第7章-可编程控制器原理与应用课件.ppt

1、第7章 可编程序控制器原理与应用第7章 可编程序控制器原理与应用 7.1 PLC的基本结构和工作原理PLC的主要功能和特点PLC的编程元件 PLC的软件技术PLC的应用什么是什么是PLCPLC？是一种是一种工业控制装置工业控制装置 是在电器控制技术和计算机技术的基础上开发出来的，并逐渐发展成为以微处理器为核心，将自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业控制装置。通用叫法通用叫法中文名称为中文名称为可编程控制器可编程控制器；英文名称为英文名称为Programmable Logic ControllerProgrammable Logic Controller，现在发展为现在发展为Pro

2、grammable ControllerProgrammable Controller 但仍简称但仍简称PLCPLC。19871987年，国际电工委员会（年，国际电工委员会（IECIEC）定义定义：“可编程控制器可编程控制器是一种数字运算操作的电子系是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，控制各种类型通过数字式和模拟

3、式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外围设的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外围设备，都应按易于与工业系统联成一个整体，易于扩备，都应按易于与工业系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计充其功能的原则设计”。可编程控制器的产生 因为继电器逻辑电路配线复杂，而且工艺变化因为继电器逻辑电路配线复杂，而且工艺变化时，修改线路异常困难，几乎不可能。时，修改线路异常困难，几乎不可能。背景：背景：19681968年美国通用汽车公年美国通用汽车公司（司（GMGM），为了适应汽），为了适应汽车型号的不断更新，生车型号的不断更新，生产工艺不断变化的需要产工艺不断变化的需要，实

4、现小批量、多品种，实现小批量、多品种生产，希望能有一种新生产，希望能有一种新型工业控制器，它能做型工业控制器，它能做到尽可能减少重新设计到尽可能减少重新设计和更换继电器控制系统和更换继电器控制系统及接线，以降低成本，及接线，以降低成本，缩短周期。缩短周期。1968年，GM公司提出十项设计标准编程简单，可在现场修改程序；编程简单，可在现场修改程序；维护方便，采用插件式结构；维护方便，采用插件式结构；可靠性高于继电器控制柜；可靠性高于继电器控制柜；体积小于继电器控制柜；体积小于继电器控制柜；成本可与继电器控制柜竞争；成本可与继电器控制柜竞争；可将数据直接送入计算机；可将数据直接送入计算机；可直接使

5、用可直接使用115V115V交流输入电压；交流输入电压；输出采用输出采用115V115V交流电压，能直接驱动电磁阀、交交流电压，能直接驱动电磁阀、交流接触器等；流接触器等；通用性强，扩展方便通用性强，扩展方便;能存储程序，存储器容量可以扩展到能存储程序，存储器容量可以扩展到4KB4KB。19691969年，美国数字设备公司研制第一台可编程控制器，年，美国数字设备公司研制第一台可编程控制器，并应用于工业现场。并应用于工业现场。7.1 PLC的基本结构和工作原理 7.1.1 PLC的基本结构外部设备现场用户输出设备微处理器（CPU）输入电路输出部件系统存储器用户存储器I/O扩展接口通讯及编程接口编

6、程设备计算机打印机等传感器按钮、开关现场信号电磁阀中间继电器执行器现场用户输入设备扩展设备扩展单元通讯模块功能模块电源变换器110V/220V市电PLC基本单元基本单元PLC系统结构示意图系统结构示意图输出状态寄存器输入状态寄存器1.1.中央处理单元（中央处理单元（CPUCPU）接收并存储用户程序和数据；接收并存储用户程序和数据；接收输入信号，送入数据寄存器并保存；接收输入信号，送入数据寄存器并保存；运行时顺序读取、解释、执行用户程序，完成运行时顺序读取、解释、执行用户程序，完成用户程序的各种操作；用户程序的各种操作；将用户程序的执行结果送至输出端。将用户程序的执行结果送至输出端。诊断电源、诊

7、断电源、PLCPLC工作状态及编程的语法错误；工作状态及编程的语法错误；2 2）用户存储器）用户存储器RAM/EPROM/EEPROM 存放用户工作程序；存放用户工作程序；3 3）数据存储器）数据存储器 存放工作数据。存放工作数据。2.2.系统存储器系统存储器 1 1）系统程序存储器系统程序存储器 存放系统工作程序（监控程序）；存放系统工作程序（监控程序）；存放命令解释程序；存放命令解释程序；存放模块化应用功能子程序；存放模块化应用功能子程序；存放功能子程序的调用管理程序；存放功能子程序的调用管理程序；存放存储系统参数。存放存储系统参数。3.3.输入输出（输入输出（I/OI/O）电路：）电路：

