【教学课件】第九章可编程序控制器.ppt
第九章 可编程序控制器,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,PLC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,PLC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,PLC的基本组成,PLC的硬件系统 主机CPU（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 存贮器 系统程序存贮器（EPROM）和用户程序存贮器（RAM）I/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,PLC的基本组成框图,返回,PLC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,PLC扫描过程的示意图,返回,PLC的特点及应用领域,PLC的特点PLC的应用领域,返回,PLC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,PLC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,PLC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,PLC的编程语言,梯形图LAD（Ladder Diagram）语句表STL(Statement List)控制流程图CSF(Control System Flowchart)高级语言AL（Advanced Language）,返回,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,返回,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,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,输入继电器（X）,数量 输入继电器共有24个 编号 X400X407 X410X413 X500X507 X510X513 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,输出继电器（Y）,数量 输出继电器共有16个 编号 Y430Y437 Y530Y537 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,定时器（T）,数量 定时器共有32个 编号 T050T057 T450T457 T550T557 T650T657 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,计数器（C）,数量 计数器共有32个 编号 C060C067 C460C467 C560C567 C660C667 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0999,返回,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 M100M277 掉电保护型 M300M377 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,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 M70M74 M76M77 M470M473 M570M573 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 S600S647 状态器的特点 属于掉电保护继电器,返回,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,LD、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(LoaD Inverse)：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,LD、LDI、OUT指令的例子,返回,AND、ANI指令,指令的作用AND：与指令，用于单个常开触点的串联；ANI(ANd Inverse)：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,AND、ANI指令举例,返回,OR、ORI指令,指令的作用OR：或指令，用于单个常开触点的并联；ORI(OR Inverse)：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,OR、ORI指令举例,返回,ORB指令,指令的作用ORB(OR Block)：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,ORB指令举例,返回,ANB指令,指令的作用ANB(And Block)：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,ANB指令举例,返回,S、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、M200M377等元素置1并具有保持功能；R指令用于取消Y、S、M200M377等元素的自保持功能并置0。指令举例,返回,S、R指令举例,返回,RST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,RST指令举例,返回,MC、MCR指令,指令的作用MC(Master Control)：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(Master Control Reset)：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M100M177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,MC、MCR指令举例,（a）梯形图（b）语句表,返回,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 流程图程序的修改在输入过程中，如在按“WRITEMONITOR”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“WRITEMONITOR”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。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,程序的输入 流程图,返回,PLC的程序设计,梯形图的绘制规则先画出两条竖直方向的母线，再按从左到右、从上到下的顺序画好每一个逻辑行。梯形图上所画触点状态，就是输入信号未作用时的初始状态。触点应画在水平线上，不能画在垂直线上（主控触点例外）。不含节点的分支应画在垂直方向，不可放在水平方向，以便于识别节点的组合和对输出线圈的控制路径。几个串联支路相并联时，应将触点最多的那个支路放在最上面；几个并联回路相串联时，应将触点最多的支路放在最左面。触点可以串联或并联；线圈可以并联，但不可以串联。触点和线圈连接时，触点在左，线圈在右；线圈的右边不能有触点，触点的左边不能有线圈。梯形图中元素的编号、图形符号应与所用的PLC机型及指令系统相一致。,返回,
