PLC原理及應(yīng)用(2011夏)

1、PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8PLC應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域1. 開(kāi)關(guān)量的邏輯控制開(kāi)關(guān)量的邏輯控制 PLC功能功能 PLC最基本、最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代傳統(tǒng)的繼電器電路，實(shí)現(xiàn)邏輯控制、順序控制，既可用于單臺(tái)設(shè)備的控制，也可用于多機(jī)群控及自動(dòng)化流水線。如注塑機(jī)、印刷機(jī)、訂書(shū)機(jī)械、組合機(jī)床、磨床、包裝生產(chǎn)線、電鍍流水線等。 PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8PLC應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域2. 模擬量控制模擬量控制 在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程當(dāng)中，有許多連續(xù)變化的量，如溫度、壓力、流量、液位和速度等都是模擬量。為了使可編程控制器處理模擬量，必須實(shí)現(xiàn)模擬量（Analog）和數(shù)

2、字量（Digital）之間的A/D轉(zhuǎn)換及D/A轉(zhuǎn)換。PLC廠家都生產(chǎn)配套的A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊，使可編程控制器用于模擬量控制。 PLC功能功能PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8PLC應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域3.運(yùn)動(dòng)控制運(yùn)動(dòng)控制 PLC可以用于圓周運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)的控制。從控制機(jī)構(gòu)配置來(lái)說(shuō)，早期直接用于開(kāi)關(guān)量I/O模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。如可驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)或伺服電機(jī)的單軸或多軸位置控制模塊。世界上各主要PLC廠家的產(chǎn)品幾乎都有運(yùn)動(dòng)控制功能，廣泛用于各種機(jī)械、機(jī)床、機(jī)器人、電梯等場(chǎng)合。 PLC功能功能PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 201120

3、11，8 8PLC應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域4.過(guò)程控制過(guò)程控制 過(guò)程控制是指對(duì)溫度、壓力、流量等模擬量的閉環(huán)控制。作為工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，PLC能編制各種各樣的控制算法程序，完成閉環(huán)控制。PID調(diào)節(jié)是一般閉環(huán)控制系統(tǒng)中用得較多的調(diào)節(jié)方法。大中型PLC都有PID模塊，目前許多小型PLC也具有此功能模塊。PID處理一般是運(yùn)行專用的PID子程序。過(guò)程控制在冶金、化工、熱處理、鍋爐控制等場(chǎng)合有非常廣泛的應(yīng)用。 PLC功能功能PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8PLC應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域5.數(shù)據(jù)處理與通信聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理與通信聯(lián)網(wǎng) 現(xiàn)代PLC具有數(shù)學(xué)運(yùn)算（含矩陣運(yùn)算、函數(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算）、數(shù)據(jù)傳送、數(shù)

4、據(jù)轉(zhuǎn)換、排序、查表、位操作等功能，可以完成數(shù)據(jù)的采集、分析及處理。 PLC通信含PLC間的通信及PLC與其它智能設(shè)備間的通信。隨著計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展，工廠自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)發(fā)展得很快，各PLC廠商都十分重視PLC的通信功能，紛紛推出各自的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。新近生產(chǎn)的PLC都具有通信接口，通信非常方便。PLC功能功能PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8 工控機(jī)和PLC之間組成小型工業(yè)以態(tài)網(wǎng)絡(luò)，使用交換機(jī)連接PC機(jī)和PLC，既可編制程序，還可通訊監(jiān)控。PLC應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域5.數(shù)據(jù)處理與通信聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)處理與通信聯(lián)網(wǎng)PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8 3、不同廠家的PLC有

5、相同的工作原理，類似的功能和指標(biāo)，有一定的互換性，質(zhì)量有保證，編程軟件正朝標(biāo)準(zhǔn)化方向邁進(jìn)。這正是PLC獲得廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)。而單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)則是八仙過(guò)海，各顯神通，功能千差萬(wàn)別，質(zhì)量參差不齊，學(xué)習(xí)、使用和維護(hù)都很困難。 1、 PLC是建立在單片機(jī)之上的產(chǎn)品，單片機(jī)是一種集成電路，兩者不具有可比性。 2、 單片機(jī)可以構(gòu)成各種各樣的應(yīng)用系統(tǒng)，從微型、小型到中型、大型都可，PLC是單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的一個(gè)特例。PLCPLC與單片機(jī)的區(qū)別與單片機(jī)的區(qū)別各有所長(zhǎng)！各有所長(zhǎng)！PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8 1、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)； 2、易學(xué)易用； 3、系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、建造工作量小，維

6、護(hù)方便，容易改造。PLC系統(tǒng)適合小批量、控制邏輯或工藝需要經(jīng)常改動(dòng)的系統(tǒng)。PLC控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)控制系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)紡紗機(jī)紡紗機(jī)成型機(jī)成型機(jī)汽車焊接生產(chǎn)線汽車焊接生產(chǎn)線PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8KM2SB1SB3FRQFRFUM3 SB2KM1KM2KM1KM2KM1KM2KM11.1 PLC1.1 PLC的產(chǎn)生與發(fā)展的產(chǎn)生與發(fā)展PLCPLC的產(chǎn)生與發(fā)展的產(chǎn)生與發(fā)展PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8QFRFUM3 KM1KM2+24V 0V COM 00 01 02 03 04 PLC 100-240VAC RY.OUT L N COM0 00

7、01 02 03SB1 SB2SB3KM1 KM2KM1KM2PLCPLC電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路電動(dòng)機(jī)正反轉(zhuǎn)控制線路PLCPLC的產(chǎn)生與發(fā)展的產(chǎn)生與發(fā)展PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8PLC控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)輸入設(shè)備輸入設(shè)備（按鈕、開(kāi)關(guān)等）（按鈕、開(kāi)關(guān)等）繼電器控制線路繼電器控制線路（由繼電器和導(dǎo)線組成）（由繼電器和導(dǎo)線組成）輸出設(shè)備輸出設(shè)備（接觸器、電磁閥等）（接觸器、電磁閥等）被控生產(chǎn)機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程被控生產(chǎn)機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程輸入設(shè)備輸入設(shè)備（按鈕、開(kāi)關(guān)等）（按鈕、開(kāi)關(guān)等）繼電器控制線路繼電器控制線路（由繼電器和導(dǎo)線組成）（由繼電器和導(dǎo)線組成）輸出設(shè)備輸出設(shè)備（接觸器、電磁

8、閥等）（接觸器、電磁閥等）被控生產(chǎn)機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程被控生產(chǎn)機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程PLC控制程序控制程序（軟件編程實(shí)現(xiàn)）（軟件編程實(shí)現(xiàn)）PLCPLC的產(chǎn)生與發(fā)展的產(chǎn)生與發(fā)展PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8 從從PLC產(chǎn)生到現(xiàn)在，已發(fā)展到第四代產(chǎn)品。產(chǎn)生到現(xiàn)在，已發(fā)展到第四代產(chǎn)品。 第四代第四代PLC（1983年現(xiàn)在）：不僅全面使用年現(xiàn)在）：不僅全面使用16位、位、32位高性能微處理器，高性能位片式微處理器，位高性能微處理器，高性能位片式微處理器，RISC(reduced instruction set computer)精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)精簡(jiǎn)指令系統(tǒng)CPU等高級(jí)等高級(jí)CPU，而，而且在

