工學(xué)電工技術(shù)席時達第四版第10章課件

第十章電工技術(shù)1第十章電工技術(shù)1第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)第一節(jié)可編程控制器的組成和工作原理第十章可編程控制器第三節(jié)可編程控制器的應(yīng)用2第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)第一節(jié)可編程控制器第一節(jié)可編程控制器的組成和工作原理一、可編程控制器的組成和各部分的作用二、可編程控制器的工作過程三、可編程控制器的等效繼電器系統(tǒng)四、可編程控制器與繼電器控制系統(tǒng)的區(qū)別3第一節(jié)一、可編程控制器的組成和各部分的作用二、可編程控制器

可編程控制器（簡稱PLC或PC）——在繼電-接觸器控制的基礎(chǔ)上，結(jié)合先進的微型計算機控制技術(shù)發(fā)展起來的一種新型工業(yè)控制器。第一節(jié)可編程控制器的組成和工作原理通過改變存儲器指令來改變生產(chǎn)線的控制流程，代替繼電器系統(tǒng)完成順序控制，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。目前已廣泛應(yīng)用于冶金、礦業(yè)、機械、輕工等領(lǐng)域，加速了機電一體化的進程。4可編程控制器（簡稱PLC或PC）——在繼電-接觸器控一、可編程控制器的組成和各部分的作用繼電-接觸器控制系統(tǒng)由3部分組成。（按鈕、行程開關(guān)）（電動機、電磁鐵）第一節(jié)可編程控制器的組成和工作原理輸入部分各種開關(guān)信息邏輯部分輸出部分M控制電路接線（繼電器線圈、觸頭）執(zhí)行元件根據(jù)輸入部分發(fā)出的開關(guān)信息或操作命令，邏輯電路就按規(guī)定的動作要求判斷該作什么動作，然后驅(qū)動輸出部分執(zhí)行命令。 5一、可編程控制器的組成和各部分的作用繼電-接觸器控制系統(tǒng)由3M輸出部分輸入部分

可編程控制器（PLC）和繼電-接觸器控制系統(tǒng)類似也由3部分組成。第一節(jié)可編程控制器的組成和工作原理編程器外部輸入變換器輸出變換器外部存儲器微處理器邏輯部分相當(dāng)各種開關(guān)信息相當(dāng)控制電路接線相當(dāng)執(zhí)行元件6M輸出部分輸入部分可編程控制器（PLC）和繼輸入部分——收集并保存被控對象實際運行的數(shù)據(jù)和信息或操作臺上的操作命令。如限位開關(guān)、控制按鈕、操作開關(guān)等。邏輯部分——處理輸入部分所取得的信息，并按照被控對象的動作要求作出反映。采用微處理器（CPU）和存儲器，可通過外接的專用編程器寫入用戶程序，因此可以靈活地改變其控制程序,稱“可編程”輸出部分——將微處理器處理的邏輯信號變換為被控制設(shè)備所需的電壓或電流信號，以驅(qū)動接觸器、電磁閥等被控設(shè)備。第一節(jié)可編程控制器的組成和工作原理7輸入部分——收集并保存被控對象實際運行的數(shù)據(jù)和信息或第一節(jié)可編程控制器的組成和工作原理輸入變換器——為了將不同電壓或電流形式的信號變換成微處理器能接受的信號。輸出變換器——將微處理器處理的邏輯信號變換為被控制設(shè)備所需的電壓或電流信號。存儲器微處理器編程器M外部輸入變換器輸出變換器外部輸入部分邏輯部分輸出部分8第一節(jié)可編程控制器的組成和工作原理輸入變換器——為

編程器——用于用戶程序的編制、調(diào)試和監(jiān)視。通過通信端口與和的聯(lián)系,實現(xiàn)人機對話。第一節(jié)可編程控制器的組成和工作原理

各種PLC都是以微處理器為核心的電子電氣系統(tǒng)，包括硬件和軟件。9編程器——用于用戶程序的編制、調(diào)試和監(jiān)視。通過通信端二、可編程控制器的工作過程可編程控制器工作方式:循環(huán)掃描運動方式。第一節(jié)可編程控制器的組成和工作原理PLC每重復(fù)一次上述3個階段即為一個周期。繼電器系統(tǒng)工作方式：同時執(zhí)行所有程序。分3個階段:

輸入采樣，程序執(zhí)行、輸出刷新。10二、可編程控制器的工作過程可編程控制器工作方式:循環(huán)掃描運（一）輸入采樣階段

PLC掃描所有輸入端子，并將各輸入端的通/斷狀態(tài)存入內(nèi)存中各個對應(yīng)的輸入狀態(tài)寄存器，即輸入刷新。第一節(jié)可編程控制器的組成和工作原理在進入另兩個階段期間，無論輸入狀態(tài)如何變化，輸入狀態(tài)寄存器的內(nèi)容也不會改變，只有到下一個掃描周期的輸入采樣階段，才能重新寫入輸入端的新內(nèi)容。11（一）輸入采樣階段PLC掃描所有輸入端子，(二)程序執(zhí)行階段

PLC按“先左后右，先上后下”的步序，執(zhí)行程序指令。第一節(jié)可編程控制器的組成和工作原理步序號——組成用戶程序的每條指令都有順序號。指令按步序號依次存入存儲器。輸入狀態(tài)寄存器中輸入端的狀態(tài)，輸出狀態(tài)寄存器中輸出端的狀態(tài)讀入邏輯運算存入（輸出狀態(tài)寄存器）12(二)程序執(zhí)行階段PLC按“先左后右，先（三）輸出刷新階段執(zhí)行完所有指令后，輸出狀態(tài)寄存器中所有輸出繼電器的狀態(tài)（通/斷）轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，通過一定方式輸出，驅(qū)動外部負(fù)載，這才是PLC的實際輸出。第一節(jié)可編程控制器的組成和工作原理特點：1.PLC采用集中采樣、集中輸出的工作方式，提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。2.

PLC的輸出對于輸入存在一些滯后，可采用相應(yīng)的措施減少滯后時間13（三）輸出刷新階段執(zhí)行完所有指令后，輸出狀態(tài)三、可編程控制器的等效繼電器系統(tǒng)第一節(jié)可編程控制器的組成和工作原理使用者在編程時，可不考慮內(nèi)部復(fù)雜結(jié)構(gòu)，不使用計算機語言，只把PLC內(nèi)部看成一個繼電器系統(tǒng)，只需按設(shè)計繼電器控制線路來編程。PLC等效繼電器系統(tǒng)梯形圖，類似繼電器控制線路14三、可編程控制器的等效繼電器系統(tǒng)第一節(jié)可編程控制器的組成和第一節(jié)可編程控制器的組成和工作原理X—輸入繼電器，由外部信號通過輸入端子驅(qū)動Y—輸出繼電器，通過輸出端子驅(qū)動外接負(fù)載T—定時器C—記數(shù)器M—輔助繼電器

所有元器件均用編程方法實現(xiàn)，又稱為編程繼電器或軟繼電器，具有用軟件實現(xiàn)的動合、動斷觸點，這些觸點只能在PLC編程時使用。梯形圖是根據(jù)控制要求虛擬出來的一種圖形語言，是形象化的編程手段。它繼承了繼電器接點等術(shù)語和圖形符號，并無實際連線。吸引線圈動合觸點動斷觸點15第一節(jié)可編程控制器的組成和工作原理X—輸入繼電器，由外部信四、可編程控制器與繼電器控制系統(tǒng)的區(qū)別第一節(jié)可編程控制器的組成和工作原理PLC發(fā)展特點繼承了繼電器控制系統(tǒng)的控制功能應(yīng)用了計算機技術(shù)區(qū)別組成器件不同PLC控制系統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)觸點數(shù)量不同工作方式不同編程方式不同軟繼電器無限串行（各繼電器動作按順序）靈活多變真正的硬件繼電器有限并行（各繼電器同時受制約）不靈活16四、可編程控制器與繼電器控制系統(tǒng)的區(qū)別第一節(jié)可編程控制器的第二節(jié)一、可編程控制器的編程元件二、可編程控制器的指令三、梯形圖編程規(guī)則17第二節(jié)一、可編程控制器的編程元件二、可編程控制器的指令三、第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)

