机电传动控制9-PLC

1、1第九章第九章 可编程序控制器（可编程序控制器（PLCPLC，PCPC）PLCPLC的构成及原理的构成及原理PLCPLC的基本指令系统的基本指令系统PLCPLC的基本控制环节的基本控制环节PLCPLC控制系统的设计控制系统的设计2M M33A A B B C C KMKMFUFUQSQS FRFRKMKMSB1SB1SB2SB2KMKMY0Y0X1X1X0X0Y0Y0X1X1SB2SB2SB1SB124V24VX0X0输入部分逻辑控制输出部分 KMKM220220V VY0Y0X1X1X0X0COMCOMY0Y0COMCOM KMKMSB2SB2SB1SB1220V220V24V24V345可

2、编程序控制器可编程序控制器(PLC)(PLC)的出现的出现 可编程控制器因早期主要应用于开关量的逻辑控制，故可编程控制器因早期主要应用于开关量的逻辑控制，故其最初被称为可编程逻辑控制器其最初被称为可编程逻辑控制器 (Programmable Logic (Programmable Logic Controller)Controller)，简称简称PLC PLC 。 现代的可编程控制器现代的可编程控制器(Programmable Controller)(Programmable Controller)已发展已发展到以微处理器为基础、高度集成化的工业控制装置，它是计到以微处理器为基础、高度集成化的

3、工业控制装置，它是计算机技术与工业控制技术相结合的控制设备。算机技术与工业控制技术相结合的控制设备。6 19681968年，美国最大的汽车制造商通用汽车公司年，美国最大的汽车制造商通用汽车公司(GM) (GM) 为了用新的控制装置取代继电器控制装置为了用新的控制装置取代继电器控制装置, , 在公开招标在公开招标中提出了十项招标指标中提出了十项招标指标: : (1)(1)编程方便，现场可修改程序；编程方便，现场可修改程序； (2)(2)维修方便，采用模块化结构；维修方便，采用模块化结构； (3)(3)可靠性高于继电器控制装置；可靠性高于继电器控制装置； (4)(4)体积小于继电器控制装置；体积小

4、于继电器控制装置； (5)(5)数据可直接送入管理计算机；数据可直接送入管理计算机； (6)(6)成本可与继电器控制装置竞争；成本可与继电器控制装置竞争； (7)(7)可直接用可直接用115V115V交流输入；交流输入； (8)(8)输出为输出为115v115v，2A2A以上，能直接驱动电磁阀、接触器等以上，能直接驱动电磁阀、接触器等 (9)(9)通用性强，要能扩展；通用性强，要能扩展； (10)(10)用户程序存储器容量可扩展到用户程序存储器容量可扩展到4KB4KB。7 19691969年，美国数字设备公司年，美国数字设备公司(DEC)(DEC)研制研制成功第一台成功第一台PLC,PLC,应

5、用于美国通用汽车自动装配应用于美国通用汽车自动装配线上，取得了极大的成功。线上，取得了极大的成功。8可编程序控制器的定义可编程序控制器的定义 国际电工委员会国际电工委员会(IEC)(IEC)曾于曾于19821982年年1111月颁布了可编月颁布了可编程控制器标准草案第一稿，程控制器标准草案第一稿，19851985年年1 1月又发表了第二稿，月又发表了第二稿，19871987年年2 2月颁布了第三稿该草案中对可编程控制器的月颁布了第三稿该草案中对可编程控制器的定义是：定义是： 可编程控制器是一种可编程控制器是一种进行数字运算进行数字运算的电子系统，是专为在的电子系统，是专为在工业环工业环境下的应

6、用境下的应用而设计的工业控制器它采用了可编程序的存储器，用来而设计的工业控制器它采用了可编程序的存储器，用来在其内部在其内部存储指令、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运存储指令、执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算算等操作的指令，并通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类等操作的指令，并通过数字式或模拟式的输入和输出，控制各种类型机械的生产过程型机械的生产过程 可编程控制器及其有关外围设备都按易于与工业系统联成一个整可编程控制器及其有关外围设备都按易于与工业系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计体、易于扩充其功能的原则设计9可编程序控制器的发展过程可编程序控制器的发展过程

7、 第一代：第一代：从第一台可编程序控制器诞生到从第一台可编程序控制器诞生到7070年代初期年代初期 第二代：第二代：7070年代初期到年代初期到7070年代末期年代末期 第三代：第三代：7070年代末期到年代末期到8080年代中期年代中期 第四代：第四代：8080年代中期到年代中期到9090年代中期年代中期 第五代：第五代：9090年代中期至今年代中期至今 101112可编程序控制器的发展趋势可编程序控制器的发展趋势 小型小型PLCPLC向体积缩小、功能增强、速度向体积缩小、功能增强、速度加快、价格低廉的方向发展，使之能更加加快、价格低廉的方向发展，使之能更加广泛地取代继电器控制。广泛地取代继

