安川机器人plc编程实用教案

1、目 录 第一章XRC控制器概况(gikung)-3第二章XRC控制器结构(jigu)及基本配置-4第三章编程器件(qjin)介绍-8第四章梯形图-15第五章基本逻辑指令-18第六章编程注意事项-29第七章编程实例-331第1页/共38页第一页，共39页。 XRC控制器是用来执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能，建立柔性(ru xn)的程控系统。它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。 第一章XRC控制器概况(gi

2、kung)2第2页/共38页第二页，共39页。 XRC控制器主要有CPU模组、I/O模组、电源模组、底板机架、编程显示（教导器）、伺服驱动器及放大器。 接受 驱动 现场信号(xnho) 受控元件 第二章XRC控制器结构(jigu)及基本配置CPU模组I/O模组电源(dinyun)模组PC卡插口伺服驱动器教导器底板支架放大器3第3页/共38页第三页，共39页。 一 、 C P U 的 构 成 C P U 是 控 制 器 的 核 心 ， 起 神 经 中 枢 的 作 用 ， 它 按 控 制 器 的 系 统 程 序 赋 予 的 功 能 接 收 并 存 贮 用 户 程 序 和 数 据 ， 用 扫 描 的

3、 方 式 采 集 由 现 场 输 入 装 置 送 来 的 状态 或 数 据 ， 并 存 入 规 定 的 寄 存 器 中 ， 同 时 ， 诊 断 电 源 和 内 部 电 路 的 工 作 状 态 和 编 程 过 程 中 的 语 法 错 误 等 。 进 入 ( j n r ) 运 行 后 ， 从 用 户 程 序 存 贮 器 中 逐 条 读 取 指 令 ，经 分 析 后 再 按 指 令 规 定 的 任 务 产 生 相 应 的 控 制 信 号 ， 去 指 挥 有 关 的 控 制 电 路 ， 控 制 器 主 要 由 运 算 器 、 控 制 器 、 寄 存 器 及 实 现 它 们 之 间 联 系 的 数 据

4、 、 控 制 及 状 态 总线 构 成 。 C P U 的 控 制 器 控 制 C P U 工 作 ， 由 它 读 取 指 令 、 解 释 指 令 及 执 行 指 令 。 C P U 的 运 算 器 用 于 进 行 数 字 或 逻 辑 运 算 ， 在 控 制 器 指 挥 下 工 作 。 C P U 的 寄 存 器 参 与 运 算 ， 并 存 储 运 算 的 中 间 结 果 ， 它 也 是 在 控 制 器 指 挥 下 工 作 。 第二章XRC控制器结构( jigu)及基本配置4第4页/共38页第四页，共39页。二、I/O模组： 控制器对外功能，主要是通过I/O模组上的接口与外界联系(linx)的

5、，I/O模块集成了控制器I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。与编程相联系(linx)的主要是泛用输入/输出接头CN10、CN11、CN12、 CN13共80点。三、电源模块： 电源供应模组提供控制器各模块的集成电路提供工作电源，同时，还为输入电路提供24V的工作电源。电源输入类型：直流电源，电压为24V。第二章XRC控制器结构( jigu)及基本配置5第5页/共38页第五页，共39页。四、底板或机架： 底板或机架，其作用是：电气上，实现各模块间的联系，使CPU能访问底板上的所有模块，机械上，实现各模块间的连接，使各模块构成一个整体。 五、外部设备 1. 教导器：

6、用于编程、对系统作一些设定、监控I/O及控制器所控制的系统的工作状况。教导器是XRC控制器开发应用、监测运行、检查维护(wih)不可缺少的器件，但它不直接参与现场控制运行。 2. 存储设备：PC卡，用于永久性地存储用户数据，使用户程序不丢失。第二章XRC控制器结构( jigu)及基本配置6第6页/共38页第六页，共39页。 编程器件 内部编程元件，也就是支持安川XRC编程语言的软元件，按通俗叫法分别称为继电器、定时器、计数器等，但它们与真实元件有很大的差别，一般称它们为“软继电器”。这些编程用的继电器，它的工作线圈没有工作电压等级、功耗大小和电磁惯性等问题；触点没有数量限制、没有机械磨损和电蚀