9、一臺(tái)且在一臺(tái)PLC中配置多個(gè)微處理器，進(jìn)行多通道處理，同時(shí)中配置多個(gè)微處理器，進(jìn)行多通道處理，同時(shí)生產(chǎn)了大量?jī)?nèi)含微處理器的智能模塊，使得第四代生產(chǎn)了大量?jī)?nèi)含微處理器的智能模塊，使得第四代PLC產(chǎn)品產(chǎn)品成為具有成為具有邏輯控制功能邏輯控制功能、過(guò)程控制功能、運(yùn)動(dòng)控制功能、數(shù)過(guò)程控制功能、運(yùn)動(dòng)控制功能、數(shù)據(jù)處理功能、聯(lián)網(wǎng)通信功能據(jù)處理功能、聯(lián)網(wǎng)通信功能的真正名符其實(shí)的多功能控制器。的真正名符其實(shí)的多功能控制器。PLCPLC的產(chǎn)生與發(fā)展的產(chǎn)生與發(fā)展PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8 正是由于正是由于PLC具有多種功能，并集具有多種功能，并集三電（電控裝置、電儀裝置、電氣傳動(dòng)三

10、電（電控裝置、電儀裝置、電氣傳動(dòng)控制裝置）于一體，使得控制裝置）于一體，使得PLC在工廠中在工廠中備受歡迎，用量高居首位，成為現(xiàn)代工備受歡迎，用量高居首位，成為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化的三大支柱（業(yè)自動(dòng)化的三大支柱（PLC、機(jī)器人、機(jī)器人、CAD/CAM）之一。）之一。PLCPLC的產(chǎn)生與發(fā)展的產(chǎn)生與發(fā)展PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8 由于由于PLC的發(fā)展，使其功能已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了邏輯控制的的發(fā)展，使其功能已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了邏輯控制的范圍，因而用范圍，因而用“PLC”已不能描述其多功能的特點(diǎn)。已不能描述其多功能的特點(diǎn)。1980年，年，美國(guó)電氣制造商協(xié)會(huì)美國(guó)電氣制造商協(xié)會(huì)(NEMA)

11、給它起了一個(gè)新的名稱，叫給它起了一個(gè)新的名稱，叫programmable controller”，簡(jiǎn)稱，簡(jiǎn)稱PC。由于。由于PC這一縮寫(xiě)在我這一縮寫(xiě)在我國(guó)早已成為個(gè)人計(jì)算機(jī)國(guó)早已成為個(gè)人計(jì)算機(jī)(personal computer)的代名詞，為避免的代名詞，為避免造成名詞術(shù)語(yǔ)混亂，因此在我國(guó)仍沿用造成名詞術(shù)語(yǔ)混亂，因此在我國(guó)仍沿用PLC表示可編程控制表示可編程控制器。器。PLCPLC的產(chǎn)生與發(fā)展的產(chǎn)生與發(fā)展P：Programmable 可編程可編程L：Logic 邏輯邏輯C：Controller 控制器控制器PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 81.3 PLC1.3 PLC的

12、基本組成的基本組成PLCPLC基本單元基本單元PLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖微處理器（微處理器（CPUCPU）運(yùn)算器運(yùn)算器控制器控制器輸輸出出部部件件輸輸入入部部件件系系統(tǒng)統(tǒng)存存儲(chǔ)儲(chǔ)器器用用戶戶存存儲(chǔ)儲(chǔ)器器I/OI/O擴(kuò)擴(kuò)展展接接口口通通訊訊及及編編程程接接口口外部設(shè)備外部設(shè)備編程設(shè)備編程設(shè)備計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)打印機(jī)等打印機(jī)等現(xiàn)場(chǎng)用戶輸出設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)用戶輸出設(shè)備電磁閥電磁閥中間繼電器中間繼電器執(zhí)行器執(zhí)行器傳感器傳感器按鈕、開(kāi)關(guān)按鈕、開(kāi)關(guān)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)現(xiàn)場(chǎng)用戶輸入設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)用戶輸入設(shè)備擴(kuò)展設(shè)備擴(kuò)展設(shè)備擴(kuò)展單元擴(kuò)展單元通訊模塊通訊模塊功能模塊功能模塊電源變換器電源變換器110V/220V市電PLCPLC

13、原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8直直流流輸輸入入交交流流輸輸入入光電耦合器光電耦合器二極管有電二極管有電流時(shí)發(fā)光，流時(shí)發(fā)光，致使光電三致使光電三極管導(dǎo)通極管導(dǎo)通輸入電路類型：輸入電路類型：共點(diǎn)式共點(diǎn)式分組式分組式隔離式隔離式輸入電路輸入電路PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8隔離式隔離式 輸出各自獨(dú)立，無(wú)公共點(diǎn)。各輸出端子各自形輸出各自獨(dú)立，無(wú)公共點(diǎn)。各輸出端子各自形成獨(dú)立回路。成獨(dú)立回路。匯點(diǎn)式匯點(diǎn)式 全部輸入點(diǎn)（輸出點(diǎn)）共用一個(gè)公共點(diǎn)?；蛘呷枯斎朦c(diǎn)（輸出點(diǎn)）共用一個(gè)公共點(diǎn)。或者將輸入點(diǎn)（輸出點(diǎn)）分成幾組，組內(nèi)各點(diǎn)共用一個(gè)將輸入點(diǎn)（輸出點(diǎn)）分成幾組，組內(nèi)

14、各點(diǎn)共用一個(gè)公共點(diǎn)。各組的公共點(diǎn)之間相互隔離。組內(nèi)的各點(diǎn)公共點(diǎn)。各組的公共點(diǎn)之間相互隔離。組內(nèi)的各點(diǎn)必須使用同一電壓類型和同一電壓等級(jí)，各組可使必須使用同一電壓類型和同一電壓等級(jí)，各組可使用不同電壓類型和等級(jí)的負(fù)載。用不同電壓類型和等級(jí)的負(fù)載。輸入電路輸入電路PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8雙向晶閘管雙向晶閘管可根據(jù)負(fù)載可根據(jù)負(fù)載的需要選用的需要選用直流或交流直流或交流感性負(fù)感性負(fù)載續(xù)流載續(xù)流輸出電路輸出電路輸出晶體管輸出晶體管PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8輸出晶體管輸出晶體管可根據(jù)負(fù)載可根據(jù)負(fù)載的需要選用的需要選用直流或交流直流或交流晶體

15、管為無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)，輸出單元使用壽命長(zhǎng)，響應(yīng)速度快。輸出電路輸出電路輸出繼電器輸出繼電器PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8根據(jù)輸出負(fù)載的特點(diǎn)選型：根據(jù)輸出負(fù)載的特點(diǎn)選型： 不同負(fù)載對(duì)不同負(fù)載對(duì)PLCPLC的輸出方式有相應(yīng)的要求。的輸出方式有相應(yīng)的要求。例如，頻繁通斷的感性負(fù)載，應(yīng)選擇晶體管或晶閘例如，頻繁通斷的感性負(fù)載，應(yīng)選擇晶體管或晶閘管輸出型的，而不應(yīng)選用繼電器輸出型的。管輸出型的，而不應(yīng)選用繼電器輸出型的。 但繼電器輸出型的但繼電器輸出型的 PLCPLC有許多優(yōu)點(diǎn)，如導(dǎo)通壓有許多優(yōu)點(diǎn)，如導(dǎo)通壓降小，有隔離作用，價(jià)格相對(duì)較便宜，承受瞬時(shí)過(guò)降小，有隔離作用，價(jià)格相對(duì)較便宜