8、1).1).输入单元输入单元带光电隔离电路带光电隔离电路多种辅助电源类型：多种辅助电源类型：ACAC电源电源DC24VDC24V输入输入 DCDC电源电源DC24VDC24V输入输入 DCDC电源电源DC12VDC12V输入输入接收开关量及数字量信号（数字量输入单元）接收开关量及数字量信号（数字量输入单元）；接收模拟量信号（模拟量输入单元）；接收模拟量信号（模拟量输入单元）；接收按钮或开关命令（数字量输入单元）；接收按钮或开关命令（数字量输入单元）；接收传感器输出信号。接收传感器输出信号。2.2.输出单元输出单元带光电隔离器及滤波器带光电隔离器及滤波器多种输出方式：继电器多种输出方式：继电器

9、晶体管晶体管 晶闸管晶闸管 继电器输出单元继电器输出单元:驱动非频繁动作的交驱动非频繁动作的交/直流负载；直流负载；晶体管输出单元晶体管输出单元:驱动直流负载；驱动直流负载；晶闸管输出单元晶闸管输出单元:驱动频繁动作的交驱动频繁动作的交/直流负载。直流负载。4.4.电源电源 一般市电（一般市电（220220）直流直流24V24V PLCPLC有有24V24V（DCDC直流）输直流）输出。出。5.5.编程器编程器 外围设备外围设备 利用编程器将用户程序利用编程器将用户程序送入送入PLCPLC的存储器，检查的存储器，检查程序。程序。7.1.2 PLC7.1.2 PLC的结构形式的结构形式 整体式

10、模块式7.1.3 7.1.3 PLC的工作原理的工作原理 一、工作方式 周期循环扫描 二、工作过程自诊断、输入采样、程序扫描、输出刷新几个外阶段。三、扫描周期小型PLC通常在几十mS。T=自检时间+读入一点时间输入点数+程序步数运算速度+输出一点时间输出点数。自诊断开始与编程器通信读入现场信号执行用户程序输出结果7.1.3 PLC7.1.3 PLC的工作原理的工作原理输入处理程序处理输出处理输输入入端端子子输输入入映映像像寄寄存存器器执执行行用用户户程程序序输输出出端端子子输输出出映映像像寄寄存存器器输输入入信信号号输输出出信信号号内内部部存存储储器器刷刷新新输输入入端端子子输输入入映映像像寄

11、寄存存器器执执行行用用户户程程序序输输出出端端子子输输出出映映像像寄寄存存器器输输入入信信号号输输出出信信号号内内部部存存储储器器刷刷新新输入处理程序处理输出处理输输入入端端子子输输入入映映像像寄寄存存器器执执行行用用户户程程序序输输出出端端子子输输出出映映像像寄寄存存器器输输入入信信号号输输出出信信号号内内部部存存储储器器刷刷新新输输入入端端子子输输入入映映像像寄寄存存器器执执行行用用户户程程序序输输出出端端子子输输出出映映像像寄寄存存器器输输入入信信号号输输出出信信号号内内部部存存储储器器刷刷新新PLC的主要功能和特点 7.2.1 PLC7.2.1 PLC的功能的功能 1.1.逻辑控制功能

12、逻辑控制功能 2.2.定时、计数功能定时、计数功能 3.A/D3.A/D、D/AD/A转换功能转换功能 4.4.数控功能数控功能 5.5.通信与联网功能通信与联网功能 6.6.数据处理功能数据处理功能7.2.2 PLC7.2.2 PLC的特点的特点抗干扰能力强，可靠性高，环境适应性强编程方法简单，容易掌握 应用灵活，通用性好完善监视和诊断功能系统的设计、安装、调试工作量少维修工作量小，维护方便体积小，能耗低.7.3 PLC的编程元件 PLC内部有许多具有不同功能的器件：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、状态寄存器S等。为了区别实际的物理器件，上述PLC内部的器件称为

