第五章可編程邏輯控制器基礎(chǔ)知識(shí)

1、第五章可編程邏輯控制器基礎(chǔ)知識(shí)第五章可編程邏輯控制器基礎(chǔ)知識(shí) 可編程邏輯控制器概述可編程邏輯控制器概述 可編程控制器的組成和工作原理可編程控制器的組成和工作原理 可編程序控制器的編程語(yǔ)言可編程序控制器的編程語(yǔ)言 FXFX系列可編程序控制器梯形圖中的編程元件系列可編程序控制器梯形圖中的編程元件 FXFX系列可編程序控制器的基本邏輯指令系列可編程序控制器的基本邏輯指令可編程邏輯控制器基礎(chǔ)知識(shí)1n PLC的定義nPLC的發(fā)展歷史 nPLC的特點(diǎn) nPLC的應(yīng)用領(lǐng)域 nPLC的發(fā)展趨勢(shì)nPLC和微機(jī)、接觸控制比較 可編程控制器定義可編程控制器定義n可編程序控制器是一種以微處理器為核心可編程序控制器是一

2、種以微處理器為核心的電子系統(tǒng)，它是在繼電器控制和計(jì)算機(jī)的電子系統(tǒng)，它是在繼電器控制和計(jì)算機(jī)控制的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的一種新型控制的基礎(chǔ)上發(fā)展而來(lái)的一種新型工業(yè)自工業(yè)自動(dòng)控制裝置動(dòng)控制裝置?？删幊炭刂破鞫x續(xù)可編程控制器定義續(xù)n1985年年1月，國(guó)際電工委員會(huì)（月，國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）的可對(duì)的可對(duì)可編程控制器作了如下定義：可編程控制器作了如下定義：“可編程序控制器可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下是一種數(shù)字運(yùn)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(jì)。它采用可編程的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)

3、和算術(shù)運(yùn)存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字式、模擬式的輸入和輸算等操作的指令，并通過(guò)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(guò)程?？删幊炭刂破鞒?，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。可編程控制器及其有關(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于使工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)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(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)。整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)?！笨删幊炭刂破鞯亩x可編程控制器的定義n可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，子系統(tǒng)，專為工業(yè)環(huán)境下專為工業(yè)環(huán)境下設(shè)計(jì)，它采用設(shè)計(jì)，它采用可編程控制器的存貯器，用來(lái)在其

4、內(nèi)部可編程控制器的存貯器，用來(lái)在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算等操作指令，并通過(guò)存貯執(zhí)行邏輯運(yùn)算等操作指令，并通過(guò)數(shù)字式、模擬式輸入和輸出控制各種類數(shù)字式、模擬式輸入和輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。可編程序控制器的歷史可編程序控制器的歷史n1968年，美國(guó)最大的汽車制造廠家年，美國(guó)最大的汽車制造廠家-通用汽車通用汽車公司（公司（GM）提出了研制提出了研制PLC的基本設(shè)想：能的基本設(shè)想：能用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)；能改變其控制用于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)；能改變其控制“邏輯邏輯”，而不，而不需要變動(dòng)組成它的元件和修改內(nèi)部接線；出現(xiàn)需要變動(dòng)組成它的元件和修改內(nèi)部接線；出現(xiàn)故障時(shí)易于診斷和維修。故障時(shí)易于診斷和

5、維修。n1969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備化司（年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備化司（DEC）研制出研制出了世界上了世界上第一臺(tái)可編程控制器第一臺(tái)可編程控制器。n70年代，出現(xiàn)了使用微處理器并具有編程語(yǔ)言年代，出現(xiàn)了使用微處理器并具有編程語(yǔ)言的的PLC。可編程邏輯控制器的生產(chǎn)廠家n在全世界有在全世界有7家舉足輕重的家舉足輕重的PLC制造廠家：制造廠家：n美國(guó)的美國(guó)的Rockwell自動(dòng)化公司所屬的自動(dòng)化公司所屬的A-B(Allen-Bradley)公司公司nGE-Fanuc公司公司n德國(guó)的西門子（德國(guó)的西門子（Siemens）公司公司n美國(guó)的美國(guó)的Modicon公司公司n法國(guó)法國(guó)TE（Telemecanique）公司公

6、司n日本三菱公司日本三菱公司n日本立石（日本立石（OMRON）公司公司我國(guó)我國(guó)PLC的生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)廠家n我國(guó)的我國(guó)的PLCPLC生產(chǎn)目前也有一定的發(fā)展，小型生產(chǎn)目前也有一定的發(fā)展，小型PLCPLC已批已批量生產(chǎn)，中型量生產(chǎn)，中型PLCPLC已有產(chǎn)品，大型已有產(chǎn)品，大型PLCPLC已開始研制。已開始研制。n國(guó)內(nèi)國(guó)內(nèi)PLCPLC形成產(chǎn)品化的生產(chǎn)企業(yè)約形成產(chǎn)品化的生產(chǎn)企業(yè)約3030多家，國(guó)內(nèi)產(chǎn)多家，國(guó)內(nèi)產(chǎn)品市場(chǎng)占有率不超過(guò)品市場(chǎng)占有率不超過(guò)10%10%。主要生產(chǎn)單位有：。主要生產(chǎn)單位有：n蘇州電子計(jì)算機(jī)廠蘇州電子計(jì)算機(jī)廠、蘇州機(jī)床電器廠蘇州機(jī)床電器廠、上海蘭星電上海蘭星電氣有限公司氣有限公司、天津