7、等问题。它在不同(b tn)的指令操作下，还可以作脉冲数字元件使用。一般情况下，2XXX代表外部输入继电器， 0XXX代表内部输入继电器， 3XXX代表外部输出继电器， 1XXX代表内部输出继电器， 7XXX代表辅助继电器，TMR代表定时器，CNT代表计数器，M代表数据寄存器，MOV代表传送等。 第三章编程器件(qjin)介绍7第7页/共38页第七页，共39页。3 . 1 输 入 继 电 器 （ 2 X X X ） I / O 模 组 输 入 端 子 是 从 外 部 开 关 接 受 信 号 的 窗 口 ， 控 制 器 内 部 与 输 入 端 子 连 接 的 输 入 继 电 器 2 X X X

8、是 用 光 电 隔 离 的 电 子 继 电 器 ， 它 们 的 编 号 与 接 线 端 子 编 号 一 致 （ 按 八 进 制 输 入 ） ， 线 圈 的 吸 合 或 释 放 只取 决 于 控 制 器 外 部 触 点 的 状 态 ( z h u n g t i ) 。 内 部 有 常 开 / 常 闭 两 种 触 点 供 编 程 时 随 时 使 用 ， 且 使 用 次 数 不 限 。 输 入 电 路 的 时 间 常 数 一 般 小 于 1 0 m s 。 各 基 本 单 元 都 是 八 进 制 输 入 的 地 址 ， 输 入 为 2 0 1 0 2 0 1 7 ， 2 0 2 0 2 0 2 7

9、 ， 2 0 3 0 2 0 3 7 ， 2 0 4 0 2 0 4 7 ， 2 0 5 0 2 0 5 7 。3 . 2 输 出 继 电 器 （ 3 X X X ） I / O 的 输 出 端 子 是 向 外 部 负 载 输 出 信 号 的 窗 口 。 输 出 继 电 器 的 线 圈 由 程 序 控 制 ， 输 出 继 电 器 的 外 部 输 出 主 触 点 接 到 控 制 器 的 输 出 端 子 上 供 外 部 负 载 使 用 ， 其 余 常 开 / 常 闭 触 点 供 内 部 程 序 使 用 。 输 出 继 电 器的 电 子 常 开 / 常 闭 触 点 使 用 次 数 不 限 。 输 出

10、 电 路 的 时 间 常 数 是 固 定 的 。 各 基 本 单 元 都 是 八 进 制 输 出 ， 输 出 为 3 0 1 0 3 0 1 7 ， 3 0 2 0 3 0 2 7 ， 3 0 3 0 3 0 3 7 ， 3 0 4 0 3 0 4 7 ， 3 0 5 0 3 0 5 7 。第三章编程器件(qjin)介绍8第8页/共38页第八页，共39页。 3.3 内部输入对应(duyng)表 3.4内部输出对应(duyng)表第三章编程器件(qjin)介绍输入(shr)编码IN#010010IN#020011IN#030012IN#040013IN#050014IN#060015IN#070

11、016IN#080017输入编码IN#090020IN#100021IN#110022IN#120023IN#130024IN#140025IN#150026IN#160027输入编码IN#170030IN#180031IN#190032IN#200033IN#210034IN#220035IN#230036IN#240037输出编码OUT#011010OUT#021011OUT#031012OUT#041013OUT#051014OUT#061015OUT#071016OUT#081017输出编码OUT#091020OUT#101021OUT#111022OUT#121023OUT#1310

