第3部分 PLC指令系统

1、3 可编程控制器的可编程控制器的软件和用户环境软件和用户环境一、一、 PLC的软件结构的软件结构软件结构软件结构监控程序监控程序用户程序用户程序 1. 监控程序监控程序 监控程序是可编程控制器产品必须包括的部分，有生产厂家监控程序是可编程控制器产品必须包括的部分，有生产厂家提供。其功能如下：提供。其功能如下： 1）系统管理）系统管理 运行管理：何时输入、何时输出、何时运算、何时自检、何运行管理：何时输入、何时输出、何时运算、何时自检、何时通讯等进行时间上的分配管理。时通讯等进行时间上的分配管理。 程序空间的管理：生成用户环境。程序空间的管理：生成用户环境。 系统自检程序：系统出错检验、用户程序

2、语法检验、句法检验系统自检程序：系统出错检验、用户程序语法检验、句法检验等。等。 2）用户指令解释程序）用户指令解释程序 编辑程序和解释程序。编辑程序和解释程序。 3）标准程序和系统调用）标准程序和系统调用 2. 用户程序用户程序 用户用户在在PLC提供的编程环境下编制的完成控制功能的程序。提供的编程环境下编制的完成控制功能的程序。 1. 用户数据结构用户数据结构 1）位数据）位数据 这是一类逻辑量，其值只有这是一类逻辑量，其值只有“0”或或“1”。 2）字数据）字数据 其数制、字长有很多形式。单字或双字、十进制（其数制、字长有很多形式。单字或双字、十进制（K）或十六）或十六进制进制(H)等。

3、等。 3）位和字的混合。）位和字的混合。二、二、 用户环境用户环境 2、 PLC的内部等效电路的内部等效电路输入设备输入设备输出设备输出设备COM1STKMX400X407Y430COMY437Y430T450M100X400Y430电源电源输出继电器输出继电器逻辑控制逻辑控制输入继电器输入继电器X401Y430SB1) 输入部分：等效输入继电器。输入部分：等效输入继电器。2) 逻辑控制部分：由用户程序实现的逻辑关系。构成逻辑电逻辑控制部分：由用户程序实现的逻辑关系。构成逻辑电路的元件是等效编程元件。路的元件是等效编程元件。3) 输出部分：等效输出继电器。输出部分：等效输出继电器。X400CO

4、MX401X407Y430COMY437SBKM 三菱三菱F系列系列PLC的基本情况的基本情况 日本三菱的早期产品，小型机，整体式结构，包括：基本单元，日本三菱的早期产品，小型机，整体式结构，包括：基本单元，扩展单元、特殊单元三种。扩展单元、特殊单元三种。 3. PLC的元件的元件 用户可以使用的输入输出接口、内部存储单元用户可以使用的输入输出接口、内部存储单元统称元件。统称元件。型号表示方法型号表示方法入出总点数入出总点数M(基本单元基本单元)E（扩展单元）（扩展单元）输出类型输出类型R继电器输出继电器输出T晶体管输出晶体管输出S晶闸管输出晶闸管输出电源种类电源种类V100/110V交流交流

5、E220/240V交流交流D24V直流直流FX2N1 2 3 4FX2N-48MR主要技术指标主要技术指标输入、输出点总数：输入、输出点总数：48功耗：功耗：25VA定时器：定时器： 16个个计数器计数器 ：16个个辅助继电器：辅助继电器： 192个（个（64个有掉电保护）个有掉电保护）内存：内存：890字字运算速度：运算速度：45us/步序步序（平均）（平均）指令：指令：20条条输出形式：继电器输出输出形式：继电器输出梯形图梯形图PLC梯形图：是通过连线把梯形图：是通过连线把PLC指令的梯形图符号连接在一起的连通图，指令的梯形图符号连接在一起的连通图，用以表达所使用的用以表达所使用的PLC指

6、令及其前后顺序，它与电气原理图很相似。它的指令及其前后顺序，它与电气原理图很相似。它的连线有两种：一为母线，另一为内部横竖线。内部横竖线把一个个梯形图连线有两种：一为母线，另一为内部横竖线。内部横竖线把一个个梯形图符号指令连成一个指令组，这个指令组一般总是从装载（符号指令连成一个指令组，这个指令组一般总是从装载（LD）指令开始，）指令开始，必要时再继以若干个输入指令（含必要时再继以若干个输入指令（含LD指令），以建立逻辑条件。最后为输指令），以建立逻辑条件。最后为输出类指令，实现输出控制，或为数据控制、流程控制、通讯处理、监控工出类指令，实现输出控制，或为数据控制、流程控制、通讯处理、监控工作

