西门子PLC交通灯设计

1、西门子plc交通灯设计毕 业 论 文（设 计）任 务 书论文（设计）题目 西门子plc交通灯设计 系 别 机电工程系 专 业 （班 级） 电子1032 学 生 姓 名 刘金玲 学 号 2010705222 指 导 教 师 孟晓明 1 引言第一章 plc的特点及应用1.1 概述 可编程控制器（programmable controller）是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器（programmable logic controller），简称plc，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，

2、因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称pc。但是为了避免与个人计算机（personal computer）的简称混淆，所以将可编程控制器简称plc。1.2 plc的特点1 可靠性高，抗干扰能力强；2 通用性高，使用方便；3程序设计简单，易学，易懂；4采用先进的模块化结构，系统组合灵活方便；5系统设计周期短；6安装简便，调试方便，维护工作量小；7对生产工艺改变适应性强，可进行柔性生产；1.3 plc的应用目前，plc在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类。 1开关量的逻辑控制 这是plc最基本、最

3、广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。2 模拟量控制 在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量（analog）和数字量（digital）之间的a/d转换及d/a转换。plc厂家都生产配套的a/d和d/a转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。 3 运动控制 plc可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期直接用于开关量i/o模块连接位置传感器

4、和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要plc厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。 4 过程控制 过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机，plc能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。pid调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型plc都有pid模块，目前许多小型plc也具有此功能模块。pid处理一般是运行专用的pid子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。 5 数据处理 现代plc具有数学运算（含矩阵运算、函数运

5、算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系统；也可用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。 6 通信及联网 plc通信含plc间的通信及plc与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的发展，工厂自动化网络发展得很快，各plc厂商都十分重视plc的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。新近生产的plc都具有通信接口，通信非常方便。第二章 plc的结构及原理2.1

6、 plc的分类1 按plc的结构形式分类：1）整体式；2）模块式。2 按plc的i/o点数分类：1）小型256点以下；2）中型256点以上，2048点以下；3）大型2048点以上。3按plc功能分类：抵挡型，中挡型，高档型。2.2 plc的结构plc 实质是一种专用于工业控制的计算机其硬件结构基本上与微型计算机从结构上分，plc分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式plc包括cpu板、i/o板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式plc包括cpu模块、i/o模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。plc的基本结构框图如下：接口部件输出

7、输入接口部件 中央处理单元 cpu板 接受 驱动 现场信号 受控元件 电 源 部 件2.3 plc的工作原理 1.plc的工作方式 1）输入采样阶段，在此阶段，顺序读入所有输入缎子通断状态，并将读入的信息存入内存，接着进入程序执行阶段，在程序执行时，即使输入信号发生变化，内存中输入信息也不变化，只有在下一个扫描周期的输入采样阶段才能读入信息。 2） 程序执行阶段：plc对用户程序扫描。 3）输出刷新阶段：当所有指令执行完毕通过隔离电路，驱动功率放大器，电路是输出端子向外界输出控制信号驱动外部负载。2.4 plc汇编语言采用面向控制过程，面向问题，简单直观的plc编写横语言，常用的有：梯形图，语

8、句表，功能图等。1. 梯形图：由继电器控制逻辑演变而来，两者具有一定程度的相似性，但梯形图编程语言功能更强更方便。主要特点：1）自上而下，从左到右的顺序排列，两列垂直线为母线。每一逻辑行，起使左母线。 2）梯形图中采用继电器名称，但不是真实物理继电器称为“软继电器” 3）每个梯级流过的是概念电流，从左向右，其两端母线设有电源。 4）输入继电器，用于接入信号，而无线圈，输入继电器，通过输入接入的继电器，晶体及晶闸管才能实现。 2.语句表：又叫指令表，类似计算机汇编语言形式，用指令的记助符编程。例：下图是三菱公司的fx2n系列产品的最简单的梯形图例： x000 x001 y000 x010 end

9、它有两组，第一组用以实现启动、停止控制。第二组仅一个end指令，用以 结束程序。l 梯形图与助记符的对应关系： 助记符指令与梯形图指令有严格的对应关系，而梯形图的连线又可把指令的顺序予以体现。一般讲，其顺序为：先输入，后输出（含其他处理）；先上，后下；先左，后右。有了梯形图就可将其翻译成助记符程序。上图的助记符程序为： 地址指令变量0000ldx0000001orx0100002andx0010003outy0000004end 反之根据助记符，也可画出与其对应的梯形图2.5 plc的基本指令1 输入输出指令（ld/ldi/out）下面把ld/ldi/out三条指令的功能、梯形图表示形式、操作

