第11章可編程控制器與其應用電工電子秦曾煌

1、第11章可編程控制器與其應用電工電子秦曾煌 可編程控制器可編程控制器( (PLC) )是以中央處理器為核心，綜是以中央處理器為核心，綜合了計算機和自動控制等先進技術發(fā)展起來的一種新合了計算機和自動控制等先進技術發(fā)展起來的一種新型工業(yè)控制器，專門用于工業(yè)現(xiàn)場的自動控制裝置。型工業(yè)控制器，專門用于工業(yè)現(xiàn)場的自動控制裝置。 PLC 具有可靠性高、功能完善、組合靈活、編程具有可靠性高、功能完善、組合靈活、編程簡單以及功耗低、體積小等優(yōu)點。但它存儲容量小，簡單以及功耗低、體積小等優(yōu)點。但它存儲容量小，價格高。價格高。 本章只為初學者提供本章只為初學者提供 PLC 基礎知識，重點是簡單基礎知識，重點是簡單

2、程序編制，重在應用。程序編制，重在應用。 繼電接觸器控制系統(tǒng)在生產中得到廣泛應用。但繼電接觸器控制系統(tǒng)在生產中得到廣泛應用。但由于它的機械觸點多、接線復雜、可靠性低、功耗高由于它的機械觸點多、接線復雜、可靠性低、功耗高、通用性差，因此已不能滿足現(xiàn)代化生產過程復雜多、通用性差，因此已不能滿足現(xiàn)代化生產過程復雜多變的控制要求。變的控制要求。 PLC 的類型繁多，功能和指令系統(tǒng)也不盡相同的類型繁多，功能和指令系統(tǒng)也不盡相同,但其結構和工作方式則大同小異但其結構和工作方式則大同小異, 一般由主機、輸入一般由主機、輸入/ /輸出接口、電源、編程器、擴展接口和外部設備接輸出接口、電源、編程器、擴展接口和外

3、部設備接口等幾個主要部分構成。口等幾個主要部分構成。11.1.1 可編程控制器的結構及各部分的作用可編程控制器的結構及各部分的作用 PLC 可看作一個系統(tǒng)，外部的各種開關信號可看作一個系統(tǒng)，外部的各種開關信號或模擬信號均為輸入變量，它們經輸入接口寄存到或模擬信號均為輸入變量，它們經輸入接口寄存到 PLC 內部的狀態(tài)寄存器和數(shù)據存儲器中，而后按用內部的狀態(tài)寄存器和數(shù)據存儲器中，而后按用戶程序要求進行邏輯運算或數(shù)據處理，最后以輸出戶程序要求進行邏輯運算或數(shù)據處理，最后以輸出變量的形式送到輸出接口，從而控制輸出設備。變量的形式送到輸出接口，從而控制輸出設備。 PLC 硬件系統(tǒng)結構圖硬件系統(tǒng)結構圖1.

4、 主機主機 CPU是是PLC的核心，主要用來運行用戶程序的核心，主要用來運行用戶程序，監(jiān)控輸入，監(jiān)控輸入/輸出接口狀態(tài)。輸出接口狀態(tài)。 主機部分包括中央處理器（主機部分包括中央處理器（CPU）、系統(tǒng)程序）、系統(tǒng)程序存儲器和用戶程序及數(shù)據存儲器。存儲器和用戶程序及數(shù)據存儲器。PLC 內部存儲器內部存儲器系統(tǒng)程序存儲器系統(tǒng)程序存儲器用戶程序及數(shù)據存儲器用戶程序及數(shù)據存儲器 系統(tǒng)程序存儲器：主要存放系統(tǒng)管理和監(jiān)控程序系統(tǒng)程序存儲器：主要存放系統(tǒng)管理和監(jiān)控程序及對用戶程序作編譯處理的程序。系統(tǒng)程序已由廠家及對用戶程序作編譯處理的程序。系統(tǒng)程序已由廠家固化，用戶不能更改。固化，用戶不能更改。 用戶程序及

5、數(shù)據存儲器：主要存放用戶編制的應用戶程序及數(shù)據存儲器：主要存放用戶編制的應用程序及各種暫存數(shù)據、中間結果。用程序及各種暫存數(shù)據、中間結果。2. 輸入輸入/輸出輸出(I/O)接口接口 輸入接口用于接收輸入設備輸入接口用于接收輸入設備(如按鈕、行程開關、如按鈕、行程開關、傳感器等）的控制信號。傳感器等）的控制信號。 輸出接口用于將經主機處理過的結果通過輸出電輸出接口用于將經主機處理過的結果通過輸出電路去驅動輸出設備路去驅動輸出設備(如接觸器、電磁閥、指示燈等如接觸器、電磁閥、指示燈等)。3. 電源電源 PLC電源指為電源指為CPU、存儲器、存儲器、I/O接口等內部電子接口等內部電子電路工作所配備的