PLC最常用的編程語言是梯形圖，通過指令系統(tǒng)可將它轉(zhuǎn)換為PLC能接受的程序，用編程器將程序鍵入到PLC的用戶存儲器中去。

PLC最大的優(yōu)點之一就是編程簡單，梯形圖是在繼電控制系統(tǒng)電氣原理圖基礎(chǔ)上開發(fā)的。具有形象、直觀、實用的特點，只要懂得電氣原理圖就能掌握。小型PLC的常用指令只有10到20幾條，容易記憶。下面以日本三菱公司的小型可編程控制器F-40M為例。同其它電腦裝置一樣，PLC的操作是依其程序操作進行的，而程序是用程序語言表達的。18第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)PLC最常用一、可編程控制器的編程元件第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)在編制用戶程序時必須熟悉每條指令涉及的元器件的功能及其規(guī)定的編號。

PLC中的接點或線圈并不是真實的物理繼電器接點或線圈，而是在軟件編程中使用的編程元件，每個編程元件與存儲器中的一個存儲單元相對應(yīng)。

編程元件：輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器、定時器、計數(shù)器、通用“字”寄存器、數(shù)據(jù)寄存器及特殊功能繼電器等。19一、可編程控制器的編程元件第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)（一）輸入繼電器（X）專門用來接收從外部開關(guān)和傳感器發(fā)來的信號，與輸入端子相連，可提供無數(shù)動合、動斷觸點供內(nèi)部（編程）使用。只能由外部信號驅(qū)動，不能用指令從內(nèi)部驅(qū)動。

F-40M輸入繼電器的編號為X400～X407、X500～X507、X410～X413、X510～X513，共24個輸入點（八進制）20第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)（一）輸入繼電器（X（二）輸出繼電器（Y）專門用來將輸出信號傳送給外部負(fù)載。有一付動合觸點供外接負(fù)載使用，其狀態(tài)對應(yīng)于輸出鎖存器的輸出；同時還有無數(shù)動合、動斷觸點供內(nèi)部（編程）使用，這些觸點的狀態(tài)對應(yīng)于輸出狀態(tài)寄存器。只能在程序內(nèi)部用指令驅(qū)動，外部信號無法直接驅(qū)動。

F-40M輸出繼電器的編號為Y430～Y437、Y530～Y537，共16個輸出點第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)21（二）輸出繼電器（Y）專門用來將輸出信號傳送給外部（三）輔助繼電器（M）

PLC具有許多輔助繼電器，每個輔助繼電器都有無數(shù)個觸點。輔助繼電器的觸點只供內(nèi)部使用，不可驅(qū)動外部負(fù)載。第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)分類普通型：編號為M100～M277，共128點（8進制）斷電保持型：編號為M300～M377，

共64點

突然斷電時，PLC采用鋰電池備用，將狀態(tài)保持。22（三）輔助繼電器（M）PLC具有許多輔助繼電器，每個（四）移位寄存器（M）由輔助繼電器組成，當(dāng)輔助繼電器已構(gòu)成移位寄存器時，不可再作它用。第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)

F-40M中，每16個輔助繼電器可構(gòu)成一個移位寄存器，第一個的編號即移位寄存器的編號移位寄存器的編號：斷電保持M120～M137M300～M317M140～M157M160～M177M240～M257M260～M277M320～M337M340～M357M220～M237M360～M377M200～M217M100～M11723（四）移位寄存器（M）由輔助繼電器組成，當(dāng)輔助繼電器第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)

16位移位寄存器(M300～M317)的等效電路3個輸入端數(shù)據(jù)輸入端（與OUT相連）移位輸入端（與SFT相連）復(fù)位輸入端（與RST相連）M317M316M315M314M313M312M311M310M307M306M305M304M303M302M301M300OUTSFTRSTX401X402X400數(shù)據(jù)輸入移位輸入復(fù)位輸入16個輔助繼電器3個輸入端24第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)16位移位寄存器第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)1.數(shù)據(jù)輸入端數(shù)據(jù)輸入端的信號（X400）決定了首位輔助繼電器M300的狀態(tài)（通或斷）。2.復(fù)位輸入端復(fù)位輸入端的信號（X402）被接通時，M300～M317全部斷開，即處于復(fù)位狀態(tài)。移位寄存器工作時，復(fù)位輸入端應(yīng)斷開。X400M300吸引線圈動合觸點25第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)1.數(shù)據(jù)輸入端第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)3.移位輸入端當(dāng)移位輸入端的信號X401每接通（由0變1）一次，移位寄存器內(nèi)16個輔助繼電的狀態(tài)（1或0）向右移一位，最后一位（M317）的狀態(tài)溢出。M317M316M315M314M313M312M311M310M307M306M305M304M303M302M301M300X4001011001000111001101100100011100溢出箭頭線表示前位狀態(tài)移到后一位“1”——表示開關(guān)閉合或線圈通電“0”——表示開關(guān)斷開或線圈斷電26第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)3.移位輸入端（五）定時器（T）相當(dāng)于繼電器控制系統(tǒng)中的時間繼電器。提供無數(shù)對動合、動斷延時觸點，供編程使用。其延時時間由編程時設(shè)定的系數(shù)K決定。

F-40M的定時器元件編號為T450～T457、T550～T557，共16點。K值為0.1～999s（3位數(shù)字設(shè)定，最小設(shè)定單位為0.1s）第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)27（五）定時器（T）相當(dāng)于繼電器控制系統(tǒng)中的時間繼電器。1.通電延時定時器工作過程該定時器的設(shè)定時間為3sX400動合觸點閉合T450啟動每隔0.1s對K減0.1（3s后減到0）接通Y430若X400一直接通，則定時器維持輸出。當(dāng)X400斷開，則定時器復(fù)位，K恢復(fù)到設(shè)定值3。第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)T450Y430X400T450K3觸點閉合（動斷觸點斷開）T450動合281.通電延時定時器工作過程該定時器的設(shè)定時間為3sX400動2.斷電延時定時器工作過程該定時器的設(shè)定時間為10s

X400由接通變?yōu)閿嚅_，T450開始記時，到10s時，其動斷觸點斷開，Y430斷電。第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)T450Y430X400T450K10X400Y430吸引線圈動合觸點動斷觸點292.斷電延時定時器工作過程該定時器的設(shè)定時間為10sX（六）計數(shù)器（C）用來記錄信號開關(guān)的開關(guān)次數(shù)，達到一定次數(shù)時，其觸點動作。記錄次數(shù)由編程時設(shè)定的常數(shù)K決定。

F-40M的記數(shù)器編號為C460～C467、C560～C567，共16點。K值為1～999每個計數(shù)器均有斷電保護功能，當(dāng)電源中斷時，當(dāng)前記數(shù)仍保持。若不需保持，可用初始化脈沖M71將其復(fù)位。第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)2個輸入端計數(shù)輸入端（與OUT相連）復(fù)位輸入端（與RST相連）30（六）計數(shù)器（C）用來記錄信號開關(guān)的開關(guān)次數(shù)，達到一工作過程：第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)

