可编程控制器原理20080320165933308课件

1、第3章PLC程序设计基础本章要点 PLC的编程语言(梯形图、指令表、顺序功能图) FX系列编程元件及其编号与功能 FX系列PLC的基本逻辑指令及应用难点: 特殊定时器、计数器、辅助继电器的编号及功能 电路块指令、堆栈指令、主控指令的应用课时安排:10课时第第3章章PLC的程序设计基础的程序设计基础3.1 可编程序控制器的编程语言概述可编程序控制器的编程语言概述顺序功能图顺序功能图梯形图梯形图功能块图功能块图指令表指令表结构文本结构文本3.1可编程序控制器的编程语言可编程序控制器的编程语言3.1 .1 PLC的编程语言的国际标准的编程语言的国际标准顺序功能图顺序功能图1 相当于应用软件中的逻辑框

2、图；相当于应用软件中的逻辑框图；2 是一种位于其它编程语言之上的是一种位于其它编程语言之上的 图形语言；图形语言；3 用来编制顺序控制程序。用来编制顺序控制程序。步步1步步2步步3动作动作1动作动作2转换转换转换转换第第3章章PLC的程序设计基础的程序设计基础3.1 可编程序控制器的编程语言概述可编程序控制器的编程语言概述梯形图梯形图1 继电接触控制系统继电接触控制系统电路图很相似；电路图很相似； 2 简单直观。简单直观。 X0 X1 X2 Y0 X3 X4 X5X5X6第第3章章PLC的程序设计基础的程序设计基础3.1 可编程序控制器的编程语言概述可编程序控制器的编程语言概述功能块图功能块图

3、类似于数字逻辑电路中编程语言，用类似与门类似于数字逻辑电路中编程语言，用类似与门、或门等方框图来表示的逻辑运算关系。、或门等方框图来表示的逻辑运算关系。SRS1 Q1RANDORTest1Test2Sw1%1X3Resetstart第第3章章PLC的程序设计基础的程序设计基础3.1 可编程序控制器的编程语言概述可编程序控制器的编程语言概述指令表指令表由若干条指令组成的程序叫指令表程序。由若干条指令组成的程序叫指令表程序。XO YOX1 Y1Y2X3 Y3 LD X0OUT Y0 LDI X1OUT Y1OUT Y2 LD X3OUT Y3第第3章章PLC的程序设计基础的程序设计基础3.1 可编

4、程序控制器的编程语言概述可编程序控制器的编程语言概述结构文本结构文本PASCAL BASIC C等高级语言等高级语言便于实现：便于实现：数学运算数学运算数据处理数据处理图形显示图形显示报表打印报表打印第第3章章PLC的程序设计基础的程序设计基础3.1.2 梯形图的主要特点梯形图的主要特点（1）编程元件不是真实的硬件继电器）编程元件不是真实的硬件继电器,而是软件继电器。而是软件继电器。（2）梯形图两侧的公共线称为公共母线，分析时，可以假）梯形图两侧的公共线称为公共母线，分析时，可以假 想有一个能流从左向右流动想有一个能流从左向右流动。（3）程序执行是一个逻辑解算的过程。根据梯形图中各触）程序执行

5、是一个逻辑解算的过程。根据梯形图中各触 点的状态和逻辑关系点的状态和逻辑关系,求出各个线圈对应的编程元件的状态求出各个线圈对应的编程元件的状态（4） 梯形图中的各编程元件的常开触点和常闭触点梯形图中的各编程元件的常开触点和常闭触点,都可以无限都可以无限 次使用。次使用。（5）梯形图中的线圈应该放在最右边。）梯形图中的线圈应该放在最右边。第第3章章PLC的程序设计基础的程序设计基础3.1.2 梯形图的主要特点梯形图的主要特点梯形图的编程特点梯形图的编程特点每一个梯级从起始母线每一个梯级从起始母线触点触点输出继电器输出继电器母线母线触点状态有接通和断开两种状态触点状态有接通和断开两种状态触点可以任

6、意串联和并联触点可以任意串联和并联,继电器线圈只能并联继电器线圈只能并联,不能串联不能串联输出继电器可以使输出继电器输出继电器可以使输出继电器,中间继电器中间继电器,辅助继电器辅助继电器第第3章章PLC的程序设计基础的程序设计基础3.2 FX系列可编程序控制器梯形图中的编程元件系列可编程序控制器梯形图中的编程元件 一一 、 输入继电器（输入继电器（X）第第3章章PLC的程序设计基础的程序设计基础3.2 FX系列可编程序控制器梯形图中的编程元件系列可编程序控制器梯形图中的编程元件 一一 、 输入继电器（输入继电器（X）输入继电器没有线圈输入继电器没有线圈状态取决于外部输入信号的状态状态取决于外部

