PLC简介367页全书电子教案完整版课件

1、PLC原理及应用技术 第一章 概 述电气工程系3内容提要可编程控制器的历史和发展可编程控制器的特点及应用可编程控制器的结构和工作原理电气工程系4第一章 PLC概述 PLC （Programmable Logic Controler ）是可编程控制器简称，它是20世纪70年代以来，在集成电路、计算机技术基础上发展起来的一种新型工业控制设备。广泛应用于自动化控制的各个领域。 优点:功能强、可靠性高、配置灵活、使用方便以及体积小、重量轻等。PLC的定义：电气工程系5PLC的起源1968年，美国最大的汽车制造厂家通用汽车公司（GM公司）提出设想。第一章 PLC概述1969年，美国数字设备公司研制出了世

2、界上第一台PLC，型号为PDP-14。电气工程系6第一代：CPU由1位机开发，存储器为磁芯存储器。仅具有逻辑控制、定时、计数功能。 第二代：CPU采用8位微处理器，存储器采用半导体存储器。能实现数字运算、传送、比较等功能。 第三代：CPU采用16位微处理器或位片式CPU（Central Processing Unit），工作速度大幅度提高，具有通信联网能力，还有较强的自诊断功能。第四代：全面使用16位和32位的微处理器芯片，有的已使用RISC芯片，存储器容量大，外部接口丰富，可直接用于大规模复杂控制系统。程序设计语言多样，除了使用传统的梯形图、流程图等外，还可使用高级语言。 PLC的发展史第一

3、章 PLC概述电气工程系7可编程控制器的发展方向： 1向高速度、大存储容量方向发展CPU处理速度进一步加快存储容量进一步扩大2加强通信和联网能力加强PLC与PLC之间、PLC与上位计算机的联网功能 厂商间协议制订通用的通信标准 3致力于开发新型智能I/O功能模块 智能I/O模块是以微处理器为核心的功能部件，能满足某些特定控制对象的特殊控制需求 4增强外部故障的检测与处理能力5编程语言的多样化6采用硬件冗余的容错技术提高系统可靠性7采用计算机信息处理技术、网络通信技术和图形显示技术，使PLC系统的生产控制功能和信息管理功能融为一体。第一章 PLC概述电气工程系8第一章 PLC概述可编程控制器的特

4、点： 1可靠性高、抗干扰能力强2编程简单、易于掌握3设计、安装容易，维护工作量少4功能强、通用性好5开发周期短，成功率高6体积小，重量轻、功耗低电气工程系9可编程控制器的应用 开关量的逻辑控制位置控制 过程控制 数据处理 通信连网 在计算机集成制造系统（CIMS）中的应用 第一章 PLC概述观看录像2观看录像1电气工程系10PLC应用举例电气工程系11各种三菱PLCQ系列PLCFX2N系列PLCFX1N系列PLCFX1S系列PLC电气工程系12各种西门子PLCS7-200系列PLCS7-300系列PLCS7-400系列PLC电气工程系13各种欧姆龙PLCC200H系列PLCCPM1A、CPM2

5、A系列PLC电气工程系14PLC在水处理行业的应用电气工程系15PLC在火电厂行业的应用电气工程系16PLC在钢铁行业的应用电气工程系17PLC在煤炭行业的应用电气工程系18PLC在隧道行业的应用电气工程系19PLC在水泥行业的应用电气工程系20第一章 PLC概述PLC的构成：CPU存储器I/O接口外部设备编程器电源PLC硬件PLC软件系统程序用户程序电气工程系21第一章 PLC概述PLC所采用的微处理器CPU有三种：通用微处理器 小型PLC使用8位微处理器，如8080、8085、6800和Z80等。大中型PLC使用16位或32位处理器，如8086。 单片机 用于小型 PLC，如8051位片式

6、微处理器 用于大型PLC，如AMD-2900电气工程系22第一章 PLC概述PLC的中央系统：存储器系统存储器。由ROM构成，用于存入系统程序。用户程序存储器。由RAM构成，用于存放用户程序。I/O接口电路输入接口电路。包括直流输入和交流输入两种形式。输出接口电路。包括继电器输出、晶体管输出和晶闸管输出。电源交流输入电源。可在额定电压-15%+10% 范围内使用。直流输入电源。采用24V电源。电气工程系23第一章 PLC概述PLC的输入接口： 采用光电耦合电路，将限位开关、手动开关、编码器等现场输入设备的控制信号转换成CPU所能接受和处理的数字信号。直流型交流型电气工程系24第一章 PLC概述

7、PLC的输出接口：1、晶体管输出型适用于无触点、24V直流0.5-0.8A小负载。电气工程系25第一章 PLC概述PLC的输出接口：2、继电器输出型适用于有触点、交直流、 2A的负载。电气工程系26第一章 PLC概述PLC的输出接口：3、晶闸管输出型适用于无触点、 90-265V交流、2A的大负载、电气工程系27第一章 PLC概述PLC的工作原理 PLC采用周期循环扫描的工作方式，这个过程可分为输入采样，程序执行、输出刷新三个阶段，整个过程扫描并执行一次所需的时间称为扫描周期。电气工程系28输入端子输入锁存器输入映象寄存器输出锁存器元件映象寄存器输出端子程序执行读读写输入采样程序执行输出刷新第

