可編程邏輯控制器教程(PLC課件)

可編程序控制器〔PLC〕1精選ppt第十章可編程序控制器§10.1概述§10.2根本概念和編程語言簡介§10.3PLC指令及編程方法§10.4應用舉例§10.5實驗2精選ppt10.1.1什么是PLC?PLC是一種專門用于工業(yè)控制的計算機。早期的PLC是用來替代繼電器、接觸器控制的。它主要用于順序控制，只能實現(xiàn)邏輯運算。因此，被稱為可編程邏輯控制器〔Programmablelogiccontroller，略寫PLC)隨著電子技術、計算機技術的迅速開展，可編程控制器的功能已遠遠超出了順序控制的范圍。被稱為可編程控制器〔Programmablecontroller，略寫PC)。為區(qū)別于PersonalComputer(PC)，故沿用PLC這個略寫?！?0.1概述3精選ppt中央處理單元存儲器數(shù)據(jù)存儲器輸出接口地址總線控制總線數(shù)據(jù)總線編程單元照明電磁裝置執(zhí)行機構。。。。電源地址總線控制總線輸入接口模擬量輸入行程開關繼電器接點各種開關10.1.2PLC的結構和工作原理一、PLC結構示意圖4精選ppt二、各組成局部的作用2.存儲器1.CPU(1)將各種輸入信號取入存儲器。(2)編譯、執(zhí)行指令。(3)把結果送到輸出端。(4)響應各種外部設備的請求。RAM：存儲各種暫存數(shù)據(jù)、中間結果、用戶正調試的程序。ROM：存放監(jiān)控程序和用戶已調試好的程序。5精選ppt3.輸入、輸出接口：采用光電隔離，實現(xiàn)了PLC的內部電路與外部電路的電氣隔離，減小了電磁干擾。輸出接口作用：將主機向外輸出的信號轉換成可以驅動外部執(zhí)行電路的信號，以便控制接觸器線圈等電器通斷電；另外輸出電路也使計算機與外部強電隔離。輸出三種形式：繼電器--低速大功率 可控硅--高速大功率 晶體管--高速小功率輸入接口作用：將按鈕、行程開關或傳感器等產(chǎn)生的信號，轉換成數(shù)字信號送入主機。6精選ppt〔1〕輸入接口電路：采用光電耦合器，防止強電干擾。COM光電三極管發(fā)光二極管直流輸入光-電器件輸入端子+–內部電路3.3kXn+24V1000PF470–7精選pptCOMYn繼電器輸出AC250V/DC24V(max)〔2〕輸出接口電路：均采用模塊式。以繼電器形式為例：內部電路內部電路JOUTL

8精選ppt4.各種接口、高功能模塊：便于擴展。

小型機：一體機。有接口可擴展。

中、大型機：模塊式。可根據(jù)需要在主板上隨意組合。PCFP1-C16小型機9精選pptCPUPOWER中、大型機10精選ppt編程設備可以是專用的手持式的編程器；也可以是安裝了專門的編程通訊軟件的個人計算機。5.編程設備用戶可以通過鍵盤輸入和調試程序；另外在運行時，還可以對整個控制過程進行監(jiān)控。PCFPPROGRAMMER(HELP)CLRWRTFN/PFLSTKIX/IYNOTDT/LdREAD

