可编程控制器编程教案

可编程控制器编程教案编辑：李顺芳第一篇可编程序控制器的基础知识第一章：PLC的基本构成第二章：基本编程指令第三章：步进顺控指令第四章：各种软元件的详细作用第五章：特殊软元件第二篇油田注汽锅炉控制程序第六章：1、欧姆龙C200H控制器功能2、欧姆龙C200H控制程序第七章：1、艾伦-布拉德利SLC500控制器功能2、艾伦-布拉德利SLC500控制程序第八章：1、艾伦-布拉德利触摸屏功能2、艾伦-布拉德利触摸屏程序第三篇水处理控制程序第九章：欧姆龙C28K控制程序第十章：艾伦-布拉德利控制程序第四篇RSVIEW32上位监控系统介绍第十一章：百重七锅炉监控系统介绍第一篇可编程序控制器的基础知识第一章：PLC的基本构成在讲课之前先看一个关于PLC的幻灯PLC\PLC基本原理.ppt可编程控制器内有许多被称为继电器、定时器、计数器的软元件。任何一种软元件都有无数的a触点（常开触点）和b触点（常闭触点）。这些触点与线圈连接构成逻辑控制电路。可编程控制器结构.exb元件介绍1、输入继电器X与输出继电器Y给各基本单元分配X000—X007-----Y000—Y007等八进制或十六进制的输入继电器、输出继电器的地址号。扩展单元的地址号也分配为与基本单元连续的X、Y八进制数或十六进制数。2、辅助继电器M辅助继电器是可编程控制器内的继电器，这种继电器有别于输入输出继电器，它接收外部的输入，不能直接驱动外部负载。有的继电器在断电的时候也能存储与保持可编程控制器的ON/OFF状态。3、状态S这是用作步进阶梯或SFC表示的工序地址的继电器。不用作工序地址时，与辅助继电器一样，可作为普通的触点/线圈，进行编程。而且可作为信号报警器，用于外部故障诊断。4、定时器T定时器对可编程控制器内的1ms,10ms,100ms等的时钟脉冲进行加法计算，达到规定的设定值时，输出触点动作。利用基于定时器的时钟脉冲，可计测到0.001—3276.7秒。5、计数器C计数器有以下几种，可按目的与用途进行使用分类。内部计数器：一般使用与停电保持使用。这些计数器供可编程控制器的内部信号使用，其响应速度通常在数10HZ以下。高速计数器：主要供停电保持用。高速计数器可进行数Khz的计数，而与可编程控制器的运算无关。6、常数：K(H)在可编程控制器所用的各种数值中，K表示十进制整数值，H表示十六进制整数值。它们用作定时器与计数器的设定值与当前值，或应用指令的操作数。对不同的机型，不同的厂家，以上的元件都有规定的地址号和区域，祥见编程手册。第二章：基本编程指令1、触点指令：LDLDIANDANIORORI后面要带软元件地址号。LD取指令：运算开始a触点LDI(LDNOT)取反指令：运算开始b触点AND与：串联连接a触点ANI(ANDNOT)与非：串联连接b触点OR或：并联连接a触点ORI(ORNOT)或非：并联连接b触点2、线圈指令：OUTPLSPLFSETRST后面要带软元件地址号接通触点，驱动之。OUT输出：线圈驱动指令PLS脉冲：检测上升沿的指令PLF下沿脉冲：检测下降沿的指令SET置位：线圈接通保持指令RST复位：线圈接通清除指令3、连接指令：ANBORBMPSMRDMPP后面不带软元件地址号ANB(ANDLD)电路块与:电路块串联连接ORB(ORLD)电路块或:电路块并联连接MPS进栈：运算记忆MRD读栈：记忆读出MPP出栈：记忆读出及复位4、其它指令：MCMCRNOPENDMC(IL02)主控：公共串联接点用线圈指令MCR(IL03)主控复位：公共串联接点用清除指令NOP空操作：无动作END结束：程序结束，回到0步在欧姆龙C系列可编程控制器中，内部继电器IR：Words:000to235;Bits:0000to23515特殊继电器SR：Words:236to255;Bits:23600to25515保持继电器HR：Words:HR00toHR99;Bits:HR0000to9915辅助继电器AR:Words:AR00toAR27;Bits:AR00toAR2715计时器/计数器T/C:TC000toTC511数据存储器DM:WordsonlyRead/write:DM0000toDM0999Readonly:DM1000toDM1999链接继电器LR:Words:LR00toLR63;Bits:LR0000toLR6315临时继电器TR:Bitsonly:TR00toTR07具体详细解释见C200H操作手册和FX系列编程手册第三章：步进顺控指令1、指令助记符号：STL步进阶梯开始；RET返回，步进阶梯结束。