7、市自動(dòng)化儀表廠天津市自動(dòng)化儀表廠等。國(guó)內(nèi)產(chǎn)品在等。國(guó)內(nèi)產(chǎn)品在價(jià)格上價(jià)格上占有明顯的優(yōu)勢(shì)。占有明顯的優(yōu)勢(shì)。 世界最大的PLC生產(chǎn)廠家n在全球在全球PLCPLC制造商中制造商中, ,根據(jù)美國(guó)根據(jù)美國(guó)Automation Research Corp(ARC)Automation Research Corp(ARC)調(diào)查調(diào)查, ,世界世界PLCPLC領(lǐng)導(dǎo)廠家的五霸分別為領(lǐng)導(dǎo)廠家的五霸分別為n西門子公司西門子公司、A-BA-B公司公司、施耐德公司施耐德公司、三三菱公司菱公司和和歐姆龍公司歐姆龍公司。他們的銷售額約。他們的銷售額約占全球總銷售額的三分之二。占全球總銷售額的三分之二。 PLC的特點(diǎn)的特點(diǎn)n配

8、套齊全，功能完善，通用性強(qiáng)配套齊全，功能完善，通用性強(qiáng) n可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)可靠性高、抗干擾能力強(qiáng) n編程方法簡(jiǎn)單易學(xué)編程方法簡(jiǎn)單易學(xué) n使用簡(jiǎn)單，調(diào)試維修方便使用簡(jiǎn)單，調(diào)試維修方便 n體積小、重量輕、功耗低體積小、重量輕、功耗低 配套齊全，功能完善，通用性強(qiáng)配套齊全，功能完善，通用性強(qiáng)nPLCPLC發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種發(fā)展到今天，已經(jīng)形成了大、中、小各種規(guī)模的系列化產(chǎn)品，可以用于各種規(guī)模的工業(yè)規(guī)模的系列化產(chǎn)品，可以用于各種規(guī)模的工業(yè)控制場(chǎng)合，要改變控制功能只需改變程序即可，控制場(chǎng)合，要改變控制功能只需改變程序即可，具有較強(qiáng)的通用性。具有較強(qiáng)的通用性。n現(xiàn)代現(xiàn)代PLCPLC

9、除了邏輯處理功能外，大多具有數(shù)據(jù)除了邏輯處理功能外，大多具有數(shù)據(jù)處理能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。處理能力，可用于各種數(shù)字控制領(lǐng)域。n近年來(lái)，隨著近年來(lái)，隨著PLCPLC多種智能模塊的出現(xiàn)，使多種智能模塊的出現(xiàn)，使PLCPLC滲透到了位置控制、溫度控制、滲透到了位置控制、溫度控制、CNCCNC控制等各控制等各種工業(yè)控制中。加上種工業(yè)控制中。加上PLCPLC通訊能力的增強(qiáng)及人通訊能力的增強(qiáng)及人機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用機(jī)界面技術(shù)的發(fā)展，使用PLCPLC組成各種控制系組成各種控制系統(tǒng)變得非常容易。統(tǒng)變得非常容易。PLC的應(yīng)用領(lǐng)域的應(yīng)用領(lǐng)域 n開關(guān)量控制開關(guān)量控制 n模擬量控制模擬量控制 n運(yùn)動(dòng)控制運(yùn)動(dòng)

10、控制 n過(guò)程控制過(guò)程控制n數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理n通信聯(lián)網(wǎng)通信聯(lián)網(wǎng) 運(yùn)動(dòng)控制運(yùn)動(dòng)控制n早期早期PLCPLC的運(yùn)動(dòng)控制直接用開關(guān)量的運(yùn)動(dòng)控制直接用開關(guān)量I/OI/O模模塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在一塊連接位置傳感器和執(zhí)行機(jī)構(gòu)，現(xiàn)在一般使用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊，如驅(qū)動(dòng)步般使用專用的運(yùn)動(dòng)控制模塊，如驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。制模塊。過(guò)程控制過(guò)程控制nPLCPLC的過(guò)程控制是指對(duì)溫度、壓力和的過(guò)程控制是指對(duì)溫度、壓力和流量等模擬量的閉環(huán)控制。流量等模擬量的閉環(huán)控制。 nPID控制控制PLC的發(fā)展趨勢(shì)的發(fā)展趨勢(shì)n向兩極化（大型化和小型化）方向發(fā)展向兩極

11、化（大型化和小型化）方向發(fā)展n編程語(yǔ)言和編程工具向標(biāo)準(zhǔn)化和多樣化編程語(yǔ)言和編程工具向標(biāo)準(zhǔn)化和多樣化發(fā)展發(fā)展nI/OI/O組件標(biāo)準(zhǔn)化、功能組件智能化組件標(biāo)準(zhǔn)化、功能組件智能化n通訊網(wǎng)絡(luò)化通訊網(wǎng)絡(luò)化 n向大記憶容量，快處理速度發(fā)展向大記憶容量，快處理速度發(fā)展 n發(fā)展發(fā)展故障診斷故障診斷技術(shù)和容錯(cuò)技術(shù)技術(shù)和容錯(cuò)技術(shù) 大型化和小型化大型化和小型化n三菱公司推出三菱公司推出1212點(diǎn)的點(diǎn)的PLCPLC產(chǎn)品，立石公司產(chǎn)品，立石公司推出的推出的C20C20、C40HC40H、C60PC60P等小型等小型PLCPLC產(chǎn)品產(chǎn)品n GOLDGOLD公司的公司的584584L LPCPC的的I/OI/O點(diǎn)多達(dá)點(diǎn)多達(dá)

