可編程序控制器第五章.方案.ppt

1、Chapter 5 PLC的基本指令及程序設(shè)計(jì) Basic Instructions and Program Design,5.1 PLC的基本邏輯指令及舉例 5.2 程序控制指令 5.3 PLC初步編程指導(dǎo) 5.4 典型的簡(jiǎn)單電路編程 5.5 PLC 程序的簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)方法幾應(yīng)用舉例,指令分類按功能分,1。位操作功能 2。定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 3。算術(shù)運(yùn)算功能 4。關(guān)系運(yùn)算功能 5。數(shù)據(jù)傳送功能 6。轉(zhuǎn)換功能 7?？刂乒δ?基本邏輯指令,邏輯關(guān)系 梯形圖 助記符,LDI0.0 AI0.1 =Q0.0,LDI0.0 OI0.1 =Q0.0,LDN I0.1 =Q0.0,當(dāng) I0.0與 I0.1 都 “O

2、N” 時(shí)， 則輸出 Q0.0 “ON”(1)。,當(dāng) I0.0 或 I0.0 “ON” 時(shí),則輸出 Y0 “ON”(1),當(dāng) I0.1 “OFF” 時(shí) 則輸出 Q0.0 “ON”(1),X2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。,LDX0 AX1 OX2 =Y0,例：1,邏輯關(guān)系 梯形圖 助記符,LDX0 OX1 LDX2 OX3 ALD =Y0,LDX0 AX1 LDX2 AN X3 OLD =Y0,當(dāng) “X0 或 X1”與“X2 或X3” 都 “ON” 時(shí)， 則輸出 Y0 “ON”。,當(dāng) “X0 與 X1”或“X2 與 X3非” “ON” 時(shí)，則輸 出 Y0 “O

3、N”。,例1：直接啟動(dòng)停車控制,繼電器控制電路圖,I/O分配： I0.0：停車I0.1：?jiǎn)?dòng)Q0.1：KM,語(yǔ)句表 LD I0.1 O Q0.0 A I0.0 = Q0.0,啟動(dòng)優(yōu)先,停止優(yōu)先,I/O分配決定PLC的端子接線圖,PLC的端子接線方式又決定編程語(yǔ)言,I/O分配： I0.0：停車I0.1：?jiǎn)?dòng)Q0.1：QA1,置位、復(fù)位指令,邊沿脈沖指令,例2,有一個(gè)工業(yè)過(guò)程如圖所示： 有一個(gè)進(jìn)水閥、一個(gè)出水閥 一個(gè)事故放水閥。一個(gè)液位 組合開關(guān)。 要求：1）每個(gè)閥均可單獨(dú)控制；2）當(dāng)液位低時(shí)，強(qiáng)開#1進(jìn)水閥、強(qiáng)關(guān)#3事故放水閥；3）當(dāng)液位高時(shí)，強(qiáng)開事故放水閥。按上述要求完成主回路設(shè)計(jì)、PLC I

4、/O分配、PLC硬件接線原理圖并設(shè)計(jì)PLC程序。,主回路圖,PLCI/O 分配,開關(guān)量輸入（DI）,接線原理圖,立即I/O指令立即輸出,執(zhí)行立即輸出指令時(shí)，則將結(jié)果同時(shí)立即復(fù)制到物理輸出點(diǎn)和相應(yīng)的輸出映象寄存器,立即I/O指令立即置位和復(fù)位指令,須指出：立即I/O指令是直接訪問(wèn)物理輸入輸出點(diǎn)的，比一般指令訪問(wèn)輸入輸出映象寄存器占用CPU時(shí)間要長(zhǎng)，因而不能盲目地使用立即指令，否則，會(huì)加長(zhǎng)掃描周期時(shí)間，反而對(duì)系統(tǒng)造成不利影響。,5.1 PLC的基本邏輯指令及舉例 Basic Logic Instructions and Examples,一、比較指令 二、 定時(shí)器指令 三、計(jì)數(shù)器指令,比較指令,比