2、步进阶梯指令（STL）是利用内部软元件在顺控程序上面进行工序步进式控制的指令。返回（RET）是指状态（S）流程结束，用于返回主程序的指令。根据采用一定规则编程的步进阶梯电路也可作为状态转移图（SFC图）处理。从状态转移SFC图也可以反过来形成步进阶梯电路。如图所示：SFC@STL图.exb3、编程与动作1〉状态的动作与输出的重复使用：●状态的地址号不能重复使用；●如果STL触点接通，则与其相连的电路动作；如果STL触点断开，则与其相连的电路停止动作。但是在1个扫描周期以后，不再执行指令。（挑转状态）●如图所示，在不同的步之间，可给同样的输出软元件编程。在这种场合下，S21或S22接通时，Y002输出。（在普通的继电器梯形图中，为双重线圈处理，动作复杂，建议不对双重线圈编程）2〉输出的连锁●在状态的转移过程中，仅在瞬间（一个扫描周期）两种状态同时接通。因此，为了避免不能同时接通的一对输出同时接通，需要根据各可编程控制器的“编程手册”在可编程控制器外部设置连锁。此外，同时要在程序上设置连锁。3〉定时器的重复使用●定时器线圈和输出线圈一样，也可以对在不同状态的同一软元件编程，但是在相邻状态中不能编程。如果在相邻状态下编程，则工序转移时定时器线圈不断开，当前值不能复位。4、对状态的指定处理1〉输出的驱动方法●如图所示，在状态内的母线将LD或LDI指令写入后，对不需要触点的指令就不能再编程，需要进行电路改变。2〉MPS/MRD/MPP指令的位置●在状态内，不能从STL内母线中直接采用MPS/MRD/MPP指令。在LD或LDI指令之后，需要编程。3〉状态的转移方法●OUT指令与SET指令后的状态具有同样的功能，都将原来的状态自动复位。此外，还有自保持功能。但是，在使用OUT指令时，用于向状态转移图中的分离状态转移。5、步进阶梯指令的动作与SFC表示1〉指令的作用：FX系列可编程控制器具有利用顺序功能图的顺控功能。利用这种顺序功能图编制指令表程序，而步进阶梯指令是反过来将指令与数据所表示的程序变为顺序功能图用的指令。步进阶梯指令可用数据图表示在步进阶梯中，将状态（S）选做一个控制工序，从中将输入条件与输出控制按顺序编程。这种控制的最大特点是在工序进行时，与前一工序不接通，以各道工序的简单顺序，即可控制设备。在顺序功能图中，每道工序中设备所起的作用，整个控制流程都能表示得通俗易懂，顺序控制设计变得容易，对第三者也可传输严密的动作，因此，可有效的利于维护、规格修改，排除故障等。顺序功能图与步进阶梯指令可分别按一定的规则，通过编程进行相互变换。因此，可看作实质内容完全相同的数据继电器阶梯图。2〉指令的实际操作步进阶梯指令与顺序功能图，实质内容相同，但其实际的程序则表示如下。STL图的表示始终如继电器似的，而SFC图则基本上以机械控制的流程表示状态（工序）的流程。第四章各种软元件的详细作用1、输入、输出继电器X,Y1〉输入继电器：PLC的输入继电器是从外部开关接收信号的窗口。PLC内部与输入端子连接的输入及电器（X）是用光电隔离的电子继电器，其常开触点（a触点）与常闭触点（b触点）的使用次数不限。这些触点在PLC内可随意使用。输入继电器不能用程序驱动。2〉PLC的输出端子是向外部负载输出信号的窗口。输出继电器的外部输出触点（继电器触点、双向可控硅SSR、晶体管等输出元件）接到PLC的输出端子上。输出继电器的电子常开、常闭触点使用次数不限。在PLC中可随意使用。然而外部输出触点（输出元件）与内部触点的动作有所不同。3〉输入处理PLC在程序执行前将全部输入端子的ON/OFF状态读入输入映像寄存器。在程序执行中即使输入状态变化，输入映像寄存器的内容也不变化，直到下一个周期的输入处理时才读入该变化。