机电传动控制第9章.ppt
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1、机电传动控制机电传动控制王斌王斌 主讲主讲-第九章第九章第九章第九章 可编程序控制器可编程序控制器可编程序控制器可编程序控制器(PLC)(PLC)(PLC)(PLC)本章要求本章要求n n了解了解PLC的基本结构和基本工作过程的基本结构和基本工作过程;n n熟悉熟悉PLC内部等效继电器电路的等效思内部等效继电器电路的等效思路路;n n熟悉熟悉PLC的指令系统的指令系统;n n掌握掌握PLC的编程方法和开发步骤的编程方法和开发步骤.9.1 PLC的基本结构的基本结构,工作原理和主要特点工作原理和主要特点PLC是一种用于控制的专用微型计算机是一种用于控制的专用微型计算机 1.1.PLC的基本结构的
2、基本结构 1)1)中央处理单元中央处理单元中央处理单元中央处理单元CPU:CPU:如如如如MCS-51,MCS-96.MCS-51,MCS-96.2)2)存储器存储器存储器存储器:系统程序存储器系统程序存储器系统程序存储器系统程序存储器,ROM;,ROM;系统程序存储器系统程序存储器系统程序存储器系统程序存储器,RAM.,RAM.1.1.3)I/O3)I/O接口接口接口接口:是是是是CPUCPU与与与与I/OI/O现场设备连接的部件现场设备连接的部件现场设备连接的部件现场设备连接的部件.2.2.4)4)外部设备外部设备外部设备外部设备:包括编程器等包括编程器等包括编程器等包括编程器等.3.3.
3、通过通信端口与通过通信端口与通过通信端口与通过通信端口与PLCPLC联系联系联系联系,完成人机完成人机完成人机完成人机对话对话对话对话.PLC的基本结构I/O接口n n(1)(1)输入接口输入接口:n n功能功能:采集现场信号采集现场信号,转换成标准逻辑电平转换成标准逻辑电平,送给送给CPU.CPU.n n直流开关量输入接口直流开关量输入接口电路电路:n n光电耦合器的作用光电耦合器的作用,一一是电气隔离是电气隔离;二是电平二是电平转换转换.I/O接口n n(2)(2)输出接口输出接口 n n输出方式输出方式:n n 晶体管输出晶体管输出;n n 晶闸管输出晶闸管输出;n n 继电器输出继电器
4、输出.n n继电器输出接口电路继电器输出接口电路 n n n n一些一些PLCPLC还具有模拟输还具有模拟输出接口出接口.2.PLC的基本工作原理 1)1)扫描扫描扫描扫描:依次对各种规定的操作项依次对各种规定的操作项依次对各种规定的操作项依次对各种规定的操作项目进行访问处理目进行访问处理目进行访问处理目进行访问处理.2)2)工作原理工作原理工作原理工作原理:在系统软件的控制下在系统软件的控制下在系统软件的控制下在系统软件的控制下,输入现场信息输入现场信息输入现场信息输入现场信息 -顺次扫描程序中的指令顺次扫描程序中的指令顺次扫描程序中的指令顺次扫描程序中的指令,执行执行执行执行程序程序程序程
5、序-输出控制信号输出控制信号输出控制信号输出控制信号,实现控实现控实现控实现控制功能制功能制功能制功能.即即即即:顺序扫描顺序扫描顺序扫描顺序扫描,不断循环不断循环不断循环不断循环.3.PLC3.PLC的主要特点的主要特点的主要特点的主要特点:应用灵活应用灵活应用灵活应用灵活,通用性强通用性强通用性强通用性强,控制功能强控制功能强控制功能强控制功能强,可靠性高可靠性高可靠性高可靠性高,有完善的诊断功能有完善的诊断功能有完善的诊断功能有完善的诊断功能.9.2 PLC的内部等效继电器电路的内部等效继电器电路F-40MF-40M内部等效继电器内部等效继电器内部等效继电器内部等效继电器:等效继电器等效
6、继电器等效继电器等效继电器 地址号地址号地址号地址号 数目数目数目数目 1.1.输入继电器输入继电器输入继电器输入继电器X 400-413 ;500-513 12;12 X 400-413 ;500-513 12;12 2.2.输出继电器输出继电器输出继电器输出继电器Y 430-437;530-537 8;8 Y 430-437;530-537 8;8 3.3.时间继电器时间继电器时间继电器时间继电器T 450-457;550-557 8;8 T 450-457;550-557 8;8 延时延时延时延时(0.1-999)(0.1-999)秒秒秒秒 4.计数继电器计数继电器C460-467;56