6、直流開關穩(wěn)壓電源。電路工作所配備的直流開關穩(wěn)壓電源。 I/O接口是接口是 PLC 與輸入與輸入/ /輸出設備連接的部件。輸出設備連接的部件。I/O接口電路一般采用光電耦合電路接口電路一般采用光電耦合電路, ,以減少電磁干擾。以減少電磁干擾。 PLC的輸入接口電路的輸入接口電路(直流輸入型直流輸入型)PLC的繼電器輸出接口電路的繼電器輸出接口電路PLC的晶體管輸出接口電路的晶體管輸出接口電路4. 編程器編程器 編程器是編程器是 PLC 重要的外部設備，用于手持編程。重要的外部設備，用于手持編程。利用編程器可輸入、檢查、修改、調試用戶程序或在利用編程器可輸入、檢查、修改、調試用戶程序或在線監(jiān)視線監(jiān)

7、視PLC工作狀況。除工作狀況。除手持編程器外，手持編程器外，目前使用較目前使用較多的是利用通信電纜將多的是利用通信電纜將PLC和計算機連接，并利用專和計算機連接，并利用專用的工具軟件進行編程或監(jiān)控。用的工具軟件進行編程或監(jiān)控。6. 外部設備接口外部設備接口 I/O擴展接口用于將擴充外部輸入擴展接口用于將擴充外部輸入/輸出端子數(shù)的輸出端子數(shù)的擴展單元與基本單元擴展單元與基本單元(即主機即主機)連接在一起。連接在一起。5. 輸入輸入/ /輸出擴展接口輸出擴展接口 此接口可將編程器、打印機、條碼掃描儀等外部此接口可將編程器、打印機、條碼掃描儀等外部設備與主機相連。設備與主機相連。11.1.2 可編程

8、控制器的工作方式可編程控制器的工作方式 PLC 采用采用“順序掃描、不斷循環(huán)順序掃描、不斷循環(huán)”的方式進行工的方式進行工作。其工作過程分為輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新作。其工作過程分為輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新 三個階段，并進行周期循環(huán)。三個階段，并進行周期循環(huán)。一條指令所需時間一般不超過一條指令所需時間一般不超過 100 ms。 PLC在輸入采樣階段，以掃描方式順序讀入所有在輸入采樣階段，以掃描方式順序讀入所有輸入端的通輸入端的通/斷狀態(tài)或輸入數(shù)據，并將其存入輸入狀態(tài)斷狀態(tài)或輸入數(shù)據，并將其存入輸入狀態(tài)寄存器，即輸入刷新。接著轉入程序執(zhí)行階段。在程寄存器，即輸入刷新。接著轉入程序執(zhí)行階段。

9、在程序執(zhí)行階段，即使輸入狀態(tài)發(fā)生變化，輸入狀態(tài)寄存序執(zhí)行階段，即使輸入狀態(tài)發(fā)生變化，輸入狀態(tài)寄存器的內容也不會改變，只有在下一個掃描周期的輸入器的內容也不會改變，只有在下一個掃描周期的輸入采樣階段才能被讀入采樣階段才能被讀入。 PLC在程序執(zhí)行階段，按先左后右，先上后下的在程序執(zhí)行階段，按先左后右，先上后下的步序執(zhí)行程序指令。其過程如下：從輸入狀態(tài)寄存器步序執(zhí)行程序指令。其過程如下：從輸入狀態(tài)寄存器和其他元件狀態(tài)寄存器中讀出有關元件的通和其他元件狀態(tài)寄存器中讀出有關元件的通/斷狀態(tài)斷狀態(tài), 并根據用戶程序進行邏輯運算，運算結果再存入有關并根據用戶程序進行邏輯運算，運算結果再存入有關的狀態(tài)寄存器

10、中。的狀態(tài)寄存器中。 在所有指令執(zhí)行完畢后，將各物理繼電器對應的在所有指令執(zhí)行完畢后，將各物理繼電器對應的輸出狀態(tài)寄存器的通輸出狀態(tài)寄存器的通/斷狀態(tài)斷狀態(tài), 在輸出刷新階段轉存到在輸出刷新階段轉存到輸出鎖存器中輸出鎖存器中, 去控制各物理繼電器的通去控制各物理繼電器的通/斷斷, 這才是這才是PLC的實際輸出。的實際輸出。 由由PLC的工作過程可見的工作過程可見, 在在PLC的程序執(zhí)行階段的程序執(zhí)行階段,即使輸入發(fā)生了變化，輸入狀態(tài)寄存器的內容也不會即使輸入發(fā)生了變化，輸入狀態(tài)寄存器的內容也不會立即改變，要等到下一個周期輸入采樣階段才能改變立即改變，要等到下一個周期輸入采樣階段才能改變。暫存在

11、輸出狀態(tài)寄存器中的輸出信號，等到一個循。暫存在輸出狀態(tài)寄存器中的輸出信號，等到一個循環(huán)周期結束，環(huán)周期結束，CPU集中將這些輸出信號全部輸出給輸集中將這些輸出信號全部輸出給輸出鎖存器，這才成為實際的出鎖存器，這才成為實際的CPU輸出。因此全部輸入輸出。因此全部輸入、輸出狀態(tài)的改變就需要一個掃描周期，換言之，輸、輸出狀態(tài)的改變就需要一個掃描周期，換言之，輸入、輸出的狀態(tài)保持一個掃描周期。入、輸出的狀態(tài)保持一個掃描周期。指指PLC外部輸入和輸出端子數(shù)。外部輸入和輸出端子數(shù)。通常小型機有通常小型機有幾十個點幾十個點, ,中型機有幾百個點，而大型機超過千點。中型機有幾百個點，而大型機超過千點。 用來衡

