PLC編程與應用-全套課程課件

PLC編程與應用--全套課程課件PLC編程與應用--全套課程課件PLC編程與應用--全套課程課件目錄

第一章概述第二章PLC硬件結構和工作原理第三章PLC的程序設計基礎第四章數(shù)字量控制系統(tǒng)梯形圖設計方法第五章順序控制梯形圖的設計方法第六章PLC的功能指令第七章PLC的通信及自動化通信網絡第八章PLC應用中的一些問題2021/4/132第1章概述

定義分類特點應用領域國內外狀況發(fā)展趨勢2021/4/133第1章概述1．1可編程序控制器的定義可編程序控制器(ProgrammableController)簡稱為PC可編程序邏輯控制器(ProgrammableLogicCntroller)。簡稱為PLC一、可編程序控制器的歷史20世紀70年代前繼電器接觸器控制系統(tǒng)優(yōu)點：結構簡單、價格低廉。缺點：靈活性差、可靠性低。2021/4/134

1968年．美國最大的汽車制造廠家——通用汽車公司(GM)為了適應汽車型號不斷更新的需要，提出了十條技術指標在社會上公開招標，制造一種新型的工業(yè)控制裝置，提出了研制可編程序控制器的基本設想，即

(1)能用于工業(yè)現(xiàn)場。

(2)能改變其控制“邏輯”，而不需要變動組成它的元件和修改內部接線。

(3)出現(xiàn)故障時易于診斷和維修。

1969年，美國數(shù)字設備公司(DEC)研制出了世界上第一臺PLC。并在GM公司汽車生產線上首次應用成功。（邏輯、計時、計數(shù)）

1980年美國電氣制造商協(xié)會（NEMA）正式將其命名為可編程序控制器（ProgrammableController），簡稱PC2021/4/135國際電工委員會（IEC）于1982.11月;1985.1和987.2發(fā)布了可編程序控制器標準草案的第1，2，3稿。在第3稿中對可編程序控制器作了如下的定義：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。它采用可編程序的存儲器，用來在其內部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術運算等操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P設備，都應按易于使工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴充其功能的原則設計?！?021/4/136定義強調了PLC是：

1數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)——也是一種計算機

2專為在工業(yè)環(huán)境下應用而設計

3面向用戶指令——編程方便

4邏輯運算、順序控制、定時計算和算術操作

5數(shù)字量或模擬量輸入輸出控制

6易及控制系統(tǒng)聯(lián)成一體

7易于擴充

2021/4/1371.2PLC的分類（1）按I／O點數(shù)分類I／O點數(shù)小于32為微型PLC；I／O點數(shù)在32～128為微小型PLC；I／O點數(shù)在128～256為小型PLC；I／O點九在256～1024為中型PLC；I／O點數(shù)大于1024為大型PLC；I／O點數(shù)在4000以上為超大型PLC。以上劃分不包括模擬量I／0點數(shù)，且劃分界限不是固定不變的。2021/4/138（2）按結構形式分類整體式PLC：又稱單元式或箱體式。整體式PLC是將電源、CPU、I／0部件都集中裝在一個機箱內。一般小型PLC采用這種結構。模塊式PLC：將PLC各部分分成若干個單獨的模塊，如CPU模塊、I／0模塊、電源模塊和各種功能模塊。模塊式PLC由框架和各種模塊組成。模塊插在插座上。一般大、中型PLC采用模塊式結構，有的小型PLC也采用這種結構。有的PLC將整體式和模塊式結合起來，稱為疊裝式PLC。2021/4/139電源模塊CPU模塊底板IO模塊模塊式2021/4/13101.3PLC的特點優(yōu)點：1編程方法簡單易學2可靠性高,抗干擾能力強3通用性強4系統(tǒng)的設計、安裝、調試工作量少5維修工作量小，維修方便6體積小，能耗低

2021/4/1311缺點：1.主要是PLC的軟、硬件體系結構是封閉而不是開放的：如專用總線、專家通信網絡及協(xié)議，I/O模板不通用，甚至連機柜、電源模板亦各不相同。2.編程語言雖多數(shù)是梯形圖，但組態(tài)、尋址、語言結構均不一致，因此各公司的PLC互不兼容。SIEMENS等公司已經開發(fā)出以個人計算機為基礎，在Windows平臺下，結合IEC1131－3國際標準的新一代開放體系結構的PLC。

2021/4/13121.4PLC的應用領域

PLC在工業(yè)自動化中起著舉足輕重的作用，在國內外已廣泛應用于機械、冶金、石油、化工、輕工、紡織、電力、電子、食品、交通等行業(yè)。經驗表明，80％以上的工業(yè)控制可以使用PLC來完成。主要有以下幾個方面：1.數(shù)字量邏輯控制2.運動控制3.閉環(huán)過程控制4.數(shù)據(jù)處理5.通信聯(lián)網2021/4/13131.4PLC的國內外現(xiàn)狀1969年美國研制出世界上第一臺PLC以后，日本、德國、法國等國相繼研制了各自的PLC。70年代中期，PLC進入了實用化階段。70年代末和80年代初，PLC進入了成熟階段。2021/4/1314美國PLC發(fā)展得最快：1984年有48家，生產150多種PLC；1987年有63家，生產243種PLC；1996年有70余家，生產近300種PLC。著名廠家有A—B（Allen－Bradley）艾倫一布拉德利公司，MODICON莫迪康公司，GE－FSNUC公司，TI（TexasInstrument）德州儀器公司，WESTHOUSEElectric西屋電氣公司，IPM（InternationalParallelMachines）國際并行機器公司等。2021/4/1315

歐洲PLC的廠家有60余家:

西門子（Siemens）于1973年研制出第一臺PLC。法國的TE(Telemecanique）(施耐德）瑞士的Selectron公司等。2021/4/13161971年，日本從美國引進PLC技術，由日立公司研制成功日本第一臺PLC。日本生產PLC的廠家有40余家：三菱電機(MITSUBISHI),歐姆龍(OMRON),富士電機（FujiElectric）,東芝（TOSHIBA）,光洋（KOYO),松下電工（MEW）,和泉（IDEC）,夏普(SHARP）,安川等公司。2021/4/1317我國在70年代末和80年代初開始引進PLC。我國早期獨立研制PLC的單位有：北京機械工業(yè)自動化研究所，上海工業(yè)自動化儀表研究所，大連組合機床研究所，成都機床電器研究所，中科院北京計算機所及自動化所，長春一汽，上海起重電器廠，上海香島機電公司，上海自力電子設備廠等單位。以上諸單位都沒有形成規(guī)?；a2021/4/1318遼寧無線電二廠引進德國西門子技術生產PLC；無錫電器和日本光洋合資生產的PLC;中美合資的廈門A—B公司生產的PLC；上海香島機電公司引進技術生產的PLC;上海OMRON公司;西安Siemens公司等。2021/4/13191.5PLC的發(fā)展趨勢（1）向高速度、大存儲容量方向發(fā)展（CPU處理速度nS級；內存2M字節(jié)）（2）向多品種方向發(fā)展和提高可靠性（超大型和超小型）（3）產品更加規(guī)范化、標準化（硬件、軟件兼容的PLC）（4）分散型、智能型、及現(xiàn)場總線兼容的I／0（5）加強聯(lián)網和通信的能力（6）控制的開放和模塊化的體系結構OMAC（openModularArchitectureforControl2021/4/1320PLC著名品牌1993年中國PLC市場排行榜上的世界十大廠家：美國A－B公司（Allen－Bradley）德國西門子公司（Siemens）美國GE－Fanuc公司美國的莫迪康（Modicon）和法國的TE電器公司日本歐姆公司（OMRON）日本三菱電機株式會社（MITSUBISHI）日本富士電機株式會社（FujiElectric）日本東芝公司（TOSHIBA）日本的光洋電子（KOYO）和中國的華光電子(CKE）日本松下電工株式會社（MEW）：MatsushitaElectricWorksLtd）2021/4/1321根據(jù)美國AutomationResearchCo．（ARC）的商情調查，在1994年PLC市場上，最大的5家PLC制造商是:SIEMENS，Allen－Bradly，（Rockwell)AEGSchneider，三菱電機,OMRON(立石電機）（1996年中國PLC市場）2021/4/1322

