可编程序控制器的编程语言和指令系统.ppt

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1、可编程序控制器可编程序控制器应用技术应用技术第三节第三节 可编程序控制器的编程语言和指令系统可编程序控制器的编程语言和指令系统 3-1 可编程序控制器的编程语言概述可编程序控制器的编程语言概述顺序功能图顺序功能图梯形图梯形图功能块图功能块图指令表指令表结构文本结构文本第三节第三节 可编程序控制器的编程语言和指令系统可编程序控制器的编程语言和指令系统 3-1 可编程序控制器的编程语言概述可编程序控制器的编程语言概述顺序功能图顺序功能图1 相当于应用软件中的逻辑框图；相当于应用软件中的逻辑框图；2 是一种位于其它编程语言之上的是一种位于其它编程语言之上的 图形语言；图形语言；3 用来编制顺序控制程

2、序。用来编制顺序控制程序。步步1步步2步步3动作动作1动作动作2转换转换转换转换第三节第三节 可编程序控制器的编程语言和指令系统可编程序控制器的编程语言和指令系统 3-1 可编程序控制器的编程语言概述可编程序控制器的编程语言概述梯形图梯形图1 继电接触控制系统继电接触控制系统电路图很相似；电路图很相似；2 简单直观。简单直观。X0 X1 X2 Y0 X3 X4 X5X5X6第三节第三节 可编程序控制器的编程语言和指令系统可编程序控制器的编程语言和指令系统 3-1 可编程序控制器的编程语言概述可编程序控制器的编程语言概述功能块图功能块图类类似似于于数数字字逻逻辑辑电电路路中中编编程程语语言言，用

3、用类类似似与与门门、或门等方框图来表示的逻辑运算关系。或门等方框图来表示的逻辑运算关系。SRS1 Q1RANDORTest1Test2Sw1%1X3Resetstart第三节第三节 可编程序控制器的编程语言和指令系统可编程序控制器的编程语言和指令系统 3-1 可编程序控制器的编程语言概述可编程序控制器的编程语言概述指令表指令表由若干条指令组成的程序叫指令表程序。由若干条指令组成的程序叫指令表程序。XO YOX1 Y1Y2X3 Y3 LD X0OUT Y0 LDI X1OUT Y1OUT Y2 LD X3OUT Y32第三节第三节 可编程序控制器的编程语言和指令系统可编程序控制器的编程语言和指令

4、系统 3-1 可编程序控制器的编程语言概述可编程序控制器的编程语言概述结构文本结构文本PASCAL BASIC C等高级语言等高级语言便于实现：便于实现：数学运算数学运算数据处理数据处理图形显示图形显示报表打印报表打印第三节第三节 可编程序控制器的编程语言和指令系统可编程序控制器的编程语言和指令系统 3-2 梯形图的主要特点梯形图的主要特点（1）编程元件不是真实的硬件继电器）编程元件不是真实的硬件继电器,而是软件继电器。而是软件继电器。（2）梯形图两侧的公共线称为公共母线，分析时，可以假）梯形图两侧的公共线称为公共母线，分析时，可以假 想有一个能流从左向右流动想有一个能流从左向右流动。（3）程

5、序执行是一个逻辑解算的过程。根据梯形图中各触）程序执行是一个逻辑解算的过程。根据梯形图中各触 点的状态和逻辑关系点的状态和逻辑关系,求出各个线圈对应的编程元件的状态求出各个线圈对应的编程元件的状态（4）梯形图中的各编程元件的常开触点和常闭触点梯形图中的各编程元件的常开触点和常闭触点,都可以无限都可以无限 次使用。次使用。（5）梯形图中的线圈应该放在最右边。）梯形图中的线圈应该放在最右边。1第三节第三节 可编程序控制器的编程语言和指令系统可编程序控制器的编程语言和指令系统 3-2 梯形图的主要特点梯形图的主要特点梯形图的编程特点梯形图的编程特点每一个梯级从起始母线每一个梯级从起始母线触点触点输出

