plc培訓(xùn)(精簡)(動力工程部)ppt課件

1、PLC根本構(gòu)造和原理概述培訓(xùn)目的：了解PLC的根本構(gòu)造和組成，了解其根本任務(wù)方式；了解PLC的主要性能目的和參數(shù)。 可編程序控制器 1 概述2 根本概念和編程言語簡介3 PLC指令及編程方法4 運(yùn)用舉例5 實(shí)驗(yàn)6 組態(tài)軟件1.1 什么是PLC ?PLC 是一種專門用于工業(yè)控制的計算機(jī)。 早期的PLC是用來替代繼電器、接觸器控制的。它主要 用于順序控制，只能實(shí)現(xiàn)邏輯運(yùn)算。因此，被稱為可編程邏輯控制器Programmable logic controller，略寫 PLC ) 隨著電子技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)的迅速開展，可編程控制器的功能已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了順序控制的范圍。被稱為可編程控制器Programmabl

2、e controller，略寫PC)。為區(qū)別于Personal Computer (PC)，故沿用PLC 這個略寫。1 概述中央處理單元存儲器數(shù)據(jù)存儲器輸出接口地址總線 控制總線數(shù)據(jù)總線編程單元照明電磁安裝執(zhí)行機(jī)構(gòu)。電源地址總線控制總線輸入接口模擬量輸入行程開關(guān)繼電器接點(diǎn)各種開關(guān)1.2 構(gòu)造及任務(wù)原理1.PLC構(gòu)造表示圖2.各組成部分的作用 存儲器： RAM：存儲各種暫存數(shù)據(jù)、中間結(jié)果、用戶正調(diào) 試的程序。 ROM：存放監(jiān)控程序和用戶已調(diào)試好的程序。 CPU：(1) 將各種輸入信號取入存儲器。(2) 編譯、執(zhí)行指令。(3) 把結(jié)果送到輸出端。(4) 呼應(yīng)各種外部設(shè)備的懇求。 輸入、輸出接口：采

3、用光電隔離，減小了電磁干擾。 輸出三種方式：繼電器 - 低速大功率可控硅 - 高速大功率晶體管 - 高速小功率 各種接口、高功能模塊：便于擴(kuò)展。 小型機(jī)：一體機(jī)。有接口可擴(kuò)展。 中、大型機(jī)：模塊式?？筛鶕?jù)需求在主板上隨意組合。CPU POWERPCFP1-C16小型機(jī)：中、大型機(jī)：1.3 任務(wù)方式微機(jī)：等待命令。PLC：循環(huán)掃描。CPU從第一條指令開場執(zhí)行，遇到終了符又 前往第一條，不斷循環(huán)。一個掃描周期 O刷新 I刷新執(zhí)行指令I(lǐng)/O刷新這種任務(wù)方式有什么益處？答：對慢速呼應(yīng)系統(tǒng)，加強(qiáng)了抗干擾才干。1. 輸入/輸出點(diǎn)數(shù) ( I/O點(diǎn)數(shù) )。2. 掃描速度。 單位： ms /1000步 或 s

4、/步3. 內(nèi)存容量。4. 指令條數(shù)。5. 內(nèi)部存放器數(shù)目。6. 高功能模塊。 1.4 主要技術(shù)性能1. 抗干擾、可靠性高。2. 模塊化組合式構(gòu)造，運(yùn)用靈敏方便。3. 編程簡單，便于普及。4. 可進(jìn)展在線修正。5. 網(wǎng)絡(luò)通訊功能，便于實(shí)現(xiàn)分散式測控系統(tǒng)。6. 與傳統(tǒng)的控制方式比較，線路簡單。1.5 優(yōu)點(diǎn)1. 用于開關(guān)邏輯控制。2. 用于機(jī)加工數(shù)字控制。3. 用于閉環(huán)過程控制。4 用于組成多級控制系統(tǒng)。1. 6 運(yùn)用PLC的根本概念和編程言語教學(xué)目的：讓學(xué)生掌握PLC的根本硬件組成，內(nèi)部各存放器的作用，引見PLC的梯形圖和語句表的編程方式，要求學(xué)生本人可以編寫功能框圖。教學(xué)安排：(1)舊課復(fù)習(xí)5分

