可編程序控制器原理與應(yīng)用

1、 l 1.1可編程序控制器的產(chǎn)生可編程序控制器的產(chǎn)生l 1.2可編程序控制器定義及特點(diǎn)可編程序控制器定義及特點(diǎn)n 世界上第一臺(tái)世界上第一臺(tái)PLC 1969年由美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）根據(jù)美國通用汽車公司（GM）的要求研制成功 n 背景：背景： 1968年美國通用汽車公司（GM），為了適應(yīng)汽車型號(hào)的不斷更新，生產(chǎn)工藝不斷變化的需要，實(shí)現(xiàn)小批量、多品種生產(chǎn)，希望能有一種新型工業(yè)控制器，它能做到盡可能減少重新設(shè)計(jì)和更換電器控制系統(tǒng)及接線，以降低成本，縮短周期。 n 設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)思想： 吸取繼電器和計(jì)算機(jī)兩者的優(yōu)點(diǎn) 繼電器控制系統(tǒng)體積大、可靠性低、接線復(fù)雜、不易更改、查找和排除故障困難，對(duì)生產(chǎn)工藝變

2、化的適應(yīng)性差，但簡單易懂、價(jià)格便宜； 計(jì)算機(jī)功能強(qiáng)大、靈活（可編程）、通用性好，但編程困難； 采用面向控制過程、面向問題的“自然語言”進(jìn)行編程，使不熟悉計(jì)算機(jī)的人也能很快掌握使用。（梯形圖）70年代初期： 僅有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)等順序控制功能，只是用來取代傳統(tǒng)的繼電器控制,通常稱為可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller）70年代中期： 微處理器技術(shù)應(yīng)用到PLC中，使PLC不僅具有邏輯控制功能，還增加了算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和數(shù)據(jù)處理等功能 80年代以后：隨著大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路等微電子技術(shù)的迅速發(fā)展，16位和32位微處理器應(yīng)用于PLC中，使PLC得到迅速

3、發(fā)展。PLC不僅控制功能增強(qiáng)，同時(shí)可靠性提高，功耗、體積減小，成本降低，編程和故障檢測(cè)更加靈活方便，而且具有通信和聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理和圖象顯示等功能。n 近年來PLC發(fā)展迅速 PLC集三電（電控、電儀、電傳）為一體、性能價(jià)格比高、高可靠性的特點(diǎn)，已成為自動(dòng)化工程的核心設(shè)備。 PLC成為具備計(jì)算機(jī)功能的一種通用工業(yè)控制裝置，其使用量高居首位。 PLC成為現(xiàn)代工業(yè)自動(dòng)化的三大技術(shù)支柱（PLC、機(jī)器人、CAD/CAM）之一。1.2 可編程序控制器定義及特點(diǎn)可編程序控制器定義及特點(diǎn)n 定義： 國際電工委員會(huì)（IEC）于1987年頒布了可編程控制器標(biāo)準(zhǔn)草案第三稿。在草案中對(duì)可編程控制器定義如下： “可編程控

4、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)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。可編程控制器及其有關(guān)外圍設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體，易于擴(kuò)充其功能的原則設(shè)計(jì)”。 1.2.1 可編程序控制器定義可編程序控制器定義1.2.2 PLC的特點(diǎn)的特點(diǎn)l 通用性強(qiáng)，使用方便 l 功能強(qiáng)，適應(yīng)面廣 l 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)l 控制程序可變具有很好的柔性l 編程方法簡單，容易掌握 l PLC控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、安裝、調(diào)試和維修工作少.極為方便?？刂瞥绦蜃兓?/p>

5、便.具有很好的柔性。l 體積小、重量輕、功耗低 n PLC應(yīng)用類型歸納為以下幾個(gè)方面：應(yīng)用類型歸納為以下幾個(gè)方面：l 開關(guān)量邏輯控制 l 運(yùn)動(dòng)控制 l 過程控制（PID閉環(huán)控制 ）l 數(shù)據(jù)處理 l 通信聯(lián)網(wǎng)（構(gòu)成DCSDCS、FCSFCS系統(tǒng)系統(tǒng)） 可編程序控制器（可編程序控制器（ProgrammbleController）簡稱簡稱PC或或PLC 1.2.3 PLC的國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)向的國內(nèi)外現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)向 n 1969年美國數(shù)據(jù)設(shè)備公司（DEC）研制了第一臺(tái)PLC，從此PLC發(fā)展迅猛。 我國改革開放后，美國AB、GE、MODICON、TI，日本OMRON、三菱、富士，德國西門子等廠家的產(chǎn)品

6、不斷進(jìn)入我國，并在各行各業(yè)的工控系統(tǒng)中占據(jù)重要地位。n PLCPLC三大流派三大流派從第一臺(tái)PLC出現(xiàn)以后，日本、德國、法國等也相繼開始研制PLC，并得到了迅速的發(fā)展。各國PLC都有自己的特色。l 歐洲：歐洲：西門子（Siemens）； 法國的（Telemecanique）l 美國：美國：A-B（Allen-Bradly）、GE（General Electric） l 日本：日本：三菱電機(jī)（Mitsubishi Electric）、 歐姆龍（OMRON）、 FUJI （日本主要發(fā)展中小型PLC，其小型機(jī)性能先進(jìn)，結(jié)構(gòu)緊湊，價(jià)格便宜） l 目前國內(nèi)市場(chǎng)還有韓國、臺(tái)灣等PLC產(chǎn)品43 自1973年

7、，我國開始研制順序控制器，并取得不小的進(jìn)展，現(xiàn)在市場(chǎng)上出現(xiàn)了系列化的國產(chǎn)PLC，其價(jià)格相對(duì)低廉，性價(jià)比較高。FX0NFX2NS7-400FX1S / FX1NSLC500第二章第二章 可編程序控制器基本原理可編程序控制器基本原理l2.1可編程序控制器基本控制原理可編程序控制器基本控制原理l2.2可編程序控制器內(nèi)部硬件框圖及各部分作用可編程序控制器內(nèi)部硬件框圖及各部分作用l2.3可編程控制器工作過程特點(diǎn)及主要性能指標(biāo)可編程控制器工作過程特點(diǎn)及主要性能指標(biāo)l2.4可編程序控制器分類可編程序控制器分類2.1 可編程序控制器基本控制原理可編程序控制器基本控制原理 2.1.1 PLC的組成的組成l PL

8、C由四部分組成 ：中央處理單元（CPU板）、輸入輸出（I/O）部件和電源部件PLC外觀PLC應(yīng)用于步進(jìn)電機(jī)控制 n PLC的主要邏輯部件的主要邏輯部件1、繼電器邏輯：輸入繼電器X、輸出繼電器Y、內(nèi)部繼電器（寄存器）R2、定時(shí)器邏輯T定時(shí)條件控制定時(shí)器操作；定時(shí)語句指定所使用的定時(shí)器，給出定時(shí)設(shè)定值；定時(shí)器的當(dāng)前值記錄定時(shí)時(shí)間（經(jīng)過值）；定時(shí)繼電器定時(shí)器達(dá)到設(shè)定的時(shí)間值時(shí)為ON，未開始定時(shí)或未達(dá)到設(shè)定值時(shí)為OFF。3、計(jì)數(shù)器邏輯C計(jì)數(shù)器的復(fù)位信號(hào)；計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)信號(hào)；計(jì)數(shù)器設(shè)定值的記憶單元；計(jì)數(shù)器當(dāng)前值（經(jīng)過值）單元。4、觸發(fā)器邏輯 5、移位寄存器6、數(shù)據(jù)寄存器 2.1.2 PLC的編程語言的編程