5、較指令是將兩個(gè)數(shù)值或字符串按指定條件進(jìn)行比較，條件成立時(shí)，觸點(diǎn)就閉合。所以比較指令實(shí)際上也是一種位指令。在實(shí)際應(yīng)用中，比較指令為上下限控制以及數(shù)值條件判斷提供了方便。 類型： 字節(jié)比較、整數(shù)比較、雙字整數(shù)比較、實(shí)數(shù)比較和字符串比較。 數(shù)值比較指令的運(yùn)算符有：=、=、和等6種。字符串比較指令有=和兩種。,定時(shí)器及定時(shí)器指令,輸入接點(diǎn),設(shè)定值: 132767,定時(shí)器號(hào)碼 （0255）,定時(shí)器分辨率（時(shí)基）有三種：1ms、10ms、100ms。定時(shí)器的分辨率由定時(shí)器號(hào)決定,定時(shí)器的實(shí)際設(shè)定時(shí)間T=設(shè)定值PT分辨率,TON：接通延時(shí)定時(shí)器 TOF：斷開延時(shí)定時(shí)器 TONR：有記憶接通延時(shí)定時(shí)器,類型,

6、 1ms分辯率定時(shí)器 每隔1ms刷新一次，刷新定時(shí)器位和定時(shí)器當(dāng)前值，在一個(gè)掃描周期中要刷新多次，而不和掃描周期同步。, 10ms分辯率定時(shí)器 10ms分辯率定時(shí)器啟動(dòng)后，定時(shí)器對(duì)10ms時(shí)間間隔進(jìn)行計(jì)時(shí)。程序執(zhí)行時(shí)，在每次掃描周期的開始對(duì)10ms定時(shí)器刷新，在一個(gè)掃描周期內(nèi)定時(shí)器位和定時(shí)器當(dāng)前值保持不變。, 100ms分辨率定時(shí)器 100ms定時(shí)器啟動(dòng)后，定時(shí)器對(duì)100ms時(shí)間間隔進(jìn)行計(jì)時(shí)。只有在定時(shí)器指令執(zhí)行時(shí)，100ms定時(shí)器的當(dāng)前值才被刷新。,TS=1200*0.1=120S,延時(shí)接通定時(shí)器 TON,其工作波形圖如下：,I0.1,Q0.1,計(jì)時(shí)值,設(shè)定值,TS,延時(shí)斷開定時(shí)器 TOF,

7、其工作波形圖如下：,I0.1,Q0.1,計(jì)時(shí)值,設(shè)定值,TS,TS=1200*0.1=120S,保持型定時(shí)器 TONR,其工作波形圖如下：,輸入端,Q0.1,當(dāng)前值,設(shè)定值,TS= 120*10ms,M0.1,最大值,32767,120,自復(fù)位式的定時(shí)器,計(jì)數(shù)器指令,定時(shí)器是對(duì)PLC內(nèi)部的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù)，而計(jì)數(shù)器是對(duì)外部的或由程序產(chǎn)生的計(jì)數(shù)脈沖進(jìn)行計(jì)數(shù) 。,當(dāng)前值：計(jì)數(shù)器累計(jì)計(jì)數(shù)的當(dāng)前值（16位有符號(hào)整數(shù)），它存放在計(jì)數(shù)器的16位（bit）當(dāng)前值寄存器中。,每個(gè)計(jì)數(shù)器只有一個(gè)16位的當(dāng)前值寄存器地址。在一個(gè)程序中，同一計(jì)數(shù)器號(hào)不要重復(fù)使用，更不可分配給幾個(gè)不同類型的計(jì)數(shù)器。,增計(jì)數(shù)器,增/減

