PLC電子哈爾濱理工大學(xué)

PLC電子哈爾濱理工大學(xué)第1頁/共139頁第1章

概

述第2頁/共139頁1.1可編程序控制器的由來可編程序控制器(Programmable

Controller)簡稱為

PC可編程序邏輯控制器(Programmable

LogicCntroller)。簡稱為PLC1968年．美國最大的汽車制造廠家——通用汽車公司(GM)提出了研制可編程序控制器的基本設(shè)想，即能用于工業(yè)現(xiàn)場。能改變其控制“邏輯”，而不需要變動組成它的元件和修改內(nèi)部接線。出現(xiàn)故障時易于診斷和維修。

1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司(DEC)研制出了世界上第一臺PLC。我國1974年研制，77年應(yīng)用。第3頁/共139頁1.2可編程序控制器的定義、特點第4頁/共139頁一、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(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)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(jī)械或生產(chǎn)過程。可編程序控制器及其有關(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于使工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計?！倍⑻攸c1編程方法簡單易學(xué)2功能強(qiáng)，性能價格比高3硬件配套齊全．用戶使用方便。適應(yīng)性強(qiáng)4可靠性高?？垢蓴_能力強(qiáng)5系統(tǒng)的設(shè)計、安裝、調(diào)試工作量少6維修工作量小，維修方便7體積小，能耗低第5頁/共139頁1.3

可編程序控制器的應(yīng)用領(lǐng)域第6頁/共139頁數(shù)字量邏輯控制運動控制閉環(huán)過程控制數(shù)據(jù)處理通信聯(lián)網(wǎng)1.4可編程序控制器的發(fā)展趨勢第7頁/共139頁向高性能，高速度、大容量發(fā)展大力發(fā)展微型可編程序控制器大力開發(fā)智能型l／O模塊和分布式I／O子系統(tǒng)基于個人計算機(jī)的編程軟件取代手持式編程器可編程序控制器編程語言的標(biāo)準(zhǔn)化可編程序控制器通信的易用化和“傻瓜化”可編程序控制器的軟件化與Pc化組態(tài)軟件引發(fā)的七位計算機(jī)編程革命可編程序控制器與現(xiàn)場總線相結(jié)合第2章可編程序控制器的硬件結(jié)構(gòu)與工作原理第8頁/共139頁2.1可編程序控制器的基本結(jié)構(gòu)2.1.1基本結(jié)構(gòu)組成：CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、編程裝置。第9頁/共139頁1

CPU模塊CPU芯片作用：在可編程序控制器控制系統(tǒng)中，CPU模塊相當(dāng)于人的大腦，它不斷地采集輸入信號，執(zhí)行用戶程序，刷新系統(tǒng)的輸出。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(shè)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。第10頁/共139頁類型第11頁/共139頁(1)隨機(jī)存取存儲器(RAM)用戶可以用編程裝置讀出RAM中的內(nèi)容，也可以將用戶程序?qū)懭隦AM，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(nèi)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(nèi)容。

ROM一般用來存放可編程序控制器的系統(tǒng)程序。(3)可電擦除可編程的只讀存儲器

(EEPROM或E2PROM)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(jī)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)。第12頁/共139頁2

I／0模塊作用：是系統(tǒng)的眼、耳、手、腳，是聯(lián)系外部現(xiàn)場和CPU模塊的橋梁。1）輸入模塊作用：接收和采集輸入信號。輸人電路：設(shè)有RC濾波電路和光電耦合器。

2）輸出模塊作用：控制輸出設(shè)備，執(zhí)行裝置。輸出電路：晶體管和場效應(yīng)管、雙向晶閘管，小型繼電器。第13頁/共139頁3、編程裝置作用：編程裝置用來生成用戶程序，并對它進(jìn)行編輯、檢查和修改。1）.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(zhuǎn)換。第14頁/共139頁4、電源可編程序控制器使用220V交流電源或24V直流電源。內(nèi)部的開關(guān)電源為各模塊提供DC