16、，承受瞬時(shí)過(guò)電壓和過(guò)電流的能力較強(qiáng)，其負(fù)載電壓靈活（可交電壓和過(guò)電流的能力較強(qiáng)，其負(fù)載電壓靈活（可交流、可直流）且電壓等級(jí)范圍大等。所以動(dòng)作不頻流、可直流）且電壓等級(jí)范圍大等。所以動(dòng)作不頻繁的交、直流負(fù)載可以選擇繼電器輸出型的繁的交、直流負(fù)載可以選擇繼電器輸出型的PLC PLC 。 輸出形式的選擇輸出形式的選擇PLCPLC基本組成回顧基本組成回顧PLCPLC基本單元基本單元PLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖微處理器（微處理器（CPUCPU）運(yùn)算器運(yùn)算器控制器控制器輸輸出出部部件件輸輸入入部部件件系系統(tǒng)統(tǒng)存存儲(chǔ)儲(chǔ)器器用用戶戶存存儲(chǔ)儲(chǔ)器器I/OI/O擴(kuò)擴(kuò)展展接接口口通通訊訊及及編編程程接接口口外部

17、設(shè)備外部設(shè)備編程設(shè)備編程設(shè)備計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)打印機(jī)等打印機(jī)等現(xiàn)場(chǎng)用戶輸出設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)用戶輸出設(shè)備電磁閥電磁閥中間繼電器中間繼電器執(zhí)行器執(zhí)行器傳感器傳感器按鈕、開(kāi)關(guān)按鈕、開(kāi)關(guān)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)現(xiàn)場(chǎng)用戶輸入設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)用戶輸入設(shè)備擴(kuò)展設(shè)備擴(kuò)展設(shè)備擴(kuò)展單元擴(kuò)展單元通訊模塊通訊模塊功能模塊功能模塊電源變換器電源變換器110V/220V市電PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8 編程接口編程接口 通訊接口通訊接口 I/O 擴(kuò)展口擴(kuò)展口PLCPLC接口接口 編程接口編程接口PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8液晶顯示窗液晶顯示窗工作方工作方式開(kāi)關(guān)式開(kāi)關(guān)指令鍵指令鍵數(shù)字鍵數(shù)字鍵編

18、輯鍵編輯鍵通信通信電纜電纜語(yǔ)句表語(yǔ)句表 1. 1.手持編程器輸入手持編程器輸入PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8 2. 2.計(jì)算機(jī)輸入計(jì)算機(jī)輸入PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8I/OI/O擴(kuò)展口擴(kuò)展口整體式整體式PLCPLC結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)形式PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8組合式組合式通過(guò)系統(tǒng)總線與通過(guò)系統(tǒng)總線與CPU相連相連PLCPLC結(jié)構(gòu)形式結(jié)構(gòu)形式PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8梯形圖梯形圖(END)010000000101000000001.4 PLC1.4 PLC的編程語(yǔ)言的編程語(yǔ)言

19、LD 00000 OR 01000 AND 00001 OUT 01000 END 語(yǔ)句表是用助記符表示各種指令的功能，用語(yǔ)句表是用助記符表示各種指令的功能，用手持編程器輸至手持編程器輸至PLC程序存儲(chǔ)器中程序存儲(chǔ)器中語(yǔ)句表語(yǔ)句表PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8(END)01000000010100000000PLC梯形圖程序：梯形圖程序：SB1SB2KMKM電控線路：電控線路：兩種控制方式形式上相似，但有著本質(zhì)的區(qū)別。兩種控制方式形式上相似，但有著本質(zhì)的區(qū)別。PLCPLC梯形圖與控制線路的區(qū)別梯形圖與控制線路的區(qū)別PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，

20、8 81. 1. 兩種繼電器的區(qū)別兩種繼電器的區(qū)別物理繼電器，觸點(diǎn)數(shù)目有限。物理繼電器，觸點(diǎn)數(shù)目有限。KMKMKM010000100001000PLC繼電器，可無(wú)限次使用。繼電器，可無(wú)限次使用。2. 2. 梯形圖的區(qū)別梯形圖的區(qū)別繼電器控制線路中母線與電源相連，每行中有電流流過(guò)電繼電器控制線路中母線與電源相連，每行中有電流流過(guò)電器才動(dòng)作。器才動(dòng)作。PLC梯形圖母線只表示該梯級(jí)的起始和終了，為分析問(wèn)題梯形圖母線只表示該梯級(jí)的起始和終了，為分析問(wèn)題方便，認(rèn)為方便，認(rèn)為“概念電流概念電流”從左向右流動(dòng)。從左向右流動(dòng)。PLCPLC梯形圖與控制線路的區(qū)別梯形圖與控制線路的區(qū)別PLCPLC原理及應(yīng)用原理及

21、應(yīng)用 20112011，8 83. 3. 實(shí)現(xiàn)控制功能的手段不同實(shí)現(xiàn)控制功能的手段不同繼電器靠改變電器間的接線實(shí)現(xiàn)各種控制功能，繼電器靠改變電器間的接線實(shí)現(xiàn)各種控制功能，PLC通過(guò)通過(guò)編程來(lái)實(shí)現(xiàn)。編程來(lái)實(shí)現(xiàn)。PLC外部接線圖外部接線圖0100COM00COMKMSB2SB1FUINOUT0000000000為為”1”1”按按SB2SB20100001000為為”1”1”KMKM為為”1”1”得得電電電機(jī)啟動(dòng)電機(jī)啟動(dòng)0000100001為為”0”0”按按SB1SB10100001000為為”0”0”KMKM為為”0”0”失失電電電機(jī)停止電機(jī)停止PLCPLC梯形圖與控制線路的區(qū)別梯形圖與控制線路的

22、區(qū)別(END)01000000010100000000PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 81.5 PLC1.5 PLC的工作方式的工作方式輸輸入入設(shè)設(shè)備備輸入輸入電路電路與映與映像寄像寄存器存器輸輸入入端端子子輸出輸出映像映像寄存寄存器與器與輸出輸出電路電路輸輸出出端端子子輸輸出出設(shè)設(shè)備備輸入部分輸入部分內(nèi)部等效電路內(nèi)部等效電路（程序控制）（程序控制）輸出部分輸出部分PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8000001.5 PLC1.5 PLC的工作方式的工作方式讀讀讀讀寫(xiě)寫(xiě)輸輸出出設(shè)設(shè)備備讀讀PLCPLC信號(hào)的傳遞過(guò)程信號(hào)的傳遞過(guò)程寫(xiě)寫(xiě)輸輸入入設(shè)設(shè)備備

