第十一章：可编程控制器及其应用...ppt

下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录2/65第第11章章 可编程控制器可编程控制器及其应用及其应用 11.2 可编程控制器的程序编制可编程控制器的程序编制11.3 可编程控制器应用举例可编程控制器应用举例 11.1 可编程控制器的结构和工作原理可编程控制器的结构和工作原理11.5 可编程控制器微机编程与监控软件简介可编程控制器微机编程与监控软件简介(略略)11.4 松下松下FPX系列、欧姆龙系列、欧姆龙(OMRON)C系列和系列和 西门子西门子S7 200系列可编程控制器常用基系列可编程控制器常用基本本 指令对照指令对照(略略)下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录3/65 可编程控制器可编程控制器(PLC)是以中央处理器为核心，综合是以中央处理器为核心，综合了计算机和自动控制等先进技术发展起来的一种新型了计算机和自动控制等先进技术发展起来的一种新型工业控制器，专门用于工业现场的自动控制装置。工业控制器，专门用于工业现场的自动控制装置。PLC 具有可靠性高、功能完善、组合灵活、编程具有可靠性高、功能完善、组合灵活、编程简单以及功耗低、体积小等优点。简单以及功耗低、体积小等优点。但它存储容量小，但它存储容量小，价格高。价格高。本章只为初学者提供本章只为初学者提供 PLC 基础知识，重点是简单基础知识，重点是简单程序编制，重在应用。程序编制，重在应用。继电接触器控制系统在生产中得到广泛应用。但继电接触器控制系统在生产中得到广泛应用。但由于它的机械触点多、接线复杂、可靠性低、功耗高、由于它的机械触点多、接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性差，因此已不能满足现代化生产过程复杂多变通用性差，因此已不能满足现代化生产过程复杂多变的控制要求。的控制要求。第第11章章 可编程控制器可编程控制器及其应用及其应用下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录4/65 PLC 的类型繁多，功能和指令系统也不尽相同的类型繁多，功能和指令系统也不尽相同,但其结构和工作方式则大同小异但其结构和工作方式则大同小异,一般由主机、输入一般由主机、输入/输出接口、电源、编程器、扩展接口和外部设备接输出接口、电源、编程器、扩展接口和外部设备接口等几个主要部分构成。口等几个主要部分构成。11.1 可编程控制器的结构和工作方式可编程控制器的结构和工作方式11.1.1 可编程控制器的结构及各部分的作用可编程控制器的结构及各部分的作用 PLC 可看作一个系统，外部的各种开关信号或可看作一个系统，外部的各种开关信号或模拟信号均为输入变量，它们经输入接口寄存到模拟信号均为输入变量，它们经输入接口寄存到 PLC 内部的状态寄存器和数据存储器中，而后按用内部的状态寄存器和数据存储器中，而后按用户程序要求进行逻辑运算或数据处理，最后以输出户程序要求进行逻辑运算或数据处理，最后以输出变量的形式送到输出接口，从而控制输出设备。变量的形式送到输出接口，从而控制输出设备。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录5/65 PLC 硬件系统结构图硬件系统结构图下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录6/651.主机主机 CPU是是PLC的核心的核心，主要用来运行用户程序，主要用来运行用户程序，监控输入监控输入/输出接口状态。输出接口状态。主机部分包括中央处理器（主机部分包括中央处理器（CPU）、）、系统程序系统程序存储器和用户程序及数据存储器。存储器和用户程序及数据存储器。PLC 内部存储器内部存储器系统程序存储器系统程序存储器用户程序及数据存储器用户程序及数据存储器 系统程序存储器：系统程序存储器：主要存放系统管理和监控程序主要存放系统管理和监控程序及对用户程序作编译处理的程序。系统程序已由厂家及对用户程序作编译处理的程序。系统程序已由厂家固化，用户不能更改。固化，用户不能更改。用户程序及数据存储器：用户程序及数据存储器：主要存放用户编制的应主要存放用户编制的应用程序及各种暂存数据、中间结果。用程序及各种暂存数据、中间结果。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录7/652.输入输入/输出输出(I/O)接口接口 输入接口输入接口用于接收输入设备用于接收输入设备(如按钮、行程开关、如按钮、行程开关、传感器等）的控制信号。传感器等）的控制信号。