电气控制技术讲义含

教学内容 电器控制（上篇、PLC原理及应用（下篇参考书目现代电气控制郑萍主 重庆大学电器控李仁主 机械工业可编程序控制器应用廖常初等 重庆大学可编程序控制器应用易传禄等 科普可编程序控制器原理及程序崔亚军等 电子工业 熟练掌握断路器、开关、接触器、热继电器、熔断器在电路中的作用、特点、绘制符灵活掌握电气设备简单的起停保控制线路、异步电机正、反转电气控制线路、异步透彻了解PLC熟练掌握PLC的组成、各主要部件的功能、PLC的工作原理（扫描工作过程、系统响应时间FX2NPLC编程元件的地址。PLC的基本指令。熟练掌握PLCPLC控制程序PLCPLCPLC选学会用PLC设计控制系统（包括PLC硬件、软件和电气控制回路上

第一章．常用低压电器及其符（High-voltageApparatus、低压电器（Low-voltageAppara-tus；ApparatusApparatus（、；（如航空、船舶、热电磁机 2.11.铁心2.线圈3.执行机2.2(a)点接 线 (c)面接2.232.2（a）所示为点接触，它由两个半球形触点或一个半球形与一个平面形触点构成。它常用于小电流2.2（b）所示为线接触，它的接触区域是一条直线。触点在通断过程中是滚动接触，这样，可以自动2.2（c）所示为面接触，它可允许通过较大的电流。这种触点一般在接触面上镶有合金，以减小触点10-20V80-100mA，在拉开的两个触3-3弧，电周围产磁场，导磁的片有涡，将电吸入栅，电弧栅片分成多150250V33121

2.3

（b2.3所示。有两处断开点，相当于两对电极，若有一处断点要使电弧熄灭后重燃需要150-250V，现有两处断点就需要2×(150-250)V，所以用利于灭弧。若采极或三极接触器（Contactor）是用来频繁接通和切断电或其他负载主电路的一种自动切换电器。接触器由于控制，五极用于多速电控制或者自动式自耦减压起动器中。接触器的主要技术数、、V、、V直流接触器：、、、 、、、、、、、75、110、170、250、400、630A流值。所谓间断-8h8h3次以上，以消5%-10%。电和机电是指接触器的主触点在额定负载条件下，所允许的极限操作次数。机械是指接触器在不需修理的条件下，所能承受的无负载操作次数。现产的接触器其电可达50-100万次，机械可达500-1000（106-7数量级） (a)线圈 (b)主触点 (c)常开辅

(d)常闭辅交流接触

2.4交流接触器（AlternatingCurrentContactor）3对主触头，两个动合（常开）辅助触头，两个动断直流接触直流接触（Dectrentoncor是一种用很强的电产品，用于频控制电外，用压、电、控制率及电，对于一定类的额定。149-85低压电基本准KMIKM /（K Pe——电机的额定功率Ue————经验系数，取1~继电器的特性及主要参（ea（（继电器的主要特点是具有跳跃式的输入-2.5所示，这一矩形曲线统y 图 0.05~0.15s电磁式继

常 常

线 常开触

常 常

线 常开触

2.6电流继电

2.7常用来放大信号，增加控制电路中控制信号的数量，以及作为信号传递、连锁、转换以及用。 线 常开触 常闭触图 时间继电凡是在敏感元件获得信号后，执行元件要延迟一段时间才动作的继电器叫时间继电器（TimeDelayRelay2.9所示。时间继电器种类很多，常用的有电磁阻尼式、空气阻线 通电延时 通电延时 线 断电延时 断电延时 行程开

2.9JW（ensonwch2.10为WW2.10JW系列微动开LX19K×+×+2.11所示为最典型的LX19K型行程开关的结构示意图，它由按钮、常开静触点、常闭静触点、接触当外界机械力后，恢复弹簧使接触桥重新自动恢复到原来的位置。LX19系列开关配有动合触头、动断LX19K型元件为基础，×+×+SX19-001型行程开关、装设单轮的 222、232型行程开关。单滚轮行程开关在外力去掉后，触图 JLXK1在上述X19XK1用了触的速构。XK1列行程关头部的作机构在相差9°的4方向任安，1.24oXK型行程开结构原图。其作原理：当运制子的移压到行开关滚上时，动杠杆动一机械的动控制应用较泛。双旋式行程开，一般能自动原，而依靠运反 LX21、LX23、LX32、2.12所示。热继

