PLC原理及应用

1、PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8PLC应用领域应用领域1. 开关量的逻辑控制开关量的逻辑控制 PLC功能功能 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。 PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8PLC应用领域应用领域2. 模拟量控制模拟量控制 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

2、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。 PLC功能功能PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8PLC应用领域应用领域3.运动控制运动控制 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。 PLC功能功能PLCPLC原理及应用原理及应用 201120

3、11，8 8PLC应用领域应用领域4.过程控制过程控制 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。 PLC功能功能PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8PLC应用领域应用领域5.数据处理与通信联网数据处理与通信联网 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

4、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。 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。PLC功能功能PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8 工控机和PLC之间组成小型工业以态网络，使用交换机连接PC机和PLC，既可编制程序，还可通讯监控。PLC应用领域应用领域5.数据处理与通信联网数据处理与通信联网PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8 3、不同厂家的PLC有

5、相同的工作原理，类似的功能和指标，有一定的互换性，质量有保证，编程软件正朝标准化方向迈进。这正是PLC获得广泛应用的基础。而单片机应用系统则是八仙过海，各显神通，功能千差万别，质量参差不齐，学习、使用和维护都很困难。 1、 PLC是建立在单片机之上的产品，单片机是一种集成电路，两者不具有可比性。 2、 单片机可以构成各种各样的应用系统，从微型、小型到中型、大型都可，PLC是单片机应用系统的一个特例。PLCPLC与单片机的区别与单片机的区别各有所长！各有所长！PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8 1、可靠性高、抗干扰能力强； 2、易学易用； 3、系统的设计、建造工作量小，维

6、护方便，容易改造。PLC系统适合小批量、控制逻辑或工艺需要经常改动的系统。PLC控制系统的优势控制系统的优势纺纱机纺纱机成型机成型机汽车焊接生产线汽车焊接生产线PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8KM2SB1SB3FRQFRFUM3 SB2KM1KM2KM1KM2KM1KM2KM11.1 PLC1.1 PLC的产生与发展的产生与发展PLCPLC的产生与发展的产生与发展PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8QFRFUM3 KM1KM2+24V 0V COM 00 01 02 03 04 PLC 100-240VAC RY.OUT L N COM0 00

7、01 02 03SB1 SB2SB3KM1 KM2KM1KM2PLCPLC电动机正反转控制线路电动机正反转控制线路PLCPLC的产生与发展的产生与发展PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8PLC控制系统控制系统输入设备输入设备（按钮、开关等）（按钮、开关等）继电器控制线路继电器控制线路（由继电器和导线组成）（由继电器和导线组成）输出设备输出设备（接触器、电磁阀等）（接触器、电磁阀等）被控生产机械或生产过程被控生产机械或生产过程输入设备输入设备（按钮、开关等）（按钮、开关等）继电器控制线路继电器控制线路（由继电器和导线组成）（由继电器和导线组成）输出设备输出设备（接触器、电磁

8、阀等）（接触器、电磁阀等）被控生产机械或生产过程被控生产机械或生产过程PLC控制程序控制程序（软件编程实现）（软件编程实现）PLCPLC的产生与发展的产生与发展PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8 从从PLC产生到现在，已发展到第四代产品。产生到现在，已发展到第四代产品。 第四代第四代PLC（1983年现在）：不仅全面使用年现在）：不仅全面使用16位、位、32位高性能微处理器，高性能位片式微处理器，位高性能微处理器，高性能位片式微处理器，RISC(reduced instruction set computer)精简指令系统精简指令系统CPU等高级等高级CPU，而，而且在

9、一台且在一台PLC中配置多个微处理器，进行多通道处理，同时中配置多个微处理器，进行多通道处理，同时生产了大量内含微处理器的智能模块，使得第四代生产了大量内含微处理器的智能模块，使得第四代PLC产品产品成为具有成为具有逻辑控制功能逻辑控制功能、过程控制功能、运动控制功能、数过程控制功能、运动控制功能、数据处理功能、联网通信功能据处理功能、联网通信功能的真正名符其实的多功能控制器。的真正名符其实的多功能控制器。PLCPLC的产生与发展的产生与发展PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8 正是由于正是由于PLC具有多种功能，并集具有多种功能，并集三电（电控装置、电仪装置、电气传动三

10、电（电控装置、电仪装置、电气传动控制装置）于一体，使得控制装置）于一体，使得PLC在工厂中在工厂中备受欢迎，用量高居首位，成为现代工备受欢迎，用量高居首位，成为现代工业自动化的三大支柱（业自动化的三大支柱（PLC、机器人、机器人、CAD/CAM）之一。）之一。PLCPLC的产生与发展的产生与发展PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8 由于由于PLC的发展，使其功能已经远远超出了逻辑控制的的发展，使其功能已经远远超出了逻辑控制的范围，因而用范围，因而用“PLC”已不能描述其多功能的特点。已不能描述其多功能的特点。1980年，年，美国电气制造商协会美国电气制造商协会(NEMA)