6、继电器输出继电器母线母线触点状态有接通和断开两种状态触点状态有接通和断开两种状态触点可以任意串联和并联触点可以任意串联和并联,继电器线圈只能并联继电器线圈只能并联,不能串联不能串联输出继电器可以使输出继电器输出继电器可以使输出继电器,中间继电器中间继电器,辅助继电器辅助继电器第三节第三节 可编程序控制器的编程语言和指令系统可编程序控制器的编程语言和指令系统 3-3 FX系列可编程序控制器梯形图中的编程元件系列可编程序控制器梯形图中的编程元件 一一 、输入继电器（输入继电器（X）第三节第三节 可编程序控制器的编程语言和指令系统可编程序控制器的编程语言和指令系统 3-3 FX系列可编程序控制器梯形

7、图中的编程元件系列可编程序控制器梯形图中的编程元件 一一 、输入继电器（输入继电器（X）输入继电器没有线圈输入继电器没有线圈状态取决于外部输入信号的状态状态取决于外部输入信号的状态 输入继电器是输入继电器是PC接收外部输入的开关量的窗口。接收外部输入的开关量的窗口。PC通过光电通过光电耦合器将外部输入的开关量信号读入并存储在输入映像寄存器内。耦合器将外部输入的开关量信号读入并存储在输入映像寄存器内。对应的寄存器为对应的寄存器为“1”状态状态常开触点闭合常闭触点断开常开触点闭合常闭触点断开外部触点接通时外部触点接通时外部触点断开时外部触点断开时对应的寄存器为对应的寄存器为“0”状态状态常开触点常

8、开触点断开断开常闭触点常闭触点闭合闭合8第三节第三节 可编程序控制器的编程语言和指令系统可编程序控制器的编程语言和指令系统 3-3 FX系列可编程序控制器梯形图中的编程元件系列可编程序控制器梯形图中的编程元件 二二 、输出继电器（）输出继电器（）输出继电器是将输出继电器是将PC的输出信号传递给输出模块，的输出信号传递给输出模块，由输出模块驱动外部负载工作。由输出模块驱动外部负载工作。晶体管型输出模块晶体管型输出模块 3-3 FX系列可编程序控制器梯形图中的编程元件系列可编程序控制器梯形图中的编程元件 FX2N系列系列PLC输入输出继电器元件号输入输出继电器元件号 3-3 FX系列可编程序控制器

9、梯形图中的编程元件系列可编程序控制器梯形图中的编程元件 三三 、辅助继电器辅助继电器(M)辅辅助助继继电电器器是是用用软软件件实实现现的的，它它们们不不能能直直接接对对外外输输出出信信号号去去驱驱动动负负载载，相相当当于于继继电电器器控控制制系系统统中中的中间继电器。的中间继电器。锁存用锁存用2572点点M500-M3071 有断电保持功能有断电保持功能特殊用特殊用256点点M8000-M8255 一般用一般用500点点M0-M500无断电保持功能无断电保持功能特殊用特殊用256点点M8000M8255运运行监视行监视(M8000)：当当PLC运行时，运行时，M8000接通接通;；PLC停止运

10、行时，停止运行时，M8000断开。断开。STOP RUN STOPM8000初始化脉冲（初始化脉冲（M8002）：）：在在M8000由由OFF变为变为ON状态时的一个扫描周期状态时的一个扫描周期ON。STOP RUN STOPM8000一个扫描周期一个扫描周期特殊用特殊用256点点M8000-M8255时钟脉冲（时钟脉冲（M8011M8014）：）：M8011M8014分别是分别是10ms、100ms、1s和和1min时钟脉冲。时钟脉冲。锂电池电压降低（锂电池电压降低（M8005)：电池电压下降至规定值时电池电压下降至规定值时M8005变为变为ON。M801110msM8012100ms3-3

11、 FX系列可编程序控制器梯形图中的编程元件系列可编程序控制器梯形图中的编程元件 四四 、状态状态(S)：状态是用于编制顺序控制程序的一种编程元件状态是用于编制顺序控制程序的一种编程元件四四 、状态状态(S)：通用状态通用状态S0S499初始状态初始状态S0S9返回原点返回原点S10S19报警器用报警器用 S900S999通用状态（通用状态（S0S499）没有断电保持功能）没有断电保持功能S500S899有断电保持功能有断电保持功能1 3-3 FX系列可编程序控制器梯形图中的编程元件系列可编程序控制器梯形图中的编程元件 五五 、定时器、定时器(T)(一一)、通用定时、通用定时器器100ms定时器