13、软元件。不同厂家、同一产家的不同型号的PLC的软元件的数量、种类都不一样。下面以下面以FX2NFX2N可编程控制器为例，介绍可编程控制器为例，介绍PLCPLC中常用的中常用的编程元件编程元件1.1.输入继电器输入继电器X X 是PLC接收外部开关信号的接口，输入继电器常开触点、常闭触点使用次数不限。继电器采用八进八进制制编码，X0-X177，最多128点。输入继电器不能用程序驱动。输出继电器（输出继电器（Y Y）Y0-Y177Y0-Y177 输出继电器采用八进制八进制编号，有内部触点和外部输出触点（继电器触点、双向可控硅、晶体管等输出元件）之分，由程序驱动。在PLC内部，外部输出触点与输出端子

14、相连，向外部负载输出信号，且一个输出继电器只有一个常一个输出继电器只有一个常开型外部输出触点。开型外部输出触点。输出继电器的内部常开和常闭触点使用个数不受限制，编程时可随意使用。3.3.定时器（定时器（T T）定时器实际是内部脉冲计数器，可对内部时钟定时器实际是内部脉冲计数器，可对内部时钟脉冲进行减计数，当从用户设定值减到零时，触点脉冲进行减计数，当从用户设定值减到零时，触点动作。动作。T10K123X0T10Y1定时器用用户程序存储器内的常数定时器用用户程序存储器内的常数k k（十进制）（十进制）作为设定值。作为设定值。T0-T199T0-T199：200200个点个点100ms100ms。

15、设定范围。设定范围0.13276.7s0.13276.7s。T200-T245T200-T245：4646个点个点10ms10ms。设定范围。设定范围0.01327.0.01327.67s67s4.4.计数器（计数器（C C）计数器的工作原理：先在复位输入端计数器的工作原理：先在复位输入端X10X10输入一个脉冲，使计数器置入输入一个脉冲，使计数器置入设定值，以设定值，以后当从计数输入端后当从计数输入端X11X11每来一个脉冲，计数值每来一个脉冲，计数值减一，到设定的计数值减到零时，其输出触点减一，到设定的计数值减到零时，其输出触点动作。动作。通用型：通用型：C0-C99C0-C99保持型：保

16、持型：C100-C199C100-C199计数器的电路图：计数器的电路图：RST C0C0 K10Y0012345678910X10X11Y0C0当前值设定值也可以间接设定X10X11C016位计数器工作过程示意图辅助继电器（辅助继电器（M M）由内部软元件的触点驱动由内部软元件的触点驱动,常开和常闭触点使用次数不限，常开和常闭触点使用次数不限，但不能直接驱动外部负载但不能直接驱动外部负载 。通用辅助继电器与掉电保持用辅助继电器的比例，可通过外设设定参数进行调整。通用辅助型：通用辅助型：M0-M499M0-M499共共500500个个 保持型：保持型：M500-M1023M500-M1023共

17、共524524个个 特殊型：特殊型：M8000-M8255M8000-M8255共共256256个个状态寄存器（状态寄存器（S S）初始化用：初始化用：S0-S9S0-S9共共1010个个 回零状态器：回零状态器：S10-S19S10-S19 通用型：通用型：S20-S499S20-S499共共480480个个 保持型：保持型：S500-S899S500-S899共共400400个个6.6.数据寄存器数据寄存器 1.通用数据寄存器：D0-D199D0-D199，200200点。点。2.掉电保护数据寄存器：D200-D511D200-D511，312312点。点。3.特殊数据寄存器：D8000-

18、D8255D8000-D8255（共共2 25656个）个）4.文件寄存器7.7.指针指针P/IP/I (1).分支指针 P0-P63P0-P63，6464点。点。(2).中断指针 I0I0 -I8 -I8 （共共9 9个）个）PLC的软件技术 7.4.1 用户数据结构与用户程序表达方式 1.用户数据结构 1)位数据 2)字数据 3)混合数据2.用户程序表达方式 1)梯形图 2)语句表步序步序 指令指令 地址地址 0 LDI X10 LDI X1 1 ORI X2 1 ORI X2 2 LDI Y0 2 LDI Y0 3 ANI M100 3 ANI M100 4 LDI Y2 4 LDI Y

19、2 6 AND M101 6 AND M101 7 ORB 7 ORB 8 OR T0 8 OR T0 9 ANB 9 ANB 10 ORI X3 10 ORI X3 11 OUT M115 11 OUT M1157.4.2 7.4.2 基本指令基本指令1.1.输入输出指令输入输出指令 LDLD、LDILDI用于将触点接到用于将触点接到母线母线上。上。LDLD、LDILDI还与块操作指令还与块操作指令ANBANB、ORBORB相配合，用于相配合，用于分支电路的起点分支电路的起点。OUTOUT不能用于不能用于X X；并联输出；并联输出OUTOUT指令可连续使用任意次。指令可连续使用任意次。OUT

