第11章 可编程控制器及其应用

1、第第1111章章 可编程控制器及其应用可编程控制器及其应用 11.1 11.1 可编程控制器的结构和工作方式可编程控制器的结构和工作方式 11.2 11.2 可编程控制器的程序编制可编程控制器的程序编制 11.3 11.3 可编程控制器应用举例可编程控制器应用举例 本章要求：本章要求： 1. 了解可编程控制器的结构和工作原理。了解可编程控制器的结构和工作原理。 2. 了解可编程控制器的几种基本编程方法。了解可编程控制器的几种基本编程方法。 3. 熟悉常用的编程指令。熟悉常用的编程指令。 4. 学会使用梯形图编制简单的程序。学会使用梯形图编制简单的程序。 第第1111章章 可编程控制器及其应用可

2、编程控制器及其应用 1 1、什么是、什么是PLC ?PLC ? PLC 是一种专门用于工业控制的计算机。是一种专门用于工业控制的计算机。 是是计算机技术计算机技术与与自动控制技术自动控制技术相结合而开发的相结合而开发的 一种适于工业环境的新型通用自动控制装置。一种适于工业环境的新型通用自动控制装置。 早期的早期的PLC是用来替代继电器、接触器控制是用来替代继电器、接触器控制 的。它主要用于顺序控制，实现逻辑运算。的。它主要用于顺序控制，实现逻辑运算。 因此，因此，被称为被称为可编程逻辑控制器可编程逻辑控制器 （Programmable logic controller，略写略写 PLC ) 概

3、述概述 第第1111章章 可编程控制器及其应用可编程控制器及其应用 它可通过软件来改变控制过程，而且具有体积它可通过软件来改变控制过程，而且具有体积 小、组装维护方便、编程简单、可靠性高、抗小、组装维护方便、编程简单、可靠性高、抗 干扰能力强等特点，已广泛应用于工业控制的干扰能力强等特点，已广泛应用于工业控制的 各个领域，是现代工业自动化三大支柱（各个领域，是现代工业自动化三大支柱（PLC、 机器人、机器人、CAD/CAM）之一，大大推进了机电）之一，大大推进了机电 一体化进程。一体化进程。 随着电子技术、计算机技术的迅速发展，可随着电子技术、计算机技术的迅速发展，可 编程控制器的功能已远远超

4、出了顺序控制的编程控制器的功能已远远超出了顺序控制的 范围，范围，还具有了数据处理、通信、网络等功还具有了数据处理、通信、网络等功 能能。被称为。被称为可编程控制器可编程控制器（Programmable controller，略写略写PC)。为区别于。为区别于Personal Computer (PC)，故沿用，故沿用PLC 这个略写。这个略写。 第第1111章章 可编程控制器及其应用可编程控制器及其应用 11.1 11.1 PLC结构和工作方式结构和工作方式 各种各种PLC都是以微处理器为核心的电子电气都是以微处理器为核心的电子电气 系统。系统。PLC各种功能的实现，不仅基于其硬件的各种功能

5、的实现，不仅基于其硬件的 作用，而且要靠其软件的支持。作用，而且要靠其软件的支持。 PLC内部主要由主机、输入内部主要由主机、输入 /输出接口、电源、输出接口、电源、 编程器、扩展接口和外部设备接口等几部分组成。编程器、扩展接口和外部设备接口等几部分组成。 11.1.1 可编程控制器的结构及各部分的作用可编程控制器的结构及各部分的作用 第第1111章章 可编程控制器及其应用可编程控制器及其应用 模拟量输入模拟量输入 行程开关行程开关 继电器触点继电器触点 按钮按钮 传感器传感器 CPU ROM、RAM 电源部件电源部件 输输 出出 接接 口口 输输 入入 接接 口口 外设接口外设接口 指示灯指

6、示灯 电磁线圈电磁线圈 执行机构执行机构 采用光电采用光电 隔离装置隔离装置 继电器、可控硅、继电器、可控硅、 晶体管电路晶体管电路 编程器编程器打印机打印机计算机计算机 11.1.1 11.1.1 可编程控制器的结构及各部分的可编程控制器的结构及各部分的作用作用 CPU 主机部分包括中央处理器（主机部分包括中央处理器（CPU）、系统程序）、系统程序 存储器和用户程序及数据存储器存储器和用户程序及数据存储器 11.1.1 11.1.1 可编程控制器的结构及各部分的可编程控制器的结构及各部分的作用作用 11.1.1 11.1.1 可编程控制器的结构及各部分的可编程控制器的结构及各部分的作用作用

7、输入接口用于接收输入设备（如：按钮、行程开关、输入接口用于接收输入设备（如：按钮、行程开关、 传感器等）的控制信号。传感器等）的控制信号。 电源指为电源指为CPU、存储器、存储器、I/O接口等内部电子电接口等内部电子电 路工作所配备的直流开关稳压电源路工作所配备的直流开关稳压电源 输出三种形式：输出三种形式：继电器继电器 - 低速大功率；可控硅低速大功率；可控硅 - 高速大功率；高速大功率； 晶体管晶体管 - 高速小功率高速小功率 输入输入/输出接口：输出接口：采用光电隔离，减少电磁干扰。采用光电隔离，减少电磁干扰。 11.1.1 11.1.1 可编程控制器的结构及各部分的可编程控制器的结构及