7、输入信号的状态 输入继电器是输入继电器是PC接收外部输入的开关量的窗口。接收外部输入的开关量的窗口。PC通过光电耦合器将外部输入的开关量信号读入并存储通过光电耦合器将外部输入的开关量信号读入并存储在输入映像寄存器内。在输入映像寄存器内。对应的寄存器为对应的寄存器为“1”状态状态常开触点闭合常闭触点断开常开触点闭合常闭触点断开外部触点接通时外部触点接通时外部触点断开时外部触点断开时对应的寄存器为对应的寄存器为“1”状态状态常开触点闭合常闭触点断开常开触点闭合常闭触点断开第第3章章PLC的程序设计基础的程序设计基础3.2 FX系列可编程序控制器梯形图中的编程元件系列可编程序控制器梯形图中的编程元件

8、 二二 、 输出继电器（输出继电器（）输出继电器是将输出继电器是将PC的输出信号传递给输出模块，的输出信号传递给输出模块，由输出模块驱动外部负载工作。由输出模块驱动外部负载工作。Y2COM1负负载载PLC晶体管型输出模块晶体管型输出模块型型号号FX2N-16MFX2N-32MFX2N-48MFX2N-64M输输入入X0X78 点点X0X1716 点点X0X2724 点点X0X3732 点点输输出出Y0Y78 点点Y0Y1716 点点Y0Y2724 点点Y0Y37 32 点点3.2 FX系列可编程序控制器梯形图中的编程元件系列可编程序控制器梯形图中的编程元件 FX2N系列系列PLC输入输出继电器

9、元件号输入输出继电器元件号3.2 FX系列可编程序控制器梯形图中的编程元件系列可编程序控制器梯形图中的编程元件 三三 、 辅助继电器辅助继电器(M)辅助继电器是用软件实现的，它们不能直接对外辅助继电器是用软件实现的，它们不能直接对外输出信号去驱动负载，相当于继电器控制系统中输出信号去驱动负载，相当于继电器控制系统中的中间继电器。的中间继电器。特殊用特殊用256点点M8000-M8255 一般用一般用500点点M0-M500无断点保持功能无断点保持功能锁存用锁存用2572点点M500-M3071 有断点保持功能有断点保持功能特殊用特殊用256点点M8000-M8255运运行监视行监视 (M800

10、0)：当当PLC运行时，运行时，M8000接通接通; ；PLC停止运行时，停止运行时，M8000断开。断开。 STOP RUN STOPM8000初始化脉冲（初始化脉冲（M8002）：）：在在M8000由由OFF变为变为ON状态时的一个扫描周期状态时的一个扫描周期ON。 STOP RUN STOPM8000一个扫描周期一个扫描周期特殊用特殊用256点点M8000-M8255时钟脉冲（时钟脉冲（M8011M8014）：）：M8011M8014分别是分别是10ms、100ms、1s和和1min时钟脉冲。时钟脉冲。锂电池电压降低（锂电池电压降低（M8005)：电池电压下降至规定值时电池电压下降至规定

11、值时M8005变为变为ON。M801110msM8012100ms第第3章章PLC的程序设计基础的程序设计基础四四 、 状态状态(S)：状态是用于编制顺序控制程序的一种编程元件状态是用于编制顺序控制程序的一种编程元件四四 、 状态状态(S)：通用状态通用状态S0S499初始状态初始状态S0S9返回原点返回原点S10S19报警器用报警器用 S900S999通用状态（通用状态（S0S499）没有断电保持功能没有断电保持功能S500S899有断电保持功能有断电保持功能3.2FX系列可编程序控制器梯形图中的编程元件系列可编程序控制器梯形图中的编程元件 五五 、定时器、定时器(T)(一一)、通用定时器、

12、通用定时器100ms定时器定时器 T0T199定时范围为定时范围为0.13276.7s（其中（其中T192T199为子程序和中断服务程序专用的定时器）为子程序和中断服务程序专用的定时器）10ms定时器定时器 T200T245定时范围为定时范围为0.1327.67s通用定时器没有保持功能通用定时器没有保持功能 在输入电路断路或停电时复位在输入电路断路或停电时复位3.2 FX系列可编程序控制器梯形图中的编程元件系列可编程序控制器梯形图中的编程元件 五五 、定时器、定时器(T)(一一)、通用定时器、通用定时器五五 、定时器、定时器(T)(一一)、通用定时器、通用定时器输入信号断开后延时动作输入信号断