12、定时器 T0T199s（其中（其中T192T199为子程序和中断服务程序专用的定时器）为子程序和中断服务程序专用的定时器）10ms定时器定时器 T200T245定时范围为定时范围为0.1327.67s通用定时器没有保持功能通用定时器没有保持功能 在输入电路断路或停电时复位在输入电路断路或停电时复位1 3-3 FX系列可编程序控制器梯形图中的编程元件系列可编程序控制器梯形图中的编程元件 五五、定时器、定时器(T)(一一)、通用定时、通用定时器器1五五 、定时器、定时器(T)(一一)、通用定时、通用定时器器输入信号断开后延时动作输入信号断开后延时动作 3-3 FX系列可编程序控制器梯形图中的编程元

13、件系列可编程序控制器梯形图中的编程元件 五五 、定时器、定时器(T)(二二)、积分定时、积分定时器器1ms定时器定时器 T246T249定时范围为定时范围为0.00132.767s100ms定时器定时器 T250T255定时范围为定时范围为0.13276.7s具有断点保持功能；断电后再次通电，计数器继续定时。具有断点保持功能；断电后再次通电，计数器继续定时。3-3 FX系列可编程序控制器梯形图中的编程元件系列可编程序控制器梯形图中的编程元件 五五 、定时器、定时器(T)(二二)、积分定时、积分定时器器T250 Y1RST T250X1 T250 K345X2T1 T2当前值当前值X1Y1X21

14、 3-3 FX系列可编程序控制器梯形图中的编程元件系列可编程序控制器梯形图中的编程元件 五五、定时器、定时器(T)(三三)、定时器的定时精度、定时器的定时精度最大误差：最大误差：+T:扫描周期扫描周期-：对应定时器分别对应定时器分别 为为1ms 10ms 100ms定时器100ms200点T0T19910ms46点T200T2451ms4点T245249100ms(积算)6点T2502551 3-3 FX系列可编程序控制器梯形图中的编程元件系列可编程序控制器梯形图中的编程元件 六六、计数器、计数器(C)内部计数器内部计数器高速计数器高速计数器16位加计位加计数器数器32 位加位加/减计减计数器

15、数器1 3-3 FX系列可编程序控制器梯形图中的编程元件系列可编程序控制器梯形图中的编程元件 六六、计数器、计数器(C)X10X11C0RST C0C0 K9Y0X10X11当前值当前值Y0举例举例1、16位加计数器位加计数器13-3 FX系列可编程序控制器梯形图中的编程元件系列可编程序控制器梯形图中的编程元件 分支用指针中断用指针跳转用指针子程序调用指针分支用分支用 输入中断用输入中断用 定时器用定时器用 计数器中断用计数器中断用P0P127 128点点I00(X000)I10(X001)I20(X002)I30(X003)I40(X004)I50(X005)I6I7I8 I010 I040

16、I020 I050I030 I0601 3-4 FX系列可编程序控制器的基本逻辑指令系列可编程序控制器的基本逻辑指令1.LD LDI OUT 指令：指令：LD(Load):常开触点与母线连接指令常开触点与母线连接指令LDI(Load Inverse):常闭触点与母线连接指令常闭触点与母线连接指令OUT(Out):驱动线圈的输出指令驱动线圈的输出指令1 3-3 FX系列可编程序控制器梯形图中的编程元件系列可编程序控制器梯形图中的编程元件 2.AND ANI 指令：指令：AND(And):与指令，常开触点串联连接指令。与指令，常开触点串联连接指令。ANI(And inverse):与非指令，与非指

17、令，常闭触点串联连接指令。常闭触点串联连接指令。LD X0AND M101OUT Y3LD Y3ANI X3OUT M101ANI T1OUT Y51 ORI(Or Inverse):常闭触点的并联连接指令。常闭触点的并联连接指令。LD X6OR X4ORI Y2AND X7OUT Y0LD X0AND Y0OR Y1ANI X7ORI M120OUT Y13.OR ORI指令：指令：基本逻辑指令应用基本逻辑指令应用基本逻辑指令应用基本逻辑指令应用一、电动机的连续运转一、电动机的连续运转v控制思路控制思路电动机的额定电流较大，电动机的额定电流较大，PLCPLC不能用直接控制主电路，不能用直接控