输出接口输出接口用于将经主机处理过的结果通过输出电用于将经主机处理过的结果通过输出电路去驱动输出设备路去驱动输出设备(如接触器、电磁阀、指示灯等如接触器、电磁阀、指示灯等)。3.电源电源 PLC电源电源指为指为CPU、存储器、存储器、I/O接口等内部电子接口等内部电子电路工作所配备的直流开关稳压电源。电路工作所配备的直流开关稳压电源。I/O接口是接口是 PLC 与输入与输入/输出设备连接的部件。输出设备连接的部件。I/O接口电路一般采用光电耦合电路接口电路一般采用光电耦合电路,以减少电磁干扰。以减少电磁干扰。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录8/65PLC的输入接口电路的输入接口电路(直流输入型直流输入型)下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录9/65PLC的继电器输出接口电路的继电器输出接口电路下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录10/65PLC的晶体管输出接口电路的晶体管输出接口电路下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录11/654.编程器编程器 编程器编程器是是 PLC 重要的外部设备，用于手持编程。重要的外部设备，用于手持编程。利用编程器可输入、检查、修改、调试用户程序或在利用编程器可输入、检查、修改、调试用户程序或在线监视线监视PLC工作状况。除工作状况。除手持编程器手持编程器外，外，目前使用较目前使用较多的是利用通信电缆将多的是利用通信电缆将PLC和计算机连接，并利用专和计算机连接，并利用专用的工具软件进行编程或监控。用的工具软件进行编程或监控。6.外部设备接口外部设备接口 I/O扩展接口扩展接口用于将扩充外部输入用于将扩充外部输入/输出端子数的输出端子数的扩展单元与基本单元扩展单元与基本单元(即主机即主机)连接在一起。连接在一起。5.输入输入/输出扩展接口输出扩展接口 此接口可将编程器、打印机、条码扫描仪等外部此接口可将编程器、打印机、条码扫描仪等外部设备与主机相连。设备与主机相连。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录12/6511.1.2 可编程控制器的工作方式可编程控制器的工作方式 PLC 采用采用“顺序扫描、不断循环顺序扫描、不断循环”的方式进行工的方式进行工作。其工作过程分为作。其工作过程分为输入采样输入采样、程序执行程序执行和和输出刷新输出刷新 三个阶段，并进行周期循环。三个阶段，并进行周期循环。一条指令所需时间一般不超过一条指令所需时间一般不超过 100 ms。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录13/651.1.输入采样阶段输入采样阶段输入采样阶段输入采样阶段 PLC在输入采样阶段，以扫描方式顺序读入所有在输入采样阶段，以扫描方式顺序读入所有输入端的输入端的通通/断断状态或输入数据，并将其存入输入状态状态或输入数据，并将其存入输入状态寄存器，即输入刷新。接着转入程序执行阶段。在程寄存器，即输入刷新。接着转入程序执行阶段。在程序执行阶段，即使输入状态发生变化，输入状态寄存序执行阶段，即使输入状态发生变化，输入状态寄存器的内容也不会改变，只有在下一个扫描周期的输入器的内容也不会改变，只有在下一个扫描周期的输入采样阶段才能被读入采样阶段才能被读入。2.2.程序执行阶段程序执行阶段程序执行阶段程序执行阶段 PLC在程序执行阶段，按先左后右，先上后下的在程序执行阶段，按先左后右，先上后下的步序执行程序指令。其过程如下：从输入状态寄存器步序执行程序指令。其过程如下：从输入状态寄存器和其他元件状态寄存器中读出有关元件的通和其他元件状态寄存器中读出有关元件的通/断状态断状态,并根据用户程序进行逻辑运算，运算结果再存入有关并根据用户程序进行逻辑运算，运算结果再存入有关的状态寄存器中。的状态寄存器中。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录14/653.3.输出刷新阶段输出刷新阶段输出刷新阶段输出刷新阶段 在所有指令执行完毕后，将各物理继电器对应的在所有指令执行完毕后，将各物理继电器对应的输出状态寄存器的通输出状态寄存器的通/断状态断状态,在输出刷新阶段转存到在输出刷新阶段转存到输出锁存器中输出锁存器中,去控制各物理继电器的通去控制各物理继电器的通/断断,这才是这才是PLC的实际输出。的实际输出。由由PLC的工作过程可见的工作过程可见,在在PLC的程序执行阶段的程序执行阶段,即使输入发生了变化，输入状态寄存器的内容也不会即使输入发生了变化，输入状态寄存器的内容也不会立即改变，要等到下一个周期输入采样阶段才能改变。