8、电器控制。 大中型大中型PLCPLC向大容量、高可靠性、高速度、多功向大容量、高可靠性、高速度、多功能、网络化的方向发展，使之能对大规模、复杂系能、网络化的方向发展，使之能对大规模、复杂系统进行综合性的自动控制统进行综合性的自动控制 13PLCPLC的特点的特点控制功能强大（可以控制开关量、数字量、模拟量等），也可实现开控制功能强大（可以控制开关量、数字量、模拟量等），也可实现开环控制和闭环控制环控制和闭环控制程序功能强大（支持程序控制的子程序、循环、跳转、多任务、中断程序功能强大（支持程序控制的子程序、循环、跳转、多任务、中断等）等）网络功能（可以支持各种工业控制网络、现场总线甚至网络功能（

9、可以支持各种工业控制网络、现场总线甚至TCP/IPTCP/IP等）等）完善的自诊断、报警、监控功能完善的自诊断、报警、监控功能14可编程序控制器的应用可编程序控制器的应用 (1) (1) 开关量的逻辑控制开关量的逻辑控制(2) (2) 位置控制位置控制 (3) (3) 过程控制过程控制(4) (4) 数据处理数据处理(5) (5) 通信联网通信联网 (6) (6) 在计算机集成制造系统在计算机集成制造系统(CIMS)(CIMS)中的应用中的应用 15可编程序控制器可编程序控制器(PLC)(PLC)的应用的应用 16171819第一章第一章20第一章第一章211.1.按结构分类按结构分类 1)1

10、)整体式整体式PLCPLC 结构：结构： 特点：特点：结构紧凑、体积小，重量轻、价格低，输入、输出点数固定，实现的功能和控制规模固定，灵活性较低。小型PLC常采用这种结构，适应于工业生产中的单机控制。PLCPLC的分类的分类222324 2)2)组合式组合式PLCPLC 结构结构： 特点特点: :系统配置灵活，可构成具有不同控制规模和功能的PLC，但它的价格较高。一般大、中型PLC采用这种结构。252627 2.2.按控制规模分类按控制规模分类 PLCPLC大致可分为微型机、小型机、中型机及大致可分为微型机、小型机、中型机及大型机、超大型机大型机、超大型机。1 1）微型机）微型机( (小于小于

11、6464点）点）OMRON公司的公司的SP系列系列28 2.2.按控制规模分类按控制规模分类 2 2）小型机）小型机（小于（小于256256点）点）OMRON公司的公司的CPM1A、CQM系列系列松下公司的松下公司的FP1系列系列293 3）中型机）中型机（小于（小于20482048点）点）OMRON公司的公司的C200H西门子公司的西门子公司的S7-300304 4）大型机（）大型机（ 大于大于20482048点）点）OMRON公司的公司的C1000H松下公司的松下公司的FP3COMRON公司的公司的2000H315 5）超大型机）超大型机 控制点数可达上万点，甚至于几万点. 美国美国GEG

12、E公司公司的的90907070机，其机，其点数可达点数可达2400024000点，另外还有点，另外还有80008000路的模拟量。路的模拟量。32OMRON公司公司CQM系列系列33松下松下 FP1系列系列3435OMRON公司的公司的C1000H36COMRON公司的公司的2000H373839 2.2.按生产厂家分类按生产厂家分类 德国西门子公司德国西门子公司 美国美国GEGE公司公司日本三菱公司日本三菱公司 日本日本OMRONOMRON公司公司法国施耐得公司法国施耐得公司 日本日立公司日本日立公司日本松下电工公司日本松下电工公司 美国美国ROCKWELLROCKWELL公司公司日本东芝公

13、司日本东芝公司日本富士公司日本富士公司409.1 PLC9.1 PLC的基本结构、工作原理的基本结构、工作原理一、一、 PLCPLC的基本结构的基本结构 PLCPLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结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相同构基本上与微型计算机相同. . 41整体式整体式PLCPLC42模块式模块式PLCPLC431中央处理单元中央处理单元 CPU中央处理单元中央处理单元(CPU)是是PLC的的控制中枢。控制中枢。44(1) (1) 接收并存储从编程器输入的用户程序和数据；接收并存储从编程器输入的用户程序和数据；(2) (2) 诊断电源、诊断电

14、源、PLCPLC内部电路的工作状态和编程的语法错误；内部电路的工作状态和编程的语法错误；(3) (3) 用扫描的方式接收输入信号，并送入用扫描的方式接收输入信号，并送入PLCPLC的数据寄存器保存起来；的数据寄存器保存起来；(4) PLC(4) PLC进入运行状态后，根据存放的先后顺序逐条读取用户程序，进行解进入运行状态后，根据存放的先后顺序逐条读取用户程序，进行解释和执行，完成用户程序中规定的各种操作；释和执行，完成用户程序中规定的各种操作；(5) (5) 将用户程序的执行结果送至输出端。将用户程序的执行结果送至输出端。CPUCPU的的主要作用主要作用453)3)位片式微处理器，也称布尔处理

15、器。位片式微处理器，也称布尔处理器。PLCPLC使用的使用的CPUCPU主要有以下几种：主要有以下几种：1)1)通用微处理器，如通用微处理器，如80808080、68006800、Z80AZ80A、80868086等等2)2)单片机，如单片机，如80518051等等。 位片式微处理器是独立于微型机的另一分支。它主要追求运算速度位片式微处理器是独立于微型机的另一分支。它主要追求运算速度快，它以快，它以4 4位为一片。用几个位片级联，可以组成任意字长的微处理器。位为一片。用几个位片级联，可以组成任意字长的微处理器。改变微程序存储器的内容，可以改变计算机的指令系统。位片式结构可改变微程序存储器的内容