9、語言 在PLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展的同時(shí)，PLC的編程語言也越來越豐富，功能也不斷提高。程序的表達(dá)方式基本有四種：梯形圖、指令表、邏輯功能圖和高級(jí)語言。梯形圖是當(dāng)前使用最廣泛的一種編程方法。 除了的梯形圖語言外，為了適應(yīng)各種控制要求，出現(xiàn)了面向順序控制的步進(jìn)編程語言、面向過程控制的流程圖語言、與計(jì)算機(jī)兼容的高級(jí)語言（BASIC、C語言等）等。多種編程語言的并存、互補(bǔ)與發(fā)展是PLC進(jìn)步的一種趨勢(shì)。理解梯形圖的一個(gè)關(guān)鍵概念是理解梯形圖的一個(gè)關(guān)鍵概念是“能流能流”，這僅是概念上的，這僅是概念上的“能流能流”。如圖。如圖2-7把左母線設(shè)想為電源把左母線設(shè)想為電源“火線火線”，右母線設(shè)，右母線設(shè)想為想為“零

10、線零線 2.2 可編程序控制器內(nèi)部硬件框圖及可編程序控制器內(nèi)部硬件框圖及各部分作用各部分作用2.2.1 PLC一般結(jié)構(gòu)一般結(jié)構(gòu)l PLC的基本組成與一般的微機(jī)系統(tǒng)類似：是一種特殊計(jì)算機(jī)l PLC的基本組成包括兩部分中央處理器（CPU）、存儲(chǔ)器、輸入接口、輸出接口、通信接口、電源等系統(tǒng)程序和用戶程序PLC組成組成編程編程器器寫入寫入寫入器器器電電 源源輸入單元輸入單元輸出單元輸出單元CPU通信接口通信接口擴(kuò)展接口擴(kuò)展接口存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器2.2.2 PLC內(nèi)部主要部件功能內(nèi)部主要部件功能l PLCPLC中常采用的中常采用的CPUCPU有三類有三類： 1) （如Z80、8086、80286等） 2) （

11、如8031、8096等） 3) (如AMD29W等)l 小型PLC：大多采用8位通用微處理器和單片微處理器， 中型PLC：大多采用16位通用微處理器或單片微處理器 大型PLC：大多采用高速位片式微處理器（32位） 小型PLC為中、大型PLC則大多為對(duì)于雙CPU系統(tǒng)，一般一個(gè)為，一般采用8位、16位或32位處理器；另一個(gè)為，采用由各廠家設(shè)計(jì)制造的專用芯片。1. PLC中的中的CPU及作用uCPUCPU的作用：的作用：按系統(tǒng)程序賦予的功能，指揮PLC有條不紊地進(jìn)行工作。歸納起來主要有以下五個(gè)方面：1）接收并存儲(chǔ)編程器或其它外設(shè)輸入的用戶程序或數(shù)據(jù)2）診斷電源、PLC內(nèi)部電路故障和編程中的語法錯(cuò)誤等

12、3）接收并存儲(chǔ)從輸入單元（接口）得到現(xiàn)場(chǎng)輸入狀態(tài)或數(shù)據(jù)4）逐條讀取并執(zhí)行存儲(chǔ)器中的用戶程序，并將運(yùn)算結(jié)果存入存儲(chǔ)器中5）根據(jù)運(yùn)算結(jié)果，更新有關(guān)標(biāo)志位和輸出內(nèi)容，通過輸出接口實(shí)現(xiàn)控制、制表打印或數(shù)據(jù)通訊等功能 在在PLC中，存儲(chǔ)器主要用于中，存儲(chǔ)器主要用于 可讀/寫操作的RAM ROM、PROM、EPROM、E2PROM2.系統(tǒng)程序存貯器系統(tǒng)程序存貯器u系統(tǒng)程序系統(tǒng)程序:是完成系統(tǒng)診斷、命令解釋、功能子程序調(diào)用、管理、邏輯運(yùn)算、通信及各種參數(shù)設(shè)定等功能。 由PLC的制造廠家編寫的，在PLC使用過程中不會(huì)變動(dòng)，它和PLC的硬件組成有關(guān)，它關(guān)系到PLC的性能。 由制造廠家直接固化在只讀存儲(chǔ)器ROM、

13、PROM或EPROM中，用戶不能訪問和修改。3. 用戶存貯器用戶存貯器 用戶程序用戶程序: :l 用戶程序是用戶根據(jù)控制對(duì)象生產(chǎn)工藝及控制的要求而編制的應(yīng)用程序。它是由PLC控制對(duì)象的要求而定的，l 為了便于讀出、檢查和修改，用戶程序一般存于CMOS靜態(tài)RAM中，用鋰電池作為后備電源，以保證掉電時(shí)不會(huì)丟失信息。為了防止干擾對(duì)RAM中程序的破壞，當(dāng)用戶程序經(jīng)過運(yùn)行正常，不需要改變，可將其固化在EPROM中。l 現(xiàn)在有許多PLC直接采用EEPROM作為用戶存儲(chǔ)器。4. 輸入輸入/輸出接口（輸出接口（I/O模塊）模塊）通常也稱是PLC與工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)之間的連接通道?？梢詸z測(cè)被控對(duì)象的各種數(shù)據(jù)，用這些數(shù)

14、據(jù)作為PLC對(duì)被控制對(duì)象進(jìn)行控制的依據(jù)將處理結(jié)果送給被控制對(duì)象，以實(shí)現(xiàn)控制目的PLC I/O處理示意圖處理示意圖l 電平轉(zhuǎn)換功能：由于外部輸入設(shè)備和輸出設(shè)備所需的信號(hào)電平是多種多樣的，而PLC內(nèi)部CPU的處理的信號(hào)是標(biāo)準(zhǔn)電平信號(hào)。l 光電隔離和濾波功能，以提高PLC的抗干擾能力，通常還有狀態(tài)指示，工作狀況直觀，便于維護(hù)l I / O 接口的類型： 開關(guān)量輸入/輸出接口 模擬量輸入/輸出接口5. PLC編程器編程器及作用及作用是編輯、調(diào)試、輸入用戶程序，也可在線監(jiān)控PLC內(nèi)部狀態(tài)和參數(shù)，與PLC進(jìn)行人機(jī)對(duì)話。它是開發(fā)、應(yīng)用、維護(hù)PLC不可缺少的設(shè)備。 簡易編程器l 智能編程器 6. PLC中的電

15、源中的電源及作用及作用PLC配有開關(guān)式穩(wěn)壓電源，以提供內(nèi)部電路使用。 與普通電源相比，PLC電源的穩(wěn)定性好、抗干擾能力強(qiáng)。因此，對(duì)于電網(wǎng)提供的電源穩(wěn)定度要求不高，一般允許電源電壓在其額定值15%的范圍內(nèi)波動(dòng)。許多PLC還向外提供直流24V穩(wěn)壓電源，用于對(duì)外部傳感 器供電。l 電源的容量7. PLC中的中的I/O輸出接口輸出接口及作用及作用 ：是指PLC的I/O接口所能接受的輸入信號(hào)個(gè)數(shù)和輸出信號(hào)個(gè)數(shù)的總和。l 是選擇PLC的重要依據(jù)之一 當(dāng)I/O點(diǎn)數(shù)不夠時(shí)，可通過PLC的I/O擴(kuò)展接口對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展 l 與打印機(jī)連接，可將過程信息、系統(tǒng)參數(shù)等輸出打印l 與監(jiān)視器連接，可將控制過程圖像顯示出來l

16、 與 P L C 連接，組成多機(jī)系統(tǒng)或連成網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)更大規(guī)?？刂苐 與計(jì)算機(jī)連接，組成多級(jí)分布式控制系統(tǒng)，控制與管理相結(jié)合l 與人機(jī)界面（觸摸屏）連接l 與智能接口模塊連接。智能接口模塊是一獨(dú)立的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，它有自己的CPU、系統(tǒng)程序、存儲(chǔ)器以及與PLC系統(tǒng)總線相連的接口 ，PLC的智能接口模塊種類很多，如：高速計(jì)數(shù)模塊、閉環(huán)控制模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊、中斷控制模塊等。 與編程器連接2.3 可編程控制器工作過程特點(diǎn)及可編程控制器工作過程特點(diǎn)及 主要性能指標(biāo)主要性能指標(biāo) 當(dāng)當(dāng)PLC運(yùn)行時(shí)，需要進(jìn)行眾多的操作運(yùn)行時(shí)，需要進(jìn)行眾多的操作而而 PLC的的CPU不可能同時(shí)去執(zhí)行多個(gè)操作，不可能同時(shí)去執(zhí)行多個(gè)