12、81928192個(gè)。個(gè)。 n莫迪康公司的莫迪康公司的984984785785型的型的PLCPLC的最大的最大I/OI/O點(diǎn)數(shù)已達(dá)到點(diǎn)數(shù)已達(dá)到1638416384點(diǎn)。點(diǎn)。 向大記憶容量，快處理速度發(fā)展向大記憶容量，快處理速度發(fā)展n記憶容量由過(guò)去的記憶容量由過(guò)去的6464K K，已增加到已增加到500K以上，如以上，如Triconxw公司的公司的Fault tolerant型機(jī)記憶容量為型機(jī)記憶容量為512K，Interactive Microware公司的公司的MFC03型記憶容量為型記憶容量為848K，ASEA公司的公司的Terpiece 200/1型型機(jī)記憶容量到機(jī)記憶容量到4MB n記憶芯

13、片過(guò)去主要是隨機(jī)存取存儲(chǔ)器記憶芯片過(guò)去主要是隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）、）、可擦寫可編程只讀存儲(chǔ)器可擦寫可編程只讀存儲(chǔ)器（EPROM），），今后主要是電可擦寫可編今后主要是電可擦寫可編程只讀存儲(chǔ)器（程只讀存儲(chǔ)器（EEPROM）、）、UVEPROM、BATRAM、NVRWM等等 發(fā)展發(fā)展故障診斷故障診斷技術(shù)和容錯(cuò)技術(shù)技術(shù)和容錯(cuò)技術(shù)n故障智能診斷方法：智能可編程故障智能診斷方法：智能可編程I/O系統(tǒng)，供系統(tǒng)，供用戶了解用戶了解IO組件的狀態(tài)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的故障；故組件的狀態(tài)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的故障；故障監(jiān)測(cè)程序；共回路遠(yuǎn)程診斷和網(wǎng)絡(luò)診斷技術(shù)障監(jiān)測(cè)程序；共回路遠(yuǎn)程診斷和網(wǎng)絡(luò)診斷技術(shù)等等。n容錯(cuò)功能，如雙機(jī)熱備、自

14、動(dòng)切換容錯(cuò)功能，如雙機(jī)熱備、自動(dòng)切換I/O、雙機(jī)雙機(jī)表決（當(dāng)輸出狀態(tài)與表決（當(dāng)輸出狀態(tài)與PLC邏輯狀態(tài)相比較出錯(cuò)邏輯狀態(tài)相比較出錯(cuò)時(shí)，會(huì)自動(dòng)斷開該輸出）和時(shí)，會(huì)自動(dòng)斷開該輸出）和I/O三重表決（當(dāng)三重表決（當(dāng)輸出狀態(tài)進(jìn)行軟件硬件表決，取輸出狀態(tài)進(jìn)行軟件硬件表決，取2個(gè)相同的）個(gè)相同的） 可編程控制器與微機(jī)的區(qū)別可編程控制器與微機(jī)的區(qū)別n學(xué)習(xí)難易程度不同學(xué)習(xí)難易程度不同 PLC繼承了繼電器系統(tǒng)的基本格式和習(xí)慣，對(duì)于有繼電器控繼承了繼電器系統(tǒng)的基本格式和習(xí)慣，對(duì)于有繼電器控制經(jīng)驗(yàn)的人，學(xué)習(xí)起來(lái)容易。制經(jīng)驗(yàn)的人，學(xué)習(xí)起來(lái)容易。 微機(jī)需要更多的知識(shí)儲(chǔ)備。微機(jī)需要更多的知識(shí)儲(chǔ)備。n通用性不同通用性不同

15、PLC一般是由電氣控制器的制造廠家研制生產(chǎn)，各廠家的產(chǎn)一般是由電氣控制器的制造廠家研制生產(chǎn)，各廠家的產(chǎn)品不通用。品不通用。 微機(jī)是由通用計(jì)算機(jī)推廣應(yīng)用發(fā)展起來(lái)的，標(biāo)準(zhǔn)化程序高，微機(jī)是由通用計(jì)算機(jī)推廣應(yīng)用發(fā)展起來(lái)的，標(biāo)準(zhǔn)化程序高，兼容性強(qiáng)。兼容性強(qiáng)。n運(yùn)行方式不同運(yùn)行方式不同 PLC不能直接使用微機(jī)的許多軟件。不能直接使用微機(jī)的許多軟件。PLC一般具有模塊結(jié)構(gòu)，一般具有模塊結(jié)構(gòu)，可針對(duì)不同對(duì)象進(jìn)行組合和擴(kuò)展。可針對(duì)不同對(duì)象進(jìn)行組合和擴(kuò)展。 微機(jī)可使用通用微機(jī)的各種編程語(yǔ)言，對(duì)要求快速，實(shí)時(shí)性微機(jī)可使用通用微機(jī)的各種編程語(yǔ)言，對(duì)要求快速，實(shí)時(shí)性強(qiáng)、模型復(fù)雜的工業(yè)對(duì)象的控制占有優(yōu)勢(shì)，但它要求使用者具