OTL

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WYSTX

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(-)OP(BIN)K/HSCCTC

EVTMT

SVACLRENTBAFEDC

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4(DELT)CLR手持式的編程器11精選ppt10.1.3工作方式微機：等待命令。PLC：循環(huán)掃描。 CPU從第一條指令開始執(zhí)行，遇到結束符又返回第一條，不斷循環(huán)。一個掃描周期O刷新I刷新執(zhí)行指令I/O刷新這種工作方式有什么好處？答：對慢速響應系統(tǒng)，增強了抗干擾能力。12精選ppt1.輸入/輸出點數(shù)(I/O點數(shù))。2.掃描速度。單位：ms/1000步或s/步3.內存容量。4.指令條數(shù)。5.內部存放器數(shù)目。6.高功能模塊。10.1.4主要技術性能13精選ppt1.抗干擾、可靠性高。2.模塊化組合式結構，使用靈活方便。3.編程簡單，便于普及。4.可進行在線修改。5.網(wǎng)絡通訊功能，便于實現(xiàn)分散式測控系統(tǒng)。6.與傳統(tǒng)的控制方式比較，線路簡單。10.1.5優(yōu)點14精選ppt1.用于開關邏輯控制。2.用于機加工數(shù)字控制。3.用于閉環(huán)過程控制。4用于組成多級控制系統(tǒng)。10.1.6應用15精選ppt§10.2根本概念和編程語言簡介PLC的內存除存放用戶和系統(tǒng)的程序外，還有四個區(qū)：I/O區(qū)：可直接與外部輸入、輸出端子傳遞信息內部輔助存放器區(qū)：存放中間變量數(shù)據(jù)區(qū)：存放中間結果專用存放器區(qū)：定時時鐘、標志、系統(tǒng)內部的命令10.2.1存放器和接點的概念用戶在對這四個區(qū)進行操作時，可以以存放器和/或接點的方式進行。16精選ppt以I/O區(qū)為例：存放器是一個16位二進制單元，16位中的每一位是一個接點，對應外部的一個輸入/輸出端子。輸入存放器WXm輸出存放器WYm輸入端子

Xmn輸出端子

Ymnm：十進制數(shù)，存放器編號n：16進制數(shù)(0~F),存放器的第n位FEDCBA9876543210寄存器17精選ppt例：假設X3為“ON〞，那么WX0的第三位為“1〞假設WY1=7，那么說明Y10、Y11、Y12三個接點“ON〞PLC中有兩類接點：常開接點和常閉接點。符號分別為：接點通斷情況與接點的賦值有關：〔以X0為例：假設X0的邏輯賦值為“1〞，那么X0X0接通斷開18精選pptI/O區(qū)：可以以接點和存放器的方式對其進行操作。內部輔助存放器區(qū)：可以以接點和存放器的方式對其操作?！睷mn、WRm〕數(shù)據(jù)區(qū)：只能以存放器的方式進行操作?！睤Tm〕實際輸入端子：X0~XF實際輸出端子：Y0~Y7其他的I/O區(qū)可作為輔助存放器用。不同型號的PLC，其內存分配有所不同。如：松下電工的FP1-24I區(qū)：X0~X12F(WX0~WX12)O區(qū)：Y0~Y12F(WY0~WY12)19精選ppt專用存放器(FP1機：WR900~WR903)。常用的如下：R900A:“>〞標志R900B:“=〞標志R900C:“>〞標志R9010:常ON繼電器R9011:常OFF繼電器R9013:僅在第一個掃秒周期ON，其他時候均為OFFR9014:僅在第一個掃秒周期OFF，其他時候均為ONR9018~R901D:周期分別為0.01s,002s,0.1s,0.2,1s,2s的時鐘脈沖繼電器專用數(shù)據(jù)存放器(FP1機：DT9000~DT9069)設置日期時間、高速計數(shù)器、步進等指令有關。20精選ppt 指令表〔助記符〕語言 梯形圖語言 流程圖語言 布爾代數(shù)語言常用助記符語言：類似于微機中的匯編語言。梯形圖語言：沿襲了傳統(tǒng)的控制圖。直觀明了，易于掌握。10.2.2編程語言一、PLC的編程語言有：21精選ppt二、梯形圖的規(guī)那么：（1）梯形圖的左邊為起始母線，右邊為結束母線。梯形圖按從左到右、從上到下的順序書寫。（2）梯形圖中的接點（對應觸頭）有兩種： 常開（）和常閉（）（3）輸出用[]表示，如--[R0]、--[Y0]。一個輸出變量只能輸出一次。輸出前面必須有接點。（4）梯形圖中，接點可串可并，但輸出只能并不能串。（5）程序結束時有結束符---（ED）。22精選ppt§10.3PLC指令及編程方法各個廠家生產(chǎn)的PLC產(chǎn)品的指令系統(tǒng)大同小異。編程方法也類似。以下介紹以松下電工的PLC產(chǎn)品為例。10.3.1指令的分類鍵盤指令、非鍵盤指令、高級指令一、按編程器輸入指令的方式分類23精選pptPCFPPROGRAMMER(HELP)CLRWRTFN/PFLSTKIX/IYNOTDT/LdREAD