10、元件以列表的形式加以说明： 符号 功 能 梯形图表示 操作元件 ld（取） 常开触点与母线相连 x，y，m，t，c,s ldi（取反）常闭触点与母线相连 x，y，m，t，c,sout（输出） 线圈驱动 y，m，t，c，s,f ld与ldi指令用于与母线相连的接点，此外还可用于分支电路的起点。out 指令是线圈的驱动指令，可用于输出继电器、辅助继电器、定时器、计数器、状态寄存器等，但不能用于输入继电器。输出指令用于并行输出，能连续使用多次。 x000 y000 地址 指令 数据 0000 ld x000 0001 out y0002 触点串连指令（and/andi）、并联指令（or/ori） 符

11、号（名称） 功 能 梯形图表示 操作元件 and（与） 常开触点串联连接 x，y，m，t，c,s andi（与非） 常闭触点串联连接 x，y，m，t，c,s or（或） 常开触点并联连接 x，y，m，t，c，s ori（ 或非） 常闭触点并联连接 x，y，m，t，c，s and、andi指令用于一个触点的串联，但串联触点的数量不限，这两个指令可连续使用。 or、ori是用于一个触点的并联连接指令。 x001 x002 y001 地址 指令 数据 0002 ld x001 x003 0003 andi x002 0004 or x003 0005 out y001 3 电路块的并联和串联指令（o

12、rb、anb） 符号（名称） 功 能 梯形图表示 操作元件 orb（块或） 电路块并联连接 无 anb（块与） 电路块串联连接 无 含有两个以上触点串联连接的电路称为“串联连接块”，串联电路块并联连接时，支路的起点以ld或ldnot指令开始，而支路的终点要用orb指令。orb指令是一种独立指令，其后不带操作元件号，因此，orb指令不表示触点，可以看成电路块之间的一段连接线。如需要将多个电路块并联连接，应在每个并联电路块之后使用一个orb指令，用这种方法编程时并联电路块的个数没有限制；也可将所有要并联的电路块依次写出，然后在这些电路块的末尾集中写出orb的指令，但这时orb指令最多使用7次。将分

13、支电路（并联电路块）与前面的电路串联连接时使用anb指令，各并联电路块的起点，使用ld或ldnot指令；与orb指令一样，anb指令也不带操作元件，如需要将多个电路块串联连接，应在每个串联电路块之后使用一个anb指令，用这种方法编程时串联电路块的个数没有限制，若集中使用anb指令，最多使用7次。 anb x000 x002 x003 y006 x001 x004 x005 orb x006 x003 地 址 指 令 数 据 0000 ld x000 0001 or x001 0002 ld x002 0003 and x003 0004 ldi x004 0005 and x005 0006

14、or x006 0007 orb 0008 anb 0009 or x003 0010 out y006 4 程序结束指令（end）符号（名称） 功 能 梯形图表示 操作元件结束 end（结束） 程序结束 无 在程序结束处写上end指令，plc只执行第一步至end之间的程序，并立即输出处理。若不写end指令，plc将以用户存贮器的第一步执行到最后一步，因此，使用end指令可缩短扫描周期。另外。在调试程序时，可以将end指令插在各程序段之后，分段检查各程序段的动作，确认无误后，再依次删去插入的end指令。 其他的一些指令，如置位复位、脉冲输出、清除、移位、主控触点、空操作、跳转指令等，同学们可以

15、参考一些课外书，在这里我们不详细介绍了。下面同学们可练习由梯形图写出与之对应的助记符形式的指令。并由后面的gpp软件传输到plc中，实时运行。2.6编程器件一般情况下，x代表输入继电器，y代表输出继电器，m代表辅助继电器，spm代表专用辅助继电器，t代表定时器，c代表计数器，s代表状态继电器，d代表数据寄存器，mov代表传输等。2.7 西门子s7-200系列的编程软件2.7.1 编程准备（一）. 指令集和编辑器的选择写程序之前，用户必须选择指令集和编辑器。在s7-200系列plc支持的指令集有simatic和iec1131-3两种。simatic是专为s7-200plc设计的，专用性强，采用s