16、有強(qiáng)、模型復(fù)雜的工業(yè)對(duì)象的控制占有優(yōu)勢(shì)，但它要求使用者具有一定計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)一定計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)。n相同點(diǎn)：相同點(diǎn)：PLC和微機(jī)都是專為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用環(huán)境而設(shè)計(jì)的，都和微機(jī)都是專為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用環(huán)境而設(shè)計(jì)的，都具有很高的可靠性，具有很高的可靠性，可編程控制與繼電接觸器控制的區(qū)別可編程控制與繼電接觸器控制的區(qū)別控制邏輯不同控制邏輯不同 PLC為為“軟接線軟接線”技術(shù)，繼電接觸為硬接線邏輯。技術(shù)，繼電接觸為硬接線邏輯。控制邏輯方面控制邏輯方面 PLC：同一個(gè)器件的線圈和它的各觸點(diǎn)動(dòng)作不同時(shí)發(fā)生。同一個(gè)器件的線圈和它的各觸點(diǎn)動(dòng)作不同時(shí)發(fā)生。 繼電接觸：繼電接觸：同一繼電器的所有觸點(diǎn)與線圈通電或斷電同時(shí)發(fā)生

17、同一繼電器的所有觸點(diǎn)與線圈通電或斷電同時(shí)發(fā)生控制速度控制速度PLC：速度極速度極；繼電接觸：速度；繼電接觸：速度定時(shí)定時(shí)/計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)PLC定時(shí)精度高，范圍大，有計(jì)數(shù)功能，定時(shí)精度高，范圍大，有計(jì)數(shù)功能，繼電接觸：定時(shí)精度不高，范圍小，無(wú)計(jì)數(shù)功能繼電接觸：定時(shí)精度不高，范圍小，無(wú)計(jì)數(shù)功能可編程控制與繼電接觸器控制的區(qū)別續(xù)可編程控制與繼電接觸器控制的區(qū)別續(xù)n設(shè)計(jì)與施工設(shè)計(jì)與施工 PLC：現(xiàn)場(chǎng)施工與程序設(shè)計(jì)同步進(jìn)行，周期短，調(diào)試和維修現(xiàn)場(chǎng)施工與程序設(shè)計(jì)同步進(jìn)行，周期短，調(diào)試和維修方便。方便。 繼電接觸：設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)施工、調(diào)試必須依次進(jìn)行，周期長(zhǎng)，繼電接觸：設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)施工、調(diào)試必須依次進(jìn)行，周期長(zhǎng)，而且修

18、改困難而且修改困難n可靠性和維護(hù)性可靠性和維護(hù)性 PLC連線少，使用方便，并具有自診斷作用等連線少，使用方便，并具有自診斷作用等n價(jià)格價(jià)格 PLC：貴（長(zhǎng)遠(yuǎn)利益）貴（長(zhǎng)遠(yuǎn)利益）n 繼電接觸：便宜（短期利益）繼電接觸：便宜（短期利益）可編程控制器基礎(chǔ)知識(shí)可編程控制器基礎(chǔ)知識(shí)21、可編程控制器的組成和工作原理、可編程控制器的組成和工作原理2、FX系列型號(hào)名稱的含義系列型號(hào)名稱的含義3、編程器與外部設(shè)備、編程器與外部設(shè)備可編程邏輯控制器的組成可編程邏輯控制器的組成n一般由一般由CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊模塊、輸入模塊、輸出模塊和其他可選部件（或擴(kuò)展單元）組成和其他可選部件（或擴(kuò)展單元）組成 n開

19、關(guān)量開關(guān)量I/O模塊的外部接線方式模塊的外部接線方式n模擬量輸入模塊模擬量輸入模塊n輸出模塊輸出模塊CPU模塊n主要包括微處理器（CPU芯片）和存儲(chǔ)器兩部分 I/0模塊 n使過(guò)程狀態(tài)和參數(shù)輸入到PLC的通道以及實(shí)時(shí)控制信號(hào)輸出的通道通道 n1類是從按鈕、選擇開關(guān)、數(shù)字撥碼開關(guān)、限位開關(guān)、接近開關(guān)、光電開關(guān)、壓力繼電器等輸入的開關(guān)量信號(hào)開關(guān)量信號(hào) n另一類是由電位器、熱電偶、測(cè)速電機(jī)和各種變送器等輸入的連續(xù)變化的模擬量信號(hào)模擬量信號(hào) nI/O模塊中包含由光電耦合器、光電可控硅、小型繼電器等器件組成的濾波電路、耦合電路濾波電路、耦合電路或電平轉(zhuǎn)換電路或電平轉(zhuǎn)換電路等 開關(guān)量開關(guān)量I/O模塊的外部接