18、制主电路，需要需要主电路主电路。找出所有输入量和输出量，接入找出所有输入量和输出量，接入I/OI/O接线图接线图。为了扩大输出电流，采用继电器为了扩大输出电流，采用继电器输出方式输出方式。热继电器的常闭触点可以作为输入信号进行过载保热继电器的常闭触点可以作为输入信号进行过载保护，也可以在输出进行保护。护，也可以在输出进行保护。梯形图和指令表。梯形图和指令表。一、电动机的连续运转一、电动机的连续运转FRFUKMQSM3 电源开关电源开关接触器主触点接触器主触点热继电器热元件热继电器热元件熔断器熔断器三相异步电动机三相异步电动机L1L2L3v主电路主电路一、电动机的连续运转一、电动机的连续运转vI

19、/OI/O接线图接线图启动按钮启动按钮SB1X1停止按钮停止按钮SB2X2SB1KM1SB2COM1Y1COMX1X2FR运行接触器运行接触器KMY1FRX3热继电器的常闭热继电器的常闭触点可以作为输触点可以作为输入信号进行过载入信号进行过载保护，也可以在保护，也可以在输出进行保护输出进行保护热继电器热继电器电源电源一、电动机的连续运转一、电动机的连续运转v梯形图梯形图X1X1X2X2Y1Y1v指令表程序指令表程序启动启动自锁自锁停止停止X1X1Y1Y1Y1Y1X2X2END步序步序 指令指令 地址地址0 LD X10 LD X1 1 OR Y11 OR Y1 2 ANI X2 2 ANI X

20、2 3 OUT Y13 OUT Y1 4 END4 END时序图时序图输出线圈输出线圈可编程序控制器的编程语言和指令系统可编程序控制器的编程语言和指令系统FX系列可编程序控制器梯形图中的编程元件系列可编程序控制器梯形图中的编程元件 一一 、输入继电器（输入继电器（X）电动机的连续运转电动机的连续运转X0X0 不不 推荐程序推荐程序000000000100002000030000400005000060000700008LDANILDANDLDIAND ORBORBOUTX0X1X2X3X4X5Y5图图图图3-11 ORB 3-11 ORB 指令的应用指令的应用指令的应用指令的应用 X4X4X1

21、X1Y5Y5X2X2X3X3X5X5 推荐程序推荐程序000000000100002000030000400005000060000700008LDANILDANDORBLDIANDORBOUTX0X1X2X3X4X5Y5X0X0 地址地址指令指令数据数据00000000010000200003000040000500006LDORLDIORANBOROUTX0X1X2X3X4Y0图图图图3-12 ANB 3-12 ANB 指令的应用指令的应用指令的应用指令的应用 X3X3Y0Y0X2X2X1X1X4X44.ORB指令：指令：ORB(Or Block):电路块并联连接指令电路块并联连接指令串联

22、电路块串联电路块:两个以上的触点串联连接而成的电路两个以上的触点串联连接而成的电路X0 X1 Y6X2 X3 X4 X5 LD X0AND X1LD X2AND X3 ORBLD X4ANI X5ORBOUT Y6 5 ANB指令：指令：ANB(And Block):电路块串联连接指令电路块串联连接指令 X0 X2 X3 Y7X1 X4 X5X6X7LD X0OR X1LD X2AND X3LDI X4ANI X5ORBOR X6ANBOR X7OUT Y71编程技巧编程技巧好好不好不好2 MPS 指令将接点状态储存起来（进栈）指令将接点状态储存起来（进栈）MRD或或MPP 指令读出指令读出

23、对于同一个接点状态对于同一个接点状态MRD 指令可以多次使用读出后栈指令可以多次使用读出后栈 内容不变内容不变 各层内容也不移动各层内容也不移动 MPP 指令只能使用一次指令只能使用一次 读出后栈内容消失（全零）读出后栈内容消失（全零）MPS与与MPP 必须成对使用且连续使用应必须成对使用且连续使用应 少于少于11次次 注意注意X000X000X001X001X002X002X006X006X007X007X010X010指令指令数据数据LDANDMPS（状态入栈）（状态入栈）ANDOUTMPP（状态出栈）（状态出栈）OUTLDMPSANDOUTMPPANDOUTLDMPSANDOUTMRDA