8、各部分的作用作用 是是PLC很重要的外部设备，它主要由很重要的外部设备，它主要由 键盘键盘、显示器显示器组成。编程器分简易型和智能型两组成。编程器分简易型和智能型两 类。小型类。小型PLC常用简易编程器，大、中型常用简易编程器，大、中型PLC多多 用智能编程器。用智能编程器。 利用编程器可利用编程器可检查检查、修改修改、调试调试用户程序和用户程序和 在线监视在线监视PLC工作状况。现在许多工作状况。现在许多PLC采用和计采用和计 算机联接，并利用专用的工具软件进行编程或监算机联接，并利用专用的工具软件进行编程或监 控。控。 11.1.1 11.1.1 可编程控制器的结构及各部分的可编程控制器的

9、结构及各部分的作用作用 I/O扩展接口扩展接口用于将扩充外部输入用于将扩充外部输入/输出端子数的输出端子数的 扩展单元与基本单元（即主机）联接在一起。扩展单元与基本单元（即主机）联接在一起。 此接口可将编程器、打印机、条形码扫描仪等此接口可将编程器、打印机、条形码扫描仪等 外部设备与主机相连。外部设备与主机相连。 11.1.1 11.1.1 可编程控制器的结构及各部分的可编程控制器的结构及各部分的作用作用 便于扩展。便于扩展。 小型机：小型机：一体机。有接口可扩展。一体机。有接口可扩展。 中、大型机：中、大型机：模块式。可根据需要在主板上随模块式。可根据需要在主板上随 意组合意组合。 11.1

10、.1 11.1.1 可编程控制器的结构及各部分的可编程控制器的结构及各部分的作用作用 小型机（一体机）：小型机（一体机）： 11.1.1 11.1.1 可编程控制器的结构及各部分的可编程控制器的结构及各部分的作用作用 控制电动机的运行；控制电动机的运行； 电磁阀的开闭；电磁阀的开闭； 产品的计数；产品的计数； 设定温度压力；设定温度压力； 图为中型可编程控制器。图为中型可编程控制器。 图的左边部分为主机部分，右边为输入输出模块。图的左边部分为主机部分，右边为输入输出模块。 11.1.1 11.1.1 可编程控制器的结构及各部分的可编程控制器的结构及各部分的作用作用 中、大型机（模块式）：中、大

11、型机（模块式）： 11.1.1 11.1.1 可编程控制器的结构及各部分的可编程控制器的结构及各部分的作用作用 11.1.2 11.1.2 工作方式工作方式 微机：微机：等待命令。等待命令。 PLC工作方式：工作方式：顺序扫描、不断循环顺序扫描、不断循环。 CPU从第一条指令开始执行，遇到结束符又从第一条指令开始执行，遇到结束符又 返回第一条，不断循环。返回第一条，不断循环。 一个扫描周期一个扫描周期 O 刷新刷新 I 采样采样 执行指令执行指令 一个扫描周期一个扫描周期 输入采样、程序执行、输出刷新输入采样、程序执行、输出刷新三个阶段，整个三个阶段，整个 过程扫描并执行一次所需的时间称为过程

12、扫描并执行一次所需的时间称为扫描周期扫描周期。 11.1.2 11.1.2 工作方式工作方式 PLC在输入采样阶段，以扫描方式顺序读入在输入采样阶段，以扫描方式顺序读入 所有输入端的所有输入端的通通/断断状态或状态或输入数据输入数据，并将此状态，并将此状态 存入输入状态寄存器，即输入刷新。接着转入程存入输入状态寄存器，即输入刷新。接着转入程 序执行阶段。序执行阶段。 在程序执行期间，即使输入状态发生变化，在程序执行期间，即使输入状态发生变化， 输入状态寄存器的内容也不会改变，只有在下一输入状态寄存器的内容也不会改变，只有在下一 个扫描周期的输入处理阶段才能被读入个扫描周期的输入处理阶段才能被读

13、入。 11.1.2 11.1.2 工作方式工作方式 从输入状态寄存器和其它元件状态寄存器中读从输入状态寄存器和其它元件状态寄存器中读 出有关元件的通出有关元件的通/断状态，并根据用户程序进行逻辑断状态，并根据用户程序进行逻辑 运算，运算结果再存入输出状态寄存器中。运算，运算结果再存入输出状态寄存器中。 在所有指令执行完毕后，将各物理继电器对应在所有指令执行完毕后，将各物理继电器对应 的输出状态寄存器的通的输出状态寄存器的通/断状态，在输出刷新阶段转断状态，在输出刷新阶段转 存到输出寄存器，去控制各物理继电器的通存到输出寄存器，去控制各物理继电器的通/断，这断，这 才是才是PLC的实际输出。的实