11、给它起了一个新的名称，叫给它起了一个新的名称，叫programmable controller”，简称，简称PC。由于。由于PC这一缩写在我这一缩写在我国早已成为个人计算机国早已成为个人计算机(personal computer)的代名词，为避免的代名词，为避免造成名词术语混乱，因此在我国仍沿用造成名词术语混乱，因此在我国仍沿用PLC表示可编程控制表示可编程控制器。器。PLCPLC的产生与发展的产生与发展P：Programmable 可编程可编程L：Logic 逻辑逻辑C：Controller 控制器控制器PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 81.3 PLC1.3 PLC的

12、基本组成的基本组成PLCPLC基本单元基本单元PLC系统结构示意图系统结构示意图微处理器（微处理器（CPUCPU）运算器运算器控制器控制器输输出出部部件件输输入入部部件件系系统统存存储储器器用用户户存存储储器器I/OI/O扩扩展展接接口口通通讯讯及及编编程程接接口口外部设备外部设备编程设备编程设备计算机计算机打印机等打印机等现场用户输出设备现场用户输出设备电磁阀电磁阀中间继电器中间继电器执行器执行器传感器传感器按钮、开关按钮、开关现场信号现场信号现场用户输入设备现场用户输入设备扩展设备扩展设备扩展单元扩展单元通讯模块通讯模块功能模块功能模块电源变换器电源变换器110V/220V市电PLCPLC

13、原理及应用原理及应用 20112011，8 8直直流流输输入入交交流流输输入入光电耦合器光电耦合器二极管有电二极管有电流时发光，流时发光，致使光电三致使光电三极管导通极管导通输入电路类型：输入电路类型：共点式共点式分组式分组式隔离式隔离式输入电路输入电路PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8隔离式隔离式 输出各自独立，无公共点。各输出端子各自形输出各自独立，无公共点。各输出端子各自形成独立回路。成独立回路。汇点式汇点式 全部输入点（输出点）共用一个公共点。或者全部输入点（输出点）共用一个公共点。或者将输入点（输出点）分成几组，组内各点共用一个将输入点（输出点）分成几组，组内

14、各点共用一个公共点。各组的公共点之间相互隔离。组内的各点公共点。各组的公共点之间相互隔离。组内的各点必须使用同一电压类型和同一电压等级，各组可使必须使用同一电压类型和同一电压等级，各组可使用不同电压类型和等级的负载。用不同电压类型和等级的负载。输入电路输入电路PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8双向晶闸管双向晶闸管可根据负载可根据负载的需要选用的需要选用直流或交流直流或交流感性负感性负载续流载续流输出电路输出电路输出晶体管输出晶体管PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8输出晶体管输出晶体管可根据负载可根据负载的需要选用的需要选用直流或交流直流或交流晶体

15、管为无触点开关，输出单元使用寿命长，响应速度快。输出电路输出电路输出继电器输出继电器PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8根据输出负载的特点选型：根据输出负载的特点选型： 不同负载对不同负载对PLCPLC的输出方式有相应的要求。的输出方式有相应的要求。例如，频繁通断的感性负载，应选择晶体管或晶闸例如，频繁通断的感性负载，应选择晶体管或晶闸管输出型的，而不应选用继电器输出型的。管输出型的，而不应选用继电器输出型的。 但继电器输出型的但继电器输出型的 PLCPLC有许多优点，如导通压有许多优点，如导通压降小，有隔离作用，价格相对较便宜，承受瞬时过降小，有隔离作用，价格相对较便宜

16、，承受瞬时过电压和过电流的能力较强，其负载电压灵活（可交电压和过电流的能力较强，其负载电压灵活（可交流、可直流）且电压等级范围大等。所以动作不频流、可直流）且电压等级范围大等。所以动作不频繁的交、直流负载可以选择继电器输出型的繁的交、直流负载可以选择继电器输出型的PLC PLC 。 输出形式的选择输出形式的选择PLCPLC基本组成回顾基本组成回顾PLCPLC基本单元基本单元PLC系统结构示意图系统结构示意图微处理器（微处理器（CPUCPU）运算器运算器控制器控制器输输出出部部件件输输入入部部件件系系统统存存储储器器用用户户存存储储器器I/OI/O扩扩展展接接口口通通讯讯及及编编程程接接口口外部