8、計(jì)數(shù)器,增計(jì)數(shù),減計(jì)數(shù),復(fù)位,C(0255),當(dāng)前值,減.計(jì)數(shù)器,CU,PV,C(0255),CTD,LD,復(fù)位，裝設(shè)定值,計(jì)脈沖數(shù),計(jì)數(shù)器當(dāng)前值等于0時(shí)，停止計(jì)數(shù)，同時(shí)計(jì)數(shù)器位被置位“1”,設(shè)定值,5.2程序控制指令 Instructions of Program Control,程序控制指令 PLC編程初步指導(dǎo) 應(yīng)用實(shí)例 程序控制指令 結(jié)束及暫停指令 看門狗復(fù)位指令 跳轉(zhuǎn)及標(biāo)號(hào)指令 循環(huán)指令,程序控制指令,END和MEND 結(jié)束指令分為有條件結(jié)束指令（END）和無(wú)條件結(jié)束指令（MEND）。 使用說(shuō)明： 結(jié)束指令只能用在主程序中，不能在子程序和中斷程序中使用。而有條件結(jié)束指令可用在無(wú)條件結(jié)束

9、指令前結(jié)束主程序。 在調(diào)試程序時(shí)，在程序的適當(dāng)位置插入無(wú)條件結(jié)束指令可實(shí)現(xiàn)程序的分段調(diào)試。 可以利用程序執(zhí)行的結(jié)果狀態(tài)、系統(tǒng)狀態(tài)或外部設(shè)置切換條件來(lái)調(diào)用有條件結(jié)束指令，使程序結(jié)束。 使用方法：軟件自動(dòng)處理。,程序控制指令,停止指令STOP STOP指令有效時(shí)，可以使主機(jī)CPU的工作方式由RUN切換到STOP，從而立即中止用戶程序的執(zhí)行。STOP指令在梯形圖中以線圈形式編程。指令不含操作數(shù)。 STOP指令可以用在主程序、子程序和中斷程序中。如果在中斷程序中執(zhí)行STOP指令，則中斷處理立即中止，并忽略所有掛起的中斷。繼續(xù)掃描程序的剩余部分，在本次掃描周期結(jié)束后，完成將主機(jī)從RUN到STOP的切換。

10、 STOP和END指令通常在程序中用來(lái)對(duì)突發(fā)緊急事件進(jìn)行處理，以避免實(shí)際生產(chǎn)中的重大損失。,程序控制指令,WDT（Watchdog Reset）稱為看門狗復(fù)位指令，也稱為警戒時(shí)鐘刷新指令。它可以把警戒時(shí)鐘刷新，即延長(zhǎng)掃描周期，從而有效地避免看門狗超時(shí)錯(cuò)誤。WDR指令在梯形圖中以線圈形式編程，無(wú)操作數(shù)。,跳轉(zhuǎn)及標(biāo)號(hào)指令,跳轉(zhuǎn)指令JMP（Jump to Label）：當(dāng)輸入端有效時(shí)，使程序跳轉(zhuǎn)到標(biāo)號(hào)處執(zhí)行。 標(biāo)號(hào)指令LBL（Label）：指令跳轉(zhuǎn)的目標(biāo)標(biāo)號(hào)。操作數(shù)n為0255。 使用說(shuō)明： 跳轉(zhuǎn)指令和標(biāo)號(hào)指令必須配合使用，而且只能使用在同一程序塊中，如主程序、同一個(gè)子程序或同一個(gè)中斷程序。不能在不