1、M71將C460復(fù)位（動合觸點斷開，動斷觸點閉合，計數(shù)器當(dāng)前值為設(shè)定值10）。

2、復(fù)位輸入端（RST）斷開，開始讀數(shù)：X401每接通一次（由0變1），計數(shù)值減1。

3、計數(shù)值減到0時，C460的動合觸點閉合（動斷觸點斷開），接通Y430。

4、再來計數(shù)脈沖，C460工作狀態(tài)保持，直到X400接通，C460復(fù)位，計數(shù)器恢復(fù)到設(shè)定值10。K10Y430X400M71RSTC460OUTX401C460例：無電源中斷保持的減法計數(shù)器初始化脈沖M71計數(shù)器31工作過程：第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)1、（七）幾種特殊輔助繼電器（M）1.運行監(jiān)視（M70）

PLC運行時，M70自動接通；PLC停止，M70自動斷開。M70觸點用于驅(qū)動功能指令。2.初始化脈沖（M71）

PLC運行后僅在第一個運行周期接通，以后便斷開。用于計數(shù)器、移位寄存器的初始復(fù)位。第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)3.100ms時鐘脈沖（M72）

PLC運行后，以100ms周期通斷，其中50ms通，50ms斷。32（七）幾種特殊輔助繼電器（M）1.運行監(jiān)視（M70）若用M72作為計數(shù)器的計數(shù)脈沖，則可為計數(shù)器提供一個100ms的定時脈沖，此時計數(shù)器可作為定時器使用，其時基單位為100ms。4.鋰電池電壓下降時接通（M76）通過它的觸點接通指示燈，提醒更換電池。5.禁止全部輸出（M77）

M77接通時，全部輸出繼電器Y的輸出均自動切斷，但其它繼電器、定時器、計數(shù)器仍繼續(xù)工作。緊急情況下可用M77切斷全部輸出。第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)33若用M72作為計數(shù)器的計數(shù)脈沖，則可為計數(shù)器提供一個第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)二、可編程控制器的指令PLC的編程語言與匯編語言類似，不同的廠家其語句表有所不同。F系列PLC的常用指令如下：1.輸入、輸出指令LD、LDI、OUTLD——取指令，取用動合觸點。LDI——取反指令，取用動斷觸點。

OUT——輸出指令，驅(qū)動輸出繼電器、輔助繼電器、定時器、計數(shù)器，但不能用于輸入繼電器。定時器和計數(shù)器使用該指令后，必需設(shè)定常數(shù)K，設(shè)定常數(shù)K也是一條指令。34第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)二、可編程控制器的指第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)0LDX400

取動合觸點X400的狀態(tài)1OUTY430

驅(qū)動輸出繼電器Y4302LDIX401

取動斷觸點X401的狀態(tài)3OUTT450

取動定時器T4504K19

設(shè)定常數(shù)5LDT450

取定時器動合觸點狀態(tài)6OUTY431

驅(qū)動輸出繼電器Y431Y431X400T450T450X401K19Y430【例10-2-1】LD、LDI、OUT指令使用舉例從母線開始35第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)0LDX400第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)2.觸點串聯(lián)指令A(yù)ND、ANI

AND——動合觸點串聯(lián)指令，用于單個動合觸點與前面動合觸點串聯(lián)。

ANI——動斷觸點串聯(lián)指令，用于單個動斷觸點與前面動斷觸點串聯(lián)。36第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)2.觸點串聯(lián)指令A(yù)N0LDX4021ANDM101

動合觸點串聯(lián)2OUTY4333LDY4334ANIX403

動斷觸點串聯(lián)5ANDX4016OUTM101第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)X401Y433X403X402Y433M101M101【例10-2-2】AND、ANI

指令使用舉例370LDX4021ANDM101動合觸點串聯(lián)2OU第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)3.觸點并聯(lián)指令OR、ORI

OR——動合觸點并聯(lián)指令，用于單個動合觸點與前面動合觸點并聯(lián)。

ORI——動斷觸點并聯(lián)指令，用于單個動斷觸點與前面動斷觸點并聯(lián)。38第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)3.觸點并聯(lián)指令OR第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)0LDX4041ORX406

動合觸點并聯(lián)2ORIM102

動斷觸點并聯(lián)3ANDX4074OUTY4355LDY4356ANDX4077ORM103

動合觸點并聯(lián)8ANIX4019ORIM110

動斷觸點并聯(lián)10OUTM304X407X435M102X404X406X410M103M110X407Y435M304【例10-2-3】OR、ORI

指令使用舉例39第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)0LDX4041第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)4.塊指令ORB、ANB

ORB——塊并聯(lián)指令，用于將串聯(lián)電路塊與前面電路并聯(lián)。

ANB——塊串聯(lián)指令，用于將并聯(lián)電路塊與前面電路串聯(lián)。兩個以上觸點的串聯(lián)電路稱為串聯(lián)電路塊。使用ORB指令時，各串聯(lián)電路塊起點從LD、LDI指令開始，終點用ORB指令。40第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)4.塊指令ORB、A第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)【例10-2-4】

ORB指令使用舉例0LDX4001ANDX4012LDX402

串聯(lián)電路塊起始3ANDX4034ORB

串聯(lián)電路塊并聯(lián)5LDX404

塊起始6ANDX4057ORB

塊并聯(lián)8OUTY436X404X400X402X401Y436X403X40541第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)【例10-2-4】第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)【例10-2-5】ANB指令使用舉例0LDX4001ANDX4012LDX4023ANDX4034ORB5LDX4046ANDX4057LDX4068ANDX407第一電路塊9ORB第二電路塊10ANB

兩個電路塊串聯(lián)11ORX41012OUTY433X400X402X401Y433X403X410X404X406X405X40742第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)【例10-2-5】A第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)0LDX4001ANIX4012LDM1003ANDX4044ORIX4025ANDX4056ORB7LDIY4308ORX4039ANB10ORY430

11OUTY43012OUTM100討論X400M100X401Y430X404Y430X402X405Y430X403M100【例10-2-6】根據(jù)梯形圖寫出相應(yīng)的程序解：編程如下：43第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)0LDX4001第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)5、移位、復(fù)位指令SFT、RST

SFT——移位指令，用于將移位寄存器的內(nèi)容移位。

RST——復(fù)位指令，用于清除計數(shù)器、移位寄存器的內(nèi)容?！纠?0-2-7】SFT、RST

指令使用舉例0LDM1171OUTM120輸入2LDX4003SFTM120

移位4LDX4015RSTM120

復(fù)位M137M136M121M120OUTSFTRST～X401M117X40016位移位寄存器44第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)5、移位、復(fù)位指令S第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)

RST不僅用于移位寄存器的復(fù)位，也用于計數(shù)器的復(fù)位。【例10-2-8】SFT、RST

指令使用舉例0LDX4001ORM712RSTC4603LDX4014OUTC4605K106LDC4607OUTY430復(fù)位計數(shù)輸出K10Y430X400M71RSTC460OUTX401C46045第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)RST不僅用第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)

復(fù)位電路與計數(shù)器的計數(shù)電路、移位寄存器的移位電路是互相獨立的。在RST有輸入的情況下，計數(shù)器和移位寄存器不能接受輸入數(shù)據(jù)。

所有計數(shù)器和一部分移位寄存器具有斷點保持功能，因此在運行之前，常用初始化脈沖M71將其復(fù)位，以免出錯。46第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)復(fù)位電路與計第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)6.保持指令S、R