5V、±12V、24V等直流電源。第15頁/共139頁可編程序控制器的物理結(jié)構(gòu)1整體式（

S7—200）（圖2-2）2模塊式(s7—300和s7—400系列)(圖2-3)。可編程序控制器的外部接線

CPU222模塊的外部接線圖(見圖2-6)第16頁/共139頁第17頁/共139頁第18頁/共139頁第19頁/共139頁2.2可編程序控制器的工作原理第20頁/共139頁2.2.1可編程序控制器的工作方式工作狀態(tài)：STOP：創(chuàng)建和編輯用戶程序，設(shè)置PLC的硬件功能，并可下栽到PLC。RUN:執(zhí)行用戶程序?qū)崿F(xiàn)控制功能。掃描工作方式。(圖2-9)第21頁/共139頁2.2.2

可編程序控制器的工作原理第22頁/共139頁讀取輸入執(zhí)行用戶程序通信處理自診斷測試修改輸出中斷程序的處理立即I／O處理2.2.3

輸人／輸出滯后時間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(guān)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。第23頁/共139頁2.3S7-200系列可編程序控制器性能簡介第24頁/共139頁2.3.1

CPU模塊S7-200有5種CPU模塊，。

2.3.2數(shù)字量擴(kuò)展模塊當(dāng)CPU

I／O點數(shù)不夠時，必須使用擴(kuò)展模塊的I／O點數(shù)2.3.3模擬量輸入輸出擴(kuò)展模塊模擬量擴(kuò)展模塊有3種。熱電偶、熱電阻擴(kuò)展模塊

EM231熱電偶、熱電阻模塊.EM231熱電偶模塊。PROFIBUS-DP通信模塊STEP

7-Micro／WIN編程軟件簡介第25頁/共139頁2.4可編程序控制器的安裝第26頁/共139頁模塊的安裝與拆卸模塊的安裝與拆卸現(xiàn)場接線端子排與可拆卸的端子連接器。2.4.2本機(jī)I／0與擴(kuò)展l／O本機(jī)I／O有固定的地址，擴(kuò)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(jìn)行順序編址。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。模擬量擴(kuò)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。（圖2—12）第27頁/共139頁第28頁/共139頁第3章可編程序控制器程序設(shè)計基礎(chǔ)第29頁/共139頁可編程序控制器的編程語言與程序結(jié)構(gòu)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3.1.1 可編程序控制器編程語言 的國際標(biāo)準(zhǔn)第30頁/共139頁1994年5月 可編程序控制器標(biāo)準(zhǔn)(IECll31).組成：通用信息，設(shè)備與測試要求，編程語言，用戶指南和通信。編程語言標(biāo)準(zhǔn)。(IECll31．3)(1)順序功能圖(Sequential

Function

Chart)。

(2)梯形圖(Ladder

Diagram)。(3)功能塊圖(Function

Block

Diagram)。

(4)指令表(Inst~ction

List)。(5)結(jié)構(gòu)文本(structured

Text)1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(zhuǎn)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。第31頁/共139頁2梯形圖(LAD)組成：由觸點、線圈和用方框表示的功能塊。（圖3-3）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。假想的“能流”(POWeY

Flow)，從左向右流動。邏輯解算，從左至右，從上至下。線圈放在最右邊，觸點可無限次使用。第32頁/共139頁第33頁/共139頁3功能塊圖(FBD)4語句表（STL）指令表程序：一種與微機(jī)的匯編語言中的指令相似的助記符表達(dá)式。5結(jié)構(gòu)文本(sT)結(jié)構(gòu)文本(sT)是為IECll31—3標(biāo)準(zhǔn)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(fù)雜的數(shù)學(xué)運算，編寫的程序非常簡潔和緊湊。第34頁/共139頁第35頁/共139頁3.2存儲器的數(shù)據(jù)類型與尋址方式第36頁/共139頁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(jìn)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(jìn)制數(shù)組成1個字節(jié)。字(Word)：兩個字節(jié)。雙字（Double