7、等指令，以进行相应的工作。母线是用来连接指令组的。作等指令，以进行相应的工作。母线是用来连接指令组的。软继电器软继电器PLC梯形图中的某些编程元件沿用了继电器这一名称，如输入梯形图中的某些编程元件沿用了继电器这一名称，如输入继电器、输出继电器、内部辅助继电器等，但是它们不是真继电器、输出继电器、内部辅助继电器等，但是它们不是真实的物理继电器，而是一些存储单元（软继电器），每一软实的物理继电器，而是一些存储单元（软继电器），每一软继电器与继电器与PLC存储器中映像寄存器的一个存储单元相对应。存储器中映像寄存器的一个存储单元相对应。该存储单元如果为该存储单元如果为“1”状态，则表示梯形图中对应软继

8、电器状态，则表示梯形图中对应软继电器的线圈的线圈“通电通电”，其常开触点接通，常闭触点断开，称这种，其常开触点接通，常闭触点断开，称这种状态是该软继电器的状态是该软继电器的“1”或或“ON”状态。如果该存储单元为状态。如果该存储单元为“0”状态，对应软继电器的线圈和触点的状态与上述的相反，状态，对应软继电器的线圈和触点的状态与上述的相反，称该软继电器为称该软继电器为“0”或或“OFF”状态。使用中也常将这些状态。使用中也常将这些“软继电器软继电器”称为编程元件。称为编程元件。能流的概念能流的概念如上图所示触点如上图所示触点1、2接通时，有一个假想的接通时，有一个假想的“概念电流概念电流”或或“

9、能流能流”(Power Flow)从左向右流动，这一方向与执行用户从左向右流动，这一方向与执行用户程序时的逻辑运算的顺序是一致的。能流只能从左向右流动。程序时的逻辑运算的顺序是一致的。能流只能从左向右流动。利用能流这一概念，可以帮助我们更好地理解和分析梯形图。利用能流这一概念，可以帮助我们更好地理解和分析梯形图。图图a中可能有两个方向的能流流过触点中可能有两个方向的能流流过触点5（经过触点（经过触点1、5、4或或经过触点经过触点3、5、2），这不符合能流只能从左向右流动的原则，），这不符合能流只能从左向右流动的原则，因此应改为图因此应改为图b所示的梯形图。所示的梯形图。 母线母线梯形图两侧的垂

10、直公共线称为母线梯形图两侧的垂直公共线称为母线(Bus bar）。在分析梯形图）。在分析梯形图的逻辑关系时，为了借用继电器电路图的分析方法，可以想象的逻辑关系时，为了借用继电器电路图的分析方法，可以想象左右两侧母线（左母线和右母线）之间有一个左正右负的直流左右两侧母线（左母线和右母线）之间有一个左正右负的直流电源电压，母线之间有电源电压，母线之间有“能流能流”从左向右流动。右母线可以不从左向右流动。右母线可以不画出。画出。 梯形图的逻辑解算梯形图的逻辑解算根据梯形图中各触点的状态和逻辑关系，求出与图中根据梯形图中各触点的状态和逻辑关系，求出与图中各线圈对应的编程元件的状态，称为梯形图的逻辑各线

11、圈对应的编程元件的状态，称为梯形图的逻辑解算。梯形图中逻辑解算是按从左至右、从上到下解算。梯形图中逻辑解算是按从左至右、从上到下的顺序进行的。解算的结果，马上可以被后面的逻的顺序进行的。解算的结果，马上可以被后面的逻辑解算所利用。逻辑解算是根据输入映像寄存器中辑解算所利用。逻辑解算是根据输入映像寄存器中的值，而不是根据解算瞬时外部输入触点的状态来的值，而不是根据解算瞬时外部输入触点的状态来进行的进行的 梯形图编程的一般规则梯形图编程的一般规则一，梯形阶梯都是始于左母线，终于右母线一，梯形阶梯都是始于左母线，终于右母线(通常可以省掉不通常可以省掉不画，仅画左母线画，仅画左母线)。每行的左边是接点

12、组合，表示驱动。每行的左边是接点组合，表示驱动 逻辑线逻辑线圈的条件，而表示结果的逻辑线圈只能接在右边的母线上。接圈的条件，而表示结果的逻辑线圈只能接在右边的母线上。接点不能出现在线圈右边。如下图点不能出现在线圈右边。如下图(a)应改为应改为(b)：梯形图编程的一般规则梯形图编程的一般规则二，接点应画在水平线上，不应画在垂直线上，如下图二，接点应画在水平线上，不应画在垂直线上，如下图(a)中中的接点的接点X005与其它接点间的关系不能识别。对此类桥式电路，与其它接点间的关系不能识别。对此类桥式电路，应按从左到右，从上到下的单向性原则，单独画出所有的去路。应按从左到右，从上到下的单向性原则，单独

