PLC的基础知识(PLC的基本指令及编程举例)解析课件

1、电气控制与PLC应用技术 第4章 PLC的基础知识 第1页，共62页。ch.4 -2本章主要内容4.1 PLC综述 4.2 PLC的硬件组成 4.3 PLC的软件组成 4.4 PLC的工作原理 4.5 编程调试设备4.6 PLC的编程语言及编程规则4.7 PLC的软元件 4.8 指令常数及软元件的使用方法 4.9 FX3U/FX3UC系列PLC的基本逻辑指令 4.10 基本指令编程举例 第2页，共62页。ch.4 -34.8 指令常数及软元件的使用方法4.8.1常数及字符串1常数十进制常数用K表示、十六进制常数用H表示和实数（或浮点数）用E表示。十进制常数（K）主要用于指定定时器和计数器的设定

2、值，或应用指令操作数的数值，如K678、K1234等。其16位和32位数据设定范围分别为K-32768K32767和K-2147483648K2147483647。十六进制常数（H）主要用于指定应用指令操作数的数值，如H1234、H678等。其16位和32位数据设定范围分别为H0HFFFF和H0HFFFFFFFF。当每位16进制数在09范围使用时，与BCD码相同。实数（E）主要用于指定应用指令操作数的数值，使用时，既可用普通表示（如E1234.5）,也可用指数表示（如“E1.2345 +3”表示1.2345103）。其数据设定范围为-1.02128-1.02-126，0， 1.02-1261.

3、02128。第3页，共62页。ch.4 -42字符串 字符串包括字符串常数和字符串数据。 字符串常数是顺控程序中直接指定字符串常数的软元件。用引号引起来的字符表示（如“1234”、“ABCD”等）,最多可以指定32个字符。 字符串数据用保存在字元件中的数据表示。使用时，从指定软元件开始到代码00H为止，每一字节为一个字符。如图4.36所示 。注意，在指定的软元件范围内，若未设定表示字符串结束的代码00H（在指定范围的最后一个字元件的高8位中存放00H），则会出现扫描错误。第4页，共62页。ch.4 -54.8.2 位的数据表示与字软元件的位指定1位的数据表示（1）位元件：X、Y、M、S。（只有

4、ON/OFF两种状态） （2）字元件：T、C、D、R、Z、V。（16位数值）（3） Kn +位元件 （用Kn4位位元件组成的字元件）例：“K1Y0”表示将Y0作为低位（起始位）的“Y3 Y0”的4位数据； “K2X0”表示将X0作为低位的“X7 X0”的8位数据； “K4M10” 表示将M10作为低位的“M25 M10”的16位数据； “K8M100” 表示将M100作为低位的“M131 M100”的32位数据等。 对于16位指令，Kn为K1 K 4，对于32位指令，Kn为K1 K 8。第5页，共62页。ch.4 -62字软元件的位指定通过指定字元件的位，可以将字元件（即数据寄存器）作为位元件

5、来使用。 例如，D5.0表示数据寄存器D5的b0位,D0.6表示数据寄存器D0的b6位。在指定字元件的位时，其位的编号须用0F的16进制数表示（即从低位开始，按照09、AF的顺序指定位编号)。例如，D12.E表示数据寄存器D12的bE位。在位的编号中不能执行变址修正。第6页，共62页。ch.4 -74.8.3 缓冲存储器的直接指定FX3U/FX3UC系列PLC可以对特殊功能模块（如A/D、D/A等）的缓冲存储器（BFM）进行直接指定。缓冲存储器（BFM）为16位字数据，主要用于应用指令的操作数。指定时，用特殊功能模块号（U）和BFM编号（G）表示。其中，特殊功能模块号（U）为U0 U7，BFM

6、编号（G）为G0G32767。 例如，“U0G0”表示0号特殊功能模块的0号缓冲存储器（即BFM#0）。在BFM编号中，可以进行变址修正，但模块编号不能进行变址修正。 例如，若Z0=8，则“U1G10Z0”表示1号特殊功能模块的第18号（10+Z0=18）缓冲存储器（即BFM#18）。第7页，共62页。ch.4 -84.9 FX3U/FX3UC系列PLC的基本逻辑指令 基本指令是专门用于继电器逻辑控制的指令。 FX3U/FX3UC系列PLC的基本指令共有29条。 下面分别介绍各条指令的功能及用法。第8页，共62页。ch.4 -91. 操作开始指令（LD/LDI） LD（Load）为取指令，用于