16、，可以改变计算机的指令系统。位片式结构可以使用多个微处理器，将控制任务划分为若干个可以并行处理的部分，以使用多个微处理器，将控制任务划分为若干个可以并行处理的部分，几个微处理器同时进行处理。几个微处理器同时进行处理。46 存放系统软存放系统软件的存储器称为件的存储器称为系统程序存储器系统程序存储器。 存放应用软件存放应用软件的存储器称为用的存储器称为用户户程序存储器程序存储器。2 2存储器存储器 47PLCPLC常用的常用的存储器存储器类型类型RAM RAM （Random Access MemoryRandom Access Memory）EPROMEPROM（Erasable Progra

17、mmableErasable Programmable Read Only Memory Read Only Memory） EEPROM(Electrical ErasableEEPROM(Electrical Erasable Programmable Read Programmable Read Only Memory) Only Memory)48PLCPLC存储空间的分配存储空间的分配用户程序存储区用户程序存储区系统程序存储区系统程序存储区系统系统RAMRAM存储区（包括存储区（包括I/OI/O映象映象区和系统软设备等）区和系统软设备等）在系统程序存储区中存放着相当于计算机操作系在系

18、统程序存储区中存放着相当于计算机操作系统的系统程序。包括监控程序、管理程序、命令统的系统程序。包括监控程序、管理程序、命令解释程序、功能子程序、系统诊断子程序等。由解释程序、功能子程序、系统诊断子程序等。由制造厂商将其固化在制造厂商将其固化在EPROMEPROM中，用户不能直接存取。中，用户不能直接存取。它和硬件一起决定了该它和硬件一起决定了该PLCPLC的性能的性能系统系统RAMRAM存储区包括存储区包括I/OI/O映象区以及各类软设映象区以及各类软设备备，如：逻辑线圈；数据寄存器；计时器；如：逻辑线圈；数据寄存器；计时器；计数器；变址寄存器；累加器等存储器。计数器；变址寄存器；累加器等存储

19、器。用户程序存储区存放用户编制的用户程序存储区存放用户编制的用户程序。用户程序。不同类型的不同类型的PLCPLC，其存储容量各其存储容量各不相同。不相同。493 3输入输出接口输入输出接口(I/O(I/O单元单元) )501 1）输入电路）输入电路: : 输入电路是输入电路是PLCPLC与外部连接的输入通道。输入信号与外部连接的输入通道。输入信号( (如按钮、如按钮、行程开关以及传感器输出的开关信号或模拟量行程开关以及传感器输出的开关信号或模拟量) )经过输入电经过输入电路转换成中央控制单元能接受和处理的数字信号。路转换成中央控制单元能接受和处理的数字信号。2 2）输出电路）输出电路: : 输

20、出电路是输出电路是PLCPLC向外部执行部件输出相应控制信号的通道。向外部执行部件输出相应控制信号的通道。通过输出电路，通过输出电路，PLCPLC可对外部执行部件可对外部执行部件( (如接触器、电磁阀、如接触器、电磁阀、继电器、指示灯、步进电机、伺服电机等继电器、指示灯、步进电机、伺服电机等) )进行控制。进行控制。3 3）输入）输入/ /输出电路根据其功能的不同可分为输出电路根据其功能的不同可分为数字输数字输入、数字输出、模拟量输入、模拟量输出、位置控制、通入、数字输出、模拟量输入、模拟量输出、位置控制、通讯等各种类型。讯等各种类型。 51（1 1）直流输入单元）直流输入单元光电隔离：光电隔

21、离：现场与现场与PLCPLC主机隔主机隔离离避免外电路出现避免外电路出现故障时，外部强故障时，外部强电侵入主机而损电侵入主机而损坏主机坏主机将现场开关信号将现场开关信号经光电耦合转变经光电耦合转变为为PLCPLC的标准逻辑的标准逻辑电平电平。52（2)2)交流输入单元交流输入单元 PLCPLC内部输入电路内部输入电路外外部部用用户户接接线线工作原理与直流输入电路基本相同。工作原理与直流输入电路基本相同。隔直电容隔直电容分压电路分压电路光电耦合器光电耦合器53（3 3）继电器输出单元）继电器输出单元 54(4)(4)晶体管输出单元晶体管输出单元 PLC内部输出电路外部用户接线输出三极管负载续流二

22、极管保险丝保护二极管155（5 5）模拟量输入接口电路）模拟量输入接口电路 56（6 6）模拟量输出接口电路）模拟量输出接口电路 57 电源部件能将交流电转换成中央控制单元、输入电源部件能将交流电转换成中央控制单元、输入/ /输输出部件所需要的直流电源；能适应电网波动、温度变化出部件所需要的直流电源；能适应电网波动、温度变化的影响，对电压具有一定的保护能力，以防止电压突变的影响，对电压具有一定的保护能力，以防止电压突变时损坏中央控制器。时损坏中央控制器。 另外电源部件内还装有备用电池（锂电池），以保证另外电源部件内还装有备用电池（锂电池），以保证在断电时存放在在断电时存放在RAMRAM中的信息