12、24OUT#141025OUT#151026OUT#161027输出编码OUT#171030OUT#181031OUT#191032OUT#201033OUT#211034OUT#221035OUT#231036OUT#2410379第9页/共38页第九页，共39页。 3.5 辅助继电器（7XXX） 控制器内有很多的辅助继电器，其线圈与输出继电器一样，由控制器内各软元件的触点驱动,采用八进制编码。辅助继电器也称中间继电器，它没有向外的任何联系，只供内部编程使用。它的电子(dinz)常开/常闭触点使用次数不受限制。但是，这些触点不能直接驱动外部负载，外部负载的驱动必须通过输出继电器来实现。如下图

13、中的7101，它只起到一个自锁的功能。 第三章编程器件(qjin)介绍#7101#7101#2040#204110第10页/共38页第十页，共39页。3.6 定时器（TMR） 在控制器内的定时器是根据时钟脉冲的累积形式，当所计时间达到设定值时，其输出触点动作，时钟脉冲为100ms。定时器可以用用户程序存储器内的常数作为设定值，也可以用数据寄存器（M）的内容作为设定值。 100 ms定时器设定值：0.1 6553.5秒。 定时器指令符号及应用如右所示 当定时器线圈的驱动输入7010接通时，定时器的当前值计数器对100ms的时钟脉冲进行累积计数，当前值与设定值100相等时，定时器的输出接点动作，即

14、输出触点是在驱动线圈后的10秒时才动作，7100就有输出。当驱动输入7010断开或发生停电时，定时器就复位(f wi)，输出触点也复位(f wi)。 每个定时器只有一个输入，它与常规定时器一样，线圈通电时，开始计时；断电时，自动复位(f wi)，不保存中间数值。定时器有两个数据寄存器，一个为设定值寄存器，另一个是现时值寄存器。 100TMRM010#7010#7100第三章编程器件(qjin)介绍11第11页/共38页第十一页，共39页。 3.7 计数( j sh)器（CNT） 控制器中的计数( j sh)器，是减法计数( j sh)器，它是在计数( j sh)信号的上升沿进行计数( j sh

15、)，它有两个输入，一个用于复位，一个用于计数( j sh)。每一个计数( j sh)脉冲上升沿使原来的数值减1，当现时值减到零时停止计数( j sh)，同时触点闭合。直到复位控制信号的上升沿输入时，触点才断开，设定值又写入，再又进入计数( j sh)状态。 其设定值在065535范围内有效。 由计数( j sh)输入7010每次驱动计数( j sh)线圈时，计数( j sh)器的当前值减1。当第3次执行线圈指令时，计数( j sh)器输出触点即动作。之后即使计数( j sh)器输入7010再动作，计数( j sh)器的当前值保持不变。 当复位输入7011接通（ON）时，执行RST指令，计数(

16、j sh)器的当前值为3，输出接点也复位。 3CNTM010#7011#7010#7100第三章编程器件(qjin)介绍12第12页/共38页第十二页，共39页。 3.8 数据寄存器 数据寄存器是计算机必不可少的元件，用于存放各种数据。每一个数据寄存器都是16bit（最高位为正、负符号位）。 只要不写入其他数据，已写入的数据不会变化。但是(dnsh)，机器人由RUNSTOP时，全部数据均清零。第三章编程器件(qjin)介绍13第13页/共38页第十三页，共39页。 梯形图 4.1 梯形图是通过连线把指令的梯形图符号连接在一起的连通图，用以表达所使用的指令及其前后顺序，它与电气原理图很相似。它的

17、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(zh ge)指令组一般总是从装载（STR或STR-NOT）指令开始，必要时再继以若干个输入指令（含STR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、流程控制等指令，以进行相应的工作。母线是用来连接指令组的。下图是一简单的启动、停止控制梯形图例： 第四章梯形图#3040#2040#2041#304014第14页/共38页第十四页，共39页。 4.2 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

18、 输入，后输出(shch)（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 0000 STR 2040 0001 OR 3040 0002 AND NOT 2041 0003 OUT 3040 反之根据助记符，也可画出与其对应的梯形图。 第四章梯形图15第15页/共38页第十五页，共39页。 4.3 梯形图与电气原理图的关系：如果仅考虑逻辑控制，梯形图与电气原理图 也可建立起一定的对应关系。如梯形图的输出（OUT）指令，对应于继电器的线圈，而输入(shr)指令（如STR，AND，OR）对应于接点等等。这样，原有的继电控制逻辑，