第二章PLC基本組成和工作原理

●PLC的基本組成●PLC的工作原理2021/4/13232.1PLC的基本組成

2021/4/13241.中央處理單元（CPU）：(1)從程序存儲器讀取程序指令，編譯、執(zhí)行指令(2)將各種輸入信號取入(3)把運算結果送到輸出端(4)響應各種外部設備的請求

（1）通用處理器：8086、80286、80386（2）單片機芯片：8031、8096（3）位片式微處理器：AMD-2900小型PLC多采用8位微處理器或單片機作為CPU中型PLC多采用16位微處理器或單片機作為CPU大型PLC多采用高速位片式微處理器2021/4/13252.存儲器：作用：存放系統(tǒng)程序，用戶程序和數(shù)據(jù)。系統(tǒng)程序：決定PLC的基本智能，由廠家設計，并存入ROM、EEPROM。用戶不能修改。用戶程序：根據(jù)要求，用PLC的編程語言，編制的程序，用戶用編程器寫入RAM或EEPROM。2021/4/1326類型

(1)隨機存取存儲器(RAM)用戶可以用編程裝置讀出RAM中的內容，也可以將用戶程序寫入RAM，它是易失性的存儲器，它的電源中斷后，儲存的信息將會丟失。

(2)只讀存儲器(ROM)ROM的內容只能讀出，不能寫入。它是非易失的，它的電源消失后，仍能保存儲存的內容。ROM一般用來存放可編程序控制器的系統(tǒng)程序。2021/4/1327(3)可電擦除可編程的只讀存儲器(EEPROM)

它是非易失性的，但是可以用編程裝置對它編程．兼有ROM的非易失性和RAM的隨機存取優(yōu)點，但是將信息寫入它所需的時間比RAM長得多。EEPROM用來存放用戶程序和需長期保存的重要數(shù)據(jù)。2021/4/1328

3.輸入、輸出接口采用光電隔離，實現(xiàn)了PLC的內部電路及外部電路的電氣隔離，減小了電磁干擾。輸入接口作用：將按鈕、行程開關或傳感器等產生的信號，轉換成數(shù)字信號送入主機輸出接口作用：將主機向外輸出的信號轉換成可以驅動外部執(zhí)行電路的信號，以便控制接觸器線圈等電器通斷電；另外輸出電路也使計算機與外部強電隔離。輸出三種形式：繼電器--低速大功率 可控硅--高速大功率 晶體管--高速小功率2021/4/1329（1）輸入接口電路：采用光電耦合器，防止強電干擾。COM光電三極管發(fā)光二極管直流電源輸入端子+–PLCXn+24V–發(fā)光二極管2021/4/1330繼電器輸出（2）輸出接口電路：以繼電器形式為例：PLC內部電路內部電路J+交流電源或直流電源YCOM-2021/4/13314.電源單元把外部供應的電源變換成系統(tǒng)內部各單元所需的電源。有的電源單元還向外提供24v隔離直流電源，可供開關量輸入單元連接的現(xiàn)場無源開關等使用?？删幊绦蚩刂破魇褂?20V交流電源或24V直流電源。內部的開關電源為各模塊提供DC5V、±12V、24V等直流電源?？删幊绦蚩刂破鞯碾娫匆话悴捎瞄_關式電源，其特點是輸入電壓范圍寬、體積小、重量輕、效率高、抗干擾性能好。2021/4/1332各種接口、高功能模塊：便于擴展

小型機：一體機。有接口可擴展。

2021/4/1333PowerinaSmallPackage!!電源模塊CPU模塊IO模塊底板中、大型機：模塊式?？筛鶕?jù)需要在主板上隨意組合。2021/4/1334編程設備可以是專用的手持式的編程器；也可以是安裝了專門的編程通訊軟件的個人計算機。5.編程設備用戶可以通過鍵盤輸入和調試程序；另外在運行時，還可以對整個控制過程進行監(jiān)控。PCFPPROGRAMMER(HELP)CLRWRTFN/PFLSTKIX/IYNOTDT/LdREADOTLWLORRWRANYWYSTXWXSRC(-)OP(BIN)K/HSCCTCEVTMTSVACLRENTBAFEDC

98

3

2

1

0

7

6

5

4(DELT)CLR手持式的編程器2021/4/13351）.手持式編程器：不能直接輸人和編輯梯形圖，只能輸入和編輯指令表程序，因此又叫做指令編程器。2）.編程軟件編程：在屏幕上直接生成和編輯梯形圖、指令表、功能塊圖和順序功能圖程序，并可以實現(xiàn)不同編程語言的相互轉換。2021/4/1336PLC的物理結構2021/4/13372021/4/1338PLC的外部接線2021/4/13392.2可編程序控制器的工作原理

2.2.1可編程序控制器的工作模式工作模式：STOP：創(chuàng)建和編輯用戶程序，設置PLC的硬件功能，并可下栽到PLC。

RUN:執(zhí)行用戶程序實現(xiàn)控制功能。改變工作模式:1.用模式開關2.用編程軟件3.在程序中插入stopPLC在RUN狀態(tài)時，執(zhí)行一次的掃描操作所需的時間稱為掃描周期，其典型值為1~100ms。2021/4/13402.2.2PLC的工作原理—建立I/O映像區(qū)輸入點總有輸入映象區(qū)的某一位及之相對應I/O映象區(qū)的大小及系統(tǒng)控制的規(guī)模有關PLC工作時，將采集到的輸入信號狀態(tài)存放在輸入映象區(qū)對應的位上；將運算的結果存放到輸出映象區(qū)對應的位上。PLC在執(zhí)行用戶程序時所需“輸入繼電器”、“輸出繼電器”的數(shù)據(jù)取用于I/O映象區(qū)，而不直接及外部設備發(fā)生關系。2021/4/1341PLC工作過程定期檢查用戶程序存儲器、I/O單元的連接、I/O總線是否正常，定期復位監(jiān)控定時器WDTPLC之間以及PLC及PC之間；PLC與其他帶微處理器的智能裝置通信編程器、終端設備、彩色圖形顯示器、打印機以掃描的方式按順序逐句掃描處理，運算結果存入輸出映象區(qū)對應位中掃描的方式輸入信號的狀態(tài)存入輸入映象區(qū)；結果存入輸出映象區(qū)，直至傳送到外部被控設備。清除內部繼電器區(qū)，復位定時器等，并進行自診斷，對電源、PLC內部電路、用戶程序的語法進行檢查。2021/4/1342用戶程序的循環(huán)掃描過程可編程序控制器對用戶程序進行循環(huán)掃描可分為三個階段進行，即輸入采樣階段，程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段。2021/4/1343輸入、輸出延遲響應①輸入電路濾波時間，它由RC濾波電路的時間常數(shù)決定。改變時間常數(shù)可調整輸入延遲時間。③PLC循環(huán)掃描的工作方式⑤用戶程序中語句的安排④PLC對輸入采樣、輸出刷新的集中處理方式②輸出電路的滯后時間，它及輸出電路的輸出方式有關。繼電器輸出方式的滯后時間為10ms左右；雙向晶閘管輸出方式，在接通負載時滯后時間約為1ms，切斷負載時滯后時間小于10ms；晶體管輸出方式的滯后時間小于1ms。是指可編程序控制器的外部輸入信號發(fā)生變化的時刻至它控制的有關外部輸出信號發(fā)生變化的時刻之間的時間間隔，幾十毫秒。2021/4/1344CPU讀輸入輸入輸出延遲時間——最短響應時間輸入/輸出刷新時間最短響應時間=輸入延遲時間+一個掃描周期+輸出延遲時間2021/4/1345CPU讀輸入輸入/輸出刷新時間輸入輸出延遲時間——最長響應時間最長響應時間=輸入延遲時間+兩個掃描時間+輸出延遲時間2021/4/13462021/4/13472.3S7-200系列可編程序控制器2.3.1S7-200PLC的系統(tǒng)配置2021/4/1348S7-200CPU2021/4/13491.基本單元(S7-200CPU模塊)