立即改变，要等到下一个周期输入采样阶段才能改变。暂存在输出状态寄存器中的输出信号，等到一个循环暂存在输出状态寄存器中的输出信号，等到一个循环周期结束，周期结束，CPU集中将这些输出信号全部输出给输出集中将这些输出信号全部输出给输出锁存器，这才成为实际的锁存器，这才成为实际的CPU输出。因此全部输入、输出。因此全部输入、输出状态的改变就需要一个扫描周期，换言之，输入、输出状态的改变就需要一个扫描周期，换言之，输入、输出的状态保持一个扫描周期。输出的状态保持一个扫描周期。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录15/6511.1.3 可编程控制器的主要技术性能可编程控制器的主要技术性能1.I/O1.I/O点数点数点数点数 指指PLC外部输入和输出端子数外部输入和输出端子数。通常小型机有几通常小型机有几十个点十个点,中型机有几百个点，而大型机超过千点。中型机有几百个点，而大型机超过千点。2.2.用户程序存储容量用户程序存储容量用户程序存储容量用户程序存储容量 用来衡量用来衡量PLC所能存储用户程序的多少。所能存储用户程序的多少。在在 PLC 中，程序指令按中，程序指令按“步步”存存储储储储,一一“步步”占用一占用一个地址单元个地址单元,一条指令有的往往不止一一条指令有的往往不止一“步步”。一个。一个地地址单元一般占两个字节。址单元一般占两个字节。3.3.扫描速度扫描速度扫描速度扫描速度 指扫描指扫描1000步用户程序所需的时间步用户程序所需的时间，以，以ms/千步千步为单位。有时也用扫描一步指令的时间计为单位。有时也用扫描一步指令的时间计,如如 s/步。步。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录16/654.指令系统条数指令系统条数 PLC 具有具有基本指令和高级指令，指令的种类和数基本指令和高级指令，指令的种类和数量越多，其软件控制功能越强。量越多，其软件控制功能越强。5.编程元件的种类和数量编程元件的种类和数量 编程元件是指输入继电器、输出继电器、辅助继编程元件是指输入继电器、输出继电器、辅助继电器、定时器、计数器、通用电器、定时器、计数器、通用“字字”寄存器、数据寄寄存器、数据寄存器及特殊功能继电器等，其种类和数量的多少是存器及特殊功能继电器等，其种类和数量的多少是衡衡量量 PLC 硬件硬件功能强弱的一个指标。功能强弱的一个指标。PLC 内部内部“继电器继电器”是存储器的存储单元。当是存储器的存储单元。当写入该单元的逻辑状态为写入该单元的逻辑状态为1时，则表示相应时，则表示相应“继电器继电器”的线圈接通，其动合触点闭合，动断触点断开。所的线圈接通，其动合触点闭合，动断触点断开。所以以 PLC 内部这些内部这些“继电器继电器”称为称为“软软”继电器。继电器。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录17/65FPX-C30FPX-C30可编程控制器编程元件的编号范围与功能说明可编程控制器编程元件的编号范围与功能说明可编程控制器编程元件的编号范围与功能说明可编程控制器编程元件的编号范围与功能说明下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录18/65下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录19/6511.1.4 可编程控制器的主要功能和特点可编程控制器的主要功能和特点1.1.主要功能主要功能主要功能主要功能(1)开关逻辑控制开关逻辑控制用用PLC取代传统的继电接触器进行逻辑控制。取代传统的继电接触器进行逻辑控制。(3)步进控制步进控制(4)数据处理数据处理(2)定时定时/计数控制计数控制 用用PLC的定时的定时/计数指令来实现定时和计数控制。计数指令来实现定时和计数控制。用步进指令实现一道工序完成后，再进行下一道工用步进指令实现一道工序完成后，再进行下一道工序操作的控制。序操作的控制。能进行数据传送、比较、移位、数制转换、算术运能进行数据传送、比较、移位、数制转换、算术运算和逻辑运算等操作。算和逻辑运算等操作。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录20/65(5)过程控制过程控制(6)运动控制运动控制(7)通信连网通信连网(8)监控监控(9)数字量与模拟量的转换数字量与模拟量的转换 可实现对温度、压力、速度、流量等非电量参数进可实现对温度、压力、速度、流量等非电量参数进行自动调节。行自动调节。通过高速计数模块和位置控制模块进行单轴或多轴通过高速计数模块和位置控制模块进行单轴或多轴控制。如用于数控机床、机器人等控制。控制。如用于数控机床、机器人等控制。