图2.12行程开关触点符号热继电器（Thermalover-loadRelay）是利用电流的热效应原理来工作的保护电器，它在电路中用作三相热元 常闭触热热导2.14图2.13热继电器2.14所示。TJRS3（3UA）系列热过载继电器等产品。选择依据：形式、额定电流（IFR热继电器热元件的整定电流可调，范围约为0.8~1.2IFR（热继电器的额定电流）热继电器热元件的整定电流一般按0.95~1.05Ie（电的额定电流）选用，低压熔断1.11.30所示。1.622.534∞ 熔断器有很多类型和规格，填料封闭管式RT型、无填料封闭管式RM型、螺旋式RL型、快速式图1.31L112345接线端67和瓷座8RL1RL6、RL7RT0RT16、RT17、RT20型熔断器分式、螺旋式、填料封闭管式等等。选择依据是：形式、熔体额定电流（IFU， IFU= 1.5~2.5Ie多台电机 IFU 1.5~2.5I +∑I式 I ——功率最大电机的额定电∑I 1.52.5低压 HR3系列熔断器式刀开关适用于交流50Hz、额定电压380V和直流电压440V、额定电流100-600A的工HR3系列开关都装有灭弧室，灭弧室是由酚醛纸板和钢板冲制的栅片铆合而成。熔断器式刀开关的熔断低压断路IEC标准使用的名称相符合，已改称为万能式断路器。3（电作；自脱扣装可应付种故障使点瞬时动，而与柄的操速度无。531.3346、9。 C45、S250S、E4CB、3VE、ME、AE等系列，有国CM1、DZ202090年代，部分生产厂与国外企业合资建厂引进技术及零件，生产具有当代水平的新型断路器如S、F、M系列等，使我国断路器生产在某些方面达到新的水平。C45、DPN、NC100小型塑料外壳系列断路器是中法合资梅兰用法国梅兰日兰公司的技术DZ202080年代以来研制的作为替代DZ10等系列老产品的新型断路器，是目前及以下网络中，作配电和保护电机用。在正常情况下，可分别作为线路的不频繁转换及电的不频繁起动1.3411.6。主令主令电器（MasterSwitch）是电气控制系统中用于发送控制指令的非自动切换的小电流开关电器。在控作用于控制线路，也可以通过电磁式电器间接作用。由于它是一种专门的电器，故称主令电器。1.351243和外壳5等组

选择依据是：触点对数、动作要求、结构形式、颜色、是否自带指示灯等； 8A。. 启动按钮——绿色停止按钮——红紧急操作——万能转换开关（ControlSwitch）是一种多挡式、控制多回路的主令电器。它一般可用为各种配电装置的1.3612345、尾座6代表性的有国内技术生产的LW12-16ABBABG10系列开关、ADA10转换的。下面以ABG12-2.8N/3电可逆转开关为例，简要介绍开关触点图表的基本表示方法。11.3。 1234123456M789ABG12-2.8N/3电可逆转开 1-3-5-7-9-×××——×——————××××—

IIIIUU

UU

延时断开

延时闭合的KT或KT或的动

θ温度开 液位开θ

×

××

热继电器

电压互感

电AAV电压 电度V

极性电容 电感 注:Q可用t°代 放大

光敏电 光电M电M 接 接机 变换 同轴电导线的连端 插头和插 或

或操M3M3

M3M3或或

或

热电 ++

××

电滋 单相插

单极开t tA 电流AV电压 无功电流VWW

φφ第二章．基本电气控制线电 336X123456图3-

图3- 3374 49612345678 KM1 KM1 PMKT37X983X94133 1987654321电电电起图3- 下 PLC原理及应第一章PLC可编程序控制器(ProgrammableController)简称PC，为了避免同个人计算（alComputer，简称PC），现在一般将可编程序控制器简称为（ProgrammableLogicControllerPLC从诞生至今已有30多年，发展势头异常迅猛，已经成为当代工业自动化领域中的支柱产品之一。特别是随着计算机技术和通信技术的发展，PLC的应用第一节 PLC的产传统的控制系统（特别是1969年以前，那时PLC还未出现）中主要元件是 CC×CD种各样的继电 CC×CDB可以可靠且方便地组 B成一个简单的控制 统。例1-但随着社会的进步，工业的发展，控制对象越来越多，其逻辑关系也越来越复