12、量用來衡量PLC所能存儲用戶程序的多少。所能存儲用戶程序的多少。在在 PLC 中，程序指令按中，程序指令按“步步”存存, , 一一 “步步”占用一占用一個地址單元個地址單元, ,一條指令有的往往不止一一條指令有的往往不止一“步步”。一個。一個地地址單元一般占兩個字節(jié)。址單元一般占兩個字節(jié)。 指掃描指掃描1000步用戶程序所需的時間，以步用戶程序所需的時間，以ms/千步千步為單位。有時也用掃描一步指令的時間計為單位。有時也用掃描一步指令的時間計, 如如 s/步。步。4. . 指令系統(tǒng)條數(shù)指令系統(tǒng)條數(shù) PLC 具有具有基本指令和高級指令，指令的種類和數(shù)基本指令和高級指令，指令的種類和數(shù)量越多，其軟

13、件控制功能越強。量越多，其軟件控制功能越強。5. 編程元件的種類和數(shù)量編程元件的種類和數(shù)量 編程元件是指輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼編程元件是指輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器、定時器、計數(shù)器、通用電器、定時器、計數(shù)器、通用“字字”寄存器、數(shù)據寄寄存器、數(shù)據寄存器及特殊功能繼電器等，其種類和數(shù)量的多少是存器及特殊功能繼電器等，其種類和數(shù)量的多少是衡衡量量 PLC 硬件硬件功能強弱的一個指標。功能強弱的一個指標。 PLC 內部內部“繼電器繼電器”是存儲器的存儲單元。當是存儲器的存儲單元。當寫入該單元的邏輯狀態(tài)為寫入該單元的邏輯狀態(tài)為1時，則表示相應時，則表示相應“繼電器繼電器”的線圈接通，其

14、動合觸點閉合，動斷觸點斷開。的線圈接通，其動合觸點閉合，動斷觸點斷開。所以所以 PLC 內部這些內部這些“繼電器繼電器”稱為稱為“軟軟”繼電器。繼電器。11.1.4 可編程控制器的主要功能和特點可編程控制器的主要功能和特點(1) 開關邏輯控制開關邏輯控制用用PLC取代傳統(tǒng)的繼電接觸器進行邏輯控制。取代傳統(tǒng)的繼電接觸器進行邏輯控制。(3) 步進控制步進控制(4) 數(shù)據處理數(shù)據處理(2) 定時定時/計數(shù)控制計數(shù)控制 用用PLC的定時的定時/計數(shù)指令來實現(xiàn)定時和計數(shù)控制。計數(shù)指令來實現(xiàn)定時和計數(shù)控制。 用步進指令實現(xiàn)一道工序完成后，再進行下一道工用步進指令實現(xiàn)一道工序完成后，再進行下一道工序操作的控

15、制。序操作的控制。 能進行數(shù)據傳送、比較、移位、數(shù)制轉換、算術能進行數(shù)據傳送、比較、移位、數(shù)制轉換、算術運算和邏輯運算等操作。運算和邏輯運算等操作。(5) 過程控制過程控制(6) 運動控制運動控制(7) 通信連網通信連網(8) 監(jiān)控監(jiān)控(9) 數(shù)字量與模擬量的轉換數(shù)字量與模擬量的轉換 可實現(xiàn)對溫度、壓力、速度、流量等非電量參數(shù)進可實現(xiàn)對溫度、壓力、速度、流量等非電量參數(shù)進行自動調節(jié)。行自動調節(jié)。 通過高速計數(shù)模塊和位置控制模塊進行單軸或多軸通過高速計數(shù)模塊和位置控制模塊進行單軸或多軸控制。如用于數(shù)控機床、機器人等控制。控制。如用于數(shù)控機床、機器人等控制。 通過通過PLC之間的連網及與計算機的連

16、接，實現(xiàn)遠程之間的連網及與計算機的連接，實現(xiàn)遠程控制或數(shù)據交換?？刂苹驍?shù)據交換。 能監(jiān)視系統(tǒng)各部分的運行情況能監(jiān)視系統(tǒng)各部分的運行情況,并能在線修改控制并能在線修改控制程序和設定值。程序和設定值。能進行能進行A/D和和D/A轉換，以適應對模擬量的控制。轉換，以適應對模擬量的控制。 (1) 可靠性高，抗干擾能力強?？煽啃愿?，抗干擾能力強。PLC采用大規(guī)模集采用大規(guī)模集成電路和計算機技術，對電源進行屏蔽，對成電路和計算機技術，對電源進行屏蔽，對I/O接口采接口采取光電耦合；在軟件方面定期進行系統(tǒng)狀態(tài)及故障檢取光電耦合；在軟件方面定期進行系統(tǒng)狀態(tài)及故障檢測。而這些都是繼電接觸器控制系統(tǒng)不具備的。測。