19、经转换即可变成梯形图，再进一步转换，即可变成语句表程序。第四章梯形图16第16页/共38页第十六页，共39页。 5.1 输入输出指令（STR/STR-NOT/OUT）下面把STR/STR-NOT/OUT三条(sn tio)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 STR（取） 常开触点与母线相连 #XXXX STR-NOT（取反）常闭触点与母线相连 #XXXX OUT（输出） 线圈驱动 #XXXX STR与STR-NOT指令用于与母线相连的接点，此外还可用于分支电路的点。OUT 指令是线圈的驱动指令，可用于输出#0XXX、#7XXX、#3X

20、XX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。 地址 指令 数据 #2040 #0010 0000 STR #2040 0001 OUT #0010 第五章基本(jbn)逻辑指令17第17页/共38页第十七页，共39页。5.2触点串连指令(zhlng)（AND/AND-NOT）、并联指令(zhlng)（OR/OR-NOT） 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 #XXXX AND-NOT（与非） 常闭触点串联连接 #XXXX OR（或） 常开触点并联连接 #XXXX OR-NOT（ 或非） 常闭触点并联连接 #XXXX AND、AND

21、-NOT指令(zhlng)用于一个触点的串联，但串联触点的数量不限，这两个指令(zhlng)可连续使用。 OR、OR-NOT是用于一个触点的并联连接指令(zhlng)。 地址 指令(zhlng) 数据 0002 STR #3042 0003 AND-NOT #5027 0004 OR #2055 0005 OUT #7025 #2055#7025#5027#3042第五章基本逻辑(luj)指令18第18页/共38页第十八页，共39页。5.3 电路块的并联和串联指令（OR-STR、AND-STR） 符号（名称） 功 能 梯形图表示 操作元件 OR-STR（块或） 电路块并联连接 无 AND-ST

22、R（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STR或STR-NOT指令开始，而支路的终点要用OR-STR指令。OR-STR指令是一种独立指令，其后不带操作元件号，因此，OR-STR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OR-STR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( jzhng)写出OR-STR的指令。将分支电路（并联电路块）与前面的电路串联连接时使用AND-NOT指令，各并联电路块

23、的起点，使用STR或STR-NOT指令；与OR-STR指令一样，AND-STR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AND-STR指令。 第五章基本(jbn)逻辑指令19第19页/共38页第十九页，共39页。 地 址 指 令 ( z h l n g ) 数 据 0 0 0 0 S T R # 0 0 1 0 0 0 0 1 O R # 2 0 3 4 0 0 0 2 S T R # 1 0 2 2 0 0 0 3 A N D # 2 0 1 3 0 0 0 4 S T R - N O T # 5 0 7 2 0 0 0 5 A N D # 0 0 2 7

24、 0 0 0 6 O R # 2 0 4 3 0 0 0 7 O R - S T R 0 0 0 8 A N D - S T R 0 0 0 9 O R # 1 0 1 6 0 0 1 0 O U T # 3 0 4 6#1016#2043#0027#5072#2034#3046#2013#1022#0010第五章基本逻辑(luj)指令20第20页/共38页第二十页，共39页。5.4上升沿、下降沿指令（PLS PLF） PLS 指令是进行( jnxng)上升沿检出的触点指令,仅在指定位软元件的上升沿时(OFF ON变化时)接通1个扫描周期。 PLF 指令是进行( jnxng)下降沿检出的触点指

25、令,仅在指定位软元件的下降沿时(ON OFF变化时)接通1个扫描周期。第五章基本逻辑(luj)指令PLS#7100#7010STR #7010PLS #7100ONOFFONOFF1SCANINPUT #7010OUTPUT #710021第21页/共38页第二十一页，共39页。第五章基本逻辑(luj)指令PLF#7100#7010STR #7010PLF #7100ONOFFONOFF1SCANINPUT #7010OUTPUT #710022第22页/共38页第二十二页，共39页。5.5 群输入/输出指令(zhlng)（GSTR GOUT） GSTR 表示一组（8bits）输入指令(zhl