5、鐘(2)新課講解80分鐘(3)新課小結(jié)5分鐘作業(yè)：課本習(xí)題2 根本概念和編程言語簡介PLC的內(nèi)存除存放用戶和系統(tǒng)的程序外，還有四個區(qū)： I/O區(qū)：可直接與外部輸入、輸出端子傳送信息 內(nèi)部輔助存放器區(qū)：存放中間變量 數(shù)據(jù)區(qū)：存放中間結(jié)果 公用存放器區(qū)：定時時鐘、標(biāo)志、系統(tǒng)內(nèi)部的命令 2. 1 存放器和接點(diǎn)的概念用戶在對這四個區(qū)進(jìn)展操作時，可以以存放器和/或接點(diǎn)的方式進(jìn)展。以I/O區(qū)為例：存放器是一個16位二進(jìn)制單元，16位中的每一位是一個接點(diǎn)，對應(yīng)外部的一個輸入/輸出端子。輸入存放器 WXm輸出存放器 WYm輸入端子Xmn輸出端子Ymnm ：十進(jìn)制數(shù)，存放器編號n：16進(jìn)制數(shù)(0F),存放器的第

6、n位F E D C B A 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0存放器例：假設(shè)X3 為“ON，那么 WX0 的第三位為 “1 假設(shè) WY1=7，那么闡明Y10、Y11、Y12三個接點(diǎn) “ONPLC中有兩類接點(diǎn)：常開接點(diǎn)和常閉接點(diǎn)。符號分別為：接點(diǎn)通斷情況與接點(diǎn)的賦值有關(guān)：以 X0為例：假設(shè) X0的邏輯賦值為“1，那么X0X0接通斷開I/O區(qū)：可以以接點(diǎn)和存放器的方式對其進(jìn)展操作。內(nèi)部輔助存放器區(qū)：可以以接點(diǎn)和存放器的方式 對其操作。 Rmn 、WRm數(shù)據(jù)區(qū)：只能以存放器的方式進(jìn)展操作。 DTm實(shí)踐輸入端子：X0XF實(shí)踐輸出端子：Y0Y7其他的I/O區(qū)可作為輔助存放器用。不同型號的PLC，其內(nèi)

7、存分配有所不同。 如：松下電工的FP1-24 I 區(qū)：X0X12F (WX0WX12) O區(qū)：Y0Y12F (WY0WY12)公用存放器(FP1機(jī)：WR900WR903)。常用的如下：R900A : “標(biāo)志 R900B: “=標(biāo)志 R900C: “標(biāo)志 R9010: 常ON繼電器 R9011: 常OFF繼電器 R9013: 僅在第一個掃秒周期ON，其他時候均為OFFR9014: 僅在第一個掃秒周期OFF，其他時候均為ONR9018R901D: 周期分別為 0.01s, 002s, 0.1s, 0.2, 1s, 2s的時鐘 脈沖繼電器公用數(shù)據(jù)存放器(FP1機(jī)： DT9000DT9069)設(shè)置日期

8、時間、高速計數(shù)器、步進(jìn)等指令有關(guān)。指令表助記符言語梯形圖言語流程圖言語布爾代數(shù)言語常用助記符言語：類似于微機(jī)中的匯編言語。梯形圖言語：沿襲了傳統(tǒng)的控制圖。直觀明了，易于掌握。2. 2 編程言語一. PLC 的編程言語有：二. 梯形圖的規(guī)那么：1梯形圖的左邊為起始母線，右邊為終了母線。 梯形圖按從左到右、從上到下的順序書寫。2梯形圖中的接點(diǎn)對應(yīng)觸頭有兩種：常開 和 常閉 3輸出用 表示， 如 - R0、-Y0 。一個 輸出變量只能輸出一次。輸出前面必需有接點(diǎn)。4梯形圖中，接點(diǎn)可串可并，但輸出只能并不能串。5程序終了時有終了符 -ED。3 PLC指令及編程方法各個廠家消費(fèi)的 PLC 產(chǎn)品的指令系統(tǒng)