23、不至丢失。因此用户程序在中的信息不至丢失。因此用户程序在调试过程中，可采用调试过程中，可采用RAMRAM贮存，贮存，便于修改程序。便于修改程序。4.4.电源部件电源部件( (模块模块) )586 6编程工具编程工具 编辑程序、调试程序和监控程序的执行，还可编辑程序、调试程序和监控程序的执行，还可以在线测试以在线测试PLCPLC的内部状态和参数，与的内部状态和参数，与PLCPLC进行人机对进行人机对话。话。 作用作用计算机辅助编程计算机辅助编程 专用专用编程器编程器 图形图形编程器编程器简易简易编程器编程器598 8其它外部设备其它外部设备人机接口外存储器打印机EPROM写入器60二、二、 PL

24、CPLC的基本工作原理的基本工作原理首先执行自诊断程序，对输入输出 点、存储器和CPU进行自诊断。 如有通讯请求，在自诊断后就进行通讯处理。输入采样阶段：当PLC开始工作时，微处理器首先以顺序读入所有输入端的信号状态，并逐一存入输入状态寄存器中。在程序执行期间，即使输入状态变化，输入状态寄存器的内容也不会改变。这些变化只能在下一个工作周期的输入采样阶段才被读入。组成程序的每条指令都有顺序号，在PLC中称步号。指令按步号依次存入贮存单元。程序执行期间，微处理器将指令顺序调出并执行。执行时，对输入和输出状态进行“处理”，即按程序进行逻辑、算术运算，再将结果存入输出状态寄存器中。在所有的指令执行完毕

25、后，输出状态寄存器中的状态通过输出锁存电路转换成被控设备所能接收的电压或电流信号，以驱动被控设备。61二、二、 PLCPLC的基本工作原理的基本工作原理PLC的扫描周期大约为几十msPLC的扫描过程62PLCPLC软件组成软件组成系统监控软件：系统监控软件：1.管理程序（运行管理、生成用户元件、自检和诊断管理程序（运行管理、生成用户元件、自检和诊断等）等）2.用户指令解释程序用户指令解释程序3.标准程序模块、系统调用标准程序模块、系统调用用户程序用户程序63三、三、PLCPLC的性能指标的性能指标1.I/O1.I/O点数点数输入、输出端子的个数输入、输出端子的个数 2.2.用户程序存储器容量用

26、户程序存储器容量决定了决定了PLCPLC可以容纳用户可以容纳用户程序的长短程序的长短。 中、小型中、小型PLCPLC的存储容量一般在的存储容量一般在8K8K以下，大型以下，大型PLCPLC的存储容量达到的存储容量达到256K256K2M2M。 3.3.扫描速度扫描速度扫描速度是指扫描速度是指PLCPLC执行程序的速度，执行程序的速度，是衡量是衡量PLCPLC控制速度的重要指标控制速度的重要指标。 以以ms/Kms/K字为单位表示，例如字为单位表示，例如20ms/K20ms/K字，表示扫字，表示扫描描1K1K字的用户程序所需要的时间为字的用户程序所需要的时间为20ms20ms。 64 4.4.指

27、令种类及条数指令种类及条数 5.5.内部器件的种类和数量内部器件的种类和数量 包括辅助继电器、定时器、计数器、保持继电器、特殊辅包括辅助继电器、定时器、计数器、保持继电器、特殊辅助继电器、数据存储器等等。助继电器、数据存储器等等。 6 6智能单元智能单元 PLCPLC不仅能完成开关量的逻辑控制而且利用智能单元可完成模拟不仅能完成开关量的逻辑控制而且利用智能单元可完成模拟量控制、位置和速度控制以及通信联网等。智能单元的种类、功能量控制、位置和速度控制以及通信联网等。智能单元的种类、功能的强弱是衡量的强弱是衡量PLCPLC产品水平高低的一个重要指标。产品水平高低的一个重要指标。三、三、PLCPLC

28、的性能指标的性能指标659.2 9.2 可编程序控制器的编程器件可编程序控制器的编程器件 PLCPLC内部有许多具有不同功能的器件，实际上这些器件是由内部有许多具有不同功能的器件，实际上这些器件是由电子电路和存储器组成的。电子电路和存储器组成的。 输入继电器输入继电器X X是由输入电路和映象输入接点的存储器组成；是由输入电路和映象输入接点的存储器组成； 输出继电器输出继电器Y Y是由输出电路和映象输出接点的存储器组成；是由输出电路和映象输出接点的存储器组成； 定时器定时器T T、计数器计数器C C、辅助继电器辅助继电器M M、状态状态器器S S、数据寄存器数据寄存器D D、变址寄存器变址寄存器

29、V/ZV/Z等等都是由存储器组成的。都是由存储器组成的。 为了把它们与通常的硬器件区分开，通常把上面的器件统为了把它们与通常的硬器件区分开，通常把上面的器件统称为称为软器件软器件，也称，也称编程器件编程器件。 主要针对主要针对F-40MF-40M的的PLCPLC。66Y0Y0X1X1X0X0Y0Y0X1X1SB2SB2SB1SB124V24VX0X0输入继电器逻辑控制输出继电器 KMKM220220V VY0Y0等效继电器线路等效继电器线路67输出继电器输出继电器Y Y基本单元基本单元地址号：地址号：430-437430-437（8 8个）个） 530-537530-537（8 8个）个）扩展