13、画出所有的去路。如图如图(b)所示：所示： 梯形图编程的一般规则梯形图编程的一般规则三，并联块串联时，应将接点多的去路放在梯形图左方三，并联块串联时，应将接点多的去路放在梯形图左方(左重左重右轻原则右轻原则);串联块并联时，应将接点多的并联去路放串联块并联时，应将接点多的并联去路放 在梯形在梯形图的上方图的上方(上重下轻的原则上重下轻的原则)。这样做，程序简洁，从而减少。这样做，程序简洁，从而减少指令的扫描时间，这对于一些大型的程序尤为重要。如下图指令的扫描时间，这对于一些大型的程序尤为重要。如下图所示：所示：梯形图编程的一般规则梯形图编程的一般规则四，四，不宜使用双线圈输出。若在同一梯形图中

14、，同一不宜使用双线圈输出。若在同一梯形图中，同一组件的线圈使用两次或两次以上，则称为双线圈输组件的线圈使用两次或两次以上，则称为双线圈输出或线圈的重出或线圈的重 复利用。双线圈输出一般梯形图初学复利用。双线圈输出一般梯形图初学者容易犯的毛病之一。在双线圈输出时，只有最后者容易犯的毛病之一。在双线圈输出时，只有最后一次的线圈才有效，而前面的线圈是无效的。这是一次的线圈才有效，而前面的线圈是无效的。这是由由PLC的扫描特性所决定的扫描特性所决定 的。的。 编程元件编程元件1. 输入继电器（输入继电器（X0X7，X10X17，X20X27，） 注意注意：元件编号采用八进制元件编号采用八进制 输入继电

15、器状态由外部信号驱动，在用户程序中可进行无限输入继电器状态由外部信号驱动，在用户程序中可进行无限次读操作。次读操作。2. 输出继电器（输出继电器（Y0Y7，Y10Y17，Y20Y27 ，） 主要用于将内部逻辑结果传递到外部负载，每一输出继电器主要用于将内部逻辑结果传递到外部负载，每一输出继电器对应一个输出接点控制一个外部负载。在用户程序中，只能对应一个输出接点控制一个外部负载。在用户程序中，只能对其进行一次写操作，但可无限次读操作。对其进行一次写操作，但可无限次读操作。3.辅助继电器辅助继电器(M) 编号从编号从 M0开始开始 十进制编码十进制编码 通用型和掉电保护型两种通用型和掉电保护型两种

16、辅助继电器仅供内部使用辅助继电器仅供内部使用4. 定时器（定时器（T） 编号从编号从T0开始；开始； 十进制编码十进制编码 定时器按定时时钟的不同进行分组定时器按定时时钟的不同进行分组 延时时间由设定的延时时间由设定的K值大小确定值大小确定定时器做计时功能定时器做计时功能5. 计数器计数器(C) 编号从编号从C0开始；开始； 十进制编码十进制编码 分加计数、减计数和双向计数器分加计数、减计数和双向计数器 分掉电保护和通用型两种分掉电保护和通用型两种 计数值由设定的计数值由设定的K值大小确定值大小确定可对外部事件或内部脉冲进行计数。可对外部事件或内部脉冲进行计数。 6.特殊辅助继电器特殊辅助继电

17、器(M) M8000：运行监视：运行监视当当PLC处于运行状态时，处于运行状态时，M8000自动为自动为“1”；反之，；反之， M8000 为为“0” M8002：产生初始化脉冲：产生初始化脉冲PLC的第一个扫描周期内，的第一个扫描周期内，M8002为为“1”，以后为，以后为“0”。M8000M8002M8012：以周期为：以周期为100ms循环通断循环通断M8030：锂电池电压下降到一定值时：锂电池电压下降到一定值时M8030为为“1”M8033：PLC停止运行时输出保持停止运行时输出保持M8034：若使：若使M77得电将起到禁止全部输出的作用得电将起到禁止全部输出的作用M80127. 状态

