在編程時設定，并能在運行中被讀出與修改，定時時間的最小單位也可在一定的范圍內進行選擇，因此，使用靈活，操作方便。3.計數控制可編程序控制器具有計數控制功能。它為用戶提供若干個計數器并設置了記數指令。計數值可由用戶在編程時設定，并能在運行中被讀出與修改，有些可編程序控制器還設置了加計數、減計數兩種不同的記數方式。

4.A/D、D/A轉換大多數可編程序控制器還具有摸/數（A/D）和數/摸（D/A）轉換功能，能完成對模擬量的檢測與控制。三、主要功能5.定位控制有些可編程序控制器具有步進電動機和伺服電動機控制功能，能組成開環(huán)系統(tǒng)或閉環(huán)系統(tǒng)，實現位置控制。

6.通信與聯(lián)網有些可編程序控制器具有聯(lián)網和通信功能，可以進行遠程I/O控制，多臺可編程序控制器之間還可以進行同位鏈接，還可以與計算機進行上位鏈接。由一臺計算機和多臺可編程序控制器可以組成“集中管理、分散控制”的分布式控制網絡，以完成較大規(guī)模的復雜控制。三、主要功能7.數據處理功能大多數可編程序控制器都具有數據處理功能，能進行數據并行傳送、比較運算；BCD碼的加、減、乘、除等運算；還能進行字的按位“與”、“或”、“異或”、求反、邏輯移位、算術移位、數據檢索、比較、數制轉換等操作。

隨著科學技術的不斷發(fā)展，可編程序控制器的功能還在不斷拓寬和增強。三、主要功能四、主要特點1.可靠性高、抗干擾能力強、適用于惡劣工作環(huán)境

2.編程簡單易學

3.應用靈活方便

4.通用性強

5.具有完善的監(jiān)視和診斷功能

6.體積小、重量輕、功耗小、安裝維護方便、性價比高1）各種機械行業(yè)，可實現設備、自動線的自動化控制；2）順序控制、過程控制、位置控制、生產過程的監(jiān)控和管理、結合網絡技術；3）數字量、模擬量的數據采集；五、應用范圍學習要求：了解可編程控制器的基本結構與基本工作原理熟悉PLC的指令系統(tǒng)掌握PLC的編程方法和開發(fā)步驟

一、PLC的基本結構三菱PC基本單元外形CPU存儲器通用串口擴展接口電源外部設備（編程器等）擴展單元、特殊功能單元等輸入狀態(tài)寄存器輸出狀態(tài)寄存器輸入接口輸出接口現場輸入信號現場輸出信號PLC基本結構框圖§2

可編程控制器的硬件結構與工作原理2.存儲器系統(tǒng)程序存儲區(qū)：存放系統(tǒng)軟件，固化在ROM或EPROM等只讀存儲器中。用戶程序存儲區(qū)：存放用戶程序變量（數據）存儲區(qū)：存放內部變量或數據通常采用低功耗的CMOS-RAM存儲器加備用電池，可讀寫1.中央處理單元CPU

計算和控制中心。它的性能（位數和主頻）決定了PLC的運算速度和信息處理量的大小。3.輸入/輸出接口：是CPU連接工業(yè)現場設備的橋梁。CPU：標準電平弱電數字量外部設備：開關量、模擬量不同電壓等級的交流、直流量高速、低速信號遠程、本地信號輸入/輸出接口PC廠家為用戶提供各種類型的I/O接口電路。直流開關量輸入接口電路光耦的作用:電氣隔離，抗干擾電平轉換開關量輸入接口：將工業(yè)現場的開關量信號轉變成CPU能接受的標準邏輯電平。(圖)直流開關量輸入接口交流開關量輸入接口內部直流電源發(fā)光二極管光電耦合器輸出方式開關量輸出接口：通過該接口實現對外部設備的驅動控制繼電器輸出晶體管輸出晶閘管輸出繼電器輸出：輸出接口由繼電器構成。晶體管輸出：輸出接口由晶體管構成。晶閘管輸出：輸出接口由晶閘管構成。適于大功率、低速、交、直流負載適合于小功率、高速、直流負載適合于大功率、高速、交流負載(圖)繼電器輸出型接口電路負載電源由外部提供Y0COM1晶體管輸出接口電路+5V+24V+24V或+5V6.編程器：是PLC的主要外設。用于用戶程序的編制、編輯、調試、檢查和監(jiān)視。

便攜式：本身不帶CPU，只能聯(lián)機編程。體積小、重量輕、便于生產現場調試。CRT智能式：帶有顯示屏的圖形編程器，有CPU，可聯(lián)機編程也可脫機編程，可用多種語言編程。4.擴展接口：是用于擴展I/O單元或特殊功能單元。

通用微機作為編程器：個人電腦，配上廠家提供的編程軟件和通訊線。有效利用資源。5.電源：是PLC的供電電源一般為市電（也有24V供電的）。PLC內部設計有電路進行穩(wěn)壓和變換。以適應內部電路的需要。二、PLC的基本工作原理PLC的工作方式：循環(huán)掃描工作方式掃描周期：從開始到輸出結果完成所需的時間。一般為幾毫秒~幾十毫秒。(圖)開始自診斷與編程器通信讀入現場信號執(zhí)行用戶程序輸出結果STOPRUN用戶程序輸入映象寄存器輸出映象寄存器執(zhí)行用戶程序輸出讀入