17、操作， 每一刻只每一刻只能執(zhí)行一個(gè)操作能執(zhí)行一個(gè)操作 。2.3.1 循環(huán)掃描工作方式循環(huán)掃描工作方式u 掃描工作方式掃描工作方式 解決的辦法：解決的辦法：采用分時(shí)操作原理采用分時(shí)操作原理 由于由于CPUCPU的運(yùn)算處理速度很快，所以從宏觀上來看，的運(yùn)算處理速度很快，所以從宏觀上來看， PLC PLC外部出現(xiàn)的結(jié)果似乎是同時(shí)完成的。外部出現(xiàn)的結(jié)果似乎是同時(shí)完成的。 這種分時(shí)操作的方法稱為這種分時(shí)操作的方法稱為 PLC采用采用“順序掃描、不斷循環(huán)順序掃描、不斷循環(huán)”的工作方式，的工作方式，整個(gè)過程掃描并執(zhí)行一次所需的時(shí)間，整個(gè)過程掃描并執(zhí)行一次所需的時(shí)間稱為掃描周期。稱為掃描周期。 2.3.2 P

18、LC的工作過程分自診斷、與編程器的工作過程分自診斷、與編程器或計(jì)算機(jī)等通信、輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷或計(jì)算機(jī)等通信、輸入采樣、程序執(zhí)行和輸出刷新五個(gè)階段。新五個(gè)階段。 PLC執(zhí)行程序的過程PLCPLC掃描工作方式的特點(diǎn)掃描工作方式的特點(diǎn) 集中采樣：集中采樣： 在一個(gè)掃描周期中，對(duì)輸入狀態(tài)的采樣只在輸入處理階段進(jìn)行。當(dāng)PLC進(jìn)入程序處理階段后輸入端將被封鎖，直到下一個(gè)掃描周期的輸入處理階段才對(duì)輸入狀態(tài)進(jìn)行重新采樣。集中輸出：集中輸出： 在用戶程序中如果對(duì)輸出結(jié)果多次賦值，則最后一次有效。在一個(gè)掃描周期內(nèi)，只在輸出處理階段才將輸出狀態(tài)從輸出映象寄存器中輸出，對(duì)輸出接口進(jìn)行刷新。在其它階段里輸出狀

19、態(tài)一直保存在輸出映象寄存器中。 提高了抗干擾能力，增強(qiáng)了系統(tǒng)可靠性提高了抗干擾能力，增強(qiáng)了系統(tǒng)可靠性 PLC工作時(shí)大多數(shù)時(shí)間與外部輸入/輸出設(shè)備隔離，從根本上提高了系統(tǒng)的抗干擾能力，增強(qiáng)了系統(tǒng)的可靠性。 2.3.3 PLC對(duì)輸入對(duì)輸入/輸出的處理原則輸出的處理原則 根據(jù)上述工作特點(diǎn)，歸納出PLC對(duì)輸入/輸出的處理原則如下所述。輸入映像寄存器的數(shù)據(jù)取決于輸入端子板上各輸入點(diǎn)在上一個(gè)刷新期間的通/斷狀態(tài)。程序如何執(zhí)行取決于用戶所編程序和輸入/輸出映像寄存器的內(nèi)容及各元件映像寄存器的內(nèi)容。輸出映像寄存器的數(shù)據(jù),取決于輸出指令的執(zhí)行結(jié)果。輸出鎖存器中的數(shù)據(jù)，由上一次輸出刷新期間輸出映像寄存器中的數(shù)據(jù)決

20、定。輸出端子的通/斷狀態(tài),由輸出鎖存器決定。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)。 用來衡量用來衡量PLC所能存儲(chǔ)用戶程序的多少。所能存儲(chǔ)用戶程序的多少。 指掃描指掃描1000步用戶程序所需的時(shí)間，以步用戶程序所需的時(shí)間，以ms/千步為單位。千步為單位。 指指PLC具有的基本指令和高級(jí)指令的種類和數(shù)量。種類具有的基本指令和高級(jí)指令的種類和數(shù)量。種類數(shù)量越多，軟件功能越強(qiáng)。數(shù)量越多，軟件功能越強(qiáng)。2.3.4 PLC主要技術(shù)性能指標(biāo)主要技術(shù)性能指標(biāo)2.4 可編程序控制器分類可編程序控制器分類2.4.1 PLC PLC的分類（按結(jié)構(gòu)形式分類）的分類（按結(jié)構(gòu)形式分類）根據(jù)PLC的結(jié)構(gòu)形

21、式，可將PLC分為整體式和模塊式兩類 1） 將電源、將電源、CPU、I/O接口等部件都集中裝在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)，接口等部件都集中裝在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)， 具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、價(jià)格低的特點(diǎn)。具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、價(jià)格低的特點(diǎn)。 整體式PLC由不同I/O點(diǎn)數(shù)的基本單元（又稱主機(jī)）和擴(kuò)展單元組成?；締卧獌?nèi)有CPU、I/O接口、與I/O擴(kuò)展單元相連的擴(kuò)展口，以及與編程器或EPROM寫入器相連的接口等。擴(kuò)展單元內(nèi)只有I/O和電源等，沒有CPU?；締卧蛿U(kuò)展單元之間一般用扁平電纜連接。整體式PLC一般還可配備特殊功能單元，如模擬量單元、位置控制單元等，使其功能得以擴(kuò)展。 小型PLC一般采用這種整體式結(jié)構(gòu)。2） 將

22、將PLC各組成部分分別作成若干個(gè)單獨(dú)的模塊，各組成部分分別作成若干個(gè)單獨(dú)的模塊，如如CPU模塊、模塊、I/O模塊、電源模塊（有的含在模塊、電源模塊（有的含在CPU模塊中）以及模塊中）以及各種功能模塊。各種功能模塊。 模塊式由框架或基板和各種模塊組成。模塊裝在框架或基板的插座上。這種模塊式PLC的特點(diǎn)是配置靈活，可根據(jù)需要選配不同模塊組成一個(gè)系統(tǒng)，而且裝配方便，便于擴(kuò)展和維修。 大、中型PLC一般采用模塊式結(jié)構(gòu)。3） 還有一些還有一些PLC將整體式和模塊式的特點(diǎn)結(jié)合起來。將整體式和模塊式的特點(diǎn)結(jié)合起來。 疊裝式PLC其CPU、電源、I/O接口等也是各自獨(dú)立的模塊，但它們之間是靠電纜進(jìn)行聯(lián)接，并且

23、各模塊可以一層層地疊裝。這樣，不但系統(tǒng)可以靈活配置，還可做得體積小巧。2.4.2 PLCPLC的分類（按的分類（按I/OI/O點(diǎn)數(shù)分類）點(diǎn)數(shù)分類）根據(jù)PLC的I/O點(diǎn)數(shù)，PLC分為小型、中型和大型三類。1） I/O點(diǎn)數(shù)為256點(diǎn)以下點(diǎn)以下的為小型PLC （其中I/O點(diǎn)數(shù)小于64點(diǎn)的為超小型或微型PLC）2） I/O點(diǎn)數(shù)為256點(diǎn)以上、點(diǎn)以上、2048點(diǎn)以下點(diǎn)以下的為中型PLC3） I/O點(diǎn)數(shù)為2048以上以上的為大型PLC （其中I/O點(diǎn)數(shù)超過8192點(diǎn)的為超大型PLC）這個(gè)分類界限不是固定不變的，它隨PLC的發(fā)展而變化。2.4.3 PLC PLC的分類的分類（按功能分類）按功能分類） 具有邏