20、線方式模塊的外部接線方式n開關(guān)量開關(guān)量I/O模塊的輸入輸出信號(hào)僅有接模塊的輸入輸出信號(hào)僅有接通和斷開兩種狀態(tài)。電壓等級(jí)有直流通和斷開兩種狀態(tài)。電壓等級(jí)有直流5V、12V、24V、48V等，交流有等，交流有110V、220V n開關(guān)量開關(guān)量I/O模塊的點(diǎn)數(shù)一般是模塊的點(diǎn)數(shù)一般是2的的n次方。次方。nI/O模塊的外接線方式有模塊的外接線方式有匯點(diǎn)式、分組匯點(diǎn)式、分組式和分隔式式和分隔式三種。三種。I/O模塊的外接方式模塊的外接方式輸入模塊輸入模塊1輸入模塊輸入模塊2輸出模塊輸出模塊n輸出模塊根據(jù)功率放大元件主要分為：驅(qū)動(dòng)直輸出模塊根據(jù)功率放大元件主要分為：驅(qū)動(dòng)直流負(fù)載的大功率晶體管和場(chǎng)效應(yīng)管、驅(qū)動(dòng)

21、交流流負(fù)載的大功率晶體管和場(chǎng)效應(yīng)管、驅(qū)動(dòng)交流負(fù)載的雙向可控硅，以及可驅(qū)動(dòng)交流負(fù)載又可負(fù)載的雙向可控硅，以及可驅(qū)動(dòng)交流負(fù)載又可驅(qū)動(dòng)直流負(fù)載的小型繼電器。驅(qū)動(dòng)直流負(fù)載的小型繼電器。n輸出電流的額定值與負(fù)載的性質(zhì)、溫度有關(guān)。輸出電流的額定值與負(fù)載的性質(zhì)、溫度有關(guān)。n繼電器輸出電路、晶體管集電極輸出電路、雙繼電器輸出電路、晶體管集電極輸出電路、雙向可控硅輸出電路。向可控硅輸出電路。繼電器輸出電路繼電器輸出電路晶體管集電極輸出電路晶體管集電極輸出電路雙向可控硅輸出電路雙向可控硅輸出電路可編程控制器的工作原理可編程控制器的工作原理PLC的工作原理的工作原理（M100）（Y430)輸出刷新階段 用戶程序執(zhí)行

22、階段 輸入采樣階段 輸入端子輸入映象寄存器元件映象寄存器輸出鎖存器輸出端子掃描周期X4讀出(Y430)寫入讀出FX系列型號(hào)名稱的含義系列型號(hào)名稱的含義編程器與外部設(shè)備編程器與外部設(shè)備n編程器的作用。編程器的作用。n專用編程器專用編程器n個(gè)人計(jì)算機(jī)程序開發(fā)系統(tǒng)個(gè)人計(jì)算機(jī)程序開發(fā)系統(tǒng)n數(shù)據(jù)存取單元數(shù)據(jù)存取單元n其他外部設(shè)備其他外部設(shè)備編程器的作用編程器的作用n用來(lái)生成用戶程序，并對(duì)它進(jìn)行編輯、用來(lái)生成用戶程序，并對(duì)它進(jìn)行編輯、檢查和修改。檢查和修改。n將用戶程序?qū)懭雽⒂脩舫绦驅(qū)懭隕PROM，EEPROM，磁帶或磁盤中。磁帶或磁盤中。n驅(qū)動(dòng)打印機(jī)打印出順序功能圖、梯形圖驅(qū)動(dòng)打印機(jī)打印出順序功能圖、梯

23、形圖程序或指令個(gè)程序。程序或指令個(gè)程序。n監(jiān)視系統(tǒng)運(yùn)行的情況。監(jiān)視系統(tǒng)運(yùn)行的情況。專用編程器專用編程器n簡(jiǎn)易編程器（只能輸入和編輯指令表程序。）n圖形編程器（可直接生成和編輯梯形圖程序）個(gè)人計(jì)算機(jī)程序開發(fā)系統(tǒng)個(gè)人計(jì)算機(jī)程序開發(fā)系統(tǒng)n編程軟件編程軟件n文件編制軟件文件編制軟件n數(shù)據(jù)采集和分析軟件數(shù)據(jù)采集和分析軟件n實(shí)時(shí)操作接口軟件實(shí)時(shí)操作接口軟件n仿真軟件仿真軟件n其他軟件其他軟件數(shù)據(jù)存取單元數(shù)據(jù)存取單元nFX-20DU-E數(shù)據(jù)存取單元使用帶背景光數(shù)據(jù)存取單元使用帶背景光的藍(lán)色液晶顯示器，畫面正常時(shí)為綠底的藍(lán)色液晶顯示器，畫面正常時(shí)為綠底黑字，警報(bào)狀態(tài)為紅底黑字。黑字，警報(bào)狀態(tài)為紅底黑字。其他外

24、部設(shè)備其他外部設(shè)備n人/機(jī)接口裝置n外存儲(chǔ)器n打印機(jī)nEPROM寫入器可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)3n可編程序控制器編程語(yǔ)言的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)可編程序控制器編程語(yǔ)言的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)n梯形圖的主要特點(diǎn)梯形圖的主要特點(diǎn)可編程序控制器編程的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)可編程序控制器編程的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)nIEC1131-3規(guī)定了可編程序控制器的編規(guī)定了可編程序控制器的編程語(yǔ)言共有程語(yǔ)言共有5種語(yǔ)言。種語(yǔ)言。n順序功能圖（順序功能圖（Sequential function chart）n梯形圖（梯形圖（Ladder diagram）n功能塊圖（功能塊圖（Function block diagram）n指令表（指令表（Instr