7、常开触点与母线连接；LDI（Load Inverse）为取反指令，用于常闭触点与母线连接，如图所示。LD和LDI指令也可以与ANB、ORB指令配合使用于分支回路的起点。 LD/LDI可用的软元件有：X、Y、M、S、T、C 、D.b第9页，共62页。ch.4 -102. 触点串联连接指令（AND/ANI） AND为“与”指令，用于单个常开触点与左边电路的串联; ANI为“与非”指令，用于单个常闭触点与左边电路的串联; AND/ANI指令用于单个触点的串联，且串联触点的数量不受限制，即该指令可重复使用多次。AND/ANI指令可用的软元件与LD/LDI指令相同 第10页，共62页。ch.4 -113

8、. 触点并联连接指令（OR/ORI） OR为“或”指令，用于单个常开触点与上面电路的并联; ORI为“或非”指令，用于单个常闭触点与上面电路的并联; OR/ORI指令用于单个触点的并联，且并联触点的数量不受限制，即该指令可重复使用多次。OR/ORI指令可用的软元件与LD/LDI指令相同 第11页，共62页。ch.4 -124.支路（电路块）连接指令（ANB/ORB） ANB（AND Block）为“与块”指令，用于执行电路块1与电路块2的“与”操作，如图a所示。每一个电路块都从LD/LDI指令开始编程，电路块2编程结束后，使用ANB指令与前面的电路块1串联。第12页，共62页。ch.4 -13

9、4.支路（电路块）连接指令（ANB/ORB） ORB（OR Block）为“或块”指令，用于执行电路块1与电路块2的“或”操作，如图b所示。每一个电路块都从LD/LDI指令开始编程，电路块2编程结束后，使用ORB指令与上面的电路块1并联。 ANB和ORB不是触点的指令而是连接的指令，故它们没有操作数，即指令后面没有目标软元件 第13页，共62页。ch.4 -145. 输出指令（OUT） OUT为线圈驱动指令，用来输出位于OUT指令前面电路的逻辑运算结果。其可用的软元件与LD/LDI基本相同，只是不能用于驱动输入继电器（X）。当用于驱动定时器T和计数器C的线圈时，需同时加上设定值。 并联的OUT

10、指令可以连续使用若干次。线圈输出后，再通过一个触点或一组触点去驱动一个线圈输出叫做连续输出，如图a所示。第14页，共62页。ch.4 -155. 输出指令（OUT）应用举例例:上述9条指令综合应用编程举例:如图4.42所示。第15页，共62页。ch.4 -16第16页，共62页。ch.4 -176. LDP（LDF）/ANDP（ANDF）/ORP（ORF）指令LDP、ANDP、ORP指令是进行上升沿检测的触点指令，它们所驱动的软元件仅在指定位元件的上升沿（OFFON）到来时，接通1个扫描周期。 如图所示，当X10或X11从OFFON变化时，M10接通一个扫描周期；当X12从OFFON变化时，M

11、11接通一个扫描周期。第17页，共62页。ch.4 -186. LDP（LDF）/ANDP（ANDF）/ORP（ORF）指令LDF、ANDF、ORF指令是进行下降沿检测的触点指令，它们所驱动的软元件仅在指定位元件的下降沿（ONOFF）到来时，接通1个扫描周期。如图所示，当X10或X11从ONOFF变化时，M10接通一个扫描周期；当X12从ONOFF变化时，M11接通一个扫描周期。 第18页，共62页。ch.4 -197.置位与复位指令（SET、RST）SET为置位指令。当SET的执行条件接通时，所指定的软元件接通。此时，即使SET的执行条件断开，所接通的软元件仍然保持接通状态（动作保持），直至

12、遇到复位信号为止。SET的目标软元件（D）可为Y、M、S、D.b RST为复位指令，既可用于对位元件Y、M、S、D.b以及T和C的线圈进行复位（即解除动作保持），也可用于对字元件D、R、V、Z中的数据及T和C的当前值进行清零（此时与用传送指令MOV将常数K0传送到目标元件的效果相同）。第19页，共62页。ch.4 -207.置位与复位指令（SET、RST）在一个梯形图中，SET和RST指令的编程次序可以任意，但当两条指令的执行条件同时有效时，后编程的指令将优先执行。第20页，共62页。ch.4 -218. 脉冲微分输出指令（PLS、PLF） PLS /PLF用于将指定信号的上升沿/下降沿进行微