24、輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、移位以及自診斷、監(jiān)控等基本功能，還可有少量模擬量輸入輸出、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和比較、通信等功能。主要用于邏輯控制、順序控制或少量模擬量控制的單機(jī)系統(tǒng) 具有低檔PLC功能外，具有較強(qiáng)的模擬量輸入/輸出、算術(shù)運(yùn)算、數(shù)據(jù)傳送和比較、數(shù)制轉(zhuǎn)換、遠(yuǎn)程I/O、子程序、通信聯(lián)網(wǎng)等功能。有些還增設(shè)中斷、PID控制等功能 具有中檔機(jī)功能外，增加帶符號(hào)算術(shù)運(yùn)算、矩陣運(yùn)算、位邏輯運(yùn)算、平方根運(yùn)算及其它特殊功能函數(shù)運(yùn)算、制表及表格傳送等。高檔PLC機(jī)具有更強(qiáng)的通信聯(lián)網(wǎng)功能，可用于大規(guī)模過程控制或構(gòu)成分布式網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)工廠自動(dòng)化。 第一節(jié) 可編程序控制器FP1系列順序指令 第二節(jié) 常用高級(jí)指令

25、，常用特殊繼電器的功能 第三節(jié) 基本功能指令 第四節(jié) 控制指令 第四章 習(xí)題 第四章第四章 FP1 系列指令系統(tǒng)系列指令系統(tǒng) 第五節(jié) 步進(jìn)控制功能圖及步進(jìn)梯形圖ST：常開觸點(diǎn)與母線連接，開始一邏輯運(yùn)算。也叫初始加常開觸點(diǎn)與母線連接，開始一邏輯運(yùn)算。也叫初始加載指令。載指令。ST X1ST/ X1ST/：常閉觸點(diǎn)與母線連接，開始一邏輯運(yùn)算。也叫初始加常閉觸點(diǎn)與母線連接，開始一邏輯運(yùn)算。也叫初始加載非指令。載非指令。X1 X1 OT：線圈驅(qū)動(dòng)指令，將運(yùn)算結(jié)果輸出到指定接點(diǎn)線圈驅(qū)動(dòng)指令，將運(yùn)算結(jié)果輸出到指定接點(diǎn)OT Y1Y1 4.1 基本順序指令基本順序指令基本順序指令是以位為單位的邏輯操作，是構(gòu)成

26、繼電器控制電路的基礎(chǔ)。4.1.1 ST、ST/、和、和OT指令：指令： 例例: 梯形圖 指令表 0 ST X0 1 OT Y0 2 ST/ X1 3 OT Y1 4 OT Y21、解釋：1）X0接通時(shí)，Y0接通。2）X1斷開時(shí)，Y1接通，X1接通時(shí)，Y1斷開。2、時(shí)序圖：X0Y0X1Y1Y2 ST、ST/：適用于適用于X、Y、R、T、C。OT：適用于適用于Y、R?？梢远啻尾⒙?lián)使用?？梢远啻尾⒙?lián)使用。4.1.2 “/”“/”非指令非指令指令功能：將該指令處的運(yùn)算結(jié)果取反。例例: 指令表 0 ST X0 1 AN X1 2 OT Y0 3 / 4 OT Y11、解釋：X0、X1都接通時(shí)，Y0通，但

27、Y1斷。即“/”指令將A點(diǎn)的運(yùn)算結(jié)果求反后作用于Y1。2、時(shí)序圖： AN：串聯(lián)常開觸點(diǎn)指令，把原保存在結(jié)果寄存器中的邏輯操作結(jié)果與指令的繼電器內(nèi)容相“與”并把該邏輯操作結(jié)果存入結(jié)果寄存器。AN/：串聯(lián)常閉觸點(diǎn)指令，把被指定的繼電器內(nèi)容取反，然后與結(jié)果寄存器的內(nèi)容相“與”，操作結(jié)果存入結(jié)果寄存器。AN X1X1X 4.1.3 AN和和AN/指令指令A(yù)N/ X1 X1X 指令表 0 ST X0 1 AN X1 2 AN/ X2 3 OT Y0 例例:1、解釋：當(dāng)X0、X1均接通且X2斷開時(shí)，Y0接通。AN、AN/指令可連續(xù)使用多次。2、時(shí)序圖 操作數(shù)：AN、AN/：X、Y、R、T、C。4.1.4

28、OR、OR/指令指令OR：并聯(lián)常開觸點(diǎn)指令，把結(jié)果寄存器的內(nèi)容與指定繼電器的內(nèi)容進(jìn)行邏輯“或”，其結(jié)果存入結(jié)果寄存器。OR/：并聯(lián)常閉觸點(diǎn)指令，把指定繼電器的內(nèi)容取反后與結(jié)果寄存器的內(nèi)容相“或”，其結(jié)果存入結(jié)果寄存器。 指令表 1 ST X0 2 OR X1 3 OR/ X2 4 OT Y0例例:1、解釋：當(dāng)X0或X1接通或X2斷開時(shí)，Y0均接通。2、時(shí)序圖： X0 X1 X2 Y0 操作數(shù)： OR、OR/：X、Y、R、T、C。 練習(xí)：練習(xí)：根據(jù)如圖所示的時(shí)序圖設(shè)計(jì)梯形圖。 X0X1X2X3 Y0Y1Y24.1.5 ANS指令：指令：指令功能：實(shí)現(xiàn)多個(gè)指令塊的“與”運(yùn)算。 指令表 0 ST X

29、0 1 OR X1 塊1 2 ST X2 3 OR X3 塊2 4 ANS 5 OT Y0例例:2、時(shí)序圖1、例題解釋：X0或X1接通，且X2或X3也接通時(shí)，Y0接通。 X0X1X2X3Y0 指令使用說明：指令使用說明： 組與指令（ANS）是用來串聯(lián)指令塊的。每一指令塊以ST或ST/指令開始?？梢远鄠€(gè)指令塊串聯(lián)。如圖右所示。塊塊1塊塊2塊塊3塊塊4塊塊54.1.6 ORSORS指令指令：指令功能：實(shí)現(xiàn)多個(gè)指令塊的“或”運(yùn)算。 指令表 0 ST X0 1 AN X1 塊1 2 ST X2 3 AN X3 塊2 4 ORS 5 OT Y0 例例: 指令表指令表 ST X0 塊塊1 AN X1 塊塊

30、4 ST X2 塊塊5 塊塊2 AN X3 ORS 每一指令塊由ST指令開始 ST X4 塊塊3 AN X5 ORS OT Y0 X0X1X2X3Y0指令塊指令塊1指令塊指令塊2指令塊指令塊1指令塊指令塊2 ST X0 OR X2 ST X2 OR/ X3 ANS OT Y0 ST X0 AN X2 ST X2 AN/ X3 ORS OT Y0 X0X1X2X3Y04.1.7 指令功能：PSHS：存貯該指令的運(yùn)算結(jié)果。RDS：讀出由PSHS指令存貯的運(yùn)算結(jié)果。POPS：讀出并清除由PSHS指令存貯的運(yùn)算結(jié)果。用于壓入堆棧，用于壓入堆棧，用于讀出堆棧，用于讀出堆棧，用于彈出堆棧。用于彈出堆棧。語

31、句表指令語句表指令 ST X0 PSHS AN X1 OT Y0 RDS AN X2 OT Y1 POPS AN/ X3 OT Y2 X1X2 X3 Y1 Y0 Y2X0 當(dāng)X0接通時(shí)，則有： 1）存貯PSHS指令處的運(yùn)算結(jié)果，當(dāng)X1接通時(shí)，Y0輸出（為ON）。2）RDS指令讀出存貯結(jié)果，當(dāng)X2接通時(shí)，Y1輸出。由POPS指令讀出存貯結(jié)果，當(dāng)X3斷開時(shí)，Y2輸出。且PSHS指令存貯的結(jié)果被清除。 例例:時(shí)序圖：時(shí)序圖：X0X1Y0X2Y1X3Y2指令使用說明：指令使用說明：重復(fù)使用RDS指令，可多次使用同一運(yùn)算結(jié)果，當(dāng)使用完畢時(shí)，一定要用POPS指令。如圖所示： 4.1.8 DF 功能功能當(dāng)輸