通过通过PLC之间的连网及与计算机的连接，实现远程之间的连网及与计算机的连接，实现远程控制或数据交换。控制或数据交换。能监视系统各部分的运行情况能监视系统各部分的运行情况,并能在线修改控制并能在线修改控制程序和设定值。程序和设定值。能进行能进行A/D和和D/A转换，以适应对模拟量的控制。转换，以适应对模拟量的控制。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录21/652.2.主要特点主要特点主要特点主要特点 (1)可靠性高，抗干扰能力强。可靠性高，抗干扰能力强。PLC采用大规模集采用大规模集成电路和计算机技术，对电源进行屏蔽，对成电路和计算机技术，对电源进行屏蔽，对I/O接口采接口采取光电耦合；在软件方面定期进行系统状态及故障检取光电耦合；在软件方面定期进行系统状态及故障检测。而这些都是继电接触器控制系统不具备的。测。而这些都是继电接触器控制系统不具备的。(2)编程简单，使用方便。编程简单，使用方便。(3)通用性好，具有在线修改能力。通用性好，具有在线修改能力。PLC硬件采用硬件采用模块化结构，可以灵活地组态以适应不同的控制对象、模块化结构，可以灵活地组态以适应不同的控制对象、控制规模和控制功能的要求。且可通过修改软件，来控制规模和控制功能的要求。且可通过修改软件，来实现在线修改的能力，因此其功能易于扩展，具有广实现在线修改的能力，因此其功能易于扩展，具有广泛的工业通用性。泛的工业通用性。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录22/65 (4)(4)缩短设计、施工、投产的周期缩短设计、施工、投产的周期缩短设计、施工、投产的周期缩短设计、施工、投产的周期,维护容易。维护容易。维护容易。维护容易。目目前前PLC产品朝着系列化、标准化方向发展，只需根据产品朝着系列化、标准化方向发展，只需根据控制系统的要求，就可选用相应的模块进行组合设计，控制系统的要求，就可选用相应的模块进行组合设计，同时用软件编程代替了继电控制的硬连线，大大减轻同时用软件编程代替了继电控制的硬连线，大大减轻了接线工作，同时了接线工作，同时PLC还具有故障检测和显示功能，还具有故障检测和显示功能，使故障处理时间缩短。使故障处理时间缩短。(5)(5)体积小，易于实现机电一体化。体积小，易于实现机电一体化。体积小，易于实现机电一体化。体积小，易于实现机电一体化。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录23/6511.2 可编程控制器的程序编制可编程控制器的程序编制11.2.1 可可编程控制器的编程语言编程控制器的编程语言可可编程控制器编程控制器的的程序有程序有系统程序系统程序和和用户程序用户程序两种。两种。系统程序用户不能修改。系统程序用户不能修改。用户程序是用户根据控制要求，用户程序是用户根据控制要求，利用利用 PLC 厂家厂家提提供的程序编制语言和指令编写的应用程序。供的程序编制语言和指令编写的应用程序。PLC 的编程的编程语言以梯形图语言和指令语句表语言语言以梯形图语言和指令语句表语言最为常用，并且两者常常联合使用。最为常用，并且两者常常联合使用。1.1.梯形图梯形图梯形图梯形图 梯形图是在继电控制系统电气原理图基础上开发梯形图是在继电控制系统电气原理图基础上开发出来的一种图形语言。它是继承了继电器触点、线圈、出来的一种图形语言。它是继承了继电器触点、线圈、串联、并联等术语和符号，串联、并联等术语和符号，根据控制要求连接而成的根据控制要求连接而成的表示表示 PLC输输入和输出之间逻辑关系的图形。入和输出之间逻辑关系的图形。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录24/651.1.梯形图梯形图梯形图梯形图编程元件的种类用图形符号及字母或数字加以区别。编程元件的种类用图形符号及字母或数字加以区别。梯形图中用梯形图中用表示表示 PLC 编程编程元件的元件的动合触点动合触点表示动断触点表示动断触点表示线圈表示线圈例例例例:用用用用PLCPLC组成电机起停控制电路组成电机起停控制电路组成电机起停控制电路组成电机起停控制电路(1)(1)继电接触控制图继电接触控制图继电接触控制图继电接触控制图(2)(2)利用梯形图编制控制程序利用梯形图编制控制程序利用梯形图编制控制程序利用梯形图编制控制程序下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录25/65 (1)梯梯形形图图中中的的继继电电器器不不是是物物理理继继电电器器，是是 PLC存存储储器器的的一一个个存存储储单单元元。当当写写入入该该单单元元的的逻逻辑辑状状态态为为1 1时时，则则表表示示相相应应继继电电器器的的线线圈圈接接通通，其其动动合合触点闭合，动断触点断开。