產品檢測傳送帶如圖示，用PLC來檢測產品數量。為確保不漏檢，對PLC掃描周期有何要求？

產品通過檢測點的時間間隔為：T=0.025m/(50m/60s)=30ms,所以，PLC的掃描周期必須小于30msPLC的分類按I/O點數分小型PLC：入出總點數256中型PLC：入出總點數256~2048大型PLC：入出總點數>2048按結構類型分整體式模塊式（積木式）按功能分低檔機中檔機高檔機

三、PLC分類、主要技術指標PLC的主要技術指標入/出點數掃描速度內存容量指令條數內部元件功能模塊編程語言§3可編程控制器的軟件和用戶環(huán)境一、PLC的軟件結構軟件結構監(jiān)控程序用戶程序1.監(jiān)控程序

監(jiān)控程序是可編程控制器產品必須包括的部分，有生產廠家提供。其功能如下：

1）系統(tǒng)管理運行管理：何時輸入、何時輸出、何時運算、何時自檢、何時通訊等進行時間上的分配管理。程序空間的管理：生成用戶環(huán)境。系統(tǒng)自檢程序：系統(tǒng)出錯檢驗、用戶程序語法檢驗、句法檢驗等。2）用戶指令解釋程序編輯程序和解釋程序。3）標準程序和系統(tǒng)調用2.用戶程序

用戶在PLC提供的編程環(huán)境下編制的完成控制功能的程序。1.用戶數據結構

1）位數據這是一類邏輯量，其值只有“0”或“1”。2）字數據其數制、字長有很多形式。單字或雙字、十進制（K）或十六進制(H)等。3）位和字的混合。二、用戶環(huán)境輸入部分：建立外部輸入信號與輸入接口的一一對應關系。輸出部分：建立輸出接口與被控制的外部信號的一一對應關系。2、PLC控制系統(tǒng)的結構3）用戶程序：利用內部元件，建立起輸入和輸出之間的邏輯關系以及控制各種功能模塊完成控制任務。X000COMX001X007Y030COMY037SBKM

三菱FX2N系列PLC的基本情況日本三菱的早期產品，小型機，整體式結構，包括：基本單元，擴展單元、特殊單元三種。3.PLC的元件

用戶可以使用的輸入輸出接口、內部存儲單元——統(tǒng)稱元件。型號表示方法入出總點數M(基本單元)E（擴展單元）輸出類型R－繼電器輸出T－晶體管輸出S－晶閘管輸出電源種類V－100/110V交流E－220/240V交流D－24V直流FX2N—1234－FX2N--48MR主要技術指標輸入、輸出點總數：48(入：24，出：24）定時器：256個計數器：241個輔助繼電器：3328點數據寄存器：8000個內置存儲器容量：8000步基本指令運行時間：0.08us/指令輸出形式：繼電器輸出編程元件1.輸入繼電器（X0~X7，X10~X17，X20~X27，…）注意：元件編號采用八進制輸入繼電器狀態(tài)由外部信號驅動，在用戶程序中可進行無限次讀操作。2.輸出繼電器（Y0~Y7，Y10~Y17，Y20~Y27，…）主要用于將內部邏輯結果傳遞到外部負載，每一輸出繼電器對應一個輸出接點控制一個外部負載。在用戶程序中，只能對其進行一次寫操作，但可無限次讀操作。3.輔助繼電器(M)

編號從M0開始十進制編碼通用型和掉電保護型兩種輔助繼電器僅供內部使用4.定時器（T）編號從T0開始；十進制編碼定時器按定時時鐘的不同進行分組

延時時間由設定的K值大小確定定時器做計時功能7.狀態(tài)元件(S)

編號從S0開始；十進制編碼分初始狀態(tài)元件、原位狀態(tài)元件、通用狀態(tài)元件和保持狀態(tài)元件狀態(tài)元件是步進順序控制的重要元件。5.計數器(C)

編號從C0開始；十進制編碼分加計數、減計數和雙向計數器分掉電保護和通用型兩種

計數值由設定的K值大小確定可對外部事件或內部脈沖進行計數。6.特殊輔助繼電器(M)M8000：運行監(jiān)視當PLC處于運行狀態(tài)時，M8000自動為“1”；反之，M8000為“0”M8002：產生初始化脈沖PLC的第一個掃描周期內，M8002為“1”，以后為“0”。M8000M8002M8012：以周期為100ms循環(huán)通斷M8030：鋰電池電壓下降到一定值時M8030為“1”M8033：PLC停止運行時輸出保持M8034：若使M8034得電將起到禁止全部輸出的作用M80128.指針（P/I）編號從0開始十進制編碼調用指令和跳轉用分支指針P，中斷程序使用中斷指針I(yè)

