PLC(歐姆龍)編程入門(初學(xué)者適用).doc

PLC初級培訓(xùn)教材第一章 電氣系統(tǒng)及PLC簡介一、設(shè)備電氣系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡介 設(shè)備電氣系統(tǒng)一般由以下幾部分組成 執(zhí)行機構(gòu)電源輸入元件控制中心1、 執(zhí)行機構(gòu)：執(zhí)行工作命令陶瓷行業(yè)中常見的執(zhí)行機構(gòu)有：電動機（普通、帶剎車、帶離合）、電磁閥（控制油路或氣路的通閉完成機械動作）、伺服馬達（控制調(diào)節(jié)油路、氣路的開度大?。┑取?、 輸入元件：從外部取入信息陶瓷行業(yè)中常見的輸入元件有：各類主令電器（開頭、按扭）、行程開關(guān)（位置）、近接開關(guān)（反映鐵件運動位置）、光電開關(guān)（運動物體的位置）、編碼器（反映物體運動距離）、熱電偶（溫度）、粉位感應(yīng)器粉料位置）等?？刂浦行模河洃洺绦蚧蛐畔?、執(zhí)行邏輯運算及判斷 常見控制中心部件有各類PLC、繼電器、接觸器、熱繼電器、等。電源向輸入元件、控制中心提供控制電源；向執(zhí)行機構(gòu)提供電氣動力。二、簡單的單臺電動機電氣系統(tǒng)例：一臺星角啟動的鼠籠式電動機的電氣系統(tǒng)1、一次線路圖 2、二次線路圖A B C T Q JC1 R R JC1 SJ JC1 JCJ JCJ JCJ SJ JCY JCJ A JCY3、 上圖看出，二次回路圖中為實現(xiàn)延時控制，要使用一個時間繼電器，而在陶瓷行業(yè)中，星角啟動控制可說是一種非常簡單的例子，若在陶瓷生產(chǎn)設(shè)備上全部采用繼電器類來實現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動控制，要使用許多的繼電器、時間繼電器等其它一些電氣產(chǎn)品，而該類產(chǎn)品占空間大，且運行不是十分可靠。三、PLC簡介1、 可編程序控制器早期的PLC只能做些開關(guān)量的邏輯控制，因而叫PLC，但近年來，PLC采用微處理器作為中央處理單元，不僅有邏輯控制功能，還有算術(shù)運算、模擬量處理甚至通信聯(lián)網(wǎng)功能，正確應(yīng)稱為PC，但為了與個人計算機有所區(qū)別，仍稱其為PLC。2、 PLC的特點1、靈活、通用控制功能改變，只要改變軟件及少量的線路即可實現(xiàn)。2、可靠性高、抗干擾能力強 硬件方面：采用微電子技術(shù)開關(guān)動作由無觸點的半導(dǎo)體電路及大規(guī)模集成電路完成，CPU與輸入輸出之間，采用光電隔離措施，隔離了它們之間電的聯(lián)系。 軟件方面：有自身的監(jiān)控程序，對強干擾信號、欠電壓等外界環(huán)境定期檢查，有故障時，存現(xiàn)狀態(tài)到存儲器，并對其封閉以保護信息；監(jiān)視定時器WTD，檢查程序循環(huán)狀態(tài)，超出循環(huán)時間時報警；對程序進行校驗，程序有錯誤進輸出報警信息并停止執(zhí)行。3、使用簡單采用自然語言梯形圖語言編程方式，編程容易，更改方便。輸入輸出接口可以與各種開關(guān)、傳感器、繼電器、接觸器、電磁閥連接，接線簡單。4、功能強、體積小縱向PLC不僅可能完成各種條件控制，還能完成模/數(shù)、數(shù)/模轉(zhuǎn)換并進行數(shù)字運算，可以完成對模擬量的控制；橫向可以控制一臺至幾臺設(shè)備，還可實現(xiàn)遠(yuǎn)距離控制；重量輕，體積小，便于安裝。3、 PLC控制思路以前面的星角起動二次回路為例 。按控制等效電路可分為三個部分：輸入部分、輸出部分及控制部分。