13、分，并将微分结果（接通一个扫描周期的脉冲）送给PLS /PLF指令后面所指定的目标软元件，如图所示。 目标软元件可为Y、M（不包括特殊辅助继电器） 第21页，共62页。ch.4 -22 下面两个电路动作相同，两个电路都是在X5从OFFON变化时，M5接通一个扫描周期 第22页，共62页。ch.4 -239.操作结果进栈、读栈、出栈指令（MPS、MRD、MPP）MPS、MRD、MPP指令用于多重分支输出电路的编程。MPS（Push）为进栈指令，用于存储在执行MPS指令之前刚产生的操作结果；MRD（Read）为读栈指令，用来读出由MPS存储的操作结果；MPP（POP）为出栈指令，用来读出由MPS存

14、储的操作结果，然后再清除由MPS存储的操作结果，也就是说，当执行完MPP指令后，栈内由MPS所存储的操作结果被清除。 第23页，共62页。ch.4 -249.操作结果进栈、读栈、出栈指令（MPS、MRD、MPP）操作结果进栈、读栈和出栈指令后面均无操作数。MPS指令和MPP指令的使用次数必须相等，否则，会导致程序出错。 第24页，共62页。ch.4 -25连续输出三层栈第25页，共62页。ch.4 -2610. 主控指令（MC/MCR）主控指令用于打开和关闭母线。每个主控程序均以MC指令开始，以MCR指令结束。其目标元件可为Y、M。MC为主控开始指令，用于公共串联接点的连接。当MC指令的执行条

15、件为ON时，执行从MC到MCR之间的程序。当MC指令的执行条件为OFF时，在主控程序中的积算定时器、计数器以及用置位/复位指令驱动的软元件都保持当前状态；而非积算定时器和用OUT指令驱动的软元件则变为断开状态。MCR为主控复位指令，表示主控范围的结束。在梯形图中，MCR指令所在的分支上，不能有触点。在主控范围内的编程方法与前面讲的相同，即与母线连接的触点从LD/LDI开始编程。当主控范围结束时，由MCR指令使后面的程序返回到原母线。当在一个梯形图中多次使用主控指令而又不是嵌套结构（独立结构）时，可以反复多次使用N0。如图4.53所示。 第26页，共62页。ch.4 -27第27页，共62页。c

16、h.4 -28 对于严格要求按照顺序条件执行的电路，MC/MCR可以采用多级嵌套，即在MC指令与MCR指令之间再次使用MC/MCR指令。其嵌套级号为N0N7，最多可用8级嵌套。MC的嵌套级号从小级号开始，即从N0到N7;而MCR的嵌套则从所使用嵌套级数的最大级号开始。如果嵌套级号用反了，则不能构成正确的嵌套，PLC的操作将出错。第28页，共62页。ch.4 -29第29页，共62页。ch.4 -30 如果所有嵌套均在同一地方使用MCR指令，则只要使用一次最小的嵌套级号即可结束所有的MC指令，如图4.55所示。第30页，共62页。ch.4 -3111.运算结果取反指令（INV）用于将执行INV指

17、令之前的运算结果取反。在INV指令后无软元件。INV指令只能用在与AND指令相同位置处。INV指令的用法和编程举例如图所示。当X5为ON时，Y10为OFF；当X5为OFF时，Y10为ON。第31页，共62页。ch.4 -3212. 运算结果脉冲化指令（MEP/MEF）MEP/MEF指令用于对之前的运算结果进行脉冲化处理，并根据之前的运算结果而动作。它们均无操作数，且只能用在与AND指令相同位置处。MEP为运算结果上升沿脉冲化指令，当在MEP指令之前的总的运算结果从OFF变到ON（上升沿）时，MEP的执行结果为ON。 例如，在图4.57中，当X0、X1相与后的结果从OFF变到ON时，MEP的执行

18、结果为ON。 MEF为运算结果下降沿脉冲化指令，当在MEF指令之前的总的运算结果从ON变到OFF（下降沿）时，MEF的执行结果为ON。 例如，在图4.58中，当X0、X1相与后的结果从ON变到OFF时，MEF的执行结果为ON。第32页，共62页。ch.4 -3312. 运算结果脉冲化指令（MEP/MEF）应用举例第33页，共62页。ch.4 -3413. 空操作指令（NOP） NOP为空操作指令，其后无操作数，用于程序的修改。在执行NOP指令时，并不进行任何操作，但需占用一步的执行时间。NOP指令用于以下情况： 为程序提供调试空间；删除一条指令而不改变程序的步数（用NOP代替要删除的指令）；临

