第10章可編程序控制器§10.1概述§10.2基本概念和PLC指令及編程方法10.1.1什么是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、計算機技術的迅速發(fā)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10.1.2PLC特點1、PLC軟件簡單易學2、PLC使用維護方便⑴硬件配置方便⑵安裝方便⑶使用方便⑷維護方便3、PLC運行穩(wěn)定可靠4、PLC設計施工周期短

采用梯形圖語言，以計算機軟件技術構成慣用的繼電器模型10.1.3PLC的結(jié)構和工作原理一、PLC結(jié)構示意圖中央處理單元數(shù)據(jù)存儲器輸出接口地址總線控制總線數(shù)據(jù)總線編程單元燈光指示電磁閥門接觸器電源輸入接口模擬量輸入行程開關繼電器接點各種開關程序存儲器警報器電機二、各組成部分的作用2.存儲器1.CPU(1)將各種輸入信號取入。(2)從程序存儲器讀取程序指令，編譯、執(zhí)行指令。(3)把運算結(jié)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(jié)果、用戶正調(diào)試的程序。ROM：存放監(jiān)控程序和用戶已調(diào)試好的程序。3.輸入、輸出接口：采用光電隔離，實現(xiàn)了PLC的內(nèi)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(zhuǎn)換成可以驅(qū)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(zhuǎn)換成數(shù)字信號送入主機。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。4.編程設備用戶可以通過鍵盤輸入和調(diào)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

WLORR

WRANY

WYSTX

WXSRC

(-)OP(BIN)K/HSCCTC

EVTMT

SVACLRENTBAFEDC

98

3

2

1

0

7

6

5

4(DELT)CLR手持式的編程器5.電源PLC一般使用220V交流電源，PC內(nèi)部的直流穩(wěn)壓電源為模塊內(nèi)的元件提供直流電壓。10.1.4工作原理

循環(huán)掃描的工作方式。PLC中用戶程序按順序存放，CPU從第一條指令開始執(zhí)行程序，遇到結(jié)束符返回、循環(huán)。1.自診斷2.與編程器等的通信3.輸入采樣4.用戶程序執(zhí)行5.輸出刷新10.1.5工作方式CPU：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(jié)束符又返回第一條，不斷循環(huán)。T=(讀入一點的時間*輸入點數(shù)）+（運算速度*程序步數(shù)）

+（輸出一點的時間*輸出點數(shù)）+故障診斷時間掃描時間主要取決與程序長短1.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(nèi)存容量。4.指令條數(shù)。5.內(nèi)部寄存器數(shù)目。高功能模塊。編程語言10.1.6主要技術性能1.用于開關邏輯控制。2.用于機加工數(shù)字控制。和計算機控制組成一體，實現(xiàn)數(shù)值控制，組成數(shù)控機床。3.用于閉環(huán)過程控制。大型PLC配有PID模塊，實現(xiàn)單回路或多回路的調(diào)節(jié)控制。4用于組成多級控制系統(tǒng)，實現(xiàn)工廠自動化網(wǎng)絡。10.1.7應用§10.2編程語言簡介PLC的內(nèi)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(nèi)部輔助寄存器區(qū)：存放中間變量

數(shù)據(jù)區(qū)：存放中間結(jié)果

專用寄存器區(qū)：定時時鐘、標志、系統(tǒng)內(nèi)部的命令10.2.1寄存器和接點的概念用戶在對這四個區(qū)進行操作時，可以以寄存器和/或接點的方式進行。PLC的寄存器（以FP1為例）1.輸入輸出(I/O)寄存器輸入寄存器:

功能:存放外部輸入的信號輸入寄存器編號:WX0~WX12,共13個寄存器，每個寄存器16位輸入位編號:X0~X12F，共16

13=208位輸出寄存器:

功能:向輸出接口輸出信號輸出寄存器編號:WY0~WY12,共13個寄存器，每個寄存器16位輸出位編號:Y0~Y12F，共16

13=208位寄存器：是一個16位二進制單元位（觸點）：16位中的每一位是一個“觸點”，對應外部的一個輸入或者輸出端子。輸入寄存器

WXm輸出寄存器

WYm輸入端子

Xmn輸出端子

Ymnm：寄存器編號，用十進制數(shù)編號：

m=0~12，共13個FEDCBA9876543210寄存器mnn：寄存器的第n位，用16進制數(shù)編號：n=0~F，共16位X0~XF代表WX0的第0位~第15位Y0~YF代表WY0的第0位~第15位特殊規(guī)定例：若X0為“ON”，則WX0的第0位為“1”