§4PLC的軟件技術

一、用戶數據結構1.位數據存放位數據的元件稱為位元件。三菱FX2N中位元件有輸入繼電器X、輸出繼電器Y、輔助繼電器M、狀態(tài)繼電器S以及定時器、計數器中的狀態(tài)寄存器。

◆位數據即邏輯量，其值為“0”或“1”，表示觸點的通與斷、線圈的得電與失電、標志的ON與OFF等。

◆位數據可以組合成字數據。2.字數據

存放字數據的元件稱為字元件。三菱FX2N中數據寄存器D。

◆字數據其數制有很多形式。三菱FX2N的用戶程序中采用十進制和十六進制兩種數制，但可以處理八進制、十六進制、ASCII碼、整數、實數、浮點實數等數據?！粢粋€字數據的位數為16位，可以用兩個字數據組成一個32位的字數據。D0(低16位)D0(16位)D1(高16位)

一個元件中既有字數據又有位數據稱為混合數據。3.混合數據

存放混合數據的元件稱為混合元件。三菱FX2N中混合元件有定時器T和計數器C。

如定時器T的狀態(tài)寄存器存放的是位數據，而當前值寄存器和設定值寄存器存放的是字數據。二、PLC的常用編程語言助記符語言：類似于匯編語言，用易于記憶的助記符表達某種操作梯形圖語言:與傳統(tǒng)的繼電器－接觸器控制線路圖相似，不同的是特定元件和構圖規(guī)則LDX002ANDM102OUTY035LDY035ANIX003OUTM100ANDT51OUTY036形象、直觀、易于接受1.PLC的常用編程語言邏輯功能圖語言：類似于與、或、非邏輯電路順序功能流程圖語言：類似于程序框圖。對于一些較復雜的順序控制，用此較易易于描述較為復雜的控制功能，表達直觀2.梯形圖程序設計的規(guī)則和方法梯形圖中的元件：必須是對應PLC中給定編號的編程元件梯形圖符號：觸頭表示讀取位元件的狀態(tài)；線圈表示對位元件進行寫操作；母線：程序在兩母線之間。邏輯行（每一線圈為一邏輯行）：按自上而下，自左而右的順序畫邏輯行觸點：觸點不能連到右母線。線圈：線圈右邊必須連右母線，左邊必須有觸點。三、三菱PLC的基本指令輸入、輸出指令LD：“取”指令，用于母線、分支電路開始時讀取位元件X、Y、M、T、C、S的狀態(tài)。LDI：“取反”指令，用于母線、分支電路開始時讀取位元件X、Y、M、T、C、S的反碼。OUT：輸出，對位元件Y、M、T、C、S進行寫操作。注意：驅動T或C時，該指令后必須設常數K值。輸入輸出指令編程示例LDX000OUTY000LDIX001OUTM100OUTT0K19LDT0OUTY001LD、LDI地址碼：X、Y、C、T、M、SOUT地址碼：Y、C、T、M、S邏輯指令與指令AND：“與”，一個位元件的狀態(tài)與前面狀態(tài)的串聯(lián)指令ANI：“與非”，一個位元件的反碼與前面狀態(tài)的串聯(lián)指令地址碼：X、Y、M、T、C、SLDX002ANDM102OUTY035LDY035ANIX003OUTM102ANDT001OUTY036T001或指令OR：”或“，一個位元件的狀態(tài)與前面狀態(tài)進行或操作的指令ORI：”或非”，個位元件的反碼與前面狀態(tài)進行或操作的指令地址碼：X、Y、M、T、C、SLDX014ORX016ORIM102OUTY035LDY035ANDX015ORM103ANIX017ORIM110OUTM103電路塊連接指令ORB：塊電路或指令，兩個以上觸點串聯(lián)的支路與前面支路并聯(lián)連接指令LDX001ANDX002LDIX003ANDX004ORBLDX005ANIX006ORBORX007OUTY036ANB：電路塊與指令，用于并聯(lián)電路塊與前面接點電路或并聯(lián)電路塊的串聯(lián)連接指令LDX001ANDX002LDX003ANIX004ORBLDX005ANDX006LDIX007ANDX010ORBANBORX011OUTY030保持指令SET：置位保持指令RST：復位保持指令LDX001SETM202LDX002RSTM202使M202置位并保持使M202復位并保持RST：用于對計數器復位的情況LDX0RSTC0LDX1OUTC0K3LDC0OUTY0復位輸入端為1：K值置入計數器計數器狀態(tài)為0