32、入條件由當(dāng)輸入條件由時(shí)，指定接點(diǎn)僅在時(shí)，指定接點(diǎn)僅在PLC的的1次次掃描周期內(nèi)為掃描周期內(nèi)為ON，其它時(shí)間為其它時(shí)間為OFF。該指令產(chǎn)生的輸出是一個(gè)該指令產(chǎn)生的輸出是一個(gè)脈沖，其寬度為一個(gè)掃描周期。脈沖，其寬度為一個(gè)掃描周期。 ( DF )DF/ 功能：當(dāng)輸入條件由功能：當(dāng)輸入條件由時(shí)，指定接點(diǎn)僅在時(shí)，指定接點(diǎn)僅在PLC的的1次次掃描周期內(nèi)為掃描周期內(nèi)為ON，其它時(shí)間為其它時(shí)間為OFF。該指令產(chǎn)生的輸出是一個(gè)該指令產(chǎn)生的輸出是一個(gè)脈沖，其寬度為一個(gè)掃描周期。脈沖，其寬度為一個(gè)掃描周期。 ( DF/ ) 指令表：指令表： 0 ST X01 DF 2 OT Y0 3 ST X1 4 DF/ 5 O

33、T Y1X0X1Y0Y1 一個(gè)掃描周期一個(gè)掃描周期 一個(gè)掃描周期一個(gè)掃描周期時(shí)序圖：時(shí)序圖：程序舉例練習(xí)：程序舉例練習(xí)：例1：梯形圖如圖411所示，試畫出其時(shí)序圖。 X0 X1 R0 Y0 X0 X1 R0 Y0 b)無微分指令的程序和時(shí)序圖 圖411 自保持電路a)有微分指令的程序和時(shí)序圖1個(gè)掃個(gè)掃描周期描周期虛線部虛線部分為自分為自鎖產(chǎn)生鎖產(chǎn)生的輸出的輸出例2：利用一個(gè)開關(guān)信號(hào)X0控制輸出Y0，即X0第一次接通Y0輸出，X0第二次接通，Y 0斷開。依次類推。如圖所示：X0R0R1R2R3 Y0 保持和釋放交替變化的電路時(shí)序圖 保持和釋放交替變化的電路梯形圖SET 功能：功能：當(dāng)輸入條件變?yōu)?/p>

34、當(dāng)輸入條件變?yōu)镺N時(shí)，使指定輸出接點(diǎn)時(shí)，使指定輸出接點(diǎn)保持保持此后即使輸入變?yōu)榇撕蠹词馆斎胱優(yōu)?，該輸出該輸出仍保持仍保持。RST功能：功能：當(dāng)輸入條件變?yōu)楫?dāng)輸入條件變?yōu)闀r(shí)，使指定輸出接點(diǎn)保時(shí)，使指定輸出接點(diǎn)保持持，此后即使輸入變?yōu)?，此后即使輸入變?yōu)椋撦敵鋈栽撦敵鋈员３直３?。Y0 Y04.1.9 SET、RST指令：指令：解釋：1）當(dāng)觸發(fā)信號(hào)X0接通時(shí)，執(zhí)行SET指令，使Y0=ON，而后不管X0如何變化，輸出Y0均保持其接通狀態(tài)，直至執(zhí)行RST Y0指令。2）當(dāng)觸發(fā)信號(hào)X1接通時(shí)，執(zhí)行RST指令，使已接通的Y0=OFF而后不管觸發(fā)信號(hào)X1如何變化Y0均保持?jǐn)嚅_狀態(tài)。例例:3）SET、RST操作

35、數(shù)：Y、R4）對(duì)繼電器Y和R可以使用相同編號(hào)的SET、RST指令次數(shù)不限。 5）當(dāng)使用SET和RST指令時(shí)，輸出的內(nèi)容隨運(yùn)行過程中每一段的執(zhí)行結(jié)果而變化。X0X1Y0指令功能：相當(dāng)于一個(gè)鎖存繼電器，當(dāng)置位輸入為ON時(shí)，使輸出接通并保持。 指令表 0 ST X0 1 ST X1 2 KP Y0 X0：置位信號(hào)。 X1：復(fù)位信號(hào)。 Y0中的“0”：輸出地址。4.1.10 KP指令：指令：例例:解釋：當(dāng)X0接通（ON）時(shí)Y0接通（ON）并保持；當(dāng)X1接通（ON）Y0斷開（OFF）。 X0 X1 Y0 時(shí)序圖：時(shí)序圖：4.1.11 NOP Y0R0NOP指令的使用對(duì)程序運(yùn)行的結(jié)果沒有任何影響，指令的使

36、用對(duì)程序運(yùn)行的結(jié)果沒有任何影響，一般為了方便閱讀。一般為了方便閱讀。（1）PLC編程元件的觸點(diǎn)在編程過程中可以無限次使用，每個(gè)繼電器的線圈在梯形圖中只能出現(xiàn)一次，它的觸點(diǎn)可以使用無數(shù)次。（2）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，且不能直接與左邊母線相連。 （3）編制梯形圖時(shí)，應(yīng)盡量做到“上重下輕、左重右輕”。 不合理不合理合理合理 （4）兩個(gè)或兩個(gè)以上的線圈可以并聯(lián)，但不可以串聯(lián)。 X0 X0 Y1 (5)程序以END指令結(jié)束，程序的執(zhí)行是從第一個(gè)地址到END指令結(jié)束，在調(diào)試的時(shí)候，可以利用這個(gè)特點(diǎn)將程序分成若干個(gè)塊，進(jìn)行分塊調(diào)試，直至程序全部調(diào)試成功。（6）在

37、梯形圖中串聯(lián)接點(diǎn)、并聯(lián)接點(diǎn)的使用次數(shù)沒有限制，可無限次地使用 無限次使用無限次使用無無限限次次使使用用（7）兩個(gè)或兩個(gè)以上的線圈可以并聯(lián)輸出 4.2 基本功能指令基本功能指令4.2.1 定時(shí)器指令（定時(shí)器指令（TMR、TMX和和TMY指令）指令） 1.TM指令格式指令格式 定時(shí)器設(shè)置值定時(shí)器序號(hào)（用十進(jìn)制表示默認(rèn)0-99）定時(shí)器類型（分三類用R、X、Y表示） TMX 50 2 X0T2Y0 ST X0 TMX 2 K 50 ST T2 OT Y0t例例:舉例 X0 TM X 30 指令表 5 0 ST X0 5 OT Y0 1 TM X5 6 ST/ T5 T5 Y0 k 30 7 OT Y1

38、 4 ST T5XO接通3S后（0.1S30=3S），定時(shí)器接點(diǎn)（T5）接通（ON），這時(shí)y0接通，T5斷開,y1斷開。時(shí)序圖：時(shí)序圖： X0 T5 T5 Y0 Y1 3s 3s 說明：說明：定時(shí)器指令編號(hào)默認(rèn)值為0-99(1百個(gè))，若個(gè)數(shù)不夠用，可通過改變系統(tǒng)寄存器NO.5的設(shè)置來增加其個(gè)數(shù)。預(yù)置值的范圍：K0K32767（十進(jìn)制數(shù)）TM指令是一減計(jì)數(shù)型預(yù)置定時(shí)器。定時(shí)器的預(yù)置時(shí)間為：單位預(yù)置值，例如TMX5 K30 （0.130=3S）當(dāng)預(yù)定值用十進(jìn)制常數(shù)設(shè)定時(shí)的步驟為：（其過程如圖331所示）a.當(dāng)PLC的工作方式設(shè)置為“RUN”，則十進(jìn)制常數(shù)“K30”傳遞到預(yù)置值區(qū)“SV5”。b.當(dāng)檢