17、而這些都是繼電接觸器控制系統(tǒng)不具備的。(2) 編程簡單，使用方便。編程簡單，使用方便。(3) 通用性好，具有在線修改能力。通用性好，具有在線修改能力。PLC硬件采用硬件采用模塊化結構，可以靈活地組態(tài)以適應不同的控制對象模塊化結構，可以靈活地組態(tài)以適應不同的控制對象、控制規(guī)模和控制功能的要求。且可通過修改軟件，、控制規(guī)模和控制功能的要求。且可通過修改軟件，來實現(xiàn)在線修改的能力，因此其功能易于擴展，具有來實現(xiàn)在線修改的能力，因此其功能易于擴展，具有廣泛的工業(yè)通用性。廣泛的工業(yè)通用性。目目前前PLC產品朝著系列化、標準化方向發(fā)展，只需根據產品朝著系列化、標準化方向發(fā)展，只需根據控制系統(tǒng)的要求，就可選

18、用相應的模塊進行組合設計控制系統(tǒng)的要求，就可選用相應的模塊進行組合設計，同時用軟件編程代替了繼電控制的硬連線，大大減，同時用軟件編程代替了繼電控制的硬連線，大大減輕了接線工作，同時輕了接線工作，同時PLC還具有故障檢測和顯示功能還具有故障檢測和顯示功能，使故障處理時間縮短。，使故障處理時間縮短。11.2.1 可可編程控制器的編程語言編程控制器的編程語言可可編程控制器編程控制器的的程序有系統(tǒng)程序和用戶程序兩種。程序有系統(tǒng)程序和用戶程序兩種。系統(tǒng)程序用戶不能修改。系統(tǒng)程序用戶不能修改。 用戶程序是用戶根據控制要求，用戶程序是用戶根據控制要求，利用利用 PLC 廠家廠家提提供的程序編制語言和指令編寫

19、的應用程序。供的程序編制語言和指令編寫的應用程序。 PLC 的編程的編程語言以梯形圖語言和指令語句表語言語言以梯形圖語言和指令語句表語言最為常用，并且兩者常常聯(lián)合使用。最為常用，并且兩者常常聯(lián)合使用。 梯形圖是在繼電控制系統(tǒng)電氣原理圖基礎上開發(fā)梯形圖是在繼電控制系統(tǒng)電氣原理圖基礎上開發(fā)出來的一種圖形語言。它是繼承了繼電器觸點、線圈出來的一種圖形語言。它是繼承了繼電器觸點、線圈、串聯(lián)、并聯(lián)等術語和符號，、串聯(lián)、并聯(lián)等術語和符號，根據控制要求連接而成根據控制要求連接而成的的表示表示 PLC輸輸入和輸出之間邏輯關系的圖形。入和輸出之間邏輯關系的圖形。編程元件的種類用圖形符號及字母或數(shù)字加以區(qū)別。編程

20、元件的種類用圖形符號及字母或數(shù)字加以區(qū)別。梯形圖中用梯形圖中用表示表示 PLC 編程編程元件的動合觸點元件的動合觸點表示動斷觸點表示動斷觸點表示線圈表示線圈 ( (1) )梯形圖中的繼電器不是梯形圖中的繼電器不是物理物理繼電器，繼電器，是是 PLC存儲器存儲器的一個存儲單元。當寫入該單元的邏輯的一個存儲單元。當寫入該單元的邏輯狀態(tài)為狀態(tài)為1 1時，則表示相應繼電器的線圈接通，其動合時，則表示相應繼電器的線圈接通，其動合觸點閉合，動斷觸點斷開。觸點閉合，動斷觸點斷開。 ( (2) ) 梯形圖按從左到右、自上而下的順序排列。梯形圖按從左到右、自上而下的順序排列。每一邏輯行每一邏輯行( (或稱梯級或

21、稱梯級) )起始于左母線，然后是觸點的起始于左母線，然后是觸點的串、并聯(lián)連接，最后通過線圈與右母線相連。串、并聯(lián)連接，最后通過線圈與右母線相連。 ( (3) ) 梯形圖中每個梯級流過的不是物理電流，而梯形圖中每個梯級流過的不是物理電流，而是是“概念電流概念電流”，從左流向右，其兩端沒有電源。這，從左流向右，其兩端沒有電源。這個個“概念電流概念電流”只是用來形象地描述用戶程序執(zhí)行中只是用來形象地描述用戶程序執(zhí)行中滿足線圈接通的條件。滿足線圈接通的條件。 ( (4) ) 輸入繼電器用于接收外部輸入信號輸入繼電器用于接收外部輸入信號，它不，它不能由能由PLC內部其他繼電器的觸點來驅動。因此，梯內部其