30、单元扩展单元地址号：地址号：440-447440-447（8 8个）个） 540-547540-547（8 8个）个）输入继电器输入继电器X X基本单元基本单元地址号：地址号：400-413400-413（1212个）个） 500-513500-513（1212个）个）扩展单元扩展单元地址号：地址号：414-427414-427（1212个）个） 514-527514-527（1212个）个）68时间继电器时间继电器T TF40M -PLCF40M -PLC的定时器的定时值的定时器的定时值K K为为0.1s-999s0.1s-999s。地址号：地址号：450-457450-457（8 8个）个

31、） 550-557550-557（8 8个）个） 定时器的设定值由用户设定时器的设定值由用户设定，存放在设定值寄存器中；定，存放在设定值寄存器中；当当X0的状态为的状态为1时，计数器时，计数器（当前值寄存器）累加时钟脉（当前值寄存器）累加时钟脉冲个数，当计数器的计数值等冲个数，当计数器的计数值等于设定值时，比较器输出为于设定值时，比较器输出为1，即定时器的状态为即定时器的状态为1，否则定，否则定时器的状态为时器的状态为0。69延时断开的定时器延时断开的定时器70计数继电器计数继电器C CF40M-PLCF40M-PLC的计数器的计数值的计数器的计数值K K为为1-9991-999次次。地址号：

32、地址号：460-467460-467（8 8个）个） 560-567560-567（8 8个）个）计数输入端复位端71计数器作定时器使用计数器作定时器使用复位端无复位端无M71M71时：运行断电引起计数器中断计数时，时：运行断电引起计数器中断计数时，当前的计数值仍保存，电源接通后，计数器在此值上当前的计数值仍保存，电源接通后，计数器在此值上继续计数，直到计数值满，输出触点就接通。继续计数，直到计数值满，输出触点就接通。复位端有复位端有M71M71时：电源中断，计数停止；电源接通，时：电源中断，计数停止；电源接通，复位，重新计数复位，重新计数电源中断的情况：电源中断的情况：72辅助继电器辅助继电

33、器M M PLCPLC中设有许多辅助继电器，辅助继电器由程序指令控制，中设有许多辅助继电器，辅助继电器由程序指令控制，专供内部编程使用。专供内部编程使用。 可编程控制器一般有通用辅助继电器、断电保持辅助继可编程控制器一般有通用辅助继电器、断电保持辅助继电器。电器。 作用：作用：相当于继电器控制系统的中间继电器。其触点具有无限对，但不可直相当于继电器控制系统的中间继电器。其触点具有无限对，但不可直接驱动外部负载。接驱动外部负载。可以作移位寄存器使用。同一单元的可以作移位寄存器使用。同一单元的8 8位辅助寄存器组成一个移位寄存位辅助寄存器组成一个移位寄存器器73特殊辅助继电器特殊辅助继电器M MM

34、70:M70:监测运行监测运行PLCPLC运行时，运行时，M70M70一直保持通电。一直保持通电。作用：其触点常接一指示灯，用来指示作用：其触点常接一指示灯，用来指示PLCPLC是否运行是否运行M71:M71:产生脉冲初始化产生脉冲初始化PLCPLC运行时，运行时，M70M70接通，在第一个扫描周期，接通，在第一个扫描周期，M71M71得电，产生一个输出脉得电，产生一个输出脉冲，以后便失电。冲，以后便失电。作用：利用该信号给计数器或移位寄存器复位。作用：利用该信号给计数器或移位寄存器复位。M72:M72:产生脉冲间隔为产生脉冲间隔为100ms100ms的时钟脉冲的时钟脉冲PLCPLC运行后，其

35、触点连续断开运行后，其触点连续断开50ms50ms、闭合闭合50ms.50ms.作用：提供周期为作用：提供周期为100ms100ms的连续脉冲输出。的连续脉冲输出。 74特殊辅助继电器特殊辅助继电器M MM76:M76:监测电池电压下降监测电池电压下降掉电保护电池的电压不足时，掉电保护电池的电压不足时，M76M76得电，相应的指示灯亮。得电，相应的指示灯亮。作用：通知用户更换备用电池，否则，市电停止会导致作用：通知用户更换备用电池，否则，市电停止会导致RAMRAM的的程序丢失。程序丢失。M77:M77:禁止全部输出禁止全部输出M77M77得电，全部输出继电器得电，全部输出继电器Y Y的输出自动

36、断开，但其他继电器、定时器、的输出自动断开，但其他继电器、定时器、计数器仍正常工作。计数器仍正常工作。作用：作为设备的总停、急停控制用。作用：作为设备的总停、急停控制用。 759.3 9.3 程序的表达方式程序的表达方式 -编程和指令系统编程和指令系统梯形图梯形图 采用接点梯形图来表达程序的方法，看上去与传统的继电器采用接点梯形图来表达程序的方法，看上去与传统的继电器线路图非常类似。因此它比较直观形象，对于那些熟悉继电器电线路图非常类似。因此它比较直观形象，对于那些熟悉继电器电路的设计者来说，易被接受。路的设计者来说，易被接受。语句表语句表 语句表形式是使用一组助记符来表示程序的各种功能。这一