基本單元（S7-200CPU模塊）也稱為主機，它包括一個中央處理單元（CPU）、電源、數(shù)字量輸入輸出單元。基本單元可以構成一個獨立的控制系統(tǒng)。2021/4/1350組成CPU模塊的頂部端子蓋內：電源及輸出端子底部端子蓋內：輸入端子及傳感器電源中部右側前蓋內：CPU工作方式開關（RUN/STOP）、模擬調節(jié)電位器和擴展I/O接口左側：狀態(tài)指示燈LED、存儲卡、及通訊口2021/4/1351狀態(tài)指示燈

——顯示CPU的工作方式、本機I/O的狀態(tài)、系統(tǒng)錯誤狀態(tài)。存儲卡（EEPOM卡）可以存儲CPU程序。RS-485的串行通訊端口

——PLC主機實現(xiàn)人一機對話、機—機對話的通道。實現(xiàn)PLC及上位計算機的連接，實現(xiàn)PLC與PLC、編程器、彩色圖形顯示器、打印機等外部設備的連接。擴展接口

——PLC主機與輸入、輸出擴展模塊的接口，作擴展系統(tǒng)之用。主機與擴展模塊之間由導軌固定，并用擴展電纜連接。2021/4/1352（主機及擴展模塊）

2021/4/13532.個人計算機（PC）或編程器

個人計算機（PC）或編程器需裝上STEP7-Micro/WIN32編程軟件后，才可供用戶進行程序的編制、編輯、調試和監(jiān)視等。要求個人計算機CPU為80586或更高的處理器，16M內存（最低要求為：CPU80486，8M內存）。2021/4/13543．STEP7-Micro/WIN32編程軟件

STEP7-Micro/WIN32編程軟件的基本功能是創(chuàng)建、編輯、調試用戶程序、組態(tài)系統(tǒng)等。編程軟件的使用環(huán)境：支持Windows的應用軟件。2021/4/13554．通訊電纜

通訊電纜是PLC用來及個人計算機（PC）實現(xiàn)通訊的?？梢杂肞C/PPI電纜（RS232—RS485），也可用一個通訊處理器（CP）和多點接口（MP1）電纜，或者用一塊MPI卡及隨MP1卡提供的一根通訊電纜。2021/4/13565．人機界面

人機界面主要指專用操作員界面，例如操作員面板、觸摸屏、文本顯示器等，這些設備可以使用戶通過友好的操作界面輕松地完成各種調整和控制的任務?；竟δ懿僮鲉T面板和觸摸屏：過程狀態(tài)和過程控制的可視化。可以用Protool軟件組態(tài)它們的顯示及控制功能文本顯示器：文本顯示和實施操作。還可以擴展PLC的輸入、輸出端子數(shù)2021/4/13572.3.2S7-200PLC主機簡介

S7-200CPU22X系列產品：

CPU221模塊、CPU222模塊、CPU224模塊、CPU226模塊、CUP226XM模塊。

CPU226模塊I/O總點數(shù)為40點（24/16點），可帶7個擴展模塊；用戶程序存儲器容量為6.6K字；內置高速計數(shù)器，具有PID控制的功能；有2個高速脈沖輸出端和2個RS-485通訊口；具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由口協(xié)議的通訊能力。2021/4/1358CPU226AC/DC/繼電器模塊輸入、輸出單元的接線圖2021/4/13592.3.3S7-200PLC的接口模塊S7-200PLC的接口模塊有數(shù)字量模塊、模擬量模塊、智能模塊等。一、數(shù)字量模塊1.數(shù)字量輸入模塊分為直流輸入模塊和交流輸入模塊。每一個輸入點可接收一個來自用戶設備的離散信號（ON/OFF）。

輸入設備：按鈕、限位開關、選擇開關、繼電器觸點等。2021/4/1360a.直流輸入模塊外部接線圖：

直流輸入模塊（EM2218×24VDC）有8個數(shù)字量輸入端子。接線圖中，8個數(shù)字量輸入點分成2組。1M、2M分別是2組輸入點內部電路的公共端，每組需用戶提供一個24VDC電源。2021/4/1361b．交流輸入模塊

外部接線圖：有8個分隔式數(shù)字量輸入端子，每個輸入點都占用二個接線端子。它們各自使用1個獨立的交流電源（由用戶提供）。這些交流電源可以不同相。（交流I/O都是分隔式的）2021/4/13622.數(shù)字量輸出模塊

分為直流輸出模塊、交流輸出模塊、交直流輸出模塊三種（晶體管、晶閘管、繼電器輸出方式）。數(shù)字量輸出模塊的每一個輸出點能控制一個用戶的離散型（ON/OFF）負載。典型的負載包括：繼電器線圈，接觸器線圈、電磁閥線圈、指示燈等。每一個輸出點及一個且僅與一個輸出電路相連，輸出電路把CPU運算處理的結果轉換成能夠驅動現(xiàn)場執(zhí)行機構的各種大功率的開關信號。PLC的輸出端子是PLC向外部負載發(fā)出控制命令的窗口。2021/4/1363a.直流輸出模塊

外部接線圖：

直流輸出模塊（EM2228×24VDC），有8個數(shù)字量輸出點，接線圖中8個數(shù)字量輸出點分成2組。1L+、2L+分別是兩組輸出點內部電路的公共端，每組需用戶提供一個DC24V的電流。2021/4/1364b．交流輸出模塊外部接線圖：

交流輸出模塊（EM2228×120V/230VAC），有8個分隔式數(shù)字量輸出點，接線圖中每個輸出點占用二個接線端子，且它們各自都由用戶提供一個獨立的交流電源，這些交流電源可以不同相。2021/4/1365c.交、直流輸出模塊（繼電器輸出方式）外部接線圖：交直流輸出模塊（EM2228×繼電器）有8個輸出點，分成2組，1L、2L是每組輸出點的公共端。每組需用戶提供一個外部電源（可以是直流或交流電源）。2021/4/13663數(shù)字量輸入輸出模塊