7、0-5678;8计数计数(1-999)次次5.辅助继电器辅助继电器M100-277;300-377128;64PLC的内部等效继电器电路的内部等效继电器电路9.3 PLC的编程的指令系统的编程的指令系统1.PLC1.PLC的编程方法的编程方法的编程方法的编程方法 1)1)继电器梯形图继电器梯形图继电器梯形图继电器梯形图;2)2)指令语句表指令语句表指令语句表指令语句表;3)3)逻辑表达式逻辑表达式逻辑表达式逻辑表达式;4)4)控制系统流程图控制系统流程图控制系统流程图控制系统流程图.2.梯形图编程的一般规则1)梯形图按自上而下梯形图按自上而下,从左到右的顺序排列从左到右的顺序排列,每每一一个继
8、电器为一个逻辑行,起始于左母线,然后是触点的各种连接,最后是线圈与右母线连接.2)没有输入继电器线圈,其他继电器线圈在一个程序中只出现一次,而触点可以重复使用.3)在时间继电器和计数继电器之后,要设常数,并单独占一行.n n 3.F-40M3.F-40M型型型型PLCPLC的指令系统的指令系统的指令系统的指令系统指令语句表的格式指令语句表的格式指令语句表的格式指令语句表的格式:指令指令指令指令 编程元件地址号编程元件地址号编程元件地址号编程元件地址号 指令指令指令指令 常数常数常数常数 指令指令指令指令 1)1)输入、输出指令输入、输出指令输入、输出指令输入、输出指令 LDLD:取指令。用于与
9、取指令。用于与取指令。用于与取指令。用于与左母线左母线左母线左母线连接的动合触点。连接的动合触点。连接的动合触点。连接的动合触点。LDILDI:取反指令。用于与:取反指令。用于与:取反指令。用于与:取反指令。用于与左母线左母线左母线左母线连接的动断触点。连接的动断触点。连接的动断触点。连接的动断触点。OUTOUT:输出指令。用于驱动输出继电器、辅助继电器、:输出指令。用于驱动输出继电器、辅助继电器、:输出指令。用于驱动输出继电器、辅助继电器、:输出指令。用于驱动输出继电器、辅助继电器、定时器、计数器,但不能用于驱动输入继电器。定时器、计数器,但不能用于驱动输入继电器。定时器、计数器,但不能用于
10、驱动输入继电器。定时器、计数器,但不能用于驱动输入继电器。例例例例1:1:已知梯形图已知梯形图已知梯形图已知梯形图,写指令写指令写指令写指令 语句表语句表语句表语句表.解解解解:LD 400 LD 400 OUT 430 OUT 430 LDI 401 LDI 401 OUT 100 OUT 100 OUT 450 OUT 450 K=19 K=19 LD 450 LD 450 OUT 431 OUT 431 2)2)逻辑指令逻辑指令逻辑指令逻辑指令逻辑指令包括与指令逻辑指令包括与指令逻辑指令包括与指令逻辑指令包括与指令,或指令或指令或指令或指令,与块或块指令与块或块指令与块或块指令与块或块指
11、令.n nANDAND:与指令。指一个动合触点与前面的电路串联连接。:与指令。指一个动合触点与前面的电路串联连接。:与指令。指一个动合触点与前面的电路串联连接。:与指令。指一个动合触点与前面的电路串联连接。n nANIANI:与非指令。指一个动断触点与前面的电路串联连接。:与非指令。指一个动断触点与前面的电路串联连接。:与非指令。指一个动断触点与前面的电路串联连接。:与非指令。指一个动断触点与前面的电路串联连接。n nOROR:或指令。指一个动合触点与前面的电路的并联。或指令。指一个动合触点与前面的电路的并联。或指令。指一个动合触点与前面的电路的并联。或指令。指一个动合触点与前面的电路的并联。
12、n nORIORI:或非指令。指一个动断触点与前面的电路的并联。:或非指令。指一个动断触点与前面的电路的并联。:或非指令。指一个动断触点与前面的电路的并联。:或非指令。指一个动断触点与前面的电路的并联。n nORBORB:或或或或块块块块指指指指令令令令。用用用用于于于于两两两两个个个个及及及及以以以以上上上上触触触触点点点点串串串串联联联联的的的的支支支支路路路路与与与与前前前前面面面面支支支支路路路路并并并并 联连接的情况。联连接的情况。联连接的情况。联连接的情况。n nANBANB:与与与与块块块块指指指指令令令令。用用用用于于于于两两两两个个个个及及及及以以以以上上上上触触触触点点点点
13、并并并并联联联联的的的的电电电电路路路路与与与与前前前前面面面面电电电电路路路路串串串串联连接的情况。联连接的情况。联连接的情况。联连接的情况。n n 例例例例2 2 已知梯形图已知梯形图已知梯形图已知梯形图,写指令语句表写指令语句表写指令语句表写指令语句表LD 414 LD 414 OR 416OR 416;ORI 102ORI 102;AND 415 AND 415 OUT 435 OUT 435 LD 435 LD 435 AND 415 AND 415 OR 103OR 103;ANI 417 ANI 417 ORI 110ORI 110;OUT 103OUT 103例例例例3 3已知
