可编程序控制器（PLC）_53页.ppt

单击以编辑,母版标题样式,单击以编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,可编程序控制器,（,PLC,）,可编程序控制器,1,.,概述,2.,编程语言简介,3.,PLC,指令及编程方法,4.,应用举例,5.,实验,1).,PLC,是什么含义,?,PLC-Programmable logic controller,可编程逻辑控制器,随着电子技术、计算机技术的迅速发展，可编程控制器的功能已远远超出了顺序控制的范围。,被称为,可编程控制器,（,Programmable controller,，,略写,PC),。,为区别于,Personal Computer(PC),，,故沿用,PLC,这个略写。,1.,概述,CPU,POWER,PC,FP1-C16,小型机：,中、大型机：,2)PLC,的外形,编程,单元,电源,3),PLC,结构示意图,中,央,处,理,单,元,存,储,器,数,据,存,储,器,输,出,接,口,地址总线 控制总线,数据总线,照明,电磁装置,执行机构,。,输,入,接,口,模拟量输入,行程开关,继电器接点,各种开关,4,）各组成部分的作用,存储器：,RAM,：,存储各种暂存数据、中间结果、用户正调,试的程序。,ROM,：,存放监控程序和用户已调试好的程序。,CPU,：,(1),将各种输入信号取入存储器。,(2),编译、执行指令。,(3),把结果送到输出端。,(4),响应各种外部设备的请求。,输入接口,：,将按钮、行程开关或传感器等产生的信号，转换成数字信号送入主机,采用光电隔离,实现了,PLC,的内部电路与外部电路的电气隔离,减小了电磁干扰减小了电磁干扰,PLC,光电耦合输入电路示意图,接线端子,锁存电路,CPU,COM,公共端子,输出接口：,将主机向外输出的信号转换成可以驱动外部执行电路的信号，以便控制接触器线圈等电器通断电；另外输出电路也使计算机与外部强电隔离,输出三种形式,：,继电器,-,低速大功率,可控硅,-,高速大功率,晶体管,-,高速小功率,（,1,）,.,继电器输出示意图,输出数据锁存器输出控制电路,负载,内部电路,KM,KM,COM,公共端子,OUT,输出端子,（,2,）,.,晶体管输出示意图,输出数据锁存器输出控制电路,负载,5-12,V,COM,OUT,OUT,输出端子,COM,公共端子,（,3,）,.,晶闸管输出,输出数据锁存器输出控制电路,负载,85-250,V,OUT,COM,OUT,输出端子,COM,公共端子,5,）,PLC,的工作方式,.,微机：,等待命令。,PLC,：,循环扫描。,CPU,从第一条指令开始执行，遇到结束符又,返回第一条，不断循环。,一个扫描周期,O,刷新,I,刷新,执行指令,这种工作方式,有什么好处？,答：对慢速响应系统，,增强了抗干扰能力。,2.,编程语言简介,PLC,是如何描述逻辑关系,?,这种工作方式的好处是：抗干扰能力增强。,但使得,plc,做,成的控制系统响应速度变慢。,逻辑关系 梯形图 助记符,Y0,X0,X1,STX0,AN,X1,OTY0,STX0,OR,X1,OTY0,ST,/,X0,OTY0,与,或,非,AND,OR,NOT,当,X0,与,X1,都“,ON”,时，,则输出,Y0,“ON”,。,当,X0,或,X1,“ON”,时，,则输出,Y0,“ON”,。,当,X0,“OFF”,时，,则输出,Y0,“ON”,。,Y0,X0,X1,Y0,X0,母线,ST,：,（,Start,）,从母线开始一个新逻辑行时，或开始一个逻辑块时，,输入的第一条指令。,ST,：,以常开接点开始,ST/,：,以常闭接点开始,OT,：,（,Output,）,表示输出一个变量。,ED,：,（,End,）,表示程序无条件结束。,CNED,：,（,Condition end,）,程序有条件结束。,NOP,：,（,No-operation),空操作指令。,基本指令,逻辑关系 梯形图 助记符,STX0,ORX1,STX2,ORX3,ANS,OTY0,STX0,ANX1,STX2,AN/,X3,ORS,OTY0,当“,X0,或,X1”,与“,X2,或,X3”,都“,ON”,时，,则输出,Y0,“ON”,。