計數輸入端每通斷一次，計數值減1或加1

計數器狀態(tài)：當計數值計到設定值時，計數器狀態(tài)為1一直保持直到被復位指令復位注：當復位輸入保持時，計數信號不起作用復位輸入端為0：

脈沖輸出指令

PLS：將脈寬較寬的輸入信號變成脈寬等于PLC掃描周期的脈沖信號主控母線指令MC：主控開始，引出一條分支母線MCR：主控返回，使分支母線結束并回到原來的母線上

多個繼電器同時受一個觸點或一組觸點控制，這種控制稱為主控指令多，占用內存多X000X001X002Y030Y031Y032Y033X004X003X005X000X001X002Y030Y031Y032Y033X004X003X005X000X001X000X001輸出繼電器Y030、Y031、Y032受輸入繼電器X000、X001主控LDX000ANDX001OUTM100MCM100LDX002OUTY030LDX003OUTY031LDX004OUTY032MCRM100LDX005OUTY033更好的辦法：采用主控指令X000X001M100Y033X005M100X002Y030Y031Y032X004X003MCRM100注意：MC、MCR必須成對出現。分支母線上每一邏輯行編程時，都要用LD或LDI指令開始。可嵌套使用主控母線指令，最多8次。堆棧指令MPS：進棧指令MRD：讀棧指令MPP：出棧指令LDX000ANDX001MPSANDX002OUTY030MRDANDX003OUTY031MPPANDX004OUTY032LDX005OUTY033X000X001X002Y030Y031Y032Y033X004X003X005脈沖指令空操作指令NOP：不完成任何操作，只是占用一步的時間。程序結束指令END：用于結束程序，表示程序終了指令小結：LD、LDI、AND、ANI、OR、ORI——對觸點操作的指令ANB、ORB——觸點塊連接指令OUT、SET、RST、PLS——對線圈操作的指令MC、MCR、MPS、MRD、MPP、NOP、END、脈沖指令——其它指令四、常用編程注意事項1.程序的正確性正確的程序X001X002Y001X004X005X003X001X004Y001X004X005X003X002X001X005X002X003正確的程序X001X004Y031X003Y032X001X004Y031X003Y032Y001雙線圈輸出，前一個無效X402、Y400是不存在的元件地址X000Y001X402X001Y001Y400LDX000LDX001ANDX002ORBOUTY031LDX001ANDX002ORX000OUTY0312.程序的合理性Y031X000X001X002Y031X001X002X000合理觸點串并聯(lián)原則：“左重右輕，上重下輕”LDX000LDX001ORX002ANBOUTY031LDX001ORX002ANDX000OUTY031Y031X000X001X002Y031X001X002X000合理§5PLC的應用5個方面的應用P1631.常見的輸入、輸出類型：輸入：開關量：操作開關、行程開關、按扭、接近開關、繼電器觸點等。模擬量：流量、溫度、壓力等傳感器信號。中斷：限位開關、事故信號、停電信號、緊急停止等。脈沖量：串行信號、各種脈沖源。數字量：計算機接口、鍵盤、其它數字設備輸出：開關量：電器元件開關觸點等。模擬量：各種傳感器信號。數字量：數字顯示器，計算機接口、打印機等2.PLC的選擇PLC規(guī)模估算：I/O點估算：留15%~20%裕量以備擴充。存儲器估算：總點數（10~12）=指令語句數（小型機粗略估算）PLC選型：功能：邏輯控制-小型機。輸入接口模塊：輸入信號電壓、電流、速度等與輸入接口模塊的匹配。輸出接口模塊：模塊的工作電壓、電流、速度等應與所帶負載匹配。燈絲負載、電容性負載、電機負載、電感性負載等PLC的價格、可擴充性、軟件開發(fā)難易、售后服務§5PLC的應用一、電動機常用控制線路舉例1.三相異步電動機起、?？刂崎_關量邏輯控制SB1:起動按鈕SB2:停止按鈕KH:熱繼電器觸點主回路KM:接觸器線圈輸入信號，與輸入接點相連接輸出信號：與輸出接點相連接X000Y000Y000X002X001X000X001X002Y000

2.三相異步電動機正反轉控制SB1：電動機正轉啟動SB2：電動機反轉啟動SB3：電動機停轉圖KM1：電動機正轉控制KM2：電動機反轉控制輸入信號：與輸入接點相連接輸出信號：與輸出接點相連接正轉反轉停止X000X001X002X000Y030Y031

上述梯形圖運行中可靠嗎？為什么？X000Y030X001X001Y030Y031X002Y031X002X000Y030Y031X000X001M100M100X002Y031M100T050K2T050Y030X001X000M101M101X002Y030M101T051K2T051Y0313.三相異步電動機Y/啟動控制SB1：電動機啟動SB2：電動機停轉KM：電源控制KM1：電動機“Y”連接KM2：電動機“”連接輸入信號：與輸入接點相連接輸出信號：與輸出接點相連接起動停止X010X011Y001Y002Y003

X010——啟動X011——停止Y001——電源控制Y002——“Y”連接控制Y003——“”連接控制X010(Y001)Y001Y001(Y002)(T000K10)(T001K15)X011Y003(Y003)Y002T001T000二、鉆孔動力頭的控制