9、大同小異。編程方法也類似。以下引見以松下電工的PLC產(chǎn)品為例。10. 3. 1、指令的分類 鍵盤指令、非鍵盤指令、高級指令一. 按編程器輸入指令的方式分類PLC的根本指令語法教學(xué)目的：讓學(xué)生熟習(xí)PLC的各種根本指令語法，可以識別各種語法錯誤，學(xué)生能本人編寫功能單一的小程序。教學(xué)安排：(1)舊課復(fù)習(xí)5分鐘(2)新課講解80分鐘(3)新課小結(jié)5分鐘作業(yè)：課本習(xí)題PCFP PROGRAMMER(HELP)CLRWRTFN/PFLSTKIX/IYNOTDT/LdREADOTLWLORRWRANYWYSTXWXSRC(-)OP(BIN)K/HSCCTCEVTMTSVACLRENTBAFEDC 98 3

10、2 1 0 7 6 5 4(DELT)CLR鍵盤指令：可從鍵盤上直接鍵入的指令擴(kuò)展功能指令：用F鍵加功能號方可鍵入的指令。非鍵盤指令：用指令代碼方可輸入的指令。SCSC指令代碼 根本指令 數(shù)據(jù)傳送指令 算術(shù)運(yùn)算指令 位移指令 位操作指令 數(shù)據(jù)變換指令 轉(zhuǎn)移控制指令 特殊控制指令二. 按指令的功能分類按指令的功能可分為：ST：Start 從母線開場一個新邏輯行時，或開場一個邏輯塊時， 輸入的第一條指令。 ST：以常開接點(diǎn)開場 ST/：以常閉接點(diǎn)開場OT：Output 表示輸出一個變量。ED：End表示程序無條件終了。CNED：Condition end程序有條件終了。NOP：No-operati

11、on) 空操作指令。 3. 2、根本指令邏輯關(guān)系 梯形圖 助記符Y0X0X1STX0ANX1OTY0STX0ORX1OTY0ST / X0OTY0與或非ANDORNOT當(dāng) X0 與 X1 都 “ON 時，那么輸出 Y0 “ON。當(dāng) X0 或 X1 “ON 時，那么輸出 Y0 “ON。當(dāng) X0 “OFF 時，那么輸出 Y0 “ON。Y0X0X1Y0X0留意：與、或、非運(yùn)算均是對從該指令前面的ST 指令到該指令的前一個指令處的結(jié)果進(jìn)展 運(yùn)算。AX2是與圖中A點(diǎn)處的結(jié)果即X0與X1的結(jié)果相或，而不是與X1相或。Y0X0X2X1STX0ANX1ORX2OTY0例：邏輯關(guān)系 梯形圖 助記符STX0ORX

12、1STX2ORX3ANSOTY0STX0ANX1STX2AN / X3ORSOTY0當(dāng) “X0 或 X1與“X2 或X3 都 “ON 時，那么輸出 Y0 “ON。區(qū)塊與AND STACK區(qū)塊或OR STACK當(dāng) “X0 與 X1或“X2 與X3非 “ON 時，那么輸出 Y0 “ON。Y0X0X1X2X3Y0X0X2X1X3PSHS, RDS,POPS 棧指令Y0X0Y1R30X2X1X2ST X0PSHSAN X2OT Y0RDSAN X1OT Y1POPSAN/ X2OT R30功能解釋PSHS (Push Stack) ： 將結(jié)果存入堆棧RDS (Read Stack)：從堆棧讀數(shù)POPS

13、 (Pop Stack)：從堆棧讀數(shù)并清空堆棧DF, DF/：微分指令(DF)R30(DF/)R31X0X1ST X0DFOT R30ST X1DF/OT R31X0接通瞬間上升沿，R30接點(diǎn)接通一個掃描周期。X1斷開瞬間下降沿，R31接點(diǎn)接通一個掃描周期。功能解釋指令運(yùn)用當(dāng)只需求信號的上升或下降沿時運(yùn)用。例：啟動或停車按鈕信號。例1：直接啟動停車控制控制電路圖SB1SB2KMKMI/O分配： X0：啟動 X1：停車 Y0：KM常開接點(diǎn)常閉按鈕Why?X1X0COMY0COMKMSB2SB1PLC外部接線圖(ED)Y0X1Y0X0程序：KMRM3ABCKMFFUQSKHKMFSB1KMFSBF