17、设备外部设备编程设备编程设备计算机计算机打印机等打印机等现场用户输出设备现场用户输出设备电磁阀电磁阀中间继电器中间继电器执行器执行器传感器传感器按钮、开关按钮、开关现场信号现场信号现场用户输入设备现场用户输入设备扩展设备扩展设备扩展单元扩展单元通讯模块通讯模块功能模块功能模块电源变换器电源变换器110V/220V市电PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 81. 编程接口编程接口2. 通讯接口通讯接口3. I/O 扩展口扩展口PLCPLC接口接口1.1.编程接口编程接口PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8液晶显示窗液晶显示窗工作方工作方式开关式开关指令键指

18、令键数字键数字键编辑键编辑键通信通信电缆电缆语句表语句表 1. 1.手持编程器输入手持编程器输入PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8 2. 2.计算机输入计算机输入PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8I/OI/O扩展口扩展口整体式整体式PLCPLC结构形式结构形式PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8组合式组合式通过系统总线与通过系统总线与CPU相连相连PLCPLC结构形式结构形式PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8梯形图梯形图(END)010000000101000000001.4 PLC1.4 PLC的编

19、程语言的编程语言 LD 00000 OR 01000 AND 00001 OUT 01000 END 语句表是用助记符表示各种指令的功能，用语句表是用助记符表示各种指令的功能，用手持编程器输至手持编程器输至PLC程序存储器中程序存储器中语句表语句表PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8(END)01000000010100000000PLC梯形图程序：梯形图程序：SB1SB2KMKM电控线路：电控线路：两种控制方式形式上相似，但有着本质的区别。两种控制方式形式上相似，但有着本质的区别。PLCPLC梯形图与控制线路的区别梯形图与控制线路的区别PLCPLC原理及应用原理及应用

20、20112011，8 81. 1. 两种继电器的区别两种继电器的区别物理继电器，触点数目有限。物理继电器，触点数目有限。KMKMKM010000100001000PLC继电器，可无限次使用。继电器，可无限次使用。2. 2. 梯形图的区别梯形图的区别继电器控制线路中母线与电源相连，每行中有电流流过电继电器控制线路中母线与电源相连，每行中有电流流过电器才动作。器才动作。PLC梯形图母线只表示该梯级的起始和终了，为分析问题梯形图母线只表示该梯级的起始和终了，为分析问题方便，认为方便，认为“概念电流概念电流”从左向右流动。从左向右流动。PLCPLC梯形图与控制线路的区别梯形图与控制线路的区别PLCPL

21、C原理及应用原理及应用 20112011，8 83. 3. 实现控制功能的手段不同实现控制功能的手段不同继电器靠改变电器间的接线实现各种控制功能，继电器靠改变电器间的接线实现各种控制功能，PLC通过通过编程来实现。编程来实现。PLC外部接线图外部接线图0100COM00COMKMSB2SB1FUINOUT0000000000为为”1”1”按按SB2SB20100001000为为”1”1”KMKM为为”1”1”得得电电电机启动电机启动0000100001为为”0”0”按按SB1SB10100001000为为”0”0”KMKM为为”0”0”失失电电电机停止电机停止PLCPLC梯形图与控制线路的区别

22、梯形图与控制线路的区别(END)01000000010100000000PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 81.5 PLC1.5 PLC的工作方式的工作方式输输入入设设备备输入输入电路电路与映与映像寄像寄存器存器输输入入端端子子输出输出映像映像寄存寄存器与器与输出输出电路电路输输出出端端子子输输出出设设备备输入部分输入部分内部等效电路内部等效电路（程序控制）（程序控制）输出部分输出部分PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8000001.5 PLC1.5 PLC的工作方式的工作方式读读读读写写输输出出设设备备读读PLCPLC信号的传递过程信号的传递过程写

23、写输输入入设设备备执行程序执行程序输出刷新输出刷新输入采样输入采样PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8自诊断自诊断通讯处理通讯处理输入采样输入采样执行程序执行程序输出刷新输出刷新开机开机 PLCPLC经过五个阶段的工作过程，经过五个阶段的工作过程，称为一个扫描周期，完成一个扫描周称为一个扫描周期，完成一个扫描周期后，又重新执行上述过程，扫描周期后，又重新执行上述过程，扫描周而复始地进行。而复始地进行。 扫描周期主要取决于程序的长短扫描周期主要取决于程序的长短，一般每秒钟可扫描数十次以上，这对一般每秒钟可扫描数十次以上，这对于工业设备通常没有什么影响。但对于工业设备通常没有