22、他繼電器的觸點來驅動。因此，梯形圖中只出現(xiàn)輸入繼電器的觸點，而不出現(xiàn)其線圈形圖中只出現(xiàn)輸入繼電器的觸點，而不出現(xiàn)其線圈。輸出繼電器輸出程序執(zhí)行結果給外部輸出設備。輸出繼電器輸出程序執(zhí)行結果給外部輸出設備。當梯形圖中的輸出繼電器線圈接通時，就有信號輸當梯形圖中的輸出繼電器線圈接通時，就有信號輸出，但不是直接驅動輸出設備，而要通過輸出接口出，但不是直接驅動輸出設備，而要通過輸出接口的的“硬硬”繼電器繼電器、晶體管或晶閘管才能實現(xiàn)。、晶體管或晶閘管才能實現(xiàn)。輸出繼電器的觸點也可供內部編程使用。輸出繼電器的觸點也可供內部編程使用。 2. .指令語句表指令語句表 指令語句表是一種用指令助記符指令語句表是

23、一種用指令助記符來編制來編制 PLC 程程序的語言，它類似于計算機的匯編語言，但比匯編語序的語言，它類似于計算機的匯編語言，但比匯編語言容易理解。若干條指令組成的程序就是指令語句表。言容易理解。若干條指令組成的程序就是指令語句表?；\型籠型電動機電動機直接直接起動起動控制控制的指令語句表的指令語句表 ST 起始指令起始指令( (取指令取指令):):從左母線從左母線( (即輸入公共線即輸入公共線) )開始取用動合觸點作為該邏輯行運算的開始，圖中取開始取用動合觸點作為該邏輯行運算的開始，圖中取用用 X2。 OR 觸點并聯(lián)指令觸點并聯(lián)指令( (也稱也稱或或指令指令): ): 用于單個動合用于單個動合觸

24、點的并聯(lián)，圖中并聯(lián)觸點的并聯(lián)，圖中并聯(lián) Y1。 ED 程序結束指令。程序結束指令。 OT 輸出指令輸出指令: : 用于將運算結果驅動指定線圈，用于將運算結果驅動指定線圈，圖中驅動輸出繼電器線圈圖中驅動輸出繼電器線圈 Y1。 AN/ / 觸點串聯(lián)反指令觸點串聯(lián)反指令( (也稱也稱與非與非指令指令):):用于單用于單個動斷觸點的串聯(lián)，圖中串聯(lián)個動斷觸點的串聯(lián)，圖中串聯(lián) X1。 (1) PLC編程元件的觸點在編制程序時使用次數(shù)編程元件的觸點在編制程序時使用次數(shù)是無限的。每個繼電器的線圈在梯形圖中只能出現(xiàn)是無限的。每個繼電器的線圈在梯形圖中只能出現(xiàn)一次一次, 它的觸點可以使用無數(shù)次。它的觸點可以使用無

25、數(shù)次。 (2) 梯形圖的每一邏輯行皆起始于左母線，終止梯形圖的每一邏輯行皆起始于左母線，終止于右母線。線圈總是處于最右邊，且不能直接與左于右母線。線圈總是處于最右邊，且不能直接與左母線相連。母線相連。不正確不正確正確正確(3) 編制梯形圖時，應盡量做到編制梯形圖時，應盡量做到“上重下輕、左上重下輕、左重右輕重右輕”。不合理不合理合理合理 (4) 在梯形圖中應避免將觸點畫在垂直線上，因在梯形圖中應避免將觸點畫在垂直線上，因為它無法用指令語句編程。為它無法用指令語句編程。 (5) 應避免同一繼電器線圈在程序中重復輸出，否應避免同一繼電器線圈在程序中重復輸出，否則將引起誤操作。則將引起誤操作。電動機

26、直接起動控制電動機直接起動控制 (6) 外部輸入設備動斷觸點的處理如下圖所示。外部輸入設備動斷觸點的處理如下圖所示。 在在(b)圖中圖中, SB1 接成動斷接成動斷, , 接接在在 PLC 輸入繼電器輸入繼電器的的X1 端子上端子上, 則在編制梯形圖時則在編制梯形圖時, 用的是動合觸點用的是動合觸點X1。因因SB1閉合，對應的輸入繼電器接通閉合，對應的輸入繼電器接通, 這時它的動合觸點這時它的動合觸點X1是閉合的。按下是閉合的。按下SB1, 斷開輸入繼電器斷開輸入繼電器, 動合觸點動合觸點X1才斷開。才斷開。兩邊各自兩邊各自的公共端子的公共端子 通常由通常由 PLC內部電源提供內部電源提供 外

27、接外接 FR的觸點只能的觸點只能接成動斷觸點，接成動斷觸點，且不作為且不作為PLC的的輸入信號輸入信號，而將，而將其其觸點接在輸出觸點接在輸出電路中電路中直接用于直接用于通斷接觸器線圈通斷接觸器線圈。為了使梯形圖和繼電接觸器控制電路一一對應，為了使梯形圖和繼電接觸器控制電路一一對應，PLC 輸入輸入設備的觸點應盡可能接成動合形式。設備的觸點應盡可能接成動合形式。2. 編程方法編程方法 以籠型電動機正反轉的控制電路以籠型電動機正反轉的控制電路為例介紹為例介紹PLC控制的編程方法控制的編程方法籠型電動機正反轉的控制電路籠型電動機正反轉的控制電路 (1)確定確定I/O點數(shù)及分配點數(shù)及分配2. 編程編