S——操作保持置位指令，使輔助繼電器接通并自鎖。

R——操作保持復(fù)位指令，使輔助繼電器的自鎖釋放。只對M120～M377置位（即置1）和復(fù)位（即置0），其它繼電器不能使用。47第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)6.保持指令S、R第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)0LDX4011SM202

使M202置位并保持（中間可插入其它程序）2LDX4023RM202

使M202復(fù)位并保持SRM202X401X402M202【例10-2-9】S、R

指令使用舉例48第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)0LDX4011第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)7.結(jié)束指令ENDEND——用于程序終了，可縮短工作周期。例如：F-40M的總程序有890步，若不寫END，則控制器將從0步執(zhí)行到890步才轉(zhuǎn)入下一個周期，若有END，則查詢到END指令便直接轉(zhuǎn)入下一周期。為便于調(diào)試程序，也可在程序中插入END指令。49第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)7.結(jié)束指令ENDE三、梯形圖編程規(guī)則1.左右有兩條豎母線，中間用橫線連接各編程元件的觸點和線圈，每個線圈為一個邏輯行，線圈不可串聯(lián)，總體上呈梯子形狀。2.按自上而下，從左到右的順序排列（指令編程也應(yīng)先上后下，先左后右），因而所有觸點都應(yīng)畫在線圈的左邊，右邊不能有觸點。第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)X400M300X401正確X400M300X401錯誤右邊不能有觸點50三、梯形圖編程規(guī)則1.左右有兩條豎母線，中間用橫線連接3.沒有真實的電流，但可假想有“能流”流動，能流只能單方向從左向右通過各編程元件的觸點和線圈，因此所有觸點和線圈應(yīng)畫在水平線上，不能畫在垂直分支上。第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)不能畫在垂直分支上不能畫在垂直分支上513.沒有真實的電流，但可假想有“能流”流動，能流只能單4.每一編號的觸點可以出現(xiàn)任意次，而每一編號的線圈只能出現(xiàn)一次。第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)Y433不能重復(fù)出現(xiàn)524.每一編號的觸點可以出現(xiàn)任意次，而每一編號的線圈只能5.若并聯(lián)電路的邏輯行中有串聯(lián)電路塊，則串聯(lián)電路塊應(yīng)排在上面。第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)0LDX4021LDX4002ANDX4013ORB0LDX4001ANDX4012ORX4023OUTY430這樣編制的語句簡單明了，語句較少。4OUTY430535.若并聯(lián)電路的邏輯行中有串聯(lián)電路塊，則串聯(lián)電路塊應(yīng)排6.若串聯(lián)電路的邏輯行中有并聯(lián)電路塊，則并聯(lián)電路塊應(yīng)排在左邊。第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)0LDX4021LDX4002ORX4013ANB0LDX4001ORX4012ANDX4023OUTY4304OUTY430546.若串聯(lián)電路的邏輯行中有并聯(lián)電路塊，則并聯(lián)電路塊應(yīng)排8.OUT指令可連續(xù)使用，但次序不能顛倒。第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)7.輸入繼電器線圈由輸入端子上的外部信號驅(qū)動，因而輸入繼電器的線圈不出現(xiàn)在梯形圖中。558.OUT指令可連續(xù)使用，但次序不能顛倒。第二節(jié)可編練習(xí)1根據(jù)梯形圖寫出相應(yīng)的程序第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)0LDX4011ANDX4022LDX4033ORB4LDIX4015ANDX4026LDX4037ANIX404第一電路塊8ORB第二電路塊9ANB兩個電路塊串聯(lián)10ORX43011OUTY430X401X403X401Y430X403Y430X402X402X40456練習(xí)1根據(jù)梯形圖寫出相應(yīng)的程序第二節(jié)可編程控制器的編程語言練習(xí)2按照梯形圖的編程規(guī)則修改下圖第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)X401與X403單獨串聯(lián)X402移到Y(jié)430前X401X400Y430X403X402X401X400Y430X403X402X401X420X402Y430X401Y431X420X402Y430X401Y43157練習(xí)2按照梯形圖的編程規(guī)則修改下圖第二節(jié)可編程控制器的編程第三節(jié)一、代替繼電器控制二、順序控制58第三節(jié)一、代替繼電器控制二、順序控制58一、代替繼電器控制第三節(jié)可編程控制器的應(yīng)用只有在下列情況下才考慮用PLC代替繼電器控制：（1）輸入/輸出點數(shù)多，控制復(fù)雜。（2）對可靠性要求高?？删幊炭刂破饔捎谄涓叨鹊目煽啃浴⒎奖阈?，正迅速普及和應(yīng)用。以從替代繼電器控制發(fā)展到過程控制、數(shù)據(jù)處理、通信網(wǎng)絡(luò)等許多領(lǐng)域。（4）可用一臺PLC控制多臺設(shè)備。（3）需要經(jīng)常改變程序。59一、代替繼電器控制第三節(jié)可編程控制器的應(yīng)用只有在下列情況下第三節(jié)可編程控制器的應(yīng)用PLC元件與繼電-接觸器控制元件對照表60第三節(jié)可編程控制器的應(yīng)用PLC元件與繼電-接觸器控制元件對第三節(jié)可編程控制器的應(yīng)用（一）籠型三相異步電動機起、?？刂芐BstpKMSBstFRKM

FRKMFUQS3~M..L2L1L3電動機起動、停止控制電路接觸器線圈起動按鈕停止按鈕熱繼電器觸點61第三節(jié)可編程控制器的應(yīng)用（一）籠型三相異步電動機起、?？刂朴肞LC代替繼電器控制的方法和步驟：1.設(shè)計梯形圖

把繼電器控制電路中的所有元件用PLC編程元件的符號代替，并標(biāo)上元件編號，初步畫出梯形圖。第三節(jié)可編程控制器的應(yīng)用X400X402Y430Y430X40162用PLC代替繼電器控制的方法和步驟：1.設(shè)計梯形圖把繼然后，根據(jù)編程規(guī)則修改梯形圖2.編寫指令程序LDX400ORY430

ANIX401ANIX402

OUTY430第三節(jié)可編程控制器的應(yīng)用X401Y430Y430X402X400并聯(lián)電路塊排左邊右邊不能有觸點63然后，根據(jù)編程規(guī)則修改梯形圖2.編寫指令程序LDX400O第三節(jié)可編程控制器的應(yīng)用3.分配輸入/輸出端子并接線SBstKMCOMX400X401X402X403X404X405X406Y430Y430Y431Y431Y432Y432Y433Y433SBstpFR~輸入端子輸出端子停止按鈕、起動按鈕、熱繼電器觸點控制接觸器線圈，要注意輸入/輸出端子的分配。按鈕、熱繼電器觸點接輸入端子接觸器線圈接輸出端子與繼電-接觸器控制系統(tǒng)習(xí)慣一樣，PLC采用動合觸點作輸入信號。所有觸點以動合觸點為準(zhǔn)64第三節(jié)可編程控制器的應(yīng)用3.分配輸入/輸出端子并接線SBs第三節(jié)可編程控制器的應(yīng)用4.鍵入指令程序通過編程器的指令鍵將編好的指令程序送入PLC，操作相應(yīng)的按鈕，就能實現(xiàn)對異步電動機起、?？刂?。若電動機過載，F(xiàn)R的輸入信號，使PLC立即停止輸出，起到保護作用。65第三節(jié)可編程控制器的應(yīng)用4.鍵入指令程序通過編程器的指（二）自動往復(fù)行程控制行程開關(guān)觸點自動往復(fù)行程控制電路66（二）自動往復(fù)行程控制行程開關(guān)觸點自動往復(fù)行程控制電路66用PLC代替上述繼電器控制的方法和步驟：1.設(shè)計梯形圖初步畫出的圖X400X432X404X403X401Y431X405Y431X400Y431X403X404X402Y432X405Y432修改后的圖每一編號的觸點可以出現(xiàn)任意次右邊不能有觸點并聯(lián)電路塊排左邊兩邏輯行分開，要增加觸點67用PLC代替上述繼電器控制的方法和步驟：1.設(shè)計梯形圖初步畫2.編寫指令程序LDX401ORY404