OTLWLORRWRANYWYSTXWXSRC

(-)OP(BIN)K/HSCCTCEVTMT

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4(DELT)CLR鍵盤指令：可從鍵盤上直接鍵入的指令擴展功能指令：用F鍵加功能號方可鍵入的指令。非鍵盤指令：用指令代碼方可輸入的指令。SCSC指令代碼24精選ppt根本指令數(shù)據(jù)傳送指令算術運算指令位移指令位操作指令數(shù)據(jù)變換指令轉移控制指令特殊控制指令二.按指令的功能分類按指令的功能可分為：25精選pptST：〔Start〕從母線開始一個新邏輯行時，或開始一個邏輯塊時，輸入的第一條指令。ST：以常開接點開始ST/：以常閉接點開始OT：〔Output〕表示輸出一個變量。ED：〔End〕表示程序無條件結束。CNED：〔Conditionend〕程序有條件結束。NOP：〔No-operation)空操作指令。10.3.2根本指令26精選ppt邏輯關系梯形圖助記符Y0X0X1ST X0AN X1OT Y0ST X0OR X1OT Y0ST/X0OT Y0與或非ANDORNOT當X0與X1都“ON〞時，那么輸出Y0“ON〞。當X0或X1“ON〞時，那么輸出Y0“ON〞。當X0“OFF〞時，那么輸出Y0“ON〞。Y0X0X1Y0X027精選ppt注意：與、或、非運算均是對從該指令前面的ST指令到該指令的前一個指令處的結果進行運算。AX2是與圖中A點處的結果〔即X0與X1的結果〕相或，而不是與X1相或。Y0X0X2X1ST X0AN X1OR X2OT Y0例：28精選ppt邏輯關系梯形圖助記符ST X0OR X1ST X2OR X3ANSOT Y0ST X0AN X1ST X2AN/X3ORSOT Y0當“X0或X1〞與“X2或X3〞都“ON〞時，那么輸出Y0“ON〞。區(qū)塊與ANDSTACK區(qū)塊或ORSTACK當“X0與X1〞或“X2與X3非〞“ON〞時，那么輸出Y0“ON〞。Y0X0X1X2X3Y0X0X2X1X329精選pptPSHS,RDS,POPS〔棧指令〕Y0X0Y1R30X2X1X2STX0PSHSANX2OTY0RDSANX1OTY1POPSAN/X2OTR30功能解釋PSHS(PushStack)：將結果存入堆棧RDS(ReadStack)：從堆棧讀數(shù)POPS(PopStack)：從堆棧讀數(shù)并清空堆棧30精選pptDF,DF/：微分指令(DF)R30(DF/)R31X0X1STX0DFOTR30STX1DF/OTR31X0接通瞬間（上升沿），R30接點接通一個掃描周期。X1斷開瞬間（下降沿），R31接點接通一個掃描周期。功能解釋指令使用當只需要信號的上升或下降沿時使用。例：啟動或停車按鈕信號。31精選ppt例1：直接啟動停車控制控制電路圖SB1SB2KMKMI/O分配：X0：啟動X1：停車Y0：KM常開接點常閉按鈕Why?X1X0COMY0COM~KMSB2SB1PLC外部接線圖(ED)Y0X1Y0X0程序：32精選pptKMRM3~ABCKMFFUQSKHKMFSB1KMFSBFKHKMRKMRSBRKMRKMFY0X0X2X1Y1X0Y1Y0Y0Y1I/O分配：STX0SSFX1SSRX2KMFY0KMRY1例2：三相異步電動機的正反轉控制33精選pptY0X0X2X1Y1X0Y1Y0Y0Y1Y0X0X2X1Y1X0Y1Y0Y0Y1ST X1OR Y0AN/X0AN/Y1OT Y1ST X2OR Y1AN/X0AN/Y0OT Y0ED34精選ppt編程中應注意的幾個問題(ED)X0Y0X1Y0(ED)X1Y0X0Y0一、用電路變換簡化程序(減少指令的條數(shù)〕35精選ppt二、邏輯關系應盡量清楚(防止左輕右重)X3X2X5X4X6X8X7Y0X9(ED)X3X2X5X4X6X8X7Y0X9(ED)X5X6X2X236精選ppt三、防止出現(xiàn)無法編程的梯形圖X5(ED)X1X3X2Y1X4Y2X1(ED)X3X2Y1X5X3X1X4Y2X537精選pptKP：〔Keep〕置位信號：例X0復位信號：例X1KPR0STX0STX1KPR0說明：〔1〕在置位信號接通的瞬間，R0置1。以后無論置位信號狀態(tài)如何，只要復位信號斷開，R0的狀態(tài)均為1?！?〕在復位信號接通的瞬間，R0置0?！?〕在復位信號和置位信號同時接通時，復位優(yōu)先。38精選pptSET、RST〔Reset〕這兩條指令的功能類似于KP指令，但使用比KP指令靈活。<SETY0><RSTR30>例：X0R20STX0SETY0STR20RSTR3039精選pptTM:〔定時指令〕XTn輸入接點定時器號碼〔FP1:0～99〕時間常數(shù):1~32767類型R：時鐘為0.01秒X：時鐘為0.1秒Y：時鐘為1秒（1）時間常數(shù)與類型一起確定了定時的時間。（2）定時器為減計數(shù)。當輸入接點接通時，每來一個時鐘脈沖減1，直到減為0。這時，定時器的常開接點閉合，常閉接點斷開。當輸入接點斷開時，定時器復位。說明：40精選ppt動作說明：當Y0閉合后，定時器TM5開始計時。經(jīng)過30×0.1=3s后，Y1閉合，Y2斷開。Y0TXK305Y1T5Y2T5STY0TMX5K30STT5OTY1ST/T5OTY2例：定時器應用舉例41精選ppt與定時器有關的兩個存放器：EVn和SVn(n為存放器編號,該編號與定時器編號對應)EVn：存儲定時器TMn的過程值。SVn：存儲定時器TMn的設置值。42精選pptCTn計數(shù)器初始值：1~32767計數(shù)器編號(FP1機：100~143)計數(shù)脈沖復位信號〔1〕復位信號接通時，計數(shù)器復位，裝入初始值?！?〕復位信號斷開時，每來一個計數(shù)脈沖減1，直到減為0，計數(shù)器的常開接點接通，常閉接點斷開。CT:〔計數(shù)器〕說明：43精選ppt與計數(shù)器有關的兩個存放器：EVn和SVn(n為存放器編號,該編號與計數(shù)器編號對應)EVn：存儲計數(shù)器CTn的過程值。SVn：存儲計數(shù)器CTn的設置值。44精選pptUDC:〔可逆計數(shù)〕F118UDC