触点闭合，动断触点断开。几点说明：几点说明：几点说明：几点说明：(2)梯形图按从左到右、自上而下的顺序排列。梯形图按从左到右、自上而下的顺序排列。每一逻辑行每一逻辑行(或称梯级或称梯级)起始于左母线，然后是触点的起始于左母线，然后是触点的串、并联连接，最后通过线圈与右母线相连。串、并联连接，最后通过线圈与右母线相连。(3)梯形图中每个梯级流过的不是物理电流，而梯形图中每个梯级流过的不是物理电流，而是是“概念电流概念电流”，从左流向右，其两端没有电源。这，从左流向右，其两端没有电源。这个个“概念电流概念电流”只是用来形象地描述用户程序执行中只是用来形象地描述用户程序执行中满足线圈接通的条件。满足线圈接通的条件。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录26/65 (4)输入继电器用于接收外部输入信号输入继电器用于接收外部输入信号，它不，它不能由能由PLC内部其他继电器的触点来驱动。因此，梯内部其他继电器的触点来驱动。因此，梯形图中只出现输入继电器的触点，而不出现其线圈。形图中只出现输入继电器的触点，而不出现其线圈。输出继电器输出程序执行结果给外部输出设备。当输出继电器输出程序执行结果给外部输出设备。当梯形图中的输出继电器线圈接通时，就有信号输出，梯形图中的输出继电器线圈接通时，就有信号输出，但不是直接驱动输出设备，而要通过输出接口的但不是直接驱动输出设备，而要通过输出接口的“硬硬”继电器继电器、晶体管或晶闸管才能实现。、晶体管或晶闸管才能实现。输出继电器的触点也可供内部编程使用。输出继电器的触点也可供内部编程使用。2.指令语句表指令语句表 指令语句表是一种用指令助记符指令语句表是一种用指令助记符来编制来编制 PLC 程程序的语言，它类似于计算机的汇编语言，但比汇编语序的语言，它类似于计算机的汇编语言，但比汇编语言容易理解。若干条指令组成的程序就是指令语句表。言容易理解。若干条指令组成的程序就是指令语句表。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录27/65笼型笼型电动机电动机直接直接起动起动控制控制的指令语句表的指令语句表 ST 起始指令起始指令(取指令取指令):):从左母线从左母线(即输入公共线即输入公共线)开始取用动合触点作为该逻辑行运算的开始，图中取开始取用动合触点作为该逻辑行运算的开始，图中取用用 X2。OR 触点并联指令触点并联指令(也称也称或或指令指令):):用于单个动合用于单个动合触点的并联，图中并联触点的并联，图中并联 Y1。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录28/65 ED 程序结束指令。程序结束指令。OT 输出指令输出指令:用于将运算结果驱动指定线圈，用于将运算结果驱动指定线圈，图中驱动输出继电器线圈图中驱动输出继电器线圈 Y1。AN/触点串联反指令触点串联反指令(也称也称与非与非指令指令):):用于单用于单个动断触点的串联，图中串联个动断触点的串联，图中串联 X1。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录29/6511.2.2 可编程控制器的编程原则和方法可编程控制器的编程原则和方法1.1.编程原则编程原则编程原则编程原则 (1)PLC编程元件的触点在编制程序时编程元件的触点在编制程序时使用次数使用次数是无限的。是无限的。每个继电器的线圈在梯形图中只能出现每个继电器的线圈在梯形图中只能出现一次一次,它的触点可以使用无数次。它的触点可以使用无数次。(2)梯形图的每一逻辑行皆起始于左母线，终止梯形图的每一逻辑行皆起始于左母线，终止于右母线。线圈总是处于最右边，且不能直接与左于右母线。线圈总是处于最右边，且不能直接与左母线相连。母线相连。不正确不正确正确正确下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录30/65(3)编制梯形图时，应尽量做到编制梯形图时，应尽量做到“上重下轻、左上重下轻、左重右轻重右轻”。不合理不合理合理合理 (4)在梯形图中应避免将触点画在垂直线上，因在梯形图中应避免将触点画在垂直线上，因为它无法用指令语句编程。为它无法用指令语句编程。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录31/65 (5)应避免同一继电器线圈在程序中重复输出，应避免同一继电器线圈在程序中重复输出，否则将引起误操作。否则将引起误操作。电动机直接起动控制电动机直接起动控制 (6)外部输入设备动断触点的处理如下图所示。外部输入设备动断触点的处理如下图所示。