8、一章 PLC概述PLC的工作过程：电气工程系29第一章 PLC概述1输入采样阶段PLC的工作过程： 过程：PLC以扫描方式依次地读入所有输入端状态（“0”或“1”），并将它们存入输入映象寄存器。 特点：在输入采样结束后，即使输入端状态发生变化，输入映象寄存器中的相应单元的状态也不会改变，直到下一个扫描周期的采样阶段，才能重新写入输入端的新内容。电气工程系30第一章 PLC概述PLC的工作过程：2程序执行阶段 过程：PLC对用户程序按从左至右、从上至下的顺序，依次执行程序指令。在程序执行过程中根据程序执行需要，从输入映象寄存器、内部元件寄存器中，将有关元件的状态、数据读出，按程序要求进行逻辑运算

9、和算术运算，并将每步运算结果写入相关元件映象寄存器。 特点：内部元件寄存器随程序执行在不断刷新。 电气工程系31第一章 PLC概述PLC的工作过程：3输出刷新阶段 过程：所有程序指令执行完毕，将内部元件映象寄存器中所有输出继电器状态在输出刷新阶段一次转存到输出锁存器中，经隔离、驱动功率放大电路送到输出端，并通过PLC外部接线驱动实际负载。 特点：暂存在元件映象寄存器中的输出信号，要等到一个循环周期结束后，才由CPU集中将这些输出信号全部输出构成实际的PLC的输出。电气工程系32本章小结可编程控制器 、机器人、CAD/CAM技术构成工业的三大支柱。PLC的突出特点是可靠性高、抗干扰能力强，同时具

10、有编程简单、开发周期短、体积小、重量轻、功耗低等优点。主要应用于开关量、过程量、数据运算、通信连网等方面。PLC硬件的构成上包括CPU、存储器、I/O接口、扩展单元及各种外部设备等。 PLC工作过程分为输入采样、程序执行和输出处理三个阶段，并采用顺序循环扫描的方式工作。 本章结束！谢谢观看！电气工程系34PLC的定位控制播放暂停结束电气工程系35PLC控制立体仓库电气工程系36FX2N系列可编程控制器型号格式如下： FX2N - 系列名I/O总点数单元功能特殊品种区别输出类型R：继电器输出S：晶体管输出T：晶闸管输出M：基本单元E：输入输出混合扩展单元与扩展模块EX：输入专用扩展模块EY：输出

11、专用扩展模块第一章 PLC概述PLC原理及应用第二章 可编程控制器元件及基本指令系统 392022/7/14电气工程系内容提要PLC的X、Y元件与逻辑取、串、并联、线圈输出指令 PLC的M元件与电路串、并联块指令 PLC的T元件与多重输出指令PLC的C元件与脉冲输出、主控触点指令PLC的置位、复位、空操作及程序结束指令 402022/7/14电气工程系什么是元件? 可编程控制器内部有许多具有一定功能的器件，这些器件是由存储器和电子线路构成，它们具有继电器的功能，习惯上称之为“软继电器”。从编程角度又称为“元件”。 X 0功能字母数字元件的格式如下：412022/7/14电气工程系编程元件与继电

12、接触器元件比较表相同点不同点都具有线圈和常开常闭触点，触点的状态随着线圈的状态而变化，即当线圈被选中（通电）时，常开触点闭合，常闭触点断开，当线圈失去选中条件时，常闭接通，常开断开。 编程元件被选中，只是代表这个元件的存储单元置1，失去选中条件只是这个元件的存储单元置0；编程元件可以无限次地访问，可编程控制器的编程元件可以有无数多个常开、常闭触点。422022/7/14电气工程系FX系列PLC中主要元件表示 输入继电器X计数器C输出继电器数据寄存器D辅助继电器M变址寄存器V/Z状态器S指针P/I定时器T常数（K/H）432022/7/14电气工程系PLC的X、Y元件1输入继电器X 可编程控制器

13、输入接口的一个接线点对应一个输入继电器。输入继电器的线圈只能由机外信号驱动，它可提供无数个动合触点、动断触点供编程时使用。FX2N系列的输入继电器采用八进制地址编号。外部信号内部线圈442022/7/14电气工程系PLC的X、Y元件2输出继电器Y PLC输出接口的一个接线点对应一个输出继电器。输出继电器的线圈只能由程序驱动，每个输出继电器为内部控制电路提供编程用的无数对动合、动断触点，还为输出电路提供一个动合触点与输出接线端连接。驱动外部负载的电源由用户提供。输出继电器的地址编号也是八进制。 452022/7/14电气工程系PLC的逻辑取LD、LDI及输出线圈OUT 指令LD：取指令，用于动合

14、触点逻辑运算的开始，将触点接到左母线上。在分支起点也可以使用。LDI：取反指令，用于动断触点运算的开始，将触点接到左母线上。在分支起点也可以使用。OUT：输出线圈指令，用于驱动线圈输出。462022/7/14电气工程系PLC编程语言梯形图简介 梯形图是一种从继电接触控制电路图演变而来的图形语言。它是借助于继电器的动合触点、动断触点、线圈以及串联与并联等术语和符号，根据控制要求联接而成的表示PLC输入和输出之间逻辑关系的图形。是目前用得最多的PLC编程语言。472022/7/14电气工程系梯形图中的表达方法：表示 PLC 编程元件的动合触点：表示 PLC 编程元件的动断触点KM12SB1SB2K