S

D加減計數(shù)信號例：設為X0計數(shù)脈沖例：設為X1復位信號：例：設為X2初值或存放初值的存放器作為加減計數(shù)器的存放器STX0STX1STX2F118(UDC)SDIYDSIXDTEVSVWRWYWX常數(shù)

45精選ppt一、數(shù)據(jù)傳送指令F0(MV)、F1(MV/)F0MVSD功能說明：S為常數(shù)或存放器，D為存放器。當條件滿足時，S或S的內容傳送到D。F0(MV)：把S或S的內容傳送到D。F1(MV/)：把S或S的內容求反后傳送到D。10.3.3其他常用指令簡介46精選ppt其他傳送指令常用的有：F10(BKMV)，F(xiàn)11(COPY)等等。例：某控制控制系統(tǒng)，假設出現(xiàn)嚴重故障信號，那么所有的動作全停，故障指示顯示。F0MVK1WY0X0I/O分配：X0：故障信號Y0：故障指示其他輸出端：Y1~YF47精選ppt二、算術指令F60(CMP)F60CMPEV0K100R10Y0R10R900AY1R10R900BY2R10R900C其它的算術運算指令，如算術運算、BCD碼運算、比較指令等等。功能說明：當R10接通時，比較EV0和100，假設EV0>100，那么Y0接通；假設EV0=100，那么Y1接通；假設EV0<100，那么Y2接通。48精選ppt例：設計一個順序控制電路:啟動時，電機D1先啟動，3s后電機D2啟動，再過5s后電機D3啟動。I/O分配：X0：啟動按鈕X1：停車按鈕Y0：電機D1Y1：電機D2Y2：電機D3Y1(DF)TXK300TXK501(ED)Y0X0Y0T0X1Y0Y2T1Y1方案一49精選ppt(DF)TXK300TXK501(ED)Y0X0Y0T0X1Y0Y2T1Y1Y1方案一方案二(DF)TXK800(ED)Y0X0Y0R900CX1Y0Y2T0F60CMPEV0K50R9010Y150精選ppt三、移位指令(1)左移指令SRINCPCLRSRWRn〔1〕SR指令只能對WR型存放器進行移位?！?〕IN：串行輸入端〔補位〕，接點通，補1，接點斷，補0。〔3〕CP：移位脈沖〔4〕CLR：復位清零。INOUT說明：51精選ppt210534SW2SW3SW1MV次品正品SW1:檢測有無次品SW2:檢測凸輪的突起SW3:檢測有無次品落下SW1,SW2,SW3為光電傳感器:凸輪每轉一圈發(fā)出一個脈沖，且每個脈沖過一個物品。當次品移到4號位時，電磁閥MV翻開，次品落入次品箱內。無次品那么自動掉入正品箱內。有一復位按鈕SB實現(xiàn)手動復位。I/O分配：X0:SW1X1:SW2X2:SW3X3:SBY0:MV例：52精選pptI/O分配：X0:SW1檢測有無次品X1:SW2