M MUW杂，用继电器组成的 W控制系统就会变得 1-①当某个继电器损坏、甚至继电器的某触点接触不良都会影响系统的运行；②继电器本身并不太贵，但控制柜内元件的安装和接线工作量极大，造成系统价格偏高；③产品需要不断地更新换产设备的控制系统不断地作相应的调整。但对庞大的系统而言，日常已很难，再作调整难度更大。鉴于以上问题，1968年通用汽车公司(enealMotos)向传统的继电器控制系统提出了：设想是否能用一种新型的控制器，引入这种控制器后可使庞大的系统减小，并且能方便地进行修改、调整。按照这个，该公司向外公开招标，提出如下十大指标①.编程简单，可在现场改程序；②.方便，最好是插件式③.可靠性高于继电器控制柜 ④.体积小于继电器控制柜⑤.成本低于继电器控制柜 ⑥.可将数据直接输入计算机⑦.输入可以是市电 ⑧.控制程序容量≥⑨.输出可驱动市电2A以下的负荷，能直接驱动电磁阀⑩.扩展时，原有的系统仅作少这次招标引起了工业界的密切注视，吸引了不少大公司前来投标，最后DEC公司一举中标，并于1969年研制成功第一台PLC，当时命名为PC(ProgrammableLogicController)。这台PLC投运到汽车生产线后，取得了极为满意的效果，了效仿的热潮，从此PLC技术得以迅猛的发展。严格地讲，至今对PLC没有最终国际电工（IC1985年在可编程序控制器标准草（第二稿中作了下应用而设计。它采用可编程序的器，用来在执行逻辑运算、顺序控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备都应按易于使工电气制造（NEMA）1987年作的定义如下“它是一种带有指令器、数字或模拟I/O接口，以位运算为主，能完成逻辑、顺序、定时、计数和算术IEC(国际电工)在标准草案中，将这种装置定义为可编程序控制器(ProgrammableController)，简称PC。为了避免同个人计算机，现在一般将可编程序控制器简称PLC（ProgrammableLogicController）点数(I/O 指能够输入/输出开关量、模拟量的总个数。一般是8的倍数扫描周期是指PLC执行系统程序、用户程序、I/O刷新一次所用时间接反映PLC的响应速度此是PLC的重要指标之一单位是ms/kw梯形图梯形图是PLC用户编程时最常用的一种图形编程方法I/O工厂技 不必懂、算机，就可使用(SB2阅读)它，例如图1-、

×PLC1-2PLC之所以能适应工业能够得以迅猛的发展因为它具有如下特 5 6 7 8据有为止没有任何一种工PLC的可靠控制系统在使用时发生故障，绝大多数是由PLC外的开关、传感器、执行器引起的，而不是PLC本身。若是PLC，多数是使用、设计不当引起的。诱发电子设备故障的原因大概有如下几种

