可编程序控制器详解

CandS1可编程序控制器详解•PLC的基本组成及工作原理•PLC的特点及应用领域•PLC的基本指令与编程•PLC的程序设计CandS2PLC的基本组成及工作原理•PLC的定义•PLC的基本组成•PLC的基本组成框图•PLC的工作原理返回CandS3PLC的定义•可编程控制器是以微处理器为基础，综合计算机技术、自动控制技术以及通信技术发展起来的新一代工业自动化装置。它采用可编程序存贮器，来存贮和执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数及算术运算等操作的指令，并通过数字式或模拟式的输入和输出方式，控制各种类型的机械或生产过程，是一种专为在工业环境下应用而设计的数字运算的电子系统。返回CandS4PLC的基本组成•PLC的硬件系统主机oCPU（中央处理器）运算器和控制器集成在一片或几片大规模集成电路中o存贮器系统程序存贮器（EPROM）和用户程序存贮器（RAM）oI/O单元外部设备总线包括有电源总线、控制总线、地址总线和数据总线I/O接口电路PLC与外部输入信号、被控设备连接的转换电路，通过外部接线端子可直接与现场设备相连。编程器可以输入程序，并可以对用户程序进行检查、修改、调试和监视，还可以调用和显示PLC的一些状态和系统参数。•PLC的软件系统系统程序用户程序返回CandS5PLC的基本组成框图外打印机EPROM设写入器PLC或上位计算机按钮触点行程开关继电器线圈指示灯电磁阀主机COM电源CPU存贮器控制器输入单元输入单元运算器系统程序存贮器（EPROM）外设接口用户程序存贮器（RAM）扩展接口电源编程器扩展机返回CandS6PLC的工作原理•工作方式•PLC采用循环扫描是在系统软件控制下，顺次扫描各输入点的状态，按用户程序进行运算处理，然后顺序向输出点发出相应的控制信号。•工作过程自诊断编程器等的通信输入采样用户程序执行输出刷新•PLC扫描过程的示意图返回CandS7PLC扫描过程的示意图（M100）（Y430）输出刷新阶段用户程序执行阶段输入采样阶段输入端子输入映象寄存器元件映象寄存器输出锁存器输出端子扫描周期X400读出读出Y430写入读出返回CandS8PLC的特点及应用领域•PLC的特点•PLC的应用领域返回CandS9PLC的特点•性能稳定可靠，抗干扰能力强•软件简单易学•功能完善•通用性好，应用灵活•编程简单，手段多，控制程序可变•接线简单，安装、调试工作量少•监视功能强、速度快•体积小，重量轻，功耗低返回CandS10PLC的应用领域•开关量逻辑控制•用于机械加工的数字控制•机器人控制•闭环过程控制•数据处理•通信和联网返回CandS11PLC的基本指令与编程•PLC的编程语言•三菱F1系列PLC的编程元件•三菱F1系列PLC的基本指令与编程•程序的输入、测试及运行返回CandS12PLC的编程语言•梯形图LAD（LadderDiagram）•语句表STL(StatementList)•控制流程图CSF(ControlSystemFlowchart)•高级语言AL（AdvancedLanguage）返回CandS13梯形图LAD•梯形图与继电-接触器控制系统的电路图很相似，其中的编程元件沿用了“继电器”名称。•梯形图的基本结构主母线．副母线触点编程线圈（）（）节点返回CandS14语句表STL•语句表类似于计算机汇编语言的形式，用指令的助记符来进行编程。它通过编程器按照语句表的语句顺序逐条写入PLC并可直接运行。语句表的指令助记符比较直观易懂，编程也简单，便于工程人员掌握，因此得到广泛的应用。返回CandS15三菱F1系列PLC的编程元件•编程元件的编号规则以英文字母开头字母表示编程元件的的功能后跟三位八进制数字•编程元件输入继电器（X）输出继电器（Y）定时器（T）计数器（C）辅助继电器（M）特殊辅助继电器（M）状态器（S）返回CandS16输入继电器（X）•数量输入继电器共有24个•编号X400～X407X410～X413X500～X507X510～X513•特点在梯形图中只能有输入继电器的触点，而不能出现输入继电器的线圈。返回CandS17输出继电器（Y）•数量输出继电器共有16个•编号Y430～Y437Y530～Y537•特点输出继电器的线圈不能由PLC的外部信号来驱动，只能由程序的执行结果来驱动。返回CandS18定时器（T）•数量定时器共有32个•编号T050～T057T450～T457T550～T557T650～T657•特点定时器相当于继电-接触器控制系统中的时间继电器，它能提供无数对常开、常闭延时触点供用户编程使用。定时器的延时时间是由编程中的设定值K来决定的。返回CandS19计数器（C）•数量计数器共有32个•编号C060～C067C460～C467C560～C567C660～C667•特点计数器主要于记录脉冲个数或根据脉冲个数设定某一时间。计数器的计数范围是0～999返回CandS20辅助继电器（M）•种类一是通用型，不具备掉电保护功能另一种是掉电保护型，失电后不复位。•数量通用型辅助继电器共有128个掉电保护型辅助继电器64点•编号通用型M100～M277掉电保护型M300～M377•特点辅助继电器的功能相当于继电-接触器控制系统电路中的中间继电器。它不能由任何外部设备来驱动，也不能直接驱动外部负载。返回CandS21特殊辅助继电器（M）和状态器（S）•特殊辅助继电器数量15个•特殊辅助继电器编号M70～M74M76～M77M470～M473M570～M573•特殊辅助继电器用途进行运行监视、初始化脉冲、电池电压下降指示等•状态器的数量40个•状态器的用途在编制步进程序中使用的基本元件•状态器的编号S600～S647•状态器的特点属于掉电保护继电器返回CandS22三菱F1系列PLC的基本指令与编程•LD、LDI、OUT指令•AND、ANI指令•OR、ORI指令•ORB指令•ANB指令•S、R指令•RST指令•MC、MCR指令•END指令返回CandS23LD、LDI、OUT指令•指令的作用LD（LoaD）:取指令，是常开触点与母线的连接指令。