19、时删除一条指令；短路某些触点。使用NOP指令时须注意，在将LD或LDI指令改为NOP指令时，梯形图的结构将发生很大变化，甚至可能使电路出错，如图4.59所示。 第34页，共62页。ch.4 -3513. 空操作指令（NOP）应用举例第35页，共62页。ch.4 -3614.程序结束指令（END） END为程序结束指令，无操作数，用于程序的终了。 PLC以扫描方式反复进行输入处理、程序执行和输出处理。若在程序的末尾写入END指令，则在END以后的程序就不再被执行了，直接进行输出处理。调试程序时，常常在程序中插入END指令，将程序进行分段调试。第36页，共62页。ch.4 -37本章主要内容4.1

20、 PLC综述 4.2 PLC的硬件组成 4.3 PLC的软件组成 4.4 PLC的工作原理 4.5 编程调试设备4.6 PLC的编程语言及编程规则4.7 PLC的软元件 4.8 指令常数及软元件的使用方法 4.9 FX3U/FX3UC系列PLC的基本逻辑指令 4.10 基本指令编程举例 第37页，共62页。ch.4 -38第38页，共62页。ch.4 -39第39页，共62页。1、LD X0 OUT Y0 LD X1 OUT Y1 LD X2 OUT Y2ch.4 -40 2、LD X00 OR X01 ANI X03 OUT Y00 AND X04 OR X05 ANI X06 OUT Y0

21、1 OUT T50 K 10 LD X10 OUT Y11第40页，共62页。ch.4 -413、LD X00 OR X01 ANI X02 OR M0 LD X03 AND X04 OR M3 ANB ORI M1 OUT Y2第41页，共62页。4、 LD X00 AND X01 LD X02 ANI X03 ORB LD X04 AND X05 LD X06 AND X07 ORB ANB LD M100 AND M101 ORB AND M102 OUT Y34ch.4 -42第42页，共62页。ch.4 -434.10 基本指令编程举例4.10.1 定时器与计数器的编程1. 接通延时

22、定时器的编程第43页，共62页。ch.4 -444.10.1 定时器与计数器的编程2. 断开延时定时器的编程 第44页，共62页。ch.4 -454.10.1 定时器与计数器的编程3. 计数器的编程 LDX3 LD X2 RST C5 OUT M8205 LDX4 LD X3 OUTC5 RST C205 K5 LD X4 LDC5 OUT C205 OUTY2 K-4 END LD C205 OUT Y10 END第45页，共62页。ch.4 -464.10.2 定时范围与计数范围的扩展1. 定时器与定时器的串接使用扩展定时范围 多个定时器串接使用，其总的定时时间为各定时器的设定值之和。N个

23、定时器串接使用，其最大定时时间为3276.7 N秒。 第46页，共62页。ch.4 -474.10.2 定时范围与计数范围的扩展2. 定时器与计数器串接使用扩展定时范围 一个定时器与一个计数器串接的最大定时时间为3276.7 32767秒。 第47页，共62页。ch.4 -484.10.2 定时范围与计数范围的扩展3. 计数器与计数器串接使用扩展计数范围 第48页，共62页。ch.4 -49计数器与计数器串接使用扩展计数范围 结论: 多个计数器串接使用，其总的计数值为各计数器的设定值之积。N个计数器串接使用，其最大计数值为32767n 。若再将一个定时器与之串接使用，则最大定时时间为3276.

24、732767n秒。 计数器与计数器串接时应注意：除末级计数器外，其余各前级均需设计成自复位形式。 第49页，共62页。ch.4 -504.10.3 脉冲发生器（振荡器）1. 自脉冲发生器第50页，共62页。ch.4 -514.10.3 脉冲发生器（振荡器）2. 方波发生器第51页，共62页。ch.4 -524.10.3 脉冲发生器（振荡器）3. 占空比D不同的脉冲发生器第52页，共62页。ch.4 -534.10.3 脉冲发生器（振荡器）4. “先通后断”的脉冲发生器第53页，共62页。ch.4 -544.10.3 脉冲发生器（振荡器）5. “先断后通”的脉冲发生器(不同占空比的脉冲发生器)第54页，共62页。ch.4 -554.10.4 通风机监视（编程举例） 要求：用一只信号灯来监视三台风机的运行状态。当监视装置投入运行时，若两台以上风机运行，则信号灯常亮；若一台风机运行，则信号灯以0.5Hz的频率闪光；若一台风机也不运行，则信号灯以2Hz的频率闪光。 I/O分配:将1#3#风机接触器KM1KM