37、语句表形式是使用一组助记符来表示程序的各种功能。这一组助记符应包括可编程控制器处理的所有功能。每一条指令都包组助记符应包括可编程控制器处理的所有功能。每一条指令都包含操作码和操作数两个部分，操作数一般由标志符和地址码组成。含操作码和操作数两个部分，操作数一般由标志符和地址码组成。逻辑功能图逻辑功能图功能流程图功能流程图代数表达式代数表达式高级语言（如高级语言（如C+C+等）等）76梯形图、代数表达式、语句表梯形图、代数表达式、语句表451403435436403435102102402XY435TXYYXYMM语句表语句表LD X402LD X402AND M102AND M102OUT Y4

38、35OUT Y435LD Y435LD Y435ANI X403ANI X403OUT M102OUT M102AND T451AND T451OUT Y436OUT Y43677梯形图的规则：梯形图的规则：（3 3）输出用输出用 ( ) ( ) 表示，表示， 如如 - R0- R0、-Y0 -Y0 。一个一个 输出变量只能输出一次。输出前面必须有接点。输出变量只能输出一次。输出前面必须有接点。（4 4）梯形图中，接点可串可并，但输出只能并不能串。梯形图中，接点可串可并，但输出只能并不能串。（5 5）梯形图中，线圈在一个程序中不能重复使用；而触点可以重复使用，梯形图中，线圈在一个程序中不能重复

39、使用；而触点可以重复使用，而且使用次数不限。而且使用次数不限。（6 6）梯形图中，线圈应与右边的母线直接连接，线圈右边不能有触点，但梯形图中，线圈应与右边的母线直接连接，线圈右边不能有触点，但左边必须有触点。左边必须有触点。（7 7）定时器、计数器的定时器、计数器的OUTOUT后面后面, ,必须紧跟时间常数必须紧跟时间常数K.K.（2 2）梯形图中的接点（对应触点梯形图中的接点（对应触点）有两种：有两种： 常开（常开（ ） 和和 常闭（常闭（ ）（1 1）梯形图的左边为起始母线，右）梯形图的左边为起始母线，右边为结束母线。边为结束母线。 梯形图按从左到右、从上到下梯形图按从左到右、从上到下的顺

40、序书写。的顺序书写。78基本指令基本指令 LDLD：取指令。取指令。用于与母线连接的动合触用于与母线连接的动合触头；头；LDILDI：取反指令。取反指令。用于与母线连接的动用于与母线连接的动断触头；断触头；OUTOUT：输出指令。输出指令。用于驱动输出继电器、用于驱动输出继电器、辅助继电器、定时器、计数器等。但不能用于辅助继电器、定时器、计数器等。但不能用于输入继电器。输入继电器。OUTOUT指令用于计数器、定时器时，指令用于计数器、定时器时，后面必须紧跟常数后面必须紧跟常数K K值，常数值，常数K K的设定也作为一的设定也作为一个步序。个步序。LD指令LDI指令OUT指令 输入、输出指令输入

41、、输出指令79输入输出指令输入输出指令LD X400 LD X400 ；取动合触头取动合触头X401X401状态状态OUT Y430 OUT Y430 ；驱动输出继电器驱动输出继电器Y430Y430LDI X401 LDI X401 ；取动断触头取动断触头X401X401的状态的状态OUT M100 OUT M100 ；驱动辅助继电器驱动辅助继电器M100M100OUT T450 OUT T450 ；驱动定时驱动定时器器T450T450 K19 K19 ；设定时常数设定时常数LD T450 LD T450 ；取定时器取定时器T450T450动合触头动合触头的状态的状态OUT Y431 OUT

42、Y431 ；驱动输出继电器驱动输出继电器Y431 Y431 80逻辑指令逻辑指令ANDAND：与指令。与指令。动合触头串联连动合触头串联连接指令。接指令。ANIANI：与非指令。与非指令。动断触头串联动断触头串联连接指令。连接指令。 AND指令ANI指令这两条指令只能用于一个触头与前面接点电路的串联。这两条指令只能用于一个触头与前面接点电路的串联。（1 1）逻辑）逻辑“与与”指令指令81逻辑指令逻辑指令LD X402 LD X402 ；取；取X402X402的状态的状态AND M102 AND M102 ；动合触头串联连接动合触头串联连接OUT Y435 OUT Y435 ；驱动输出继电器驱动

43、输出继电器Y435Y435LD Y435 LD Y435 ；取；取Y435Y435的状态的状态ANI X403 ANI X403 ；动断触头串联连接动断触头串联连接OUT M102 OUT M102 ；驱动辅助继电器驱动辅助继电器M102M102AND T451 AND T451 ；动合触头串联连接动合触头串联连接OUT Y436 OUT Y436 ；驱动输出继电器驱动输出继电器Y436Y43682逻辑指令逻辑指令OROR：或指令。或指令。用于动合触头的用于动合触头的并联。并联。ORIORI：或非指令。或非指令。用于动断触头用于动断触头的并联。的并联。OR指令ORI指令（2 2）逻辑逻辑“或或