外 由I/O线、电源线等引入的干程序错误针对以上故障原因，PLC在硬、软件两方面采取了相应的解决方法，使其可靠性大为提高，PLC本身发生故障的概率极小。1.硬(1)常规选用优质元器件设计合理的系统结构实施加固使其易于抗冲(2)所有I/O电路一律采用光电器件进行使内外无电气回路的联接(3)滤波对供电系统及输入回路采用模拟量滤波(LC、π型滤波网络)，再(4)采用导电、导磁性能良好的材料进行，以防电磁波辐射的干扰(5)增强电源的适应性PLC的供电系统(为DC)采用开关电源，并用集成(6)采用模块式结构一旦某模块有故能迅速更换使系统停用时间减到最软设置警戒时钟WDT看门狗)PLC在正常的运行程序中对WDT定时复位，若超过了WDT规定的时间，WDT会发出信号，并强制系统CPU复系统软件对用户软件自动进行检查能对用户程序进行查错、报错，使掉电保护RAM区用后备电池或蓄能时使RAM继续有电自检系统程序中有对CPU及器件自动检测的功能，一旦出错，立即。生产工艺或设备改变后，在原设计的PLC功能备用量够用的PLC的硬件，只要改编控制程序即可这点就充分体现了CC(MCMC)(中被大量采用。C采用与继电器控制逻辑图非常接近的“梯形图”进行编程，这种编程方法既具备传统控制线路的易懂易编，清晰直观优点，又顾及了多数电气技术的读图和微机应用水平，易于被大众接受，因此受到普遍欢迎，这种面向生产的编程方法与目前微机控制中常用的汇编语言或高级语言编程相比，其优点是显而易见的。PC鼓形控制器等功能性指令，减少编程工作量，加快了开发速度。现代的PC数、顺序检测、功率驱动、联网通信、人机、自检、记录和显示等功能，使控制系统的水平大大提高，功能更加完善。PLC除摸块化外，还具有各种扩充单元，I/O点数及各I/O方式、I/O量均由于PC是采用软件编程来实现控制功能的，而继电器控制采用硬接线来实现。这就减少了设计、施工的工作量。同时，PC能事先进行摸拟调试并且具有很强的监视功能，所以系统的调试、检修、的工作量得到大大地减少。由于PC是专为工控而设计的计算机，所以其结构紧密、坚固、体积小巧、功能齐全，能直接投运在恶劣的工作环境。一般PC现，需用3至4个1.8m高的大继电器控制柜。由于PLC功能的强大(一台PLC相当于34个大控制柜使得控制系由于PLC安装调试方便，开发、调试周期短，从而降低了设计、开发、由于PLC靠软件编程实现控制功能件及其备件均具有通也减仅为继电器柜的几十分之一，每年节省的电费就可将投资收回。由于PLC实质上是一种工控计算机实现了智能控制从而使得控第四节 PLC的应用状况和发展趋PLC自问世以来，经30多年的发展，在工业发达国家(如美、日、德等)已成为重要的产业之一，生产厂家不断涌现，PLC的品种多达几百种。国内应用始于80年代。一些大中型工程项目引进的生产流水线上采用了C控制系统，使用后取得了明显的经济效益，从而促进了国内PC目前国内PCC是大有发展前CSCDA我国PLC的生产厂家主要是80年代涌现出来的，靠技术引进、转让、合资等方式进行生产，目前约有十几家，生产PLC型号主要有：自动化仪表公司DJK-84；无锡华光电子工业KCK系列；东屋电器CF系列；樁树电子仪表厂BCM-PIC；杭州机床电器厂DKK、D系列；电力电子设备厂KKI-IC；大连组合机床S系列；机械部自动化所MPC、KB系列；国际程控公司E、EM、H系列；工业自动化TCMS-300/D；杭州通灵控制电脑公司HZK系列；苏州电子计算机厂 YZ系列；苏州机床电器厂CYK系列。此外还有联想计算机公司、自动化所、机床电器厂、仪表十五厂、春海电子设备厂、科用开发公司、恒达机电技术发展公司、香岛斯迈克，辽宁无线电二厂，厦门A-B公司等也生产PLC。由上可看出国产PLC的品种只有二十多种，主要集中在小型PLC品种上（中型PLC的生产较少，大型的更少，生产和销售规模均不大。目前PLC的质量和技术性能与发达国家相比还有较大的差距，远不能满内日益增长的市场需要，故须依赖进口，尤其是大中型PLC，更是清的国外产品。国内流行的PLC多是国外产品，主要有：立石MRN、三菱、日立、夏普、松下、东芝、富士、安川、横河、光洋Koyo等公司：AB(AllenBradley)、GM(GouldModicon)、GE(GE-Fanuc)、SquareD、西屋(WestingHouse)、TI仪器(Texas,Instruments德洲仪器)等公司 ）、BBC 、AEG等公司法国：TE( emecanique)公司等其国的A-B(Allen-Bradley)GE-Fanuc、Modicon德国的西门子( 法国的TE( emecanique)，的三菱、立石(OMRON)等7家公司，在所有PLC制造厂中占有主导地位。