組合模塊或輸入輸出模塊：在一塊模塊上既有數(shù)字量輸入點又有數(shù)字量輸出點。特點：使系統(tǒng)配置更加靈活例如：若有CPU226：主機I/O24/16；欲擴展至27/19；缺3/3；配I/O4/4。數(shù)字量輸入輸出模塊的輸入電路及輸出電路的類型及上述介紹的相同。在同一塊模塊上，輸入、輸出電路類型的組合有多種多樣，用戶可根據(jù)控制需求選用。2021/4/1367二、模擬量模塊（A/D）

模擬量模塊有模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、模擬量輸入輸出模塊。1.模擬量輸入模塊（A/D）

作用：PLC只能接收數(shù)字量信號，模擬量信號是一種連續(xù)變化的物理量。為實現(xiàn)模擬量控制，必須先對模擬量進行模/數(shù)（A/D）轉換，將模擬信號轉換成PLC所能接受的數(shù)字信號。模擬量輸入模塊的功能就是實現(xiàn)模/數(shù)（A/D）轉換。2021/4/1368組成

由濾波、模數(shù)轉換A/D，光電耦合等部分組成。光電耦合器起防止電磁干擾的作用。對多通道的模擬量輸入單元，通常設置多路轉換開關進行通道的切換，且在輸出端設置信號寄存器。2021/4/1369使用及特性

一般先用信號變送器把它們變換成統(tǒng)一的標準信號（如4-20mA的直流電流信號，1-5V的直流電壓信號等），然后再送入模擬量輸入模塊。模擬量輸入模塊（EM231）具有4個模擬量輸入通道。

2021/4/1370外部接線圖：2021/4/1371

模塊上部共有12個端子，每3個點為一組，共4組。每組可作為一路模擬量的輸入通道（電壓信號或電流信號），電壓信號用兩個端子（A+、A—），電流信號用3個端子（RC，C+，C—），其中RC及C+端子短接。未用的輸入通道應短接（B+、B—）。該模塊需要直流24V供電（M、L+端）?？捎蒀PU模塊的傳感器電源24VDC/400mA供電，也可由用戶提供外部電源。右端分別是校準電位器和配置DIP設定開關。2021/4/13722.模擬量輸出模塊（D/A）

模擬量輸出模塊由光電耦合器、數(shù)模轉換器D/A和信號驅動等環(huán)節(jié)組成。光電耦合器防止電磁干擾。2021/4/1373外部接線圖：

左端起的每3個點為一組，共二組。每組可作為一路模擬量輸出（電壓或電流信號）。第一組V0端接電壓負載、I0端接電流負載，M0為公共端。第二組的接法及第一組類同。該模塊需要直流24V供電。2021/4/13743.模擬量輸入輸出模塊（EM235）EM235具有4個模擬量輸入通道、1個模擬量輸出通道。模擬量輸入功能同EM231模擬量輸入模塊，技術參數(shù)基本相同。電壓輸入范圍有所不同，單極性為0~10V、0~5V、0~1V、0~500mv、0~100mv、0~50mv。雙極性為±10V、±5V、±2.5V、±1V、±500mV、±250mv、±100mv、±50mv、±25mv。該模塊的模擬量輸出功能同EM232模擬量輸出模塊。技術參數(shù)也基本相同。該模塊需要直流24V供電?？捎蒀PU模塊的傳感器電源24VDC/400mA供電。也可由用戶提供外部電源。2021/4/13752.3.4本機I／0及擴展l／O

本機I／O有固定的地址，擴展I／0點的地址由模塊的類型和模塊在同類I／O模塊鏈中的位置來決定。規(guī)則：

1）同類型輸入或輸出點的模塊進行順序編址。

2）數(shù)字量I／0模塊的地址以字節(jié)(8位)為單位，未用的位不會分配給I／0鏈中的后續(xù)模塊。

3）模擬量擴展模塊以2字節(jié)遞增的方式來分配地址。

CPU224的I／0地址分配舉例。2021/4/13762021/4/1377第3章可編程序控制器程序設計基礎

PLC的編程語言及程序結構存儲器的數(shù)據(jù)類型與尋址方式位邏輯指令定時器與計數(shù)器指令2021/4/13783．1可編程序控制器的編程語言及程序結構3.1.1可編程序控制器編程語言的國際標準1994年5月可編程序控制器標準(IECll31).組成：通用信息，設備與測試要求，編程語言，用戶指南和通信。編程語言標準。(IECll31．3)(1)順序功能圖(SequentialFunctionChart)。

(2)梯形圖(LadderDiagram)。

(3)功能塊圖(FunctionBlockDiagram)。

(4)指令表(InstructionList)。

(5)結構文本(structuredText)2021/4/13791順序功能圖(SFC)

這是一種位于其他編程語言之上的圖形語言，用來編制順序控制程序。順序功能圖提供了一種組織程序的圖形方法，在順序功能圖中可以用別的語言嵌套編程。步、轉換和動作是順序功能圖中的三種主要元件。可以用順序功能圖來描述系統(tǒng)的功能。2021/4/13802梯形圖(LAD)

組成：由觸點、線圈和用方框表示的功能塊。特點:1）沿用繼電器這一名稱，但不是真實繼電器，而是軟件中編程元件。2）假想的“能流”(POWeYFlow)，從左向右流動。3）邏輯解算，從左至右，從上至下。4）線圈放在最右邊，觸點可無限次使用。

2021/4/13812021/4/1382

3功能塊圖(FBD)4語句表（STL）指令表程序：一種及微機的匯編語言中的指令相似的助記符表達式。

5結構文本(ST)

結構文本(ST)是為IECll31—3標準創(chuàng)建的一種專用的高級編程語言。與梯形圖相比，它能實現(xiàn)復雜的數(shù)學運算，編寫的程序非常簡潔和緊湊。

2021/4/13832021/4/13843．2存儲器的數(shù)據(jù)類型及尋址方式

3．2．1數(shù)據(jù)在存儲器中存取的方式

1位、字節(jié)、字和雙字位(bit)：二進制數(shù)的1位只有O和1兩種不同的取值。字節(jié)(Byte)：8位二進制數(shù)組成1個字節(jié)。字(Word)：兩個字節(jié)。雙字（DoubleWord）：兩個字。。2021/4/13852數(shù)據(jù)的存取方式

I3.2IB3(圖3-5)。VBl00VWl00VDl002021/4/13862021/4/13873．2．2不同存儲區(qū)的尋址

1輸入過程映像寄存器(I)(I0.0-I15.7)，在每個掃描周期的開始，CPU對輸入點進行采樣，并將采樣值存于輸入映像寄存器中。

I、O、V、M、S、SM、L均可按位、字節(jié)、字和雙字來存取2021/4/13882輸出過程映像寄存器(Q)(QO.O～Q15.7)，在掃描周期的末尾，CPU將輸出映像寄存器的數(shù)據(jù)傳送給輸出模塊，再由后者驅動外部負載。3變量存儲區(qū)(v)

程序執(zhí)行的過程中存放中間結果，或用來保存及工序或任務有關的其他數(shù)據(jù)。2021/4/13894位存儲區(qū)(M)(MO.0～M31.7)作為控制繼電器用來存儲中間操作狀態(tài)或其他控制信息。