動力頭停在處于原位，1ST被壓合

起動SB，電磁閥1YA得電，使動力頭快進

到達工位2，2ST被壓合，使電磁閥1YA、2YA都得電，動力頭工進

到達工位3，3ST被壓合，使電磁閥1YA、2YA失電，動力頭停止前進，工進延時1S，等待加工完成。

延時時間到，電磁閥3YA得電，動力頭退回步序輸入條件輸出1YA3YA2YA原位1ST－－－－－－－－－－－－－－＋＋＋＋快進1ST?SB工進2ST延時3ST退回3ST?KT1ST原位動作順序表：現場器件PLC對應端子1ST動力頭原位說明輸入輸出2ST3STSBX000X001X002X0031YA2YA3YAY031Y032Y033快進到位工進到位起動按鈕快進、工進工進退回PLC分配對照表PLC與外部器件的連接關系：X002X002Y033X000X000X003Y031Y031X401Y032Y032X002T050K1COMX000X001X002X003Y031Y032Y033COM1~電源FU1YA2YA3YA1ST2ST3STSBNLGNDPLC的工作電源原位按扭快進工進停止延時退回Y033T050Y033三、十字路口交通信號燈自動控制十字路口交通信號燈的時序圖設計方法：化整為零，采用基本電路1）SB按鈕信號的處理X000M100M1002）紅燈1R、2R交替亮60S；綠燈1G、2G3秒閃爍3次?？捎枚〞r器產生周期脈沖信號電路實現。T051T050T051T050K600K600T061T060T061T060K5K5M100M100T05060S60ST0600.5S0.5S~Y000Y001Y002Y010Y011Y012COMCOMX000FU電源2R1G1Y1R2G2YSB1R、2R交替亮60S1G、2G3秒閃爍3次T050Y000T052K550T052T053T054T053K30K20M100T052Y001Y000T052T053T060T054Y002T0532R1G亮55S1G閃3S1Y亮2ST050Y010T055K550T055T056T057T056K30K20M100T055Y011Y010T055T056T060T057Y012T0561R2G亮55S2G閃3S2Y亮2S四、搶答系統(tǒng)搶答規(guī)則:1.要回答主持人的提問，必須搶先按下桌上的按鈕；2.為了給兒童一些優(yōu)待和教授組的限制，兒童組只要有一個按下就為搶答成功，而教授組必須兩人同時按下才算搶答成功；

控制原則：1.搶答成功后相應的指示燈亮；2.主持人按下復位按鈕PB4后，指示燈滅；3.如果競賽者在主持人合上SW開關的10秒內兒童組搶答成功，電磁鐵使彩球搖動，以示得到一次幸運的機會。

硬件電路設計：

輸入信號：

輸出信號：

PB11X000PB12X001PB4X002PB2X003PB31X004PB32X005SWX007

L1Y000L2Y003L3Y005

電磁鐵Y007

硬件電路程序設計§6

步進順控指令（STL）

用狀態(tài)轉移圖表示程序，狀態(tài)元件S為重要元件。§6.1狀態(tài)轉移圖一、狀態(tài)轉移圖表示方法S20X000S21X001X002（Y000）（Y001）S20X000S21X001X002（Y000）（Y001）二、簡單狀態(tài)轉移圖S20X000S21X001X002（Y000）（Y001）1.鉆孔動力頭的控制

動力頭停在處于原位，1ST被壓合

起動SB，電磁閥1YA得電，使動力頭快進

到達工位2，2ST被壓合，使電磁閥1YA、2YA都得電，動力頭工進

到達工位3，3ST被壓合，使電磁閥1YA、2YA失電，動力頭停止前進，工進延時1S，等待加工完成。

延時時間到，電磁閥3YA得電，動力頭退回步序輸入條件輸出1YA3YA2YA原位1ST－－－－－－－－－－－－－－＋＋＋＋快進1ST?SB工進2ST延時3ST退回KT1ST原位動作順序表：現場信號PLC對應端子1ST動力頭原位說明輸入輸出2ST3STSBX000X001X002X0031YA2YA3YAY001Y002Y003快進到位工進到位起動按鈕快進、工進工進退回PLC分配對照表S20X000·X003S21X001X002[SETY001]（Y002）S1M8002S22[RSTY001]（T10K10）S23T10（Y003）快進工進延時退回X0002.搬運機械手的控制搬運機械手示意圖工藝流程圖夾緊后，延時3S再上升，保證可靠夾緊松開后，延時2S再上升，保證可靠松開1ST：下限2ST：上限3ST：右限4ST：左限工件夾緊——電磁閥驅動汽缸來實現2YA：ON夾緊，OFF松開機械手移動：