26、ng) GSTR #XXX0 GOUT 表示一组（8bits）输出指令(zhlng) GOUT #XXX0 例： 以上等同于下页所示第五章基本逻辑(luj)指令#2010GRP#0010GSTR #2010GOUT #001023第23页/共38页第二十三页，共39页。第五章基本逻辑(luj)指令#2011#0011#2010#0010#2012#0012#2013#0013#2014#0014#2015#0015#2016#0016#2017#0017STR #2010OUT #0010STR #2011OUT #0011STR #2012OUT #0012STR #2013OUT #001

27、3STR #2010OUT #0010STR #2011OUT #0011STR #2012OUT #0012STR #2013OUT #001324第24页/共38页第二十四页，共39页。5.6 运算指令(zhlng)（ADD SUB MUL DIV） ADD 运算指令(zhlng)加，将二数相加并将结果存入寄存器。 例： 当#7010为ON时，将寄存器的数值加5，并将运算结果存入寄存器M010 SUB 运算指令(zhlng)减，将二数相减并将结果存入寄存器。 例： 当#7010为ON时，将寄存器的数值减5，并将运算结果存入寄存器M010第五章基本(jbn)逻辑指令M0005ADDM010#

28、7010STR #7010 ADD M000,5,M010M0005SUBM010#7010STR #7010 SUB M000,5,M01025第25页/共38页第二十五页，共39页。 MUL运算指令乘，将二数相乘并将结果存入(cn r)寄存器。 例： 当#7010为ON时，将寄存器的数值乘5，并将运算结果存入(cn r)寄存器M010 DIV 运算指令除，将二数相除并将结果存入(cn r)寄存器。 例： 当#7010为ON时，将寄存器的数值除5，并将运算结果存入(cn r)寄存器M010第五章基本(jbn)逻辑指令M0005MULM010#7010STR #7010 MUL M000,5,

29、M010M0005DIVM010#7010STR #7010 DIV M000,5,M01026第26页/共38页第二十六页，共39页。5.7 传送指令(zhlng)（MOV） MOV传送指令(zhlng)，将源内容向目标传送。 例： 当#7010为ON时，将数值10传送至寄存器M010。当#7010为OFF时M010的数值不变。 第五章基本(jbn)逻辑指令10MOVM010#7010 STR #7010 MOV 10,M01027第27页/共38页第二十七页，共39页。 6.1 触点(ch din)的结构与步 宜将串联电路多的回路写在上方第六章编程注意事项5步4步 宜将并联电路(dinl)

30、多的回路写在左方5步4步28第28页/共38页第二十八页，共39页。6.2 程式的执行顺序(shnx) 对顺控程序作自上而下,自左而右的处理第六章编程注意事项29第29页/共38页第二十九页，共39页。 第六章编程注意事项6.3 避免双线圈(xinqun)输出例:#2010GRP#0010GSTR #2010GOUT #0010#2044 #0016STR 2040OUT #0016以上有两次OUT #0016,应取消(qxio)一个。30第30页/共38页第三十页，共39页。 第六章编程注意事项6.4 线圈的连接(linji)位置例:#2056 #0016 #3052 #0012#7080#2056 #7080#0016 #0012 #305231第31页/共38页第三十一页，共39页。 第七章编程实例(shl)7.1 启动、保持(boch)和停止电路2040启动(qdng)信号；2041停止信号；3040线圈#2040 #2041 #3040#3040画出时序图：32第32页/共38页第三十二页，共39页。 第七章编程实例(shl)7.2 电机(dinj)正反转控制电路2040正转信号(xnho)；2041停止信号(xnho)；2042反转信号(xnho)；3040正转线圈；3041反转线圈#2040 #