44、”指令指令83逻辑指令逻辑指令LD X414 LD X414 OR X416 OR X416 ；动合触头并联连接动合触头并联连接ORI M102 ORI M102 ；动断触头并联连接动断触头并联连接OUT Y435OUT Y435LD Y435LD Y435AND X415AND X415OR M103 OR M103 ；动合触头并联连接动合触头并联连接ANI X417ANI X417ORI M110 ORI M110 ；动断触头并联连接动断触头并联连接OUT M103OUT M10384逻辑指令逻辑指令 两个触头串联连接后组成两个触头串联连接后组成的电路称为的电路称为并联支路并联支路。 OR

45、BORB：支路并联连接支路并联连接指令。指令。用于两条以上支路用于两条以上支路并联连接的情况。并联连接的情况。 支路并联指令支路并联指令85逻辑指令逻辑指令1X402ANDX401支路LD2X404ANDX403支路LDI436YOUTX407OR并联与支路支路21ORB3X506ANIX405LD支路与前面电路并联支路3ORB86逻辑指令逻辑指令 两条以上支路并联连两条以上支路并联连接后组成的电路称为接后组成的电路称为电路块。电路块。 ANBANB：并联电路块并联电路块与前面接点电路或电与前面接点电路或电路块的串联连接。路块的串联连接。电路块串联连接指令电路块串联连接指令 87逻辑指令逻辑指

46、令243ORB4410AND407LDI3406AND405LD电路块并联连接和支路支路支路支路121ORB2404ANI403LD1402401电路块并联连和支路支路支路支路ANDLD430OUT411OR串联连接和电路块电路块21ANB88复位指令复位指令RSTRST指令指令: : 用于计数器或移位寄存器的复用于计数器或移位寄存器的复位。即清除计数器的逻辑状态，位。即清除计数器的逻辑状态，并使计数器的当前计数值恢复并使计数器的当前计数值恢复到设定值，或清除移位寄存器到设定值，或清除移位寄存器的内容。的内容。89复位指令复位指令LD 400LD 400OR 71OR 71RST 460 RS

47、T 460 ；复位复位LD 401LD 401OUT 460 OUT 460 ；计数计数 K10K10LD 460 LD 460 ；输出输出OUT 430OUT 43090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，移位寄存器由辅助继电器组成，可由可由8 8个（或个（或1616个）组成一个个）组成一个8 8位位（或（或1616位）的移位寄存器。位）的移位寄存器。三个控制输入端：三个控制输入端： 复位输入端复位输入端 数据输入端数据输入端 移位脉冲输入端移位脉冲输入端 注意：当辅助寄存器作为移位寄存器时就不能作为它用。注意：当辅助寄存器作为移位寄存器时就不能作为它用。

48、组成移位寄存器的第一个辅助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继电器的地址号就是移位寄存器的地址号。地址号。 SFTSFT：移位指令，移位指令，使移位寄存器使移位寄存器的内容进行移位操作的内容进行移位操作91移位寄存器和移位指令移位寄存器和移位指令LD 402 LD 402 OUT 110 OUT 110 ；移位内容的输入移位内容的输入LD 400LD 400SFT 110 SFT 110 ；移位移位LD 401LD 401RST 110 RST 110 ；复位复位 1 1）先用）先用RSTRST指令将移位寄存器指令将移位寄存器复位复位401401闭合，闭合，110-117

49、110-117均清零。均清零。正常工作，正常工作，401401断开断开工作过程：工作过程：2 2）由数据输入端输入数据）由数据输入端输入数据-即置即置第一个第一个辅助继电器的状辅助继电器的状态。态。402402闭合，输入继电器的状闭合，输入继电器的状态（态（“1”1”）输入到）输入到110110中中3 3）用移位指令）用移位指令SFTSFT移位移位400400每闭合一次，数据从左向每闭合一次，数据从左向右移一次。右移一次。92脉冲指令脉冲指令PLS PLS 脉冲指令脉冲指令PLSPLS： 利用中间继电器将利用中间继电器将脉宽较宽的输入信号变为脉宽较宽的输入信号变为脉宽为脉宽为PLCPLC的一个

50、扫描周期的一个扫描周期的脉冲信号的脉冲信号作用：利用作用：利用PLSPLS指令，以获得脉冲触发信号指令，以获得脉冲触发信号93脉冲指令脉冲指令PLS PLS 如果直接采用如果直接采用400作为计数器的作为计数器的RST触发信触发信号的两种情况：号的两种情况：1）若）若400的脉宽太窄，小于的脉宽太窄，小于PLC扫描周期，扫描周期，则则PLC可能采集不到可能采集不到400脉冲信号，计数器脉冲信号，计数器不能复位。不能复位。2）若）若400的脉宽太宽，计数器的脉宽太宽，计数器RST将一直将一直处于有信号状态，而不能接受输入的计数处于有信号状态，而不能接受输入的计数脉冲。脉冲。计数器复位端对复位信号