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录32/65 在在(b)图图中中,SB1 接接成成动动断断,接接在在 PLC 输输入入继继电电器器的的X1 端端子子上上,则则在在编编制制梯梯形形图图时时,用用的的是是动动合合触触点点X1。因因SB1闭合，对应的输入继电器接通闭合，对应的输入继电器接通,这时它的动合触点这时它的动合触点X1是是闭闭合合的的。按按下下SB1,断断开开输输入入继继电电器器,动动合合触触点点X1才断开。才断开。两边各自两边各自的公共端子的公共端子 通常由通常由 PLC内部电源提供内部电源提供 外接外接 FR的触点只能的触点只能接成动断触点，接成动断触点，且不作为且不作为PLC的的输入信号输入信号，而将，而将其其触点接在输出触点接在输出电路中电路中直接用于直接用于通断接触器线圈。通断接触器线圈。为了使梯形图和继电接触器控制电路一一对应，为了使梯形图和继电接触器控制电路一一对应，PLC 输入输入设备的触点应尽可能接成动合形式。设备的触点应尽可能接成动合形式。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录33/652.编程方法编程方法 以笼型电动机正反转的控制电路以笼型电动机正反转的控制电路为例介绍为例介绍PLC控制的编程方法控制的编程方法笼型电动机正反转的控制电路笼型电动机正反转的控制电路下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录34/65 (1)确定确定I/O点数及分配点数及分配2.编程编程方法方法电动机正反转电动机正反转控制外部接线图控制外部接线图 输输 入入 输输 出出 SB1 X0 SBF X1 SBR X2 KMF Y1KMR Y2共需共需 5 个个 I/O 点，即点，即下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录35/65(2)编制梯形图和指令语句表编制梯形图和指令语句表梯形图梯形图指令语句表指令语句表 下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录36/6511.2.3 可编程控制器的指令系统可编程控制器的指令系统1.起始指令起始指令ST，ST/与输出指令与输出指令OT指令使用说明：指令使用说明：ST/起始反指令起始反指令(也称取反指令也称取反指令)：从左母线开从左母线开始取用动断触点作为该逻辑行运算的开始。始取用动断触点作为该逻辑行运算的开始。指指 令令地址地址0 ST X01 OT Y02 ST/X13 OT R0(1)ST，ST/指令可使用的编程元件为指令可使用的编程元件为 X，Y，R，T，C；OT 指令指令可使用可使用的编程元件为的编程元件为 Y，R。(2)ST，ST/指令指令也可也可与与 ANS 或或 ORS 块操作块操作指令配指令配合用于分支回路的起始处。合用于分支回路的起始处。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录37/65 (3)OT 指令不能直接用于左母线，可以连续使指令不能直接用于左母线，可以连续使用若干次，这相当于线圈的并联。用若干次，这相当于线圈的并联。指指 令令地址地址0 ST X01 OT Y02 OT Y13 OT Y2 当当 X0 闭合时，则闭合时，则 Y0、Y1，Y2 均接通。均接通。AN，AN/指令指令分别用于分别用于单个动合和动断触点的串联。单个动合和动断触点的串联。OR，OR/指令指令分别用于单个动合和动断触点的并联。分别用于单个动合和动断触点的并联。指令使用说明：指令使用说明：2.触点串联指令触点串联指令 AN,AN/与触点并联指令与触点并联指令 OR,OR/下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录38/652.触点串联指令触点串联指令 AN,AN/与触点并联指令与触点并联指令 OR,OR/(1)AN，AN/,OR,OR/指令可使指令可使用的编程元件为用的编程元件为X，Y，R，T，C。(2)AN，AN/，指令可多次连续串指令可多次连续串联使用。联使用。OR,OR/指令可多次连续并指令可多次连续并联使用联使用。串联或并串联或并联次数没有限制。联次数没有限制。指令使用说明指令使用说明下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录39/653.块串联块串联指令指令 ANS 与块并联指令与块并联指令 ORS ANS(块块与与)和和 ORS(块块或或)分别用于指令块的串分别用于指令块的串联和并联连接联和并联连接,ANS 用于将两组并联的触点用于将两组并联的触点(指令指令块块 1 和和指令指令块块 2)串联；串联；ORS 用于用于将两组串联的触点将两组串联的触点(指指令令块块 1 和和指令指令块块 2)并联。