23、執(zhí)行程序執(zhí)行程序輸出刷新輸出刷新輸入采樣輸入采樣PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8自診斷自診斷通訊處理通訊處理輸入采樣輸入采樣執(zhí)行程序執(zhí)行程序輸出刷新輸出刷新開(kāi)機(jī)開(kāi)機(jī) PLCPLC經(jīng)過(guò)五個(gè)階段的工作過(guò)程，經(jīng)過(guò)五個(gè)階段的工作過(guò)程，稱為一個(gè)掃描周期，完成一個(gè)掃描周稱為一個(gè)掃描周期，完成一個(gè)掃描周期后，又重新執(zhí)行上述過(guò)程，掃描周期后，又重新執(zhí)行上述過(guò)程，掃描周而復(fù)始地進(jìn)行。而復(fù)始地進(jìn)行。 掃描周期主要取決于程序的長(zhǎng)短掃描周期主要取決于程序的長(zhǎng)短，一般每秒鐘可掃描數(shù)十次以上，這對(duì)一般每秒鐘可掃描數(shù)十次以上，這對(duì)于工業(yè)設(shè)備通常沒(méi)有什么影響。但對(duì)于工業(yè)設(shè)備通常沒(méi)有什么影響。但對(duì)控制

24、時(shí)間要求較嚴(yán)格，響應(yīng)速度要求控制時(shí)間要求較嚴(yán)格，響應(yīng)速度要求快的系統(tǒng)，應(yīng)該盡可能減少掃描周期快的系統(tǒng)，應(yīng)該盡可能減少掃描周期造成的響應(yīng)延時(shí)（造成的響應(yīng)延時(shí)（I/O滯后）等不良影滯后）等不良影響。響。1.5 PLC1.5 PLC的工作方式的工作方式循環(huán)掃描循環(huán)掃描工作方式工作方式PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8第一章 可編程序控制器概述 PLCPLC的產(chǎn)生與發(fā)展的產(chǎn)生與發(fā)展2.PLC2.PLC的特點(diǎn)的特點(diǎn)3.PLC3.PLC的基本組成的基本組成5.PLC5.PLC的工作方式的工作方式4.PLC4.PLC的編程語(yǔ)言的編程語(yǔ)言6.PLC6.PLC的主要性能指標(biāo)的主要性能指標(biāo)

25、7.7.國(guó)內(nèi)外主要國(guó)內(nèi)外主要PLCPLC產(chǎn)品概況產(chǎn)品概況6.PLC6.PLC的主要性能指標(biāo)的主要性能指標(biāo)PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8PLCPLC產(chǎn)品的流派產(chǎn)品的流派三菱三菱 FX FX 系列系列PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8PLCPLC產(chǎn)品的流派產(chǎn)品的流派歐姆龍歐姆龍 C C 系列系列PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8 L D I0 .0 /裝 入 常 開(kāi) 觸 點(diǎn) O I2 .2 /或 常 開(kāi) 觸 點(diǎn) L D I0 .1 /被 串 的 塊 開(kāi) 始 L D I2 .0 /被 并 路 開(kāi) 始 A I2 .1 / O

26、L D /棧 裝 載 或 ， 并 路 結(jié) 束 A L D /棧 裝 載 與 ， 串 路 結(jié) 束 L D I0 .0 / L P S /邏 輯 推 入 棧 ， 主 控 A I0 .5 / = Q 7 .0 / L R D /邏 輯 讀 棧 ， 新 母 線 L D I2 .1 / O I1 .3 / A L D /棧 裝 載 與 = Q 6 .0 / L P P /邏 輯 彈 出 棧 ， 母 線 復(fù) 原 L D I3 .1 / O I2 .0 / A L D / = Q 1 .3 / 西門(mén)子西門(mén)子 S S 系列系列PLCPLC產(chǎn)品的流派產(chǎn)品的流派PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，

27、8 8PLCPLC的三大流派的三大流派 美國(guó)和歐洲的美國(guó)和歐洲的PLCPLC技術(shù)是在相互隔離情況下獨(dú)立研究開(kāi)發(fā)技術(shù)是在相互隔離情況下獨(dú)立研究開(kāi)發(fā)的，因此的，因此美國(guó)和歐洲的美國(guó)和歐洲的PLCPLC產(chǎn)品有明顯的差異性產(chǎn)品有明顯的差異性。而日本的。而日本的PLCPLC技術(shù)是由美國(guó)引進(jìn)的，對(duì)美國(guó)的技術(shù)是由美國(guó)引進(jìn)的，對(duì)美國(guó)的PLCPLC產(chǎn)品有一定的繼承性，但產(chǎn)品有一定的繼承性，但日本的主推產(chǎn)品定位在小型日本的主推產(chǎn)品定位在小型PLCPLC上。上。 日本的小型日本的小型PLCPLC最具特色，在小型機(jī)領(lǐng)域中頗具盛名，某些最具特色，在小型機(jī)領(lǐng)域中頗具盛名，某些用歐美的中型機(jī)或大型機(jī)才能實(shí)現(xiàn)的控制，日本的小

28、型機(jī)就可用歐美的中型機(jī)或大型機(jī)才能實(shí)現(xiàn)的控制，日本的小型機(jī)就可以解決。在開(kāi)發(fā)較復(fù)雜的控制系統(tǒng)方面明顯優(yōu)于歐美的小型機(jī)，以解決。在開(kāi)發(fā)較復(fù)雜的控制系統(tǒng)方面明顯優(yōu)于歐美的小型機(jī)，所以格外受用戶歡迎。日本有許多所以格外受用戶歡迎。日本有許多PLCPLC制造商，如三菱、歐姆制造商，如三菱、歐姆龍、松下、富士、日立、東芝等，在世界龍、松下、富士、日立、東芝等，在世界小型小型PLCPLC市場(chǎng)上，日市場(chǎng)上，日本產(chǎn)品約占有本產(chǎn)品約占有7070的份額的份額。美、歐、日美、歐、日歐美產(chǎn)品以大中型歐美產(chǎn)品以大中型PLCPLC為主為主A-BA-B公司與公司與SIMENSSIMENS公司平分秋色公司平分秋色小型小型PL

29、CPLC主要是日本產(chǎn)品主要是日本產(chǎn)品PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 82.1 CPM1A2.1 CPM1A系列系列PLCPLC的基本構(gòu)成的基本構(gòu)成1 1、主機(jī)系列規(guī)格、主機(jī)系列規(guī)格CPM1A - 10(20,30,40) C D R- A(D)CPUCPU單元單元I/OI/O點(diǎn)數(shù)點(diǎn)數(shù)繼電器繼電器輸出輸出DCDC電源電源輸出輸出主機(jī)供主機(jī)供電電源電電源T T：晶體管輸出：晶體管輸出CPM1A-30 CDT-D 的規(guī)格？的規(guī)格？PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 82 2、主機(jī)面板結(jié)構(gòu)、主機(jī)面板結(jié)構(gòu)電源輸電源輸入端子入端子功能功能接地接地端子端子保護(hù)接地

30、端子保護(hù)接地端子輸入輸入端子端子輸出輸出DC24VDC24V電源端子電源端子輸出端子輸出端子狀態(tài)顯示狀態(tài)顯示LEDLED輸入輸入LEDLED輸出輸出LEDLED模擬設(shè)定模擬設(shè)定電位器電位器外設(shè)端口外設(shè)端口PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8CPM1A-8(20) EDRCPM1A-40 CDR擴(kuò)展擴(kuò)展單元單元擴(kuò)展單元擴(kuò)展單元聯(lián)接電纜聯(lián)接電纜擴(kuò)展聯(lián)擴(kuò)展聯(lián)接器接器2 2、主機(jī)面板結(jié)構(gòu)、主機(jī)面板結(jié)構(gòu)主單元主單元PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 82.2 CPM1A2.2 CPM1A繼電器區(qū)及數(shù)據(jù)區(qū)繼電器區(qū)及數(shù)據(jù)區(qū) CPM1A CPM1A內(nèi)部的內(nèi)部的“軟繼電