1YA，控制下降

3YA，上升

4YA，右移

5YA，左移動作順序表：PLC分配對照表S20X002·X004·X005X001T20[SETY002]（Y001）S1M8002（Y003）X002（Y004）S21S22S23下降（T20K100）夾緊上升右行S24X003X001T21[RSTY002]（Y001）（Y003）X002（Y004）S25S26S27下降（T21K50）松開上升左行X004M100M101M102M103S20X002·X004·X005X001T20[SETY002]（M100）S1M8002（M102）X002（Y004）S21S22S23下降（T20K100）夾緊上升右行S24X003X001T21[RSTY002]（M101）（M103）X002（Y004）S25S26S27下降（T21K50）松開上升左行X004(YOO1)M100M101(YOO3)M103M102下降上升三、選擇性分支與匯合S21X000S22X001X002（Y000）（Y001）S31X010S32X011X012（Y004）（Y005）S41X020S42X021X022（Y006）（Y007）S20M0S50X007（M100）（Y010）分支合并從多個分支流程中選擇某一個單支流程，稱為選擇性分支四、并行性分支與匯合S21X000S22X001（Y000）（Y001）S31S32X011（Y004）（Y005）S41S42X021X022（Y006）（Y007）S20M0S50X002（M100）（Y010）分支合并§6.2編程方法一.簡單流程的編程LDM8002SETS1STLS1LDX000ANDX003SETS20STLS20SETY001LDX001SETS21STLS21OUTY002LDX002SETS22S20X000·X003S21X001X002[SETY001]（Y002）S1M8002S22[RSTY001]（T10K10）S23T10（Y003）快進工進延時退回X003STLS22RSTY001OUTT10K10LDT10SETS23STLS23OUTY003LDX003OUTS1RETEND二.選擇性分支的編程S21X000S22X001X002（Y000）（Y001）S31X010S32X011X012（Y004）（Y005）S41X020S42X021X022（Y006）（Y007）S20M0S50X007（M100）（Y010）分支合并……LDM0SETS20STLS20OUTM100LDX000SETS21LDX010SETS31LDX020SETS41STLS31OUTY004LDX011SETS32STLS32OUTY005STLS21OUTY000LDX001SETS22STLS22OUTY001STLS41OUTY006LDX021SETS42STLS42OUTY007STLS22LDX002SETS50STLS32LDX012SETS50STLS42LDX022SETS50STLS50OUTY010LDX007……分支前及分支處理第1分支第2分支第3分支合并及合并后三、并行性分支的編程S21X000S22X001（Y000）（Y001）S31S32X011（Y004）（Y005）S41S42X021X022（Y006）（Y007）S20M0S50X002（M100）（Y010）分支合并……LDM0SETS20STLS20OUTM100LDX000SETS21SETS31SETS41STLS31OUTY004LDX011SETS32STLS32OUTY005STLS21OUTY000LDX001SETS22STLS22OUTY001STLS41OUTY006LDX021SETS42STLS42OUTY007STLS22STLS32STLS42LDX022SETS50STLS50OUTY010LDX007……分支前及分支處理第1分支第2分支第3分支合并及合并后問題：用PLC對售貨機進行控制。售貨機的工作要求如下：此售貨機可投入1元、5元、10元硬幣。當投入的硬幣總值超過12元時，汽水指示燈亮；又當投入的硬幣總值超過15元時，汽水指示燈和咖啡指示燈都亮。當汽水指示燈亮時，按汽水按鈕，則汽水出口工作7秒排除汽水后自動停止。這段時間汽水指示燈閃亮。當咖啡指示燈亮時，按咖啡按鈕，則咖啡出口工作7秒排除咖啡后自動停止。這段時間咖啡指示燈閃亮。若投入的硬幣總值超過所需的錢數（汽水12元、咖啡15元）時，找錢指示燈亮，表示找錢動作，并推出多余的錢?！?

功能指令

功能指令——功能不同的子程序

功能指令的類型：程序流控制方便命令傳送與比較外部輸入輸出指令算術與邏輯運算外部設備通訊移位與循環(huán)移位實數處理數據處理點位控制高速處理實時時鐘§7.1功能指令通則一、功能指令的表達形式每一條功能指令都有一個功能號：FNC00～FNC250每一條功能指令都有一個助記符[S]——源操作數，如果源操作數不止一個，可用[S1]、[S2]表示；[D]——目標操作數，如果目標操作數不止一個，可用[ D1]、[D2]表示；MEANFNC45操作元件：V，ZDCTKnSKnMKnYKnXK，H[S][D]m、n——其他操作數，常常用來表示數制（十進制、十六進制）或作為源和目標的補充說明

例如：[MEAND0D4K3]X0[S][D]nMEAN——求平均值D0——源數據的首地址D4——目標地址

3——三個源數據當X0＝1時，二、數據長度

功能指令可處理字數據和雙字數據；如果PLC的字長位16位，即可處理16位數據和32位數據；處理16位數據和32位數據的指令是由指令前有無字母D來區(qū)分；

例如：[MOVD0D10]X0[DMOVD0D10]X1當X0=1時，將D0中的數據傳送到D10中當X1=1時，將D1、D0組成的32位數據傳送到D11、D10組成的32位數據寄存器中三、指令執(zhí)行方式

功能指令有脈沖執(zhí)行和連續(xù)執(zhí)行兩種方式；脈沖執(zhí)行和連續(xù)執(zhí)行是由指令后有無字母P來區(qū)分；

例如：[MOVD0D10]X0[MOVPD20D22]X1當X0=1時的每個掃描周期都執(zhí)行將D0中的數據傳送到D10中當X1=1的第一個掃描周期執(zhí)行將D20中的數據傳送到D22中四、位元件的組合