24、NDOUTMRDANDOUTMPPANDOUTX000X001X002Y000Y001X003X004Y002X005Y003X006X007Y004X010Y003X011Y006X012Y007图图图图3-13 3-13 栈存储器与多重输出指令的应用栈存储器与多重输出指令的应用栈存储器与多重输出指令的应用栈存储器与多重输出指令的应用 X003X003X004X004X005X005MPSMPSMPPMPPX011X011X012X012MPSMPSMRDMRDMRDMRDMPPMPP .MRD MRD MPSMPSMPPMPP0 0 7 714141 12 23 3 n nY0Y0Y1Y1

25、Y2 Y2 Y3Y3Y4Y4Y5Y5Y6Y6Y7Y7MPSMPSMPPMPPX000X000X001X001Y0X002X002X005X005X007X007X010X010指令指令数据数据LDMPS（状态入栈）（状态入栈）LDORANBOUT MRD（状态读栈）（状态读栈）LDAND LDANDORBANB OUTMPPANDOUTLDORANBOUTX000X001X002Y000X003X004X005X006 Y001X007 Y002X010X011Y003图图图图3-14 3-14 一层栈电路一层栈电路一层栈电路一层栈电路 Y1X003X003X004X004Y3X006X006

26、Y2X011X011MPSMPSMRDMRDMPPMPPX000X000X001X001Y0X002X002X004X004X006X006指令指令数据数据LDMPS（状态入栈）（状态入栈）ANDMPSANDOUT MPPANDOUT MPPANDMPSANDOUTMPPANDOUTX000X001X002Y000X003Y001 X004X005 Y002X006 Y003图图图图3-15 3-15 二层栈电路二层栈电路二层栈电路二层栈电路 Y1X003X003Y3X005X005Y2MPSMPSMPPMPPMPSMPSMPPMPPMPPMPPMPSMPSX001X001X002X002Y0

27、X003X003指令指令数据数据LDMPS（状态入栈）（状态入栈）ANDMPSANDMPSANDMPSANDOUTMPPOUTMPPOUTMPPOUTMPPOUTX000X001X002X003 X004Y000Y001Y002 Y003Y004图图图图3-16 3-16 四层栈电路四层栈电路四层栈电路四层栈电路 Y1X004X004MPSMPSMPSMPSMPPMPPMPPMPPMPSMPSMPSMPSY2Y3MPPMPPX000X000Y4MPPMPP主控与主控复位指令主控与主控复位指令 MC（进主控）（进主控）MCR（出主控）（出主控）应用应用 用于公共串联触点的连接；用于公共串联触点的

28、连接；符号格式符号格式 功能功能操作元件操作元件程序占程序占用步数用步数MC N级号级号主控电路块起点主控电路块起点Y、M（除特（除特殊殊M）3MCR N级号级号主控电路块终点主控电路块终点N（嵌套级号）（嵌套级号）2表表3-5 程序处理指令程序处理指令指令指令数据数据LDMC LDOUTLDOUT MCRLDOUTX000N0M100X001 Y000 X002Y001N0X003Y002M100M100X001X001X002X002X003X003N0N0X000X000MCN0M100MCRN0图图图图3-21 MC3-21 MC、MCRMCR指令应用指令应用指令应用指令应用Y000Y

29、000Y001Y001Y002Y002注意：注意：1、当当M100ON则执行则执行MCMCR中的所有程序；中的所有程序；2、当当M100OFF，则则MCMCR中非积算定时器、中非积算定时器、OUT驱动的元件复位；驱动的元件复位；3、MCMCR中积算定时器、计数器、中积算定时器、计数器、SET/RST 指令驱动的元件保持当前状态；指令驱动的元件保持当前状态；4、MC可以嵌套使用嵌套级可以嵌套使用嵌套级N的编号按的编号按07顺次顺次 增大增大返回时用返回时用MCR从从N大到小逐级解除；大到小逐级解除；5、特殊用途辅助继电器不能用作特殊用途辅助继电器不能用作MC操作元件；操作元件；6、MC、MCR要