13、开后延时动作第第3章章PLC的程序设计基础的程序设计基础 五五 、定时器、定时器(T)(二二)、积算定时器、积算定时器1ms定时器定时器 T246T249定时范围为定时范围为0.00132 . 767s100ms定时器定时器 T250T255定时范围为定时范围为0.13276 . 7s具有断点保持功能；断电后再次通电，计数器继续定时。具有断点保持功能；断电后再次通电，计数器继续定时。3.2 FX系列可编程序控制器梯形图中的编程元件系列可编程序控制器梯形图中的编程元件 五五 、定时器、定时器(T)(二二)、积算定时器、积算定时器T250 Y1RST T250X1 T250 K345X2T1 T2

14、当前值当前值X1Y1X23.2 FX系列可编程序控制器梯形图中的编程元件系列可编程序控制器梯形图中的编程元件 五五 、定时器、定时器(T)(三三)、定时器的定时精度、定时器的定时精度最大误差：最大误差：+T: 扫描周期扫描周期-：对应定时器分别对应定时器分别 为为1ms 10ms 100ms3.2 FX系列可编程序控制器梯形图中的编程元件系列可编程序控制器梯形图中的编程元件 六六 、计数器、计数器(C)内部计数器内部计数器高速计数器高速计数器16位加计数器位加计数器32 位加位加/减计数器减计数器3.2 FX系列可编程序控制器梯形图中的编程元件系列可编程序控制器梯形图中的编程元件 六六 、计数

15、器、计数器(C)X10X11C0RST C0C0 K9Y0X10X11当前值当前值Y0举例举例1、 16位加计数器位加计数器3.2 FX系列可编程序控制器梯形图中的编程元件系列可编程序控制器梯形图中的编程元件 六六 、计数器、计数器(C)举例举例X012X013X014C200RST C200C200 K5Y001M8200M8200-M8234 为为ON： 减计数减计数C200-C234的加的加/减计数方式减计数方式M8200-M8234 为为OFF：加计数加计数2、 32位加位加/减计数器减计数器2、 32位加位加/减计数器减计数器3.2 FX系列可编程序控制器梯形图中的编程元件系列可编程

16、序控制器梯形图中的编程元件 六六 、计数器、计数器(C)3、 高速计数器高速计数器 C235C255 (X0X7)均为均为32位加减计数器位加减计数器C235C241 为一相无启动为一相无启动/复位输入端复位输入端C241C245 为一相带启动为一相带启动/复位输入端复位输入端C251C255 为两相双计数输入为两相双计数输入C246C250 为一相双计数输入（加为一相双计数输入（加/减脉冲输入）减脉冲输入）3.2 FX系列可编程序控制器梯形图中的编程元件系列可编程序控制器梯形图中的编程元件 六六 、计数器、计数器(C)3、 高速计数器高速计数器 C235C255 (X0X7)3.2 FX系列

17、可编程序控制器梯形图中的编程元件系列可编程序控制器梯形图中的编程元件 六六 、计数器、计数器(C)3、 高速计数器高速计数器 C235C255 (X0X7)3、 高速计数器高速计数器 C235C255 (X0X7)3、 高速计数器高速计数器 C235C255 (X0X7)3、 高速计数器高速计数器 C235C255 (X0X7)X010X011X012RST C235C235 K5M8235减计数减计数/加计数加计数复位复位单相单输入单相单输入3、 高速计数器高速计数器 C235C255 (X0X7)3、 高速计数器高速计数器 C235C255 (X000X007)X013X014RST C2

18、46C246 K123单相双输入单相双输入X000由断开到接通进行增计数由断开到接通进行增计数X001由断开到接通进行减计数由断开到接通进行减计数3、 高速计数器高速计数器（双向高速计数器）双向高速计数器）K1234X011X012C251M8251 RST C251Y003C251Y002X012接通时接通时C251通过中断通过中断进行进行X000(A相）和相）和X001(B相）动作的计数。相）动作的计数。增计数增计数 减计数减计数3.2 FX系列可编程序控制器梯形图中的编程元件系列可编程序控制器梯形图中的编程元件 七七 、指针（、指针（ P/ I )分支用指针中断用指针跳转用指针子程序调用