15、M( )：表示 PLC 编程元件的线圈继电接触控制系统图(END)X2X1Y1Y1( )梯形图左母线482022/7/14电气工程系LD、LDI及OUT 指令举例注意：OUT指令不能用于输入继电器，但可以连续使用若干次，相当于线圈的并联。492022/7/14电气工程系AND：与指令，用于一个动合触点的串联ANI：与非指令，用于一个动断触点的串联PLC的触点串联（AND、ANI）指令举例：502022/7/14电气工程系AND、ANI可以与OUT指令组成纵向输出。这种输出如果顺序不错，可以多次重复。 推荐不推荐512022/7/14电气工程系PLC的触点并联（OR、ORI）指令OR：或指令，用

16、于一个动合触点的并联。ORI：或非指令，用于一个动断触点的并联。举例：522022/7/14电气工程系综合举例 将一台单向运行继电接触器控制的三相异步电动机控制系统改为用可编程控制器的控制系统。 步骤：确定输入、输出点数分配I/O信号画出外部接线图编写梯形图程序532022/7/14电气工程系I/O分配表、外部接线图、梯形图输入输出FRX0KMY0SB2X1SB1X2外部接线图I/O分配表Y0X0X1X2Y0梯形图542022/7/14电气工程系PLC的M元件 PLC内部有许多辅助继电器，其作用相当于继电接触控制线路中的中间继电器。和输出继电器一样，辅助继电器只能由程序来驱动，每个辅助继电器有

17、无限对动合、动断触点。但辅助继电器的触点仅供内部编程使用，不能直接驱动外部负载。 辅助继电器又分为三类：通用辅助继电器断电保持辅助继电器特殊辅助继电器 552022/7/14电气工程系1通用辅助继电器 通用辅助继电器按十进制编号，通用辅助继电器的编号分别为：M0M499共500点。通用辅助继电器在编程中的使用方法和普通输出继电器一样,只是它不能用来直接驱动输出电路。 举例：562022/7/14电气工程系2断电保持辅助继电器 断电保持继电器的编号为M500M1023共524点，可用参数设置方法改为非断电保持用。PLC在运行中若发生突然断电，输出继电器和通用辅助继电器全部变为断开状态，而断电保持

18、辅助继电器能保持断电时的状态。断电保持辅助继电器由PLC内部的锂电池作为后备电源来实现掉电保持功能。 断电保持专用辅助断电器M1024M3071(共2048点)，它的断电保持特性不可改变。572022/7/14电气工程系例：断电保持辅助继电器用途 下图中，利用断电保持继电器M600使平台在失电后恢复供电时的运行方向保持不变。运行过程如下： X0=ONM600=ON平台右移失电平台停止复电(M600=ON) 平台继续右移X1=ON M600=OFFM601=ON平台左移。582022/7/14电气工程系3特殊辅助继电器 FX系列PLC特殊辅助继电器的编号为：M8000M8255共256点。M80

19、00 RUN(运行)监控，PLC运行时接通M8002初始化脉冲，在PLC开始运行之初ON一个扫描周期M8011 10ms时钟脉冲，以10ms为周期振荡，5ms为ON、5ms为OFFM8012100ms时钟脉冲，以100ms为周期振荡M80131s时钟脉冲，以1s为周期振荡M80141min时钟脉冲，以1min为周期振荡M8034 全输出禁止，在执行完当前扫描周期到END后，外部的输出全变为OFF592022/7/14电气工程系并联电路块的串联指令ANB ANB用于由两个或两个以上触点并联的回路块同两个或两个以上并联回路块串联的连接。将并联回路块串联连接时，回路块开始用LD、LDI指令，回路块结

20、束后用ANB指令联接起来。例如：602022/7/14电气工程系例如：方法一：一般编程法方法二：集中编程法612022/7/14电气工程系串联电路块的并联指令ORB 两个或两个以上的接点串联连接的电路叫串联电路块。串联电路块并联连接时，分支开始用LD、LDI指令，分支结果用ORB指令。例如：请自行编程622022/7/14电气工程系综合应用实例632022/7/14电气工程系送料小车的应用实例 如图所示自动循环送料小车工作示意图。小车处于起始位置时SQ0受压。系统启动后，小车在起始位置装料，20s后向右运动，到SQ1位置时SQ1受压小车下料，12s后再返回起始位置，此时SQ0受压，小车上料，2

21、0s后向右运动直到SQ2位置下料，（在SQ1位置上不停）16秒后返回起始位置。以后重复上述过程，直至有复位信号输入。送料小车示意图 642022/7/14电气工程系送料小车的外部接线图 652022/7/14电气工程系送料小车的梯形图 662022/7/14电气工程系PLC的T元件 PLC的定时器T与继电接触控制系统中时间继电器的作用一样。它是对PLC内部的时钟脉冲进行加法计数，当所计时间达到设定值时，其输出触点动作，时钟脉冲有1ms、10ms、100ms。 定时器可以用用户程序存储器内的常数K作为设定值，也可以用数据寄存器D的内容作为设定值。在后一种情况下，一般使用有掉电保护功能的数据寄存器

22、。672022/7/14电气工程系 FX系列PLC中共有256个定时器，地址分配如下：T0T199：100 ms普通定时器，定时范围为 0.13276.7s。 T200T245 ：10 ms普通定时器，定时范围为0.01327.67s 。T246T249 ：1ms累计定时器，定时范围为0.00132.767s 。T250T255 ：100 ms累计定时器，定时范围为0.13276.7s。682022/7/14电气工程系定时器T的工作原理普通定时器累计定时器692022/7/14电气工程系举例：用定时器组成闪烁电路 702022/7/14电气工程系多重输出指令 MPS/MRD/MPPMPS：进栈