并且，输入触点即使从ON---OFF或者从OFF---ON的变化，直到确定ON/OFF状态为止，由于输入滤波器的作用，还有一响应延迟时间。4〉程序处理对应于程序存储器的指令，PLC从输入映像寄存器和其它软元件的映像寄存器中，读出有关软元件的ON/OFF状态，从第0步开始顺序运算，每次运算结果都写入有关的映像寄存器的内容随着程序的执行在不断变化。但是输出继电器的内部触点的动作由输出影响寄存器的内容决定。5〉输出处理全部指令执行完毕，将输出Y的映像寄存器的ON/OFF状态传送到输出锁存寄存器，成为PLC的实际输出。PLC内的外部输出触点对输出软元件的动作有一个响应时间，即要有一个延迟时间才动作。见图（）2、辅助继电器MPLC内有很多辅助继电器。辅助继电器的线圈与继电器一样，由PLC内各软元件的触点驱动。辅助继电器的电子常开触点与常闭触点使用次数不受限制。在PLC内可自由选用。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。辅助继电器分通用继电器和掉电保持继电器、特殊继电器几种。3、状态元件S状态软元件S在对工序做步进顺控类型的控制程序中起着重要作用。它与前述的步进顺控指令STL组合使用。各状态软元件的常开触点和常闭触点使用次数不限。在PLC内可自由使用。不用步进顺控指令时，状态软元件S也可作为辅助继电器M在程序中使用。另外，通过参数设置，可改变通用与掉电保持用状态软元件的地址分配。4、定时器在PLC中内的定时器是根据时钟脉冲累积的，时钟脉冲有：1ms,10ms,100ms，当所计时间达到设定值时其输出触点动作。定时器可以用用户程序存储器内的常数K作为设定值，也可以用后述的数据寄存器D的内容作为设定值。在后一种情况下一般使用有掉电保持功能的数据寄存器。即使如此，若备用电池电压降低时，定时器或计数器往往会发生误动作，需请注意。5、计数器内部信号计数用计数器：设定值1—32767无论哪一种16位二进制加法计数器，其设定值在K1---K32767范围内有效。设定值K0与K1含义相同，即在第一次计数时，其输出触点就动作。通用与掉电保持用的计数器点数分配，可由参数设置而随意更改。如图：由计数输入X011每次驱动C0线圈时，计数器的当前值加1。当第十次执行线圈指令时，输出触点即动作。之后即使计数器输入X011再动作，计数器的当前值保持不变。当复位输入X010接通（ON）时，执行RST指令，计数器的当前值为0，输出接点也复位。作为计数器的设定值，除了可用上述那样的常数K设定外，还可间接通过指定数据寄存器的地址号来设定。例如指定D10，而D10的内容为123，则与设定K123等效。如果将大于设定值的数据，用MOV指令等写入当前值寄存器时，以进入下一个计数输入时OUT线圈接通（ON），则成为当前寄存器的设定值。6、数据寄存器数据寄存器是存储数据的软元件，有如下几种类型。每一个数据寄存器都是16位（最高位为正、负符号位），也可用二个数据寄存器合并起来存储32位数据（最高位为正、负符号位）。1〉通用寄存器只要不写入其它数据，已写入的数据不会变化。但是，由RUN—STOP时全部数据清零。（若特殊辅助继电器M8033已被驱动，则数据不被清除）2〉文件寄存器文件寄存器是在用户程序存储器（RAM、EEPROM、EPROM）内的一个存储区，以500点为一个单位，最多可在参数设置时到2000点。用外部设备可进行写入操作。PLC在运行时，可用BMOV指令读到通用数据寄存器中，但是不能用指令将数据写入文件寄存器。3〉停电保持用寄存器基本上同通用数据寄存器。除非改写，否则原有数据不会丢失，不论电源接通与否，PLC运行与否，其内容也不变化。然而在两台PLC做点对点的通讯时，D有一段被用作通讯操作。通用型与停电保持型数据寄存器的点数分配，可通过参数设置自由更改。详细请参阅说明书4〉特殊用数据寄存器是写入特定目的的数据或已经写入数据寄存器。其内容在电源接通时，写入初始化值（一般先清零，然后由系统ROM来写入）例如：D8000存放警戒监视时钟（WDT）的时间，由系统ROM来设定初始值。要改变时用传送指令将目标时间送入D8000。