ORX431ANIX400

ANIX403

ANIY432

ANIX405

OUTY431LDX402ORY403

ORX432ANIX400

ANIX404

ANIY431

ANIX405

OUTY432682.編寫指令程序LDX401ORY404ORX431第三節(jié)可編程控制器的應(yīng)用3.分配輸入/輸出端子并接線4.鍵入指令程序通過編程器的指令鍵將編好的指令程序送入PLC。SBstpKMFCOMX400X401X402X403X404X405X406Y430Y430Y431Y431Y432Y432Y433Y433SBFFR~輸入端子輸出端子SBRSQFSQRKMR線圈接輸出端子按鈕、觸點接輸入端子行程開關(guān)觸點69第三節(jié)可編程控制器的應(yīng)用3.分配輸入/輸出端子并接線4.鍵（三）Y—△換接起動控制Y—△換接起動自動控制電路第三節(jié)可編程控制器的應(yīng)用時間繼電器線圈△接觸器時間繼電器觸點70（三）Y—△換接起動控制Y—△換接起動自動控制電路第三節(jié)可1.設(shè)計梯形圖第三節(jié)可編程控制器的應(yīng)用初步畫出的圖X400Y432X430X402X401T450Y430Y430X402Y432X400T450Y431Y432T450Y431修改后的圖711.設(shè)計梯形圖第三節(jié)可編程控制器的應(yīng)用初步畫出的圖X4002.編寫指令程序LDX401ORY430ANIX400ANIX402

OUTY430

ANIX432

OUTT450ANIT450OUTY431

LDT450ORY432ANDY430ANIX400

ANIX402

ANIY431K1OUTY432第三節(jié)可編程控制器的應(yīng)用722.編寫指令程序LDX401ORY430ANIX400第三節(jié)可編程控制器的應(yīng)用3.分配輸入/輸出端子并接線4.鍵入指令程序通過編程器的指令鍵將編好的指令程序送入PLC。SBstpKMYCOMX400X401X402X403X404X405X406Y430Y430Y431Y431Y432Y432Y433Y433SBstFR~輸入端子輸出端子SBRKM△KM73第三節(jié)可編程控制器的應(yīng)用3.分配輸入/輸出端子并接線4.鍵第三節(jié)可編程控制器的應(yīng)用二、順序控制順序控制——根據(jù)預(yù)先規(guī)定的程序或條件，對控制過程各階段按順序進行自動控制。用繼電-接觸器控制系統(tǒng)實現(xiàn)順序控制靈活性差?？删幊炭刂破魍ㄟ^軟件編程進行控制，所以靈活多變。適用于程序經(jīng)常變動，控制規(guī)模較大的場合。以實例液壓加料裝置說明用PLC實現(xiàn)順序控制的方法和步驟。74第三節(jié)可編程控制器的應(yīng)用二、順序控制順序控第三節(jié)可編程控制器的應(yīng)用

工作原理：料斗在低位加料后上升至高位，翻斗卸料，然后料斗翻回，再下降至低位，完成一次工作循環(huán)。液壓加料控制75第三節(jié)可編程控制器的應(yīng)用工作原理：料斗在低位X400：啟動按鈕X401：料加足時發(fā)出的信號X404：低位行程開關(guān)X402：高位行程開關(guān)X403：料斗翻回至原位觸發(fā)的行程開關(guān)Y431：加料小門的電磁鐵Y432：推動料斗上升的液壓電磁閥Y433：翻斗卸料電磁閥第三節(jié)可編程控制器的應(yīng)用功能：76X400：啟動按鈕X401：料加足時發(fā)出的信號X404：低位第三節(jié)可編程控制器的應(yīng)用

（1）啟動X400，Y431通電，給料斗加料。

（2）料斗里的料加足時，X401動作，Y431斷電，加料小門自動關(guān)上。

（3）同時X404動作，Y432通電，液壓電磁閥推動料斗上升。

（4）到達高位，X402動作，Y433通電，電磁閥驅(qū)動翻斗卸料。

（5）延時后，Y433斷電，料斗翻回。

（6）X403動作，Y432斷電，料斗自動下降。工作過程：77第三節(jié)可編程控制器的應(yīng)用（1）啟動X400，Y431第三節(jié)可編程控制器的應(yīng)用（一）畫出功能表圖

功能表圖又稱功能流程圖或狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖，用來描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的一種圖形。步（框）M200M201M202M203M204M205Y431Y432Y432Y433T450Y432M71初始脈沖X400啟動X401料加足X402至高位T450時間到X403翻至原位X404至低位開門加料料斗上升保持高位翻斗卸料定時料斗翻回（Y433斷）料斗下降（Y432斷）激活有向連線轉(zhuǎn)換條件該步動作（框）步的活動習(xí)慣順序：從上到下，從左到右步的活動方向用箭頭標(biāo)明78第三節(jié)可編程控制器的應(yīng)用（一）畫出功能表圖功能表圖第三節(jié)可編程控制器的應(yīng)用（二）設(shè)計梯形功能圖并用指令編程幾種簡便的設(shè)計方法。1.繼電器設(shè)計法仿照繼電-接觸器控制電路的一種基本方法。每步用一個輔助繼電器，根據(jù)步的激活條件和停止活動條件，畫出相應(yīng)的動合觸點和動斷觸點控制該輔助繼電器的線圈，再根據(jù)步的動作，用該輔助繼電器的動合觸點控制相應(yīng)的輸出繼電器。79第三節(jié)可編程控制器的應(yīng)用（二）設(shè)計梯形功能圖并用指令編程幾按照此方法的開門加料的步M201設(shè)計梯形圖。第三節(jié)可編程控制器的應(yīng)用X400M201M201M202M200Y431M201

（a）圖：M200被激活后，按下X400，則M201被激活，相當(dāng)于M201有自鎖觸頭。（a）線圈M201的控制電路（b）線圈M201控制Y431其他各步依次類推。（b）圖：M201的動合觸點控制繼電器Y431，使Y431通電，開門加料。80按照此方法的開門加料的步M201設(shè)計梯形圖。第三節(jié)可編程控程序語句LDM205ANDX404ORM71ORM200ANIM201OUTM200LDM200ANIM200OUTM205LDM201OUTY431LDM202ORM203ORM204OUTY432ANDX400LDM203ORM201ANIM202OUTM201LDM201ANDX401ORM202ANIM203OUTM202LDM202ANDX402ORM203ANIM204OUTM203LDM203ANDT450ORM204ANIM205OUTM204LDM204ANDX403ORM205OUTY433OUTY450K4.5M204M203X404M200M71M201M205M202M201M200X400M201M201M202M200X401M202X402M203X450M204X403M205T450Y433M205M201Y431M203M203Y432M202M204M200M205M204M203M204M203M202K4.5梯形圖第三節(jié)可編程控制器的應(yīng)用81程序語句LDM205ANDX404ORM71ORM22.保持指令設(shè)計法