19、指针分支用分支用 输入中断用输入中断用 定时器用定时器用 计数器中断用计数器中断用P0P127 128点点I00(X000)I10(X001)I20(X002)I30(X003)I40(X004)I50(X005)I6I7I8 I010 I040I020 I050I030 I060七七 、指针（、指针（ P/ I )分支用指针中断用指针跳转用指针子程序调用指针X001FNC 00 CJ P0P0跳转用指针子程序调用指针X001FNC 01 CALL P1 FNC 06 FEND FNC 02 SRET 主主程程序序子子程程序序P13.3 FX系列可编程序控制器的基本逻辑指令（系列可编程序控制器

20、的基本逻辑指令（27条）条） 1. LD LDI OUT 指令：指令：LD(Load): 常开触点与母线连接指令常开触点与母线连接指令LDI(Load Inverse): 常闭触点与母线连接指令常闭触点与母线连接指令OUT(Out): 驱动线圈的输出指令驱动线圈的输出指令3.3 FX系列可编程序控制器梯形图中的基本逻辑指令系列可编程序控制器梯形图中的基本逻辑指令2. AND ANI 指令：指令：AND(And): 与指令，常开触点串联连接指令。与指令，常开触点串联连接指令。ANI(And inverse): 与非指令，与非指令， 常闭触点串联连接指令。常闭触点串联连接指令。LD X0AND M

21、101OUT Y3LD Y3ANI X3OUT M101AND T1OUT Y53. OR ORI指令：指令： OR(0r Inverse): 常闭触点的并联连接指令。常闭触点的并联连接指令。 ORI(Or Inverse): 常闭触点的并联连接指令。常闭触点的并联连接指令。X6 X7 Y0X0 Y0 X7 Y1X4Y2Y1M 120LD X6OR X4ORI Y2AND X7OUT Y0LD X0AND Y0OR Y1ANI X7ORI M120OUT Y13.3 FX系列可编程序控制器梯形图中的基本逻辑指令系列可编程序控制器梯形图中的基本逻辑指令4 . ORB指令：指令：ORB(Or Bl

22、ock): 电路块并联连接指令电路块并联连接指令串联电路块串联电路块: 两个以上的触点串联连接而成的电路两个以上的触点串联连接而成的电路X0 X1 Y6X2 X3 X4 X5 LD X0AND X1LD X2AND X3 ORBLD X4ANI X5ORBOUT Y6 5 ANB指令：指令：ANB(And Block): 电路块串联连接指令电路块串联连接指令5 ANB指指令令： X0 X2 X3 Y7X1 X4 X5X6X7LD X0OR X1LD X2AND X3LDI X4ANI X5ORBOR X6ANBOR X7OUT Y7编程技巧编程技巧好好不好不好6. 栈存储器和多重输出指令栈存储

23、器和多重输出指令MPS(Pash)、 MRD(Read)、 MPP(Pop)指令分别是进栈指令分别是进栈 、读栈、读栈 和出栈指令和出栈指令X0 X1 Y0 X2 Y4 X3 Y2 LD X0MPSAND X1OUT Y0MRD AND X2OUT Y4MPPAND X3OUT Y26. 栈存储器和多重输出指令栈存储器和多重输出指令X0 X1 X2 Y0 X3 Y1X6 Y3X2 X4 Y2LD X0MPSAND X1MPSAND X2OUT Y0MPPAND X3OUT Y1MPPAND X2MPSAND X4OUT Y2MPPAND X6OUT Y37. 主控与主控复位指令主控与主控复位指

24、令 MC (Master Control): 主控指令或公共触点串联连接指令主控指令或公共触点串联连接指令 MCR(Master Control Reset): 主控复位指令主控复位指令MCRN0X0MCN0M100X1 Y0 M 100 X3 Y1X3X4 Y2LD X0MC N0SP M100LD X1OUT Y0LD X3OUT Y1LD X3MCR N0LD X4OUT Y2X0MCN0M100X1 Y0 M 100MCN1M101X3 Y1M 101MCRN0MCRN1X2X4 Y2X5 Y3 7。主控与主控与 主控复主控复 位指令位指令嵌套嵌套7. 主控与主控复位指令主控与主控复位指令（1）使用主控指令的触点称为主控触点，在梯形图中 与一般触点相垂直。（2）在使用主控触点后,相当于母线移到主控触点 的后面。（3）如果MC指令的输入触电断开时，积算定时器 计数器 用复位/置位指令驱动的软元件保持其 当时的状态；非积算定时器和用OUT驱动的元 件变为OFF。（4）无嵌套时，用N0编程；有嵌套时，N的编号次 序增大。8.