24、什么影响。但对控制时间要求较严格，响应速度要求控制时间要求较严格，响应速度要求快的系统，应该尽可能减少扫描周期快的系统，应该尽可能减少扫描周期造成的响应延时（造成的响应延时（I/O滞后）等不良影滞后）等不良影响。响。1.5 PLC1.5 PLC的工作方式的工作方式循环扫描循环扫描工作方式工作方式PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8第一章 可编程序控制器概述1.1.PLCPLC的产生与发展的产生与发展2.PLC2.PLC的特点的特点3.PLC3.PLC的基本组成的基本组成5.PLC5.PLC的工作方式的工作方式4.PLC4.PLC的编程语言的编程语言6.PLC6.PLC的主

25、要性能指标的主要性能指标7.7.国内外主要国内外主要PLCPLC产品概况产品概况6.PLC6.PLC的主要性能指标的主要性能指标PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8PLCPLC产品的流派产品的流派三菱三菱 FX FX 系列系列PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8PLCPLC产品的流派产品的流派欧姆龙欧姆龙 C C 系列系列PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8 西门子西门子 S S 系列系列PLCPLC产品的流派产品的流派PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8PLCPLC的三大流派的三大流派 美国和欧洲的美国和

26、欧洲的PLCPLC技术是在相互隔离情况下独立研究开发技术是在相互隔离情况下独立研究开发的，因此的，因此美国和欧洲的美国和欧洲的PLCPLC产品有明显的差异性产品有明显的差异性。而日本的。而日本的PLCPLC技术是由美国引进的，对美国的技术是由美国引进的，对美国的PLCPLC产品有一定的继承性，但产品有一定的继承性，但日本的主推产品定位在小型日本的主推产品定位在小型PLCPLC上。上。 日本的小型日本的小型PLCPLC最具特色，在小型机领域中颇具盛名，某最具特色，在小型机领域中颇具盛名，某些用欧美的中型机或大型机才能实现的控制，日本的小型机就些用欧美的中型机或大型机才能实现的控制，日本的小型机就

27、可以解决。在开发较复杂的控制系统方面明显优于欧美的小型可以解决。在开发较复杂的控制系统方面明显优于欧美的小型机，所以格外受用户欢迎。日本有许多机，所以格外受用户欢迎。日本有许多PLCPLC制造商，如三菱、制造商，如三菱、欧姆龙、松下、富士、日立、东芝等，在世界欧姆龙、松下、富士、日立、东芝等，在世界小型小型PLCPLC市场上，市场上，日本产品约占有日本产品约占有7070的份额的份额。美、欧、日美、欧、日欧美产品以大中型欧美产品以大中型PLCPLC为主为主A-BA-B公司与公司与SIMENSSIMENS公司平分秋色公司平分秋色小型小型PLCPLC主要是日本产品主要是日本产品PLCPLC原理及应用

28、原理及应用 20112011，8 82.1 CPM1A2.1 CPM1A系列系列PLCPLC的基本构成的基本构成1 1、主机系列规格、主机系列规格CPM1A - 10(20,30,40) C D R- A(D)CPUCPU单元单元I/OI/O点数点数继电器继电器输出输出DCDC电源电源输出输出主机供主机供电电源电电源T T：晶体管输出：晶体管输出CPM1A-30 CDT-D 的规格？的规格？PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 82 2、主机面板结构、主机面板结构电源输电源输入端子入端子功能功能接地接地端子端子保护接地端子保护接地端子输入输入端子端子输出输出DC24VDC24

29、V电源端子电源端子输出端子输出端子状态显示状态显示LEDLED输入输入LEDLED输出输出LEDLED模拟设定模拟设定电位器电位器外设端口外设端口PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8CPM1A-8(20) EDRCPM1A-40 CDR扩展扩展单元单元扩展单元扩展单元联接电缆联接电缆扩展联扩展联接器接器2 2、主机面板结构、主机面板结构主单元主单元PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 82.2 CPM1A2.2 CPM1A继电器区及数据区继电器区及数据区 CPM1A CPM1A内部的内部的“软继电器软继电器”可以将用户数据区按可以将用户数据区按继电器的类

30、型分为继电器的类型分为7 7大类区域。区域中的每一位继电大类区域。区域中的每一位继电器都有器都有“0”0”或或“1”1”两种状态，而且这些继电器是两种状态，而且这些继电器是可以通过程序被寻址访问，所以把这类继电器称为可以通过程序被寻址访问，所以把这类继电器称为“软软”继电器。继电器。存储区存储区(END)01000000010100000000用“通道”（CH）标识各类”软继电器”。1CH=16 RELAYPLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8“软继电器软继电器”编号示例：编号示例：0 0 0 0 1通道号通道号通道中的继电器位序号通道中的继电器位序号（0015）不同类型软

