電氣控制與可編程控制器(第3章)

1、第三章第三章 PLC的組成與工作原理的組成與工作原理12022-4-252022-4-2522022-4-2532022-4-2542022-4-2552022-4-2562022-4-25717 16 15 14 10 0704 03 02 01 00輸入、輸出輸入、輸出繼電器繼電器接線端子接線端子2022-4-2582022-4-2592022-4-2510繼電器繼電器繼電器繼電器晶體管晶體管2022-4-2511繼電器繼電器晶體管晶體管晶閘管晶閘管繼電器繼電器晶體管晶體管晶閘管晶閘管繼電器繼電器2022-4-25122022-4-25132022-4-25142022-4-25151 1

2、、輸入繼電器、輸入繼電器 X0X0X267X267（八進制）（八進制）作用作用專門用于接收和存儲（記憶，對輸入映像寄存專門用于接收和存儲（記憶，對輸入映像寄存 器的某一位）外部開關(guān)量信號器的某一位）外部開關(guān)量信號（FXFX2N2N系列用系列用8 8位編碼，地址為位編碼，地址為X0X0X267X267）數(shù)量數(shù)量無數(shù)對常開、常閉觸點編程無數(shù)對常開、常閉觸點編程輸入繼電器線圈輸入繼電器線圈與與 PLC PLC 輸入端子相對應輸入端子相對應特點特點狀態(tài)只能由外部信號驅(qū)動，無法用程序驅(qū)動狀態(tài)只能由外部信號驅(qū)動，無法用程序驅(qū)動 觸點只能用于內(nèi)部編程，無法驅(qū)動外部負載觸點只能用于內(nèi)部編程，無法驅(qū)動外部負載響

3、應時間響應時間 10ms 10ms2022-4-25162022-4-2517COM X0COM Y0 X0 Y0 X0常開觸點常開觸點 X0常閉觸點常閉觸點Y0常開觸點常開觸點Y0常閉觸點常閉觸點輸輸入入信信號號輸輸入入端端子子輸輸出出端端子子負負載載 外部電源外部電源輸入繼電器輸入繼電器輸出繼電器輸出繼電器程序例程序例X0 X1 Y0PLCPLC 輸入、輸出繼電器等效電路圖輸入、輸出繼電器等效電路圖2022-4-25182022-4-25192022-4-25202022-4-25215 5、常數(shù)、常數(shù) K/HK/H K K 十進制數(shù)，如：十進制數(shù)，如：345K345345K345 H H

4、 十六進制數(shù)，如：十六進制數(shù)，如：345H159345H1596 6、定時器、定時器 T0T0T255 T255 （十進制）共（十進制）共256256點點 作用作用相當通電延時型時間繼電器用于定時控制相當通電延時型時間繼電器用于定時控制 數(shù)量數(shù)量T0T0T255T255共共256256點點 動作動作設定計時時間到，常開閉合、常閉打開設定計時時間到，常開閉合、常閉打開 1 1）普通型定時器（非積算式）普通型定時器（非積算式） 100ms 100ms 定時器，定時器，T0T0T199T199（200200點）點） 設定設定0.10.13276.7s3276.7s 10ms 10ms 定時器，定時器

5、，T200T200T245T245（4646點）點） 設定設定0.010.01327.67s327.67s2022-4-25221X010ms時鐘脈沖時鐘脈沖普通型普通型定時器的工作原理與動作時序定時器的工作原理與動作時序&復位輸入復位輸入計數(shù)器計數(shù)器設定值設定值KT200X0T200K123 設定值設定值X0T200K123T200 Y0X0設定值設定值T200當前值當前值Y01.23s計數(shù)數(shù)據(jù)輸入計數(shù)數(shù)據(jù)輸入比較器比較器輸出觸點輸出觸點2022-4-2523 2 2）保持型定時器（積算式）保持型定時器（積算式） 1ms 1ms 保持型定時器（積算）保持型定時器（積算）T246T24

6、6T249T249（4 4點）設定點）設定0.0010.00132.767s32.767s（中斷動作）（中斷動作） 100ms 100ms 定時器，定時器，T250T250T255T255（6 6點）點） 設定設定0.10.13276.7s3276.7s（中斷動作）（中斷動作）例：原理例：原理X1X1T250T250對對100ms100ms計數(shù)計數(shù) K345 K345 時時T250T250動作動作觸點接通觸點接通2022-4-25241輸出觸點輸出觸點X1100ms時鐘脈沖時鐘脈沖保持型保持型定時器的工作原理與動作時序定時器的工作原理與動作時序&復位輸入復位輸入計數(shù)器計數(shù)器設定值設定值