39、測(cè)到“XO”上升沿時(shí)（OFFON）時(shí),K30由”SV5”傳送到經(jīng)過值區(qū)”EV5”。c. 當(dāng)XO為接通狀態(tài)(ON)時(shí),每次掃描,經(jīng)過的時(shí)間從“EV5”中減去。d.當(dāng)經(jīng)過值“EV5”的數(shù)據(jù)為0時(shí)，定時(shí)器T5的接點(diǎn)工作常開閉合，常閉斷開。兩個(gè)或多個(gè)定時(shí)器，可串聯(lián)也可并聯(lián)但其工作原理有所不同，如圖所示： X0 T0 T1 Y0 Y1 3S 2S 4.4.2 計(jì)數(shù)器指令（計(jì)數(shù)器指令（CT） 計(jì)數(shù)器序號(hào)（十進(jìn)制數(shù)表示） 計(jì)數(shù)器設(shè)置值 計(jì)數(shù)輸入控制邏輯行（CP） 復(fù)位控制邏輯行（R）1.CT指令格式指令格式說明：CP端每來一個(gè)上升沿（由OFFON狀態(tài)變化）計(jì)數(shù)器就做減1 計(jì)數(shù)。FP1-C40型PLC默認(rèn)44

40、個(gè)計(jì)數(shù)器，序號(hào)為C100C143。同一程序中相同序號(hào)的CT只能使用一次，與定時(shí)器一樣設(shè)置值范圍為K132767中的任意十進(jìn)制整數(shù)。計(jì)數(shù)器的設(shè)置值與經(jīng)過值自動(dòng)存放在與計(jì)數(shù)器同一序號(hào)的SV和EV中。計(jì)數(shù)器工作原理計(jì)數(shù)器工作原理l K20送入預(yù)置值寄存器SV100中。l 檢測(cè)到一個(gè)X0的上升沿（OFFON的狀態(tài)變化），EV100中的數(shù)值減1計(jì)數(shù)。l EV100中的值減至“0”時(shí)C100的觸點(diǎn)動(dòng)作，即常開觸點(diǎn)閉合，常閉觸點(diǎn)斷開。l 檢測(cè)到X1的上升沿（即OFFON）時(shí)C100的各觸點(diǎn)復(fù)位。l 在計(jì)數(shù)過程中，若復(fù)位行發(fā)生OFFON狀態(tài)變化則EV100被復(fù)位為“0”，但C100的觸點(diǎn)不動(dòng)作。直到復(fù)位行由O

41、NOFF時(shí)刻，SV100中的數(shù)值K20再次送到EV100中。X0 X1 C100 Y0 Y110次次5次次10次次計(jì)數(shù)器被復(fù)位（X1=ON）或在X1=OFF的計(jì)數(shù)過程中當(dāng)前值未達(dá)到“0”時(shí)，上圖中的Y0=OFF；Y1=ON。在X1=OFF的條件下若連續(xù)檢測(cè)到10次X0的上升沿，即當(dāng)前值為“0”，計(jì)數(shù)器C100=ON，即常開觸點(diǎn)C100閉合，常閉觸點(diǎn)C100斷開，Y0=ON，Y1=OFF，其狀態(tài)一直保持到復(fù)位信號(hào)X1=ON，各觸點(diǎn)及繼電器復(fù)位 4.2.3 左移寄存器指令（左移寄存器指令（SR）指令格式：指令格式：SR指令的運(yùn)行指令的運(yùn)行l(wèi)移位觸發(fā)信號(hào)X1由OFFON（上升沿）時(shí)WR3中的數(shù)據(jù)左移

42、一位。lWR3中的數(shù)據(jù)左移一位后，最低位R30中的數(shù)據(jù)取決于移位脈沖觸發(fā)時(shí)刻數(shù)據(jù)輸入行的ON/OFF狀態(tài)。l任何時(shí)刻，一旦復(fù)位邏輯行X2=ON（上升沿）指定寄存器WR3中的內(nèi)容全部清零，在X2=ON期間移位脈沖不起作用。復(fù)位輸入比移位輸入具有優(yōu)先權(quán)。 l如果在此時(shí)刻X0=ON 則R30中輸入的新數(shù)據(jù)為“1”，若此時(shí)刻X0=OFF 則R30中輸入的新數(shù)據(jù)為“0”。X1X2R901CY0Y1Y2Y31s 思考題：思考題：在不改變控制工藝的前提下，對(duì)本題梯形圖進(jìn)行修改。去掉對(duì)X0信號(hào)的操作限制，使之在X0接通后只能在R901C第一個(gè)上升沿到來時(shí)接收一次。下一個(gè)脈沖到來時(shí)，即使X0仍舊接通R40中輸入

43、的數(shù)據(jù)也是“0”。例題例題:現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)廣泛采用流水作業(yè)，排除殘次品是必需的工序。在流水線上，成品或半成品往往要經(jīng)過若干項(xiàng)檢查，符合要求者得以通過，隨著流水線進(jìn)入下一道生產(chǎn)工序。不合格產(chǎn)品必需在某處集中排除，不得進(jìn)入下一生產(chǎn)環(huán)節(jié)。因此，成品/半成品隨傳送帶遞進(jìn)過程中所進(jìn)行的檢驗(yàn)結(jié)果也必需同步地向前移動(dòng)，這樣當(dāng)不合格產(chǎn)品移到規(guī)定的地點(diǎn)時(shí)才能正確地加以排除從而實(shí)現(xiàn)質(zhì)檢與分檢。用PLC提供的移位寄存器指令可以很方便地做到這一點(diǎn)。 0 1 2 3 4 5 6 7SLSPH1廢品正品YVPH2當(dāng)X0=ON時(shí)，執(zhí)行該功能指令。在編程時(shí)，如果多個(gè)高級(jí)指令連續(xù)使一觸發(fā)信號(hào)。如圖417所示： 圖417后兩個(gè)X0

44、觸發(fā)信號(hào)可省略。不必每一次使用時(shí)都寫出該觸發(fā)信號(hào)，第二、三個(gè)指令的X0可以省略。如果指令只在觸發(fā)信號(hào)的上升沿執(zhí)行一次，可使用微分指令（DF）。如圖418所示： 圖418 二、高級(jí)指令的類型：1數(shù)據(jù)傳輸指令：這些指令可對(duì)16位或32位數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸、拷貝、交換。2BIN（二時(shí)制）算術(shù)運(yùn)算指令：這些指令可對(duì)16位或32位數(shù)據(jù)進(jìn)行加、減、乘、除運(yùn)算。3BCD算術(shù)運(yùn)算指令：這些指令可對(duì)BCD碼數(shù)進(jìn)行加、減、乘、除運(yùn)算。4數(shù)據(jù)比較指令：這些指令可對(duì)16位或32位數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。5邏輯運(yùn)算指令：這些指令可實(shí)現(xiàn)邏輯（與、或、異或、同或）運(yùn)算。6數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令：將16位或32位數(shù)據(jù)按指定格式轉(zhuǎn)換。7數(shù)據(jù)移位指令：8

45、可逆計(jì)數(shù)和左/右移位寄存器指令：9數(shù)據(jù)左/右循環(huán)移位指令：10位操作指令：該指令以位為單位處理數(shù)據(jù)。11高速計(jì)數(shù)器特殊指令：等等在此重點(diǎn)講解幾個(gè)常用高級(jí)指令。其它在此不作詳細(xì)講解只以表格形式列出，今后使用中可參閱產(chǎn)品手冊(cè)。三、高級(jí)指令舉例：（一）F0（MV）16位數(shù)據(jù)傳輸指令：1指令功能：將16（bit）數(shù)據(jù)從一個(gè)16位數(shù)據(jù)區(qū)傳到另一個(gè)16 位區(qū)。2程序舉例，如圖419所示： 指令表 ST X01 F0 （MV） S D WX 0 WR 0 S（源區(qū)）16位常數(shù)或存放常數(shù)的16位區(qū)。 D（目的區(qū)）16位區(qū)。 S D 例題解釋：當(dāng)觸發(fā)信號(hào)X0接通時(shí)外部輸入的字繼電器WX0中的內(nèi)容傳送到內(nèi)部字繼