20、OUT指令用于指令用于T T和和C C，其后须跟，其后须跟常数常数K K，K K为延时时间或计数次数。为延时时间或计数次数。助记符，名称功能回路表示和可用软元件程序步X,Y,M,S,T,CX,Y,M,S,T,C11线圈驱动 Y,M,S,T,C LD 取LDI 取反 OUT 输出常闭触点逻辑运算开始常开触点逻辑运算开始Y，M：1 S，特殊M：2T ：3 C ：35 LD、LDI、OUT指令的使用指令的使用2.2.逻辑指令逻辑指令 1)逻辑“与”指令 AND、ANI指令分别用于单个常开、常闭触点的串联，串联触点的数量不受限制，该指令可以连续多次使用。2)逻辑“或”指令 OR OR、ORIORI指令

21、分别用于指令分别用于单个单个常开、常闭触点的并联，并联常开、常闭触点的并联，并联触点的数量不受限制，该指令可以连续多次使用。触点的数量不受限制，该指令可以连续多次使用。3)支路并联指令两个串联连接后组成的电路称为支路 若有多个串联回路块按顺序与前面的回路并联时，对每个回路块使用ORB指令，则对并联的回路个数没有限制。4)电路块串联指令 两条以上支路并联连接后组成的电路称为电路块。有有多个并联回路块按顺序与前面的回路串联时，多个并联回路块按顺序与前面的回路串联时，对每个回对每个回路块使用路块使用ANBANB指令，则对串联的回路个数没有限制。指令，则对串联的回路个数没有限制。3.3.置位复位指令置

22、位复位指令 SETSET为置位指令，使位元件置为置位指令，使位元件置“1 1”并保持；并保持；RSTRST为复位指令，使位元件清零并保持。为复位指令，使位元件清零并保持。R S TS E T 置 位助 记 符，名 称功 能回 路 表 示 和 可 用 软 元 件程 序 步R S T 复 位动 作 保 持Y，M :1S，特 殊M :2T，C :2D，V，Z :3R S TY,M,SY,M,S,T,C,D,V,Z 消 除 动 作 保 持，当 前值 及 寄 存 器 清 零RST指令一个指令一个重要的用途是重要的用途是对计数器复位对计数器复位 右图中，右图中，X000X000一旦一旦接通后，即使它再断开

23、接通后，即使它再断开，Y000Y000仍继续动作，仍继续动作，X001X001接通时，即使它再接通时，即使它再断开，断开，Y000Y000仍保持不被仍保持不被驱动。对于驱动。对于M M、S S也是一也是一样。样。对于同一软元件。对于同一软元件。SETSET、RSTRST可多次使用，可多次使用，顺序也随意顺序也随意，但最后执，但最后执行的有效。行的有效。使数据寄存器（使数据寄存器（D D）、变址寄存器（、变址寄存器（V V、Z Z）的内容清零，也可使用的内容清零，也可使用RSTRST指令指令，与用常数，与用常数K0K0传传送指令的结果一样。送指令的结果一样。累计定时器累计定时器T246T255的

24、当前值以及触点复位也可用的当前值以及触点复位也可用RST指令。指令。4)主令控制指令 MCMC为主控为主控指令指令，用，用于公共串于公共串联触点的联触点的连接，连接，MCRMCR为主为主控复位指控复位指令令，即，即MCMC的复位指的复位指令。令。栈指令栈指令 MPSMPS指令：指令：将此时刻的运算结果送入堆栈存储将此时刻的运算结果送入堆栈存储 。MPPMPP指令：指令：各数据按顺序向上移动，将最上端的数据读出，各数据按顺序向上移动，将最上端的数据读出，同时该数据就从堆栈中消失。同时该数据就从堆栈中消失。MRDMRD指令：指令：是读出最上端所存数据的专用指令，堆栈内的数是读出最上端所存数据的专用