7、KT250X1T250K345X1T250K345T250 Y1X1設定值設定值T250 累加值累加值當前值當前值Y1X2t1 t2X2計數(shù)數(shù)據(jù)輸入計數(shù)數(shù)據(jù)輸入比較器比較器X2RSTT250RSTT250X2t1t234.5s2022-4-25252022-4-25262022-4-2527C0當前數(shù)據(jù)當前數(shù)據(jù)加計數(shù)器動作過程圖加計數(shù)器動作過程圖X10 C0K10C0 Y01 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13X11RSTC00X10X11Y0134567891022022-4-25282022-4-2529C200當前數(shù)據(jù)當前數(shù)據(jù)加加/減計數(shù)器工作過程減計數(shù)器工作過程X1

8、3 C200K3C200 Y11 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13X14RSTC2000X13X14Y11232101M8200X12X12234512340若輸出已經(jīng)接通若輸出已經(jīng)接通加加 減減 加加從從3再往下再往下 減，則輸出斷開。減，則輸出斷開。由由4再加到再加到3，則輸出接通。，則輸出接通。2022-4-25302022-4-25312022-4-25322022-4-2533X10X10若若 V8， Z14則則 5813，101424傳送執(zhí)行傳送執(zhí)行 D13D24MOV D5VD10Z變址尋址方式數(shù)據(jù)傳送變址尋址方式數(shù)據(jù)傳送2022-4-25342022-4-

9、2535 例如例如，I001為輸入為輸入X0從從OFFON 變化時，執(zhí)行由該指針作變化時，執(zhí)行由該指針作 為標號后面的中斷程序，為標號后面的中斷程序， 并根據(jù)并根據(jù) IRET 指令返回。指令返回。 I外部輸入信號中斷外部輸入信號中斷0：下降沿中斷：下降沿中斷1：上升沿中斷：上升沿中斷輸入號輸入號（05）每個輸入只能每個輸入只能用用 1 次次0 I 內(nèi)部定時器中斷內(nèi)部定時器中斷1099ms定 時 器 中 斷 號定 時 器 中 斷 號（68）每個定時器只能每個定時器只能用用 1 次次例如例如，I610即為每隔即為每隔10ms就執(zhí)行就執(zhí)行 標號為標號為I610后面的中斷程序，后面的中斷程序， 并根據(jù)

10、并根據(jù) IRET 指令返回。指令返回。2022-4-2536中斷服務子程序指針標號的應用中斷服務子程序指針標號的應用2022-4-2537FX2N 系列系列PLC存儲器分配存儲器分配D0D199D200D7999（B/U）D800D8255 K H P I N 參數(shù)參數(shù) 程序程序 文件寄存器文件寄存器 注釋注釋D1000D7999CPU系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件程序存儲器程序存儲器RAMEPROMEEPROMAB/U數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)存儲器數(shù)據(jù)存儲器RAMCAB V Z變址寄存器變址寄存器BB T0T199（B/U） T200T245定時器當前值定時器當前值CC T0T199（B/U） T200T

11、245積算型定時器當前值積算型定時器當前值AAC0C99C100C199（B/U）C200C219CACAAC200C234（B/U）C235C255（B/U）計數(shù)器當前值計數(shù)器當前值定時器觸點定時器觸點 計數(shù)器線圈計數(shù)器線圈觸點映像觸點映像定時器觸點定時器觸點 計數(shù)器線圈計數(shù)器線圈 復位線圈復位線圈計數(shù)器觸點計數(shù)器觸點 計數(shù)器線圈計數(shù)器線圈 復位線圈復位線圈位存儲器位存儲器 RAMCCCABCCAAAAAACACAA輸入觸點輸入觸點輸出輸出輔助觸點輔助觸點狀態(tài)狀態(tài)報警器報警器100ms10ms1ms 積算積算 100ms積算積算bit Ubit U高速高速 U/DB/U 理電池保持理電池保持

12、U 加計數(shù)加計數(shù) U/D 加、減雙向計數(shù)加、減雙向計數(shù) 2022-4-2538電源電源ON/OFF及及PLC RUN/STOP對各存儲區(qū)的影響對各存儲區(qū)的影響2022-4-2539FX2系列系列PLC元件編號一覽表元件編號一覽表2022-4-25402022-4-25412022-4-2542（微處理器）（微處理器）（寄存器）（寄存器）（存儲器）（存儲器）PLCPLC輸入部分輸入部分 邏輯運算部分邏輯運算部分 輸出部分輸出部分輸入部分輸入部分 輸入變換器輸入變換器 邏輯運算部分邏輯運算部分 輸出變換器輸出變換器 輸出部分輸出部分繼電器與繼電器與PLCPLC裝置控制圖裝置控制圖2022-4-25