保持指令①PLC開始運行，M71用S指令將M200置位并保持。②按下啟動按鈕X400，M201置位，同時用R指令使M200復(fù)位，M201接通Y431，實現(xiàn)開門加料。③料加足后，X401閉合使M202置位，M201復(fù)位，M202使Y432接通，實現(xiàn)料斗上升。④當(dāng)料斗上升置高位，X402閉合，使M203置位，M202復(fù)位。依次類推。第三節(jié)可編程控制器的應(yīng)用由于指令本身具有保持功能，所以不需要自鎖。操作保持置位指令S操作保持復(fù)位指令R822.保持指令設(shè)計法保持指令①PLC開始運行，程序語句LDM205ANDX404ORM71SM200RM205LDM200ANDX400ORM203ORM204OUTY432LDM203OUTY433OUTT450SM201第三節(jié)可編程控制器的應(yīng)用ORM201RM200LDM201ANDX401SM202RM201LDM202ANDX402SM203RM202LDM203ANDT450SM204RM203LDM204ANDX403SM205RM204LDM201OUTY431LDM202K4.5X404M205X400M200Y431M201COMSM71COMRCOMSCOMRX401M201COMSCOMRCOMSCOMRT450M203COMSCOMRX403M204COMSCOMRY433M203M203Y432M202M204T450K4.5M202X402梯形圖83程序語句LDM205ANDX404ORM71SM23.移位寄存器設(shè)計法

由于移位寄存器本身的功能，用移位寄存器實現(xiàn)順序控制很方便。①PLC開始運行，M201-M217斷開，M201-M205動斷觸點閉合，使M200=1。②按下啟動按鈕，X400接通，M200中的“1”右移一位到M201，即M201=1。同時動斷觸點切斷數(shù)據(jù)輸入端，使M200在下一個掃描周期變?yōu)椤?”態(tài)，以后每出現(xiàn)一個轉(zhuǎn)換信號，該1態(tài)右移一位。③當(dāng)M206=1時，移位寄存器自動復(fù)位，M200又被置1，為下一次加料工作做好準(zhǔn)備。第三節(jié)可編程控制器的應(yīng)用843.移位寄存器設(shè)計法由于移位寄存器本身的功能，用移位程序語句LDIM201ANIM202ANIM203ANIM204ANIM205OUTM200LDM206ORM203ORM204OUTY432LDM203OUTY433OUTT450RSTM200第三節(jié)可編程控制器的應(yīng)用LDM200ANDX400LDM201ANDX401ORBLDM202ANDX402ORBLDM203ANDT450ORBLDM204ANDX403ORBLDM205ANDX404ORBSFTM200LDM201OUTY431LDM202K4.5M200X400M202M204M203M201M205M217M200OUTSFTRST～M201X401M202X402M203T450M204X403M205X404Y431M201Y433M203Y432M202M204T450K4.5M203M206梯形圖85程序語句LDIM201ANIM202ANIM203AN第三節(jié)可編程控制器的應(yīng)用三種設(shè)計方法的優(yōu)缺點：優(yōu)點：設(shè)計法比較簡單（1）移位寄存器設(shè)計法

優(yōu)點：繼電器設(shè)計法和保持指令設(shè)計法可使PLC的軟器件得到充分利用。缺點：每種機型的移位寄存器中輔助寄存器的數(shù)量是一定的，?？照驾o助繼電器或需幾個移位寄存器串級使用。（2）繼電器設(shè)計法

缺點：有時程序語句較長，需邏輯化簡。86第三節(jié)可編程控制器的應(yīng)用三種設(shè)計方法的優(yōu)缺點：優(yōu)點：設(shè)計法（三）分配輸入/輸出端子并接線第三節(jié)可編程控制器的應(yīng)用按上圖接好線，用編程器編好指令程序送入PLC，就能實現(xiàn)液壓加料裝置的順序控制。COMX400X401X402X403X404X405X406Y430Y430Y431Y431Y432Y432Y433Y433~輸入端子輸出端子起動料加足高位翻斗原位低位開門加料料斗上升翻斗除M71和T450外，轉(zhuǎn)換條件都屬于輸入部分除T450外，所有動作都屬于輸出部分87（三）分配輸入/輸出端子并接線第三節(jié)可編程控制器的應(yīng)用小結(jié)第十章可編程控制器88小結(jié)第十章可編程控制器88一、知識結(jié)構(gòu)圖可編程控制器（PLC）

組成和工作原理指令系統(tǒng)和編程方法應(yīng)用組成輸入部分：各種開關(guān)信息邏輯部分：有邏輯功能的控制電路輸出部分：各種執(zhí)行元件工作過程輸入采樣：掃描所有輸入端子程序執(zhí)行：調(diào)出輸入，進行運算輸出刷新：通過一定方式輸出與繼電器控制系統(tǒng)的區(qū)別：4點編程語言：梯形圖編程元件輸入繼電器X：接收信號輸入繼電器Y：輸出信號輔助繼電器M：斷電保護信息移位寄存器M：按順序寄存信息定時器T：控制延時時間計數(shù)器C：記錄信號開關(guān)次數(shù)5種特殊輔助繼電器M：89一、知識結(jié)構(gòu)圖可編程控制器（PLC）組成和工作原理指令系統(tǒng)可編程控制器（PLC）

組成和工作原理指令系統(tǒng)和編程方法應(yīng)用編程語言（上頁）編程元件（上頁）指令輸入輸出指令LD、LDI、OUT觸點串聯(lián)指令A(yù)ND、ANI觸點并聯(lián)指令OR、ORI塊指令ORB、ANB移位、復(fù)位指令SFT、RST保持指令S、R編程規(guī)則8條規(guī)則必須明確代替繼電器控制順序控制籠型三相異步電動機起、?？刂谱詣油鶑?fù)行程控制Y－Δ換接起動控制畫出功能表設(shè)計梯形圖并用指令編程分配輸入/端子并接線（具體方法4條）90可編程控制器（PLC）組成和工作原理指令系統(tǒng)和編程方法應(yīng)用（一）可編程控制器（PLC）的組成和工作過程1.三個基本組成部分：輸入、邏輯、輸出。

3.工作周期的三個階段：輸入采樣、程序執(zhí)行、輸出刷新。

2.其中“邏輯部分”是由大規(guī)模集成電路構(gòu)成的微處理器和存儲器組成，但對使用者來說，可把其內(nèi)部看成一個等效繼電器系統(tǒng)。（二）與繼電器控制的主要區(qū)別主要是在于組成的器件、觸點數(shù)量、工作方式和編程方式上的不同。二、需掌握的知識要點91（一）可編程控制器（PLC）的組成和工作過程1.三個基本組成（三）F－40M型PLC的主要編程元件及其編號編程元件個數(shù)編號輸入繼電器X24400～407500～507410～413510～513輸出繼電器Y16430～437530～537輔助繼電器M128100～277普通型64300～377斷電保持型定時器T16450～457550～557定時值K為0.1～999s92（三）F－40M型PLC的主要編程元件及其編號編程元件個數(shù)編編程元件個數(shù)編號計數(shù)器C16460～467560～567計數(shù)值K為1～999移位寄存器M4100（100～117）240（240～257）120（120～137）260（260～277）無斷電保持8140（140～137）160（160～177)200（200～217）220（220～237）300（300～317)320（320～337）340（340～357）360（360～377）斷電保持93編程元件個數(shù)編號計數(shù)器C16460～467計數(shù)值K為1～99（四）F系列PLC常用指令指令功能數(shù)據(jù)LD開始取用動合觸點輸入繼電器X400～X413，X500～X513輸出繼電器Y430～Y437，Y530～Y537輔助繼電器M100～M277，M300～M377定時器T450～T457，T550～T557計數(shù)器C460～C467，C560～C567LDI開始取用動斷觸點AND串聯(lián)連接動合觸點ANI串聯(lián)連接動斷觸點OR并聯(lián)連接動合觸點ORI并聯(lián)連接動斷觸點ORB串聯(lián)電路塊與前面電路并聯(lián)ANB并聯(lián)電路塊與前面電路串聯(lián)OUT輸出輸出、輔助繼電器，定時器，計數(shù)器，移位寄存器RST計數(shù)器或移位寄存器復(fù)位計數(shù)器，移位寄存器SFT移位寄存器內(nèi)容移位移位寄存器S操作保持置位狀態(tài)輔助寄存器M200～M377R操作保持復(fù)位狀態(tài)END程序結(jié)束94（四）F系列PLC常用指令指令功能數(shù)據(jù)LD開始取用動合觸點輸（五）梯形圖編程主要規(guī)則