该值由RUN---STOP时，仍保持不变。一般用户不要使用未定义的特殊数据寄存器。第五章特殊软元件参看有关资料，对不同的机型，特殊软元件的地址号和定义也不同第二篇油田注汽锅炉控制程序第六章：欧姆龙C200H控制程序一、锅炉控制程序锅炉控制程序可分为如下几部分：1、锅炉启动部分前吹扫、供水泵、鼓风机启动、检测电路连锁2、报警灯试验部分检测个报警回路的指示灯是否正常3、故障点报警部分各报警点报警电路，接受报警开关送来的信号，实时监测动态状况，当某个指标达到报警值时，发出报警信号。4、程序连锁部分所有报警点的串联连锁，当任意一个点发出报警信号，都要断开连锁停炉5、报警锁定部分第一报警输出锁定，保证电路第一个出现的报警进行显示，与故障点报警电路配合，只有当第一个报警消除以后，第二个报警信号才能进行显示出来。6、点火程序部分点火程序部分主要是把锅炉点火的时序集成在PLC中，省去点火程序器，由PLC完成锅炉程序点火。二、锅炉C2OOH应用程序详细参阅锅炉控制程序锅炉控制.cxp点火程序分解图点火逻辑图.exb第七章：艾伦-布拉德利SLC500控制程序一、预备知识1、基本指令：这些指令在梯形图中使用以代替用于机器或设备控制的硬件逻辑电路。基本指令分为三类：位指令，计时器指令和计数器指令。1〉位指令包括：XIC检查是否闭合：对一位进行on状态检测XIO检查是否断开：对一位进行off状态检测OTE输出激励：使一位导通或断开OTL和OTU输出锁存和输出解锁存：OTL所在梯级执行时使一位导通，当梯级变为假或重新上电时该位状态保持不变；OTU所在梯级执行时使一位断开，当梯级变为假或重新上电时该位状态保持不变。OSR一次启动指令：触发单次时间事件2〉计时器/计数器指令包括：TON延时导通计时器：当指令为真时以时间基为单位进行计数TOF延时断开计时器：当指令为假时以时间基为单位进行计数RTO保持计时器：当指令为真时以时间基为单位进行计数并指令变为假或重新上电时累加值保持不变。CTU加计数器：每次梯级由假变真时累价值增加并且指令变为假或重新上电时累加值保持不变。CTD减计数器：每次梯级由假变真时累价值减少并且指令变为假或重新上电时累加值保持不变。HSC高速计数器：对来自固定式控制器高速输入端的高速脉冲进行计数RES复位：复位计时器或计数器的累加值和状态位。不要用于TOF计时器指令。●位指令概述：位指令对数据的单个位进行操作。在运行时，处理器可以根据其所在梯级的逻辑条件置位或复位一位。应用程序可以根据程序需要对一位寻址任意次。输出和输入数据文件（文件O:0和I:1）这些数据文件表示外部的输出与输入，在文件1中的各位表示外部输入。在大多数情况下，这些文件中的每个16-位字与位于控制器内的一槽相对应，位号与相应的输入或输出端子号对应。使用字中没有用到的位无效。下面解释了输出和输入的地址格式。e表示槽号；s表示字号。处理文件指令时，数据文件元素按e.s（槽号和字号）格式一起使用。格式：O:e.s/bI:e.s/bO表示输出；I表示输入；：元素分隔符；e表示槽号（十进制）；.字分隔符；s字号（如果某槽的输入或输出点数超过16时需要使用字号，范围0—255）；/位分隔符；b端子号（输入0-15，输出0-15）状态文件（文件S2）状态文件不能增加或删除，可以按下列格式寻址状态文件的位和字：格式：S:e/bS状态文件；：元素分隔符；e元素号；/位分隔符；b位号。位文件（B3:）文件3是位文件，主要用于位（继电器逻辑）指令，移动寄存器和顺序器指令。文件的最大容量是256个单字元素，总计为4096位。可以通过指定元素号（0—255）和元素内的位编号（0到15）来寻址位。也可以通过位的顺序编号直接寻址位0—4095。用户也可以只寻该文件的元素。格式：Bf:e/bB位文件；f文件号。文件号3是缺省值；：元素分隔符；e元素编号；/位分隔符；b位号。计时器和计数器文件（T4:和C5：）1〉计时器指令：每个计时器地址由一个3子元素组成。字0是控制器字，字1存储预置值，字2存储累加值。输入参数累加值（.ACC）：累加值是指计时器从最后一次起动经过的时间。当计时器被使能时，不断地更新该值。