1、輸入部分：接收由各種主令電器發(fā)出的操作指令及由各種反映設(shè)備狀態(tài)信息的輸入元件傳來的各種狀態(tài)信息。PLC的一個輸入點單獨對應(yīng)一個內(nèi)部繼電器，當(dāng)輸入點與輸入用的公用腳COM接通時，該輸入繼電器得電。2、輸出部分：根據(jù)控制程序的執(zhí)行結(jié)果直接驅(qū)動相應(yīng)負(fù)載。在PLC內(nèi)部設(shè)有輸出繼電器（可能是繼電器形式，也可能是晶體管形式），每個繼電器對應(yīng)一個硬觸點，當(dāng)程序執(zhí)行結(jié)果讓輸出繼電器線圈通電時，該輸出繼電器的輸出觸點閉合，實現(xiàn)外部負(fù)載的控制運行。3、控制部分：是由用戶自行編制的控制程序。它存放在PLC的用戶程序存儲器中，系統(tǒng)運行時，PLC依次讀取用戶程序存儲器中的程序內(nèi)容，并對它們進行解釋并執(zhí)行，執(zhí)行結(jié)果送輸出端子，以使相應(yīng)的外部負(fù)載得到控制。PLC的用戶程序采用梯形圖的編程方式，它由繼電器控制電路演變而來，所不同的是，它內(nèi)部的繼電器并非實際的繼電器，而是“軟”繼電器，由軟繼電器組成的控制線路并不是真正意義上的物理連接，而只是邏輯關(guān)系上的連接（軟接線）。它的內(nèi)部繼電器線圈用 表示，常開點用 來表示，常閉點用 來表示。從PLC內(nèi)部可區(qū)分為六個部分即：輸入、輸出、存儲器、CPU、電源及操作顯示部分。詳見P814頁 輸入部分：負(fù)責(zé)采集外部指令及設(shè)備狀態(tài)，以使CPU作出判斷。見P11頁圖1.6及1.7。 輸出部分：將CPU的運算結(jié)果向外部輸出，以完成過程動作。見P12頁圖1.8、1.9、及1.10 注：以上輸入輸出部分CPM1A產(chǎn)品均可擴展，最大可擴展到40點輸入輸出。 存儲器：存儲用戶程序及信息。 CPU：執(zhí)行各種邏輯及運算程序。 電源：向輸入輸出及CPU提供電源。操作顯示：向存儲器輸入用戶程序或更改用戶程序，顯示程序運行狀態(tài)。從外型看見P31頁圖2.1，CPM1A主機與多數(shù)PLC主機一樣，有電源端子（交流供電型還設(shè)有供外部輸入設(shè)備用的服務(wù)電源）、功能接地端子（抗干擾、防電擊，務(wù)必接地）、保護接地端子（防觸電）、輸入輸出端子及其LED（當(dāng)對應(yīng)的輸入或輸出端子ON時，相應(yīng)的輸入輸出LED燈亮，但當(dāng)CPU異常、I/O總線發(fā)生異常時所有輸入LED滅；當(dāng)內(nèi)存異常及系統(tǒng)異常（FALS）發(fā)生時，所有輸入LED保持發(fā)生異常時的狀態(tài)，即使輸入狀態(tài)發(fā)生變化，輸入的LED狀態(tài)也不改變）、PLC狀態(tài)顯示LED（POWER電源、RUN 運行 監(jiān)視/編程 停止、ERROR/ALARM亮故障/閃警告、COMM外設(shè)通訊亮）、模擬設(shè)定電位器及擴展連接器。4、 PLC工作原理 見P15頁PLC的循環(huán)掃描工作過程示意圖PLC上電 初始化初始化 檢查I/O單元連接、繼電器區(qū)清0 定時器預(yù)置、識別擴展單元硬件及用戶程序內(nèi)存檢查 異常 檢查結(jié)果 （1） 公共處理設(shè)置異常繼電器 正常異常 燈亮 掃描周期監(jiān)視時間預(yù)置警告 燈閃 執(zhí)行用戶程序 （2）執(zhí)行程序異?；蚓?到結(jié)束指令嗎？ NO YES 掃描周期固定值檢查已設(shè)置固定值? N （3）掃描周期計算處理 Y 可由用戶雙月通過DM6619Y設(shè)定，執(zhí)行 等待至設(shè)定的掃描周期 到此時，需等待時間到方向下執(zhí)行；一般掃描 周期為不定，由監(jiān)控計算算出掃描周期 輸入掃描 輸入繼電器 （4）I/O刷新 輸出繼電器執(zhí)行外設(shè)端口服務(wù) （5）外設(shè)端口服務(wù)完成通信處理第二章 CPM1A的性能規(guī)格和區(qū)域分配一、 CPM1A的性能規(guī)格控制方式存儲程序方式輸入輸出控制方式循環(huán)掃描方式和即時刷新方式并用編程語言梯形圖方式指令長度1步/1指令、15步/1指令指令種類基本指令14種應(yīng)用指令79種 139條處理速度基本指令(LD)0 7217.2應(yīng)用指令MOV指令16.3程序容量2048字最大I/O點數(shù)10點、20點、30點、40點輸入繼電器0000000915輸出繼電器0100001915內(nèi)部輔助繼電器512點：2000023115(200CH231CH)特殊輔助繼電器384點：2320025515（232CH255CH）暫存繼電器TR8點：TR08保持繼電器HR320點：HR00001915（HR00HR19CH）輔助記憶繼電器AR256點：AR00001515（AR0015CH）鏈接繼電器LR256點：LR00001515（LR0015CH）定時器/計數(shù)器TIM/CNT128點：TIM/CNT000127100 m型：TIM000127（號數(shù)與10 m型共用）10 m型（高速定時器）：TIM000127減法計數(shù)器、可逆計數(shù)器數(shù)據(jù)存儲器DM可讀/寫1002字（DM00000999、10221023）故障履歷存入?yún)^(qū)22字（DM10001021）只讀456字（DM61446599）PC系統(tǒng)設(shè)定區(qū)56字（DM66006655）輸入中斷2點（10點）4點（20點及以上型）間隔定時中斷1點（0.5319968 m、單觸發(fā)模式或定時中斷模式）停電保持功能保持繼電器HR、輔助記憶繼電器AR、計數(shù)器CNT、數(shù)據(jù)內(nèi)存（DM）的內(nèi)容保持內(nèi)存后備快閃內(nèi)存：用戶程序、只讀數(shù)據(jù)內(nèi)存（無電池保持）超級電容：讀/寫數(shù)據(jù)內(nèi)存、保持繼電器、輔助記憶繼電器、計數(shù)器（保持20天/環(huán)境溫度25C）自診斷功能CPU異常（WDT）、內(nèi)存檢查、I/O總線檢查程序檢查無END指令、程序異常(運行時一直檢查)高速計數(shù)器1點 單相5KHZAK 或兩相2.5KHZ(線性計數(shù)器方式) 當(dāng)前值248（L）、249（H）CH遞增模式:065535(16位)、增減模式：-3276732767（16位）脈沖輸出1點 20HZ2KHZ（單相輸出：占空比50%）快速響應(yīng)輸入與外部中斷輸入共用（最小輸入脈沖寬度0.2 m）（不經(jīng)濾波）輸入時間常數(shù)可設(shè)定1m/2 m/4 m/8 m16/16 m/32 m/64 m/128 m中的一個（輸入濾波時間常數(shù)設(shè)定）模擬電位器2點(0200)性能規(guī)格二、 輸入輸出規(guī)格輸入單元000009CH輸入阻抗：IN0000000002為2K，其它為4.7 K輸入電壓：DC24V+10%、-15%ON電壓：最小 DC14.4VOFF電壓:最大 DC5.0VON及OFF響應(yīng)時間(IN0000000002作為高速計數(shù)器使用時除外):1128m以 下可選,缺省為8 mIN0000000002作為高速計數(shù)器使用時響應(yīng)時間：200左右（可滿足高速計數(shù)頻率單相5KHZ、兩相2.5KHZ）的要求IN0000300006作為中斷輸入時響應(yīng)時間為0.3 m以下(從輸入ON開始到執(zhí)行中斷處理子程序為止的時間) 輸入單元是可以把外部輸入設(shè)備的信號直接取到PLC內(nèi)部的繼電器，當(dāng)CPU及輸入單元裝入時，方有輸入繼電器的動作。 