28、程方法方法電動機正反轉電動機正反轉控制外部接線圖控制外部接線圖 輸輸 入入 輸輸 出出 SB1 X0 SBF X1 SBR X2 KMF Y1KMR Y2共需共需 5 個個 I/O 點，即點，即(2)編制梯形圖和指令語句表編制梯形圖和指令語句表梯形圖梯形圖指令語句表指令語句表 可編程控制器的指令系統(tǒng)可編程控制器的指令系統(tǒng)1. 起始指令起始指令ST，ST/與輸出指令與輸出指令OT指令使用說明：指令使用說明： ST/ / 起始反指令起始反指令( (也稱取反指令也稱取反指令) )：從左母線開：從左母線開始取用動斷觸點作為該邏輯行運算的開始。始取用動斷觸點作為該邏輯行運算的開始。指指 令令地址地址0

29、ST X01 OT Y02 ST/ X13 OT R0(1) ST，ST/ 指令可使用的編程元件為指令可使用的編程元件為 X，Y，R，T，C；OT 指令指令可使用可使用的編程元件為的編程元件為 Y，R。( (2) ) ST，ST/ 指令指令也可也可與與 ANS 或或 ORS 塊操作塊操作指令配指令配合用于分支回路的起始處。合用于分支回路的起始處。 ( (3) ) OT 指令不能直接用于左母線，可以連續(xù)使指令不能直接用于左母線，可以連續(xù)使用若干次，這相當于線圈的并聯(lián)。用若干次，這相當于線圈的并聯(lián)。指指 令令地址地址0 ST X01 OT Y02 OT Y13 OT Y2 當當 X0 閉合時，則閉

30、合時，則 Y0、Y1，Y2 均接通。均接通。AN，AN/ 指令分別用于指令分別用于單個動合和動斷觸點的串聯(lián)。單個動合和動斷觸點的串聯(lián)。OR，OR/ 指令分別用于單個動合和動斷觸點的并聯(lián)。指令分別用于單個動合和動斷觸點的并聯(lián)。指令使用說明：指令使用說明：2. 觸點串聯(lián)指令觸點串聯(lián)指令 AN, AN/ 與觸點并聯(lián)指令與觸點并聯(lián)指令 OR, OR/2. 觸點串聯(lián)指令觸點串聯(lián)指令 AN, AN/ 與觸點并聯(lián)指令與觸點并聯(lián)指令 OR, OR/ (1) AN，AN/,OR, OR/指令可使指令可使用的編程元件為用的編程元件為X，Y，R，T，C。 (2) AN，AN/，指令可多次連續(xù)串指令可多次連續(xù)串聯(lián)使用

31、。聯(lián)使用。 OR, OR/ 指令可多次連續(xù)并指令可多次連續(xù)并聯(lián)使用聯(lián)使用。串聯(lián)或并串聯(lián)或并聯(lián)次數(shù)沒有限制。聯(lián)次數(shù)沒有限制。 指令使用說明指令使用說明3. .塊串聯(lián)塊串聯(lián)指令指令 ANS 與塊并聯(lián)指令與塊并聯(lián)指令 ORS ANS( (塊塊與與) )和和 ORS( (塊塊或或) )分別用于指令塊的串分別用于指令塊的串聯(lián)和并聯(lián)連接聯(lián)和并聯(lián)連接, ANS 用于將兩組并聯(lián)的觸點用于將兩組并聯(lián)的觸點( (指令指令塊塊 1 和和指令指令塊塊 2) )串聯(lián)；串聯(lián)；ORS 用于用于將兩組串聯(lián)的觸點將兩組串聯(lián)的觸點( (指指令令塊塊 1 和和指令指令塊塊 2) )并聯(lián)。并聯(lián)。指令塊指令塊1指令塊指令塊23. .塊

32、串聯(lián)塊串聯(lián)指令指令 ANS 與塊并聯(lián)指令與塊并聯(lián)指令 ORS指令使用說明：指令使用說明： (1) 每一指令塊均以每一指令塊均以ST( (或或ST/)/)開始。開始。 (2) 當兩個以上指令塊串聯(lián)或并聯(lián)時，可將前面當兩個以上指令塊串聯(lián)或并聯(lián)時，可將前面塊并聯(lián)或串聯(lián)的結果作為新的塊并聯(lián)或串聯(lián)的結果作為新的“塊塊”參與運算。參與運算。(3) 指令塊中各支路的元件個數(shù)沒有限制。指令塊中各支路的元件個數(shù)沒有限制。(4) ANS 和和 ORS 指令后面不指令后面不帶任何編程元件。帶任何編程元件。指令塊指令塊1指令塊指令塊2例例1：寫出下圖所示梯形圖的指令語句表。寫出下圖所示梯形圖的指令語句表。解：指令語句