预置值（.PRE）:控制器置位完成位之前计时器必须达到的指定值。当累加值变为大于等于预置值时，置位完成位。可以用该位控制输出设备。计时器的预置值和累加值的范围是从0到+32767。如果计时器预置值或累加值是负数，则发生运行时间错误。时间基：时间基确定每个时间间隔持续的时间。有0.01、0.1、1秒格式：Tf:e.s/bT计时器文件；f文件号，缺省值是4；e元素号；s子元素；b位。计时器分为：延时导通计时器（TON）延时断开计时器（TOF）保持计时器（RTO）2〉计数器指令：每个计数器地址由一个3-字数据文件元素组成。字0是控制器字，它包含指令的状态位。字1是预置值，字2是累加值。输入参数累加值（.ACC）累加值是指从计数器最后一次复位到当前已经发生的梯级由假到真变化的次数。预置值（.PRE）控制器置位完成位之前计数器必须达到的指定值。当累加值变为大于等于预置值时，置位完成位。用户可以完成位控制输出设备。计数器的预置值和累加值的范围从-32768到+32767，以符号整数形式存储，如果是负数则以二的补码形式存储。格式：Cf:e.s/b计数器分为：加计数器（CTU）;减计数器（CTD）；高速计数器（HSC）复位（RES）指令：--（RES）--使用RES指令复位计时器或计数器。当RES指令使能时，它复位其具有相同地址的延时导通计时器（TON）,保持计时器（RTO），加计数器（CTU）,或减计数器（CTD）指令。当复位计数器时，如果RES指令被使能，同时计数器梯级也使能，则CU或CD位也将被复位。如果计数器的预置值是负值，RES指令将累加值设置为零。然后通过减计数或加计数指令使完成位置位。整数文件（N7:）根据程序需要使用整数文件地址（可以寻址到位级）。整数文件是1字元素，可以寻址到元素和位。格式：Nf:e/bN整数文件；f文件号；：元素分隔符；e元素号；/位分隔符；b位号。检查是否闭合指令（XIC）--][--0时为假，1时为真检查是否断开指令（XIO）--]/[--0时为真，1时为假输出激励指令（OTE）--()--当梯级条件为真时使寻址位导通。当有下列情况时OTE指令被复位：1〉进入或返回到REM运行方式，REM测试方式或电源会腐蚀。2〉OTE指令被编程在非激活的或为假的主控复位（MCR）区域。输出锁存指令（OTL）--(L)--输出解锁存指令(OUT)--(U)--OTL和OTU是保持型输出指令。OTL只能使某位导通，同样OTU只能使某位断开。这两条指令通常成对使用，它们寻址相同的位。OTL指令使用说明：当赋值给OTL指令的地址对应一个物理输出时，如果该位被置位（导通或使能），则接到输出模块端子的输出设备将被接通。当梯级条件变为假（为真之后）时，该位保持置位且对应的输出设备保持导通状态。当使能时，锁存指令使控制器接通寻址位，然后，该位保持导通（与梯级条件无关），直到被关断（一般被其它梯级的OTU指令关断）OTU指令使用说明：当赋值给OTU指令的地址对应一个物理输出端时，如果该位清零状态（断开或禁止），则接到输出模块端子的输出设备不接通。解锁存指令使控制器关断寻址位，然后，该位保持断开（与梯级条件无关），直到被接通（一般被其它梯级的OTL指令接通）。2、比较指令：比较指令用于比较二值作为逻辑梯级连续的条件。每条比较指令包含以下信息：比较指令助记符；指令使用说明。EQU等于；NEQ不等于；LES小于；LEQ小于等于；GRT大于；GEQ大于等于；MEQ相等屏蔽比较；LIM极限比较。3、算术指令：大多算术指令都是取二个输入值，执行指定的算术运算，输出结果存放到一个分配的存储单元。每条算术指令包含下列信息：算术指令助记符；指令使用说明。ADD加；SUB减；MUL乘；DIV除；DDV双除；CLR清零；SQR平方根；SCP参数整定算术指令的输入参数：●源（Source）是数值的地址，算数，逻辑，或者传送操作的执行都要输入该参数。它可以是字地址或程序常数。一条指令有两个源操作数，程序不接受两个操作数都是常数。●目的（Dest）是运算结果的地址。有符号整数以二的补码形式存储而且对源和目的的参数都适用。浮点数据文件（F8：）浮点数文件是2-字元素，而且只能寻址到元素级。格式：/r