31、继电器具有不同类型软继电器具有不同的通道范围。不同的通道范围。0100COM00COMKMSB2SB1FUINOUT2.2 CPM1A2.2 CPM1A继电器区及数据区继电器区及数据区(END)010000000101000000001.1.输入继电器区（输入继电器区（I)I) 000009 CH 采集外部信号，与外部输入端子相对应。采集外部信号，与外部输入端子相对应。2.2.输出继电器区（输出继电器区（0)0) 010019 CH 将将PLCPLC的处理结果，送给外部设备，与外部输入端子相对应。的处理结果，送给外部设备，与外部输入端子相对应。PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011

32、，8 83.3.内部继电器区（内部继电器区（IR) IR) 200231 CH 存储单元，在程序内可任意使用，但不能直接控制外部负载。存储单元，在程序内可任意使用，但不能直接控制外部负载。4. 4. 特殊辅助继电器特殊辅助继电器 （SR) SR) 232255 CH 分配有特定功能的继电器。分配有特定功能的继电器。6. 6. 保持继电器保持继电器 （HR) HR) HR00HR19 CH HRHR具有断电保持功能。具有断电保持功能。5. 5. 暂存继电器暂存继电器 （TR) TR) TR0TR7 存储程序分支上的数据。存储程序分支上的数据。7. 7. 辅助记忆继电器辅助记忆继电器 （AR) A

33、R) AR00AR15 CH 分配有特定功能的辅助继电器。分配有特定功能的辅助继电器。8. 8. 链接继电器链接继电器 （LR) LR) LR00LR15 CH CPM1A间间1:11:1链接时，与对方继电器交换数据。链接时，与对方继电器交换数据。9. 9. 定时器定时器/ /计数器计数器 TIM/CNT000127 定时器、计数器编程号合用，但定时器、计数器编程号合用，但 TIM 或或 CNT 的编号不能重复使用。的编号不能重复使用。10. 10. 数据存储区数据存储区 DM0000DM1023 DM6144DM6155 用来存储数据，以通道为单位使用。具有断电保持功能。用来存储数据，以通道

34、为单位使用。具有断电保持功能。2.1 CPM1A2.1 CPM1A继电器区及数据区继电器区及数据区PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8SR区：区：232255 CH主要供系统使用，常用主要供系统使用，常用SRSR区中的继电器功能如下：区中的继电器功能如下：特殊辅助继电器区（特殊辅助继电器区（SR)SR)25313 常常ON25314 常常OFF25315 运行开始第一运行开始第一 个扫描周期为个扫描周期为ON25500 0.1S脉冲脉冲25501 0.2s脉冲脉冲25502 1.0s脉冲脉冲25503 ER标志（出错时为标志（出错时为ON)25504 CY标准（进位为标准

35、（进位为ON)25505 “”标志标志 （“”时为时为ON）25506 “=”标准标准 （“”时为时为ON）25507 “”标准标准 （“999.9s999.9s） PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8定时器指令定时器指令00000TIM001#0050TIM01000TIM002#0030TIMT001ENDD D、定时器程序分析、定时器程序分析 2 200000T002KEEP010000000020 S5 S2.5 ST001T002010003 SKEEP复位复位下一下一周期周期TIM复位复位接通断开延时接通断开延时 接通接通延时延时有输出且输入断有输出且输入断开

36、时开始延时开时开始延时延时延时5s5s接通，延时接通，延时3s3s断开断开PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8定时器指令定时器指令D D、定时器程序分析、定时器程序分析 3 3定时定时1.5 s20000T0010100000000t 1.5 s20000TIM001#0015TIM2000020000ENDT0010000020000T00101000t =1.5 st =1.5 s输出与输入信号长短无关输出与输入信号长短无关A单稳位单稳位 PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8定时器指令定时器指令D D、定时器程序分析、定时器程序分析 4 4000

37、00TIM001#0010T 001TIM002#0015T 002T 00101000END定时定时1.5 s定时定时1 s000001 sT 001T 0021.5 s00000010001 s1 s1.5 s1.5 s位闪烁位闪烁 PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8定时器指令定时器指令定时器分高速与低速两种，均为递减计数型。定时器分高速与低速两种，均为递减计数型。（2 2） TIMH: 0.01STIMH: 0.01S定时精度，定时范围定时精度，定时范围0 099.99s99.99s。A A、梯形图符号、梯形图符号 B B、指令功能、指令功能 TIMHNSVTIM

38、H N SV定时器的编号：定时器的编号：000000127127SVSV：定时器设定值：定时器设定值0 099.99s99.99s，可为常，可为常数数0 099999999（BCDBCD码）或通道号。码）或通道号。（a a）输入条件为）输入条件为ONON时，定时开始。定时时间到后，定时器输时，定时开始。定时时间到后，定时器输出为出为ONON且重新装入设定值。且重新装入设定值。（b b）输入条件为）输入条件为OFFOFF时，时，TIMHTIMH复位，定时器输出为复位，定时器输出为OFFOFF。PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8计数器指令计数器指令（1） CNT: 预置四位

