《机床电气控制》PPT课件.ppt

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1、第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用学习目标32 可编程控制器基本指令应用可编程控制器基本指令应用 了解可编程控制器编程语言了解FX系列PLC编程软件SWOPC-FXGP/WIN-C的主要功能以及使用方法掌握常用基本逻辑指令的应用第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用课题引入 传统机床控制主要由操作者操作机床手柄，而这种控制方式需要依靠操作者的高超技能才能保证产品优秀的质量。而现代工业生产对于操作人员的这类要求已越来越低，通过在计算机控制的平台上编制应用程序，由机器自动的完成操作流程，达到高精度、低能耗、全自动已不再是难事。第三章第三章 可编程

2、控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用知识探究一、一、PLC编程语言简介编程语言简介二、二、FX1S系列系列PLC编程软件的使用编程软件的使用三、利用三、利用PLC控制电动机连续工作控制电动机连续工作 四、四、PLC基本指令基本指令第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用一、一、PLC编编程程语语言言简简介介1梯形图梯形图 梯形图是用图形符号在图中的相互关系来表示控制逻辑的编程语言，并且梯形图通过连线，将许多功能强大的PLC指令的图形符号连在一起，以表达所调用的PLC指令及其前后顺序关系，是目前最常用的一种可编程控制器程序设计语言。梯形图第三章第三章 可编程控制器的原

3、理与应用可编程控制器的原理与应用画梯形图时必须遵守以下规则:（1）左母线只能直接接各类继电器的触头，继电器线圈不能直接接左母线。（2）右母线只能直接接各类继电器的线圈（不含输入继电器线圈），继电器的触头不能直接接右母线。（3）一般情况下，同一编号的线圈在梯形图中只能出现一次，而同一编号的触头在梯形图中可以重复出现。（4）梯形图中触头可以任意地串联或并联，而线圈可以并联但不可以串联。（5）梯形图应该按照从左到右、从上到下的顺序画。（6）程序结束后应有结束指令。END 即为结束指令。第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用2指令语句表指令语句表 语句是指令语句表编程语言的基本

4、单元，每个控制功能有一个或多个语句组成的程序来执行。指令语句规定可编程控制器中 CPU 如何动作，PLC的指令有基本指令和功能指令之分。指令语句表和梯形图之间存在唯一对应关系。梯形图对应的指令语句梯形图第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用二、二、FX1S系列系列PLC编编程程软软件的使用件的使用 FX1S系列PLC可使用由三菱公司专门为三菱FX系列PLC设计的编程软件SWOPC-FXGP/WIN-C进行编程。该编程软件的基本功能是协助用户创建用户程序、修改和编辑已有的用户程序。1运行软件运行软件 点击桌面上 图标，出现 第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制

5、器的原理与应用2.新建程序文件新建程序文件单击“新建文件图标”初始界面第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用3机型选择机型选择 选择FX1S机型，点击“确认”。PLC 类型设置界面第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用4基本界面介绍基本界面介绍 完成后，基本界面包含：（1）文件名 （2）下拉式菜单栏 （3）工具栏 （4）编辑区 （5）状态栏 （6）功能键栏与功能图栏 （7）光标第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用5编写控制程序编写控制程序 出现编程界面后，点击功能图栏中的图标，就可以进行编程。如要输入一个常开触点，可点击

6、功能图栏中的常开触点，也可以在“工具”菜单中选“触点”，并在下拉菜单中点击“常开触点”的符号，这时出现 在对话框中输入常开触点的文字符号和编号，点击“确认”按钮，要输入的常开触点就出现在蓝色光标所在的位置。“输入元件”对话框第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用6转换转换 输入一段程序后，有程序的部分变为灰色。点击工具条上的“转换”图标进行转换后，才能将程序传送到PLC。输入程序进行转换第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用7程序的下载程序的下载 程序编辑完成后需下载到 PLC 中运行，这时需点击菜单栏中“PLC”菜单，在下拉菜单中再选“传送”及

7、“写出”即可将编辑完成的程序下载到 PLC 中。传送菜单中的“读入”命令则用于将 PLC 中的程序读入编程计算机中修改。PLC 中一次只能存入一个程序。下载新程序后，旧的程序即行删除。下载编辑完成的程序到PLC第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用三、三、利用利用PLC控制控制电动电动机机连续连续工作工作 接触器控制电动机启动与停止的控制线路图第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用1分析控制要求，分配输入输出点分析控制要求，分配输入输出点 电动机的启动或停止，是由操作人员通过按钮，将要求电动机启动或停止的信号送到PLC的输入端子，通过控制程序，由

8、PLC控制接在PLC输出点上接触器的线圈得电或失电，使接触器主触点闭合或断开，从而控制电动机启动或停止，启动按钮和停止按钮分别接一个输入点。输入/输出地址第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用2画出画出PLC接线图接线图 根据输入输出地址画出电动机控制系统的PLC接线图。接触器控制电动机启动与停止的控制线路PLC 接线图第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用3编写控制程序编写控制程序 由接线图可看到，按下SB1，输入继电器X001线圈得电，X001常开触点闭合，则在梯形图中通过X1常开触点驱动Y000线圈得电，Y000常开触点闭合，PLC的Y00