14、际输出。 11.1.2 11.1.2 工作方式工作方式 由由PLC的工作过程可见，的工作过程可见， 在在PLC的程序执行阶的程序执行阶 段，即使输入发生了变化，输入状态寄存器的内容段，即使输入发生了变化，输入状态寄存器的内容 也不会立即改变，要等到下一个周期输入处理阶段也不会立即改变，要等到下一个周期输入处理阶段 才能改变。才能改变。 暂存在输出状态寄存器中的输出信号，等到一暂存在输出状态寄存器中的输出信号，等到一 个循环周期结束，个循环周期结束，CPU集中将这些输出信号全部输集中将这些输出信号全部输 出给输出锁存器，这才成为实际的出给输出锁存器，这才成为实际的CPU输出。输出。 因此全部输入

15、、输出状态的改变就需要一个扫因此全部输入、输出状态的改变就需要一个扫 描周期，换言之，输入、输出的状态保持一个扫描描周期，换言之，输入、输出的状态保持一个扫描 周期。周期。 11.1.2 11.1.2 工作方式工作方式 11.1.3 11.1.3 主要主要技术性能技术性能 1. 输入输入/输出点数输出点数 ( I/O点数点数 )。 64128 点点 - 小型；小型；128512点点 - 中型；中型； 2. 用户程序存储容量。用户程序存储容量。FP1-C24：2720步步 3. 扫描速度。扫描速度。 单位：单位： ms /1000步步 或或 s /步步 4. 指令系统条数。指令系统条数。 5.

16、编程元件的种类和数量。编程元件的种类和数量。 代表字母代表字母 元件名称元件名称 编号范围编号范围 输入继电器输入继电器 输出继电器输出继电器 辅助继电器辅助继电器 定时器定时器 计数器计数器 通用通用“字字”寄存寄存 器器 X Y R T C WR X0XF 共共16点点 Y0Y7 共共8点点 R0R62F 共共1008点点 T0T99 共共100点点 C100C143 共共44点点 WR0WR62 共共63个个 FP1C24编程元件的表示形式及编号范围编程元件的表示形式及编号范围 11.1.3 11.1.3 主要主要技术性能技术性能 （1）开关逻辑控制）开关逻辑控制 （2）定时）定时/计数

17、控制计数控制 （3）步进控制）步进控制 （4）数据处理）数据处理 （5）过程控制）过程控制 （6）运动控制）运动控制 （7）通信联网）通信联网 （8）监控）监控 （9）数字量与模拟量的转换）数字量与模拟量的转换 (1) 由于采用大规模集成由于采用大规模集成 电路和微处理器，使系统器件数大大减少，并且在硬电路和微处理器，使系统器件数大大减少，并且在硬 件的设计和制造的过程中采取了一系列隔离和抗干扰件的设计和制造的过程中采取了一系列隔离和抗干扰 措施，使它能适应恶劣的工作环境，具有很高的可靠措施，使它能适应恶劣的工作环境，具有很高的可靠 性。性。 。PLC硬件采用模硬件采用模 块化结构，可以灵活地

18、组态以适应不同的控制对象，块化结构，可以灵活地组态以适应不同的控制对象， 控制规模和控制功能的要求。且可通过修改软件，来控制规模和控制功能的要求。且可通过修改软件，来 实现在线修改的能力，因此其功能易于扩展，具有广实现在线修改的能力，因此其功能易于扩展，具有广 泛的工业通用性。泛的工业通用性。 目前目前PLC产品朝着系列化、标准化方向发展，只需产品朝着系列化、标准化方向发展，只需 根据控制系统的要求，选用相应的模块进行组合设根据控制系统的要求，选用相应的模块进行组合设 计，同时用软件编程代替了继电控制的硬连线，大计，同时用软件编程代替了继电控制的硬连线，大 大减轻了接线工作，同时大减轻了接线工

19、作，同时PLC还具有故障检测和显还具有故障检测和显 示功能，使故障处理时间缩短。示功能，使故障处理时间缩短。 1. 用于开关逻辑控制。用于开关逻辑控制。 2. 用于机加工数字控制。用于机加工数字控制。 3. 用于闭环过程控制。用于闭环过程控制。 4. 用于组成多级控制系统。用于组成多级控制系统。 5. 用于机器人控制。用于机器人控制。 指令语句表语言指令语句表语言 梯形图语言梯形图语言 常用常用 指令语句表语言：指令语句表语言：类似于微机中的汇编语言。类似于微机中的汇编语言。 梯形图语言：梯形图语言：沿袭了传统的控制图。直观明了，易于掌握。沿袭了传统的控制图。直观明了，易于掌握。 11. 2

20、.1 编程语言编程语言 流程图语言流程图语言 布尔代数语言布尔代数语言 11.2 .2 可编程控制器的编程语言可编程控制器的编程语言 X0X1 Y0 Y0 笼型电动机直接起动控制笼型电动机直接起动控制 0 ST X0 OR Y0 2 AN/ X1 3 OT Y0 1 4 ED 地址地址 指令指令 梯形图语梯形图语 言言 指令语句表语言指令语句表语言 KM SB1 KM SB2 X1-SB1; X0-SB2; Y0-KM(线圈和常开触点线圈和常开触点); 11.2.1 11.2.1 编程语言编程语言 11.2.2 梯形图的规则梯形图的规则 （2）梯形图中的接点有两种：）梯形图中的接点有两种： 常