Word）：兩個字。。2數(shù)據(jù)的存取方式I3.2

IB3(圖3-5)。VBl00

VWl00

VDl00(見圖3-6)。3．2．2不同存儲區(qū)的尋址1輸入映像寄存器(I)尋址輸入映像寄存器的標(biāo)識符為I(I0.0-I15.7)，在每個掃描周期的開始，CPU對輸入點進(jìn)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。第37頁/共139頁第38頁/共139頁2輸出映像寄存器(Q)尋址輸出映像寄存器的標(biāo)識符為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(qū)動外部負(fù)載。3變量存儲器(v)尋址程序執(zhí)行的過程中存放中間結(jié)果，或用來保存與工序或任務(wù)有關(guān)的其他數(shù)據(jù)。第39頁/共139頁4位存儲器(M)區(qū)尋址內(nèi)部存儲器標(biāo)志位(MO.0～M31.7)用來保存控制繼電器的中間操作狀態(tài)或其他控制信息。5特殊存儲器(SM)標(biāo)志位尋址特殊存儲器用于CPU與用戶之間交換信息如SMO.O、SMO.l、SMO.4和SMO.5第40頁/共139頁6局部存儲器(L)區(qū)尋址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)。7定時器存儲器(T)區(qū)尋址S7-200有三種時基增量分別為1ms、lOms和lOOms定時器。第41頁/共139頁8計數(shù)器存儲器(c)區(qū)尋址計數(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)尋址順序控制繼電器(SCR)位用于組織機(jī)器的順序操作，SCR提供控制程序的邏輯分段。第42頁/共139頁10模擬量輸入(AI)尋址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(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為1個字長

(16位)的數(shù)字量，用區(qū)域標(biāo)識符AI、數(shù)據(jù)長度(w)和字節(jié)的起始地址來表示模擬量輸入的地址。第43頁/共139頁11模擬量輸出(AQ)尋址S7-200將1個字長的數(shù)字用D／A轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換為現(xiàn)實世界的模擬量，用區(qū)域標(biāo)識符AQ、數(shù)據(jù)妊度(w)和字節(jié)的起始地址來表示存儲模擬量輸出的地址第44頁/共139頁12累加器(AC)尋址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。CPU提供了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)第45頁/共139頁13高速計數(shù)器(HC)尋址高速計數(shù)器用來累計比CPU的掃描速率更快的事件，其當(dāng)前值和設(shè)定值為32位有符號整數(shù)，當(dāng)前值為只讀數(shù)據(jù)。14常數(shù)的表示方法與范圍常數(shù)值可以是字節(jié)、字或雙字，CPU以二進(jìn)制方式存儲常數(shù)，常數(shù)也可以用十進(jìn)制、十六進(jìn)制、ASCII碼或浮點數(shù)形式來第46頁/共139頁3.2.3直接尋址與間接尋址第47頁/共139頁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。第48頁/共139頁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(nèi)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)。建立指針只能用V、L或ACl、AC2和AC3作指針。例如：MOVD

＆VB200，AC1第49頁/共139頁MOVD

MOVD＆C3，VD6＆MB4，LD8用指針來存取數(shù)據(jù)（圖3-7）修改指針例：MOVD

AC1 將指針增加兩次，指向下一個字。

INCD

AC1MOVW

*AC1,AC0 將AC1所指向的字的數(shù)值送AC0第50頁/共139頁第51頁/共139頁3.3

位邏輯指令第52頁/共139頁3.3.1觸點指令標(biāo)準(zhǔn)觸點指令LD(Load裝載)、A(And，與)和0(Or，或)。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(jié)果．下面的8位用來存儲中間運算結(jié)果。堆棧中的數(shù)據(jù)一般按“先進(jìn)后出”的原則存取。OLD(0r

Load)指令串聯(lián)電路塊的并聯(lián)連接。OLD指令不需要地址，它相當(dāng)于需并聯(lián)的兩塊電路右端的一段垂直連線。ALD(And