25、指令，堆栈内的数据不发生移动。据不发生移动。MPSMPS指令与指令与MPPMPP指令必须成对使用，指令必须成对使用，连续使用的次数应小于连续使用的次数应小于1111一段堆栈与一段堆栈与ANB、ORB指指令并用令并用 脉冲指令脉冲指令 LDPLDP、ANDPANDP、ORPORP指令是进行指令是进行上升沿检出的触点指令，上升沿检出的触点指令，仅在指定仅在指定位元件的上升沿时（位元件的上升沿时（OFFONOFFON变化时）接通一个扫描周期。变化时）接通一个扫描周期。LDFLDF、ANDFANDF、ORFORF指令是进行指令是进行下降沿检出的触点指令，下降沿检出的触点指令，仅在指定仅在指定位元件的下

26、降沿时（位元件的下降沿时（ONOFFONOFF变化时）接通一个扫描周期。变化时）接通一个扫描周期。助记符，名称功能回路表示和可用软元件程序步下降沿检出运算开始X,Y,M,S,T,CX,Y,M,S,T,C22X,Y,M,S,T,CX,Y,M,S,T,C22下降沿检出并联连接X,Y,M,S,T,CX,Y,M,S,T,C22ORF或脉冲下降沿ORP或脉冲上升沿ANDF与脉冲下降沿ANDP与脉冲上升沿LDF取脉冲下降沿LDP取脉冲上升沿上升沿检出运算开始上升沿检出串联连接下降沿检出串联连接上升沿检出并联连接脉冲指令应用举例脉冲指令应用举例 X000X000X002X002由由OFFONOFFON变化或

27、由变化或由ONOFFONOFF变化时变化时，M0M0或或M1M1仅仅接通一个扫描周期。接通一个扫描周期。7.NOP7.NOP、ENDEND指令指令:NOPNOP为空操作指令为空操作指令 在程序中加入在程序中加入NOPNOP指令，有利于修指令，有利于修改或增加程序时，减小程序步号的变化，但是程序改或增加程序时，减小程序步号的变化，但是程序要求有余量。要求有余量。ENDEND为程序结束指令。为程序结束指令。NOP助记符，名称功能回路表示和可用软元件程序步无动作软元件：无1没有回路表示NOP 空操作1软元件：无输入输出处理以及返回到0步END 结束END编程的基本规则编程的基本规则:(3)线圈可以并

28、联，不能串联连接；(4)应尽量避免双线圈输出。(1)PLC编程元件的触点在编制程序时使用次数是无限的。每个继电器的线圈在梯形图中只能出现一次,它的触点可以使用无数次。(2)梯形图的每一逻辑行皆起始于左母线，终止于右母线。线圈总是处于最右边，且不能直接与左边母线相连。右母线可以省略。7.4.37.4.3、常用编程技巧、常用编程技巧 1 1、程序的合理性、程序的合理性 程序的编写顺序应按自上而下、从左至右自上而下、从左至右的方式编写。为了减少程序的执行步数，程序应为“左大右小，上大下小左大右小，上大下小”。如：X1 X2X4ORBX1X4X2 0 LD X4 0 LD X4 1 LD X1 1 L

29、D X1 2 AND X2 2 AND X2 3 3 ORB ORB 4 OUT Y0 4 OUT Y0 0 LD X1 0 LD X1 1 AND X2 1 AND X2 2 OR X2 2 OR X2 3 OUT Y0 3 OUT Y0不好！好！符合上大下小的电路，共符合上大下小的电路，共4步步 不符合上大下小的电路，共不符合上大下小的电路，共5步步 串联电路串联电路左右左右位置可调，应将单个触点放在右边位置可调，应将单个触点放在右边X1X2X4ANBX1X2X4 0 LD X1 0 LD X1 1 LD X2 1 LD X2 2 OR X4 2 OR X4 3 3 ANB ANB 4 O

30、UT Y0 4 OUT Y0 0 LD X2 0 LD X2 1 OR X4 1 OR X4 2 AND X1 2 AND X1 3 OUT Y0 3 OUT Y0不好！好！不符合左大右小的电路，共不符合左大右小的电路，共5步步 符合左大右小的电路，共符合左大右小的电路，共4步步 2.2.程序的正确性程序的正确性 桥形电路的化简方法：找出每条输出路径进行并联X1X2X4X3X5X1X1X4X5X3X2X5X3双线圈输出的处理双线圈输出的处理X1X2X4X1X2X4 线圈并联电路中，应将单个线圈放在上边。X2X1MPSMPP 0 LD X10 LD X1 1 1 MPSMPS 2 AND X2