9、0输出端子有信号输出，PLC驱动接触器KM的线圈得电，KM主触点闭合，电动机接通电源启动运行。电动机启动控制梯形图第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用 松开SB1，电动机会停止运行。这是因为：松开SB1，输入继电器X001线圈失电，X001常开触点断开，Y000线圈失电，Y000输出端子没有信号输出，KM的线圈失电，KM主触点断开，电动机断开电源停止运行。为解决这问题，程序中要加自锁环节。带自锁环节梯形图第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用 按下SB2，输入继电器X002线圈得电，X002常闭触点断开，程序中利用X002常闭触点，使Y000线

10、圈失电，Y000常开触点断开，PLC的Y000输出端子将没有信号输出，KM的线圈失电，KM主触点断开，则电动机停止运行。电动机启停控制梯形图第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用4程序调试程序调试 程序的监控状态：程序下载后，启动程序运行，在编辑区显示梯形图状态下，点击菜单栏中“监控/测试”菜单项后，选择“开始监控”菜单条即进入元件的监控状态。程序运行监控界面第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用 进入元件的监控状态后，梯形图上将显示 PLC 中各触头的状态及各数据存储单元的数值变化。图中有长方形光标显示的位元件处于接通状态，数据元件中的存数则直

11、接标出。在监控状态时点击菜单栏中“监控/测试”菜单项并选择“停止监控”则终止监控状态，回到编辑状态。处于监控状态的梯形图第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用程序调试步骤：程序调试按表所示步骤进行，注意观察KM工作状态。第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用四、四、PLC基本指令基本指令1连接和驱动指令连接和驱动指令 （1）LD指令和指令和LDI指令指令1）LD指令。称为“取指令”，其功能是使常开触点与左母线连接。2）LDI指令。称为“取反指令”，其功能是使常闭触点与左母线连接。“LD”和“LDI”分别为取指令和取反指令的助记符，LD指令和LDI

12、指令的操作元件可以是输入继电器X、输出继电器Y、辅助继电器M、状态继电器S、定时器T和计数器C中的任何一个。第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用LD 指令和LDI 指令的应用a)LD 指令应用 b)LDI 指令应用 第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用3）LD 指令和LDI 指令的说明。由触头混联组成的电路块梯形图中，虽然某触头不是接左母线，但它属于电路块第一个触头，即分支起点，X001、X003 的常开触头和X004 的常闭触头，这时也要用LD 指令或LDI 指令。含电路块梯形图中LD 指令和LDI 指令的应用第三章第三章 可编程控制器的原

13、理与应用可编程控制器的原理与应用 （2）OUT指令指令p“OUT”指令称为“输出指令”或“驱动指令”。p“OUT”是“驱动指令”的助记符，驱动指令的操作元件可以是输出继电器Y、辅助继电器M、状态继电器S、定时器T和计数器C中的任何一个。pOUT指令的功能：输出逻辑运算结果，也就是根据逻辑运算结果去驱动一个指定的线圈。OUT 指令的应用a)梯形图b)指令语句表第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用OUT 指令的说明如下:1）OUT 指令不能用于驱动输入继电器，因为输入继电器的状态是由输入信号决定的。2）OUT 指令可以连续使用，称为并行输出，且不受使用次数的限制。3）定时

14、器T 和计数器C 使用OUT 指令后，还需有一条常数设定值语句。定时器和计数器OUT 指令的应用a)梯形图b)指令语句表第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用 （3）AND指令和指令和ANI指令指令1）AND指令。称为“与指令”，AND指令的功能是使继电器的常开触点与其他继电器的触点串联。2）ANI指令。称为“与非指令”，或称为“与反指令”。ANI指令的功能是使继电器的常闭触点与其他继电器的触点串联。“AND”和“ANI”分别是与指令助记符和与非指令的助记符。AND指令和ANI指令的操作元件可以是输入继电器X、输出继电器Y、辅助继电器M、状态继电器S、定时器T和计数器C

15、中的任何一个。第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用3）AND 指令和ANI 指令使用说明AND 指令和ANI 指令可以连续使用，并且不受使用次数的限制。如果在OUT 指令之后，再通过触头对其他线圈使用OUT 指令，称为纵接输出。纵接输出中AND 指令的应用a)梯形图 b)指令语句表纵接输出的错误画法a)梯形图b)指令语句表 应注意,右图不能直接使用AND 指令,而是增加了MPS 指令。注意两图的区别。第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用当继电器的常开触头或常闭触头与其他继电器的触头组成的电路块串联时,也可以使用AND 指令或ANI 指令。电路

16、块串联梯形图中AND 指令的应用第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用 （4）OR指令和指令和ORI指令指令1）OR指令。称为“或指令”，OR指令的功能是使继电器的常开触点与其他继电器的触点并联。2）ORI指令。称为“或非指令”、或称“或反指令”，ORI指令的功能是使继电器的常闭触点与其他继电器的触点并联。“OR”和“ORI”分别是或指令和或非指令的助记符。OR指令和ORI指令的操作元件可以是输入继电器X、输入继电器Y、辅助继电器M、状态继电器S、定时器T和计数器C中的任何一个。第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用OR 指令的应用a)梯形图b)