1.按自上而下，從左到右的順序排列，所有觸點都應(yīng)畫在線圈的左邊?！澳芰鳌敝荒軉畏较驈淖笙蛴彝ㄟ^各編程元件的觸點和線圈。

2.所有編程元件的觸點和線圈一律按規(guī)定的符號和編號標(biāo)出。每一編號的觸點可出現(xiàn)任意次，而每一編號的線圈只能出現(xiàn)一次。

3.并聯(lián)電路的邏輯行中有串聯(lián)電路塊，則串聯(lián)電路塊應(yīng)排在上面；串聯(lián)電路的邏輯行中有并聯(lián)電路塊，則并聯(lián)電路塊就排在左邊。95（五）梯形圖編程主要規(guī)則1.按自上而下，從左到右的順序排（六）PLC的應(yīng)用

1.最常見的應(yīng)用是代替繼電器控制。

2.可先根據(jù)繼電器控制電路畫出梯形圖，再根據(jù)梯形圖編程規(guī)則進行修改，然后寫出指令程序，用編程器鍵入PLC。

3.如果是順序控制，一般應(yīng)先畫出功能表圖再設(shè)計梯形圖，可采用繼電器設(shè)計法、保持指令設(shè)計法或移位寄存器設(shè)計法進行設(shè)計。96（六）PLC的應(yīng)用1.最常見的應(yīng)用是代替繼電器控制。素材庫附件97素材庫附件97為了方便各位老師根據(jù)不同的教學(xué)風(fēng)格修改課件，這里將一部分自行制作的素材庫附上。說明

素材庫包括：元器件、電路符號、各種變量、波形、圓點標(biāo)記等。98為了方便各位老師根據(jù)不同的教學(xué)風(fēng)格修改課件，+VCCCVBBRRLui–+u–+討論附件：素材庫usu+_+_+_復(fù)習(xí)ZL

i1I2n1PNM3～L3L1L2IaX400T300US3+–E+_+–鏈接EDA3【例10-2-9】I1I2回路方向i199+VCCCVBBRRLui–+u–+討論附件：素材庫usu+第十章電工技術(shù)100第十章電工技術(shù)1第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)第一節(jié)可編程控制器的組成和工作原理第十章可編程控制器第三節(jié)可編程控制器的應(yīng)用101第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)第一節(jié)可編程控制器第一節(jié)可編程控制器的組成和工作原理一、可編程控制器的組成和各部分的作用二、可編程控制器的工作過程三、可編程控制器的等效繼電器系統(tǒng)四、可編程控制器與繼電器控制系統(tǒng)的區(qū)別102第一節(jié)一、可編程控制器的組成和各部分的作用二、可編程控制器

可編程控制器（簡稱PLC或PC）——在繼電-接觸器控制的基礎(chǔ)上，結(jié)合先進的微型計算機控制技術(shù)發(fā)展起來的一種新型工業(yè)控制器。第一節(jié)可編程控制器的組成和工作原理通過改變存儲器指令來改變生產(chǎn)線的控制流程，代替繼電器系統(tǒng)完成順序控制，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。目前已廣泛應(yīng)用于冶金、礦業(yè)、機械、輕工等領(lǐng)域，加速了機電一體化的進程。103可編程控制器（簡稱PLC或PC）——在繼電-接觸器控一、可編程控制器的組成和各部分的作用繼電-接觸器控制系統(tǒng)由3部分組成。（按鈕、行程開關(guān)）（電動機、電磁鐵）第一節(jié)可編程控制器的組成和工作原理輸入部分各種開關(guān)信息邏輯部分輸出部分M控制電路接線（繼電器線圈、觸頭）執(zhí)行元件根據(jù)輸入部分發(fā)出的開關(guān)信息或操作命令，邏輯電路就按規(guī)定的動作要求判斷該作什么動作，然后驅(qū)動輸出部分執(zhí)行命令。 104一、可編程控制器的組成和各部分的作用繼電-接觸器控制系統(tǒng)由3M輸出部分輸入部分

可編程控制器（PLC）和繼電-接觸器控制系統(tǒng)類似也由3部分組成。第一節(jié)可編程控制器的組成和工作原理編程器外部輸入變換器輸出變換器外部存儲器微處理器邏輯部分相當(dāng)各種開關(guān)信息相當(dāng)控制電路接線相當(dāng)執(zhí)行元件105M輸出部分輸入部分可編程控制器（PLC）和繼輸入部分——收集并保存被控對象實際運行的數(shù)據(jù)和信息或操作臺上的操作命令。如限位開關(guān)、控制按鈕、操作開關(guān)等。邏輯部分——處理輸入部分所取得的信息，并按照被控對象的動作要求作出反映。采用微處理器（CPU）和存儲器，可通過外接的專用編程器寫入用戶程序，因此可以靈活地改變其控制程序,稱“可編程”輸出部分——將微處理器處理的邏輯信號變換為被控制設(shè)備所需的電壓或電流信號，以驅(qū)動接觸器、電磁閥等被控設(shè)備。第一節(jié)可編程控制器的組成和工作原理106輸入部分——收集并保存被控對象實際運行的數(shù)據(jù)和信息或第一節(jié)可編程控制器的組成和工作原理輸入變換器——為了將不同電壓或電流形式的信號變換成微處理器能接受的信號。輸出變換器——將微處理器處理的邏輯信號變換為被控制設(shè)備所需的電壓或電流信號。存儲器微處理器編程器M外部輸入變換器輸出變換器外部輸入部分邏輯部分輸出部分107第一節(jié)可編程控制器的組成和工作原理輸入變換器——為

編程器——用于用戶程序的編制、調(diào)試和監(jiān)視。通過通信端口與和的聯(lián)系,實現(xiàn)人機對話。第一節(jié)可編程控制器的組成和工作原理

各種PLC都是以微處理器為核心的電子電氣系統(tǒng)，包括硬件和軟件。108編程器——用于用戶程序的編制、調(diào)試和監(jiān)視。通過通信端二、可編程控制器的工作過程可編程控制器工作方式:循環(huán)掃描運動方式。第一節(jié)可編程控制器的組成和工作原理PLC每重復(fù)一次上述3個階段即為一個周期。繼電器系統(tǒng)工作方式：同時執(zhí)行所有程序。分3個階段:

輸入采樣，程序執(zhí)行、輸出刷新。109二、可編程控制器的工作過程可編程控制器工作方式:循環(huán)掃描運（一）輸入采樣階段

PLC掃描所有輸入端子，并將各輸入端的通/斷狀態(tài)存入內(nèi)存中各個對應(yīng)的輸入狀態(tài)寄存器，即輸入刷新。第一節(jié)可編程控制器的組成和工作原理在進入另兩個階段期間，無論輸入狀態(tài)如何變化，輸入狀態(tài)寄存器的內(nèi)容也不會改變，只有到下一個掃描周期的輸入采樣階段，才能重新寫入輸入端的新內(nèi)容。110（一）輸入采樣階段PLC掃描所有輸入端子，(二)程序執(zhí)行階段