11、同的程序塊中互相跳轉(zhuǎn)。 執(zhí)行跳轉(zhuǎn)后，被跳過(guò)程序段中的各元器件的狀態(tài)： Q、M、S、C等元器件的位保持跳轉(zhuǎn)前的狀態(tài)； 計(jì)數(shù)器C停止計(jì)數(shù)，當(dāng)前值存儲(chǔ)器保持跳轉(zhuǎn)前的計(jì)數(shù)值； 對(duì)定時(shí)器來(lái)說(shuō)，因刷新方式不同而工作狀態(tài)不同。在跳轉(zhuǎn)期間，分辨率為1 ms和10 ms的定時(shí)器會(huì)一直保持跳轉(zhuǎn)前的工作狀態(tài)，原來(lái)工作的繼續(xù)工作，到設(shè)定值后，其位的狀態(tài)也會(huì)改變，輸出觸點(diǎn)動(dòng)作，其當(dāng)前值存儲(chǔ)器一直累計(jì)到最大值32 767才停止。對(duì)分辨率為100 ms的定時(shí)器來(lái)說(shuō)，跳轉(zhuǎn)期間停止工作，但不會(huì)復(fù)位，存儲(chǔ)器里的值為跳轉(zhuǎn)時(shí)的值，跳轉(zhuǎn)結(jié)束后，若輸入條件允許，可繼續(xù)計(jì)時(shí)，但已失去了準(zhǔn)確計(jì)時(shí)的意義。所以在跳轉(zhuǎn)段里的定時(shí)器要慎用。,使用舉

12、例,循環(huán)指令,循環(huán)開始指令FOR：用來(lái)標(biāo)記循環(huán)體的開始。 循環(huán)結(jié)束指令NEXT：用來(lái)標(biāo)記循環(huán)體的結(jié)束。無(wú)操作數(shù)。 FOR和NEXT之間的程序段稱為循環(huán)體，每執(zhí)行一次循環(huán)體，當(dāng)前計(jì)數(shù)值增1，并且將其結(jié)果同終值作比較，如果大于終值，則終止循環(huán)。,循環(huán)指令,參數(shù)使用說(shuō)明 循環(huán)指令盒中有三個(gè)數(shù)據(jù)輸入端：當(dāng)前循環(huán)計(jì)數(shù)INDX（index value or current loop count）、循環(huán)初值INIT（starting value）和循環(huán)終值FINAL（ending value）。 INDX操作數(shù)：VW、IW、QW、MW、SW、SMW、LW、T、C、AC、*VD、*AC和*CD；屬INT型。

13、INIT和FINAL操作數(shù)：VW、IW、QW、MW、SW、SMW、LW、T、C、AC、常數(shù)、*VD、*AC和*CD；屬INT型。 指令使用說(shuō)明 FOR、NEXT指令必須成對(duì)使用。 FOR和NEXT可以循環(huán)嵌套，嵌套最多為8層，但各個(gè)嵌套之間不可有交叉現(xiàn)象。 每次使能輸入（EN）重新有效時(shí)，指令將自動(dòng)復(fù)位各參數(shù)。 初值大于終值時(shí)，循環(huán)體不被執(zhí)行。 在使用循環(huán)指令時(shí)，要注意在循環(huán)體中對(duì)INDX的控制，這一點(diǎn)非常重要。,子程序,子程序的調(diào)用 子程序調(diào)用指令（CALL） 在使能輸入有效時(shí)，主程序把程序控制權(quán)交給子程序。子程序的調(diào)用可以帶參數(shù)，可以不帶參數(shù)。 子程序條件返回指令（CRET） 在使能輸入有

14、效時(shí)，結(jié)束子程序的執(zhí)行，返回主程序中（此子程序調(diào)用的下一條指令）。梯形圖中以線圈的形式編程，指令不帶參數(shù)。,5.3PLC初步編程指導(dǎo)Guide of a Preliminary PLC Programming,梯形圖編程的基本規(guī)則 PLC內(nèi)部元器件觸點(diǎn)的使用次數(shù)是無(wú)限制的。 梯形圖的每一行都是從左邊母線開始，然后是各種觸點(diǎn)的邏輯連接，最后以線圈或指令盒結(jié)束。觸點(diǎn)不能放在線圈的右邊。但如果是以有能量傳遞的指令盒結(jié)束時(shí)，可以使用AENO指令在其后面連接指令盒（較少使用）。,線圈和指令盒一般不能直接連接在左邊的母線上，如需要的話可通過(guò)特殊的中間繼電器SM0.0（常ON特殊中間繼電器）完成 。,在同一