,区块与,AND STACK,区块或,OR STACK,当“,X0,与,X1”,或“,X2,与,X3,非”,“,ON”,时，则输,出,Y0,“ON”,。,Y0,X0,X1,X2,X3,Y0,X0,X2,X1,X3,例,1,：,直接启动停车控制,控制电路图,SB1,SB2,KM,KM,I/O,分配：,X0,：,启动,X1,：,停车,Y0,：,KM,常闭接点,常闭按钮,Why?,X1,X0,COM,Y0,COM,KM,SB2,SB1,PLC,外部接线图,程序：,(ED),Y0,X1,Y0,X0,例,1,：,直接启动停车控制,控制电路图,SB1,SB2,KM,KM,I/O,分配：,X0,：,启动,X1,：,停车,Y0,：,KM,常开接点,常闭按钮,Why?,X1,X0,COM,Y0,COM,KM,SB2,SB1,PLC,外部接线图,(ED),Y0,X1,Y0,X0,程序：,KMR,M,3,A,B,C,KMF,FU,QS,KH,KMF,SB1,KMF,SBF,KH,KMR,KMR,SBR,KMR,KMF,Y0,X0,X2,X1,Y1,X0,Y1,Y0,Y0,Y1,I/O,分配：,ST,X0,SSF X1,SSR X2,KMF Y0,KMR Y1,例,2,：,三相异步电动机的正反转控制,Y0,X0,X2,X1,Y1,X0,Y1,Y0,Y0,Y1,Y0,X0,X2,X1,Y1,X0,Y1,Y0,Y0,Y1,STX1,ORY0,AN/X0,AN/,Y1,OTY1,STX2,ORY1,AN/,X0,AN/Y0,OTY0,ED,编程中应注意的,几个,问题,(ED),X0,Y0,X1,Y0,(ED),X1,Y0,X0,Y0,1.,用电路变换简化程序,(,减少指令的条数）,2.,逻辑关系应尽量清楚,(,避免左轻右重,),X3,X2,X5,X4,X6,X8,X7,Y0,X9,(ED),X3,X2,X5,X4,X6,X8,X7,Y0,X9,(ED),X5,X6,X2,X2,编程中应注意的,几个,问题,3.,避免出现无法编程的梯形图,X5,(ED),X1,X3,X2,Y1,X4,Y2,X1,(ED),X3,X2,Y1,X5,X3,X1,X4,Y2,X5,编程中应注意的,几个,问题,PSHS,RDS,POPS,（,栈指令）,Y0,X0,Y1,R30,X2,X1,X2,ST X0,PSHS,AN,X2,OT Y0,RDS,AN,X1,OT,Y1,POPS,AN/X2,OT,R30,功能解释,PSHS (Push Stack),：,将结果存入堆栈,RDS (Read Stack),：,从堆栈读数,POPS (Pop Stack),：,从堆栈读数并清空堆栈,DF,DF/,：,微分指令,(DF),R30,(DF/),R31,X0,X1,ST X0,DF,OT R30,ST X1,DF/,OT R31,X0,接通瞬间（上升沿），,R30,接点接通一个扫描周期。,X1,断开瞬间（下降沿），,R31,接点接通一个扫描周期。,功能解释,指令使用,当只需要信号的上升或下降沿时使用。例：启动或停,车按钮信号。,TM:,（,定时指令）,X,T,n,输入接点,定时器号码,（,FP1:0,99,）,时间常数,:,132767,类型,R,：,时钟为,0.01,秒,X,：,时钟为,0.1,秒,Y,：,时钟为,1,秒,（,1,）时间常数与类型一起确定了定时的时间。,（,2,）定时器为减计数。当输入接点接通时，每来一个时,钟脉冲减,1,，直到减为,0,。这时，定时器的常开接点,闭合，常闭接点断开。当输入接点断开时，定时器,复位。,说明：,动作说明：,当,Y0,闭合后，定时器,TM5,开始计时。经过,300.1=3,s,后，,Y1,闭合，,Y2,断开。,Y0,TX K 30,5,Y1,T5,Y2,T5,ST Y0,TMX 5,K 30,ST T5,OT Y1,ST/,T5,OT Y2,例,：,定时器应用举例,与定时器有关的两个寄存器：,EVn,和,SVn,(n,为寄存器编号,该编号与定时器编号对应,),EVn,：,存储定时器,TMn,的过程值。,SVn,：,存储定时器,TMn,的设置值。,CT,n,计数器初始值：,132767,计数器编号,(,FP1,机：,100143),计数脉冲,复位信号,（,1,）复位信号接通时，计数器复位，装入初始值。