31、2 AND X2 3 3 OUT Y0OUT Y0 4 4 MPPMPP 5 OUT Y1 5 OUT Y1X1X2 0 LD X10 LD X1 1 OUT Y1 1 OUT Y1 2 AND X2 2 AND X2 3 3 OUT Y0OUT Y0不好！好！通电延时：通电延时：3 3、定时器的应用、定时器的应用X000Y000T2T2 K10()()X000Y0001s 当定时触发信号发出后，触点X000闭合，定时开始，0.1s 后定时时间到，定时器触点T2 闭合，线圈Y000也就接通。0 LD X0001 OUT T2 K 104 LD T25 OUT Y000 指 令地址指令语句表定时

32、器设置值定时时间10 0.1s=1s 定时器编号通电延时通电延时 输入输入X000X000ONON时时，Y000=ONY000=ON，并且输出，并且输出Y000Y000的触点自锁保的触点自锁保持接通，输入持接通，输入X000X000OFFOFF后，启动内部定时器后，启动内部定时器T0T0，定时，定时5s5s后，后，定时器触点闭合，输出定时器触点闭合，输出Y000Y000断开。断开。3)、用定时器产生周期脉冲信号 当输入X000接通时，输出Y000闪烁，接通与断开交替运行，接通时间为1s由定时器T0设定，断开时间为2s由定时器T1设定。7.5 PLC7.5 PLC的应用的应用(1)(1)用于开关

33、量逻辑控制用于开关量逻辑控制 (2)用于闭环逻辑控制用于闭环逻辑控制(3)PLC(3)PLC配合数字控制配合数字控制(4)(4)用于工业机器人控制用于工业机器人控制(5)(5)用于组成多级控制系统用于组成多级控制系统7.5.1 PLC7.5.1 PLC控制系统的开发步骤控制系统的开发步骤正式运行 分析控制任务估计PLC规模选购PLC选购输入、输出器件及设备程序设计现场调试试运行运行正确？现场安装否否保存程序调试程序确定I/O点数及类型确定控制流程修改程序程序正确？1 1分析被控对象，提出控制要求。分析被控对象，提出控制要求。2 2确定确定PLCPLC的的I/OI/O点数，选择点数，选择PLCP

34、LC机型。机型。3 3分配分配I/OI/O点数。点数。4.4.绘制绘制PLCPLC控制系统输入、输出端子接线图。控制系统输入、输出端子接线图。5 5程序设计，绘制工作循环图或状态转移图。程序设计，绘制工作循环图或状态转移图。1 1）初始化程序；）初始化程序；2 2）控制程序；）控制程序；3 3）检测、故障诊断）检测、故障诊断和显示等程序；和显示等程序；4 4）保护和联锁程序。）保护和联锁程序。6 6程序调试。程序调试。先进行模拟调试，先进行模拟调试，再进行现场联机调先进行模拟调试，先进行模拟调试，再进行现场联机调试；先进行局部、分段调试，再进行整体、系统调试。试；先进行局部、分段调试，再进行整

35、体、系统调试。7 7调试过程结束，整理技术资料，投入使用。调试过程结束，整理技术资料，投入使用。输入器件：输入器件：指连接到指连接到PLC输入接线端子用于产生输入输入接线端子用于产生输入 信号的器件。信号的器件。分类分类 主令器件主令器件 检测器件检测器件 有源触点输入器件有源触点输入器件 无源触点输入器件无源触点输入器件输入信号输入信号 模拟信号模拟信号 数字信号数字信号 开关信号开关信号1、掌握控制任务，画出工艺流程图和动作顺序表。、掌握控制任务，画出工艺流程图和动作顺序表。按钮、选择开关、数字开关按钮、选择开关、数字开关行程开关、接近开关、光电开关、继行程开关、接近开关、光电开关、继电器

36、触点，接触器辅助触点电器触点，接触器辅助触点行程开关、接近开关、光电行程开关、接近开关、光电开关、继电器触点，接触器开关、继电器触点，接触器辅助触点辅助触点行程开关、接近开关、光电行程开关、接近开关、光电开关、继电器触点，接触器开关、继电器触点，接触器辅助触点辅助触点压力传感器、温度传感器压力传感器、温度传感器数字开关数字开关按钮、转换开关、行程开关、按钮、转换开关、行程开关、触点触点要了解输入信号类型和输出类型要了解输入信号类型和输出类型输出器件：输出器件：指连接到指连接到PLC输出接线端子用于执行程序输出接线端子用于执行程序 运行结果的器件。运行结果的器件。分类：分类：驱动负载驱动负载 显