51、的脉宽要求较高。计数器复位端对复位信号的脉宽要求较高。采用采用PLS指令后，只要指令后，只要400的脉宽大于的脉宽大于PLC的的扫描周期，计数器的复位操作就能正常进行。扫描周期，计数器的复位操作就能正常进行。94脉冲指令脉冲指令PLS PLS LD 400LD 400PLS 106PLS 106LD 106LD 106RST 460RST 460LD 401 LD 401 OUT 460OUT 460K 10K 10LD 460LD 460OUT 430OUT 43095置位和复位指令置位和复位指令保持指令保持指令LD 401LD 401S 202S 202LD 402LD 402R 202R

52、 202SETSET：置位指令；置位指令；RSTRST：复位指令。复位指令。96 主控母线指令（目标元素M100M177） MC：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 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注意注意97输出继电器输出继电器Y530、

53、Y531、Y532受受输入继电器输入继电器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98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

54、主控母线指令，最多可嵌套使用主控母线指令，最多8次。次。99100 跳步指令 CJP：跳转开始 EJP：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101主控母线指令主控母线指令MCMC：主令控制起始指令主令控制起始指令，用于公共串联，用于公共串联触头的连接。触头的连接。 该指令引出一条分支母线。该指令引出一条

55、分支母线。MCRMCR：主令控制结束指令主令控制结束指令，用于，用于MCMC指令的指令的复位指令。复位指令。 该指令使分支母线回到原来的母线上。该指令使分支母线回到原来的母线上。MCMC、MCRMCR必须成对使用。必须成对使用。每个每个MCMC构成的分支母线以构成的分支母线以LD/LDILD/LDI开始编开始编程。程。MCMC、MCRMCR可以嵌套使用，不超过可以嵌套使用，不超过8 8层层错误一个触点控制多个（触点一个触点控制多个（触点+ +线圈）线圈）102主控母线指令主控母线指令.MC 100MC 100 ；M100M100主令控制开始主令控制开始LD 404LD 404OUT 430OU

56、T 430AND 405AND 405OUT 431OUT 431MC 102MC 102 ；M102M102主令控制开始主令控制开始LDI 407LDI 407OUT 433OUT 433LD 410LD 410OUT 434OUT 434MCR 102MCR 102 ；M102M102主令控制结束主令控制结束MCR 100MCR 100 ；M100M100主令控制结束主令控制结束 ；M101M101主令控制开始主令控制开始LD 411LD 411OUT 435OUT 435LDI 412LDI 412OUT 436OUT 436 ；M101M101主令控制结束主令控制结束LD 413LD

57、413OUT 437OUT 437103跳转指令CJPCJP：条件跳转开始指令；条件跳转开始指令；EJPEJP：条件跳转结束指令条件跳转结束指令( (也是跳转目标地址也是跳转目标地址) ) LD 400LD 400CJP 701CJP 701LD 401LD 401RST 460RST 460LD 402LD 402OUT 460OUT 460 K 10 K 10LD 403LD 403OUT 450OUT 450 K 5 K 5LD 450LD 450OUT 430OUT 430EJP 701EJP 701LD 450LD 450OUT 431OUT 431END END 注意：注意：CJP

58、CJP和和EJPEJP必须成对使用，必须成对使用，两指令的地址号必须相两指令的地址号必须相同同被跳过的程序段中的计被跳过的程序段中的计数器与定时器不接受输数器与定时器不接受输入或复位入或复位460460既不接受计数输入，既不接受计数输入，也不接受复位输入也不接受复位输入450 450 不接受输入不接受输入程序程序A A程序程序B B程序程序C C104程序结束指令END在在PLCPLC中，中，ENDEND指令有两个作用：指令有两个作用：当有效程序结束时，写一条当有效程序结束时，写一条ENDEND指令，可以缩短扫描周期指令，可以缩短扫描周期。如：如：F-40MRF-40MR型型PLCPLC允许用

59、户程序长度为允许用户程序长度为890890步，当用户程序步，当用户程序不到不到890890步时，在程序的结尾处加上一条步时，在程序的结尾处加上一条ENDEND指令。程序指令。程序扫描到扫描到ENDEND指令时便自动返回。如果程序的结尾未加指令时便自动返回。如果程序的结尾未加ENDEND指令，程序将在指令，程序将在000000890890之间反复运行。之间反复运行。使调试程序方便。可用使调试程序方便。可用ENDEND指令将用户程序分块进行程序指令将用户程序分块进行程序的检验和调试。的检验和调试。105常用编程技巧常用编程技巧 LD 400LD 400AND 401 AND 401 ORI 402

60、ORI 402OUT 430 OUT 430 LDI 402LDI 402LD 400LD 400AND 401AND 401ORBORBOUT 430OUT 430* * *规则：对于并联电路，串联触点多的支路排在上面规则：对于并联电路，串联触点多的支路排在上面合理合理不不合理合理106常用编程技巧常用编程技巧 LD 400 LD 400 ORI 402 ORI 402 AND 401 AND 401 OUT 430 OUT 430 LD 401LD 401LD 400LD 400ORI 402ORI 402ANBANBOUT 430 OUT 430 * * *规则：对于串联电路，并联触点多