21、开（常开（ ） 和和 常闭（常闭（ ） X0X1 Y0 Y0 （1）梯形图的左边为起始母线，右边为结束母线。）梯形图的左边为起始母线，右边为结束母线。 梯形图按从左到右、从上到下的顺序书写。梯形图按从左到右、从上到下的顺序书写。 （3）继电器的线圈用）继电器的线圈用 表示，表示， 如如 - R0、-Y0 。 线圈前面必须有接点。线圈前面必须有接点。 （4）梯形图中，接点可串可并，但线圈只能并不能串。）梯形图中，接点可串可并，但线圈只能并不能串。 X0 X0 Y1 11.2.2 梯形图的规则梯形图的规则 PLC的内存除存放用户和系统的程序外，还有四个区：的内存除存放用户和系统的程序外，还有四个区

22、： 寄存器和接点的概念寄存器和接点的概念 用户在对这四个区进行操作时，可以以用户在对这四个区进行操作时，可以以寄存器寄存器和和(或或) 接点接点的方式进行。的方式进行。 I/O区：区：可直接与外部输入、输出端子传递信息可直接与外部输入、输出端子传递信息 内部辅助寄存器区：内部辅助寄存器区：存放中间变量存放中间变量 数据区：数据区：存放中间结果存放中间结果 专用寄存器区：专用寄存器区：定时时钟、标志、系统内部的命令定时时钟、标志、系统内部的命令 11.2.2 梯形图的规则梯形图的规则 I/O区：区：可以以接点和寄存器的方式对其进行操作。可以以接点和寄存器的方式对其进行操作。 实际输入端子：实际输

23、入端子：X0XF 实际输出端子：实际输出端子：Y0Y7 其他的其他的I/O区可作为辅助寄存区可作为辅助寄存 器用器用。 如：松下电工的如：松下电工的FP1-24 I 区：区： WX0WX12 X0X12F O区：区：WY0WY12 Y0Y12F 内部辅助寄存器区：内部辅助寄存器区：可以以接点和寄存器的方式可以以接点和寄存器的方式 对其操作。（对其操作。（ Rmn 、WRm） 数据区：数据区：只能以寄存器的方式进行操作。只能以寄存器的方式进行操作。 （DTm） 11.2.2 梯形图的规则梯形图的规则 专用寄存器专用寄存器(FP1机：机：WR900WR903)。常用的如下：。常用的如下： R900

24、A : “”标志标志 R900B: “=”标志标志 R900C: “”标志标志 专用数据寄存器专用数据寄存器(FP1机：机： DT9000DT9069) 设置日期时间、高速计数器、步进等指令有关。设置日期时间、高速计数器、步进等指令有关。 R9010: 常常ON继电器继电器 R9011: 常常OFF继电器继电器 R9013: 仅在第一个扫秒周期仅在第一个扫秒周期ON，其他时候均为，其他时候均为OFF R9014: 仅在第一个扫秒周期仅在第一个扫秒周期OFF，其他时候均为，其他时候均为ON R9018R901D: 周期分别为周期分别为 0.01s, 0.02s, 0.1s, 0.2, 1s, 2

25、s的的 时钟脉冲继电器时钟脉冲继电器 11.2.2 梯形图的规则梯形图的规则 寄存器寄存器是一个是一个16位二进制单元，位二进制单元，16位中位中 的每一位是一个的每一位是一个接点接点，对应外部一个输入，对应外部一个输入/输出端子输出端子。 输入寄存器输入寄存器 WXm 输出寄存器输出寄存器 WYm 输入端子输入端子Xmn 输出端子输出端子Ymn m ：十进制数，寄存器编号：十进制数，寄存器编号 F E D C B A 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 寄存器寄存器 n：16进制数进制数(0F),寄存器的寄存器的 位址位址 以以I/O区为例：区为例： 寄存器和接点的概念寄存器和接点的概念

26、 11.2.2 梯形图的规则梯形图的规则 F E D C B A 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 WX0 例例1：若若X03 为为“ON”， 则则 WX0 的位址的位址3为为 “1” 若若 WY1=7，则表明则表明Y10、Y11、Y12三个接点三个接点“ON” 1 F E D C B A 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 WY1 1 11 11.2.2 梯形图的规则梯形图的规则 PLC中有两类接点：中有两类接点：常开接点常开接点和和常闭接点常闭接点。 接点接点通断情况通断情况与接点的与接点的赋值赋值有关：有关： （以（以 X0为例：若为例：若 X0的逻辑赋值为的逻辑赋值为“1”，

27、则，则 X0 X0 接通接通 断开断开 符号分别为：符号分别为： 常开：常开：；常闭：常闭： 若若 X0的逻辑赋值为的逻辑赋值为“0”，则，则 X0 X0 断开断开 接通接通 11.2.2 梯形图的规则梯形图的规则 11.2.3 PLC 指令系统指令系统 以下介绍以松下电工的以下介绍以松下电工的PLC产品为例。产品为例。 一、指令的分类一、指令的分类 键盘指令键盘指令 非键盘指令非键盘指令 高级指令高级指令 1.按编程器输入指令的方式分类按编程器输入指令的方式分类 FPII型手持编程器：型手持编程器： 通信接口通信接口 LCDLCD显示屏显示屏 键盘键盘 11.2.3 PLC 指令系统指令系统