33、表如右圖所示。解：指令語句表如右圖所示。4. .反指令反指令/ /當當 X0 閉合時，閉合時，Y0 接通，接通，Y1 斷開；反之，則相斷開；反之，則相反。反。指指 令令地址地址0 ST X01 OT Y02 / 3 OT Y1反指令是將該指令所在位置的運算結果取反。反指令是將該指令所在位置的運算結果取反。5. 定時器指令定時器指令 TMTMR：定時單位為：定時單位為 0.01 s 的定時器；的定時器；TMX：定時單位為：定時單位為 0.1 s 的定時器；的定時器；TMY：定時單位為：定時單位為 1 s 的定時器。的定時器。 TMR 和和 TMX指令各占三個地指令各占三個地址號，址號，TMY指令

34、指令占四個地址號。占四個地址號。TM 指令用法指令用法 當定時觸發(fā)信號發(fā)出后，觸點當定時觸發(fā)信號發(fā)出后，觸點X0閉合，定時開始閉合，定時開始，5s 后定時時間到，定時器觸點后定時時間到，定時器觸點T2 閉合閉合, 線圈線圈Y0也也就接通。如果就接通。如果 X0閉合時間不到閉合時間不到 5 s，則無輸出。，則無輸出。動作時序圖動作時序圖定時器設置值定時器設置值定時時間定時時間50 0.1s = 5s 定時器編號定時器編號0 ST X01 TMX 2 K 504 ST T25 OT Y0 指指 令令地址地址指令語句表指令語句表指令使用說明：指令使用說明： (1) 定時設置值為定時設置值為 K1 K

35、32767 范圍內任意一個十范圍內任意一個十進制常數(shù)。進制常數(shù)。 ( (2) ) 定時器為減定時器為減 1 計數(shù)，每來一個時鐘脈沖計數(shù)，每來一個時鐘脈沖 CP，定時設置值減定時設置值減 1，至減為，至減為 0 時，定時器動作，其動合觸時，定時器動作，其動合觸點閉合點閉合, 動斷觸點斷開。動斷觸點斷開。 ( (3) ) 如果在定時器工作期間如果在定時器工作期間, X0 斷開斷開, 則運行中斷，則運行中斷，定時器復位定時器復位, 回到原設置值回到原設置值, 同時其動合、動斷觸點恢同時其動合、動斷觸點恢復常態(tài)。復常態(tài)。 ( (4) ) 程序中每個定時器只能使用一次程序中每個定時器只能使用一次, ,但

36、其觸點可但其觸點可多次使用。多次使用。 例例2: : 試編制延試編制延時時3 s 接通、延時接通、延時4 s 斷開斷開的電路的的電路的梯形圖和指令語句表。梯形圖和指令語句表。解解: : 利用兩個利用兩個TMX 指令的定時器指令的定時器 T1 和和 T2, 其定時設其定時設置值置值 K分別為分別為30 和和 40,即延時時間分別為即延時時間分別為 3 s 和和 4 s。梯梯形形圖圖動作動作時序圖時序圖指指令令語語句句表表X1Y06. 計數(shù)器指令計數(shù)器指令 CTX0 當計數(shù)到當計數(shù)到 4 時，計時，計數(shù)器動合觸點數(shù)器動合觸點 C1008 閉合，線圈閉合，線圈Y0 接通。接通。CT 指令占三個地址號

37、指令占三個地址號計數(shù)脈沖計數(shù)脈沖輸入端輸入端計數(shù)計數(shù)設置值設置值梯形圖梯形圖指令語句表指令語句表復位脈沖復位脈沖輸入端輸入端計數(shù)器計數(shù)器編號編號6. 計數(shù)器指令計數(shù)器指令 CT指令使用說明：指令使用說明：( (1) ) 計數(shù)設置值為計數(shù)設置值為 K1 K32767 范圍內任意一個范圍內任意一個十進制常數(shù)。十進制常數(shù)。( (2) ) 計數(shù)器計數(shù)器為減為減 1 計數(shù)，每來一個計數(shù)脈沖上升計數(shù)，每來一個計數(shù)脈沖上升沿，計數(shù)設置值減沿，計數(shù)設置值減 1，至減為，至減為 0 時，計數(shù)器動作，其時，計數(shù)器動作，其動合觸點閉合，動斷觸點斷開。動合觸點閉合，動斷觸點斷開。( (3) ) 如果在計數(shù)器工作期間，

38、復位如果在計數(shù)器工作期間，復位端端 R 輸入復位輸入復位信號，使計數(shù)器復位，則運行中斷，回到原設置值，信號，使計數(shù)器復位，則運行中斷，回到原設置值，同時其動合、動斷觸點恢復常態(tài)。同時其動合、動斷觸點恢復常態(tài)。( (4) ) 程序中每個計數(shù)器只能使用一次，但其觸點程序中每個計數(shù)器只能使用一次，但其觸點可多次使用。可多次使用。7. 堆棧指令堆棧指令 PSHS，RDS，POPS PSHS( (壓入堆棧壓入堆棧) )，RDS( (讀出堆棧讀出堆棧) )，POPS( (彈彈出堆棧出堆棧) ) 常用于梯形圖中多條連于同一點的分支通常用于梯形圖中多條連于同一點的分支通路，并要用到同一中間運算結果的場合。路，