并联。指令块指令块1指令块指令块2下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录40/653.块串联块串联指令指令 ANS 与块并联指令与块并联指令 ORS指令使用说明：指令使用说明：(1)每一指令块均以每一指令块均以ST(或或ST/)/)开始。开始。(2)当两个以上指令块串联或并联时，可将前面当两个以上指令块串联或并联时，可将前面块并联或串联的结果作为新的块并联或串联的结果作为新的“块块”参与运算。参与运算。(3)指令块中各支路的元件个数没有限制。指令块中各支路的元件个数没有限制。(4)ANS 和和 ORS 指令后面不指令后面不带任何编程元件。带任何编程元件。指令块指令块1指令块指令块2下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录41/65例例1：写出下图所示梯形图的指令语句表。写出下图所示梯形图的指令语句表。解：解：指令语句表如右图所示。指令语句表如右图所示。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录42/654.反指令反指令/当当 X0 闭合时，闭合时，Y0 接通，接通，Y1 断开；反之，则相反。断开；反之，则相反。指指 令令地址地址0 ST X01 OT Y02 /3 OT Y1反指令是将该指令所在位置的运算结果取反。反指令是将该指令所在位置的运算结果取反。5.定时器指令定时器指令 TMTMR：定时单位为定时单位为 0.01 s 的定时器；的定时器；TMX：定时单位为定时单位为 0.1 s 的定时器；的定时器；TMY：定时单位为定时单位为 1 s 的定时器。的定时器。TMR 和和 TMX指令各占三个地指令各占三个地址号，址号，TMY指令指令占四个地址号。占四个地址号。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录43/65TM 指令用法指令用法 当当定定时时触触发发信信号号发发出出后后，触触点点X0闭闭合合，定定时时开开始始，5s 后后定定时时时时间间到到，定定时时器器触触点点T2 闭闭合合,线线圈圈Y0也也就就接接通。如果通。如果 X0闭合时间不到闭合时间不到 5 s，则无输出。则无输出。动作时序图动作时序图定时器设置值定时器设置值定时时间定时时间50 0.1s=5s 定时器编号定时器编号0 ST X01 TMX 2 K 504 ST T25 OT Y0 指指 令令地址地址指令语句表指令语句表下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录44/65指令使用说明：指令使用说明：(1)定时设置值为定时设置值为 K1 K32767 范围内任意一个十范围内任意一个十进制常数。进制常数。(2)定时器为减定时器为减 1 计数，每来一个时钟脉冲计数，每来一个时钟脉冲 CP，定时设置值减定时设置值减 1，至减为，至减为 0 时，定时器动作，其动合触时，定时器动作，其动合触点闭合点闭合,动断触点断开。动断触点断开。(3)如果在定时器工作期间如果在定时器工作期间,X0 断开断开,则运行中断，则运行中断，定时器复位定时器复位,回到原设置值回到原设置值,同时其动合、动断触点恢同时其动合、动断触点恢复常态。复常态。(4)程序中每个定时器只能使用一次程序中每个定时器只能使用一次,但其触点可但其触点可多次使用。多次使用。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录45/65 例例2:试编制延试编制延时时3 s 接通、延时接通、延时4 s 断开断开的电路的的电路的梯形图和指令语句表。梯形图和指令语句表。解解:利用两个利用两个TMX 指令的定时器指令的定时器 T1 和和 T2,其定时设其定时设置值置值 K分别为分别为30 和和 40,即延时时间分别为即延时时间分别为 3 s 和和 4 s。梯梯形形图图动作动作时序图时序图指指令令语语句句表表下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录46/65X1Y06.计数器指令计数器指令 CTX0 当计数到当计数到 4 时，计时，计数器动合触点数器动合触点 C1008 闭合，线圈闭合，线圈Y0 接通。接通。CT 指令占三个地址号指令占三个地址号计数脉冲计数脉冲输入端输入端计数计数设置值设置值梯形图梯形图指令语句表指令语句表复位脉冲复位脉冲输入端输入端计数器计数器编号编号下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录47/656.计数器指令计数器指令 CT指令使用说明：指令使用说明：(1)计数设置值为计数设置值为 K1 K32767 范围内任意一个范围内任意一个十进制常数。