14、KHKMRKMRSBRKMRKMFY0X0X2X1Y1X0Y1Y0Y0Y1I/O分配： STX0 SSF X1 SSR X2 KMF Y0 KMR Y1例2：三相異步電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制Y0X0X2X1Y1X0Y1Y0Y0Y1Y0X0X2X1Y1X0Y1Y0Y0Y1LDX1ORY0AND NOT X0AND NOT Y1OUTY0LDX2ORY1AND NOT X0AND NOT Y0OUTY0END編程中應(yīng)留意的幾個問題(ED)X0Y0X1Y0(ED)X1Y0X0Y01.用電路變換簡化程序(減少指令的條數(shù)2.邏輯關(guān)系應(yīng)盡量清楚(防止左輕右重)X3X2X5X4X6X8X7Y0X9(ED)X3X2

15、X5X4X6X8X7Y0X9(ED)X5X6X2X2編程中應(yīng)留意的幾個問題3.防止出現(xiàn)無法編程的梯形圖X5(ED)X1X3X2Y1X4Y2X1(ED)X3X2Y1X5X3X1X4Y2X5編程中應(yīng)留意的幾個問題KP：Keep置位信號：例X0復(fù)位信號：例X1KP R0ST X0ST X1KP R0闡明：1在置位信號接通的瞬間，R0置1。以后無論置位 信號形狀如何，只需復(fù)位信號斷開，R0的形狀 均為1。2在復(fù)位信號接通的瞬間，R0置0。3在復(fù)位信號和置位信號同時接通時，復(fù)位優(yōu)先。SET、 RSTReset這兩條指令的功能類似于KP指令，但運(yùn)用比KP指令靈敏。例：X0R20ST X0SET Y0ST

16、R20RST R30TM:定時指令XTn輸入接點(diǎn)定時器號碼FP1:099時間常數(shù):132767類型R：時鐘為0.01秒X：時鐘為0.1秒Y：時鐘為1秒1時間常數(shù)與類型一同確定了定時的時間。2定時器為減計數(shù)。當(dāng)輸入接點(diǎn)接通時，每來一個時 鐘脈沖減1，直到減為0。這時，定時器的常開接點(diǎn) 閉合，常閉接點(diǎn)斷開。當(dāng)輸入接點(diǎn)斷開時，定時器 復(fù)位。闡明：動作闡明：當(dāng)Y0閉合后，定時器TM5開場計時。經(jīng)過300.1=3s后，Y1閉合，Y2斷開。Y0TX K 305Y1T5Y2T5ST Y0TMX 5K 30ST T5OT Y1ST/ T5OT Y2例：定時器運(yùn)用舉例與定時器有關(guān)的兩個存放器：EVn 和SVn

17、(n為存放器編號,該編號與定時器編號對應(yīng))EVn：存儲定時器TMn的過程值。SVn：存儲定時器TMn的設(shè)置值。CTn計數(shù)器初始值：132767計數(shù)器編號(FP1機(jī)：100143)計數(shù)脈沖復(fù)位信號1復(fù)位信號接通時，計數(shù)器復(fù)位，裝入初始值。2復(fù)位信號斷開時，每來一個計數(shù)脈沖減1，直 到減為0，計數(shù)器的常開接點(diǎn)接通，常閉接點(diǎn) 斷開。CT:計數(shù)器闡明：與計數(shù)器有關(guān)的兩個存放器：EVn 和SVn (n為存放器編號,該編號與計數(shù)器編號對應(yīng))EVn：存儲計數(shù)器 CTn 的過程值。SVn：存儲計數(shù)器 CTn 的設(shè)置值。UDC:可逆計數(shù)F118 UDC S D加減計數(shù)信號例：設(shè)為 X0計數(shù)脈沖例：設(shè)為X1復(fù)位信

18、號：例：設(shè)為X2初值或存放初值的存放器作為加減計數(shù)器的存放器ST X0ST X1ST X2F118(UDC) S DIYDSIXDTEVSVWRWYWX常數(shù)一. 數(shù)據(jù)傳送指令：F0(MV) 、F1(MV/)F0 MV S D功能闡明：S為常數(shù)或存放器，D 為存放器。當(dāng)條件滿足時，S或S的內(nèi)容傳送到D。F0(MV)：把 S 或 S 的內(nèi)容傳送到D。 F1(MV/)：把 S 或 S 的內(nèi)容求反后傳送到D。3. 3、其他常用指令簡介其他傳送指令常用的有：F10(BKMV)， F11(COPY)等等。例：某控制控制系統(tǒng)，假設(shè)出現(xiàn)嚴(yán)重缺點(diǎn)信號，那么一切的動作全停，缺點(diǎn)指示顯示。F0 MV K1 WY0X