5特殊存儲器(SM)

特殊存儲器用于CPU及用戶之間交換信息，如SMO.O、SMO.l、SMO.4和SMO.56局部存儲器(L)S7-200有64個字節(jié)的局部存儲器，其中60個可以作為暫時存儲器，或給子程序傳遞參數(shù)。2021/4/13907定時器存儲區(qū)(T)S7-200有三種時基增量分別為1ms、lOms和lOOms定時器，定時器的當前值寄存器是16位有符號整數(shù)，用于存儲定時器累計的時基增量，定時器位用來描述定時器的延時動作觸電狀態(tài)。8計數(shù)器存儲區(qū)(c)

計數(shù)器用來累計其計數(shù)輸入端脈沖電平由低到高的次數(shù)，CPU提供加計數(shù)器、減計數(shù)器和加減計數(shù)器。9順序控制繼電器(s)

順序控制繼電器(SCR)位用于組織機器的順序操作，SCR提供控制程序的邏輯分段。2021/4/139110模擬量輸入(AI)S7-200將現(xiàn)實世界連續(xù)變化的模擬量(如溫度、壓力、電流、電壓等)用A／D轉換器轉換為1個字長(16位)的數(shù)字量，用區(qū)域標識符AI、數(shù)據(jù)長度(w)和字節(jié)的起始字節(jié)地址來表示模擬量輸入的地址。AIW211模擬量輸出(AQ)S7-200將1個字長的數(shù)字用D／A轉換器轉換為現(xiàn)實世界的模擬量，用區(qū)域標識符AQ、數(shù)據(jù)長度(w)和字節(jié)的起始地址來表示存儲模擬量輸出的地址。AQW22021/4/139212累加器(AC)

累加器是可以像存儲器那樣使用的讀／寫單元，例如可以用它向子程序傳遞參數(shù)，或從子程序返回參數(shù)，以及用來存放計算的中間值。4個32位累加器(AC0-AC3)，可以按字節(jié)、字和雙字來存取累加器中的數(shù)據(jù)13高速計數(shù)器(HC)

高速計數(shù)器用來累計比CPU的掃描速率更快的事件，其當前值和設定值為32位有符號整數(shù)，當前值為只讀數(shù)據(jù)。14常數(shù)的表示方法及范圍常數(shù)值可以是字節(jié)、字或雙字，CPU以二進制方式存儲常數(shù)，常數(shù)也可以用十進制、十六進制ASCII碼或浮點數(shù)形式來

2021/4/13933．2．3直接尋址及間接尋址

1直接尋址在指令中直接使用存儲器或寄存器的元件名稱和地址編號，直接查找數(shù)據(jù)，如VW790、VBl00。2.間接尋址使用地址指針來存取存儲器中的數(shù)據(jù)，使用前，首先將數(shù)據(jù)所在單元的內存地址放入地址指針寄存器中，然后根據(jù)此地址指針存取數(shù)據(jù)2021/4/1394可間接尋址：I、Q、V、M、S、T（僅當前值）、C（僅當前值）、AI、AQ。不可間接尋址：位（bit)地址、HC、L存儲區(qū)。1）.建立指針只能用V、L或ACl、AC2和AC3作指針。例如：MOVD＆VB200，AC1MOVD＆C3，VD6MOVD＆MB4，LD82021/4/1395

2）用指針來存取數(shù)據(jù)（圖3-7）例如：MOVD＆VB200，AC1MOVW*AC1,AC03）修改指針例：INCDAC1指針增加兩次，指向下一個字。

INCDAC1MOVW*AC1,AC0將AC1所指向的字的數(shù)值送AC02021/4/13962021/4/13973.3位邏輯指令

3.3.1觸點指令1.標準觸點指令

LD(Load裝載)、A(And，及)和0(Or，或)：LDN(LoadNot)、AN(AndNot)和0N(OrNot)2.堆棧的基本概念

S7—200有1個9位的堆棧，棧頂用來存儲邏輯運算的結果．下面的8位用來存儲中間運算結果。堆棧中的數(shù)據(jù)一般按“先進后出”的原則存取。(表3-6）2021/4/13981標準觸點指令邏輯關系梯形圖助記符I0.0I0.1LD I0.0A I0.1= Q0.0LD I0.0O I0.1= Q0.0LDNI0.1= Q0.0與或非ANDORNOT當I0.0及I0.1

都“ON”時，則輸出Q0.0

“ON”(1)。當I0.0

或I0.0

“ON”時,則輸出Y0

“ON”(1)當I0.1

“OFF”時則輸出Q0.0

“ON”(1)Q0.0I0.0I0.1Q0.0Q0.0I0.1I0.0**I0.1Q0.02021/4/13993OLD(0rLoad)指令串聯(lián)電路塊的并聯(lián)連接。（兩個以上觸點串聯(lián)形成的支路叫串聯(lián)電路塊）

OLD指令不需要地址，它相當于需并聯(lián)的兩塊電路右端的一段垂直連線。

4ALD(AndLoad)指令并聯(lián)電路塊的串聯(lián)連接。（兩條以上支路并聯(lián)形成的電路叫并聯(lián)電路塊）圖3-9中OLD后面的兩條指令將兩個觸點并聯(lián)。例3.2（圖3-13）2021/4/13100邏輯關系梯形圖助記符LD X0O X1LD X2O X3ALD= Y0LD X0A X1LD X2ANX3OLD= Y0當“X0

或X1”及“X2

或X3”

都“ON”時，則輸出Y0

“ON”。區(qū)塊與ALD（AndStack）區(qū)塊或OLD（OrStack）當“X0

及X1”或“X2

與X3非”

“ON”時，則輸出Y0

“ON”。X0X1X2X3Y0X0X2X1X3Y02021/4/131012021/4/131025其他堆棧操作指令邏輯入棧(LPS，LogicPush)指令復制棧頂?shù)闹挡⑵鋲喝攵褩５南乱粚?，棧中原來的?shù)據(jù)依次向下一層推移，棧底值被推出丟失。邏輯讀棧(LRD，LogicRead)指令將第2層的數(shù)據(jù)復制到棧頂，第2~9層的數(shù)據(jù)不變，但原棧頂值消失。邏輯出棧(LPP，LogicPop)指令使棧中各層的數(shù)據(jù)向上移動一層，第2層的數(shù)據(jù)成為堆棧新的棧頂值，棧頂原來的數(shù)據(jù)從棧內消失。裝載堆棧(LDSn，LoadStack，n=1~8)（見圖3-11）2021/4/13103

6立即觸點立即(Immediate)觸點指令只能用于輸入I，執(zhí)行立即觸點指令時，立即讀人物理輸人點的值，根據(jù)該值決定觸點的接通／斷開狀態(tài)，但是并不更新該物理輸人點對應的映像寄存器。2021/4/131042021/4/131053.3.3輸出指令

1輸出(=)

驅動線圈（S、M、Q)2立即輸出(=I)

