PLC編程基本方法課件

PLC控制設(shè)計(jì)的基本原則PLC電氣控制系統(tǒng)是控制電氣設(shè)備的核心部件，因此PLC的控制性能是關(guān)系到整個(gè)控制系統(tǒng)是否能正常、安全，可靠、高率的關(guān)鍵所在。在設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循以下基本原則：最大限度地滿足被控對(duì)象的控制要求。力求控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用，維修方便。保證控制系統(tǒng)的安全、可靠性。操作簡(jiǎn)單、方便、并考慮有防止誤操作的安全措施。滿足PLC的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)和環(huán)境要求。

PLC程序設(shè)計(jì)的主要任務(wù)就是根據(jù)控制要求將工藝流程圖轉(zhuǎn)換成梯形圖，這是PLC應(yīng)用中的關(guān)鍵問題，程序的編寫是軟件設(shè)計(jì)的具體體現(xiàn)。本節(jié)主要介紹程序的編寫方法和步驟，1.編程內(nèi)容

編程是一個(gè)系統(tǒng)工作，它包含了對(duì)控制對(duì)象的分析理解，一直到程序調(diào)試的全過程。1.明確控制系統(tǒng)要求確定控制任務(wù)是設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)十分重要的部分。在設(shè)計(jì)中首先必須確定控制系統(tǒng)的I/O點(diǎn)數(shù)，它決定了PLC的系統(tǒng)配置，然后確定控制系統(tǒng)動(dòng)作發(fā)生的順序和相應(yīng)的動(dòng)作條件。2.I/O分配根據(jù)控制系統(tǒng)區(qū)分哪些是發(fā)送（輸入）給PLC的信號(hào)，哪些是接收來自PLC的信號(hào)（輸出），分別給出對(duì)應(yīng)的地址。同時(shí)根據(jù)程序的需要合理使用定義過的內(nèi)部輔助繼電器、定時(shí)器和計(jì)數(shù)器等。3.繪制梯形圖明確輸入、輸出以及它們之間的關(guān)系之后，按照實(shí)際的要求編寫梯形圖。4.將梯形圖轉(zhuǎn)換成助記符，編寫指令表。如果借助于計(jì)算機(jī)和編程軟件，可省去這一步。5.利用編程器或編程軟件將程序輸入到PLC中。6.檢查程序并糾正錯(cuò)誤。7.模擬調(diào)試。8.現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試，并將調(diào)試好的程序備份到EEPROM中。2.編程方法