輸入繼電器可以作為程序中的接點或通道數(shù)據(jù)使用。 在程序中繼電器號的順序及常開/常閉接點的使用次數(shù)是沒有限制的，但要注意：請不要對輸入繼電器的號數(shù)使用輸出命令。 輸出單元010019CH斷電器輸出型：最大開關(guān)能力AC250V/2A DC24V/2A 公共端4A 最小開關(guān)能力DC5V、10mA 繼電器壽命：電氣壽命：阻性負(fù)載30萬次 感性負(fù)載10萬次 機械壽命：2000萬次 ON響應(yīng)時間：15mS以下 OFF響應(yīng)時間：15 mS以下晶體管輸出型：最大開關(guān)能力：24VDC+10% -15% 300 mA 最小開關(guān)能力：10 mA ON響應(yīng)時間：0.1 mS以下 OFF響應(yīng)時間：1 mS以下 輸出單元可以把PLC內(nèi)部程序執(zhí)行結(jié)果送到外部。輸出點在程序中，可以作為繼電器線圈接點及通道數(shù)據(jù)使用：在程序中輸出繼電器的號數(shù)使用順序、常開/常閉接點的使用次數(shù)均沒有限制。在編程過程中注意不要對同一個輸出繼電器重復(fù)使用兩次輸出命令。三、 CPM1A繼電器地址的分配及繼電器功能作用介紹 名稱點數(shù)通道繼電器功能輸入繼電器160點(10字)000009CH0000000915能分配給外部輸入輸出端子的繼電器(當(dāng)輸入輸出通道不使用的繼電器號能作為內(nèi)部輔助繼電器使用)輸出繼電器160點(10字)010019CH0100001915內(nèi)部輔助繼電器512點(32字)200231CH2000023115程序中能自由使用的繼電器特殊輔助繼電器384點(24字)232255CH2320025507具有特定功能的繼電器暫存繼電器8點TR07用于在回路分叉點臨時記憶的繼電器, 保持繼電器（HR）320點(20字)HR0019CHHR00001915程序中能自由使用的繼電器,輔助記憶繼電器（AR）256點(16字)AR0015CHAR00001515具有特定功能的繼電器, 電源斷時能記住ON/OFF狀態(tài)鏈接繼電器（LR）256點(16字)LR0015CHLR000015151:1連接中作為輸入輸出使用的繼電器(也可作為內(nèi)部輔助繼電器使用)定時器/計數(shù)器（TIM/CNT）128點TIM/CNT000127定時器和計數(shù)器共用相同號數(shù)據(jù)內(nèi)存(DM)可讀寫1002字DM00000999 DM10221023以字為單位(16位使用,電源斷時數(shù)據(jù)保持. DM10001021不作為存放異常歷史使用時, 可作為一般的DM自由使用。. DM61446599、DM66006655不能在程序中寫入(可從外圍設(shè)備設(shè)定)異常歷史存放區(qū)22字DM10001023只讀456字DM61446599PC系統(tǒng)設(shè)置區(qū)56字DM66006655 內(nèi)部輔助繼電器512點，200231CH僅可在程序中作為繼電器線圈、接點、通道數(shù)據(jù)使用的繼電器，而不能作為輸入輸出繼電器去直接取入外部信號或向外部輸出，程序中使用的順序及常開/常閉點的使用次數(shù)無限制，電源切斷或運行停止時復(fù)位。相當(dāng)于在繼電器控制回路中的中間繼電器。內(nèi)部繼電器在電源切斷時、運行停止時復(fù)位。 特殊輔助繼電器384點，232255CH特殊輔助繼電器只能當(dāng)作具有特定功能的繼電器接點使用。 