只能用于輸出量(Q)，執(zhí)行該指令時，將棧頂值立即寫入指定的物理輸出位和對應的輸出映像寄存器。

3置位及復位（S、R）

4立即置位與立即復位（Sl、Rl）

5其他指令

1取反(NOT)2跳變觸點(EU、ED)3空操作指令(NOP)2021/4/13106立即I/O指令—立即輸入直接讀取物理輸入點的值，輸入映象寄存器內容不更新。指令操作數(shù)僅限于輸入物理點的值。2021/4/13107立即I/O指令—立即輸出執(zhí)行立即輸出指令時，則將結果同時立即復制到物理輸出點和相應的輸出映象寄存器2021/4/13108置位、復位指令2021/4/13109立即I/O指令—立即置位和復位指令須指出：立即I/O指令是直接訪問物理輸入輸出點的，比一般指令訪問輸入輸出映象寄存器占用CPU時間要長，因而不能盲目地使用立即指令，否則，會加長掃描周期時間，反而對系統(tǒng)造成不利影響。2021/4/13110空操作正跳變負跳變能流到達取非觸點時，能流就停止；能流未到達取非觸點時，能流就通過。檢測到每一次正跳變（信號后，讓能流通過一個掃描周期的時間

檢測到每一次負跳變信號后，讓能流通過一個掃描周期的時間

取非輸入映象寄存器I0.0輸出映象寄存器Q0.0輸出映象寄存器Q0.1輸出映象寄存器Q0.2一個周期一個周期空操作指令（NOPN）不影響程序的執(zhí)行。操作數(shù)N是常數(shù)0~2552021/4/13111編程中應注意的幾個問題X0Y0X1Y0X1Y0X0Y0一、用電路變換簡化程序(減少指令的條數(shù)）2021/4/13112二、邏輯關系應盡量清楚(避免左輕右重)X3X2X5X4X6X8X7Y0X9X3X2X5X4X6X8X7Y0X9X5X6X2X2LDX2ANX3AX4LDX2AX5ANX6AX7LDX2AX5ANX6AX8ANX9OLD=Y0ED2021/4/13113三、避免出現(xiàn)無法編程的梯形圖X5X1X3X2Y1X4Y2LDX3AX5OX1ANX2=Y1LDX1AX5OX3ANX4=Y2EDX1X3X2Y1X5X3X1X4Y2X52021/4/131143.4定時器及計數(shù)器指令3.4.1定時器指令輸入接點設定值:1~32767定時器號碼（0～255）INPTT37TON定時器分辨率（時基）有三種：1ms、10ms、100ms。定時器的分辨率由定時器號決定定時器的實際設定時間T=設定值PT×分辨率TON：接通延時定時器

TOF：斷開延時定時器

TONR：有記憶接通延時定時器類型2021/4/13115

1.通電延時定時器(TON)2021/4/131162.斷電延時定時器(TOF)。2021/4/13117

3．保持型通電延時定時器(TONR)(圖3-18)。

2021/4/131184．定時器當前值刷新的方法1).1ms定時器:由系統(tǒng)每隔1ms刷新一次，及掃描周期及程序處理無關。2)10ms定時器：由系統(tǒng)在每個掃描周期開始時自動刷新，由于只是每個掃描周期只刷新一次，故在一個掃描周期內定時器位和當前值保持不變。3100ms定時器：在定時器指令被執(zhí)行時被刷新，因此，如果啟動了100ms定時器但不是每個掃描周期都執(zhí)行定時器指令或在一個掃描周期內多次執(zhí)行定時器指令，則會造成計時失準。100ms定時器僅用在定時器指令在每個掃描周期執(zhí)行一次的程序中。2021/4/13119自復位式的定時器T33T33T33錯誤正確2021/4/131203.4.2.計數(shù)器指令定時器是對PLC內部的時鐘脈沖進行計數(shù)，而計數(shù)器是對外部的或由程序產生的計數(shù)脈沖進行計數(shù)。當前值：計數(shù)器累計計數(shù)的當前值（16位有符號整數(shù)），它存放在計數(shù)器的16位（bit）當前值寄存器中。每個計數(shù)器只有一個16位的當前值寄存器地址。在一個程序中，同一計數(shù)器號不要重復使用，更不可分配給幾個不同類型的計數(shù)器。2021/4/131211.增計數(shù)器設定值:-32768~32767CUPVC20CTUR復位計脈沖數(shù)2021/4/131222.增/減計數(shù)器增計數(shù)減計數(shù)復位C(0~255)I0.1I1.1I1.2當前值輸出端當前值2021/4/131233.減計數(shù)器CUPVC(0~255)CTDLD復位，裝設定值計脈沖數(shù)I1.3I1.4當前值輸出21計數(shù)器當前值等于0時，停止計數(shù)，同時計數(shù)器位被置位“1”設定值2021/4/13124

計數(shù)器應用舉例：產品數(shù)量檢測產品通過檢測器PH機械手KM1KM2傳送帶電機PLC的I/O分配：I0.0—傳送帶停機按鈕I0.1—傳送帶起動按鈕I0.2—產品通過檢測器PHQ0.0—傳送帶電機KM1Q0.1—機械手KM2T37—定時器,定時2秒C10—計數(shù)器，初始值24（每24個產品機械手動作1次）機械手動作后，延時2秒，將機械手電磁鐵切斷，同時將C20復位。C20復位后，Q0.1和T37也復位 2021/4/13125電機起動后，R1產生寬度為一個掃描周期的正脈沖，使C20和T37復位起、停傳送帶電機計數(shù)器應用舉例：產品數(shù)量檢測Q0.0Q0.0I0.224C20T3720C20Q0.1每檢測到一個產品，X2產生一個正脈沖，使C20計一個數(shù)C20每計24個數(shù)，機械手動作一次機械手動作后，延時2秒，將機械手電磁鐵切斷，同時將C20復位。C20

復位后，Q0.1和T37也復位 ()I0.0I0.1C20CUPVCTUR()INPTTONT37T37PQ0.02021/4/13126第4章數(shù)字量控制系統(tǒng)梯形圖程序設計方法

數(shù)字量控制系統(tǒng)又稱開關量控制系統(tǒng)，繼電器控制系統(tǒng)就是典型的數(shù)字量控制系統(tǒng)

4.1梯形圖的經驗設計法經驗設計法:在典型電路的基礎上，根據(jù)對控制系統(tǒng)要求，不斷地修改和完善梯形圖。特點：無規(guī)律可循，結果不唯一，設計所用的時間、設計的質量及設計者的經驗有很大的關系，它可以用于較簡單的梯形圖(如手動程序)的設計。4.1.1起動保持和停止電路2021/4/13127直接啟動停車控制繼電器控制電路圖I/O分配：I0.0：停車I0.1：啟動Q0.1：KM梯形圖：語句表LDI0.1OQ0.0AI0.0=Q0.0停止優(yōu)先Q0.0I0.0Q0.0I0.1啟動優(yōu)先2021/4/13128I/O分配決定PLC的端子接線圖PLC的端子接線方式又決定編程語言I/O分配：I0.0：停車I0.1：啟動Q0.1：KMQ0.0I0.0Q0.0I0.12021/4/131294.1.2定時器應用電路例4.1延時接通/斷開電路例4.2定時范圍擴展2021/4/13130例4.3閃爍電路（圖4-4）。2021/4/131314.1.3經驗設計法舉例小車自動往返運動的梯形圖設計2021/4/131322021/4/131332021/4/131344.1.4常閉觸點輸入信號的處理例：SB1(I0.2);FR(I0.5)

如果在PLC的外部接線圖中SB1或FR的觸點類型用常閉觸點，則使繼電器電路圖和梯形圖中對應的觸點類型剛好相反，給梯形圖的分析帶來不便。為了使梯形圖和繼電器電路圖中觸點的類型相同，建議盡可能地常開觸點作PLC的輸入信號。如果某些信號只能用常閉觸點輸入，可以按輸入全部為常開觸點來設計，然后將梯形圖中相應的輸入位的觸點改為相反的觸點。2021/4/13135