15、程序中，同一編號(hào)的線圈使用兩次及兩次以上稱為雙線圈輸出。雙線圈輸出非常容易引起誤動(dòng)作，所以應(yīng)避免使用。S7-200 PLC中不允許雙線圈輸出。 在手工編寫梯形圖程序時(shí)，觸點(diǎn)應(yīng)畫在水平線上，從習(xí)慣和美觀的角度來(lái)講，不要畫在垂直線上。使用編程軟件則不可能把觸點(diǎn)畫在垂直線上。,不包含觸點(diǎn)的分支線條應(yīng)放在垂直方向，不要放在水平方向，以便于讀圖和美觀。使用編程軟件則不可能出現(xiàn)這種情況。,應(yīng)把串聯(lián)多的電路塊盡量放在最上邊，把并聯(lián)多的電路塊盡量放在最左邊，這樣一是節(jié)省指令，二是美觀。,編程中應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題,用電路變換簡(jiǎn)化程序(減少指令的條數(shù)）,避免出現(xiàn)無(wú)法編程的梯形圖,LD X3 A X5 O X1 AN

16、 X2 = Y1 LD X1 A X5 O X3 AN X4 = Y2 ED,X1,X2,Y1,邏輯關(guān)系應(yīng)盡量清楚(避免左輕右重),LD X2 AN X3 A X4 LD X2 A X5 AN X6 A X7,LD X2 A X5 AN X6 A X8 AN X9 OLD = Y0 ED,邊沿脈沖指令,應(yīng)用實(shí)例,有兩臺(tái)水泵，一臺(tái)工作、一臺(tái)備用。為了保證每臺(tái)水泵相對(duì)均勻工作，要求: 1、 每臺(tái)泵可單獨(dú)啟停 2、泵工作一天自動(dòng)切換 試設(shè)計(jì)水泵的主回路、并用S7-200PLC實(shí)現(xiàn)控制功能,主回路,I/O分配,I0.0 #1啟動(dòng) I0.1 #1停止 I0.2 #2啟動(dòng) I0.3 #2停止 I0.4 切

17、換允許 Q0.0 #1泵運(yùn)行 Q0.1 #2泵運(yùn)行,程序,5.4典型的簡(jiǎn)單電路和環(huán)節(jié)的PLC程序設(shè)計(jì),延時(shí)脈沖產(chǎn)生電路 脈沖寬度可控制電路 計(jì)數(shù)器的擴(kuò)展 長(zhǎng)定時(shí)電路 報(bào)警電路 應(yīng)用實(shí)例,延時(shí)脈沖產(chǎn)生電路,控制要求：有輸入信號(hào)后，停一段時(shí)間產(chǎn)生一個(gè)脈沖,瞬時(shí)接通/延時(shí)斷開電路,延時(shí)接通/延時(shí)斷開電路,脈沖寬度可控制電路,計(jì)數(shù)器的擴(kuò)展,定時(shí)器的擴(kuò)展,閃爍電路,報(bào)警電路,輸入信號(hào)：I0.0為故障信號(hào)；I1.0為消鈴按鈕；I1.1為試燈按鈕。 輸出信號(hào)：Q0.0為報(bào)警燈；Q0.7為報(bào)警電鈴。,電動(dòng)機(jī)順序啟動(dòng)/停止電路,現(xiàn)有三臺(tái)電動(dòng)機(jī)MA1、MA2、MA3，要求啟動(dòng)順序?yàn)椋合葐?dòng)MA1，經(jīng)1分鐘后啟動(dòng)MA2，再經(jīng)1分鐘后啟動(dòng)MA3；停車時(shí)要求：先停MA3，經(jīng)30秒后再停MA2，再經(jīng)30秒后停MA1。三臺(tái)電機(jī)使用的接觸器分別為QA1、QA2和QA3。試設(shè)計(jì)該三臺(tái)電動(dòng)機(jī)的啟/?？刂凭€路，并用PLC實(shí)現(xiàn)上述功能。,電氣控制線路,I/O分配,I0.0 啟動(dòng)