16、imatic指令编写的程序执行时间短，可以使用lad、stl、fbd三种编辑器。iec1131-3指令集是按国际电工委员会（iec）plc编程标准提供的指令系统，作为不同plc厂商的指令标准，集中指令较少。有些simatic所包含的指令，在iec 1131-3中不是标准指令。iec1131-3标准指令集适用于不同厂家plc，可以使用lad和fbd两种编辑器。本教材主要用simatic编程模式。1单命令“工具”“选项” “一般”标签“编程模式” 选simatic。程序编辑器有lad、stl、fbd三种。本论文主要用lad和stl。2择编辑器的方法如下：用菜单命令“检视” lad或stl。或者菜单

17、命令“工具”“选项” “一般”标签“默认编辑器”。（二）根据plc类型进行参数检查在plc和运行step7-micro/win的pc连线后，在建立通信或编辑通信设置以前，应根据plc的类型进行范围检查。必须保证step7-micro/win中plc类型选择与实际plc类型相符。方法如下：1菜单命令“plc”“类型” “读取plc”。2在指令树“项目”名称“类型” “读取plc”2.7.2 程序的调试和监控在运行step 7-micro/win 32编程设备和plc之间建立通信并向plc下载程序后，便可运行程序，收集状态进行监控和调试程序。（一）选择工作方式plc有运行和停止两种工作方式。在不同

18、的工作方式下，plc进行调试的操作方法不同。 单击工具栏中的“运行”按钮或“停止”按钮可以进入相应的工作方式.（1）选择stop工作方式在stop（停止）工作方式中，可以创建和编辑程序，plc处于半空闲状态：停止用户程序执行；执行输入更新；用户中断条件被禁用。plc操作系统继续监控plc，将状态数据传递给step 7-micro/win 32，并执行所有的“强制”或“取消强制”命令。当plc位于stop（停止）工作方式可以进行下列操作：1 使用图状态或程序状态检视操作数的当前值。（因为程序未执行，这一步骤等同于执行“单次读取”）2 可以使用图状态或程序状态强制数值。使用图状态写入数值。3 写入

19、或强制输出。4 执行有限次扫描，并通过状态图或程序状态观察结果。（2） 选择运行工作方式当plc位于run（运行）工作方式时，不能使用“首次扫描”或“多次扫描”功能。可以在状态图表中写入和强制数值，或使用lad或fbd程序编辑器强制数值，方法与在stop（停止）工作方式中强制数值相同。还可以执行下列操作（不能在stop工作方式使用）：1 使用图状态收集plc数据值的连续更新。如果希望使用单次更新，图状态必须关闭，才能使用“单次读取”命令。2 使用程序状态收集plc数据值的连续更新。3 使用run工作方式中的“程序编辑”编辑程序，并将改动下载至plc。2 交通灯控制要求2.1 路况示意图 北 西

20、 东 南2.2 工作要求和过程主要程序要求如下：信号灯受启动开关控制。当启动开关接同时，信号灯系统开始工作，先南、北红灯亮，在东、西绿灯亮。当启动开关断开时，所有信号灯都熄灭。（1）南、北绿灯和东、西绿灯不能同时亮，如果同时亮则应关闭信号灯系统，并立刻报警。（2）南、北红灯亮维持25s，在南、北红灯亮的同时东.西灯也亮，并维持20s，到20s时，东、西绿灯闪亮，闪亮3s 后熄灭。在动系绿灯熄灭时，东.西黄灯亮，并维持2s。到2s时，东、西黄灯熄灭，东、西红灯亮。同时，南、北红灯熄灭，绿灯亮。（3）东、西红灯亮维持25s，南、北绿灯亮维持20s，然后闪亮3s后熄灭，同时南、北黄灯亮，维持2s后熄

21、灭，这时南、北红灯亮，东、西绿灯亮。（4）上述动作循环进行。注意：要求南北绿灯和东西绿灯不能同时亮，否则关闭系统，并立刻报警。2.3 根据交通灯示意图模拟控制实验在plc交通灯模拟模块中，东西南北都有3个控制信号灯，他们分别是： 1， 禁止通行灯 （亮时为红色） 2， 允许通行 （亮时为绿色） 3， 准备禁止通行 （亮时为黄色）所以结合交通灯实际情况可以设计交通灯模拟控制实验：当交通系统起动开关接通时按照工作要求南北向和东西向均设有红灯25秒，绿灯20秒，绿灯闪亮3秒和黄灯2秒。当东西方向的红灯点亮时，南北方向应该依次点亮绿灯，绿灯闪亮，然后黄灯点亮。反之，当南北方向的红灯点亮时，东西方向应该