25、uction list）n結(jié)構(gòu)文本（結(jié)構(gòu)文本（Structured text）順序功能圖（順序功能圖（SFC）梯形圖（梯形圖（LD）n梯形圖與繼電器控制系統(tǒng)的電路圖很相似，一梯形圖與繼電器控制系統(tǒng)的電路圖很相似，一般有線圈、常開觸點(diǎn)、常閉觸點(diǎn)，還有其他功般有線圈、常開觸點(diǎn)、常閉觸點(diǎn)，還有其他功能塊。梯形圖稱為電路或程序，設(shè)計(jì)梯形圖叫能塊。梯形圖稱為電路或程序，設(shè)計(jì)梯形圖叫編程。編程。功能塊圖（fbd）n類似數(shù)字邏輯電路的編程語(yǔ)言，即用類似與門、類似數(shù)字邏輯電路的編程語(yǔ)言，即用類似與門、或門的方框來(lái)表不邏輯運(yùn)算關(guān)系等?；蜷T的方框來(lái)表不邏輯運(yùn)算關(guān)系等。指令表（指令表（IL）n由若干條指令組成的程序

26、叫做指令表程序。由若干條指令組成的程序叫做指令表程序。結(jié)構(gòu)文本結(jié)構(gòu)文本nPascal ,Basic ,c 等高級(jí)編程語(yǔ)言n結(jié)構(gòu)文本是為IEC 1131-3標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)建一種專用高級(jí)編程語(yǔ)言 。n用結(jié)構(gòu)文本有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算，其二是非常簡(jiǎn)潔和緊湊。梯形圖的主要特點(diǎn)梯形圖的主要特點(diǎn)nPLC梯形圖中的某些編程元件沿用了繼電器這一名稱。梯形圖中的某些編程元件沿用了繼電器這一名稱。但不是真實(shí)的繼電器。但不是真實(shí)的繼電器。n梯梯 形圖兩側(cè)的垂直公共線稱為公共母線，能流只能形圖兩側(cè)的垂直公共線稱為公共母線，能流只能從左到右。從左到右。n梯形圖的邏輯運(yùn)算：根據(jù)梯形圖各觸點(diǎn)的狀態(tài)和邏梯形圖的邏輯運(yùn)算：根

27、據(jù)梯形圖各觸點(diǎn)的狀態(tài)和邏輯關(guān)系，求出與圖中各線圈對(duì)應(yīng)的編程元件的輯關(guān)系，求出與圖中各線圈對(duì)應(yīng)的編程元件的ON/OFF狀態(tài)，邏輯運(yùn)算是從左到右，從上到下進(jìn)狀態(tài)，邏輯運(yùn)算是從左到右，從上到下進(jìn)行的。行的。n梯形圖中各編程元件的常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)可以無(wú)梯形圖中各編程元件的常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)可以無(wú)限多次的使用。限多次的使用。可編程邏輯控制器基礎(chǔ)知識(shí)4FXFX系列可編程序控制器梯形系列可編程序控制器梯形圖中的編程元件圖中的編程元件FX系列可編程序控制器的編程元件系列可編程序控制器的編程元件nFX系列可編程序控制器的性能指標(biāo)與編程元件系列可編程序控制器的性能指標(biāo)與編程元件n輸入繼電器（輸入繼電器（X）n輸

28、出繼電器（輸出繼電器（Y）n輔助繼電器（輔助繼電器（M）n狀態(tài)（狀態(tài)（S）n定時(shí)器（定時(shí)器（T）n計(jì)數(shù)器（計(jì)數(shù)器（C）n數(shù)據(jù)寄存器（數(shù)據(jù)寄存器（D）n指針指針P/IFX系列可編程序控制器的性能指標(biāo)系列可編程序控制器的性能指標(biāo)n表表3-3輸入繼電器（輸入繼電器（X）n輸入繼電器用八進(jìn)制數(shù)表示。輸入繼電器用八進(jìn)制數(shù)表示。n輸入繼電器是可編程序控制器接收外部輸入的輸入繼電器是可編程序控制器接收外部輸入的開關(guān)量信號(hào)窗口。開關(guān)量信號(hào)窗口。n在梯形圖中可以外接常開觸在梯形圖中可以外接常開觸 點(diǎn)或常閉觸點(diǎn)，點(diǎn)或常閉觸點(diǎn)，也可以接多個(gè)觸點(diǎn)組成的串并聯(lián)電路也可以接多個(gè)觸點(diǎn)組成的串并聯(lián)電路n在梯形圖中可以多次使用

29、輸入繼電器的常開觸在梯形圖中可以多次使用輸入繼電器的常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)和常閉觸 點(diǎn)。點(diǎn)。n例子例子輸入和輸出繼電器例子輸出繼電器n是是PLC向外部負(fù)載發(fā)送信號(hào)的窗口。輸向外部負(fù)載發(fā)送信號(hào)的窗口。輸出繼電器用來(lái)將出繼電器用來(lái)將PLC的輸出信號(hào)傳送給的輸出信號(hào)傳送給輸出模塊，再由后者驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。輸出模塊，再由后者驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。n在梯形圖中，每一個(gè)輸出繼電器常開和在梯形圖中，每一個(gè)輸出繼電器常開和常閉觸點(diǎn)可多次使用。常閉觸點(diǎn)可多次使用。n例子例子輔助繼電器（輔助繼電器（M）n輔助繼電器是用軟件實(shí)現(xiàn)，不能接收外輔助繼電器是用軟件實(shí)現(xiàn)，不能接收外部的輸入信號(hào)，也不能直接驅(qū)動(dòng)外部負(fù)部的輸入信號(hào)，也不能直