LDI(LoaDInverse)：取反指令，是常闭触点与母线的连接指令。OUT：驱动线圈的输出指令。•指令的使用说明LD、LDI可与后面讲到的块操作指令ANB、ORB相配合，用于分支电路的起点OUT指令用于Y、M、T、C、S及F（功能指令线圈），不能用于X；并联输出OUT指令可连续使用任意次OUT指令用于T和C，其后须跟常数K。K为延时时间或计数次数•指令举例返回CandS24LD、LDI、OUT指令的例子K10（T450）（Y430）（Y431）（Y431）T450X401X400LDX400OUTY430LDIX401OUTY431OUTT450K10LDT450OUTY431（a）梯形图（b）语句表返回CandS25AND、ANI指令•指令的作用AND：与指令，用于单个常开触点的串联；ANI(ANdInverse)：与反指令，用于单个常闭触点的串联。•指令的使用说明AND和ANI指令用于单个触点与左边触点的串联，可连续使用；若是两个并联电路块（两个或两个以上触点并联连接的电路）串联，则需用后面的ANB指令。•指令举例返回CandS26AND、ANI指令举例LDX400ANDX401OUTY430LDX402ANIY430OUTY431ANDX403OUTY432（Y431）（Y432）（Y430）X400X403X401X402Y430（a）梯形图（b）语句表返回CandS27OR、ORI指令•指令的作用OR：或指令，用于单个常开触点的并联；ORI(ORInverse)：或反指令，用于单个常闭触点的并联。•指令的使用说明OR、ORI指令仅用于单个触点与前面触点的并联；若是两个串联电路块（两个或两个以上触点串联连接的电路）相并联，则用后面将学的ORB指令。•指令举例返回CandS28OR、ORI指令举例（Y430）（Y431）X403Y430M101Y431X404X400X402X401LDX400ORX402ANDX401OUTY430LDX403ANDY430ORY431ANDX404ORIM101OUTY431（a）梯形图（b）语句表返回CandS29ORB指令•指令的作用ORB(ORBlock)：或块指令，用于串联电路块的并联连接•指令的使用说明串联电路块与前面的电路并联连接时，分支的开始用LD、LDI指令，分支结束用ORB指令；串联支路并联的次数不受限制，但每并联一次就要用一次ORB指令；ORB指令不带目标编程元件，是一个独立指令。•指令举例返回CandS30ORB指令举例LDX400ANDX401LDX402ANDX403ORBLDIX404ORX406ANIX405ORBOUTY430（Y430）X402X403X404X406X405X400X401（a）梯形图（b）语句表返回CandS31ANB指令•指令的作用ANB(AndBlock)：与块指令，用于并联电路块的串联连接•指令的使用说明并联电路块与前面的电路串联连接时，分支的开始用LD、LDI指令，分支结束用ANB指令；多个并联电路块连续串联连接，按顺序用ANB指令进行连接，ANB使用次数不受限制；ANB指令不带目标编程元件，是一个独立指令。•指令举例返回CandS32ANB指令举例LDX400ORX403LDX401ORIX404ANBLDX402ORX405ANBORIX406OUTY430（Y430）X400X401X403X405X404X402X406（a）梯形图（b）语句表返回CandS33S、R指令•指令的作用S（Set）：置位指令,使操作保持的指令。R(Reset)：复位指令，使操作保持复位的指令。•指令的使用说明S指令用于将Y、S、M200～M377等元素置1并具有保持功能；R指令用于取消Y、S、M200～M377等元素的自保持功能并置0。•指令举例返回CandS34S、R指令举例（RM205）（SM205）X400X401LDX400SM205LDIX401RM205（a）梯形图（b）语句表返回CandS35RST指令•指令的作用RST（ReSeT）：复位指令，用于计数器或移位寄存器的复位。•指令的使用说明程序执行时优先执行RST指令,在复位状态时,计数器或移位寄存器不再接受其它输入数据；复位电路、计数器的计数电路及移位寄存器的移位电路是相互独立的,编写时可任意安排它们的先后次序。•指令举例返回CandS36RST指令举例LDX400ORM71RSTC461LDX402ANIM120OUTC461K10LDC461OUTY430（Y430）X400K10M71M120RSTC461OUTX402C461（a）梯形图（b）语句表返回CandS37MC、MCR指令•指令的作用MC(MasterControl)：主控指令，用于公共逻辑条件控制多个线圈，使主母线移到主控触点之后。MCR(MasterControlReset)：主控复位指令，用于将母线复位。•指令的使用说明MC和MCR指令只对M100～M177起作用；MC主控触点（可同时控制许多电路的触点）后的电路由LD或LDI开始。•指令举例返回CandS38MC、MCR指令举例（a）梯形图（b）语句表返回CandS39程序的输入、测试及运行•PLC的工作状态编程状态PROGRAM运行状态RUN•程序的输入及修改程序的输入流程图程序的修改o在输入过程中，如在按“WRITE／MONITOR”键之前需修改指令,可先按“INSTR”键，然后写入正确的指令；若在按“WRITE／MONITOR”键之后修改指令，需先按“STEP（－）”返回原指令，然后写入正确的指令。o修改的方法为：查出错误的指令后先按“DELETE”键，同时输入正确的指令，然后再按“INSERT”键即可。返回CandS