3第三章PLC指令系统和编程方法

2020/1/121第三章PLC指令系统和编程方法2020/1/122PLC的编程语言梯形图语言功能图语言布尔逻辑应用程序的编制需使用可编程控制器生产厂方提供的编程语言。至今为止还没有一种能适合于各种可编程序控制器的通用编程语言。一般常见的有如下几种编程语言的表达方式。2020/1/123PLC的编程语言——梯形图编程梯形图语言是一种以图形符号及其在图中的相互关系表示控制关系的编程语言，是从继电器电路图演变过来的。梯形图是PLC编程语言中使用最广泛的一种语言。2020/1/124PLC的编程语言——梯形图编程可编程控制器中参与逻辑组合的元件可看成和继电器一样的器件，具有常开、常闭触点及线圈；且线圈的得电及失电将导致触点的相应动作。再用母线代替电源线；用能量流概念来代替继电器线路中的电流概念，采用绘制继电器线路图类似的思路绘出梯形图。2020/1/125PLC的编程语言——梯形图编程常用的几种符号：1、触点符号：外部输入元件及PLC内部编程元件的常开和常闭触点。常开触点常闭触点000A000A2020/1/126PLC的编程语言——梯形图编程2、输出符号：所有输出元件的线圈。输出元件也可用字母或地址表示。2020/1/127PLC的编程语言——梯形图编程3、数据处理指令符号：2020/1/128PLC的编程语言——梯形图编程4、逻辑电源：2020/1/129PLC的编程语言——梯形图编程梯形图使用规则：1）每个梯形图由多个梯级组成，每个线圈构成一个梯级，每个梯级可由多个支路组成，每个支路代表一个逻辑方程；2）梯形图的继电器不是物理继电器，每个继电器和输入输出触点均为存储器中的一位，相应位为“1”，表示继电器得电，触点翻转；2020/1/1210PLC的编程语言——梯形图编程3、梯形图流过的电流不是物理电流，而是“概念电流”，使用户程序解算时，满足输出执行条件的形象表示；4、“概念电流”只能自左向右，层次的改变只能是先上后下；5、梯形图中的输入触点和数出线圈在编程时，可以无限次的使用，既可常开也可常闭；2020/1/1211PLC的编程语言——梯形图编程6、梯形图中的输入触点和输出线圈不是物理的触点和线圈，用户程序解算是根据输入和输出状态表的内容，而不是解算时现场的开关状态；7、梯形图中的逻辑解算的结果可以立即被后面的用户程序使用；2020/1/1212PLC的编程语言——梯形图编程8、输出线圈只对应输出状态表中的相应位，不能用该编程元件直接驱动现场的执行机构；9、PLC内部的继电器线圈不能做输出控制用，它们只是一些逻辑控制用的中间状态存储寄存器。2020/1/1213PLC的编程语言——梯形图编程MYBACDEF2020/1/1214PLC的编程语言——梯形图编程“能流”：概念上的电流。有“能流”自左向右“流”过线圈，则线圈被激励，没有“能流”流过线圈则线圈不能被激励。“能流”只能通过被激励（ON）的常开触点和未被激励（OFF）的常闭触点，自左向右流动。2020/1/1215PLC的编程语言——顺序功能图编程顺序功能图常用来编制顺序控制类程序。它包含步、动作、转换三个要素。步1步21转换条件2转换条件步3动作1动作22020/1/1216PLC的编程语言——顺序功能图编程23458679110送入退出夹紧钻孔钻头向上松夹具卸具进入卸具退出台面转动送入钻孔料送夹具退回工件夹紧钻头在下部钻头在上部工件松开工件加工完毕取出工件台面转动完成启动2020/1/1217PLC的编程语言——布尔逻辑编程该编程语言用类似与门、或门的方框来表示逻辑运算关系，方框的左侧为逻辑运算的输入变量，右侧为输出变量，信号自左向右流动。