在編寫PLC程序時(shí)，可以根據(jù)自己的實(shí)際情況采用以下不同的方法。1.經(jīng)驗(yàn)法經(jīng)驗(yàn)法是運(yùn)用自己的或者借鑒別人已經(jīng)成熟的實(shí)例進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以對(duì)已有相近或者類似的實(shí)例按照控制系統(tǒng)的要求進(jìn)行修改，直至滿足控制系統(tǒng)的要求。在工作中要盡可能地積累經(jīng)驗(yàn)和收集資料，不斷豐富設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。2.解析法PLC的邏輯控制實(shí)際上就是邏輯問題的綜合，可以根據(jù)組合邏輯或者時(shí)序邏輯的理論，并運(yùn)用相應(yīng)的解析方法，對(duì)其進(jìn)行邏輯關(guān)系的求解。然后由求解的結(jié)果或畫出梯形圖，或直接編寫指令。解析法比較嚴(yán)謹(jǐn)，可以避免編程的盲目性。3.圖解法圖解法是依照畫圖的方法進(jìn)行PLC程序設(shè)計(jì)，常見的方法有梯形圖法、時(shí)序圖（波形圖）法和流程圖法。2.編程方法梯形圖法是最基本的方法，無論經(jīng)驗(yàn)法還是解析法，在把PLC程序等價(jià)為梯形圖后就要用到梯形圖法。時(shí)序圖（波形圖）法適合于時(shí)間控制結(jié)構(gòu)，先把對(duì)應(yīng)信號(hào)的波形畫出來，再依照時(shí)序用邏輯關(guān)系去組合，就可以把程序設(shè)計(jì)出來。流程圖法是用框圖表示PLC程序的執(zhí)行過程及輸入條件與輸出間的關(guān)系，在使用步進(jìn)指令編程的情況下，使用該方法設(shè)計(jì)是很方便的。圖解法和解析法不是彼此獨(dú)立的，解析法中要畫圖，圖解法中也要列解析表達(dá)式，只是兩種方法的側(cè)重點(diǎn)不一樣。4.技巧法技巧法是在經(jīng)驗(yàn)法和解析法的基礎(chǔ)上運(yùn)用一定的技巧進(jìn)行編程，以提高編程質(zhì)量。還可以使用流程圖做工具，將巧妙的設(shè)計(jì)形式化，進(jìn)而編寫所需要的程序。5.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是利用PLC通過上位鏈接單元與計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)鏈接，運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行編程。該方法需要有相應(yīng)的編程軟件，現(xiàn)有的軟件主要是將梯形圖轉(zhuǎn)換成指令的軟件。3.編程原則1.輸出線圈（包括輸出繼電器、輔助繼電器和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器）在程序中只能使用一次，但觸點(diǎn)可以無限次使用。2.并聯(lián)觸點(diǎn)和串聯(lián)觸點(diǎn)的個(gè)數(shù)無限制。3.線圈不能從母線直接輸出。如需要始終保持通電，可以使用特殊繼電器（常ON）。4.輸出線圈可以并聯(lián)，不能串聯(lián)，但定時(shí)器的線圈可以串聯(lián)。5.一般以輸出線圈和右母線相連，線圈后面不允許有觸點(diǎn)。6.不準(zhǔn)使用沒有定義過的觸點(diǎn)和線圈。7.主程序必須以END指令結(jié)束。8.定時(shí)器/計(jì)數(shù)器不能直接產(chǎn)生外部輸出信號(hào)，必須用對(duì)應(yīng)的觸點(diǎn)編程到一個(gè)輸出。9.在梯形圖的豎線上不能安排任何元件。4.編程技巧1.輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的觸點(diǎn)在程序中不受限制，多次使用可以簡(jiǎn)化程序和節(jié)省存儲(chǔ)單元。2.在不使程序復(fù)雜難懂的情況下應(yīng)盡可能少占用存儲(chǔ)空間。3.由于定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的編號(hào)必須在0～143范圍內(nèi)，且不能重復(fù)使用，所以編程時(shí)定時(shí)器可以從0開始遞增使用，而計(jì)數(shù)器從143開始遞減使用，這樣就可以避免定時(shí)器、計(jì)數(shù)器使用相同的編號(hào)。4.在對(duì)復(fù)雜的梯形圖進(jìn)行調(diào)試時(shí)可以在任何地方插入END指令，分段進(jìn)行調(diào)試，從而提高調(diào)試的效率。5.由于PLC的掃描方式是按照從左到右，由上而下的順序進(jìn)行掃描，上一梯級(jí)的執(zhí)行結(jié)果會(huì)影響下一級(jí)的輸入，所以在編程時(shí)必須考慮控制系統(tǒng)邏輯上的先后關(guān)系。5.FX系列PLC的編程軟元件?輸入繼電器?輸出繼電器?輔助繼電器?狀態(tài)繼電器?定時(shí)器?計(jì)數(shù)器 ?數(shù)據(jù)寄存器?變址寄存器?指針?常數(shù)輸出繼電器（Y）

◆輸出繼電器是用來將PLC內(nèi)部信號(hào)輸出傳送給外部負(fù)載 ◆輸出繼電器線圈是由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)來驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載

※每個(gè)輸出繼電器在輸出單元中 都對(duì)應(yīng)有一個(gè)常開硬觸點(diǎn)，但在 程序中供編程的輸出繼電器，不 管是常開還是常閉觸點(diǎn)，都可以 無數(shù)次使用。輔助繼電器（M）輔助繼電器是PLC中數(shù)量最多的一種繼電器，其作用相當(dāng)于繼電器控制系統(tǒng)中的中間繼電器。 ◆和輸出繼電器一樣，其線圈由程序指令驅(qū)動(dòng)，每個(gè)輔助繼電器都有無限多對(duì)常開常閉觸點(diǎn)，供編程使用。但是，其觸點(diǎn)不能直接驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載，要通過輸出繼電器才能實(shí)現(xiàn)對(duì)外部負(fù)載的驅(qū)動(dòng)。

◆FX系列PLC的輔助繼電器有：通用輔助繼電器保持輔助繼電器特殊輔助繼電器輔助繼電器（M）①通用輔助繼電器通用輔助繼電器和輸出繼電器一樣，在PLC電源中后，其狀態(tài)將變?yōu)镺FF。當(dāng)電源恢復(fù)后，除因程序使其變?yōu)镺N外，其它仍保持OFFFX0SFX1SFX0NFX1NFX2N、2NCM0～M495M0～M383M0～M383M0～