23、指令，用于运算结果存储。MRD：读栈指令，用于存储内容的读出。MPP：出栈指令，用于存储内容的读出和堆栈复位。 MPS、MRD、MPP指令不带元件编号，都是独立指令。MPS和MPP指令必须成对使用，而且连续使用应少于11次。MRD指令可以多次使用。 712022/7/14电气工程系多重输出指令举例：一层栈722022/7/14电气工程系多重输出指令举例：一层栈732022/7/14电气工程系多重输出指令举例：二层栈742022/7/14电气工程系PLC的C元件 FX系列PLC中共有256个计数器，其编号为C0C255。这些计数器分为三大类：C0C199：16位计数器，设定值范围为K1K3276

24、7 C200C234：32位计数器，设定值范围为21474386482147483647 C235C255：高速计数器。 752022/7/14电气工程系16位计数器 FX系列PLC中的16位计数器为16位加计数器，分为一般用计数器和断电保持型计数器。C0C99为一般通用型计数器，C99C199为断电保持计数器。工作原理如下： 762022/7/14电气工程系32位计数器 FX系列PLC中的32位计数器为32位加减计数器，利用特殊辅助继电器M8200M8234可以指定为加计数或减计数。 32位加减计数器分为一般型计数器和断电保持用计数器，C200C219为一般型计数器，C220C234为断电保

25、持型计数器。772022/7/14电气工程系32位加/减计数器工作原理X12断开时，C200为加计数器 X12接通时，C200为减计数器 当计数器C200的当前值由65增加时，触点接通。 782022/7/14电气工程系高速计数器 高速计数器均为32位计数器，按编号不同分别占用X0X7八个输入端子。 输入1 相1相带启动/复位1相2输入(双向)2相输入(A-B)C235C236C237C238C239C240C241C242C243C244C245C246C247C248C249C250C251C252C253C254C255X0U/DU/DU/DUUUAAAX1U/DRRDDDBBBX2U/

26、DU/DU/DRRRRX3U/DRRUUAAX4U/DU/DDDBBX5U/DRRRRRX6SSSX7SSS792022/7/14电气工程系脉冲输出指令PLS、PLF1PLS：上升沿微分输出(上升沿脉冲)指令使用PLS指令后，元件Y、M仅在驱动输入由OFFON时的一个扫描周期内动作（置1）；2PLF：下降沿微分输出(下降沿脉冲)指令使用PLF指令后, 元件Y、M仅在驱动输入由ONOFF时的一个扫描周期内动作。注意：PLS、PLF指令只能用于Y、M元件，特殊继电器不能用作PLS或PLF的操作元件。802022/7/14电气工程系PLS、PLF指令应用举例梯形图时序图812022/7/14电气工程

27、系例：利用PLS组成对输入信号的分频(二分频)电路 822022/7/14电气工程系主控触点指令MC、MCRMC：主控指令，用于公共串联触点连接。 MCR：主控复位指令，用于公共串联触点的清除，是MC指令的复位指令。 使用主控指令的触点称为主控触点，它们在梯形图中与一般的触点垂直，是与左母线直接相连的动合触点，其作用相当于控制一组电路的总开关。 832022/7/14电气工程系主控指令应用举例 与主控触点相连的触点必须使用LD指令或LDI指令，使用MC指令后，母线向MC触点后移动,若要返回原母线必须用MCR指令。 842022/7/14电气工程系举例：电动机的Y降压启动的控制 电动机的启动过程

28、是：合上开关QS后，使接触器KM、KMY动作把电动机接成星形降压启动。经10 s延时后，将KMY释放，接触器KM动作，电动机主电路换成三角形接法，投入正常运行。852022/7/14电气工程系外部接线图梯形图举例：电动机的Y降压启动的控制 862022/7/14电气工程系置位/复位指令SET、RSTSET：置位指令，用于线圈动作的保持。RST：复位指令，用于解除线圈动作的保持。 872022/7/14电气工程系对同一个元件SET、RST指令可多次使用，顺序是任意的，但最后执行的一条有效。对数据寄存器D、定时器T、计数器C、变址寄存器V、Z清零，可以用RST指令。882022/7/14电气工程系

29、空操作指令NOP NOP：空操作指令，是一条无动作、无目标元件、占一个程序步的指令。 将程序全部清除时，全部指令成为NOP。在普通的指令与指令之间加入NOP指令，PLC将无视其存在而继续工作。若在程序中加入NOP指令，则在修改或追加程序时可以减少步号的变化。将已写入的指令换成NOP指令，电路将有可能发生变化。NOP指令使用注意事项：892022/7/14电气工程系短路触点短路前面所有触点切断电路切断前面所有触点902022/7/14电气工程系结束指令END END：程序结束指令，是一条无目标元件,占一个程序步的指令。 使用方法：在程序的最后写入END指令，则END后的其余程序步不再执行而直接进

30、行输出处理。PLC调试阶段中，在各程序段依次插入END指令，可依次检查各程序段的正确性。 912022/7/14电气工程系边沿信号的检测举例 两种方法：指令检测法和程序检测法。 上升沿检测下降沿检测本章结束！谢谢观看！PLC原理及应用技术FX-20P-E简易编程器的使用方法 2022/7/14电气工程系95编程器简介 编程器是可编程控制器最重要的外部设备，除了用来对PLC进行编程外，还可以用来监视可编程控制器的工作状态。 FX-20P-E手持式编程器（Handz Programming Panel，简称HPP）可以用于FX系列PLC的编程操作。 2022/7/14电气工程系96FX-20P-E