,（,2,）复位信号断开时，每来一个计数脉冲减,1,，直,到减为,0,，计数器的常开接点接通，常闭接点,断开。,CT:,（,计数器）,说明：,与计数器有关的两个寄存器：,EVn,和,SVn,(n,为寄存器编号,该编号与计数器编号对应,),EVn,：,存储计数器,CTn,的过程值。,SVn,：,存储计数器,CTn,的设置值。,CT,100,3,】,ED ,Y,0,C100,X0,X1,1.,输入,/,输出点数,(,I/O,点数,),。,2.,扫描速度。,单位：,ms,/1000,步 或,s,/,步,3.,内存容量。,4.,指令条数。,5.,内部寄存器数目。,6.,高功能模块。,10.1.4,主要,技术性能,1.,抗干扰、可靠性高。,2.,模块化组合式结构，使用灵活方便。,3.,编程简单，便于普及。,4.,可进行在线修改。,5.,网络通讯功能，便于实现分散式测控系统。,6.,与传统的控制方式比较，线路简单。,10.1.5,优点,指令表（助记符）语言,梯形图语言,流程图语言,布尔代数语言,常用,助记符语言：,类似于微机中的汇编语言。,梯形图语言：,沿袭了传统的控制图。直观明了，易于掌握。,10.2.2,编程语言,一,.,PLC,的编程语言有,：,二,.,梯形图的规则：,（,1,）梯形图的左边为起始母线，右边为结束母线。,梯形图按从左到右、从上到下的顺序书写。,（,2,）梯形图中的接点（对应触头）有两种：,常开（）和 常闭（）,（,3,）输出用,表示，如,-,R0,、,-Y0,。,一个,输出变量只能输出一次。输出前面必须有接点。,（,4,）梯形图中，接点可串可并，但输出只能并不能串。,（,5,）程序结束时有结束符,-,（,ED,）。,10.3,PLC,指令及编程方法,各个厂家生产的,PLC,产品的指令系统大同小异。编程方法也类似。,以下介绍以松下电工的,PLC,产品为例。,10.3.1,、指令的分类,键盘指令、非键盘指令、高级指令,一,.,按编程器输入指令的方式分类,PC,FP PROGRAMMER,(,HELP,),CLR,WRT,FN/P,FL,STK,IX/IY,NOT,DT/,Ld,READ,OT,L,WL,OR,R,WR,AN,Y,WY,ST,X,WX,SRC,(-),OP,(BIN),K/H,SC,CT,CEV,TM,T,SV,ACLR,ENT,B,A,F,E,D,C,9,8,3,2,1,0,7,6,5,4,(DELT,),CLR,键盘指令：,可从键盘上,直接键入的指令,扩展功能指令：,用,F,键加功,能号方可键入的指令。,非键盘指令：,用指令代码方可输入的指令。,SC,SC,指令代码,基本指令,数据传送指令,算术运算指令,位移指令,位操作指令,数据变换指令,转移控制指令,特殊控制指令,二,.,按指令的功能分类,按指令的功能可分为：,一,.,数据传送指令：,F0(MV),、,F1(MV/),F0 MV S D,功能说明：,S,为常数或寄存器，,D,为寄存器。当条件满足时，,S,或,S,的内容传送到,D,。,F0(MV),：,把,S,或,S,的内容传送到,D,。,F1(MV/),：,把,S,或,S,的内容求反后传送到,D,。,10.3.3,、,其他常用指令简介,其他传送指令常用的有：,F10(BKMV),，,F11(COPY),等等。,例：,某控制控制系统，若出现严重故障信号，则所有的动作全停，故障指示显示,。,F0 MV K1 WY0,X0,I/O,分配：,X0,：,故障信号,Y0,：,故障指示,其他输出端：,Y1YF,二,.,算术指令：,F60(CMP),F60 CMP EV0,K100,R10,Y0,R10,R900A,Y1,R10,R900B,Y2,R10,R900C,其它的算术运算指令，如算术运算、,BCD,码运算、比较指令等等。,功能说明：当,R10,接通时，,比较,EV0,和,100,，,若,EV0100,，则,Y0,接通；若,EV0=100,，则,Y1,接通；,若,EV0100,，则,Y2,接通。,例：,设计一个顺序控制电路,:,启动时，电机,D1,先启动，,3,s,后电机,D2,启动，再过,5,s,后电机,D3,启动。