M383M0～M499輔助繼電器（M）②保持用輔助繼電器保持用輔助繼電器在PLC電源中斷后，它具有保持?jǐn)嚯娗暗乃查g狀態(tài)的功能，并在恢復(fù)供電后繼續(xù)斷電前的狀態(tài)FX0SFX1SFX0NFX1NFX2N、2NCM496～M511M384～M511M384～M511M384～M1535M500～M3071注：也可通過程序設(shè)定，將它們變?yōu)橥ㄓ幂o助繼電器輔助繼電器（M）③特殊輔助繼電器（M8000～M8255）特殊輔助繼電器是具有某項(xiàng)特定功能的輔助繼電器

通?？煞譃閮深悾河|點(diǎn)型和線圈型●觸點(diǎn)型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)?！窬€圈型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。觸點(diǎn)型1M8000（M8001）----運(yùn)行監(jiān)視用特殊輔助繼電器PLC運(yùn)行時(shí)M8000得電（M8001斷電）PLC停止時(shí)M8000失電（M8001得電）輔助繼電器（M）M8002（M8003）----初始脈沖特殊輔助繼電器M8002（M8003）只在PLC開始運(yùn)行的第一個(gè)掃描周期內(nèi) 得電（斷電），其余時(shí)間均斷電（得電）。常用M8002的觸點(diǎn)作為一些繼電器的初始化復(fù)位信號(hào)輔助繼電器（M）M8011、M8012、M8013、M8014-------分別為產(chǎn)生周期為10ms、100ms、1s、1min脈沖的特殊輔助繼電器（PLCRUN）例如：狀態(tài)器（S）狀態(tài)器對(duì)在步進(jìn)順控類的控制程序中起著重要的作用，它與后述的步進(jìn)指令STL組合使用。①初始用狀態(tài)器②返回原點(diǎn)用狀態(tài)器（FX2N）③普通狀態(tài)器④保持狀態(tài)器⑤報(bào)警用狀態(tài)器（FX2N）不使用步進(jìn)指令時(shí)，狀態(tài)器也可當(dāng)作輔助繼電器使用狀態(tài)器（S）編號(hào)FX0SFX1SFX0NFX1N

FX2N（FX2NC

初始用返回原點(diǎn)用 保持用S0~S9 -- --

S0~S9 --S0~S127

S0~S9 --S0~S127

0~S9 --S0~S999

S0~S9 S10~S19S500~S899普通用S0~S63S10~S127S10~S127S10~S999S20~S499報(bào)警用--------S900~S999

6.編程應(yīng)用舉例

傳送帶機(jī)械手控制設(shè)計(jì)傳送帶機(jī)械手基本情況和控制要求在一條自動(dòng)生產(chǎn)線上，由機(jī)械手將傳送帶1上的物品傳送到傳送帶2上。機(jī)械手的上升、下降、左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、夾緊、放松動(dòng)作分別由電磁閥控制液壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作，并用限位開關(guān)及光電開關(guān)檢測(cè)機(jī)械手動(dòng)作的狀態(tài)和物品的位置。傳送帶1、2均由三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)應(yīng)有相應(yīng)的保護(hù)。機(jī)械手初始狀態(tài)為手臂在下限位（下限位開關(guān)SQ4受壓），手在傳送帶1上（右限位開關(guān)SQ2受壓）手指松開。機(jī)械手和傳送帶動(dòng)作控制示意圖如圖8-26所示。機(jī)械手要求有3種控制方式：1）手動(dòng)控制方式.2）單周期控制方式.3）連續(xù)控制方式。傳送帶機(jī)械手動(dòng)作控制示意圖光電開關(guān)M2電動(dòng)機(jī)M1電動(dòng)機(jī)傳送帶2傳送帶1SQ3SQ2SQ4SQ5上升下降右轉(zhuǎn)左轉(zhuǎn)夾緊SQ6SQ1I/O設(shè)備及I/O點(diǎn)分配表輸入元件輸入繼電器輸入元件輸入繼電器輸出元件輸出繼電器光電開關(guān)X0放松按鈕X10放松電磁閥Y0夾緊開關(guān)X1夾緊按鈕X11夾緊電磁閥Y1上限位開關(guān)