31、的两种编程方式 联机方式（Online） 编程器与PLC直接相连，编程器对PLC的用户程序存储器直接进行操作(存取)。脱机方式(Offline) 编制的程序先写入HPP内部的RAM，再成批传送到PLC的存储器中。也可以在HPP和ROM写入器之间进行程序传送。 2022/7/14电气工程系97FX-20P-E编程器面板布置 液晶屏模式键指令及参数键控制键2022/7/14电气工程系98FX-20P-E编程器的连接 上电初始化2022/7/14电气工程系99上电初始化2022/7/14电气工程系100在线方式下的工作方式选择 OFFLINEMODE：进入脱机编程方式。PROGRAMCHECK：程序

32、检查。若无错误，则显示“NO ERROR”；若有错误显示出错误指令的步序号及出错代码。 DATA TRANSFER：数据传送，若PLC内安装有存储器卡盒，在PLC的RAM和外部存储器之间进行程序和参数的传送。反之则显示“NO MEMASCSSETTE”(没有存储器卡盒 )，不进行传送。PARAMETER：对PLC的用户程序存储器容量进行设置，还可以对各种具有断电保持功能的编程元件的范围以及文件寄存器的数量进行设置。XYM.NO.CONV.：修改X、Y、M的元件号。BUZZERLEVEL：蜂鸣器的音量调节。LATCHCLEAR：复位有断电功能的编程元件。 2022/7/14电气工程系101FX-

33、20P-E编程器的编程操作 无论是联机方式还是脱机方式，编程器的基本操作方式是相同的。其操作过程都按下面的过程进行：操作前的准备工作方式选择编程监控结束。 2022/7/14电气工程系102操作过程2022/7/14电气工程系103 读出根据步序号读出 指定步序号，从用户存储器中读出并显示程序。步骤如下： 2022/7/14电气工程系104读出根据指令读出 指定指令，从用户存储器中并显示程序（PLC处于STOP状态）。步骤如下：2022/7/14电气工程系105读出根据指针读出 指定指针，从用户存储器中读出并显示程序(PLC处于STOP状态)。步骤如下： 2022/7/14电气工程系106读出

34、根据元件读出 指定元件符号和元件号，从用户存储器中读出并显示程序（PLC处于STOP）。步骤如下： 2022/7/14电气工程系107写入基本指令的输入 2022/7/14电气工程系108写入成批写入NOP 在写入程序之前，一般需要将存储器中的原有内容全部清除，具体操作如下：动画演示2022/7/14电气工程系109写入应用指令的输入直接输入指令号；借助于HELP键，在所显示的指令一览表上，检索指令号，再按需要输入。 2022/7/14电气工程系110写入标号的输入 在程序中的P（指针）、I（中断指针）作为标号使用时，其输入方法和指令相同。操作步骤如下： 2022/7/14电气工程系111插入

35、 插入操作是在读出程序后，在指定位置上插入指令或指针。步骤如下：2022/7/14电气工程系112 删除 逐条删除 成批删除 2022/7/14电气工程系113删除在指定范围内的删除 2022/7/14电气工程系114FX-20P-E编程器的监视/测试操作 监视功能是通过FX-20P-E的显示屏监视和确认在联机方式下PLC的动作和控制状态。它包括元件的监视、导通检查和动作状态的监视等。测试功能是由FX-20P-E对PLC元件的触点和线圈进行强制ON/OFF以及参数的修改。它包括强制ON/OFF，修改T、C、D、Z、V的当前值，T、C的设定值，文件寄存器的写入等内容。2022/7/14电气工程系

36、115元件监视 指定元件，监视其ON/OFF状态、设定值、当前值。有“”标记的元件为ON状态，没有“”标记的元件为OFF。 2022/7/14电气工程系116元件监视对于定时器、计数器，可以监视其当前值和设定值，并通过有无“”标记监视其输出触点的ON/OFF状态。 2022/7/14电气工程系117元件的通、断检查 根据步序号或指令读出程序，监视元件线圈的动作及触点的通、断。有“”标记的元件为ON状态，没有“”标记的元件为OFF。2022/7/14电气工程系118动作状态的监视 利用步进指令，监视S状态(状态号从小到大，最多为8点) 2022/7/14电气工程系119强制ON/OFF 进行元件

37、的强制ON/OFF，先进行元件监视，然后转入测试功能，键入SET对元件强制ON，键入RST对元件强制OFF。 2022/7/14电气工程系120修改T、C、D、Z、V的当前值 进行元件监视后，再进入测试功能，就可以修改T、C、D、Z、V的当前值。2022/7/14电气工程系121脱机（OFFLINE）编程方式 脱机方式编制的程序存放在手持编程器内部的RAM中；联机方式键入编制的程序存放在PLC内的RAM中，编程器内部RAM中写入的程序可成批地传送到PLC内部RAM中，也可成批传送到装在PLC上的存储器卡盒中，往ROM写入器的传送应当在脱机方式下进行。 2022/7/14电气工程系122进入脱机