4.2根據(jù)繼電器控制電路設計梯形圖的方法例：是某三速異步電動機起動和自動加速的繼電器控制電路圖。2021/4/131362021/4/131372021/4/13138注意事項1.遵守梯形圖語言中的語法規(guī)定。a.線圈必須放在電路的最右邊。b.兩條包含觸點和線圈的串聯(lián)電路并聯(lián)，可以將各線圈的控制電路分開設計。（也可不分開）2.置中間單元。若多個線圈都受某一觸點串并聯(lián)電路的控制，為了簡化電路，在梯形圖中可以設置用該電路控制的存儲器位（M0.1)3.盡量減少可編程序控制器的輸入信號和輸出信號。

a.在繼電器電路中，如果幾個輸入器件觸點的串并聯(lián)電路總是作為一個整體出現(xiàn)，可以將它們作為PLC的一個輸入信號，只占用PLC的一個輸入點。

b.某些器件的觸點如果在繼電器電路中只出現(xiàn)一次，并且及PLC輸出端的負載串聯(lián)，不必將它們作為PLC的輸入信號，可以將它們放在PLC的外部輸出回路，仍與相應的外負載串聯(lián)。

c.繼電器控制系統(tǒng)中某些相對獨立且比較簡單的部分，可以用繼電器電路控制。2021/4/131394.外部聯(lián)鎖電路的設立。為了防止控制正反轉的兩個接觸器同時動作造成三相電源短路，應在PLC外部設置硬件聯(lián)鎖電路。（KM1~KM3)5.梯形圖的優(yōu)化設計為了減少語句表指令條數(shù)，在串聯(lián)電路中單個觸點應放在右邊，在并聯(lián)電路中單個觸點應放在下向。

6.外部負載的額定電壓。

PLC的繼電器輸出模塊和雙相可控硅輸出模塊只能驅動額定電壓AC220V的負載。2021/4/131404．3順序控制設計法及順序功能圖

4．3．1順序控制設計法1.經驗設計法存在的問題：用經驗設計法設計梯形圖時，沒有一套同定的方法和步驟可以遵循，具有很大的試探性和隨意性，對于不同的控制系統(tǒng)，沒有一種通用的容易掌握的設計方法。梯形圖往往很難閱讀，系統(tǒng)的維修和改進困難。2.定義：所謂順序控制，就是按照生產工藝預先規(guī)定的順序，在各個輸入信號的作用下，根據(jù)內部狀態(tài)和時間的順序，在生產過程中各個執(zhí)行機構自動地有秩序地進行操作。首先根據(jù)系統(tǒng)的工藝過程,畫出順序功能圖,然后根據(jù)順序功能圖畫出梯形圖。2021/4/131412021/4/13142

3.順序控制設計法的基本思想：將系統(tǒng)的一個工作周期劃分為若干個順序相連的階段，這些階段稱為步(step)，并用編程元件(M和S)來代表各步。a.步的劃分:根據(jù)輸出量的狀態(tài),在任何一步之內，各輸出量的ON／OFF狀態(tài)不變，但是相鄰兩步輸出量的狀態(tài)是不同的。b.轉換條件:使系統(tǒng)由當前步進入下一步的信號。4．3．2順序功能圖1．順序功能圖的由來功用：描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的一種圖形，也是設計可編程序控制器的順序控制程序的有力工具。組成：步、有向連線、轉換、轉換條件、動作2021/4/131432.步

1）表示方法：用矩形方框，方框中可以用數(shù)字，編程元件的地址作為步的編號。

2）初始步：及系統(tǒng)的初始狀態(tài)相對應的步稱為初始步，初始步用雙線方框表示。

3）與步對應的動作或命令。

4）活動步：系統(tǒng)正處于某一步所在的階段時．該步處于活動狀態(tài)。3．有向連線與轉換條件

1）有向連線：從上到下或從左至右箭頭不標，反之標出。

2）轉換：用有向連線上與有向連線垂直的短劃線來表示，將相鄰兩步隔開。

3）轉換條件：轉換條件是與轉換相關的邏輯命題，轉換條件可以用文字語言、布爾代數(shù)表達式或圖形符號標注在表示轉換的短線的旁邊。2021/4/13144

4．基本結構1）單序列2）選擇序列3）并列序列4）順序功能圖舉例2021/4/131452021/4/131465．轉換實現(xiàn)的基本規(guī)則

1）轉換實現(xiàn)的條件

(1)該轉換所有的前級步都是活動步。

(2)相應的轉換條件得到滿足。

2）轉換實現(xiàn)應完成的操作

(1)使所有由有向連線及相應轉換符號相連的后續(xù)步都變?yōu)榛顒硬健?/p>

(2)使所有由有向連線與相應轉換符號相連的前級步都變?yōu)椴换顒硬健?．注意事項

(1)兩個步絕對不能直接相連必須用一個轉換將它們隔開。

(2)兩個轉換也不能直接相連必須用一個步將它們隔開。

2021/4/13147(3)初始步一般對應于系統(tǒng)等待起動的初始狀態(tài)，始步是必不可少。(4)自動控制系統(tǒng)應能多次重復執(zhí)行同一工藝過程，一般應有由步和有向連線組成的閉環(huán)，即在完成一次工藝過程的全部操作之后，應從最后一步返回初始步，系統(tǒng)停留在初始狀態(tài)(單周期，圖4-12)，在連續(xù)循環(huán)工作方式時，將從最后一步返回下一工作周期開始運行的第一步(圖4-17)。(5)只有當某一步的前級步是活動步時，該步才有可能變成活動步2021/4/13148第5章順序控制梯形圖的設計方法

定義:根據(jù)順序功能圖設計梯形圖的方法。方法:使用起保停電路；以轉換為中心；使用控制繼電器。5.1使用起保停電路設計順序控制梯形圖的方法特點:起保停電路僅僅使用觸點和線圈有關指令,任何一種PLC的指令系統(tǒng)都有這一類指令，因此這是一種通用的編程方法，可以用于任意型號的PLC.方法：根據(jù)轉換實現(xiàn)的基本規(guī)則，轉換實現(xiàn)的條件是它的前步為活動步，并且滿足相應的轉換條件，（步M0.1變?yōu)榛顒硬降臈l件是它的前級步M0.0為活動步，且轉換條件I0.0為１）轉換實現(xiàn)應完成的操作是后續(xù)步都變?yōu)榛顒硬?，前級步都變?yōu)椴换顒硬?。（步M0.1變?yōu)榛顒硬剑琈0.0變?yōu)椴换顒硬剑?.1.1單序列的編程方法例.鍋爐的鼓風機和引風機梯形圖設計

2021/4/131492021/4/13150順序控制電路電路的設計方法

M0.1:起動M0.0及I0.0的常開觸點串聯(lián)，停止M0.2的常閉觸點與M0.1的線圈串聯(lián)，保持M0.1的常開觸點與M0.0與I0.0的常開觸點串聯(lián)電路并聯(lián)。輸出電路的設計方法