31、器軟繼電器”可以將用戶數(shù)據(jù)區(qū)按可以將用戶數(shù)據(jù)區(qū)按繼電器的類型分為繼電器的類型分為7 7大類區(qū)域。區(qū)域中的每一位繼電大類區(qū)域。區(qū)域中的每一位繼電器都有器都有“0”0”或或“1”1”兩種狀態(tài)，而且這些繼電器是兩種狀態(tài)，而且這些繼電器是可以通過(guò)程序被尋址訪問(wèn)，所以把這類繼電器稱為可以通過(guò)程序被尋址訪問(wèn)，所以把這類繼電器稱為“軟軟”繼電器。繼電器。存儲(chǔ)區(qū)存儲(chǔ)區(qū)(END)01000000010100000000用“通道”（CH）標(biāo)識(shí)各類”軟繼電器”。1CH=16 RELAYPLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8“軟繼電器軟繼電器”編號(hào)示例：編號(hào)示例：0 0 0 0 1通道號(hào)通道號(hào)通道

32、中的繼電器位序號(hào)通道中的繼電器位序號(hào)（0015）不同類型軟繼電器具有不同類型軟繼電器具有不同的通道范圍。不同的通道范圍。0100COM00COMKMSB2SB1FUINOUT2.2 CPM1A2.2 CPM1A繼電器區(qū)及數(shù)據(jù)區(qū)繼電器區(qū)及數(shù)據(jù)區(qū)(END)01000000010100000000 輸入繼電器區(qū)（輸入繼電器區(qū)（I)I) 000009 CH 采集外部信號(hào)，與外部輸入端子相對(duì)應(yīng)。采集外部信號(hào)，與外部輸入端子相對(duì)應(yīng)。 輸出繼電器區(qū)（輸出繼電器區(qū)（0)0) 010019 CH 將將PLCPLC的處理結(jié)果，送給外部設(shè)備，與外部輸入端子相對(duì)應(yīng)。的處理結(jié)果，送給外部設(shè)備，與外部輸入端子相對(duì)應(yīng)。PL

33、CPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 83.3.內(nèi)部繼電器區(qū)（內(nèi)部繼電器區(qū)（IR) IR) 200231 CH 存儲(chǔ)單元，在程序內(nèi)可任意使用，但不能直接控制外部負(fù)載。存儲(chǔ)單元，在程序內(nèi)可任意使用，但不能直接控制外部負(fù)載。4. 4. 特殊輔助繼電器特殊輔助繼電器 （SR) SR) 232255 CH 分配有特定功能的繼電器。分配有特定功能的繼電器。6. 6. 保持繼電器保持繼電器 （HR) HR) HR00HR19 CH HRHR具有斷電保持功能。具有斷電保持功能。5. 5. 暫存繼電器暫存繼電器 （TR) TR) TR0TR7 存儲(chǔ)程序分支上的數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)程序分支上的數(shù)據(jù)。7. 7

34、. 輔助記憶繼電器輔助記憶繼電器 （AR) AR) AR00AR15 CH 分配有特定功能的輔助繼電器。分配有特定功能的輔助繼電器。8. 8. 鏈接繼電器鏈接繼電器 （LR) LR) LR00LR15 CH CPM1A間間1:11:1鏈接時(shí)，與對(duì)方繼電器交換數(shù)據(jù)。鏈接時(shí)，與對(duì)方繼電器交換數(shù)據(jù)。9. 9. 定時(shí)器定時(shí)器/ /計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器 TIM/CNT000127 定時(shí)器、計(jì)數(shù)器編程號(hào)合用，但定時(shí)器、計(jì)數(shù)器編程號(hào)合用，但 TIM 或或 CNT 的編號(hào)不能重復(fù)使用。的編號(hào)不能重復(fù)使用。10. 10. 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū) DM0000DM1023 DM6144DM6155 用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，以通道為單

35、位使用。具有斷電保持功能。用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，以通道為單位使用。具有斷電保持功能。2.1 CPM1A2.1 CPM1A繼電器區(qū)及數(shù)據(jù)區(qū)繼電器區(qū)及數(shù)據(jù)區(qū)PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8SR區(qū)：區(qū)：232255 CH主要供系統(tǒng)使用，常用主要供系統(tǒng)使用，常用SRSR區(qū)中的繼電器功能如下：區(qū)中的繼電器功能如下：特殊輔助繼電器區(qū)（特殊輔助繼電器區(qū)（SR)SR)25313 常常ON25314 常常OFF25315 運(yùn)行開(kāi)始第一運(yùn)行開(kāi)始第一 個(gè)掃描周期為個(gè)掃描周期為ON25500 0.1S脈沖脈沖25501 0.2s脈沖脈沖v 1.0s脈沖脈沖25503 ER標(biāo)志（出錯(cuò)時(shí)為標(biāo)志（出錯(cuò)時(shí)為

36、ON)25504 CY標(biāo)準(zhǔn)（進(jìn)位為標(biāo)準(zhǔn)（進(jìn)位為ON)25505 “”標(biāo)志標(biāo)志 （“”時(shí)為時(shí)為ON）25506 “=”標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) （“”時(shí)為時(shí)為ON）25507 “”標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn) （“999.9s999.9s） PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8定時(shí)器指令定時(shí)器指令00000TIM001#0050TIM01000TIM002#0030TIMT001ENDD D、定時(shí)器程序分析、定時(shí)器程序分析 2 200000T002KEEP010000000020 S5 S2.5 ST001T002010003 SKEEP復(fù)位復(fù)位下一下一周期周期TIM復(fù)位復(fù)位接通斷開(kāi)延時(shí)接通斷開(kāi)延時(shí) 接通接通

37、延時(shí)延時(shí)有輸出且輸入斷有輸出且輸入斷開(kāi)時(shí)開(kāi)始延時(shí)開(kāi)時(shí)開(kāi)始延時(shí)延時(shí)延時(shí)5s5s接通，延時(shí)接通，延時(shí)3s3s斷開(kāi)斷開(kāi)PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8定時(shí)器指令定時(shí)器指令D D、定時(shí)器程序分析、定時(shí)器程序分析 3 3定時(shí)定時(shí)1.5 s20000T0010100000000t 1.5 s20000TIM001#0015TIM2000020000ENDT0010000020000T00101000t =1.5 st =1.5 s輸出與輸入信號(hào)長(zhǎng)短無(wú)關(guān)輸出與輸入信號(hào)長(zhǎng)短無(wú)關(guān)A單穩(wěn)位單穩(wěn)位 PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8定時(shí)器指令定時(shí)器指令D D、定時(shí)器