19、0I/O分配： X0：缺點(diǎn)信號 Y0：缺點(diǎn)指示 其他輸出端：Y1YF二. 算術(shù)指令：F60(CMP) F60 CMP EV0 K100R10Y0R10R900AY1R10R900BY2R10R900C其它的算術(shù)運(yùn)算指令，如算術(shù)運(yùn)算、BCD碼運(yùn)算、比較指令等等。功能闡明：當(dāng)R10接通時，比較EV0和100，假設(shè)EV0100，那么Y0接通；假設(shè)EV0=100，那么Y1接通；假設(shè)EV0100，那么Y2接通。例：設(shè)計一個順序控制電路:啟動時，電機(jī)D1先啟動，3s后電機(jī)D2啟動，再過5s后電機(jī)D3啟動。I/O分配：X0：啟動按鈕X1：停車按鈕Y0：電機(jī)D1Y1：電機(jī)D2Y2：電機(jī)D3Y1(DF)TX K

20、 300TX K 501(ED)Y0X0Y0T0X1Y0Y2T1Y1方案一(DF)TX K 300TX K 501(ED)Y0X0Y0T0X1Y0Y2T1Y1Y1方案一方案二(DF)TX K 800(ED)Y0X0Y0R900CX1Y0Y2T0F60 CMP EV0 K50R9010Y1三. 移位指令：(1) 左移指令 SR INCPCLRSR WRn1SR指令只能對WR型存放器進(jìn)展移位。2IN：串行輸入端補(bǔ)位，接點(diǎn)通，補(bǔ)1， 接點(diǎn)斷，補(bǔ)0。3CP：移位脈沖4CLR：復(fù)位清零。INOUT闡明：210534SW2SW3SW1MV次品正品SW1:檢測有無次品SW2:檢測凸輪的突起SW3:檢測有無次

21、品落下SW1,SW2,SW3為光電傳感器:凸輪每轉(zhuǎn)一圈發(fā)出一個脈沖，且每個脈沖過一個物品。當(dāng)次品移到4號位時，電磁閥MV翻開，次品落入次品箱內(nèi)。無次品那么自動掉入正品箱內(nèi)。有一復(fù)位按鈕SB實(shí)現(xiàn)手動復(fù)位。I/O分配：X0: SW1X1: SW2X2: SW3X3: SBY0: MV例：I/O分配：X0: SW1 檢測有無次品X1: SW2 檢測凸輪的突起X2: SW3 檢測有無次品落下X3: SB 復(fù)位Y0: MVX1X0R4X3X2(ED)SR WR 0KP Y0 RF RE RD RC RB RA R 9 R 8 R7 R6 R5 R4 R3 R2 R1 R0IN無次品時該位總為0(2) 雙

22、向移位指令 LRSR DIR INCLR CPF119 LRSR D1 D2DIR：移位方向。 ON:左移 OFF:右移IN：串行輸入端CP：移位脈沖CLR：復(fù)位清零闡明：D1，D2為移位區(qū)的首址和末址?？蛇\(yùn)用的 存放器有： WY, WR, SV, EV, DT例一：沖壓機(jī)控制程序任務(wù)指示燈帶式保送機(jī)保送機(jī)傳動電機(jī)工件沖壓機(jī)氣筒沖壓任務(wù)終了加工品檢測搬運(yùn)終了(x1)(X1) ( X3)(X2)啟動開關(guān)(X1)(Y0)(Y1)4 運(yùn)用舉例例二：樓宇電梯自動控制順序控制例三：電機(jī)變速及精細(xì)位置控制X2 X3X4 X5任務(wù)臺步進(jìn)電機(jī)其他信號有： 啟動、 停車、 緊急停車、運(yùn)動方向控制等等例四：在智能建筑技術(shù)中的運(yùn)用智能建筑的七個層次7樓宇公用信息6樓宇共用信息處置5樓宇運(yùn)營管理4樓宇設(shè)備自動控制3樓宇通訊2智能建筑環(huán)境1普通建筑PLC在其中的運(yùn)用：1防盜、防火系統(tǒng)2供熱、供氣、空調(diào)、 照明系統(tǒng)一辦公自動化二樓宇自動化網(wǎng)絡(luò)樓宇自動化：1保安 2設(shè)