位元件——只處理ON/OFF狀態(tài)的元件。如X、Y、M、S等字元件——處理數據的元件。如T、C、D等

在功能指令中可以將位元件組合成字元件來處理。組合方式：每4個位元件為基本組合單元。形式：KnM0、KnX010、KnY030、KnS100

其中：K——表示十進制數

n——表示基本組合單元的個數

M0、X010、Y030、S100——分別表示被組合元件的起始地址

例如：[MOVK2M0D10]X0當X0=1時的將M7~M0組成中的數據傳送到D10中M7M6M5M4M3M2M1M0D10

101000111010001100000000§7.2程序流控制指令一、條件跳轉指令CJFNC00CJP操作元件：指針P0~P63[JPP0]X000[CJPP1]X001X002(Y000)X003(Y001)X004X010(Y010)M4P0X012(T0K10)T0(Y011)X012(C0K10)T0(Y021)P1二、調用指令CALLFNC01調用子程序操作元件：指針P0~P62CALLPSRETFNC02子程序返回[CALLP0]X000[CALLPP1]X001X002(Y000)[FEND]X010(Y010)M4P0X012(T0K10)X012(C0K10)P1……[SRET]……[SRET]……[END]當X000=1時，調用地址為P0的子程序，執(zhí)行結束后返回到主程序當X001=1的第一個掃描周期，調用地址為P1的子程序，執(zhí)行結束后返回到主程序。三、中斷指令IRETFNC03中斷返回EIFNC04允許中斷DIFNC05禁止中斷[EI]X000X002(Y000)[DI]X010(Y010)M4I001X012(T0K10)X012(C0K10)P101……[IRET]……[IRET]……[END]……[FEND]允許中斷區(qū)間不允許中斷區(qū)間中斷子程序1中斷子程序2中斷種類：高速計數器中斷（6）定時中斷（3）輸入中斷（6）1.輸入中斷I□0□

0：下降沿中斷

1：上升沿中斷

輸入元件號0：X0001：X0012：X0023：X0034：X0045：X005I001：在允許中斷區(qū)間內，X000由“0”變“1”時，地址為I001的中斷程序被執(zhí)行1次。

在允許中斷區(qū)間，如果將禁止中斷特殊輔助繼電器置1，相應的中斷程序總是不能執(zhí)行。2.定時中斷I□

□

□

中斷時間設定值（00～99整數）

定時器中斷號6、7、8I620：在允許中斷區(qū)間內，每20ms執(zhí)行一次地址為I620的中斷程序。

在允許中斷區(qū)間，如果將禁止中斷特殊輔助繼電器置1，相應的中斷程序總是不能執(zhí)行。3.高速計數器中斷I0□

0高速計數器中斷號：1～61～6分別對應六個高速計數器

在允許中斷區(qū)間，如果將禁止中斷特殊輔助繼電器M8059置1，所有的高速計數器中斷程序總是不能執(zhí)行。四、主程序結束指令FENDFNC06所有子程序都應放在主程序結束指令的后面。[EI]X002(Y000)[DI]X010(Y010)M4I001X012(T0K10)X012(C0K10)P101……[IRET]……[IRET]……[END]……[FEND]允許中斷區(qū)間不允許中斷區(qū)間中斷子程序1中斷子程序2五、警戒時鐘刷新指令

如果程序的執(zhí)行時間大于掃描周期，PLC的將停止運行。為了保證程序的正常運行，提供了警戒時鐘刷新指令WDT指令，用戶可以在程序的適當地方插入WDT指令。WDTFNC07六、循環(huán)指令NEXTFNC09循環(huán)結束指令操作元件：FORFNC08循環(huán)開始指令V，ZDCTKnSKnMKnYKnXK，H[S]操作元件給出循環(huán)次數。[FORK4]X002(Y000)[FORD0]X010(Y010)M4X012(T0K10)X012(C0K10)……[NEXT]……[NEXT]……[NEXT]……[FORK2M0]程序C程序A程序B…………如果D0=4M0=M1=M3=1M2=M4=M5=M6=M7=0則：程序C執(zhí)行4次程序B執(zhí)行4×4次程序A執(zhí)行4×4×11次§7.3數據轉送與比較指令一、比較指令操作元件：CMPFNC10(P)(16/32)V，ZDCTKnSKnMKnYKnXK，H[S1][S2][D]SMYX

將兩個源元件指定的數據（16位或32位）進行比較，比較的結果不同，分別改變目標元件所指定的位元件的狀態(tài)。[CMPC20K100M10]X0

執(zhí)行的條件：當X0＝1時，比較指令被執(zhí)行；執(zhí)行的結果：C20的當前值>100時，M10=1；

C20的當前值＝100時，M11=1；

C20的當前值<100時，M12=1。[S1][S2][D]二、區(qū)間比較指令操作元件：ZCPFNC11(P)(16/32)V，ZDCTKnSKnMKnYKnXK，H[S1][S2][S][D]SMYX

源元件1和源元件2指定數據區(qū)域，源元件指定的數據一定要小于源元件指定的數據將源元件指定的數據與給定的數據區(qū)間進行比較。比較結果改變目標元件指定的位元件的狀態(tài)。[ZCPK100K200C30M3]X1

執(zhí)行的條件：當X1＝1時，區(qū)間比較指令被執(zhí)行；執(zhí)行的結果：C30的當前值<100時，M3=1；

100≤C20的當前值≤

200時，M4=1；

C20的當前值>200時，M5=1。[S1][S2][S][D]三、傳送指令操作元件：MOVFNC12(P)(16/32)V，ZDCTKnSKnMKnYKnXK，H[S][D]