37、示负载显示负载 输出端口：输出端口：继电器输出继电器输出 晶体管输出晶体管输出 晶闸管输出晶闸管输出接触器、继电器、电磁阀接触器、继电器、电磁阀指示灯、数字显示装置、电指示灯、数字显示装置、电铃、蜂鸣器铃、蜂鸣器交直流负载交直流负载直流负载直流负载交流负载交流负载 2、PLC机型选择机型选择结构形式结构形式 整体式整体式 模块式模块式安装方式安装方式 集中式集中式 远程远程IO式式 分布式分布式功能要求功能要求响应速度响应速度系统可靠性系统可靠性机型统一机型统一(1).PLC(1).PLC规模的估算规模的估算I/O点数的确定点数的确定 I/O点数是衡量可编程控制器规模大小的依据。点数是衡量可编

38、程控制器规模大小的依据。确定依据：将与确定依据：将与PLC相连的全部输入、输出器件根相连的全部输入、输出器件根据所需的电压、电流的大小和种类分别统计，考据所需的电压、电流的大小和种类分别统计，考虑将来发展的需要再相应增加虑将来发展的需要再相应增加 1015的余量的余量存储容量的估算存储容量的估算 （输入点数（输入点数+输出点数）输出点数）(1012)=指令语句数指令语句数 PLCPLC的功能：的功能：小型 中型 大型(2)、PLC的选择的选择 输入电路模块输入电路模块：开关信号：按钮、转换开关、行程开关按钮、转换开关、行程开关 模拟信号：压力传感器、温度传感器等压力传感器、温度传感器等 高速计

39、数器模块：当PLC内部的高速计数器的最高计数频率不能满足要求时，可选择使用。输出电路模块输出电路模块：是交流或直流负载，是否感性负载，频率高是交流或直流负载，是否感性负载，频率高低，电压等级等。低，电压等级等。3 3、编制、编制I/OI/O分配对照表分配对照表4 4、画出、画出PLCPLC与现场器件的实际连线图与现场器件的实际连线图5 5、编写用户程序、编写用户程序6 6、将用户程序送入、将用户程序送入PLCPLC7 7、进行系统模拟调试和完善程序、进行系统模拟调试和完善程序8 8、进行硬件系统的安装、进行硬件系统的安装9 9、对整个系统进行现场调试和试运行、对整个系统进行现场调试和试运行10

40、10、正式投入使用、正式投入使用1111、保存程序、保存程序7.5.2 PLC7.5.2 PLC实现电动机控制的设计实现电动机控制的设计1 1、三相异步电动机的启、停控制、三相异步电动机的启、停控制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/0I/0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护，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

41、输出进行保护。也可以在输出进行保护。梯形图和指令表。梯形图和指令表。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v I/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v 梯形图梯形图v 指令表程序指令表程序启动启动自

42、锁自锁停止停止END步序步序 指令指令 地址地址0 LD X10 LD X1 1 OR Y1 1 OR Y1 2 ANI X2 2 ANI X2 3 3 OUT Y1OUT Y1 4 END 4 END时序图时序图输出线圈输出线圈电动机的连续运转电动机的连续运转2 2、电动机的正、反转控制、电动机的正、反转控制FUKM1QS正转正转接触器接触器反转接触器反转接触器L1L2L3v 主电路主电路KM2FRv I/OI/O接线图接线图正转启动正转启动SB2-X0反转启动反转启动SB3-X1 停止停止SB1-X2KM2SB2KM1SB3SB1电源电源正转接触器正转接触器KM1-YI反转接触器反转接触器

43、KM2-Y2正转互锁正转互锁反转互锁反转互锁Y1COMX0X1X2Y2COM1l 梯形图梯形图v 指令表指令表 0 LD X10 LD X1 1 OR Y1 1 OR Y1 2 ANI X2 2 ANI X2 3 3 ANI ANI X1X1 4 4 ANIANI Y2Y2 5 OUT Y1 5 OUT Y1 6 LD X1 6 LD X1 7 OR Y2 7 OR Y2 8 ANI X2 8 ANI X2 9 9 ANIANI X0X0 10 10 ANI ANI Y1 Y1 11 OUT Y2 11 OUT Y2 12 END 12 END正转正转反转反转X0Y1Y1X2Y2X1X1Y2Y