38、编程方式的方法 FX20PE型手持编程器上电后，按“”键，将闪烁的符号“”移动到OFFLINE位置上，然后按“GO”键，就进入脱机编程方式。FX20PE型手持编程器处于联机编程方式时，按功能键“OTHER”,进入工作方式选择，此时，闪烁的符号“”处于OFFLINEMODE位置上，接着按“GO”键，就进入了脱机编程方式。2022/7/14电气工程系123脱机编程的工作方式 FX20PE型手持编程器处于脱机编程方式时，所编制的用户程序存入编程器内的RAM中，与PLC内部的用户程序存储器以及PLC的运行方式都没有关系除了联机编程方式中的M和两种工作方式不能使用外，其余的工作方式（R、W、I、D）及操

39、作步骤均适用于脱机编程按OTHER键后，即进入工作方式选择操作。 2022/7/14电气工程系124脱机编程方式下选择PLC的型号 FX2N、FX2NC、FX1N和FX1S之外的其它系列PLC应选择“FX、FX0”。选择后按“GO”键。 2022/7/14电气工程系125程序传送 按功能键“”或“”将“”移到需要的位置上，再按功能键“GO”，就执行相应的操作。如图所示。 2022/7/14电气工程系126MODULE功能 在MODULE方式下，共有4种工作方式可供选择：HHPROM HHPROM HHP：ROM ERASE CHECK 2022/7/14电气工程系127GX Developer

40、编程软件简介 GX Developer是一种基于Windows操作系统，并支持三菱Q系列、QnA系列、A系列、FX系列PLC及运动控制等设备的全系列编程软件。它可以采用梯形图、指令表、SFC及功能块等多种方法编程，可以方便地在现场进行程序的在线更改，具有丰富的监控、诊断及调试功能，能迅速排除故障。GX Developer还可进行网络参数设定，并通过网络实现诊断及监控。2022/7/14电气工程系128GX Developer的功能 制作程序 对可编程控制器CPU的写入/读出 监视及调试功能 PLC诊断功能 可以采用多种方法与PLC连接 2022/7/14电气工程系129GX Developer

41、的基本操作 新建工程 梯形图的设计 梯形图的变换与修改 指令表编辑 保存工程观看录像2022/7/14电气工程系130GX Simulator仿真软件 GX Simulator是与GX Developer编程软件配合使用的三菱PLC仿真软件，它能够实现三菱全系列PLC的离线调试。通过使用GX Simulator仿真软件，就能在不需要连接实际PLC设备的基础上，进行PLC的程序开发和调试，缩短程序的调试时间。 2022/7/14电气工程系131GX Simulator仿真软件的特点 只需一台计算机即可实现程序调试。 能够模拟外部设备运行。 能够实现串行通信功能。 能够监视软元件的状态。 能够进行

42、软元件状态及数值的保存和读取。 2022/7/14电气工程系132GX Simulator的启动 在安装了GX Developer的基础上，安装GX Simulator。通过GX Developer制作顺控程序。选择GX Developer菜单的工具-梯形图逻辑测试起动，或单击GX Developer工具栏上的按钮 ，就可以启动GX Simulator。 选择GX Developer菜单的工具-梯形图逻辑测试结束，或单击GX Developer工具栏上的按钮 ，就可以退出GX Simulator。 2022/7/14电气工程系133GX Simulator的调试方法 模拟外部机器运行的I/O系

43、统功能设定 实现软元件的监视测试 软元件的强制修改 程序的调试 观看录像本章结束！谢谢观看！PLC原理及应用第四章 可编程控制器梯形图设计方法 2022/7/14电气工程系137内容提要可编程控制器梯形图简介；继电-接触器控制系统转换为可编程控制器梯形图的方法；可编程控制器梯形图的经验设计法2022/7/14电气工程系138PLC的编程语言顺序功能图编程语言梯形图编程语言功能块图编程语言指令语句表编程语言结构文本编程语言2022/7/14电气工程系139梯形图编程语言 梯形图是在继电接触控制系统的电气控制原理图基础上演变而来的一种图形语言。它是目前用得最多的PLC编程语言。 注意：梯形图表示的

44、并不是一个实际电路而只是一个控制程序，其间的连线表示的是它们之间的逻辑关系，即所谓“软接线”。2022/7/14电气工程系140梯形图中的表达方法：表示 PLC 编程元件的动合触点：表示 PLC 编程元件的动断触点KM12SB1SB2KM( )：表示 PLC 编程元件的线圈继电接触控制系统图(END)X2X1Y1Y1( )梯形图左母线2022/7/14电气工程系141PLC梯形图编程的注意事项 串联触点多的电路应尽量放在上部；并联触点多的电路应尽量靠近母线； 在垂直方向的线上不能有触点，否则形成不能编程电路，需经过重新安排 ；不能将触点画在线圈的右边，只能在触点的右边接线圈。2022/7/14

45、电气工程系142（1）串联触点放在上面（2）并联触点放在左边2022/7/14电气工程系143（3）重新安排不能编程的电路（4）多重输出的接法2022/7/14电气工程系144继电-接触器控制转换为梯形图 因为原有的继电-接触器控制系统经过长期的使用和考验，已经被证明能完成系统要求的控制功能，继电-接触器电路图又与梯形图有很多相似之处，因此可以将继电-接触器电路图转换成为功能相同的梯形图，用可编程控制器的硬件和梯形图软件来实现继电-接触器控制系统的功能。2022/7/14电气工程系145继电-接触器控制系统转换为PLC控制系统的步骤如下： 了解和熟悉被控设备的工艺过程和机械动作情况，根据继电-