&&++CDR2020/1/1218PLC的编程语言——编程语言比较&+&12RUN开始LS5PC4SW3SW2PB1RUNRUNLS5PC4SW3SW2PB1RUN结束等待RUN2020/1/1219PLC的编程语言——控制过程剖析COM400401402403404405406430430431431432432433433407X401X403X405Y430T450M100~K10PB1LS1PB2负载负载X403X401Y430M100X401X407X4052020/1/1220PLC的编程语言——编程语言特点1）图形指令结构：程序由图形方式表示，指令由图形符号组成；2）明确的变量常数：变量和常数的范围有明确的规定；3）简化的程序结构：典型的为块式结构；4）简化的应用软件生成过程：用户只需完成程序的编辑过程，其余由系统软件完成；2020/1/1221PLC的编程语言——编程语言特点5）强化调试手段：使用编程器，利用PLC和编程器上的按键，显示内部编辑和调试、监视等软件支持，使得诊断和调试程序很简单。2020/1/1222三菱FX2N系列可编程序控制器FX2N系列名称I/O总点数单元类型001内部电源、内部输入输出、CPU及存储器输出形式：R-继电器输出（有触点，可带交直流负载）；S-双向晶闸管输出（无触点，带交流负载）；T-晶体管输出（无触点，带直流负载）。型号命名方式：2020/1/1223三菱FX2N系列可编程序控制器型号命名方式：I/O总点数：16~256点：基本单元:I:64点扩展单元：I:184点O:64点O:184点单元类型：M——基本单元E——输入和输出混合扩展单元和扩展模块EX——输入专用扩展模块EY——输出专用扩展模块2020/1/1224三菱FX2N系列PLC——基本单元FX2NM48R系列名称I/O总点数基本单元001内部电源、内部输入输出、CPU及存储器输出形式：R-继电器输出（有触点，可带交直流负载）；S-双向晶闸管输出（无触点，带交流负载）；T-晶体管输出（无触点，带直流负载）。FX2N系列的基本单元型号名称体系形式2020/1/1225FX2N系列PLC——基本单元FX2N系列基本单元输入点数输出点数输入/输出总点数AD电源DC输入继电器输出晶闸管输出晶体管输出FX2N-16MR-001FX2N-16MT-0018816FX2N-32MR-001FX2N-32MS-001FX2N-32MT-001161632FX2N-48MR-001FX2N-48MS-001FX2N-48MT-001242448FX2N-64MR-001FX2N-64MS-001FX2N-64MT-001323264FX2N-80MR-001FX2N-80MS-001FX2N-80MT-001404080FX2N-128MR-001FX2N-128MT-0016464128FX2N系列的基本单元的种类共有16种2020/1/1226FX2N系列PLC——扩展单元FX2NE48R系列名称I/O总点数扩展单元内部电源、内部输入输出、输出形式：R-继电器输出（有触点，可接交直流负载）；S-双向晶闸管输出（无触点，带交流负载）；T-晶体管输出（无触点，带直流负载）。FX2N系列扩展单元型号名称体系形式2020/1/1227FX2N系列PLC——扩展单元FX2N系列扩展单元输入点数输出点数输入/输出总点数AD电源DC输入继电器输出晶闸管输出晶体管输出FX2N-32ER-FX2N-32ET161632FX2N-48ER-FX2N-48ET242448FX2N系列扩展单元型号种类4种2020/1/1228FX2N系列PLC——扩展模块FX2NE16X系列名称I/O总点数扩展设备输入输出形式：X-输入；YR-继电器输出；YS-双向晶闸管输出；YT-晶体管输出FX2N系列扩展模块型号名称体系形式2020/1/1229FX2N系列PLC——扩展模块继电器晶闸管晶体管输入点数输出点数输入输出总点数输入电压输出输入输出输出FX0N-8ER--4（8）4（8）8（16）DC24V-FX0N-8EX--808DC24VFX0N-8EYR--FX0N-8EYT088DC24V-FX0N-6EX--16016DC24VFX0N-6EYR--FX0N-16EYT01616DC24V-FX2N-16EX-16016DC24VFX2N-16EYRFX2N-16EYSFX2N-16EYT01616DC24VFX0N、FX2N系列扩展模块种类2020/1/1230FX2N系列PLC——基本组成FX2N系列PLC由基本单元、扩展单元、扩展模块及特殊功能单元构成。