46、電器WR0中。如圖420所示： 源區(qū)S：HACAE 15 14 13 12 11 10 9 87 6 5 4 3 2 1 01 0 1 0 1 1 0 01 0 1 0 1 1 1 0位址WX015 14 13 12 11 10 9 87 6 5 4 3 2 1 01 0 1 0 1 1 0 01 0 1 0 1 1 1 0位址WR0 目的區(qū)D：HACAE1操作數(shù)：S：WX、WY、WR、SV、EV、DT、K、H、IX、IY。D：WY、WR、SV、EV、DT、IX、IY。練習(xí)：設(shè)計(jì)一梯形圖，將撥盤數(shù)據(jù)寄存器DT9040中的數(shù)據(jù)傳送到WR20中，并上機(jī)監(jiān)控。 X0 T0 T1 Y0 Y1 2S 3

47、S 三、UDC（F118）加/減計(jì)數(shù)器指令1、功能：作為加減計(jì)數(shù)器使用。2、程序舉例， 指令表 50 ST X0 58 ST R9010 51 ST X1 59 F60 （CMP） 52 ST X2 k 50 53 F118 （UDC） DT 0 WR 0 64 ST R900B DT 0 65 OT R0S：預(yù)置值區(qū) 其回標(biāo)元素可以是WX，WY，WR，SV，EV，DT，K，H。D：經(jīng)過值區(qū) 其回標(biāo)元素可以是WY，WR，SV，EV，DT。X0=ON：加計(jì)數(shù)，X0=OFF減計(jì)數(shù)。該計(jì)數(shù)器是計(jì)X1由OFFON（上升沿）的個(gè)數(shù)，復(fù)位信號(hào)X2由OFFON（下降沿）計(jì)數(shù)器復(fù)位。即將經(jīng)過值區(qū)的D變?yōu)榱?。?dāng)

48、X2由ONOFF時(shí)預(yù)置值區(qū)S的值傳送給D。即只有x2=OFF時(shí)才對(duì)X1計(jì)數(shù)。1、例題解釋： 當(dāng) 檢 測(cè) 到 復(fù) 位 觸 發(fā) 信 號(hào) X 2 的 上 升 沿（OFFON）時(shí)，“0”的傳送到經(jīng)過值字寄存器的DTO中。當(dāng)檢測(cè)到的下降沿（ONOFF），內(nèi)部預(yù)置值區(qū)的字寄存器WR0中的數(shù)據(jù)傳送到DT0中。如圖439所示：當(dāng)X0=ON且X2=OFF時(shí)檢測(cè)到X1的上升沿DT0加1。當(dāng)X0=OFF X2=OFF時(shí)，當(dāng)檢測(cè)到X1的上升沿DT0減1。X2 K50 X1DT0 0 50 49 48 47 48 49 50 減 加X0R900B（DT0=K50）R0 圖439使用F60（CMP）指令即十六位數(shù)據(jù)比較指

49、令，將DT0中的數(shù)據(jù)與K50進(jìn)行比較。如果DT0=K50，特殊內(nèi)部繼電器R900B（=標(biāo)志）接通隨之內(nèi)部繼 電器R0接通。預(yù)置值范圍：K-32768K32767 當(dāng)計(jì)算結(jié)果超出16位數(shù)的范圍（上道或下溢）時(shí)，立即接通。16位數(shù)據(jù)的范圍：K-3276832768（3）應(yīng)注意的問題。使用R900B和R9009作為這條指令的標(biāo)志時(shí)，切記將R900B或R9009緊跟在指令后面編程。只有當(dāng)復(fù)位觸發(fā)信號(hào)的下降沿被檢出時(shí)，S中的值被傳到D。在電源接通時(shí)，如果需將計(jì)數(shù)器復(fù)位，可用特殊內(nèi)部繼電器90B編寫一個(gè)程序。（R900B是一個(gè)PLC運(yùn)行單脈沖繼電器，即當(dāng)PLC開始運(yùn)行的瞬間R90B只接通一個(gè)掃描周期可利用

50、R90B對(duì)程序進(jìn)行初始化）當(dāng)復(fù)位觸發(fā)信號(hào)，計(jì)數(shù)觸發(fā)信號(hào)同時(shí)被檢測(cè)到時(shí)，優(yōu)先執(zhí)行復(fù)位信號(hào)?？删幊炭刂破骺删幊炭刂破鹘虒W(xué)演示片教學(xué)演示片4.4 步步進(jìn)進(jìn)控制及步進(jìn)梯形圖控制及步進(jìn)梯形圖 采用前面所講的繼電器邏輯來編制程序，最大的優(yōu)點(diǎn)是電路工作原理比較直觀，但這種程序方式對(duì)步進(jìn)控制的設(shè)計(jì)就很困難，電路工作原理不易理解。功能圖就是針對(duì)這一問題而產(chǎn)生的。下面舉例來說明功能圖，功能梯形圖及步進(jìn)指令。 步步 進(jìn)進(jìn) 過過 程程 控控 制制步步 進(jìn)進(jìn) 功功 能能 圖圖 及及 步步 進(jìn)進(jìn) 梯梯 形形 圖圖順序控制選擇分支過程控制并行分支及合并控制過程循環(huán)控制過程綜合應(yīng)用習(xí)題4.4.1 順順 序序 控控 制制 機(jī)械

51、手的控制 下限位X1手夾緊X2手向下Y1=ON手夾緊Y2=ON手向上Y3=ON 工件工件功能敘述流程圖梯形圖上限位X3返回 定義：定義：X0啟動(dòng)開關(guān)，X1下限位開關(guān)，X2機(jī)械手夾緊檢測(cè)，X3上限位開關(guān)。 手向下時(shí) Y1ON 手夾緊時(shí) Y2ON 手向上時(shí) Y3ON工序?yàn)椋?啟動(dòng)手向下至下限位夾緊檢測(cè)是否夾緊手向上運(yùn)行至上限位停止。其工作過程為步進(jìn)過程，即第一步工序結(jié)束就是第二步的開始，或者說第二步的開始信號(hào)也就是第一步的結(jié)束信號(hào)，其功能流程圖如圖450所示。工作過程一步一步順序進(jìn)行，即步進(jìn)工作控制過程。步進(jìn)控制又可分為順序過程控制、選擇分支過程控制、并行分支及合并過程控制等幾種類型。返回X3接通

52、自動(dòng)關(guān)閉過程2同時(shí)將整個(gè)步進(jìn)過程結(jié)束X1接通自動(dòng)關(guān)閉過程0，同時(shí)啟動(dòng)過程1X0接通自動(dòng)啟動(dòng)過程0 功能流程圖 （順序控制）過程0 Y?。ㄊ窒蛳拢0 X1 過程1Y2（手夾緊）過程2 Y3（手向上） X2 X3 結(jié)束X2接通自動(dòng)關(guān)閉過程1，同時(shí)啟動(dòng)過程2返回 步 進(jìn) 梯 形 圖 過程0過程1過程2開始一個(gè)步進(jìn)過程（X0上升沿觸發(fā)）進(jìn)入步進(jìn)過程開始一個(gè)步進(jìn)過程（X1=1 觸發(fā)）復(fù)位指定的步進(jìn)過程關(guān)閉步進(jìn)程序區(qū)并返回一般梯形圖程序返回NSTP：當(dāng)檢測(cè)到該觸發(fā)信號(hào)的上升沿時(shí)，執(zhí)行 NSTP指令，即開始執(zhí)行步進(jìn)過程，并將包括指令本身在內(nèi)的整個(gè)步進(jìn)過程復(fù)位。SSTP：表示進(jìn)入步進(jìn)程序，當(dāng)有一個(gè)與該指令編