18、元件状态元件(S) 编号从编号从S0开始；开始； 十进制编码十进制编码 分初始状态元件、原位状态元件、通用状态元件和保持分初始状态元件、原位状态元件、通用状态元件和保持状态元件状态元件状态元件是步进顺序控制的重要元件。状态元件是步进顺序控制的重要元件。8. 指针（指针（P/I） 编号从编号从0开始开始 十进制编码十进制编码 调用指令和跳转用分支指正调用指令和跳转用分支指正P，中断程序使用中断指针，中断程序使用中断指针I 4 可编程控制器的基本逻辑指令和编程可编程控制器的基本逻辑指令和编程一、一、 PLC的常用编程语言的常用编程语言助记符语言：助记符语言：类似于汇类似于汇编语言，用易于记忆的编语

19、言，用易于记忆的助记符表达某种操作助记符表达某种操作梯形图语言梯形图语言:与传统的继电器接与传统的继电器接触器控制线路图相似，不同的是触器控制线路图相似，不同的是特定元件和构图规则特定元件和构图规则LD X400OR X402ANI X401OUT Y430LD X402OUT Y431形象、直观、易于接受形象、直观、易于接受逻辑功能图语言：逻辑功能图语言：类似于与、或、非逻辑电路类似于与、或、非逻辑电路顺序功能流程图语言：顺序功能流程图语言：类似于程序框图。对于类似于程序框图。对于一些较复杂的顺序控制，一些较复杂的顺序控制，用此较易用此较易易于描述较为复杂易于描述较为复杂的控制功能，表达的控

20、制功能，表达直观直观二、二、 梯形图程序设计的规则和方法梯形图程序设计的规则和方法梯形图中的元件：梯形图中的元件： 必须是对应必须是对应PLC中给定编号的编程元件中给定编号的编程元件梯形图符号：梯形图符号： 触头表示读取位元件的状态；触头表示读取位元件的状态； 线圈表示对位元件进行写操作；线圈表示对位元件进行写操作；线圈线圈常开触点常开触点 常闭触点常闭触点母线：假象能电流从左母线流向右母线母线：假象能电流从左母线流向右母线逻辑行（每一线圈为一逻辑行）：按自上而下，自左而右的顺序画逻辑行（每一线圈为一逻辑行）：按自上而下，自左而右的顺序画逻辑行逻辑行线圈和触点的使用：线圈和触点的使用：线圈：线

21、圈右边必须连右母线，左边必须有触点，同一程序中线圈：线圈右边必须连右母线，左边必须有触点，同一程序中同一元件的线圈使用两次或以上称为双线圈输出，一般不应出同一元件的线圈使用两次或以上称为双线圈输出，一般不应出现双线圈输出。现双线圈输出。触点：软触点，可以无限次的使用，触点不能连到右母线。触点：软触点，可以无限次的使用，触点不能连到右母线。 程序有结尾标志程序有结尾标志2 三菱三菱F系列系列PLC的基本指令的基本指令输入、输出指令输入、输出指令LD：“取取”指令指令 ，用于母线、分支电路开始时读取，用于母线、分支电路开始时读取位元件位元件X、Y、M、T、C、S的状态。的状态。LDI： “取反取反

22、”指令，用于母线、分支电路开始时读指令，用于母线、分支电路开始时读取位元件取位元件X、Y、M、T、C、S的反码。的反码。OUT：输出，对位元件：输出，对位元件Y、M、T、C、S进行写操作。进行写操作。注意：驱动注意：驱动T或或C时，该指令后必须设常数时，该指令后必须设常数K值。值。输入输出指令编程示例输入输出指令编程示例LD X000OUT Y000LDI X001OUT M100OUT T0K 19LD T0OUT Y001LD、LDI地址码：地址码：X、Y、C、T、M、SOUT地址码：地址码：Y、C、T、M、S逻辑指令逻辑指令与指令与指令AND： “与与”，一个位元件的状态与前面，一个位元

23、件的状态与前面状态的串联指令状态的串联指令ANI：“与非与非”，一个位元件的反码与前，一个位元件的反码与前面状态的串联指令面状态的串联指令地址码：地址码：X、Y、M、T、C、SLD X002AND M102OUT Y035LD Y035ANI X003OUT M102AND T1OUT Y036或指令或指令OR：”或或“，一个位元件的状态与前面状态进行或操，一个位元件的状态与前面状态进行或操作的指令作的指令ORI：”或非或非”，个位元件的反码与前面状态进行或，个位元件的反码与前面状态进行或操作的指令操作的指令地址码：地址码：X、Y、M、T、C、SLD X014OR X016ORI M102OU