將源元件指定的數據傳送到目標元件中去。[MOVK100D10]X1[DMOVD20D30]M1[DMOVPD30D0]T1第一條指令執(zhí)行的條件：當X1＝1時的每個掃描周期執(zhí)行的結果：(D10)=100當（D10）＝100后，如果沒有其它指令改變D10的值，則D10的值保持不變第二條指令執(zhí)行的條件：當M1＝1時的每個掃描周期執(zhí)行的結果：(D31、D30)=(D21、D20)第三條指令執(zhí)行的條件：當T1的狀態(tài)由0變1時執(zhí)行的結果：(D31、D30)=(D1、D0)[S][D]四、取反傳送指令操作元件：CMLFNC14(P)(16/32)V，ZDCTKnSKnMKnYKnXK，H[S][D]

將源元件指定的數據取反后傳送到目標元件中去。[CMLD10K1Y0]X1

執(zhí)行的條件：當X1＝1時的每個掃描周期執(zhí)行的結果：D10中的數據取反，低4位送到Y3～Y0Y3Y2Y1Y0D10

01011010001100000000[S][D]五、移位傳送指令操作元件：SMOVFNC13(P)(16)V，ZDCTKnSKnMKnYKnXK，H[S][D]

將源元件指定的數據轉換成BCD碼，然后進行指定的傳送。m1，m2，n

m1：指定源BCD碼的起始位數（高位）

m2：指定要傳送BCD碼的總位數

n：指定目標元件的起始位數（高位）

執(zhí)行的條件：當X1＝1時的每個掃描周期執(zhí)行的結果：[SMOVD10K4K2D0K3]X1[S]m1m2[D]n103102101100BCD碼D10二進制碼D0103102101100BCD碼二進制碼六、塊傳送指令操作元件：BMOVFNC15(P)(16)V，ZDCTKnSKnMKnYKnXK，H[S][D]

源元件指定的被傳送數據的首地址，目標元件指定接受數據的首地址，n指定被傳送數據的個數。n≤512

執(zhí)行的條件：當X1＝1時的每個掃描周期執(zhí)行的結果：(D10)→(D20)(D11)→(D21)(D12)→(D22)[BMOVD10D20K3]X1[S][D]n七、多點傳送指令操作元件：FMOVFNC16(P)(16)V，ZDCTKnSKnMKnYKnXK，H[S][D]

源元件指被傳送的數據，目標元件指定接受數據的首地址，n指定被接受數據的個數。n≤512

執(zhí)行的條件：當X1＝1時的每個掃描周期執(zhí)行的結果：(D10)→(D20)(D10)→(D21)(D10)→(D22)[FMOVD10D20K3]X1[S][D]n八、數據交換指令操作元件：XCHFNC16(P)(16/32)V，ZDCTKnSKnMKnYKnXK，H[D1][D2]

將目標元件指定的兩個數據進行交換

執(zhí)行的條件：當X1＝1時的每個掃描周期執(zhí)行的結果：(D10)→(D20)(D20)→(D10)[XCHD10D20]X1[D1][D2]

執(zhí)行指令前：(D10)＝158

(D20)＝951

執(zhí)行指令后：(D10)＝951(D20)＝158

§7.4四則運算與邏輯運算一、二進制加法操作元件：ADDFNC20(P)(16/32)V，ZDCTKnSKnMKnYKnXK，H[S1][S2][D]

將源元件指定的兩個數據進行二進制加，送到目標元件所指定元件中去。[DADDD10D12D20]X010[S1][S2][D]

執(zhí)行的條件：當X010＝1時的每個掃描周期執(zhí)行的結果：(D11，D10)＋(D13，D12)→(D21，D20)

執(zhí)行指令前：(D11，D10)＝158

(D13，D12)＝-100

執(zhí)行指令后：(D21，D20)＝58二、二進制減法操作元件：SUBFNC21(P)(16/32)V，ZDCTKnSKnMKnYKnXK，H[S1][S2][D]

將源元件1指定的數據減去源元件2指定的數據，結果送到目標元件所指定元件中去。[SUBD10D12D20]X010[S1][S2][D]

執(zhí)行的條件：當X010＝1時的每個掃描周期執(zhí)行的結果：(D10)－(D12)→(D20)

執(zhí)行指令前：(D10)＝158

(D12)＝-100

執(zhí)行指令后：(D20)＝258三、二進制乘法操作元件：MULFNC22(P)(16/32)V，ZDCTKnSKnMKnYKnXK，H[S1][S2][D]

將源元件指定的兩個數據相乘，結果送到目標元件所指定元件中去。[MULD10D12D20]X010[S1][S2][D]

執(zhí)行的條件：當X010＝1時的每個掃描周期

第一條指令：(D10)×(D12)＝(D21，D20)

第二條指令：

(D11，D10)×(D13，D12)＝(D23，D22，D21，D20)[DMULD10D12D20]X010[S1][S2][D]四、二進制除法操作元件：