44、2X2Y1X0END电动机的正反转控制电动机的正反转控制KMFUQKH电机绕组U1U2V1V2W1W2KM1U1V1W1U2V2W2YW2V1V2U2W1U1KM2主电路3 3、三相异步电动机的、三相异步电动机的Y Y启动启动控制控制输入 输出SB1 X0 KM Y0SB2 X1 KM1 Y1 KM2 Y2SB2X1Y2COMPLCCOMKM2KHY1KM1SB1X0KMY0(b)外部接线图KMU1V1W1U2V2W2KM1(a)主电路Y0 接通电源、Y1 形连接、Y2 星形连接 2.语句表指令 LD X0 OR Y0 ANI X1 OUT Y0 LD Y0 MPS ANI T0 ANI Y2

45、 OUT Y1 OUT T0 K20 MRD LD T0 OR M0 ANB ANI Y2OUT M0OUT T1 K2MPP LD T1OR Y2ANB AND Y1OUT Y2ENDX0X1Y0(T0 K20 )(T1 K2 )Y0T0M0M0Y1Y2Y0Y2Y1T1()()()T0Y2()Y27.6 7.6 步进顺控指令步进顺控指令 一、特点一、特点 能够把复杂的控制转化为按顺序逐步（状态）完能够把复杂的控制转化为按顺序逐步（状态）完成。在基本指令的基础上，增加了两条步进顺控成。在基本指令的基础上，增加了两条步进顺控指令，指令，STLSTL、RETRET，配合使用的是状态元件配合使用的是

46、状态元件S S。二、处理方法二、处理方法 控制过程分为不同的状态，在一个状态下，要控制过程分为不同的状态，在一个状态下，要完成一个或几个操作，当满足状态转移条件时，就完成一个或几个操作，当满足状态转移条件时，就跳转到下一个工作状态，执行下面的不同操作。跳转到下一个工作状态，执行下面的不同操作。7.6.1 7.6.1 状态转移图状态转移图【应用范例1】机械手臂控制7.6.2 7.6.2 简单流程的状态转移图简单流程的状态转移图功能分析：原点复位：选定以原点复位：选定以A A缸退回至右极限位置（缸退回至右极限位置（LS2 ONLS2 ON）、）、B B缸缸 上升至上极限位置（上升至上极限位置（LS

47、4 ONLS4 ON）及）及C C缸缸松开为机械手臂的原点。松开为机械手臂的原点。执行一个动作之后，应做原点复位的侦测（因为执行一个动作之后，应做原点复位的侦测（因为A A、B B、C C缸缸 均为单作用气缸，所以会自动退回原点）。均为单作用气缸，所以会自动退回原点）。工件搬运流程：依题意其动作为一循环式单一顺序流程。工件搬运流程：依题意其动作为一循环式单一顺序流程。传送带流程：在侦测到传送带流程：在侦测到E E点有工件且点有工件且B B缸缸在上极限位置时，在上极限位置时，应驱动传送带转动。应驱动传送带转动。上述两个流程可以同时进行，因此使用并进分支流程来完上述两个流程可以同时进行，因此使用并

48、进分支流程来完 成组合。成组合。机械手动作顺序表：机械手动作顺序表：步序步序输入条件输入条件 输输 出出 状状 态态YA1通电下降YA2通电夹紧YA3通电上升YA4通电右移YA5通电左移HL 灯原点ST2ST4+下降SB1+夹紧ST1+上升KT1+右移ST2+下降ST3+松开ST1上升KT2+左移ST2+元件分配：启动按钮启动按钮SB1SB1，使用输入继电器，使用输入继电器A A缸缸左限位传感器左限位传感器ST3ST3，使用，使用A A缸缸右限位传感器右限位传感器ST4ST4，使用，使用B B缸缸下限位传感器下限位传感器ST1ST1，使用，使用B B缸缸上限位传感器上限位传感器ST2ST2，使用，使用E E点点工件传感器工件传感器LS5LS5，使用，使用A A缸缸驱动，使用输出继电器驱动，使用输出继电器B B缸缸驱动，使用输出继电器驱动，使用输出继电器C C缸缸驱动，使用输出继电器驱动，使用输出继电器传送带传送带驱动，使用输出继电器驱动，使用输出继电器 SB1 ST1 YA1 YA2 YA3 YA4 YA5 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 X2 X1 X0 X3 X4