22、依次点亮绿灯，绿灯闪亮，然后黄灯点亮。当起动开关断开时，所有信号灯都熄灭。3 交通灯控制的设计3.1 顺序图根据第二章交通灯的控制要求可以画出顺序功能图设启动按钮用i0.0表示, 6个工作状态分别用顺序控制继电器位s0.0,s0.1,s0.2,s0.3,s0.4.s0.5表示,分别用t0.t1,t2,t3,t4,t5表示定时器.当i0.0启动按钮得电时,将激活s0.0,进入第一步状态,在该状态南北红灯亮,东西绿灯亮,同时启动定时器t1, t1定时时间到时,转换条件满足,结束s0.0激活s0.1进入下一个工作状态, 在该状态南北红灯亮,东西绿灯闪.同时启动定时器t2, t2定时时间到时,转换条件

23、满足,结束s0.1激活s0.2进入下一个工作状态, 在该状态南北红灯亮,东西黄灯亮,依次激活s0.3,s0.4.s0.5,当定时器t6时间到时再次激活s0.0,不断循环执行.顺序功能图如图3.1所示南北红灯亮东西绿灯闪南北红灯亮东西绿灯亮南北红灯亮东西黄灯亮东西红灯亮南北绿灯亮东西红灯亮南北绿灯闪东西红灯亮南北黄灯亮原始状态s0.0s0.1s0.5s0.2s0.3s0.4南北绿灯亮东西绿灯亮报警并使i0.0失电i0.0t0t1t2t3t4t5交通灯顺序功能图3.2 i/o分配及接线图硬件结构设计了解各个对象的控制要求,分析对象的控制要求,确定输入/输出(i/o)接口的数量,确定所控制参数的精度

24、及类型.如对开关量,模拟量的控制,用户存储器的存储容量等.选择合适的plc机型及外设,完成plc的硬件结构配置. 根据上述选型及工作要求,绘制plc控制交通灯的电路接线图,编制i/o接口功能表,根据信号控制要求,i/o分配及其接线分别如图3.2（1），（2）所示所谓输入/输出接口电路是plc与被控对象间传递输入输出信号的接口部件，各输入输出点的通断态用发光二极管（led）显示，外部接线一般接在plc的接线端子上。下面先跟据输入/输出接口的数量编制出输入输出分配表：i/o分配表输入输出机内器件报警灯 q0.0t37 南北红灯 25s南北红灯q0.1t38 东西红灯 25s启动开关i0.0南北绿灯

25、q0.2t39 东西绿灯 20s南北黄灯q0.3t40 东西绿灯闪 3s停止开关i0.1东西红灯q0.4t41 东西黄灯 2s东西绿灯q0.5t42 南北绿灯 20s东西黄灯q0.6t43 南北绿灯闪 3st44 南北黄灯 2st3740i0.0 q0.0 q0.1 q0.2i0.1 1l q0.31m q0.4 q0.52l gnd+24v l1 nsb1sb2220vplc交通灯外部分配及接线图3.3 编制程序根据上述i/o分配表编制出程序如下：第一章 plc的特点及应用1.1 概述 可编程控制器（programmable controller）是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计

26、制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器（programmable logic controller），简称plc，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称pc。但是为了避免与个人计算机（personal computer）的简称混淆，所以将可编程控制器简称plc。1.2 plc的特点1 可靠性高，抗干扰能力强；2 通用性高，使用方便；3程序设计简单，易学，易懂；4采用先进的模块化结构，系统组合灵活方便；5系统设计周期短；6安装简便，调试方便，维护工作量小；7对生产工艺改变适应性强，可进行柔性生

27、产；1.3 plc的应用目前，plc在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类。 1开关量的逻辑控制 这是plc最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。2 模拟量控制 在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量（analog）和数字量（digital）之间的a

28、/d转换及d/a转换。plc厂家都生产配套的a/d和d/a转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。 3 运动控制 plc可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期直接用于开关量i/o模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要plc厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。 4 过程控制 过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机，plc能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。pid调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型p

29、lc都有pid模块，目前许多小型plc也具有此功能模块。pid处理一般是运行专用的pid子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。 5 数据处理 现代plc具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系统；也可用于过程控制系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。 6 通信及联网 plc通信含plc间的通信及pl