特殊輔助繼電器功能通道號繼電器號功能232235宏指令輸入?yún)^(qū)，不使用宏指令時，可作為內(nèi)部輔助繼電器使用236239宏指令輸出區(qū)，不使用宏指令時，可作為內(nèi)部輔助繼電器使用240中斷0的計數(shù)器設(shè)定值輸入中斷使用計數(shù)器模式時的設(shè)定值（0000FFFF）。輸入中斷不使用計數(shù)器模式時，可作為內(nèi)部輔助繼電器使用241中斷1的計數(shù)器設(shè)定值242中斷2的計數(shù)器設(shè)定值243中斷3的計數(shù)器設(shè)定值244中斷0的計數(shù)器當(dāng)前值-1輸入中斷使用計數(shù)器模式時的計數(shù)器當(dāng)前值-1（0000FFFF）。輸入中斷不使用計數(shù)器模式時，可作為內(nèi)部輔助繼電器使用245中斷1的計數(shù)器當(dāng)前值-1246中斷2的計數(shù)器當(dāng)前值-1247中斷3的計數(shù)器當(dāng)前值-1248249高速計數(shù)器的當(dāng)前值區(qū)域，不使用高速計數(shù)器時，可作為內(nèi)部輔助繼電器使用250模擬電位器0設(shè)定值存入?yún)^(qū)域存入值00000200（BCD碼）251模擬電位器1設(shè)定值存入?yún)^(qū)域25200高速計數(shù)器復(fù)位標(biāo)志（軟件設(shè)置復(fù)位）ON時（由復(fù)位設(shè)置方式?jīng)Q定），復(fù)位高速計數(shù)器0107不可使用08外設(shè)通信口復(fù)位時為ON（使用總線無效），之后自動回到OFF狀態(tài)09不可使用10PC系統(tǒng)設(shè)定區(qū)域（DM66006655）初始化的時候為ON，之后自動回到OFF狀態(tài)（僅編程模式時有效）11強制置位/復(fù)位的保持標(biāo)志。OFF：編程模式與監(jiān)控模式切換時，解除強制置位/復(fù)位的接點；ON：編程模式與監(jiān)控模式切換時，保持強制置位/復(fù)位的接點12I/O保持標(biāo)志。OFF：運行開始/停止時，輸入/輸出、內(nèi)部輔助繼電器、鏈接繼電器的狀態(tài)被復(fù)位；ON：運行開始/停止時，輸入/輸出、內(nèi)部輔助繼電器、鏈接繼電器的狀態(tài)被保持13不可使用14故障履歷復(fù)位時為ON，之后自動回到OFF15不可使用2530007故障碼存儲區(qū)，故障發(fā)生時將故障碼存入。故障報警（FAL/FALS）指令執(zhí)行時，F(xiàn)AL號（故障碼）被存儲；FAL00指令執(zhí)行時，該區(qū)復(fù)位（成為00）08不可使用09掃描周期超過100ms時為ON1012不可使用13常ON14常OFF15運行開始時1個掃描周期內(nèi)為ON254001分時鐘脈沖（30秒ON/30秒OFF）01002秒時鐘脈沖（0.01秒ON/0.01秒OFF）02負(fù)數(shù)標(biāo)志0305不可使用06微分監(jiān)視完了標(biāo)志(微分監(jiān)視完了時為ON)07STEP指令中一個行程開始時，僅一個掃描周期為ON0815不可使用2550001秒時鐘脈沖（0.05ON/0.05秒OFF）0102秒時鐘脈沖（0.1秒ON/0.1秒OFF）021秒時鐘脈沖（0.5秒ON/0.5秒OFF）03出錯標(biāo)志（執(zhí)行指令時，出錯發(fā)生時為ON）04進位標(biāo)志（執(zhí)行指令時結(jié)果有進位或借位發(fā)生時為ON）05大于標(biāo)志(比較結(jié)果大于時為ON)06=等于標(biāo)志(比較結(jié)果等于時為ON):07、模擬設(shè)定電位器功能 位于CPU面板左上角有兩個模擬設(shè)定電位器，可以用來模擬設(shè)定定時器/計數(shù)器的設(shè)定值，區(qū)域范圍為0200（BCD），經(jīng)這兩個電位器設(shè)定的值自動存入特殊輔助繼電器250CH和251CH，可作為計時/計數(shù)器指令的設(shè)定值。