十进制常数。(2)计数器计数器为减为减 1 计数，每来一个计数脉冲上升计数，每来一个计数脉冲上升沿，计数设置值减沿，计数设置值减 1，至减为，至减为 0 时，计数器动作，其时，计数器动作，其动合触点闭合，动断触点断开。动合触点闭合，动断触点断开。(3)如果在计数器工作期间，复位如果在计数器工作期间，复位端端 R 输入复位输入复位信号，使计数器复位，则运行中断，回到原设置值，信号，使计数器复位，则运行中断，回到原设置值，同时其动合、动断触点恢复常态。同时其动合、动断触点恢复常态。(4)程序中每个计数器只能使用一次，但其触点程序中每个计数器只能使用一次，但其触点可多次使用。可多次使用。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录48/657.堆栈指令堆栈指令 PSHS，RDS，POPS PSHS(压入堆栈压入堆栈)，RDS(读出堆栈读出堆栈)，POPS(弹弹出堆栈出堆栈)常用于梯形图中多条连于同一点的分支通常用于梯形图中多条连于同一点的分支通路，并要用到同一中间运算结果的场合。路，并要用到同一中间运算结果的场合。PSHSPSHSRDSRDSPOPSPOPS梯形图梯形图指令语句表指令语句表下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录49/65 (1)在分支在分支开始处用开始处用 PSHS 指令，它存储分支点指令，它存储分支点前的运算结果；分支结束用前的运算结果；分支结束用 POPS 指令，它读出和清指令，它读出和清除除 PSHS 指令存储的运算结果；在两个指令之间的分指令存储的运算结果；在两个指令之间的分支均用支均用 RDS 指令指令,它读出它读出PSHS 指令存储的运算结果。指令存储的运算结果。指令使用说明：指令使用说明：等效梯形图等效梯形图 (2)堆栈指令是组合指令不能堆栈指令是组合指令不能,单独使用。单独使用。PSHS，POPS在同一分支程序中各出现一次在同一分支程序中各出现一次(开始和结束时开始和结束时)，而而 RDS在程序在程序中视连接在同一点的支路数目的多少中视连接在同一点的支路数目的多少可多次使用。可多次使用。下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录50/658.微分指令微分指令 DF，DF/DF：当检测到触发信号上升沿时，线圈接通一当检测到触发信号上升沿时，线圈接通一个扫描周期。个扫描周期。DF/：当检测到触发信号下降沿时，线圈接通一当检测到触发信号下降沿时，线圈接通一个扫描周期。个扫描周期。梯形图梯形图指令语句表指令语句表下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录51/658.微分指令微分指令 DF，DF/指令使用说明：指令使用说明：(1)DF，DF/指令指令仅在触发信号接通或仅在触发信号接通或断开状态变化时有效。断开状态变化时有效。(2)DF，DF/指令指令没有使用次数的限制。没有使用次数的限制。(3)如果某一操作如果某一操作只需在触点闭合或断只需在触点闭合或断开时执行一次，可开时执行一次，可使使用用 DF或或DF/指令指令。当当X0闭闭合合时时，Y0 接接通通一一个个扫扫描描周周期期；当当 X1 断断开开时时，Y1 接接通通一一个个扫扫描描周周期期。触触点点 X0、X1 分分别别称称为为上上升升沿沿和和下下降降沿沿微分指令的触发信号。微分指令的触发信号。X0Y0Y1X1一个扫描周期一个扫描周期下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录52/659.置位、复位指令置位、复位指令 SET，RSTSET：触发信号触发信号 X0 闭合时，闭合时，Y0 接通接通。RST：触发信号触发信号 X1 闭合时，闭合时，Y0 断开断开。指令用法指令用法动作时序图动作时序图0 ST X01 SET Y0 4 ST X15 RST Y0 指令指令地址地址指令语句表指令语句表下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目录章目录53/65指令使用说明：指令使用说明：(1)SET，RST 指令可使用的编程元件为指令可使用的编程元件为 Y，R。(2)接通触发信号即接通触发信号即执行执行 SET(RST)指令。不管触指令。不管触发信号随后如何变化，线圈将保持接通发信号随后如何变化，线圈将保持接通(断开断开)。(3)对同一对同一继电器继电器 Y(或或 R),),可以多次可以多次使用使用 SET 和和 RST 指指令，次数不限。令，次数不限。9.置位、复位指令置位、复位指令 SET，RST下一页下一页返回返回上一页上一页退出退出章目