24、T Y035LD Y035AND X015OR M103ANI X017ORI M110OUT M103电路块连接指令电路块连接指令ORB：块电路或指令，两个以上触点串联的支路与前面支路并联连接：块电路或指令，两个以上触点串联的支路与前面支路并联连接指令指令LD X001AND X002LDI X003AND X004ORBLD X005ANI X006ORBOR X007OUT Y036 ANB：电路块与指令，用于并联：电路块与指令，用于并联电路块与前面接点电路或并联电电路块与前面接点电路或并联电路块的串联路块的串联连接指令连接指令LD X001AND X002LD X003ANI X004

25、ORBLD X005AND X006LDI X007AND X010ORBANBOR X011OUT Y030复位指令复位指令RST：用于对计数器、移位寄存器的复位：用于对计数器、移位寄存器的复位计数器及复位指令使用示例计数器及复位指令使用示例LD X000 RST C0LD X401 OUT C0K 10LD C0OUT Y030复位输入端为复位输入端为1：K值置入计数器值置入计数器计数器状态为计数器状态为0 计数输入端每通断一次，计数值减计数输入端每通断一次，计数值减1或减或减1 计数器状态：当计数值计到设定值时，计数器状态为计数器状态：当计数值计到设定值时，计数器状态为1一直保一直保持直

26、到被复位指令复位持直到被复位指令复位注：注：当复位输入保持时，计数信号不起作用当复位输入保持时，计数信号不起作用计数器有掉电保护和普通性计数器有掉电保护和普通性复位输入端为复位输入端为0：M8002特殊辅助继电器特殊辅助继电器定时时间定时时间=100X600ms 脉冲输出指令脉冲输出指令 PLS：将脉宽较宽的输入信号变成脉宽等于：将脉宽较宽的输入信号变成脉宽等于PLC扫描周期扫描周期的脉冲信号的脉冲信号保持指令保持指令SET：置位保持指令：置位保持指令RST：复位保持指令：复位保持指令LD X001SET M202LD X002RST M202使使M202置位置位并保持并保持使使M202复位复

27、位并保持并保持移位寄存器和移位指令移位寄存器和移位指令移位寄存器由辅助继电器组成，可由移位寄存器由辅助继电器组成，可由8个（或个（或16个）组成一个个）组成一个8位（或位（或16位）的移位寄存器。组成移位寄存器的第一个辅助继电器的地址号就是移位）的移位寄存器。组成移位寄存器的第一个辅助继电器的地址号就是移位寄存器的地址号。当辅助寄存器作为移位寄存器时就不能作为它用。位寄存器的地址号。当辅助寄存器作为移位寄存器时就不能作为它用。SFT：移位指令，使移位寄存器的内容进行移位操作。：移位指令，使移位寄存器的内容进行移位操作。移位寄存器和移位指令移位寄存器和移位指令（1）先用）先用RST指令将移位寄存

28、器复位（清零）。当指令将移位寄存器复位（清零）。当401闭合，闭合，110-117各位均被清零。在进行正常移位工作时，各位均被清零。在进行正常移位工作时，401应断应断开；开；（2）由数据输入端输入数据。这是指第一个辅助继电器的状）由数据输入端输入数据。这是指第一个辅助继电器的状态；态；（3）用移位指令）用移位指令SFT移位。从移位脉冲输入端逐次输入移位移位。从移位脉冲输入端逐次输入移位脉冲，使数据在移位寄存器中从左向右逐次移位。脉冲，使数据在移位寄存器中从左向右逐次移位。400每闭每闭合一次，数据右移一次。移位寄存器的各位可并行输出。合一次，数据右移一次。移位寄存器的各位可并行输出。主控母线

29、指令（目标元素主控母线指令（目标元素M100M177）MC：主控开始，引出一条分支母线：主控开始，引出一条分支母线MCR：主控返回，使分支母线结束并回到原来的母线上：主控返回，使分支母线结束并回到原来的母线上 多个继电器同时受一个触点或一组触点控制，这种控制称为多个继电器同时受一个触点或一组触点控制，这种控制称为主控主控指令多，占用内存多指令多，占用内存多X500 X501X502Y530Y531Y532Y533X504X503X505X500 X501X502Y530Y531Y532Y533X504X503X505X500 X501X500 X501输出继电器输出继电器Y530、Y531、Y

30、532受输入继电器受输入继电器X500、X501主控主控LD X500AND X501OUT M100MC M100LD X502OUT Y530LD X503OUT Y531LD X504OUT Y532MCR M100LD X505OUT Y533X500 X501M100Y533X505M100X502Y530Y531Y532X504X503MCRM100更好的办法：采用主控指令更好的办法：采用主控指令注意：注意： vMC、MCR必须成对出现。必须成对出现。v分支母线上每一逻辑行编程时，都要用分支母线上每一逻辑行编程时，都要用LD或或LDI指令开始。指令开始。v可嵌套使用主控母线指令，最