17、指令语句表ORI 指令的应用a)梯形图b)指令语句表第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用3)OR 指令和ORI 指令使用说明OR 指令和ORI 指令可以连续使用,并且不受使用次数的限制。当继电器的常开触头或常闭触头与其他继电器的触头组成的混联电路块并联时,也可以使用OR 指令或ORI 指令。电路块并联梯形图中OR 指令的应用第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用（5）FX1S的触点指令的触点指令 1）LDP指令和LDF指令 LDP指令和LDF指令功能基本上和LD指令、LDI指令功能一样，用于常开触点或常闭触点接左母线，但不同的是LDP指令让常开

18、触点只在闭合的瞬间接到左母线一个扫描周期，而LDF指令让常开触点只在断开的瞬间接到左母线一个扫描周期。LDP 指令和LDF 指令的应用a)梯形图b)指令语句表第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用 2）ANDP指令、ANDF指令、ORP指令和ORF指令 ANDP指令功能是在X003常开触点闭合的瞬间与前面的触点串联一个扫描周期。ANDP 指令的应用a)梯形图b)指令语句表第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用 ANDF指令功能是在X004常开触点断开的瞬间与前面的触点串联一个扫描周期。ANDF 指令的应用a)梯形图b)指令语句表第三章第三章 可编

19、程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用 ORP指令功能是在X005常开触点闭合的瞬间与上面的触点并联一个扫描周期。ORP 指令的应用a)梯形图b)指令语句表第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用 ORF指令功能是在X003常开触点断开的瞬间与上面的触点并联一个扫描周期。ORF 指令的应用a)梯形图b)指令语句表第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用（6）ANB指令和指令和ORB指令指令 1）ANB指令。称为“电路块与指令”，ANB指令的功能是使电路块与电路块串联。2）ORB指令。称为“电路块或指令”，ORB指令的功能是使电路块与电路块并联。

20、“ANB”是电路块“与指令”的助记符，“ORB”是电路块“或指令”的助记符。ANB指令和ORB指令是独立指令，没有操作元件。第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用ANB 指令的应用a)梯形图b)指令语句表ORB 指令的应用a)梯形图b)指令语句表第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用3）ANB 指令和ORB 指令的使用说明使用ANB 指令和ORB 指令编程时,最好采用上图所示的编程方法。使用ANB 和ORB 指令编程时,也可以采用ANB 指令和ORB 指令连续使用的方法。应注意ANB 指令与AND 指令之间的区别,能不用ANB 指令时,尽量不用,

21、以节省指令。要注意ORB 指令与OR 指令之间的区别,有时也可以省略ORB 指令。第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用2置位与复位指令置位与复位指令 （1）置位指令）置位指令 SET指令称为“置位指令”。SET指令的功能是驱动线圈，使其具有自锁功能，维持接通状态。“SET”为置位指令的助记符。置位指令的操作元件为输出继电器Y、辅助继电器M和状态继电器S。SET 指令的应用a)梯形图b)指令语句表第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用 （2）复位指令）复位指令 RST指令称为“复位指令”。RST指令的功能是使线圈复位。“RST”为复位指令的助记符

22、。复位指令的操作元件为输出继电器Y、辅助继电器M、状态继电器S、积算定时器T和计数器C。RST 指令的应用a)梯形图b)指令语句表第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用3脉冲微分指令脉冲微分指令（1）PLS指令指令 PLS指令称为上升沿脉冲微分指令。PLS指令的功能是：当检测到输入脉冲的上升沿时，PLS指令的操作元件Y或M的线圈得电一个扫描周期，产生一个脉冲宽度为一个扫描周期的脉冲信号输出。“PLS”为上升沿脉冲微分指令的助记符。PLC指令的操作元件都为输出继电器Y和辅助继电器M，不含特殊辅助继电器。第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用PLS

23、指令的应用a)梯形图b)指令语句表c)时序图第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用（2）PLF指令指令 PLF指令称为下降沿脉冲微分指令。PLF指令的功能是：当检测到输入脉冲信号的下降沿时，PLF指令的操作元件Y或M的线圈得电一个扫描周期，产生一个脉冲宽度为一个扫描周期的脉冲信号输出。“PLF”为下降沿脉冲微分指令的助记符。PLF指令的操作元件为输出继电器Y和辅助继电器M，但不含特殊辅助继电器。第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用PLF 指令的应用a)梯形图b)指令语句表c)时序图第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用4空操作与结束指令空操作与结束指令 （1）NOP指令指令 NOP指令称为空操作指令。NOP的指令主要功能是在调试程序时，用它来取代一些不必要的指令，即删除由这些指令构成的程序。其次，程序可用NOP指令延长扫描周期。（2）END指令指令 END指令称为结束指令，END指令没有操作元件。END指令的功能是：执行到END指令后，END指令后面的程序则不执行。注意：END并不是PLC的停机指令，它仅说明了执行用户程序的周期结束。第三章第三章 可编程控制器的原理与应用可编程控制器的原理与应用END 指令应用示意图