Load)指令圖3-9中OLD后面的兩條指令將兩個觸點并聯(lián)。第53頁/共139頁第54頁/共139頁5其他堆棧操作指令入棧(LPS，Logic

Push)（見圖3-11）。讀棧(LRD，Logic

Read)出棧(LPP，Logic

Pop)裝載堆棧(LDS

n，Load

Stack，n=1~8)第55頁/共139頁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(yīng)的映像寄存器。第56頁/共139頁第57頁/共139頁3.3.3輸出指令1輸出(=)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(yīng)的輸出映像寄存器。第58頁/共139頁3置位與復(fù)位（S、R）4立即置位與立即復(fù)位（Sl、Rl）3.3.4其他指令1取反(NOT)2跳變觸點3空操作指令第59頁/共139頁第60頁/共139頁3.4定時器與計數(shù)器指令第61頁/共139頁3.4.1定時器指令分類：通電延時定時器(TON)、斷電延時定時器(TOF)、保持型通電延時定時器(TONR)分辨率：

lms、lOms和lOOms1.通電延時定時器(TON)第62頁/共139頁2.斷電延時定時器(TOF)。第63頁/共139頁3．保持型通電延時定時器

(TONR)(圖3-18)。第64頁/共139頁4．定時器當(dāng)前值刷新的方法1).1ms定時器2)10ms定時器3

100ms定時器第65頁/共139頁3.4.2計數(shù)器指令1.加計數(shù)器CTU。第66頁/共139頁2減計數(shù)器GTD第67頁/共139頁3加減計數(shù)器CTUD。第68頁/共139頁第4章數(shù)字量控制系統(tǒng)梯形圖程序設(shè)計方法

4

.1梯形圖的經(jīng)驗設(shè)計法第69頁/共139頁經(jīng)驗設(shè)計法:在典型電路的基礎(chǔ)上，根據(jù)對控制系統(tǒng)要求，不斷地修改和完善梯形圖。設(shè)計所用的時間、設(shè)計的質(zhì)量與設(shè)計者的經(jīng)驗有很大的關(guān)系，它可以用于較簡單的梯形圖(如手動程序)的設(shè)計。4.1.1梯形圖的基本電路1.起動保持和停止電路第70頁/共139頁2.延時接通/短開電路第71頁/共139頁3.閃爍電路（圖4-4）。第72頁/共139頁4.1.2.小車自動往返運動的梯形圖設(shè)計計第73頁/共139頁第74頁/共139頁第75頁/共139頁4.2根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計梯形圖的方法第76頁/共139頁4.2.1概述用PLC的外部硬件接線和梯形圖軟件來實現(xiàn)繼電器控制系統(tǒng)的功能。特點：不需要改動控制面板，操作人員不用改變長期形成的操作習(xí)慣。4.2.2基本方法了解和熟悉被控設(shè)備的工藝過程和機(jī)械的動作情況，根據(jù)繼電器電路圖分析和掌握控制系統(tǒng)的工作原理。確定可編程序控制器的輸入信號和輸出負(fù)載，對應(yīng)的梯形圖中的輸入位和輸出位的地址，畫出可編程序控制器的外部接線圖。確定與繼電器電路圖的中間繼電器、時間繼電器對應(yīng)的梯形圖中的存儲器位(M)和定時器(T)的地址。根據(jù)上述對應(yīng)關(guān)系畫出梯形圖。第77頁/共139頁例：是某三速異步電動機(jī)起動和自動加速的繼電器控制電路圖，圖

4-8、圖4-9、圖4-10。第78頁/共139頁第79頁/共139頁第80頁/共139頁4.3.3注意事項遵守梯形圖語言中的語法規(guī)定。置中間單元。盡量減少可編程序控制器的輸入信號和輸出信號。外部聯(lián)鎖電路的設(shè)立。在串聯(lián)電路中單個觸點應(yīng)放在右邊，在并聯(lián)電路中單個觸點應(yīng)放在下向。外部負(fù)載的額定電壓。第81頁/共139頁4.3順序控制設(shè)計法與順序功能圖第82頁/共139頁4.3.1順序控制設(shè)計法1．用經(jīng)驗設(shè)計法設(shè)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(shè)計方法。梯形圖往往很難閱讀，系統(tǒng)的維修和改進(jìn)困難。2．定義：所謂順序控制，就是按照生產(chǎn)工藝預(yù)先規(guī)定的順序，在各個輸入信號的作用F，根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時間的順序，在生產(chǎn)過程中各個執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動地有秩序地進(jìn)行操作。第83頁/共139頁3.順序控制設(shè)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。步的劃分:根據(jù)輸出量的狀態(tài),在任何一步之內(nèi)，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。轉(zhuǎn)換條件:使系統(tǒng)由當(dāng)前步進(jìn)入下一步的信號。第84頁/共139頁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(shè)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(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件、動作第85頁/共139頁步表示方法：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。圖