46、接触器电路图分析和掌握控制系统的工作过程。确定继电-接触器的输入信号和输出负载，画出可编程控制器的外部接线图。 确定与继电接触器电路图中的中间继电器，时间继电器对应的梯形图中的辅助继电器和定时器的元件号。 根据对应关系画梯形图。2022/7/14电气工程系146例1：改造三相交流电动机三角形改星形起动控制线路。继电-接触器控制线路图2022/7/14电气工程系147PLC的 I/O点的确定与分配类别元件PLC元件作 用输入FRX0热继电器SB1X1停止按钮SB2X2起动按钮输出KM1Y1电机主接触器KM2Y2Y起动接触器KM3Y3运行接触器2022/7/14电气工程系148PLC外部接线图 为

47、了节省输入点也可把热继电器FR改在输出电路上，见右图。这样可节省一个输入点X0。 2022/7/14电气工程系149转换后的梯形图2022/7/14电气工程系150可编程控制器梯形图的经验设计法 经验设计方法也叫试凑法，经验设计方法需要设计者掌握大量的典型电路，在掌握这些典型电路的基础上，充分理解实际的控制问题，将实际控制问题分解成典型控制电路，然后用典型电路或修改的典型电路进行拼凑梯形图。可用于较简单的梯形图的设计。 2022/7/14电气工程系151 实例一：三相绕线式异步电动机控制转子电路串电阻起动控制 2022/7/14电气工程系152PLC输入、输出分配表类别元件PLC元件作 用输入

48、SB1X1停止按钮SB2X2起动按钮输出KM1Y1定子绕组主接触器KM2Y2切断第一节起动电阻KM3Y3切断第二节起动电阻KM4Y4切断第三节起动电阻2022/7/14电气工程系153PLC的I / O接线图 2022/7/14电气工程系154可编程控制器的梯形图2022/7/14电气工程系155实例二：智力竞赛抢答器显示系统 参加竞赛人数为儿童组、学生组、成人组，其中儿童二人，成人二人，学生为一人，主持人一人。2022/7/14电气工程系156控制要求：当主持人按下SB0后，指示灯L0亮，表示抢答开始，参赛者方可开始按下按钮抢答，否则违例(此时抢答者桌面上灯闪)。为了公平，要求儿童组只需一人

49、按下按钮，其对应的指示灯亮，而成人组需要二人同时按下二个按钮对应的指示灯才亮。当一个问题回答完毕，主持人按下SB1一切状态回复。成年人一人违例抢答灯L3闪出现。当抢答时间超过30秒，无人抢答，此时铃响，提示抢答时间已过，此题作废。2022/7/14电气工程系157PLC输入、输出分配表类 别元 件PLC元件作 用输入SB0X0抢答开始SB1X1返回原状SB11X11儿童抢答SB12X12儿童抢答SB21X21学生抢答SB31X31成人抢答SB32X32成人抢答输出L0Y0表示抢答已开始灯L1Y1儿童抢答成功灯L2Y2学生抢答成功灯L3Y3成人抢答成功灯铃Y4抢答时间已过铃2022/7/14电气

50、工程系158可编程控制器的梯形图2022/7/14电气工程系159实例三：三相异步电动机可逆行的反接制动控制 控制要求：电动机正、反转。电机中的电阻R既在制动中限流，也在起动时限流。电动机要求反接制动。2022/7/14电气工程系160PLC输入、输出分配表类别元件PLC元件作 用输入SB1X1停止SB2X2起动正转SB3X3起动反转KS1X11正转时动作KS触点KS2X12反转时动作KS触点输出KM1Y1电动机正转接触器KM2Y2电动机反转接触器KM3Y3短接电阻R接触器2022/7/14电气工程系161可编程控制器的梯形图2022/7/14电气工程系162实例四：十字路口交通信号灯的控制

51、控制要求： 当东西方向的红灯亮60秒其间，南北方向的绿灯亮55秒，后闪3次，共3秒，然后绿灯灭，南北方向的黄灯亮2秒。 完成了半个循环，再转换成南北方向的红灯亮60S，在此其间，东西方向的绿灯亮55秒，后闪三次，共3秒，然后绿灯灭，东西方向的黄灯亮2秒。完成一个周期，进入下一个循环。 2022/7/14电气工程系163控制时序图 2022/7/14电气工程系164类别元件PLC元件作 用输入开关X0起动、停止交通灯输出KM1Y1南北方向绿灯KM3Y3南北方向黄灯KM5Y5南北方向红灯KM2Y2东西方向绿灯KM4Y4东西方向黄灯KM6Y6东西方向红灯PLC输入、输出分配表2022/7/14电气工

52、程系165可编程控制器的梯形图2022/7/14电气工程系166观看视频本章结束！谢谢观看！PLC原理及应用技术第五章 顺序控制功能图设计2022/7/14电气工程系170内容提要状态元件及顺序控制功能图顺序控制功能图的设计方法顺序控制功能图的编程方式2022/7/14电气工程系171顺序控制 就是按照生产工艺预先规定的顺序，在各个输入信号的作用下，根据内部状态和时间的顺序，在生产过程中各个执行机构自动地有顺序地进行操作。2022/7/14电气工程系172 状态元件S状态元件是用于编制顺序控制程序的一种编程元件，它与后面介绍的STL指令（步进顺序梯形指令）一起使用。S0S9：初始状态元件S10