38、程序分析、定時(shí)器程序分析 4 400000TIM001#0010T 001TIM002#0015T 002T 00101000END定時(shí)定時(shí)1.5 s定時(shí)定時(shí)1 s000001 sT 001T 0021.5 s00000010001 s1 s1.5 s1.5 s位閃爍位閃爍 PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8定時(shí)器指令定時(shí)器指令定時(shí)器分高速與低速兩種，均為遞減計(jì)數(shù)型。定時(shí)器分高速與低速兩種，均為遞減計(jì)數(shù)型。（2 2） TIMH: 0.01STIMH: 0.01S定時(shí)精度，定時(shí)范圍定時(shí)精度，定時(shí)范圍0 099.99s99.99s。A A、梯形圖符號(hào)、梯形圖符號(hào) B B、指

39、令功能、指令功能 TIMHNSVTIMH N SV定時(shí)器的編號(hào)：定時(shí)器的編號(hào)：000000127127SVSV：定時(shí)器設(shè)定值：定時(shí)器設(shè)定值0 099.99s99.99s，可為常，可為常數(shù)數(shù)0 099999999（BCDBCD碼）或通道號(hào)。碼）或通道號(hào)。（a a）輸入條件為）輸入條件為ONON時(shí)，定時(shí)開(kāi)始。定時(shí)時(shí)間到后，定時(shí)器輸時(shí)，定時(shí)開(kāi)始。定時(shí)時(shí)間到后，定時(shí)器輸出為出為ONON且重新裝入設(shè)定值。且重新裝入設(shè)定值。（b b）輸入條件為）輸入條件為OFFOFF時(shí)，時(shí)，TIMHTIMH復(fù)位，定時(shí)器輸出為復(fù)位，定時(shí)器輸出為OFFOFF。PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8計(jì)數(shù)器指

40、令計(jì)數(shù)器指令（1） CNT: 預(yù)置四位預(yù)置四位BCD碼的減法運(yùn)算。碼的減法運(yùn)算。A A、梯形圖符號(hào)、梯形圖符號(hào) B B、指令功能、指令功能 CNTNSVCPR計(jì)數(shù)器的編號(hào)：計(jì)數(shù)器的編號(hào)：000000127127SVSV：CNTCNT計(jì)數(shù)設(shè)計(jì)數(shù)設(shè)定值定值0 099999999。CP:CP:計(jì)數(shù)脈沖計(jì)數(shù)脈沖R:R:復(fù)位輸入復(fù)位輸入（a a）CPCP由由OFFOFF變變ONON一次，一次，CNTCNT當(dāng)前值減當(dāng)前值減1 1，當(dāng)計(jì)到，當(dāng)計(jì)到O O時(shí)，時(shí)，CNTCNT輸輸出為出為ONON且保持到且保持到CNTCNT復(fù)位。復(fù)位。（b b）R R由由OFFONOFFON時(shí)，計(jì)算器當(dāng)前值恢復(fù)為設(shè)定值。時(shí)，計(jì)算

41、器當(dāng)前值恢復(fù)為設(shè)定值。R R為為ONON期期間，計(jì)算器的當(dāng)前值不減值。間，計(jì)算器的當(dāng)前值不減值。PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8計(jì)數(shù)器指令計(jì)數(shù)器指令計(jì)數(shù)器指令計(jì)數(shù)器指令C C、計(jì)數(shù)器編程舉例、計(jì)數(shù)器編程舉例 LD 00001LD 00002OR 25315CNT 004 #0010LD C004OUT 20005END語(yǔ)句表語(yǔ)句表00001CNT004#0010C004200050000225315END程序第一個(gè)掃描程序第一個(gè)掃描周期為周期為ONON計(jì)計(jì)1010個(gè)脈個(gè)脈沖信沖信號(hào)號(hào)（a a）TIM/CNTTIM/CNT統(tǒng)一編號(hào)，一個(gè)號(hào)既可分配給統(tǒng)一編號(hào)，一個(gè)號(hào)既可分

42、配給TIMTIM，又可，又可分配給分配給CNTCNT，但一個(gè)程序中所有，但一個(gè)程序中所有TIM/CNTTIM/CNT的號(hào)不能重復(fù)。的號(hào)不能重復(fù)。（b b）TIM TIM 無(wú)斷電保持功能，電源斷電時(shí)無(wú)斷電保持功能，電源斷電時(shí)TIMTIM復(fù)位。復(fù)位。CNTCNT有斷電保持功能。有斷電保持功能。CPRPLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8計(jì)數(shù)器指令計(jì)數(shù)器指令C C、計(jì)數(shù)器編程舉例、計(jì)數(shù)器編程舉例 00001CNT004#0010C004200050000225315END程序第一程序第一個(gè)掃描周個(gè)掃描周期為期為ONON，復(fù)位復(fù)位CNTCNT計(jì)計(jì)1010個(gè)脈個(gè)脈沖信沖信號(hào)號(hào)C004

43、123410 11 12000010000220005請(qǐng)熟練掌握程序的請(qǐng)熟練掌握程序的時(shí)序分形法！時(shí)序分形法！PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8計(jì)數(shù)器指令計(jì)數(shù)器指令D D、計(jì)數(shù)器程序分析、計(jì)數(shù)器程序分析 1 1 計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)100計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)200擴(kuò)展計(jì)數(shù)器（擴(kuò)展計(jì)數(shù)器（99999999） 00001CNT001#0100C001C002END00002C001CNT002#020000002C00201000122001 210020000001101201C00101000C00200002實(shí)現(xiàn)了實(shí)現(xiàn)了100100200200個(gè)脈沖的計(jì)數(shù)個(gè)脈沖的計(jì)數(shù)一個(gè)掃一個(gè)掃描周期描周期

44、PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8計(jì)數(shù)器指令計(jì)數(shù)器指令擴(kuò)展時(shí)間的定時(shí)器（擴(kuò)展時(shí)間的定時(shí)器（999.9s999.9s）TIM001#005000000C002T001T001CNT002#010000001C00201000END1D D、計(jì)數(shù)器程序分析、計(jì)數(shù)器程序分析 2 2 5s25s5s35s10000000T00101000C002000015100s一個(gè)掃描周期一個(gè)掃描周期脈沖信號(hào)脈沖信號(hào)PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8計(jì)數(shù)器指令計(jì)數(shù)器指令D D、計(jì)數(shù)器程序分析、計(jì)數(shù)器程序分析 3 3 C00101000END00000CNT001#0

45、7000000125502000002550201000C0010000110.5s0.5s0.5s20.5s7000.5s1.0s1.0s時(shí)鐘脈沖信號(hào)時(shí)鐘脈沖信號(hào)7001.0 s700s700s后輸出為后輸出為ONON用用SRSR區(qū)脈沖信號(hào)作計(jì)數(shù)脈沖區(qū)脈沖信號(hào)作計(jì)數(shù)脈沖不能使用不能使用0.01 s和和0.1 s的時(shí)鐘脈沖。的時(shí)鐘脈沖。PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8TIMTIM與與CNTCNT指指令令聯(lián)聯(lián)合合應(yīng)應(yīng)用用舉舉例例T001CNT000#00102000001000END00000C000200002000020000T002TIM 001#00102000