28、 PC FP PROGRAMMER (HELP) CLR WRT FN/P FL STK IX/IY NOT DT/Ld READ OT L WL OR R WR AN Y WY ST X WX SRC (-) OP (BIN) K/H SC CT C EV TM T SV ACLRENT BA FEDC 9 8 3 2 1 0 7 6 5 4 (DELT) CLR 键盘指令：键盘指令：可从键盘上可从键盘上 直接键入的指令直接键入的指令 扩展功能指令：扩展功能指令：用用F F键加功键加功 能号方可键入的指令。能号方可键入的指令。 非键盘指令：非键盘指令：用指令代码用指令代码 方可输入的指令。方

29、可输入的指令。 SCSCSCSC 指令指令 代码代码 11.2.3 PLC 指令系统指令系统 基本指令基本指令 数据传送指令数据传送指令 算术运算指令算术运算指令 位移指令位移指令 2. 按指令的功能分类按指令的功能分类 位操作指令位操作指令 数据变换指令数据变换指令 转移控制指令转移控制指令 特殊控制指令特殊控制指令 11.2.3 PLC 指令系统指令系统 ST （Start） ：从左母线开始一个新逻辑行时，或开始一从左母线开始一个新逻辑行时，或开始一 个逻辑块时，个逻辑块时， 输入的第一条指令。输入的第一条指令。 二、基本指令二、基本指令 功能：功能：读入指定读入指定常开常开接点（接点（X

30、1）的）的ON/OFF信息。信息。 ST X1 ST/ X1 功能：功能：读入指定读入指定常闭常闭接点（接点（X1）的）的ON/OFF信息。信息。 X1 X1 11.2.3 PLC 指令系统指令系统 OT （Output） ： 表示输出一个变量。表示输出一个变量。 ED （End） ：表示程序结束指令。表示程序结束指令。 功能：功能：把输出指令之前的运算结果用于驱动指定把输出指令之前的运算结果用于驱动指定 线圈。线圈。 OT Y1 Y1 11.2.3 PLC 指令系统指令系统 ST ST/ OT 指指 令令 可使用区域可使用区域 X Y R T C X：输入继电器；输入继电器； Y：输出继电器

31、；输出继电器； R：内部继电器内部继电器 ； T：延时器；延时器； C：计数器；计数器； 11.2.3 PLC 指令系统指令系统 例例2：当输入接点当输入接点X0 “1” 时，使输出继电器时，使输出继电器Y0、 Y1动作，当输入接点动作，当输入接点X1 “0” 时，使继电器时，使继电器Y2动作。动作。 0 ST X0 1 OT Y0 2 OT Y1 3 ST/ X1 4 OT Y2 Y1 Y2 X1 地址地址 指指 令令 Y0 X0 (ED) 5 ED 11.2.3 PLC 指令系统指令系统 逻辑关系逻辑关系 梯形图梯形图 指令语句表指令语句表 Y0 X0 X1 0 ST X0 0 ST X0

32、 0 ST / X0 与与 或或 非非 AND OR NOT 当当 X0 与与 X1 都都 “1” 时时 ，则有输出（，则有输出（ Y0） 。 当当 X0 或或 X1 “1” 时，时， 则有输出则有输出 （ Y0 ） 。 当当 X0 “0” 时，时， 则有输出（则有输出（ Y0 ）。）。 Y0 X0 X1 Y0 X0 1 AN X1 2 OT Y0 1 OR X1 2 OT Y0 1 OT Y0 11.2.3 PLC 指令系统指令系统 AN: 接点串联指令。接点串联指令。 AN/:接点串联反指令。接点串联反指令。 Y0 X0 X1 X0 X1 Y0 0 ST X0 1 AN/ X1 2 OT

33、Y0 X0 Y0 Y1 0 ST X0 1 OR/ X1 2 OT Y0 0 ST X0 1 OT Y0 2 / 3 OT Y1 OR: 接点并联指令。接点并联指令。 OR/:接点并联反指令。接点并联反指令。 /:反指令。反指令。 11.2.3 PLC 指令系统指令系统 AN 与与 AN/ 与非与非 OR 或或 指指 令令 可使用区域可使用区域 X Y R T C OR/ 或非或非 X：输入继电器；输入继电器； Y：输出继电器；输出继电器； R：内部继电器内部继电器 ； T：延时器；延时器； C：计数器；计数器； 11.2.3 PLC 指令系统指令系统 例例3：当输入条件当输入条件R0、R1和

34、和R2同时赋值为同时赋值为“1”时，时， Y3被输出的程序。被输出的程序。 指令语句表指令语句表 0 ST R0 1 AN R1 2 AN R2 3 OT Y3 R0 R1 R2 Y3 梯形图梯形图 R1 R0 R2Y3 (ED) 时序图时序图 4 ED 11.2.3 PLC 指令系统指令系统 A X2是和图中是和图中A点点处的结果（即处的结果（即X0与与X1的结果）的结果） 相或相或，而不是与，而不是与X1相或。相或。 0 ST X0 1 AN X1 2 OR X2 OT Y0 3 4 ED B 指令语句表指令语句表 Y0 X0 X2 X1 例例4： (ED) 11.2.3 PLC 指令系统