若X4為“OFF”，則WX0的第4位為“0”

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Y0為例：若Y0的邏輯賦值為“1”，則Y0Y0接通斷開梯形圖的規(guī)則：（1）梯形圖的左邊為起始母線，右邊為結(jié)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(jié)束時有結(jié)束符---（ED）。ST：（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(jié)束10.2.2可編程控制器FP1基本指令梯形圖助記符Y0X0X1ST X0AN X1OT Y0ST X0OR X1OT Y0ST/X0OT Y0與或非ANORNOT串聯(lián)常開觸點觸點與左邊電路串聯(lián)可連續(xù)使用并聯(lián)常開觸點，用于單個觸點與前面電路并聯(lián)。并聯(lián)點左端從母線開始，右端與前一指令對應觸點的右端并聯(lián)Y0X0X1Y0X0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(jié)果進行運算。AX2是與圖中A點處的結(jié)果（即X0與X1的結(jié)果）相或，而不是與X1相或。Y0X0X2X1ST X0AN X1OR X2OT Y0例：梯形圖助記符ST X0OR X1ST X2OR X3ANSOT Y0ST X0AN X1ST X2AN/X3ORSOT Y0

多個并聯(lián)電路塊的串聯(lián)并聯(lián)電路塊與前面電路串聯(lián)時，用ST或ST/開始，完成后用ANS與前面電路串聯(lián)（ANS后不跟元件號）區(qū)塊與ANS（AndStack）區(qū)塊或ORS（OrStack）多個串聯(lián)電路塊的并聯(lián)串聯(lián)電路塊并聯(lián)時，分支開始用ST或ST/，分支結(jié)束用ORS指令（ORS后不跟元件號）Y0X0X1X2X3Y0X0X2X1X3例1：直接啟動停車控制繼電器控制電路圖SB1SB2KMKMI/O分配：

X0：停車

X1：啟動

Y0：KM(ED)Y0X0Y0X1梯形圖：助記符語句表STX1ORY0AN/X0OTY0EDX1X0COMY0COM~KMSB2SB1220V24V操作及動作過程(ED)Y0X0Y0X1梯形圖：M3~ABCKMFUQSFRFP1型PLC控制器：實際輸入端子：X0~XF實際輸出端子：Y0~Y7助記符語句表STX1ORY0AN/X0OTY0EDX1X0COMY0COM~KMSB2SB1220V24VKMRM3~ABCKMFFUQSKHKMFSB1KMFSBFKHKMRKMRSBRKMRKMFY0X0X2X1Y1X0Y1Y0Y0Y1I/O分配：

SB1X0SBFX1SBRX2KMFY0KMRY1例2：三相異步電動機的正反轉(zhuǎn)控制Y0X0X2X1Y1X0Y1Y0Y0Y1ST X1OR Y0AN/X0AN/Y1OT Y0ST X2OR Y1AN/X0AN/Y0OT Y1EDY0X0X2X1Y1X0Y1Y0Y0Y1左重右輕編程I/O分配：

SB1X0SBFX1SBRX2KMFY0KMRY1I/O分配決定PLC的端子接線圖X1X0COMY0COM~KMFSBFSB1220V24VX2SBRY1KMRFRPLC的端子接線方式又決定編程語言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)）STX0STX1ORY0ANSOTY0STX1ORY0ANX0OTY0二、邏輯關系應盡量清楚(避免左輕右重)X3X2X5X4X6X8X7Y0X9(ED)X3X2X5X4X6X8X7Y0X9(ED)X5X6X2X2STX2ANX3ANX4STX2ANX5ANX6ANX7STX2ANX5ANX6ANX8ANX9ORSOTY0ED

定時器及定時器指令輸入接點定時器號碼（0～99）時間常數(shù):1~32767類型R：時鐘周期為0.01秒X：時鐘周期為0.1秒Y：時鐘周期為1秒（1）時間常數(shù)與類型一起確定了定時時間=時鐘周期

時間常數(shù)。（2）定時器為減計數(shù)。當輸入接點X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。（3）當輸入接點X斷開時，定時器復位，定時器的常開接點斷開，常閉接點閉合。說明：XTMn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。Y0TMX305Y1TM5Y2TM5例：STY0TMX5K30STT5OTY1ST/T5OTY2用定時器指令編寫的助記符語句表例4：定時器應用舉例：用PLC控制三相異步電動機的Y-

起動。Y－起動繼電器控制電路KM2KTKTKM1KM1KM2KM2KTKM2KM0SB1SB2KM0FRI/O分配：SB1X0SB2X1KM0Y0KM1Y1KM2Y2KT