檢測凸輪的突起X2:SW3

檢測有無次品落下X3:SB復位Y0:MVX1X0R4X3X2(ED)SRWR0KPY0

RFRERDRCRBRAR9R8R7R6R5R4R3R2R1R0IN無次品時該位總為053精選ppt(2)雙向移位指令LRSRDIRINCLRCPF119LRSRD1

D2DIR：移位方向。ON:左移OFF:右移IN：串行輸入端CP：移位脈沖CLR：復位清零說明：D1，D2為移位區(qū)的首址和末址?？墒褂玫拇娣牌饔校篧Y,WR,SV,EV,DT54精選ppt例一：沖壓機控制程序工作指示燈帶式輸送機輸送機傳動電機工件沖壓機氣筒沖壓工作結束加工品檢測搬運結束(x1)(X1)(X3)(X2)啟動開關(X1)(Y0)(Y1)§10.4應用舉例55精選ppt例二：樓宇電梯自動控制順序控制56精選ppt例三：電機變速及精密位置控制X2X3X4X5工作臺步進電機其他信號有：啟動、停車、緊急停車、運動方向控制等等57精選ppt例四：在智能建筑技術中的應用智能建筑的七個層次〔7〕樓宇專用信息〔6〕樓宇共用信息處理〔5〕樓宇運營管理〔4〕樓宇設備自動控制〔3〕樓宇通訊〔2〕智能建筑環(huán)境〔1〕一般建筑PLC在其中的應用：〔1〕防盜、防火系統(tǒng)〔2〕供熱、供氣、空調、照明系統(tǒng)〔一〕辦公自動化〔二〕樓宇自動化網(wǎng)絡樓宇自動化：〔1〕保安〔2〕設備管理58精選ppt例五：在大型車庫管理中的應用管理分為三級：〔2〕管理級：由總出入口的PLC和各分庫的PLC構成?？杀O(jiān)控全庫車輛的進出情況，同時顯示各分庫是否有空車位。〔3〕現(xiàn)場監(jiān)控級：每個分庫的PLC用遠程I/O單元檢測車輛的出入情況?！?〕中央監(jiān)控級：一臺PC及其外圍設備。59精選ppt例六：養(yǎng)魚場管理中的應用對魚池中的水質、水溫、流量等進行監(jiān)測及控制，以實現(xiàn)科學養(yǎng)殖例七：24小時環(huán)境監(jiān)測PLC進行現(xiàn)場檢測：傳感器檢測的各種信號經(jīng)A/D轉換后，送至上位PLC及數(shù)據(jù)采集用的PC機。經(jīng)數(shù)據(jù)處理后送中央監(jiān)控級，再由中央機發(fā)出命令，送到管理用的PC機進行處理。系統(tǒng)分三級：中央監(jiān)控級、數(shù)據(jù)采集及管理級、現(xiàn)場檢測級。60精選ppt10.5.1PLC的三種工作方式——program,remote,run編程時，把開關撥到PROG.處。運行時，把開關撥到RUN處。與PC機通訊時，開關撥至REMOTE處。假設開關在