35、指令系统 X0X1 X2X3 Y0 指令块指令块1 指令块指令块2 语句表指令语句表指令 逻辑关系：逻辑关系：当当 “X0 或或 X2”与与 “X1 或或X3非非” 都都 “ON” 时，时， 则输出则输出 Y0 “ON”。 0 ST X0 1 OR X2 2 ST X1 3 OR/ X3 4 ANS 5 OT Y0 11.2.3 PLC 指令系统指令系统 指令块指令块1 指令块指令块2 X0X1 X2X3 Y0 逻辑关系：逻辑关系：当当 “X0 与与 X1” 或或“X2 与与X3非非” “ON” 时，时， 则输出则输出 Y0 “ON”。 ST X0 1 AN X1 2 ST X2 3 AN/

36、X3 4 ORS 5 OT Y0 11.2.3 PLC 指令系统指令系统 例例5：写出梯形图的指令语句表。写出梯形图的指令语句表。 0 ST X0 地址地址 指令指令 OR X1 2 ST X2 3 AN X3 4 ST X4 5 AN/ X5 6 ORS 7 OR X6 8 ANS 9 OR/ X7 OT Y0 Y0 X2 X4 X3 X5 X0 X1 X6 X7 (ED) 11 ED 11.2.3 PLC 指令系统指令系统 例例6：直接起动控制。直接起动控制。 控制电路图控制电路图 SB1 SB2 KM KM I/O分配：分配： X0：起动：起动 X1：停车：停车 Y0：KM 常开接点常开

37、接点 常闭按钮常闭按钮Why? X1 X0 COM Y0 COM KM SB2 SB1 PLC外部接线图外部接线图 (ED) Y0 X1 Y0 X0 梯形图梯形图 11.2.3 PLC 指令系统指令系统 梯形图梯形图 (ED) Y0X1 Y0 X0 PLC外部接线图外部接线图 X1 X0 COM Y0 COM KM SB2 SB1 常闭接点常闭接点 常开按钮常开按钮 SB1 SB2 KM KM 控制电路图控制电路图 11.2.3 PLC 指令系统指令系统 KMR M 3 A B C KMF FU QS FR KMF SB0 KMF SB1 FR KMR KMR SB2 KMR KMF I/O分

38、配：分配： SB0X0 SB1 X1 SB2 X2 KMF Y0 KMR Y1 例例7：三相异步电动机的正反转控制。三相异步电动机的正反转控制。 11.2.3 PLC 指令系统指令系统 I/O分配：分配： 停车按钮停车按钮 SB0X0 正转起动按钮正转起动按钮SB1 X1 反转起动按钮反转起动按钮SB2 X2 KMF Y0 KMR Y1 PLCPLC外部接线图外部接线图 SB0 SB1 SB2 KMF KMR PLC X0 X1 X2 COM . . . COM Y0 Y1 . . . 11.2.3 PLC 指令系统指令系统 KMF SB0 KMF SB1 FR KMR KMR SB2 KMR

39、 KMF 控制电路控制电路 图图 梯形图梯形图 Y0X0 X2 X1 Y1 X0 Y1 Y0 Y0 Y1 (ED) I/O分配：分配： SB0X0 SB1 X1 SB2 X2 KMF Y0 KMR Y1 11.2.3 PLC 指令系统指令系统 Y0 X0 X2 X1 Y1 X0 Y1 Y0 Y0 Y1 Y0 X0 X2 X1Y1 X0 Y1 Y0 Y0 Y1 0 ST X1 1 OR Y0 2 AN / X0 3 AN / Y1 4 OT Y0 5 ST X2 6 OR Y1 7 AN / X0 8 AN / Y0 9 OT Y1 11.2.3 PLC 指令系统指令系统 编程中应注意的几个问题

40、编程中应注意的几个问题 (ED) X0 Y0 X1 Y0 (ED) X1 Y0 X0 Y0 1.用电路变换简化程序用电路变换简化程序(减少指令的条数）减少指令的条数） 11.2.3 PLC 指令系统指令系统 2.逻辑关系应尽量清楚逻辑关系应尽量清楚(避免左轻右重避免左轻右重) X3X2 X5 X4 X6 X8 X7 Y0 X9 (ED) X3X2 X5 X4 X6 X8 X7 Y0 X9 (ED) X5 X6 X2 X2 11.2.3 PLC 指令系统指令系统 3.避免出现无法编程的梯形图避免出现无法编程的梯形图 X5 (ED) X1 X3 X2 Y1 X4 Y2 X1 (ED) X3X2 Y