53、 號(hào)相同的NSTL的受激時(shí)，這個(gè)過程即開 始。NSTL：當(dāng)觸發(fā)信號(hào)接通（ON）時(shí)，執(zhí)行NPSL指令。即開始執(zhí)行步進(jìn)過程，并將包括該指令本身在內(nèi)的整個(gè)步進(jìn)過程復(fù)位。CSTP：復(fù)位指定的步進(jìn)過程，即清除與該指令編號(hào)相同的過程。STPE：關(guān)閉與步進(jìn)和序區(qū)，并返回一般梯形圖程序，即步時(shí)過程結(jié)束。返回繼續(xù)4.4.2 步進(jìn)控制指令步進(jìn)控制指令指令說明在步進(jìn)程序中，識(shí)別一個(gè)過程是從一個(gè)SSTP指令開始到下一個(gè)SSTP指令，或一個(gè)SSTP指令到STPE指令。NSTL（NSTP）：執(zhí)行該程序時(shí)，步進(jìn)過程應(yīng)從NSTL編號(hào)相同的過程開始。在步進(jìn)過程中，當(dāng)執(zhí)行NSTL時(shí)，先將這個(gè)NSTL所在的過程清除，再將與NSTL

54、編號(hào)相同的過程打開。使用NSTL、NSTP指令時(shí)應(yīng)注意二者的區(qū)別。返回繼續(xù)標(biāo)志的狀態(tài)：R9015：在剛剛打開一個(gè)步進(jìn)過程的第上掃描期間R9015只接通一瞬間。用它編程可作為步進(jìn)過程顯示如圖所示：用R9015作為該指令的標(biāo)志時(shí)，一定要將標(biāo)志編寫在步進(jìn)過程的開頭。注意：順序控制可不必按過程編號(hào)的順序執(zhí)行，在影響當(dāng)前的狀態(tài)時(shí)，也可用NPSL指令觸發(fā)前一個(gè)過程。返回繼續(xù)4.4.3 順序過程控制梯形圖順序過程控制梯形圖CSTP 2過程0過程1過程2圖4-75 順序控制步進(jìn)過程時(shí)序圖X0X1X2X3Y1Y2Y34.4.4 選擇分支過程控制：選擇分支過程控制：根據(jù)特定過程的運(yùn)行結(jié)果和動(dòng)作需要有選擇的切換到下

55、一個(gè)過程，每一個(gè)過程循環(huán)執(zhí)行直到任務(wù)完成。 在一個(gè)過程進(jìn)行時(shí)，可用兩個(gè)或多個(gè)NSTL指令分別觸發(fā)不同的過程，那一個(gè)過程被觸發(fā)，取決于過程執(zhí)行的情況（條件滿足者即被觸發(fā)）。梯形圖流程圖返回 選選 擇擇 分分 支支 過過 程程 控控 制制過程0Y1過程1過程2過程3X0X2X1X3X4Y3Y2Y4X5 結(jié) 束分支1分支2在過程0進(jìn)行中X1閉合選擇分支1執(zhí)行在過程0進(jìn)行中X2閉合選擇分支2執(zhí)行返回選擇分支過程控制梯形圖返回4.4.5 并行分支及合并控制過程并行分支及合并控制過程 一個(gè)過程同時(shí)可觸發(fā)多個(gè)過程，每個(gè)分支過程都完成了各自的任務(wù)后，又重新合并在一起轉(zhuǎn)換到下一個(gè)過程。流程圖返回梯形圖并行分支及

56、合并控制過程并行分支及合并控制過程過程0過程3過程4過程2過程1X0Y1 X1Y2Y3Y4X3Y5 X2X4結(jié) 束分支1分支2X1接通分支1、2同時(shí)被啟動(dòng)，并行運(yùn)行X3接通同時(shí)關(guān)閉過程2、3關(guān)啟動(dòng)過程4返回并行分支及合并控制過程梯形圖并行分支及合并控制過程梯形圖返回過程0過程3過程4過程2過程1X0Y1 X1Y2Y3Y4X3Y5X2X4返回梯形圖4.4.6 循環(huán)控制過程循環(huán)控制過程返回與圖與圖4-804-80相比相比只有這一條指只有這一條指令不同令不同步步 進(jìn)進(jìn) 過過 程程 實(shí)實(shí) 訓(xùn)訓(xùn) 課課 題題小車后限位X2前限位X1車向前 Y0=ON車向后 Y2=ON小車門漏斗門小車啟動(dòng)按鈕X0返回功能敘

57、述手動(dòng)控制運(yùn)動(dòng)包括以下幾種情況：手動(dòng)操作按鈕X14接通并且小車底門關(guān)半閉時(shí)，小車向前運(yùn)動(dòng)并停止在最前端位置，前限位開關(guān)X1接通；手動(dòng)操作按鈕X16接通，翻門打開，貨物通過漏斗裝車，7S后自動(dòng)關(guān)閉漏斗的翻門；手動(dòng)按鈕X15接通，小車向后運(yùn)動(dòng)直至后限位開關(guān)X2接通；手動(dòng)操作按鈕X17 接通，底門打開將小車中貨物卸下。小車運(yùn)動(dòng)，分手動(dòng)、自動(dòng)控制。小車運(yùn)動(dòng)，分手動(dòng)、自動(dòng)控制。自動(dòng)控制又分單循環(huán)和自動(dòng)循環(huán)運(yùn)行。自動(dòng)控制又分單循環(huán)和自動(dòng)循環(huán)運(yùn)行。工作方式選擇開關(guān)返回 手動(dòng)功能控制工作方式選擇開關(guān)工作方式選擇開關(guān)自動(dòng)功能敘述返回手動(dòng)操作按鈕功能X14 小車向前X15 小車向后X16 漏斗翻門開X17 小車底

58、門打開單 循 環(huán)X12自 動(dòng) 循 環(huán)X13手動(dòng)X11工作方式選擇開關(guān)示意圖小車的單循環(huán)運(yùn)行是指，小車處于最后端位置，即后限位開關(guān)X2接通，啟動(dòng)按鈕接通，并且小車底門已關(guān)閉，小車將向前運(yùn)動(dòng)，直至前限位開關(guān)X1接通。繼而翻斗門打開7S，貨物裝入小車中。小車向后運(yùn)動(dòng)直至后限位開關(guān)X2接通，最后小車底門打開5S卸下貨物。由此完成一個(gè)循環(huán)運(yùn)動(dòng)。 自動(dòng)循環(huán)過程與單循環(huán)過程不同之處不僅僅是完成一個(gè)循環(huán)而是將連續(xù)自動(dòng)循環(huán)。 返回流程圖手動(dòng)操作開關(guān)X14 小車向前X15 小車向后X16 漏斗翻門打開X17 小車底門 打開返回圖4-92 手動(dòng)控制梯形圖返回繼續(xù)功能圖中每一個(gè)狀態(tài)表明一個(gè)動(dòng)作工步。R9013是一個(gè)特殊功能繼電器。PLC一但運(yùn)行R9013就輸出一個(gè)單脈沖信號(hào)驅(qū)動(dòng)R0作為初始狀態(tài)。當(dāng)啟動(dòng)按鈕接通并且滿足跡輸入條件即底門關(guān)閉及小車處于最后端位置，過程1受激，工作狀態(tài)將從初始狀態(tài)轉(zhuǎn)移到小車向前運(yùn)行狀態(tài)，直至X1接通過程2受激，小車向前運(yùn)行狀態(tài)結(jié)束漏斗翻門打開，同時(shí)，時(shí)間繼電器T1線圈受激。T1線圈受激7S后T1觸點(diǎn)接通，過程3受激，過程2結(jié)束。 繼續(xù)返回小車向后運(yùn)動(dòng)直至后限位開關(guān)X2接通