31、多可嵌套使用主控母线指令，最多8次。次。跳步指令跳步指令CJP：跳转开始：跳转开始 EJP：跳转结束：跳转结束（1）CJP、EJP后面跟一后面跟一个标号，代表目的地址。个标号，代表目的地址。为：为：700777之间的之间的3位位8进制数。进制数。程序程序A跳转条件成立？跳转条件成立？程序程序C程序程序BYN（2）程序中）程序中CJP跳转目的跳转目的地、必须有地、必须有EJP对应。对应。CJP总在前，总在前，EJP总在后。总在后。图空操作指令空操作指令NOP：不完成任何操作，只是占用一步的时间。：不完成任何操作，只是占用一步的时间。程序结束指令程序结束指令END：用于结束程序，表示程序终了：用于

32、结束程序，表示程序终了指令小结：指令小结：LD、LDI、AND、ANI、OR、ORI对触点操作的指令对触点操作的指令ANB、ORB触点块连接指令触点块连接指令OUT、SET、RST、PLS对线圈操作的指令对线圈操作的指令CJP、EJP、MC、MCR、MPS、MRD、 MPP、NOP、END其它指令其它指令堆栈指令堆栈指令MPS：进栈指令：进栈指令MRD：读栈指令：读栈指令MPP：出栈指令：出栈指令X500 X501X502Y530Y531Y532Y533X504X503X505LD X500AND X501MPSAND X502OUT Y530MRD AND X503OUT Y531MPP A

33、ND X504OUT Y532LD X505OUT Y533四、常用编程注意事项四、常用编程注意事项 1.程序的正确性程序的正确性正确的程序正确的程序X001X002Y001X004X005X003X001X004Y001X004X005X003X002X001X005X002X003正确的程序正确的程序X001X004Y031X003Y032X001X004Y031X003Y032Y431双线圈输出，前双线圈输出，前一个无效一个无效X402、Y400是不存在是不存在的元件地址的元件地址X000Y001X402X001Y001Y400LD X400LD X401AND X402ORBOUT Y

34、431LD X401AND X402OR X400OUT Y431Y431X400X401X402Y 4 3 1X 4 0 1X 4 0 2X 4 0 0 2.程序的合理性程序的合理性触点串并联原则：“左重右轻，上重下轻”LD X400LD X401OR X402ANBOUT Y431LD X401OR X402AND X400OUT Y431Y 4 3 1X 4 0 0X 4 0 1X 4 0 2Y 4 3 1X 4 0 1X 4 0 2X 4 0 0移位寄存器的使用移位寄存器的使用1）移位寄存器的串联）移位寄存器的串联移位寄存器的使用移位寄存器的使用串联连接的规则是：串联连接的规则是：a.

35、 在梯形图中，基本移位寄存器放在下面，需要串联的往上加；在梯形图中，基本移位寄存器放在下面，需要串联的往上加；b. 将第一组末位的输出接到第二组的输入；将第一组末位的输出接到第二组的输入；c. 两组的移位和复位信号是相同的。两组的移位和复位信号是相同的。2）环形寄存器）环形寄存器将移位寄存器的末位的输出信号作为本移位寄存器的输入信号，将移位寄存器的末位的输出信号作为本移位寄存器的输入信号，就构成了环形移位寄存器，如图就构成了环形移位寄存器，如图7.25 所示。环形移位寄存所示。环形移位寄存器的初值由器的初值由400设置。设置。 定时器的使用定时器的使用1）通电延时）通电延时通电延时即输入接通，

36、延时一段时间后输出才接通，实现上述功能的程序通电延时即输入接通，延时一段时间后输出才接通，实现上述功能的程序如图如图7.26所示。所示。梯形图表示，当输入信号梯形图表示，当输入信号X400闭合时，定时器闭合时，定时器T450开始计时，当定时器开始计时，当定时器的当前值等于设定时间时，输出的当前值等于设定时间时，输出Y030接通，直到输入信号接通，直到输入信号X400断开断开为止。输入输出之间的关系如图为止。输入输出之间的关系如图7.26(b)所示。所示。2）断电延时）断电延时断电延时即输入断开，延时一段时间后输出才断开，实现上述功能的程序断电延时即输入断开，延时一段时间后输出才断开，实现上述功