41、1 X5 X3 X1X4 Y2 X5 11.2.3 PLC 指令系统指令系统 5.TM:（定时器指令）（定时器指令） X0 TMR n 输入接点输入接点 定时器号码定时器号码 （FP1:099） 定时设置值定时设置值: 032767 类型类型 TMR：定时单位为：定时单位为0.01秒秒 TMX：定时单位为：定时单位为0.1秒秒 TMY：定时单位为：定时单位为1秒秒 定时时间定时时间 = 定时设置值定时设置值 定时单位定时单位 11.2.3 PLC 指令系统指令系统 说明：说明： （1）定时器为）定时器为 减减1计数。减为计数。减为 0时，定时器的时，定时器的 常开接点闭合，常开接点闭合， 常闭

42、接点断开。常闭接点断开。 （2）在定时器工）在定时器工 作期间，输入接作期间，输入接 点断开，则运行点断开，则运行 中断，定时器复中断，定时器复 位。位。 TMX 50 2 X0 T2Y0 t 通电延时时间通电延时时间 =50 0.1s 输入信号输入信号X0 定时器接点定时器接点 输出信号输出信号T2 11.2.3 PLC 指令系统指令系统 动作说明：动作说明： 当当Y0闭合后，定时器闭合后，定时器T5开始计时。开始计时。 经过经过300.1=3s后，后，Y1接通，接通，Y2断开。断开。 0 ST Y0 例例8：定时器应用举例定时器应用举例 Y0 TMX 30 5 Y1 T5 Y2 T5 (E

43、D) 指令语句表指令语句表 1 TMX 5 K 30 4 ST T5 5 OT Y1 6 ST/ T5 OT Y2 8 ED 11.2.3 PLC 指令系统指令系统 与定时器有关的两个寄存器：与定时器有关的两个寄存器：EVn 和和SVn (n(n为寄存器编号为寄存器编号, ,该编号与定时器编号对应该编号与定时器编号对应) ) EVn：存储定时器存储定时器TMn的过程值。的过程值。 SVn：存储定时器存储定时器TMn的设置值。的设置值。 11.2.3 PLC 指令系统指令系统 TMX 30 X0 1 Y0 T1 Y0 ( ED ) X0 Y0 3s4s 例例9:试编制延时试编制延时3s接通、延时

44、接通、延时4s断开的电路梯形图和指断开的电路梯形图和指 令语句表。令语句表。 指令语句表指令语句表 0 ST X0 1 TMX 1 K 30 4 ST Y0 5 AN/ X0 TMX 2 6 K 40 ST T1 OR Y0 11 AN/ T2 12 OT Y0 13 ED TMX 40 2 X0 11.2.3 PLC 指令系统指令系统 TMY 6 1 T0 ( ED ) X0 Y0 4s6s 例例10: :编制震荡输出电路的梯形图和指令语句表。编制震荡输出电路的梯形图和指令语句表。 指令语句表指令语句表 0 ST X0 1 AN/ T1 2 TMY 0 K 4 6 ST T0 7 TMY 1

45、 K 6 11 ST X0 12 AN/ T0 13 OT Y0 14 ED X0 TMY 4 0 Y0 X0 11.2.3 PLC 指令系统指令系统 X0 X1 Y0 6.CT:（计数器指令）（计数器指令） R C CT 4 100 X1 X0 C100 Y0 0 ST X0 1 ST X1 2 CT 100 K 4 5 ST C100 6 OT Y0 11.2.3 PLC 指令系统指令系统 与计数器有关的两个寄存器：与计数器有关的两个寄存器：EVn 和和SVn (n(n为寄存器编号为寄存器编号, ,该编号与计数器编号对应该编号与计数器编号对应) ) EVn：存储计数器存储计数器 CTn 的

46、过程值。的过程值。 SVn：存储计数器存储计数器 CTn 的设置值。的设置值。 （1）复位信号接通时，计数器复位，恢复初始值。）复位信号接通时，计数器复位，恢复初始值。 说明：说明： （2）复位信号断开时，每来一个计数脉冲减）复位信号断开时，每来一个计数脉冲减1，直，直 到减为到减为0，计数器的常开接点接通，常闭接点，计数器的常开接点接通，常闭接点 断开。断开。 11.2.3 PLC 指令系统指令系统 Y0 X0 X1 例例: :画输出波形。画输出波形。 0 ST X0 ST X1 2 CT 100 K 2 5 ST C100 6 OT Y0 17 ED CT 2 100 Y0 X0 X1 C

47、100 C R ( ED ) 11.2.3 PLC 指令系统指令系统 T1 Y0 . . . . . . 150 1500s 10s X1 例例: :分析由定时器与分析由定时器与 计数器组成的长延时计数器组成的长延时 电路的工作过程。电路的工作过程。 CT 150 100 Y0 T1 X1 C100 C R X1T1 TMX 100 1 ( ED ) 11.2.3 PLC 指令系统指令系统 7. PSHS, RDS, POPS（堆（堆栈指令栈指令） Y0 X0 Y1 R30 X2 X1 X2 0 ST X0 功能解释功能解释 PSHS (Push Stack) ： 将结果存入堆栈将结果存入堆栈