39、预置四位BCD码的减法运算。码的减法运算。A A、梯形图符号、梯形图符号 B B、指令功能、指令功能 CNTNSVCPR计数器的编号：计数器的编号：000000127127SVSV：CNTCNT计数设计数设定值定值0 099999999。CP:CP:计数脉冲计数脉冲R:R:复位输入复位输入（a a）CPCP由由OFFOFF变变ONON一次，一次，CNTCNT当前值减当前值减1 1，当计到，当计到O O时，时，CNTCNT输输出为出为ONON且保持到且保持到CNTCNT复位。复位。（b b）R R由由OFFONOFFON时，计算器当前值恢复为设定值。时，计算器当前值恢复为设定值。R R为为ONO

40、N期期间，计算器的当前值不减值。间，计算器的当前值不减值。PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8计数器指令计数器指令计数器指令计数器指令C C、计数器编程举例、计数器编程举例 LD 00001LD 00002OR 25315CNT 004 #0010LD C004OUT 20005END语句表语句表00001CNT004#0010C004200050000225315END程序第一个扫描程序第一个扫描周期为周期为ONON计计1010个脉个脉冲信冲信号号（a a）TIM/CNTTIM/CNT统一编号，一个号既可分配给统一编号，一个号既可分配给TIMTIM，又可，又可分配给分配

41、给CNTCNT，但一个程序中所有，但一个程序中所有TIM/CNTTIM/CNT的号不能重复。的号不能重复。（b b）TIM TIM 无断电保持功能，电源断电时无断电保持功能，电源断电时TIMTIM复位。复位。CNTCNT有断电保持功能。有断电保持功能。CPRPLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8计数器指令计数器指令C C、计数器编程举例、计数器编程举例 00001CNT004#0010C004200050000225315END程序第一程序第一个扫描周个扫描周期为期为ONON，复位复位CNTCNT计计1010个脉个脉冲信冲信号号C004123410 11 120000100

42、00220005请熟练掌握程序的请熟练掌握程序的时序分形法！时序分形法！PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8计数器指令计数器指令D D、计数器程序分析、计数器程序分析 1 1 计数计数100计数计数200扩展计数器（扩展计数器（99999999） 00001CNT001#0100C001C002END00002C001CNT002#020000002C00201000122001 210020000001101201C00101000C00200002实现了实现了100100200200个脉冲的计数个脉冲的计数一个扫一个扫描周期描周期PLCPLC原理及应用原理及应用 20

43、112011，8 8计数器指令计数器指令扩展时间的定时器（扩展时间的定时器（999.9s999.9s）TIM001#005000000C002T001T001CNT002#010000001C00201000END1D D、计数器程序分析、计数器程序分析 2 2 5s25s5s35s10000000T00101000C002000015100s一个扫描周期一个扫描周期脉冲信号脉冲信号PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8计数器指令计数器指令D D、计数器程序分析、计数器程序分析 3 3 C00101000END00000CNT001#07000000125502000002

44、550201000C0010000110.5s0.5s0.5s20.5s7000.5s1.0s1.0s时钟脉冲信号时钟脉冲信号7001.0 s700s700s后输出为后输出为ONON用用SRSR区脉冲信号作计数脉冲区脉冲信号作计数脉冲不能使用不能使用0.01 s和和0.1 s的时钟脉冲。的时钟脉冲。PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8TIMTIM与与CNTCNT指指令令联联合合应应用用举举例例T001CNT000#00102000001000END00000C000200002000020000T002TIM 001#001020000T002TIM 002#002020

45、00020000T001启动自保持启动自保持定时定时1s1s定时定时2s2s计数计数1010次次位闪烁。位闪烁。隔一秒亮隔一秒亮1 1次，共次，共亮亮1010次。次。按按钮钮SBSB指指示示灯灯PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8TIMTIM与与CNTCNT指指令令联联合合应应用用举举例例T001CNT000#00102000001000END00000C000200002000020000T002TIM 001#001020000T002TIM 002#00202000020000T001121.0s101.0s2.0s92.0s2.0s1.0s9801210按钮信号按

46、钮信号位闪烁。隔一秒亮位闪烁。隔一秒亮1次，共亮次，共亮10次。次。PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8顺序功能图与顺序控制设计法顺序功能图与顺序控制设计法 描述控制系统的控制过程、功能及特性的一种图形。 控制系统可以分解成几个独立的控制动作或工序，且这些动作或工序必须严格按照一定的先后次序执行才能保证生产的正常进行。顺序控制顺序控制 根据，以为核心，从起始步开始一步一步地设计下去，直至完成。此法的关键是画出关键是画出。 其控制总是一步一步按顺序进行。顺序功能图顺序功能图SFC（Sequential Function Chart） 顺序控制设计法顺序控制设计法PLCPLC