13、43合上電源合上電源開始開始內(nèi)部處理內(nèi)部處理通信服務通信服務11程序執(zhí)行程序執(zhí)行輸入處理輸入處理停機？停機？CPU動作方式？動作方式？STOP否否否否是是PLC工作框圖工作框圖自診斷自診斷輸出處理輸出處理停機處理停機處理正常？正常？RUN是是2022-4-2544輸輸入入端端子子輸入輸入映象映象寄存器寄存器X0X1X2 M0 Y0元件元件映象映象寄存器寄存器讀讀X0Y0讀讀寫寫讀讀寫寫輔助繼電器輔助繼電器輸輸出出端端子子輸出輸出鎖存鎖存存儲器存儲器Y0Y1Y2輸出輸出反復一個周期反復一個周期稱為掃描周期稱為掃描周期程序執(zhí)行中讀程序執(zhí)行中讀 X X程序執(zhí)行完寫所有程序執(zhí)行完寫所有 Y YPLC

14、PLC 用戶程序掃描工作過程用戶程序掃描工作過程2022-4-25452022-4-25462022-4-25472022-4-25482022-4-25492022-4-25502022-4-2551被被控控對對象象系系統(tǒng)統(tǒng)總總線線開關(guān)量開關(guān)量輸入模塊輸入模塊模擬量模擬量輸入模塊輸入模塊開關(guān)量開關(guān)量輸出模塊輸出模塊模擬量模擬量輸出模塊輸出模塊其它模塊其它模塊采樣采樣設備設備之行之行裝置裝置檢測檢測裝置裝置電源電源模塊模塊主控模塊主控模塊（CPU、存、存儲器、用戶儲器、用戶存儲器、存儲器、通信接口）通信接口）編程器編程器計算機計算機可編程可編程終端或終端或外圍設外圍設備備PLCPLC控制系統(tǒng)硬

15、件組成框圖控制系統(tǒng)硬件組成框圖2022-4-2552合上電源合上電源I/O和內(nèi)部繼電器清和內(nèi)部繼電器清零所有定時器復位零所有定時器復位檢查檢查I/O單元連接單元連接復位時間監(jiān)視器復位時間監(jiān)視器檢查硬件和用戶檢查硬件和用戶程序存儲器程序存儲器采集輸入信號刷新采集輸入信號刷新I/O數(shù)據(jù)更新輸出信號數(shù)據(jù)更新輸出信號11檢查合格？檢查合格？監(jiān)控定時器復位監(jiān)控定時器復位T1執(zhí)行用戶程序指令執(zhí)行用戶程序指令程序結(jié)束？程序結(jié)束？監(jiān)控定時器復位監(jiān)控定時器復位T1服務于外設命令服務于外設命令錯誤標志置位，錯誤標志置位，出錯燈亮出錯燈亮程序結(jié)束？程序結(jié)束？嚴重故障嚴重故障報警報警否否否否是是是是圖圖2-1X1 P

16、LC內(nèi)部工作示意圖內(nèi)部工作示意圖2022-4-25532022-4-2554PLCPLC的的I/OI/O響應時間響應時間 a)a)圖形圖圖形圖 b)b)最小響應時間波形最小響應時間波形 c)c)一般情況時間波形一般情況時間波形 Y2Y1Y0Y2Y1Y0X0T3 t1 t2 t3 t1 t2 t3 t1 t2 t3 t1 t2 t3 T T T TY2Y1Y0X0t1 t2 t3 t1 t2 t3 t1 t2 t3 t1 t2 t3 t1 T T T Ta)b)c)Y1Y0X02022-4-25552022-4-25562022-4-2557插入插入I/OI/O立即刷新指令后的立即刷新指令后的I

17、/OI/O響應響應 a)a)圖形圖圖形圖 b) b) 波形圖波形圖Y10X10Y10 t2 t3 t1 t2 t3 t1 t2 T T Ta)b)M8000X10M8000300300306306308308REF X10 K8REF Y10K8300 tT 308連續(xù)連續(xù)8位同時刷新位同時刷新2022-4-25582022-4-2559傳傳感感器器COM5V LEDCOMX24VDC24V放大器放大器R RR RC直流輸入電路直流輸入電路2022-4-2560供給擴展模塊的電源供給擴展模塊的電源 基本單元基本單元+24V COM RUNX0 X1 X2 擴展模塊擴展模塊+24VX3X0X1X2接接 近開關(guān)近開關(guān)擴展電源擴展電源公共公共COM線線帶有擴展模塊的輸入側(cè)的接線圖帶有擴展模塊的輸入側(cè)的接線圖2022-4-25612022-4-2562ACCOM5V LEDX17X9X0放大器放大器RR RC交交流輸入電路流輸入電路1 : :917R CRR2022-4-2563AC/DCCOM5V LEDX17X9X0放大器放大器RR RC交直交直流輸入電路流輸入電路1 : :917RR2022-