14、梯形图已知梯形图已知梯形图已知梯形图,写指令语句表写指令语句表写指令语句表写指令语句表n n LD 401LD 401AND402AND402LD 403LD 403ANI 404ANI 404ORBORBLD 405LD 405AND 406AND 406LDI 407LDI 407AND 410AND 410ORBORBANBANBOR 411OR 411OUT 430OUT 430采用块指令后的第一条指令语句可以用取或取反指令思考题思考题:n n已知指令语句如下已知指令语句如下,作梯形作梯形图图.n nLD400 LD400 n nAND401 AND401 n nLD430 LD430
15、 n nOR100 OR100 n nAND402 AND402 n nORB ORB n nLD403 LD403 n nAND404AND404n nLD405 LD405 n nAND406 AND406 n nORB ORB n nANB ANB n nOR101 OR101 n nANI102 ANI102 n nOUT430 OUT430 n nEND END n n 400401403404102430430402100405406101参考答案3)复位指令复位指令RST 复位指令复位指令复位指令复位指令RST RST 用于计数器或移位寄存器的复位用于计数器或移位寄存器的复位用于
16、计数器或移位寄存器的复位用于计数器或移位寄存器的复位清零清零清零清零.LD 400 LD 400 OR 71 OR 71 RST 460 RST 460 LD 401LD 401OUT 460 OUT 460 K=10 K=10 LD 460 LD 460 OUT 430OUT 4304)4)移位寄存器及移位指令移位寄存器及移位指令移位寄存器及移位指令移位寄存器及移位指令SFTSFT移位寄存器由辅助继电器移位寄存器由辅助继电器移位寄存器由辅助继电器移位寄存器由辅助继电器MM组成组成组成组成.LD 402 OUT 110 LD 400 SFT 110 LD 401 RST 1105)5)置位置位
17、置位置位,复位指令复位指令复位指令复位指令置位指令置位指令置位指令置位指令S,S,复位指令复位指令复位指令复位指令R R成对出现成对出现成对出现成对出现.在在在在S,RS,R指令之间可插入其他程序指令之间可插入其他程序指令之间可插入其他程序指令之间可插入其他程序.LD 401 LD 401 S 202 S 202 置位并保持置位并保持置位并保持置位并保持 .LD 402LD 402R 202 R 202 复位并保持复位并保持复位并保持复位并保持6)6)主控母线指令主控母线指令主控母线指令主控母线指令主控母线指令主控母线指令主控母线指令主控母线指令 主控母线指令简称为主控指令。主控母线指令简称为
18、主控指令。主控母线指令简称为主控指令。主控母线指令简称为主控指令。MCMC:主主主主控控控控指指指指令令令令。该该该该指指指指令令令令引引引引出出出出一一一一 条分支母线。条分支母线。条分支母线。条分支母线。MCRMCR:主控复位指令。该指令使:主控复位指令。该指令使:主控复位指令。该指令使:主控复位指令。该指令使分支母线结束并回到原来分支母线结束并回到原来分支母线结束并回到原来分支母线结束并回到原来(前前前前面面面面)的母线上。的母线上。的母线上。的母线上。使用主控母线指令时应注意:使用主控母线指令时应注意:使用主控母线指令时应注意:使用主控母线指令时应注意:(1)MC(1)MC、MCRMC
19、R指指指指令令令令必必必必须须须须成成成成对对对对出出出出现现现现,编编编编程程程程时时时时不不不不要要要要漏漏漏漏掉掉掉掉MCRMCR指指指指令,否则程序将出错;令,否则程序将出错;令,否则程序将出错;令,否则程序将出错;(2)(2)主主主主控控控控指指指指令令令令MCMC之之之之后后后后,又又又又出出出出现现现现一一一一个个个个新新新新的的的的分分分分支支支支母母母母线线线线,挂挂挂挂在在在在分分分分支支支支母母母母线线线线上上上上的的的的每每每每条条条条逻逻逻逻辑辑辑辑行行行行电电电电路路路路编编编编程程程程时时时时,都都都都要要要要由由由由LDLD或或或或LDILDI开开开开头头头头;
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