30、c与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的发展，工厂自动化网络发展得很快，各plc厂商都十分重视plc的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。新近生产的plc都具有通信接口，通信非常方便。第二章 plc的结构及原理2.1 plc的分类1 按plc的结构形式分类：1）整体式；2）模块式。2 按plc的i/o点数分类：1）小型256点以下；2）中型256点以上，2048点以下；3）大型2048点以上。3按plc功能分类：抵挡型，中挡型，高档型。2.2 plc的结构plc 实质是一种专用于工业控制的计算机其硬件结构基本上与微型计算机从结构上分，plc分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式plc包括cp

31、u板、i/o板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式plc包括cpu模块、i/o模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。plc的基本结构框图如下：接口部件输出输入接口部件 中央处理单元 cpu板 接受 驱动 现场信号 受控元件 电 源 部 件2.3 plc的工作原理 1.plc的工作方式 1）输入采样阶段，在此阶段，顺序读入所有输入缎子通断状态，并将读入的信息存入内存，接着进入程序执行阶段，在程序执行时，即使输入信号发生变化，内存中输入信息也不变化，只有在下一个扫描周期的输入采样阶段才能读入信息。 2） 程序执行阶段：plc对用户程序扫

32、描。 3）输出刷新阶段：当所有指令执行完毕通过隔离电路，驱动功率放大器，电路是输出端子向外界输出控制信号驱动外部负载。2.4 plc汇编语言采用面向控制过程，面向问题，简单直观的plc编写横语言，常用的有：梯形图，语句表，功能图等。2. 梯形图：由继电器控制逻辑演变而来，两者具有一定程度的相似性，但梯形图编程语言功能更强更方便。主要特点：1）自上而下，从左到右的顺序排列，两列垂直线为母线。每一逻辑行，起使左母线。 2）梯形图中采用继电器名称，但不是真实物理继电器称为“软继电器” 3）每个梯级流过的是概念电流，从左向右，其两端母线设有电源。 4）输入继电器，用于接入信号，而无线圈，输入继电器，通

33、过输入接入的继电器，晶体及晶闸管才能实现。 2.语句表：又叫指令表，类似计算机汇编语言形式，用指令的记助符编程。例：下图是三菱公司的fx2n系列产品的最简单的梯形图例： x000 x001 y000 x010 end它有两组，第一组用以实现启动、停止控制。第二组仅一个end指令，用以 结束程序。l 梯形图与助记符的对应关系： 助记符指令与梯形图指令有严格的对应关系，而梯形图的连线又可把指令的顺序予以体现。一般讲，其顺序为：先输入，后输出（含其他处理）；先上，后下；先左，后右。有了梯形图就可将其翻译成助记符程序。上图的助记符程序为： 地址指令变量0000ldx0000001orx0100002a

34、ndx0010003outy0000004end 反之根据助记符，也可画出与其对应的梯形图2.5 plc的基本指令1 输入输出指令（ld/ldi/out）下面把ld/ldi/out三条指令的功能、梯形图表示形式、操作元件以列表的形式加以说明： 符号 功 能 梯形图表示 操作元件 ld（取） 常开触点与母线相连 x，y，m，t，c,s ldi（取反）常闭触点与母线相连 x，y，m，t，c,sout（输出） 线圈驱动 y，m，t，c，s,f ld与ldi指令用于与母线相连的接点，此外还可用于分支电路的起点。out 指令是线圈的驱动指令，可用于输出继电器、辅助继电器、定时器、计数器、状态寄存器等，但

35、不能用于输入继电器。输出指令用于并行输出，能连续使用多次。 x000 y000 地址 指令 数据 0000 ld x000 0001 out y0002 触点串连指令（and/andi）、并联指令（or/ori） 符号（名称） 功 能 梯形图表示 操作元件 and（与） 常开触点串联连接 x，y，m，t，c,s andi（与非） 常闭触点串联连接 x，y，m，t，c,s or（或） 常开触点并联连接 x，y，m，t，c，s ori（ 或非） 常闭触点并联连接 x，y，m，t，c，s and、andi指令用于一个触点的串联，但串联触点的数量不限，这两个指令可连续使用。 or、ori是用于一个触点

36、的并联连接指令。 x001 x002 y001 地址 指令 数据 0002 ld x001 x003 0003 andi x002 0004 or x003 0005 out y001 3 电路块的并联和串联指令（orb、anb） 符号（名称） 功 能 梯形图表示 操作元件 orb（块或） 电路块并联连接 无 anb（块与） 电路块串联连接 无 含有两个以上触点串联连接的电路称为“串联连接块”，串联电路块并联连接时，支路的起点以ld或ldnot指令开始，而支路的终点要用orb指令。orb指令是一种独立指令，其后不带操作元件号，因此，orb指令不表示触点，可以看成电路块之间的一段连接线。如需要将