1）某一輸出量僅在某一步中為ON，將它的線圈與對應步的存儲器位（M0.2）的線圈并聯(lián)。

2）某一輸出在幾步中都為ON，將代表各有關步的存儲器位的常開觸點并聯(lián)后，驅動該輸出的線圈。（M0.1～MO.3的常開觸點并聯(lián)驅動Q0.O的線圈）2021/4/13151５.１.２選擇序列的編程方法1.選擇序列分支的編程2.選擇序列合并的編程

2021/4/131523.僅有兩步的閉環(huán)的處理2021/4/131534.選擇序列應用舉例2021/4/13154５.１.３并行序列的編程方法1.并行序列分支的編程2.并行序列合并的編程3.并行序列應用舉例2021/4/131555.2以轉換為中心的順序控制梯形圖設計方法

５.２.１單序列的編程方法1.梯形圖及順序功能圖的對應關系：方法：用該轉換所有前級步對應的存儲器位的常開觸點與轉換對應的觸點或電路串聯(lián)，用它作為使所有后續(xù)步對應的存儲器位置位，和使所有前級步對應的存儲器位復位的條件。特點：這種設計方法特別有規(guī)律。梯形圖與轉換實現(xiàn)的基本規(guī)則之間有著嚴格的對應關系，在設計復雜的順序功能圖的梯形圖時既容易掌握，又不容易出錯。2.某組合機床的動力頭控制系統(tǒng)梯形圖設計注意：使用這種編程方法時，不能將輸出位的線圈與置位指令和復位指令并聯(lián)。2021/4/131562021/4/13157５.２.２選擇序列的編程方法５.２.３并行序列的編程方法５.２.４應用舉例2021/4/131582021/4/131595.3使用SCR指令的順序控制梯形圖設計方法

5．3．1順序控制繼電器指令順序控制繼電器S專門用于編制順序控制程序。裝載順序控制繼電器(LoadSequenceControlRelay)指令LSCRS_bit：表示一個SCR段即順序功能圖中的步的開始。順序控制繼電器結束(sequenceControlRelayEnd)指令SCRE：表示SCR段的結束。順序控制繼電器轉換(sequenceControlRelayTransition)指令SCRTS_bit:表示SCR段之間的轉換，即步的活動狀態(tài)的轉換。使用SCR時有如下的限制：不能在不同的程序中使用相同的s位；不能在SCR段中使用JMP及LBL指令，即不允許用跳轉的方法跳人或跳出SCR段；不能在SCR段中使用FOR、NEXT和END指令2021/4/131605.３.2單序列編程方法某小車運動的梯形圖設計。5.3.３選擇序列及并行序列的編程方法5.3.４應用舉例2021/4/131612021/4/131622021/4/131632021/4/131642021/4/131655．4具有多種工作方式的系統(tǒng)的順序控制梯形圖設計方法

5.4.1系統(tǒng)的硬件結構及工作方式1.硬件結構多種工作方式：手動和自動(包括連續(xù)、單周期、單步、自動返回初始狀態(tài)等)手動程序比較簡單，一般用經驗法設計，復雜的自動程序一般根據(jù)系統(tǒng)的順序功能圖用順序控制法設計。2021/4/13166例：某機械手用來將工件從A點搬運到B點(圖5-16)，控制面板（圖5-17），外部接線圖（圖5-18）。2.工作方式：系統(tǒng)設有手動、單周期、單步、連續(xù)和回原點5種工作方式。2.程序的總體結構圖5-19是主程序OB1,SM0.0的常開觸點一直閉合，公用程序是無條件執(zhí)行的。方式選擇開關在不同位置時，執(zhí)行相應的子程序。2021/4/131672021/4/131682021/4/131692021/4/131702021/4/131715．4．1使用起保停電路的編程方法

1公用程序功用：用于處理各種工作方式都要執(zhí)行的任務，以及處理不同的工作方式之間相互切換。2手動程序3.自動程序順序功能圖（圖5-20）梯形圖（圖5-21）單周期、連續(xù)、和單步這3種工作方式主要是用“連續(xù)”標志M0.7和“轉換允許”標志M0.6來區(qū)分2021/4/131722021/4/13173（1）單步及非單步的區(qū)分M0.6的常開觸點接在每一個控制代表步的存儲器位的起動電路中，它們斷開時禁止步的活動狀態(tài)的轉換。（2）單周期與連續(xù)的區(qū)分連續(xù)，I2.4為1狀態(tài)。按I2.6，M0.7為1狀態(tài)，系統(tǒng)返回步M2.0,反復連續(xù)地工作下去。按I2.7，在完成當前工作周期的全部操作后，返回初始步。單周期，M0.7為一直處于0狀態(tài)，系統(tǒng)返回并停留在初始步。（3）單周期工作過程（4）單步工作過程（5）輸出電路4.自動回原點程序

2021/4/13174

2021/4/131752021/4/131762021/4/13177第6章可編程序控制器的功能指令

概述為了滿足工業(yè)控制的需要，PLC生產廠家為PLC增添了過程控制，數(shù)據(jù)處理和特殊功能指令，這些指令我們稱為功能指令。類型：傳送、移位及填充指令；算術運算及邏輯運算指令；數(shù)據(jù)轉換指令；高速處理指令；通信指令；PID指令。2021/4/131786．１程序控制指令

6．１．1循環(huán)指令

FOR指令表示循環(huán)的開始，NEXT指令表示循環(huán)的結束.注意事項：

(1)如果啟動了FOR／NEXT循環(huán)，除非在循環(huán)內部修改了結束值，否則循環(huán)就一直進行，直到循環(huán)結束。

(2)再次啟動循環(huán)時，它將初始值INIT傳送到指針I(yè)NDX中。

FOR指令必須及NEXT指令配套使用。允許循環(huán)嵌套，最多可嵌套8層。（圖6-3）2021/4/131792021/4/131806．１．2跳轉及標號指令跳轉指令JMP(Jump)可使程序流程轉移到同一程序的標號(n)處。標號指令LBL(Label)，用來指示跳轉指令的目的位置。JMP與LBL指令中的操作數(shù)n為常數(shù)0～255。2021/4/131816３數(shù)據(jù)處理指令

6．３．2SIMATIC數(shù)據(jù)傳送指令1.字節(jié)、字、雙字和實數(shù)的傳送將輸人的數(shù)據(jù)(IN)傳送到輸出(OUT)，傳送過程中不改變數(shù)的大小。

2.字節(jié)、字、雙字的塊傳送指令將從輸入地址(IN)開始的N個數(shù)據(jù)傳送到輸出地址(OUT)開始的N個單元，N=l~255，N為字節(jié)變量2021/4/131823.字節(jié)交換指令字節(jié)交換SWAP(swapBytes)指令交換輸人字(IN)的高字節(jié)及低字節(jié)。

4.宇節(jié)立即讀寫指令字節(jié)立即讀MOV_BIR(MoveByteImmediateRead)指令讀取IN輸入端給出的1個字節(jié)的物理輸入點(IB)，并將結果寫入OUT。字節(jié)立即寫MOV_BIW(MoveByteImmediateWrite)指令將輸入(IN)給出的1字節(jié)數(shù)值寫入OUT端給出的物理輸出點(QB)。兩條指令的IN和OUT都是字節(jié)變量。2021/4/131832021/4/13184

6.3.3移位及循環(huán)移位指令

1.字節(jié)、字、雙字右移位和左移位指令將輸入IN中的數(shù)的各位向右或向左移動N位后，送給輸出OUT.2.字節(jié)、字、雙宇循環(huán)