30、同时使用。要同时使用。PLSPLS与与PLFPLF 脉冲输出指令脉冲输出指令 被操作元件的脉冲输出宽度为被操作元件的脉冲输出宽度为 一个程序扫描周期一个程序扫描周期PLSPLS（上上升沿微分）升沿微分）在信号的在信号的上上升沿输出升沿输出PLFPLF（下下降沿微分）降沿微分）在信号的在信号的下下降沿输出降沿输出PLSPLS、PLFPLF 不能应用于输入继电器不能应用于输入继电器X X、状态、状态器器 S S 和特殊型辅助继电器和特殊型辅助继电器 M M注意注意符号格式符号格式 功能功能操作元件操作元件程序占程序占用步数用步数PLS操作操作件号件号信号信号上上升沿升沿微分输出微分输出Y、M（特殊

31、（特殊M除外）除外）2PLF操作操作件号件号信号信号下下降沿降沿微分输出微分输出Y、M（特殊（特殊M除外）除外）2脉冲指令的用法：脉冲指令的用法：1）一组与）一组与LD、AND、OR指令相对应的脉冲指令相对应的脉冲式操作指令。触点只在操作元件有上升式操作指令。触点只在操作元件有上升/下下降沿时导通一个扫描一个周期降沿时导通一个扫描一个周期2）PLS、PLF指令的软元件指定为辅助继电指令的软元件指定为辅助继电器（器（M）6.栈存储器和多重输出指令栈存储器和多重输出指令MPS(Pash)、MRD(Read)、MPP(Pop)指令分别是进栈指令分别是进栈、读栈、读栈 和出栈指令和出栈指令X0 X1

32、Y0 X2 Y4 X3 Y2 LD X0MPSAND X1OUT Y0MRD AND X2OUT Y4MPPAND X3OUT Y216.栈存储器和多重输出指令栈存储器和多重输出指令LD X0MPSAND X1MPSAND X2OUT Y0MPPAND X3OUT Y1MPPAND X2MPSAND X4OUT Y2MPPAND X6OUT Y317.主控与主控复位指令主控与主控复位指令 MC(Master Control):主控指令或公共触点串联连接指令主控指令或公共触点串联连接指令 MCR(Master Control Reset):主控复位指令主控复位指令17.主控与主控复位指令主控与主

33、控复位指令（1）使用主控指令的触点称为主控触点，在梯形图中与一般 触点相垂直。（2 2）在使用主控触点后,相当于母线移到主控触点的后面。（3）如果MC指令的输入触电断开时，积算定时器计数器 用复位/置位指令驱动的软元件保持其当时的状态；非积算定时器和用OUT驱动的元件变为OFF。（4）无嵌套时，用N0编程；有嵌套时，N的编号次序增大48.PLS和和 PLF指令指令9.边沿检测触发指令边沿检测触发指令9.边沿检测触发指令边沿检测触发指令10.SET 与与 RST 指令指令RST(Reset):复位指令，使操作保持复位的指令复位指令，使操作保持复位的指令。(Y M S T C D V Z)SET(

34、Set):置位指令，使操作保持的指令。置位指令，使操作保持的指令。(Y M S)SET Y0RST Y0SET D0X0X1X2X0X1Y010.SET 与与 RST 指令指令RST(Reset):复位指令，使操作保持复位的指令复位指令，使操作保持复位的指令。(Y M S T C D V Z)SET(Set):置位指令，使操作保持的指令。置位指令，使操作保持的指令。(Y M S)说说明明（1）在任何情况下，）在任何情况下，RST指令都优先执行。指令都优先执行。（2）计数器和移位寄存器处于复位状态下）计数器和移位寄存器处于复位状态下,不接收输入的数据不接收输入的数据。10.NOP 与与 END 指令指令NOPNon Processing:空操作指令空操作指令.用户存储器清零后，用户存贮器的内容全部变为零用户存储器清零后，用户存贮器的内容全部变为零END(END):结束指令结束指令,表示程序结束表示程序结束.作用：缩短扫描周期作用：缩短扫描周期1双线圈问题双线圈问题X0 Y0X1 Y0X0 Y0X11