37、能的程序如图如图7.27所示。梯形图表示，当输入信号所示。梯形图表示，当输入信号X400闭合时，输出闭合时，输出Y030接通，接通，当输入当输入X400断开时，定时器断开时，定时器T450开始计时，当定时器的当前值等于设定开始计时，当定时器的当前值等于设定时间时，输出由接通变为断开。输入输出之间的关系如图时间时，输出由接通变为断开。输入输出之间的关系如图7.26(b)所示。所示。3）用定时器产生周期脉冲信号）用定时器产生周期脉冲信号在工业中常需要一些不同脉宽、不同频率的脉冲信号，图在工业中常需要一些不同脉宽、不同频率的脉冲信号，图7.28所示是用两所示是用两个时间器形成的脉冲输出程序。梯形图表

38、示：当个时间器形成的脉冲输出程序。梯形图表示：当M100由由0变变1时，时，Y430输输出脉宽由寄存器出脉宽由寄存器D2确定，频率由寄存器确定，频率由寄存器D1和寄存器和寄存器D2确定的脉冲信号。确定的脉冲信号。改变寄存器改变寄存器D1和和D2的值，就可改变脉冲信号的脉宽和频率。的值，就可改变脉冲信号的脉宽和频率。可编程控制器的应用可编程控制器的应用1用于开关量逻辑控制用于开关量逻辑控制开关量逻辑控制是开关量逻辑控制是PLC最早也是最基本的应用，最早也是最基本的应用，PLC可灵活地用于逻辑控制、顺序控制，利用可灵活地用于逻辑控制、顺序控制，利用PLC取代常规的继电器逻辑控制已是非常广泛的一种应

39、用。如用于组合机床及自动化生产取代常规的继电器逻辑控制已是非常广泛的一种应用。如用于组合机床及自动化生产线等的控制，高炉的上下料、自动电梯升降、港口码头的货物存放与提取、采矿业的皮带线等的控制，高炉的上下料、自动电梯升降、港口码头的货物存放与提取、采矿业的皮带运输等的控制，既可实现单机控制，也可用于多机控制。运输等的控制，既可实现单机控制，也可用于多机控制。2用于闭环过程控制用于闭环过程控制大、中型大、中型PLC都具有都具有PID控制功能。控制功能。PLC的的PID控制已广泛地用于各种生产机械的闭环位置控控制已广泛地用于各种生产机械的闭环位置控制和速度控制以及锅炉、冷冻、反应堆等方面。制和速度

40、控制以及锅炉、冷冻、反应堆等方面。3PLC配合数字控制配合数字控制PLC和机械加工中的数字控制（和机械加工中的数字控制（NC）及计算机数控（）及计算机数控（CNC）组成一体，实现数值控制，有的）组成一体，实现数值控制，有的已将已将CNC控制功能与控制功能与PLC融为一体，实现融为一体，实现PLC和和CNC设备间的内部数据自由传送，通过窗设备间的内部数据自由传送，通过窗口软件，用户可以独自编程，由口软件，用户可以独自编程，由PLC送至送至CNC使用。从发展趋势看，使用。从发展趋势看，CNC系统将变成以系统将变成以PLC为主体的控制和管理系统。为主体的控制和管理系统。4用于工业机器人控制用于工业机

41、器人控制随着工厂自动化网络的形成，机器人将愈来愈多地被用于自动化生产线上。对机器人的控制，随着工厂自动化网络的形成，机器人将愈来愈多地被用于自动化生产线上。对机器人的控制，许多厂家已采用了许多厂家已采用了PLC。5用于组成多级控制系统用于组成多级控制系统近年来，随着计算机控制技术的发展，国外正兴起工厂自动化（近年来，随着计算机控制技术的发展，国外正兴起工厂自动化（FA）网络系统，相继开发了）网络系统，相继开发了大型大型PLC组成全自动化系统。如组成全自动化系统。如FMC（柔性制造单元）、（柔性制造单元）、FMS（柔性制造系统）、（柔性制造系统）、CIMS（计算机集成制造系统），形成以计算机为中

42、心的分层分布式控制系统。基层由中、小型（计算机集成制造系统），形成以计算机为中心的分层分布式控制系统。基层由中、小型PLC和和CNC等组成，中层由大型等组成，中层由大型PLC作单元控制的数据采集管理、调度和协调控制，上层作单元控制的数据采集管理、调度和协调控制，上层由计算机作总体管理、接收各种信息、数据处理、发送命令、完成全自动化作业控制。由计算机作总体管理、接收各种信息、数据处理、发送命令、完成全自动化作业控制。6.4 可编程控制器的应用可编程控制器的应用一、电动机常用控制线路举例一、电动机常用控制线路举例1.三相异步电动机起、停控制三相异步电动机起、停控制开关量逻辑控制开关量逻辑控制SB1