37、多个电路块并联连接，应在每个并联电路块之后使用一个orb指令，用这种方法编程时并联电路块的个数没有限制；也可将所有要并联的电路块依次写出，然后在这些电路块的末尾集中写出orb的指令，但这时orb指令最多使用7次。将分支电路（并联电路块）与前面的电路串联连接时使用anb指令，各并联电路块的起点，使用ld或ldnot指令；与orb指令一样，anb指令也不带操作元件，如需要将多个电路块串联连接，应在每个串联电路块之后使用一个anb指令，用这种方法编程时串联电路块的个数没有限制，若集中使用anb指令，最多使用7次。 anb x000 x002 x003 y006 x001 x004 x005 orb

38、x006 x003 地 址 指 令 数 据 0000 ld x000 0001 or x001 0002 ld x002 0003 and x003 0004 ldi x004 0005 and x005 0006 or x006 0007 orb 0008 anb 0009 or x003 0010 out y006 4 程序结束指令（end）符号（名称） 功 能 梯形图表示 操作元件结束 end（结束） 程序结束 无 在程序结束处写上end指令，plc只执行第一步至end之间的程序，并立即输出处理。若不写end指令，plc将以用户存贮器的第一步执行到最后一步，因此，使用end指令可缩短扫描

39、周期。另外。在调试程序时，可以将end指令插在各程序段之后，分段检查各程序段的动作，确认无误后，再依次删去插入的end指令。 其他的一些指令，如置位复位、脉冲输出、清除、移位、主控触点、空操作、跳转指令等，同学们可以参考一些课外书，在这里我们不详细介绍了。下面同学们可练习由梯形图写出与之对应的助记符形式的指令。并由后面的gpp软件传输到plc中，实时运行。2.6编程器件一般情况下，x代表输入继电器，y代表输出继电器，m代表辅助继电器，spm代表专用辅助继电器，t代表定时器，c代表计数器，s代表状态继电器，d代表数据寄存器，mov代表传输等。第一章 plc的特点及应用1.1 概述 可编程控制器（

40、programmable controller）是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器（programmable logic controller），简称plc，它主要用来代替继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这种装置称作可编程控制器，简称pc。但是为了避免与个人计算机（personal computer）的简称混淆，所以将可编程控制器简称plc。1.2 plc的特点1 可靠性高，抗干扰能力强；2 通用性高，使用方便；3程序设计简单，易学，易懂；4采用先进的模块化结构，系统组合灵活方便；

41、5系统设计周期短；6安装简便，调试方便，维护工作量小；7对生产工艺改变适应性强，可进行柔性生产；1.3 plc的应用目前，plc在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情况大致可归纳为如下几类。 1开关量的逻辑控制 这是plc最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。2 模拟量控制 在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为

42、了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量（analog）和数字量（digital）之间的a/d转换及d/a转换。plc厂家都生产配套的a/d和d/a转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。 3 运动控制 plc可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期直接用于开关量i/o模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要plc厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。 4 过程控制 过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机，plc能编制各种

43、各样的控制算法程序，完成闭环控制。pid调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型plc都有pid模块，目前许多小型plc也具有此功能模块。pid处理一般是运行专用的pid子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。 5 数据处理 现代plc具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据可以与存储在存储器中的参考值比较，完成一定的控制操作，也可以利用通信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。数据处理一般用于大型控制系统，如无人控制的柔性制造系统；也可用于过程控制系统，如

44、造纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。 6 通信及联网 plc通信含plc间的通信及plc与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的发展，工厂自动化网络发展得很快，各plc厂商都十分重视plc的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。新近生产的plc都具有通信接口，通信非常方便。第二章 plc的结构及原理2.1 plc的分类1 按plc的结构形式分类：1）整体式；2）模块式。2 按plc的i/o点数分类：1）小型256点以下；2）中型256点以上，2048点以下；3）大型2048点以上。3按plc功能分类：抵挡型，中挡型，高档型。2.2 plc的结构plc 实质是一种专用于工业控制的计算机其硬件结构基本上与微型计算机从结构上分，plc分为固定式和组合式（模块式）两种。固定式plc包括cpu板、i/o板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。模块式plc包括cpu模块、i/o模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。plc的基本结构框图如下：接口部件输出输入接口部件 中央处理单元 cpu板 接受 驱动 现场信号 受控元件 电 源 部 件2.3 plc的工作原理 1.plc的工作方式 1）输入采样