图6－1是FX2N可编程控制器顶视图，它属于叠装式PLC。FX2N可编程控制器顶视图2020/1/1231FX2N系列PLC——基本组成基本单元（BasicUnit）包括CPU、存储器、输入输出口及电源，是PLC的主要部分。扩展单元（ExtensionUnit）是用于增加I／O点数的装置，内部设有电源。扩展模块（ExtensionModule）用于增加I／O点数及改变I／O比例，内部无电源，由基本单元或扩展单元供电。因扩展单元及扩展模块无CPU，因此必须与基本单元一起使用。2020/1/1232FX2N系列PLC——基本组成特殊功能单元（SpecialFunctionUnit）是一些专门用途的装置，如位置控制模块、模拟量控制模块、计算机通讯模块等等。2020/1/1233FX2N系列PLC——基本组成FX2N扩展板FX2N基本单元FX2N扩展模块FX2N特殊模块FX2N扩展单元FX0N扩展模块FX2N-CNV-IF（转换电缆）FX1、2特殊模块FX1、2特殊模块FX1、2扩展单元最多不超过8个最多不超过16个，超过16个，请使用扩展单元连接FX1、2特殊单元DC5V供电DC5V供电图6-3FX2N基本单元连接扩展模块、特殊模块、特殊功能单元个数及供电范围2020/1/1234FX2N系列PLC——基本组成每个基本单元最多可以连接1个功能扩展板，8个特殊单元和特殊模块；FX2N系列的基本单元可扩展连接的最大输入输出点为：输入点数：184点以内输出点数：184点以内合计点数：256点以内2020/1/1235FX2N系列PLC——基本组成FX2N系列基本单元不仅可以直接连接FX2N系列的扩展单元和扩展模块，而且还可以直接连接FXON系列的多种扩展模块（但不能直接连接FX0N用的扩展单元），它们必须接在FX2N系列扩展单元和扩展模块之后，如图6-6（a），也可以通过FX2N-CNV-IF转换电缆连接如图6-3所示的FX1、FX2用的扩展单元和其它扩展特殊、特殊单元、特殊模块连接，可多达16个外设。基本单元也可以像图（b）所示的连接，但这种连接之后，就不能再直接连接FX2N和FX0N设备了。2020/1/1236FX2N系列PLC——基本组成图6-6FX2N基本单元连接外部设备的两种方法·FX2N用扩展单元、扩展模块（不能接FX0N用的扩展单元）最多不超过8个FX2N扩展板FX2N基本单元·FX0N用扩展单元、特殊模块（a）FX2N基本单元可直接连接的8个设备·FX1、2扩展单元特殊模块·扩展模块、特殊单元最多不超过16个，超过16个，请使用扩展单元连接FX2N扩展板FX2N基本单元FX2N-CNV-IF（转换电缆）（b）FX2N基本单元通过转换电缆可接连的16个设备2020/1/1237FX2N系列PLC——技术指标技术指标即技术规格，是PLC的重要技术参数。FX2N系列可编程控制器的技术指标包括一般技术指标、电源技术指标、输入技术指标、输出技术指标和性能技术指标，分别如表6-5、表6-6、表6-7、表6-8和表6-9所示。2020/1/1238FX2N系列PLC——编程元件及其功能PLC内部有很多的元器件，为了明确它们的物理属性，称它们为“软继电器”。从编程的角度出发，我们可以不管这些器件的物理实现，只注重它们的功能，在编程中可以像在继电器电路中一样使用它们。每一个软继电器都有一个线圈和无数个常开和常闭触点。2020/1/1239FX2N系列PLC——编程元件及其功能软组件和继电器类似，具有线圈和常开常闭触点。触点的状态随线圈的状态而变化，当线圈通电时，常开触点闭合，常闭触点断开，当线