39、并要用到同一中間運算結果的場合。梯形圖梯形圖指令語句表指令語句表 (1) 在分支在分支開始處用開始處用 PSHS 指令，它存儲分支點指令，它存儲分支點前的運算結果；分支結束用前的運算結果；分支結束用 POPS 指令，它讀出和清指令，它讀出和清除除 PSHS 指令存儲的運算結果；在兩個指令之間的分指令存儲的運算結果；在兩個指令之間的分支均用支均用 RDS 指令指令, 它讀出它讀出PSHS 指令存儲的運算結果。指令存儲的運算結果。指令使用說明：指令使用說明：等效梯形圖等效梯形圖 (2) 堆棧指令是組合指令不能堆棧指令是組合指令不能, ,單獨使用。單獨使用。PSHS，POPS在同一分支程序中各出現(xiàn)一

40、次在同一分支程序中各出現(xiàn)一次( (開始和結束時開始和結束時) )，而而 RDS在程序在程序中視連接在同一點的支路數(shù)目的多中視連接在同一點的支路數(shù)目的多少可多次使用。少可多次使用。8. 微分指令微分指令 DF，DF/ DF：當檢測到觸發(fā)信號上升沿時，線圈接通一當檢測到觸發(fā)信號上升沿時，線圈接通一個掃描周期。個掃描周期。 DF/ /：當檢測到觸發(fā)信號下降沿時，線圈接通一：當檢測到觸發(fā)信號下降沿時，線圈接通一個掃描周期。個掃描周期。梯形圖梯形圖指令語句表指令語句表8. 微分指令微分指令 DF，DF/指令使用說明：指令使用說明： (1) DF，DF/ 指令指令僅在觸發(fā)信號接通或僅在觸發(fā)信號接通或斷開狀

41、態(tài)變化時有效。斷開狀態(tài)變化時有效。 (2) DF，DF/ 指令指令沒有使用次數(shù)的限制。沒有使用次數(shù)的限制。 (3) 如果某一操作如果某一操作只需在觸點閉合或斷只需在觸點閉合或斷開時執(zhí)行一次，可開時執(zhí)行一次，可使使用用 DF或或DF/ 指令指令。 當當X0閉合時，閉合時，Y0 接通一個接通一個掃描周期；當掃描周期；當 X1 斷開時，斷開時，Y1 接通一個掃描周期。觸點接通一個掃描周期。觸點 X0、X1 分別稱為上升沿和下降分別稱為上升沿和下降沿微分指令的觸發(fā)信號。沿微分指令的觸發(fā)信號。X0Y0Y1X1一個掃描周期一個掃描周期9. 置位、復位指令置位、復位指令 SET，RSTSET：觸發(fā)信號：觸發(fā)

42、信號 X0 閉合時，閉合時，Y0 接通接通。RST：觸發(fā)信號：觸發(fā)信號 X1 閉合時，閉合時，Y0 斷開斷開。指令用法指令用法動作時序圖動作時序圖0 ST X01 SET Y0 4 ST X15 RST Y0 指令指令地址地址指令語句表指令語句表指令使用說明：指令使用說明：(1) SET，RST 指令可使用的編程元件為指令可使用的編程元件為 Y，R。 (2) 接通觸發(fā)信號即接通觸發(fā)信號即執(zhí)行執(zhí)行 SET( (RST) )指令。不管觸指令。不管觸發(fā)信號隨后如何變化，線圈將保持接通發(fā)信號隨后如何變化，線圈將保持接通( (斷開斷開) )。 (3) 對同一對同一繼電器繼電器 Y( (或或 R),),可

43、以多次可以多次使用使用 SET 和和 RST 指指令，次數(shù)不限。令，次數(shù)不限。9. 置位、復位指令置位、復位指令 SET，RST10. 保持指令保持指令 KP S 和和 R 分別由輸入觸點分別由輸入觸點 X0 和和 X1 控制。當控制。當 X0 閉合時閉合時, 指定繼電器線圈指定繼電器線圈 Y0 接通并保持；當接通并保持；當 X1 閉閉合時，合時，Y0 斷開復斷開復。0 ST X01 ST X1 2 KP Y0 指令指令地址地址指令用法指令用法 置位置位輸入端輸入端 復位復位輸入端輸入端指令使用說明：指令使用說明：(1)KP 指令可使用的編程元件為指令可使用的編程元件為 Y，R。 (2)置位觸發(fā)信號一旦將指定的繼電器接通，則無置位觸發(fā)信號一旦將指定的繼電器接通，則無論置位的觸發(fā)信號隨后是接通還是斷開論置位的觸發(fā)信號隨后是接通還是斷開, ,指定的繼電指定的繼電器都保持接通，直到復位觸發(fā)信號接通。器都保持接通，直到復位觸發(fā)信號接通。 (3)若置位、復位觸發(fā)信號同時接通，則復位觸發(fā)信若置位、復位觸發(fā)信號同時接通，則復位觸發(fā)信號優(yōu)先。號優(yōu)先。(4)當當 PLC 電源斷開電源斷