47、原理及应用原理及应用 20112011，8 8顺序功能图顺序功能图SFC的组成的组成 顺序功能图设计方法在1980s初由法国科技人员提出，IEC于1988年公布了类似的国际标准，我国也已在1986年颁布了功能表图的国标。功能表图主要由步、转移、有向线等元素组成。功能表图主要由步、转移、有向线等元素组成。nn为序号10如:步的符号步的符号 步通常表示某个或某些执行元件的状态。起始步对应于控制系统的初始状态，是系统运行的起点。一个控制系统至少要有1个起始步。 N起始步PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8顺序功能图顺序功能图SFC的组成的组成功能表图主要由步、转移、有向线等元素

48、组成。功能表图主要由步、转移、有向线等元素组成。 控制系统中动步是变化的，会向前转移，转移的方向按有向线规定的路线进行，习惯上从上到下、由左至右；如不是上述方向，应在有向线上用箭头标明转移方向。有向线在有向线上划一短横线表示，横线旁边注明转移条件。转移条件 1、步与步不能直接相连，必须用转移分开。 2、转移与转移不能相连，必须用步分开。 3、步与步之间的连接采用有向线，从上下或由左右画时，可以省略箭头。当有向线从下上或由右左时，必须画箭头，以明示方向。至少有1个起始步。功能表图的构成规则PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8顺序功能图顺序功能图SFC的形式的形式345de单

49、一序列由一系列前后相继激活的步组成，每步的后面紧接一个转移，每个转移后面只有一个步。 5feg691113789mnp 选择序列的开始称为分支分支，转移符号只能标在水平连线之下。如果步5是活动的，并且转移条件 e1，则发生由步5步6的进展。如果步5是活动的，并且f1，则发生由步5步9的进展。一般只允许同时选择一个序列。选择序列的结束称为合并合并。几个选择序列合并到一个公共序列时，转移符号和需要重新组合的序列数量相同，转移符号只允许标在水平连线之上。如果步7是活动步，并且转移条件m1，则发生由步7步13的进展。如果步8是活动步，并且n =1,则发生由步8步13的进展。PLCPLC原理及应用原理及

50、应用 20112011，8 8顺序功能图顺序功能图SFC的形式的形式并发序列用来表示系统的几个同同时时工作的独立部分的工作情况。 并发序列的结束称为合并合并，图 (b)。在表示同步的水平双线之下，只允许有一个转移符号。当直接连在双线上的所有前级步都处于活动状态，并且转移条件e=1时，才会发生步2、步5、步7到步9的进展，即步2、步5、步7同时变为静步，而步9变为活动步。并发序列的开始称为分支分支，图 (a)。当转移的实现导致几个序列同时同时激活时，这些序列称为并发序列。当步3是活动的，并且转移条件d1时，步4、步6、步8这三步同时变为活动步。同时步3变为静步。为了强调转移的同步为了强调转移的同

51、步实现实现, ,水平连线用双线表示。水平连线用双线表示。步4、步6、步8被同时激活后，每个序列中活动步的进展将是独立的。在表示同步的水平双线之上。只允许有一个转移符号。PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8SQ0SQ1SQ2YV0ONOFFOFFYV1SB1功能图顺序控制设计法功能图顺序控制设计法液压进给装置动作控制进给装置顺序进给装置顺序动作要求动作要求初始：油缸活塞杆置右端，行程开关SQ2闭合。 动作要求：按启动按钮SB1，液压缸右腔进油，活塞杆左移；碰到SQ1后，液压缸左腔进油，活塞右移；碰到SQ2后，液压缸右腔进油，活塞左移；左移至SQ0时，液压缸左腔进油，活塞杆右

52、移，右移至SQ2时，系统停止。PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8SQ0SQ1SQ2单序列结构液压进给装置动作示意图YV0OFFONOFFSB1输出点使YV0有效，活塞杆向左运行。左行示意左行示意功能图顺序控制设计法功能图顺序控制设计法YV1PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8SQ0SQ1SQ2单序列结构液压进给装置运动示意图YV1ONOFFOFFSB1输出点使YV1有效，活塞杆向右运行。右行示意右行示意功能图顺序控制设计法功能图顺序控制设计法YV0PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8SQ0SQ1SQ2单序列结构液压进给装置运动