PLC按“先左后右，先上后下”的步序，執(zhí)行程序指令。第一節(jié)可編程控制器的組成和工作原理步序號——組成用戶程序的每條指令都有順序號。指令按步序號依次存入存儲器。輸入狀態(tài)寄存器中輸入端的狀態(tài)，輸出狀態(tài)寄存器中輸出端的狀態(tài)讀入邏輯運算存入（輸出狀態(tài)寄存器）111(二)程序執(zhí)行階段PLC按“先左后右，先（三）輸出刷新階段執(zhí)行完所有指令后，輸出狀態(tài)寄存器中所有輸出繼電器的狀態(tài)（通/斷）轉(zhuǎn)存到輸出鎖存器中，通過一定方式輸出，驅(qū)動外部負(fù)載，這才是PLC的實際輸出。第一節(jié)可編程控制器的組成和工作原理特點：1.PLC采用集中采樣、集中輸出的工作方式，提高了系統(tǒng)的抗干擾能力。2.

PLC的輸出對于輸入存在一些滯后，可采用相應(yīng)的措施減少滯后時間112（三）輸出刷新階段執(zhí)行完所有指令后，輸出狀態(tài)三、可編程控制器的等效繼電器系統(tǒng)第一節(jié)可編程控制器的組成和工作原理使用者在編程時，可不考慮內(nèi)部復(fù)雜結(jié)構(gòu)，不使用計算機語言，只把PLC內(nèi)部看成一個繼電器系統(tǒng)，只需按設(shè)計繼電器控制線路來編程。PLC等效繼電器系統(tǒng)梯形圖，類似繼電器控制線路113三、可編程控制器的等效繼電器系統(tǒng)第一節(jié)可編程控制器的組成和第一節(jié)可編程控制器的組成和工作原理X—輸入繼電器，由外部信號通過輸入端子驅(qū)動Y—輸出繼電器，通過輸出端子驅(qū)動外接負(fù)載T—定時器C—記數(shù)器M—輔助繼電器

所有元器件均用編程方法實現(xiàn)，又稱為編程繼電器或軟繼電器，具有用軟件實現(xiàn)的動合、動斷觸點，這些觸點只能在PLC編程時使用。梯形圖是根據(jù)控制要求虛擬出來的一種圖形語言，是形象化的編程手段。它繼承了繼電器接點等術(shù)語和圖形符號，并無實際連線。吸引線圈動合觸點動斷觸點114第一節(jié)可編程控制器的組成和工作原理X—輸入繼電器，由外部信四、可編程控制器與繼電器控制系統(tǒng)的區(qū)別第一節(jié)可編程控制器的組成和工作原理PLC發(fā)展特點繼承了繼電器控制系統(tǒng)的控制功能應(yīng)用了計算機技術(shù)區(qū)別組成器件不同PLC控制系統(tǒng)繼電器控制系統(tǒng)觸點數(shù)量不同工作方式不同編程方式不同軟繼電器無限串行（各繼電器動作按順序）靈活多變真正的硬件繼電器有限并行（各繼電器同時受制約）不靈活115四、可編程控制器與繼電器控制系統(tǒng)的區(qū)別第一節(jié)可編程控制器的第二節(jié)一、可編程控制器的編程元件二、可編程控制器的指令三、梯形圖編程規(guī)則116第二節(jié)一、可編程控制器的編程元件二、可編程控制器的指令三、第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)

PLC最常用的編程語言是梯形圖，通過指令系統(tǒng)可將它轉(zhuǎn)換為PLC能接受的程序，用編程器將程序鍵入到PLC的用戶存儲器中去。

PLC最大的優(yōu)點之一就是編程簡單，梯形圖是在繼電控制系統(tǒng)電氣原理圖基礎(chǔ)上開發(fā)的。具有形象、直觀、實用的特點，只要懂得電氣原理圖就能掌握。小型PLC的常用指令只有10到20幾條，容易記憶。下面以日本三菱公司的小型可編程控制器F-40M為例。同其它電腦裝置一樣，PLC的操作是依其程序操作進行的，而程序是用程序語言表達的。117第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)PLC最常用一、可編程控制器的編程元件第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)在編制用戶程序時必須熟悉每條指令涉及的元器件的功能及其規(guī)定的編號。

PLC中的接點或線圈并不是真實的物理繼電器接點或線圈，而是在軟件編程中使用的編程元件，每個編程元件與存儲器中的一個存儲單元相對應(yīng)。

編程元件：輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器、定時器、計數(shù)器、通用“字”寄存器、數(shù)據(jù)寄存器及特殊功能繼電器等。118一、可編程控制器的編程元件第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)（一）輸入繼電器（X）專門用來接收從外部開關(guān)和傳感器發(fā)來的信號，與輸入端子相連，可提供無數(shù)動合、動斷觸點供內(nèi)部（編程）使用。只能由外部信號驅(qū)動，不能用指令從內(nèi)部驅(qū)動。

F-40M輸入繼電器的編號為X400～X407、X500～X507、X410～X413、X510～X513，共24個輸入點（八進制）119第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)（一）輸入繼電器（X（二）輸出繼電器（Y）專門用來將輸出信號傳送給外部負(fù)載。有一付動合觸點供外接負(fù)載使用，其狀態(tài)對應(yīng)于輸出鎖存器的輸出；同時還有無數(shù)動合、動斷觸點供內(nèi)部（編程）使用，這些觸點的狀態(tài)對應(yīng)于輸出狀態(tài)寄存器。只能在程序內(nèi)部用指令驅(qū)動，外部信號無法直接驅(qū)動。

F-40M輸出繼電器的編號為Y430～Y437、Y530～Y537，共16個輸出點第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)120（二）輸出繼電器（Y）專門用來將輸出信號傳送給外部（三）輔助繼電器（M）

PLC具有許多輔助繼電器，每個輔助繼電器都有無數(shù)個觸點。輔助繼電器的觸點只供內(nèi)部使用，不可驅(qū)動外部負(fù)載。第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)分類普通型：編號為M100～M277，共128點（8進制）斷電保持型：編號為M300～M377，

共64點

突然斷電時，PLC采用鋰電池備用，將狀態(tài)保持。121（三）輔助繼電器（M）PLC具有許多輔助繼電器，每個（四）移位寄存器（M）由輔助繼電器組成，當(dāng)輔助繼電器已構(gòu)成移位寄存器時，不可再作它用。第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)

F-40M中，每16個輔助繼電器可構(gòu)成一個移位寄存器，第一個的編號即移位寄存器的編號移位寄存器的編號：斷電保持M120～M137M300～M317M140～M157M160～M177M240～M257M260～M277M320～M337M340～M357M220～M237M360～M377M200～M217M100～M117122（四）移位寄存器（M）由輔助繼電器組成，當(dāng)輔助繼電器第二節(jié)可編程控制器的編程語言和指令系統(tǒng)

16位移位寄存器(M300～M317)的等效電路3個輸入端數(shù)據(jù)輸入端（與OUT相連）移位輸入端（與SFT相連）復(fù)位輸入端（與RST相連）M317M316M315M314M313M312M311M310M307M306M305M304M303M302M301M300OUTSFTRSTX401X402X400數(shù)據(jù)輸入移位輸入復(fù)位輸入16個輔助繼電器3個輸入端123第二節(jié)