43、:起动按钮起动按钮SB2:停止按钮停止按钮图X400Y430Y430X402X401KH:热继电器常热继电器常开触点开触点X402正转正转反转反转停止停止2.三相异步电动机正反转控制三相异步电动机正反转控制目标：目标：按一下按一下SB1，电机正，电机正转转KM1得电得电并保持并保持按一下按一下SB2，电，电机反转机反转KM2得电并保持得电并保持按一下按一下SB3，电，电机停转机停转KM1、KM2失电失电图X400X401M100M100X402Y431M100T450K2T450Y430X401X400M101M101X402Y430M101T451K2T451Y431v 在上述正反转控制中，

44、若梯形图设计为如下在上述正反转控制中，若梯形图设计为如下方式，在实际运行中可行吗？为什么？方式，在实际运行中可行吗？为什么？X400Y430X402X401Y430Y431X402Y431X402X400Y430Y4313.三相异步电动机三相异步电动机Y/启动启动控制控制Y：KM、KM1得电得电：KM、KM2得电得电起动起动停止停止KMKM2KM1引出分支母线引出分支母线起动起动KM的同时的同时T450开始延时开始延时KM1线圈失电后线圈失电后T451开始延时开始延时保持保持KM得电得电KM1:ONKM2:OFFKM1:OFFKM2:ON先先后后分支母线返回分支母线返回图KM1KM2主电路主电

45、路KMX400X401Y430M100T450T450M100Y430Y432Y431Y431Y432T451T451Y432Y432Y430Y432二、二、 钻孔动力头的控制钻孔动力头的控制 动力头停在处于动力头停在处于原位原位，1ST被压合被压合 起动起动SB，电磁阀，电磁阀1YA得电，使动力头得电，使动力头快进快进 到达工位到达工位2，2ST被压合，使电磁阀被压合，使电磁阀1YA、2YA都得电，动力头都得电，动力头工进工进 到达工位到达工位3，3ST被压合，使电磁阀被压合，使电磁阀1YA、2YA失电，动力头停失电，动力头停止前进，工进止前进，工进延时延时1S，等待加工完成。，等待加工完成

46、。 延时时间到，电磁阀延时时间到，电磁阀3YA得电，动力头得电，动力头退回退回步序步序 输入条件输入条件输出输出1YA3YA2YA原位原位1ST快进快进 1STSB工进工进2ST延时延时3ST退回退回 3STKT1ST原位原位动作顺序表：动作顺序表：现场器件现场器件PLC对应端子对应端子1ST动力头原位动力头原位说明说明输入输入输出输出2ST3STSBX400X401X402X4031YA2YA3YAY431Y432Y433快进到位快进到位工进到位工进到位起动按钮起动按钮快进、工进快进、工进工进工进退回退回PLC分配对照表分配对照表PLC与外部器件的连接关系：与外部器件的连接关系：X402X4

47、02Y433X400X400X403Y431Y431X401Y432Y432X402T450K1COMX400X401X402X403Y431Y432Y433COM1电源电源FU1YA2YA3YA1ST2ST3STSBNLGNDPLC的工的工作电源作电源原位原位按扭按扭快进快进工进工进停止停止延时延时退回退回Y433T450Y433三、三、 搬运机械手的控制搬运机械手的控制搬运机械手示意图搬运机械手示意图工艺流程图工艺流程图夹紧后，延时夹紧后，延时3S再上升，保证可靠夹紧再上升，保证可靠夹紧松开后，延时松开后，延时2S再上升，保证可靠松开再上升，保证可靠松开1ST：下限：下限2ST：上限：上限

48、3ST：右限：右限4ST：左限：左限工件夹紧工件夹紧电磁电磁阀驱动汽缸来实现阀驱动汽缸来实现2YA：ON夹紧，夹紧，OFF松开松开机械手移动：机械手移动： 1YA，控制下降，控制下降 3YA，上升，上升 4YA，右移，右移 5YA，左移，左移步序步序输入条件输入条件下降下降1YA夹紧夹紧2YA上升上升3YA右移右移4YA左移左移5YA灯灯HL原点原点2ST.4ST+下降下降1SB+夹紧夹紧1ST+上升上升KT1+右移右移2ST+下降下降3ST+松开松开1ST上升上升KT2+左移左移2ST+原点原点2ST.4ST+设计思路：设计思路：原位原位下降下降夹紧夹紧上升上升右行右行下降下降松开松开M100 M101 M102 M103 M104 M105 M106 上升上升左行左行回原点回原点M107 M110 M111启动