4-12是某組合機(jī)床動力頭的進(jìn)給運動示意圖和輸入輸出信號時序圖。初始步：與系統(tǒng)的初始狀態(tài)相對應(yīng)的步稱為初始步，初始步用雙線方框表示。與步對應(yīng)的動作或命令?；顒硬剑合到y(tǒng)正處于某一步所在的階段時．該步處于活動狀態(tài)。第86頁/共139頁有向連線與轉(zhuǎn)換條件有向連線：從上到下或從左至右箭頭不標(biāo)，反之標(biāo)出。轉(zhuǎn)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。轉(zhuǎn)換條件：轉(zhuǎn)換條件是與轉(zhuǎn)換相關(guān)的邏輯命題，轉(zhuǎn)換條件可以用文字語言、布爾代數(shù)表達(dá)式或圖形符號標(biāo)注在表示轉(zhuǎn)換的短線的旁邊。第87頁/共139頁4．基本結(jié)構(gòu)單序列選擇序列并列序列順序功能圖舉例第88頁/共139頁第89頁/共139頁轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的基本規(guī)則轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的條件該轉(zhuǎn)換所有的前級步都是活動步。

(2)相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件得到滿足。轉(zhuǎn)換實現(xiàn)應(yīng)完成的操作使所有由有向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號相連的后續(xù)步都變?yōu)榛顒硬健Ｊ顾杏捎邢蜻B線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號相連的前級步都變?yōu)椴换顒硬?。?0頁/共139頁注意事項兩個步絕對不能直接相連必須用一個轉(zhuǎn)換將它們隔開。兩個轉(zhuǎn)換也不能直接相連必須用一個步將它們隔開。初始步一般對應(yīng)于系統(tǒng)等待起動的初始狀態(tài)，始步是必不可少。第91頁/共139頁自動控制系統(tǒng)應(yīng)能多次重復(fù)執(zhí)行同一工藝過程，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，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)。只有當(dāng)某一步的前級步是活動步時， 該步才有可能變成活動步第92頁/共139頁第5章 順序控制梯形圖的設(shè)計方法第93頁/共139頁定義:根據(jù)順序功能圖設(shè)計梯形圖的方法。方法:使用起保停電路；以轉(zhuǎn)換為中心；使用控制繼電器。5.1

使用起保停電路設(shè)計順序控制梯形圖的方法第94頁/共139頁1.鍋爐的鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)梯形圖設(shè)計第95頁/共139頁輸出電路的設(shè)計方法。：某一輸出量僅在某一步中為ON，將它的線圈與對應(yīng)步的存儲器位（M0.2）的線圈并聯(lián)。某一輸出在幾步中都為ON，將代表各有關(guān)步的存儲器位的常開觸點并聯(lián)后，驅(qū)動該輸出的線圈。（M0.1～MO.3的常開觸點并聯(lián)驅(qū)動Q0.O的線圈）第96頁/共139頁5.2以轉(zhuǎn)換為中心的順序控制梯形圖設(shè)計方法第97頁/共139頁1.梯形圖與順序功能圖的對應(yīng)關(guān)系特點：這種設(shè)計方法特別有規(guī)律。在設(shè)計復(fù)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(jī)床的動力頭控制系統(tǒng)梯形圖設(shè)計（圖5-8）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(fù)位指令并聯(lián)。第98頁/共139頁第99頁/共139頁5.3使用SCR指令的順序控制梯形圖設(shè)計方法第100頁/共139頁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(Load

SequenceControl

Relay)指令LSCR

n：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(jié)束(sequenceControl

Relay

End)指令SCRE：表示

SCR段的結(jié)束。順序控制繼電器轉(zhuǎn)換(sequenceControl

Relay

Transition)指令SCRTn:表示SCR段之間的轉(zhuǎn)換，即步的活動狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。第101頁/共139頁使用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(zhuǎn)的方法跳人或跳出SCR段；不能在SCR