,I/O,分配：,X0,：,启动按钮,X1,：,停车按钮,Y0,：,电机,D1,Y1,：,电机,D2,Y2,：,电机,D3,Y1,(DF),TX K 30,0,TX K 50,1,(ED),Y0,X0,Y0,T0,X1,Y0,Y2,T1,Y1,方案一,(DF),TX K,30,0,TX K,50,1,(ED),Y0,X0,Y0,T0,X1,Y0,Y2,T1,Y1,Y1,方案一,方案二,(DF),TX K,80,0,(ED),Y0,X0,Y0,R900C,X1,Y0,Y2,T0,F60 CMP EV0 K50,R9010,Y1,三,.,移位指令：,(1),左移指令,SR,IN,CP,CLR,SR WRn,（,1,）,SR,指令只能对,WR,型寄存器进行移位。,（,2,）,IN,：,串行输入端（补位），接点通，补,1,，,接点断，补,0,。,（,3,）,CP,：,移位脉冲,（,4,）,CLR,：,复位清零。,IN,OUT,说明：,2,1,0,5,3,4,SW2,SW3,SW1,MV,次品,正品,SW1:,检测有无次品,SW2:,检测凸轮的突起,SW3:,检测有无次品落下,SW1,SW2,SW3,为光电传感器,:,凸轮每转一圈发出一个脉冲，且每个脉冲过一个物品。当次品移到,4,号位时，电磁阀,MV,打开，次品落入次品箱内。无次品则自动掉入正品箱内。有一复位按钮,SB,实现手动复位。,I/O,分配：,X0:SW1,X1:SW2,X2:SW3,X3:SB,Y0:MV,例：,I/O,分配：,X0:SW1,检测有无次品,X1:SW2,检测凸轮的突起,X2:SW3,检测有无次品落下,X3:SB,复位,Y0:MV,X1,X0,R4,X3,X2,(ED),SR WR 0,KP Y0,RF RE RD RC RB,RA R 9,R 8 R7 R6 R5 R4 R3 R2 R1 R0,IN,无次品时该位,总为,0,例一：冲压机控制程序,工作指示灯,带式输送机,输送机传动电机,工件,冲压机,气筒,冲压工作结束,加工品检测,搬运结束,(,x1),(X1)(X3),(X2),启动开关,(X1,),(Y0),(Y1),10.4,应用举例,10.5.1,PLC,的三种工作方式：,program,remote,run,编程时，把开关拨到,PROG.,处。,运行时，把开关拨到,RUN,处。,与,PC,机通讯时，开关拨至,REMOTE,处。,若开关在,RUN,处就试图修改程序，则蜂鸣器响。这时，按,ACLR,键,或,CLR,键，然后把开关拨到正确位置。,10.5,实验,10.5.2,指令输入：,2.I/O,功能键有多种功能，如：，输入,的是什么由编程器自动判断。,ST,X.WX,3.,操作键有多种功能，如 ，用,键切换。,(,HELP),CLR,SC,1.,每输入一条指令按一下 键存入。,WRT,PC,FP PROGRAMMER,(,HELP,),CLR,WRT,FN/P,FL,STK,IX/IY,NOT,DT/,Ld,READ,OT,L,WL,OR,R,WR,AN,Y,WY,ST,X,WX,SRC,(-),OP,(BIN),K/H,SC,CT,CEV,TM,T,SV,ACLR,ENT,B,A,F,E,D,C,9,8,3,2,1,0,7,6,5,4,(DELT,),CLR,键盘指令：,可从键盘上直接键入,非键盘指令：,用指令代码输入,SC,SC,指令代码,若不知道指令代码则用,调出非键盘指令表，用,或找出代码。,(HELP),CLR,SC,I/O,指令,操作键,扩展功能指令：,用,F,键加功能号键入,若指令后有操作数，则在最后一个操作数之前，每输入一个按一下,ENT,键，最后一个操作数输入后按,WRT,键。,编程步骤：,（,1,）清除老程序：,（,2,）开始编程：,（,3,）输入程序：,（例）,（,4,）输入结束行：,(DELT),INST,SC,END,READ,0,显示：,0 NOP,END,WRT,SC,0,1,SC,ST X 1,WRT,1,ST,XWX,ST,XWX,OR Y 0,WRT,0,AN,YWY,OR,R,WR,ACLR,(-),OP,0,ST,XWX,TM,TSV,BIN,K/H,5,ENT,WRT,0,3,TM X5,K 30,可编程序控制器,（,PLC,）,结束,