53、示意图YV1ONOFFOFFSB1YV0控制开关控制开关（转换条件）（转换条件）按钮开关按钮开关（起动）（起动）20000 ，20001，20002，20003，20004功能图顺序控制设计法功能图顺序控制设计法PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8l进给装置顺序动作要求进给装置顺序动作要求初始状态：活塞杆置右端，开关SQ2为ON，辅助继电器200000为ON。1.按下启动按钮SB1，电磁阀YV0、20001为ON，左行。2.碰到限位开关SQ1时，20002、YV1为ON，右行。3.碰到限位开关X2时，20003、YV0为ON，左行。4.碰到限位开关X0时，20004、YV

54、1为ON，右行。5.碰到限位开关SQ2时，停止。SQ120002 YV1SQ220003 YV0SB120001 YV0SQ020004 YV1SQ2停停功能图顺序控制设计法功能图顺序控制设计法PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8功能图顺序控制设计法功能图顺序控制设计法l单序列结构顺序功能图绘制单序列结构顺序功能图绘制单序列结构顺序功能图单序列结构顺序功能图2531520001200022000320004SB1SQ1SQ2SQ0SQ2YV0YV1YV0YV1左行左行右行右行右行右行左行左行20000初始步初始步起动起动PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，

55、8 8功功能能图图顺顺序序控控制制设设计计法法2000020004SQ22000020001初初始始20000SB1200012000220001SQ1200022000320002SQ2200032000420003SQ02000420000200012000320002200042531520001左行20003左行YV0左行20002右行YV1右行20004右行PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 81 1、初始状态、初始状态 容器空，容器空，X1=X2=X3=OFFX1=X2=X3=OFF，M=OFFM=OFF。2 2、启动操作、启动操作 按系统启动按钮按系统启动按钮

56、SBSB，装置按如下规律操，装置按如下规律操作：作： （1 1）X1=ONX1=ON，液体，液体A A流入至流入至M MONON时时X1=OFFX1=OFF，X2=ONX2=ON，放入液体，放入液体B B。 （2 2）H=ONH=ON时，时，X2=OFFX2=OFF，M=ONM=ON且保持且保持10s10s。 （3 3）搅拌）搅拌10s10s后，后，M=OFFM=OFF，X3=ONX3=ON，放出混，放出混合液体。合液体。 （4 4）液面至）液面至L L时，再过时，再过2s2s，容器空，容器空，X3X3OFFOFF，经，经2s2s后开始下一个循环周期。后开始下一个循环周期。混料罐自动控制程序设

57、计混料罐自动控制程序设计控制要求：3 3、停止操作、停止操作 按停止按钮，当前混合液处理完毕后才停止。按停止按钮，当前混合液处理完毕后才停止。4 4、复位操作、复位操作 若初始时容器非空，则按复位按钮，使液面处于最下方。若初始时容器非空，则按复位按钮，使液面处于最下方。系统设计举例之三系统设计举例之三PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8选择选择PLC机型机型PLC控制系统设计举例之三控制系统设计举例之三控制任务分析控制任务分析弄清整个工艺过弄清整个工艺过程和欲完成的控制程和欲完成的控制内容。内容。控制系统输入信号控制系统输入信号控制系统输出信号控制系统输出信号I/O点分配

58、点分配CPM1A20 CDR混料罐自动控制程序设计与分析混料罐自动控制程序设计与分析复位按钮复位按钮启动按钮启动按钮停止按钮停止按钮00000000010000200003000040000501000010010100201003PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8PLC控制系统设计举例之三控制系统设计举例之三混料罐控制程序分析混料罐控制程序分析123456789101112131415161718实验参考实验参考程序程序PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8混料罐控制程序设计混料罐控制程序设计PLC控制系统设计举例之三控制系统设计举例之三L传感器为

59、ON启动按钮2000001000电磁阀电磁阀X1打开，放入液体打开，放入液体A。M传感器(20003)为ON01001电磁阀电磁阀X2打开，放入液体打开，放入液体B。H传感器(20002)为ON01003电机搅拌，电机搅拌，T000开始定时开始定时10s。T00001002电磁阀电磁阀X3打开，放出混合液。打开，放出混合液。L传感器为ON后延时2s (T001)20012X3关闭后延时关闭后延时2s (T002)20015初始步初始步T002绘制单序列结绘制单序列结构顺序功能图构顺序功能图PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8混料罐控制程序设计混料罐控制程序设计123456

60、PLC控制系统设计举例之三控制系统设计举例之三DIFU 200000000000005DIFU 2000100001DIFU 2000200002DIFU 2000300003DIFU 2000400004DIFU 2001300005输入信号输入信号上升沿有上升沿有效，信号效，信号维持时间：维持时间：一个扫描一个扫描周期。周期。启动启动停止停止HML复位复位复位按钮接通时复位按钮接通时不能启动不能启动PLCPLC原理及应用原理及应用 20112011，8 8PLC控制系统设计举例之三控制系统设计举例之三混料罐控制程序设计混料罐控制程序设计20003200002000401002KEEP010