30、接驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載。載。n通用輔助繼電器通用輔助繼電器M0M499n斷電保持輔助繼電器斷電保持輔助繼電器M500M3071n特殊輔助繼電器特殊輔助繼電器M8000M通用輔助繼電器通用輔助繼電器M0M499n共共500點(diǎn)點(diǎn)n可用軟件設(shè)定為斷電保持輔助繼電器可用軟件設(shè)定為斷電保持輔助繼電器斷電保持輔助繼電器斷電保持輔助繼電器M500M3071n電源中斷時(shí)，中斷瞬時(shí)的狀態(tài)，可在電源中斷時(shí)，中斷瞬時(shí)的狀態(tài)，可在重新通電后的第一個(gè)掃描周期再現(xiàn)其重新通電后的第一個(gè)掃描周期再現(xiàn)其狀態(tài)。狀態(tài)。n其中其中M500M1023可用軟件設(shè)定為非可用軟件設(shè)定為非斷電保持輔助繼電器。斷電保持輔助繼電器。n使用舉例使用舉例特殊

31、輔助繼電器特殊輔助繼電器M8000Mn共有共有256點(diǎn)點(diǎn)n用來(lái)表示用來(lái)表示PLC的某些狀態(tài)、提供的某些狀態(tài)、提供時(shí)鐘脈沖、標(biāo)志（如進(jìn)位、借位時(shí)鐘脈沖、標(biāo)志（如進(jìn)位、借位標(biāo)志）、設(shè)定標(biāo)志）、設(shè)定PLC的運(yùn)行方式，的運(yùn)行方式，或者用于步進(jìn)順控、禁止中斷、或者用于步進(jìn)順控、禁止中斷、設(shè)定計(jì)數(shù)器是加計(jì)數(shù)或是減計(jì)數(shù)設(shè)定計(jì)數(shù)器是加計(jì)數(shù)或是減計(jì)數(shù)等。等。n分為觸點(diǎn)利用型和線圈驅(qū)動(dòng)型。分為觸點(diǎn)利用型和線圈驅(qū)動(dòng)型。觸點(diǎn)利用型和線圈驅(qū)動(dòng)型。觸點(diǎn)利用型和線圈驅(qū)動(dòng)型。n如如M8000（運(yùn)行監(jiān)視）運(yùn)行監(jiān)視） n M8002（初始化脈沖）初始化脈沖）n M8005 （鋰電池電壓鋰電池電壓降低）降低）n線圈驅(qū)動(dòng)型如：線圈驅(qū)

32、動(dòng)型如：M8030線圈通電時(shí)，線圈通電時(shí)，PLC由由RUN進(jìn)入進(jìn)入STOP狀態(tài)時(shí)，映像狀態(tài)時(shí)，映像寄器與數(shù)據(jù)寄存器中的內(nèi)寄器與數(shù)據(jù)寄存器中的內(nèi)容保持不變?nèi)荼３植蛔?。nM9034(禁止輸出禁止輸出)狀態(tài)（S）用于編制順序控制程序的一種編程元件，用于編制順序控制程序的一種編程元件，一般與步進(jìn)梯形指令一般與步進(jìn)梯形指令STL一起使用。一起使用。通用狀態(tài)（通用狀態(tài)（S0S499）沒(méi)有斷電保持功能，沒(méi)有斷電保持功能，但可用程序設(shè)定有斷電保持功能。但可用程序設(shè)定有斷電保持功能。定時(shí)器（定時(shí)器（T）n包括設(shè)定值寄存器、當(dāng)前值寄存器包括設(shè)定值寄存器、當(dāng)前值寄存器和一個(gè)用來(lái)儲(chǔ)存其輸出觸點(diǎn)狀態(tài)的和一個(gè)用來(lái)儲(chǔ)存其輸

33、出觸點(diǎn)狀態(tài)的映像寄存器。映像寄存器。n分為通用定時(shí)器（分為通用定時(shí)器（T0T245）和積和積算定時(shí)器算定時(shí)器(T246T255)。T0T199為為100ms定時(shí)器，定時(shí)范圍為定時(shí)器，定時(shí)范圍為0.13276.7s. T192T199為了程序和為了程序和中斷服務(wù)程序?qū)Ｓ玫亩〞r(shí)器。中斷服務(wù)程序?qū)Ｓ玫亩〞r(shí)器。T200T245為為10ms定時(shí)器，定時(shí)范圍為定時(shí)器，定時(shí)范圍為0.01327.67s.例子例子定時(shí)器例子計(jì)數(shù)器（計(jì)數(shù)器（C）n分為內(nèi)部計(jì)數(shù)器和高速計(jì)數(shù)器。分為內(nèi)部計(jì)數(shù)器和高速計(jì)數(shù)器。n內(nèi)部計(jì)數(shù)器對(duì)內(nèi)部計(jì)數(shù)器對(duì)plc的內(nèi)部信號(hào)的內(nèi)部信號(hào)X、Y、M、S等計(jì)數(shù)，等計(jì)數(shù)，n內(nèi)部計(jì)數(shù)器分內(nèi)部計(jì)數(shù)器分16