2、輸入時間常數(shù)設(shè)定功能輸入電路上有濾波器，可以減少外部干擾（振動、雜波等），輸入濾波器的時間常數(shù)可以根據(jù)實際需要進行設(shè)置為1/2/4/8/16/32/64/128ms之一。 3、外部輸入中斷功能10點型CPM1A有兩個00003、00004輸入點，10點以上型有0000300006四個輸入點可作為中斷輸入點使用，實現(xiàn)外部輸入中斷（模式有兩種：即輸入中斷模式和計數(shù)器中斷模式）詳見中斷控制指令。 4、快速響應(yīng)輸入功能PC采用循環(huán)掃描方式工作，輸出滯后輸入。如果用戶要使用一些瞬間信號，可以采用快速響應(yīng)輸入端，使CPU可以接收到瞬間脈沖。10點型有00003、00004兩點，10點以上型有0000300006四點（與外部中斷輸入端子號相同，通過對系統(tǒng)設(shè)置區(qū)域DM6628的設(shè)置，可以將0000300006定義為普通輸入端0、外部中斷輸入端1或快速響應(yīng)輸入端2）5、間隔定時中斷功能 間隔定時器一到定時時間，即轉(zhuǎn)去執(zhí)行中斷子程序。有單次中斷模式（設(shè)定的定時到僅產(chǎn)生一次中斷）和重復(fù)中斷模式（每隔設(shè)定的一定時間就產(chǎn)生一次中斷）兩種，詳見中斷控制指令中的間隔定時器中斷指令。6、高速計數(shù)器功能 脈沖編碼器所發(fā)出的A相、B相、Z相脈沖信號輸入到0000000002輸入端，有單相遞增輸入（B相脈沖輸入端不接）和相位差輸入兩種模式，它們與中斷功能配合可以實現(xiàn)目標(biāo)值一致比較控制和區(qū)域（范圍）比較控制。7、脈沖輸出功能 CPM1A的晶體管輸出單元能產(chǎn)生一個20HZ2KHZ的單相脈沖輸出（占空比50%），輸出點為01000、01001。有連續(xù)模式（由SPED指令設(shè)置輸出脈沖頻率為0停止脈沖輸出或由動作模式控制INI指令控制脈沖輸出停止）和獨立模式（輸出脈沖數(shù)目達到設(shè)定的脈沖數(shù)目時脈沖輸出停止）兩種輸出模式。輸出脈沖的數(shù)目及脈沖頻率分別由設(shè)置脈沖指令（PULS）及速度輸出指令（SPED）設(shè)置，詳見脈沖輸出指令及高速計數(shù)器指令。二、基本順序輸入指令：指令符號助記符 操作數(shù) 功 能操作數(shù)、相關(guān)標(biāo)志LDLD 繼電器號表示邏輯起始繼電器號00000019152000025507HR00001915AR00001515LR00001515TIM/CNT000127TR07（僅能使用于LD指令）LD NOTLD NOT 繼電器號表示邏輯反相起始ANDAND 繼電器號邏輯與操作AND NOTAND NOT 繼電器號邏輯與非操作OROR 繼電器號邏輯或操作OR NOTOR NOT 繼電器號邏輯或非操作AND LDAND LD 和前面的條件與OR LDOR LD和前面的條件或1、 與母線連接的接點，必須使用LD指令。2、 接點串聯(lián)連接時，使用AND指令；接點并聯(lián)連接時，使用OR指令。3、 程序中的常閉接點，使用NOT指令。4、 程序塊與程序塊串接時使用（邏輯與）AND LD指令。在與前面程序塊串聯(lián)連接的下一程序塊的起點使用第二次LD指令。5、 程序塊與程序塊并聯(lián)時使用（邏輯或）OR LD指令。在與前面程序塊并聯(lián)的下一程序塊的起始接點處使用第二次LD指令。AND LD指令練習(xí)： OR LD指令練習(xí)：A例 A例