段中使用FOR、NEXT和END指令。第102頁/共139頁5．3．2

編程方法某小車運動的梯形圖設(shè)計。第103頁/共139頁第104頁/共139頁5.4具有多種工作方式的系統(tǒng)的順序控制梯形圖設(shè)計方法概述多種工作方式：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(jīng)驗法設(shè)計，復(fù)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(shè)計。第105頁/共139頁梯形圖總體結(jié)構(gòu)：選擇手動工作方式時手動開關(guān)I2.0為1狀態(tài)，將跳過自動程序，執(zhí)行公用程序和手動程序。選擇自動工作方式時I2.0為O狀態(tài)，將跳過手動程序，執(zhí)行公用程序和自動程序。例：某機(jī)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）。第106頁/共139頁第107頁/共139頁第108頁/共139頁第109頁/共139頁5.4.1

使用起保停電路的編程方法第110頁/共139頁1公用程序功用：(見圖5-19a)自動程序和手動程序相互切換的處理。2手動程序（圖5-19b）自動程序順序功能圖（圖5-20）梯形圖（圖5-21）自動回原點程序第111頁/共139頁第112頁/共139頁第113頁/共139頁第114頁/共139頁第6章 可編程序控制器的功能指令第115頁/共139頁概述為了滿足工業(yè)控制的需要，PLC生產(chǎn)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(shù)運算及邏輯運算指令；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令；高速處理指令；通信指令；PID指令。6.１程序控制指令第116頁/共139頁循環(huán)指令FOR指令表示循環(huán)的開始，NEXT指令表示循環(huán)的結(jié)束，注意事項：如果啟動了FOR／NEXT循環(huán)，除非在循環(huán)內(nèi)部修改了結(jié)束值，否則循環(huán)就一直進(jìn)行，直到循環(huán)結(jié)束。再次啟動循環(huán)時，它將初始值INIT傳送到指針I(yè)NDX中。FOR指令必須與NEXT指令配套使用。允許循環(huán)嵌套，最多可嵌套8層。（圖6-3）第117頁/共139頁6.1.2跳轉(zhuǎn)與標(biāo)號指令跳轉(zhuǎn)指令JMP(Jump),標(biāo)號

LBL(Label)，標(biāo)號指令用來指示跳轉(zhuǎn)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。第118頁/共139頁6.３數(shù)據(jù)處理指令第119頁/共139頁6.3.2

SIMATIC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(JN)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3字節(jié)交換指令字節(jié)交換SWAP(swap

Bytes)指令交換輸人字(IN)的高字節(jié)與低字節(jié)。4宇節(jié)立即讀寫指令字節(jié)立即讀MOV—BIR(Move

ByteImmediate

Read)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(jié)果寫入

OUT。字節(jié)立即寫MOV

BIW(Move

Byte

Immediate

Write)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(0B)。兩條指令的IN和OUT都是字節(jié)變量。第120頁/共139頁第121頁/共139頁6.3.3

移位與循環(huán)移位指令第122頁/共139頁字節(jié)、字、雙字右移位和左移位指令字節(jié)、字、雙宇循環(huán)右移位和循環(huán)左移位指令移位寄存器指令。第123頁/共139頁第124頁/共139頁6.４數(shù)學(xué)運算指令第125頁/共139頁6.5.1

SIMATIc整數(shù)數(shù)學(xué)運算指令1整數(shù)與雙整數(shù)加減法指令2整數(shù)乘除法指令3加1與減1指令6.4.3

SIMATIC邏輯運算指令取反指令字節(jié)邏輯運算指令字邏輯運算指令第126頁/共139頁第7章可編程序控制器在工業(yè)應(yīng)用中的一些問題第127頁/共139頁7.1

可編程序控制器控制系統(tǒng)的設(shè)計與調(diào)試步驟可編程序控制器控制系統(tǒng)的設(shè)計調(diào)試過程如圖所示。第128頁/共139頁深人了解被控制系統(tǒng)。與硬件有關(guān)的設(shè)計確定系統(tǒng)輸入元件(如按鈕、指令開關(guān)、限位開關(guān)、接近開關(guān)、傳感器、變送器等)和輸出元件(如繼電器、接觸器、電磁閥、指示燈等)的型號。根據(jù)設(shè)備的操作任務(wù)和操作方式，確定