34、位計(jì)數(shù)器位計(jì)數(shù)器（C0C99為通用為通用型，型， C100C199為斷電保持型）為斷電保持型）和和32位加位加/減計(jì)數(shù)器。減計(jì)數(shù)器。 （C200C219為通用型，為通用型， C220C234為斷電保持型）為斷電保持型）n32位加位加/減計(jì)數(shù)器的加減計(jì)數(shù)器的加/減計(jì)數(shù)方式由特殊減計(jì)數(shù)方式由特殊輔助繼電器輔助繼電器M8200 M8234設(shè)定，對(duì)應(yīng)設(shè)定，對(duì)應(yīng)的特殊輔助繼電器為的特殊輔助繼電器為ON時(shí)，為減計(jì)數(shù)，時(shí)，為減計(jì)數(shù)，反之為加計(jì)數(shù)反之為加計(jì)數(shù) 。n計(jì)數(shù)器的工作原理計(jì)數(shù)器的工作原理計(jì)數(shù)器的工作原理計(jì)數(shù)器的工作原理數(shù)據(jù)寄存器（數(shù)據(jù)寄存器（D）n數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器D在模擬量檢測(cè)與控制以及位置控制在

35、模擬量檢測(cè)與控制以及位置控制等場(chǎng)合用來(lái)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)和參數(shù)，數(shù)據(jù)寄存器為等場(chǎng)合用來(lái)儲(chǔ)存數(shù)據(jù)和參數(shù)，數(shù)據(jù)寄存器為16位，可雙字節(jié)位，可雙字節(jié) 。n通用數(shù)據(jù)寄存器通用數(shù)據(jù)寄存器D0D199,M8033ON時(shí)，有時(shí)，有斷電保持功能。斷電保持功能。n斷電保持?jǐn)?shù)據(jù)寄存器斷電保持?jǐn)?shù)據(jù)寄存器D200D7999 ，其中，其中nD200D511有斷電保持功能，利用外部設(shè)備有斷電保持功能，利用外部設(shè)備的參數(shù)設(shè)定，可改變其與通用數(shù)據(jù)寄存器的分的參數(shù)設(shè)定，可改變其與通用數(shù)據(jù)寄存器的分配。配。 D490D509供通信用。供通信用。nD512D7999的斷電保持功能不能用軟件改變，的斷電保持功能不能用軟件改變，可用可用RST和

36、和ZRST指令清除內(nèi)容。指令清除內(nèi)容。n特殊數(shù)據(jù)寄存器特殊數(shù)據(jù)寄存器D8000D8255用來(lái)監(jiān)控用來(lái)監(jiān)控PLC的運(yùn)行狀態(tài)，如電池電壓、掃描時(shí)間等的運(yùn)行狀態(tài)，如電池電壓、掃描時(shí)間等 。n變址寄存器變址寄存器V 0V7和和Z0Z7的內(nèi)容用來(lái)改變的內(nèi)容用來(lái)改變編程元件的元件號(hào)。編程元件的元件號(hào)。指針指針P/I1n包括分支指針包括分支指針P0P127和和15點(diǎn)中點(diǎn)中斷用指針。斷用指針。n分支指針?lè)种е羔楶0P127用來(lái)指示跳轉(zhuǎn)用來(lái)指示跳轉(zhuǎn)指令（指令（CJ）的跳步目標(biāo)和子程序調(diào)的跳步目標(biāo)和子程序調(diào)用指令（用指令（CALL）調(diào)用的了程序的調(diào)用的了程序的入口地址，執(zhí)行到子程序中的入口地址，執(zhí)行到子程序中的S

37、RET時(shí)返回主程序。時(shí)返回主程序。指針指針P/I2n中斷用指針用來(lái)指明某一中斷源的中斷中斷用指針用來(lái)指明某一中斷源的中斷程序入口標(biāo)號(hào)，執(zhí)行到程序入口標(biāo)號(hào)，執(zhí)行到IRET指令時(shí)返回指令時(shí)返回主程序。主程序。n定時(shí)器中斷使定時(shí)器中斷使PLC以指定的周期定時(shí)執(zhí)以指定的周期定時(shí)執(zhí)行中斷子程序，定時(shí)循環(huán)處理某些任務(wù)，行中斷子程序，定時(shí)循環(huán)處理某些任務(wù)，處理的時(shí)間不受處理的時(shí)間不受PLC掃描周期的限制。掃描周期的限制。n計(jì)數(shù)器中斷用于計(jì)數(shù)器中斷用于PLC內(nèi)置的高速計(jì)數(shù)器，內(nèi)置的高速計(jì)數(shù)器，根據(jù)高速計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)當(dāng)前值與計(jì)數(shù)設(shè)根據(jù)高速計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)當(dāng)前值與計(jì)數(shù)設(shè)定值的關(guān)系來(lái)確定是否執(zhí)行相應(yīng)的中斷定值的關(guān)系來(lái)確定是否執(zhí)行相應(yīng)的中斷服務(wù)程序。服務(wù)程序。可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)可編程序控制器基礎(chǔ)知識(shí)5FX系列可編程序控制器的基本邏輯指令系列可編程序控制器的基本邏輯指令FX系列可編程序控制器的基本邏輯指令系列可編程序控制器的基本邏輯指令nFX系列系列PLC共有共有27條基本邏輯指令，一百多條功能指令。條基本邏輯指令，一百多條功能指令。nLD、LDI、 OUT指令指令nAND 與與ANI指令指令nOR與與ORI