46、0T002TIM 002#00202000020000T001啟動(dòng)自保持啟動(dòng)自保持定時(shí)定時(shí)1s1s定時(shí)定時(shí)2s2s計(jì)數(shù)計(jì)數(shù)1010次次位閃爍。位閃爍。隔一秒亮隔一秒亮1 1次，共次，共亮亮1010次。次。按按鈕鈕SBSB指指示示燈燈PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8TIMTIM與與CNTCNT指指令令聯(lián)聯(lián)合合應(yīng)應(yīng)用用舉舉例例T001CNT000#00102000001000END00000C000200002000020000T002TIM 001#001020000T002TIM 002#00202000020000T001121.0s101.0s2.0s92.0s2

47、.0s1.0s9801210按鈕信號(hào)按鈕信號(hào)位閃爍。隔一秒亮位閃爍。隔一秒亮1次，共亮次，共亮10次。次。PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8順序功能圖與順序控制設(shè)計(jì)法順序功能圖與順序控制設(shè)計(jì)法 描述控制系統(tǒng)的控制過(guò)程、功能及特性的一種圖形。 控制系統(tǒng)可以分解成幾個(gè)獨(dú)立的控制動(dòng)作或工序，且這些動(dòng)作或工序必須嚴(yán)格按照一定的先后次序執(zhí)行才能保證生產(chǎn)的正常進(jìn)行。順序控制順序控制 根據(jù)，以為核心，從起始步開(kāi)始一步一步地設(shè)計(jì)下去，直至完成。此法的關(guān)鍵是畫(huà)出關(guān)鍵是畫(huà)出。 其控制總是一步一步按順序進(jìn)行。順序功能圖順序功能圖SFC（Sequential Function Chart） 順

48、序控制設(shè)計(jì)法順序控制設(shè)計(jì)法PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8順序功能圖順序功能圖SFC的組成的組成 順序功能圖設(shè)計(jì)方法在1980s初由法國(guó)科技人員提出，IEC于1988年公布了類似的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，我國(guó)也已在1986年頒布了功能表圖的國(guó)標(biāo)。功能表圖主要由步、轉(zhuǎn)移、有向線等元素組成。功能表圖主要由步、轉(zhuǎn)移、有向線等元素組成。nn為序號(hào)10如:步的符號(hào)步的符號(hào) 步通常表示某個(gè)或某些執(zhí)行元件的狀態(tài)。起始步對(duì)應(yīng)于控制系統(tǒng)的初始狀態(tài)，是系統(tǒng)運(yùn)行的起點(diǎn)。一個(gè)控制系統(tǒng)至少要有1個(gè)起始步。 N起始步PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8順序功能圖順序功能圖SFC的組成的組

49、成功能表圖主要由步、轉(zhuǎn)移、有向線等元素組成。功能表圖主要由步、轉(zhuǎn)移、有向線等元素組成。 控制系統(tǒng)中動(dòng)步是變化的，會(huì)向前轉(zhuǎn)移，轉(zhuǎn)移的方向按有向線規(guī)定的路線進(jìn)行，習(xí)慣上從上到下、由左至右；如不是上述方向，應(yīng)在有向線上用箭頭標(biāo)明轉(zhuǎn)移方向。有向線在有向線上劃一短橫線表示，橫線旁邊注明轉(zhuǎn)移條件。轉(zhuǎn)移條件 1、步與步不能直接相連，必須用轉(zhuǎn)移分開(kāi)。 2、轉(zhuǎn)移與轉(zhuǎn)移不能相連，必須用步分開(kāi)。 3、步與步之間的連接采用有向線，從上下或由左右畫(huà)時(shí)，可以省略箭頭。當(dāng)有向線從下上或由右左時(shí)，必須畫(huà)箭頭，以明示方向。至少有1個(gè)起始步。功能表圖的構(gòu)成規(guī)則PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8順序功能圖順

50、序功能圖SFC的形式的形式345de單一序列由一系列前后相繼激活的步組成，每步的后面緊接一個(gè)轉(zhuǎn)移，每個(gè)轉(zhuǎn)移后面只有一個(gè)步。 5feg691113789mnp 選擇序列的開(kāi)始稱為分支分支，轉(zhuǎn)移符號(hào)只能標(biāo)在水平連線之下。如果步5是活動(dòng)的，并且轉(zhuǎn)移條件 e1，則發(fā)生由步5步6的進(jìn)展。如果步5是活動(dòng)的，并且f1，則發(fā)生由步5步9的進(jìn)展。一般只允許同時(shí)選擇一個(gè)序列。選擇序列的結(jié)束稱為合并合并。幾個(gè)選擇序列合并到一個(gè)公共序列時(shí)，轉(zhuǎn)移符號(hào)和需要重新組合的序列數(shù)量相同，轉(zhuǎn)移符號(hào)只允許標(biāo)在水平連線之上。如果步7是活動(dòng)步，并且轉(zhuǎn)移條件m1，則發(fā)生由步7步13的進(jìn)展。如果步8是活動(dòng)步，并且n =1,則發(fā)生由步8步1

51、3的進(jìn)展。PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8順序功能圖順序功能圖SFC的形式的形式并發(fā)序列用來(lái)表示系統(tǒng)的幾個(gè)同同時(shí)時(shí)工作的獨(dú)立部分的工作情況。 并發(fā)序列的結(jié)束稱為合并合并，圖 (b)。在表示同步的水平雙線之下，只允許有一個(gè)轉(zhuǎn)移符號(hào)。當(dāng)直接連在雙線上的所有前級(jí)步都處于活動(dòng)狀態(tài)，并且轉(zhuǎn)移條件e=1時(shí)，才會(huì)發(fā)生步2、步5、步7到步9的進(jìn)展，即步2、步5、步7同時(shí)變?yōu)殪o步，而步9變?yōu)榛顒?dòng)步。并發(fā)序列的開(kāi)始稱為分支分支，圖 (a)。當(dāng)轉(zhuǎn)移的實(shí)現(xiàn)導(dǎo)致幾個(gè)序列同時(shí)同時(shí)激活時(shí)，這些序列稱為并發(fā)序列。當(dāng)步3是活動(dòng)的，并且轉(zhuǎn)移條件d1時(shí)，步4、步6、步8這三步同時(shí)變?yōu)榛顒?dòng)步。同時(shí)步3變?yōu)殪o

52、步。為了強(qiáng)調(diào)轉(zhuǎn)移的同步為了強(qiáng)調(diào)轉(zhuǎn)移的同步實(shí)現(xiàn)實(shí)現(xiàn), ,水平連線用雙線表示。水平連線用雙線表示。步4、步6、步8被同時(shí)激活后，每個(gè)序列中活動(dòng)步的進(jìn)展將是獨(dú)立的。在表示同步的水平雙線之上。只允許有一個(gè)轉(zhuǎn)移符號(hào)。PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8SQ0SQ1SQ2YV0ONOFFOFFYV1SB1功能圖順序控制設(shè)計(jì)法功能圖順序控制設(shè)計(jì)法液壓進(jìn)給裝置動(dòng)作控制進(jìn)給裝置順序進(jìn)給裝置順序動(dòng)作要求動(dòng)作要求初始：油缸活塞桿置右端，行程開(kāi)關(guān)SQ2閉合。 動(dòng)作要求：按啟動(dòng)按鈕SB1，液壓缸右腔進(jìn)油，活塞桿左移；碰到SQ1后，液壓缸左腔進(jìn)油，活塞右移；碰到SQ2后，液壓缸右腔進(jìn)油，活塞左移；左