48、 PSHS RDS POPS RDS (Read Stack)：从堆栈读数：从堆栈读数 POPS (Pop Stack)：从堆栈读数并清空堆栈：从堆栈读数并清空堆栈 1 PSHS 2 AN X2 3 OT Y0 4 RDS 5 AN X1 6 OT Y1 7 POPS 8 AN/ X2 9 OT R30 11.2.3 PLC 指令系统指令系统 8. DF, DF/：微分指令微分指令 (DF) R30 (DF/) R31 X0 X1 0 ST X0 1 DF 2 OT R30 X0接通瞬间（上升沿），接通瞬间（上升沿），R30接点接通一个扫描周期。接点接通一个扫描周期。 功能解释 指令使用 当只

49、需要信号的上升或下降沿时使用。例：启动或停当只需要信号的上升或下降沿时使用。例：启动或停 车按钮信号。车按钮信号。 X1断开瞬间（下降沿），断开瞬间（下降沿），R31接点接通一个扫描周期。接点接通一个扫描周期。 3 ST X1 4 DF/ OT R31 6 ED 11.2.3 PLC 指令系统指令系统 ( DF ) Y0 X0X1 ( DF ) Y1 X0X1 X0 X1 Y0 Y1 例例: :比较输出是否相同。并画出输出波形。比较输出是否相同。并画出输出波形。 （a） （b） 11.2.3 PLC 指令系统指令系统 9.置位、复位指令：置位、复位指令：SET、 RST（Reset） 这两条指

50、令的功能类似于这两条指令的功能类似于KP指令，但使用比指令，但使用比KP指令灵活。指令灵活。 0 ST X0 1 SET Y0 Y0 Y0 X0 X1 S R X0 X1 Y0 4 ST X1 5 RST Y0 11.2.3 PLC 指令系统指令系统 10. 保持指令：保持指令： KP （Keep） 0 ST X0 1 ST X1 KP R0 3 ED 说明：说明： （1）在置位信号接通的瞬间，）在置位信号接通的瞬间，R0置置1。以后无论置位。以后无论置位 信号状态如何，只要复位信号断开，信号状态如何，只要复位信号断开，R0的状态的状态 均为均为1。 （2）在复位信号接通的瞬间，）在复位信号接

51、通的瞬间，R0置置0。 （3）在复位信号和置位信号同时接通时，复位优先。）在复位信号和置位信号同时接通时，复位优先。 KP R0 X1 X0 S R 置位信号置位信号 复位信号复位信号 11.2.3 PLC 指令系统指令系统 Y0 X0 X1 KP R0 X1 X0 S R 11.2.3 PLC 指令系统指令系统 例：例：有三台电动机，有三台电动机，M1先启动，先启动，5s后电机后电机M2 启动，再过启动，再过4s后电机后电机M3启动。启动。 画出继电接触器控制电路；画出继电接触器控制电路； (1)(2)用用PLC控制时编制其梯形图和指令语句表控制时编制其梯形图和指令语句表 。 11.2.3

52、PLC 指令系统指令系统 KT1 SB1 SB2 KM1 KM1 KT2 KT1 KM2 KM3 KM2 KM2 KM3 KT2 KM3 方案一方案一 (1)控制电路控制电路 (2) I/O分配：分配： X1：SB1 X2：SB2 Y1：电机：电机M1 Y2：电机：电机M2 Y3：电机：电机M3 11.2.3 PLC 指令系统指令系统 TMX 50 1 (ED) Y1 X2 Y1 Y3 Y2 Y3 X1 TMX 40 2 Y2 T1 Y2 Y3X1 X1 T2 KT1 SB2 KM1 KM1 KT2 KT1 KM2 KM3 KM2 KM2 KM3 KT2 KM3 SB1 （3）梯形图梯形图 1

53、1.2.3 PLC 指令系统指令系统 TMX 50 1 (ED) Y1 X2 Y1 Y3 Y2 Y3 X1 TMX 40 2 Y2 T1 Y2 Y3X1 X1 T2 0 ST X2 1 OR Y1 2 AN/ X1 3 PSHS 4 AN/ Y2 5 TMX 1 K 50 8 POPS 9 OT Y1 10 ST T1 11 OR Y2 12 AN/ X1 13 PSHS 14 AN/ Y3 15 TMX 2 K 40 18 POPS 19 OT Y2 20 ST T2 21 OR Y3 22 AN/ X1 23 OT Y3 24 ED （4）指令语句表指令语句表 11.2.3 PLC 指令系

54、统指令系统 Y2 (DF) TMX 50 1 TMX 40 2 (ED) Y1 X1 Y1 T1 X2 Y1 Y3 T2 Y2 方案二方案二 梯形图梯形图 I/O分配：分配： X1：启动按钮：启动按钮 X2：停车按钮：停车按钮 Y1：电机：电机M1 Y2：电机：电机M2 Y3：电机：电机M3 11.2.3 PLC 指令系统指令系统 11. 空操作指令空操作指令NOP NOP Y0 R0 语句表指令语句表指令 0 ST R0 1 NOP 2 OT Y0 NOP指令的使用对程序运行的结果没有任何影响，指令的使用对程序运行的结果没有任何影响， 一般为了方便阅读。一般为了方便阅读。 11.2.3 PLC 指令系统指令系统 12. 左移位指令：左移位指令：SR IN C CLR SR WRn （1）SR指令只能对指令只能对WR型寄存器进行移位。型寄存器进行移位。 （2）IN：串行输入端。接点：