53、S19：回原点状态元件S20S499：通用型状态元件S500S899：断电保持型状态元件S900S999：报警用状态元件 不用步进顺序控制指令时，状态元件S可作为辅助继电器M在程序中使用。 2022/7/14电气工程系173顺序功能图 SFC 又称状态转移图。是描述控制系统的控制过程、功能和特性的一种图形。 顺序功能图主要由步、有向连线、转换、转换条件和动作（或命令）组成。2022/7/14电气工程系174转换条件步动作或命令将系统的一个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段每一步所完成的工作使系统由前级步进入下一步的信号称为转换条件转换有向线段2022/7/14电气工程系175步Step 步就是

54、指在系统的一个工作周期内，按输出量的状态变化所划分的若干顺序相连的阶段。用辅助继电器M或状态元件S表示。 初始步：对应于系统的初始状态（一般是系统等待起动命令的相对静止的状态）。初始步用双线方框表示，每一个顺序功能图至少应有一个初始步。 活动步：指系统当前正处于某一步所在的阶段，该步称为活动步。2022/7/14电气工程系176转换、转换条件 转换是指在两步之间的垂直短线。 转换条件是使系统从当前步进入下一步的条件。常见的转换条件有按钮、行程开关、定时器和计数器的触点的动作（通/断）等。动作（或命令） 动作是指在每一步中要完成的工作。2022/7/14电气工程系177步进顺控指令STL与RET

55、STL：步进开始指令。RET：步进结束指令。步进指令与顺序功能图2022/7/14电气工程系178STL指令使用特点：与STL触点相连的触点应使用LD或LDI指令； STL触点可以直接驱动或通过别的触点驱动Y、M、S、T等元件的线圈； STL指令只能用于状态寄存器 ；使用STL指令时，CPU只执行活动步对应的动作，同时复位前一步的动作； 使状态寄存器置位的指令如果不在STL触点驱动的电路块内，执行置位指令时系统程序不会自动地将前级步对应的状态寄存器复位。2022/7/14电气工程系179步进顺控程序设计的基本步骤 步的划分转换条件的确定 顺序功能图的绘制 梯形图的绘制 2022/7/14电气工

56、程系180步的划分 步是根据PLC输出量的状态划分的，只要系统的输出量状态发生变化，系统就从原来的步进入新的步。在每一步内PLC各输出量状态均保持不变，但是相邻两步输出量的状态总是不同的。2022/7/14电气工程系181转换条件的确定 转换条件是使系统从当前步进入下一步的条件。常见的转换条件有按钮、行程开关、定时器和计数器的触点的动作（通/断）等。2022/7/14电气工程系182顺序功能图的绘制主要有以下几种结构:单序列结构选择序列结构并行序列结构子步结构 2022/7/14电气工程系18351196e51196d345de51196d e fm n p51196单序列选择序列并行序列20

57、22/7/14电气工程系1842.12.22.3dc2.42.5bdfga2ag子步2022/7/14电气工程系185实例：小车运动控制 图中，小车一个周期内的运动由4步组成，分别对应于S21、S22、S23、S24，小车由一台电动机拖动。Y0、Y1分别为正、反转接触器，它运动的轨迹如图箭头所示。X0为开关，原位在X0处（最左边），向右到X3，返回到X1再到X2，然后回到原点（X4为开关）。2022/7/14电气工程系186LD M8002SET S0STL S0LD X4SET S21STL S21OUT Y0LD X3SET S22STL S22OUT Y1LD X1SET S23STL

58、S23OUT Y0LD X2SET S24STL S24OUT Y1LD X0SET S0RETEND2022/7/14电气工程系187选择性分支、汇合的编程 选择序列的开始称为分支。转换符号只能标在水平连结之下。 选择序列的结束称为合并。转换符号只能标在水平连线之上。 如果S20是活动的，此时若X1、X2、X3中哪一个元件为“1”，则活动步移向哪条支路。 2022/7/14电气工程系188选择性分支举例2022/7/14电气工程系189并行分支、汇合的编程 由S21、S22、S31、S32组成两个单序列，它们是同时工作的，设计梯形图时应保证这两个序列同时开始工作和同时结束。为了与选择性分支分

59、开其对应的横线画成双线。 2022/7/14电气工程系190分支、汇合的特殊处理 2022/7/14电气工程系191实例一：工作传输机构控制 工作传输机构的工作，是将工件从A点向B点移送。例中，上升/下降/左行/右行等分别使用了双螺线管的电磁阀（在某方向的驱动线圈失电时能保持在原位置上，只有驱动反方向的线圈才能反方向运动），夹钳使用单螺线管电磁阀（只在有电时能夹紧）。 2022/7/14电气工程系192手动操作：初次运行时将机械手复归左上方原点位置的程序。自动单循环运行：按照功能图顺序，S23（右移）、S24（下降）、S25（释放）、S26（上升）、S27（左行）回到原位，再回到S0进行下一次

60、循环。 2022/7/14电气工程系193观看录像2022/7/14电气工程系194实例二：选择性工作传输机 选择性工作传输机是将大球、小球分别送到右边的两个不同的位置。 2022/7/14电气工程系195输入/输出分配表 类 别元 件元件号作 用输 入QSX10起、停手动开关SB1X11手动上升按钮SB2X12手动左移按钮SQ1X1上极限行程开关SQ2X2下极限行程开关SQ3X3左行极限行程开关SQ4X4放小球右极限行程开关SQ5X5放大球右极限行程开关SQ6X6放球下极限行程开关输 出YA0Y0电磁铁吸球YV1Y1传输机构向上驱动线圈YV2Y2传输机构向下驱动线圈YV3Y3传输机构向右驱动