53、移至SQ0時(shí)，液壓缸左腔進(jìn)油，活塞桿右移，右移至SQ2時(shí)，系統(tǒng)停止。PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8SQ0SQ1SQ2單序列結(jié)構(gòu)液壓進(jìn)給裝置動(dòng)作示意圖YV0OFFONOFFSB1輸出點(diǎn)使YV0有效，活塞桿向左運(yùn)行。左行示意左行示意功能圖順序控制設(shè)計(jì)法功能圖順序控制設(shè)計(jì)法YV1PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8SQ0SQ1SQ2單序列結(jié)構(gòu)液壓進(jìn)給裝置運(yùn)動(dòng)示意圖YV1ONOFFOFFSB1輸出點(diǎn)使YV1有效，活塞桿向右運(yùn)行。右行示意右行示意功能圖順序控制設(shè)計(jì)法功能圖順序控制設(shè)計(jì)法YV0PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8SQ0

54、SQ1SQ2單序列結(jié)構(gòu)液壓進(jìn)給裝置運(yùn)動(dòng)示意圖YV1ONOFFOFFSB1YV0控制開(kāi)關(guān)控制開(kāi)關(guān)（轉(zhuǎn)換條件）（轉(zhuǎn)換條件）按鈕開(kāi)關(guān)按鈕開(kāi)關(guān)（起動(dòng)）（起動(dòng)）20000 ，20001，20002，20003，20004功能圖順序控制設(shè)計(jì)法功能圖順序控制設(shè)計(jì)法PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8l進(jìn)給裝置順序動(dòng)作要求進(jìn)給裝置順序動(dòng)作要求初始狀態(tài)：活塞桿置右端，開(kāi)關(guān)SQ2為ON，輔助繼電器200000為ON。1.按下啟動(dòng)按鈕SB1，電磁閥YV0、20001為ON，左行。2.碰到限位開(kāi)關(guān)SQ1時(shí)，20002、YV1為ON，右行。3.碰到限位開(kāi)關(guān)X2時(shí)，20003、YV0為ON，左行。4

55、.碰到限位開(kāi)關(guān)X0時(shí)，20004、YV1為ON，右行。5.碰到限位開(kāi)關(guān)SQ2時(shí)，停止。SQ120002 YV1SQ220003 YV0SB120001 YV0SQ020004 YV1SQ2停停功能圖順序控制設(shè)計(jì)法功能圖順序控制設(shè)計(jì)法PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8功能圖順序控制設(shè)計(jì)法功能圖順序控制設(shè)計(jì)法l單序列結(jié)構(gòu)順序功能圖繪制單序列結(jié)構(gòu)順序功能圖繪制單序列結(jié)構(gòu)順序功能圖單序列結(jié)構(gòu)順序功能圖2531520001200022000320004SB1SQ1SQ2SQ0SQ2YV0YV1YV0YV1左行左行右行右行右行右行左行左行20000初始步初始步起動(dòng)起動(dòng)PLCPLC原

56、理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8功功能能圖圖順順序序控控制制設(shè)設(shè)計(jì)計(jì)法法2000020004SQ22000020001初初始始20000SB1200012000220001SQ1200022000320002SQ2200032000420003SQ02000420000200012000320002200042531520001左行20003左行YV0左行20002右行YV1右行20004右行PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 81 1、初始狀態(tài)、初始狀態(tài) 容器空，容器空，X1=X2=X3=OFFX1=X2=X3=OFF，M=OFFM=OFF。2 2、啟動(dòng)操作、

57、啟動(dòng)操作 按系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕按系統(tǒng)啟動(dòng)按鈕SBSB，裝置按如下規(guī)律操，裝置按如下規(guī)律操作：作： （1 1）X1=ONX1=ON，液體，液體A A流入至流入至M MONON時(shí)時(shí)X1=OFFX1=OFF，X2=ONX2=ON，放入液體，放入液體B B。 （2 2）H=ONH=ON時(shí)，時(shí)，X2=OFFX2=OFF，M=ONM=ON且保持且保持10s10s。 （3 3）攪拌）攪拌10s10s后，后，M=OFFM=OFF，X3=ONX3=ON，放出混，放出混合液體。合液體。 （4 4）液面至）液面至L L時(shí)，再過(guò)時(shí)，再過(guò)2s2s，容器空，容器空，X3X3OFFOFF，經(jīng)，經(jīng)2s2s后開(kāi)始下一個(gè)循環(huán)周期。后開(kāi)

58、始下一個(gè)循環(huán)周期?；炝瞎拮詣?dòng)控制程序設(shè)計(jì)混料罐自動(dòng)控制程序設(shè)計(jì)控制要求：3 3、停止操作、停止操作 按停止按鈕，當(dāng)前混合液處理完畢后才停止。按停止按鈕，當(dāng)前混合液處理完畢后才停止。4 4、復(fù)位操作、復(fù)位操作 若初始時(shí)容器非空，則按復(fù)位按鈕，使液面處于最下方。若初始時(shí)容器非空，則按復(fù)位按鈕，使液面處于最下方。系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例之三系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例之三PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8選擇選擇PLC機(jī)型機(jī)型PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例之三控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例之三控制任務(wù)分析控制任務(wù)分析弄清整個(gè)工藝過(guò)弄清整個(gè)工藝過(guò)程和欲完成的控制程和欲完成的控制內(nèi)容。內(nèi)容。控制系統(tǒng)輸入信號(hào)控制系統(tǒng)輸入信號(hào)控制系

59、統(tǒng)輸出信號(hào)控制系統(tǒng)輸出信號(hào)I/O點(diǎn)分配點(diǎn)分配CPM1A20 CDR混料罐自動(dòng)控制程序設(shè)計(jì)與分析混料罐自動(dòng)控制程序設(shè)計(jì)與分析復(fù)位按鈕復(fù)位按鈕啟動(dòng)按鈕啟動(dòng)按鈕停止按鈕停止按鈕00000000010000200003000040000501000010010100201003PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例之三控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例之三混料罐控制程序分析混料罐控制程序分析123456789101112131415161718實(shí)驗(yàn)參考實(shí)驗(yàn)參考程序程序PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8混料罐控制程序設(shè)計(jì)混料罐控制程序設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

60、舉例之三控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例之三L傳感器為ON啟動(dòng)按鈕2000001000電磁閥電磁閥X1打開(kāi)，放入液體打開(kāi)，放入液體A。M傳感器(20003)為ON01001電磁閥電磁閥X2打開(kāi)，放入液體打開(kāi)，放入液體B。H傳感器(20002)為ON01003電機(jī)攪拌，電機(jī)攪拌，T000開(kāi)始定時(shí)開(kāi)始定時(shí)10s。T00001002電磁閥電磁閥X3打開(kāi)，放出混合液。打開(kāi)，放出混合液。L傳感器為ON后延時(shí)2s (T001)20012X3關(guān)閉后延時(shí)關(guān)閉后延時(shí)2s (T002)20015初始步初始步T002繪制單序列結(jié)繪制單序列結(jié)構(gòu)順序功能圖構(gòu)順序功能圖PLCPLC原理及應(yīng)用原理及應(yīng)用 20112011，8 8混料罐控制