这7家公司占有着全世界PLC市场80%以上的份额，他们的系列产品有其技术广度和深度，从售价为100左右的微型PLC到有数千个I/O点的大型PLC应有尽有。小型PLC各厂家占领的市场份额最大，其结构型式的优点也较为突出，故其他国家小型PLC的结构形式也都向看齐。大、中型PLC市场份额的90%一直被美、日、欧三家占领，具有三足鼎立之势，近年来稍有颓势。结构微型化、模块自73年微处理机(CPU)问世以后，为计算机应用产品(PLC也属其中之一)微型化创造了条件，一般小PLC产品只有32K—16K书这么大小(5—10mm)。一般小型PLC整体式的较多，但功能较多的小型机，结构型式大多采用模块式，以便使用户有的选择余地，配置能比较高的控制系统。大、中型PLC几乎全部采用模块结构。采用模块式结构可让用户各取所需，功能全面化、标准在C发展的初期，PC只具有开关量的/、定时、计数、顺序控制等功能，之后又增加了模拟量的/、D调节、信号调制、数字量的/、通迅、高C能完成CC等各种控制系统所能完成的功能。它大大加强了数算、数据处理图形显示、联网通信等功能，使PC向C方向渗透和发展。功能标准化后，使用同一系列的产品(甚至不同厂家、不同系列的PLC)均能选用同能的PLC模块。产品系一家C生产公司往往以统一的设计思想，设计其系列产品，在系列产品中，/O小到几点，大到上万点)规模的控制系统。编程器、软件、指令是兼容的，也有不同规格、型号可选。大容量化、高ICCPU技术的发展为PLC的大容量化、高速化创造了条件，现代大型PLC器容量大到数兆，控制程序达到数万步形图的扫描速度可达0.1ms/kw的数量级，速度上比许多DCS(分散型控制系统)快数十倍。大容量及高速化的PLC为加工机具的精确定位、机床速度的精确调节、阀门的灵活控制以及PID过程控制等提供了更好的。模块化、模块智能大中型PC几乎全用模块式结构，功能较多的小型C也采用模块式结构，因为这种结构最大的优点是可让用户按需组合，避免功能资源的浪费，使控制系/O48及16点，大、中型机多采用64、32及16点。模块智能化，就是模块的本身具有CU，能独立工作，它们与主CU模块并列运行，紧密结合，有助于克服C适应性、可靠性等各方面均更胜一筹，完成以前PC本身无法完成的许多功能。通迅化、网络现代工业生产规模大、控制复杂、被控对象分布广且具有一定的空间距离，因此要有许多PC理，以协调全厂的生产，这就需要各级控制器之间以及与上位机之间具有通讯手段，实现信息交流。现代的PC机大多具有标准通讯接口(例如R232C422485roiBus太网等)，具有通迅联网功能。通过电缆或光纤，信息传送距离可达几十公里，联网后，各控制器形成一个统一的整体，实现集散控制。各公司都有自己的通讯网络，造成了各家PLC之间的通迅，但是它们可以通过主机与遵循标准通迅协议(MAP网络通迅协议)的网络联网。编程语PLC控制的步进顺控语言，面向过程控制的流程图语言(它能表示过程中动态变量与信号的相互联接)。还有用高级语言BASIS、PASCAL、C语言编程的增强外部故障检测能据分析，PLC控制系统的故障故障占20%（其中CPU板占5%；I/O板占15外部故障(PLC)80%，其中：传感器占 执行器占 接线占除了故障可通过PLC的软、硬件自动检测以外，其余80%都不能通过自第二章PLC组成及工作原第一节 PLC的组MPLC由三个基本部分组成：输入部分、逻辑处理部分、输出部分。M PLC的基本组成框控对象的各种开关量、模拟量信息和来自操作台令信息等。逻辑处理部分用于处理输入部分取得的信息，按一定的逻辑关系进行运算，并把运算结果以某种形式输出。输出部分是指驱动各种电磁线圈、交/直流接触器、信号指示灯等执行元件PCPC22为一般PC组成系统的原理框图（由图22PC的组成结构和计算机差不多，故C可看成用于工业控制的计算机）电源电源通迅接模拟量I/O接开关量I/O接RAM PLC组成的原理框第二节 PLC主要部件功CPU是PLC的部件之一，它的主要功能有①输入信号 ②执行用户程序 ③刷新系统输出④执行管理和诊断程序；⑤与外界通信PLC常用的CPU主要有通用微处理如IN 80586Z8000、Motorola（6800、6809、68000）等。通用微处理器的通用性强、价单片微处理如N（、、、、89单片微处理器又叫单片机它将RM、RM、接口电路、时钟电路、串行口甚至D都集成在一个很小的芯片上，自成一个小的微处理机系统；另外，单片机有大量的位寻址单元和丰富的位操作指令，它为C在位处理方面提供了最佳的功能和速度，所以特别适用于C位片式微处理如MD（2900、2901、2903、N8×300，位片式微处理器是独立于微型机的另一分支因为它采极型工艺所以比一般的MS型微机处理器在速度上要快一个数量级。上述两种微处理器的字长、结构、指令系统是固定的，而位片机是具有CU的一切必要附件U等48序器的内容来改变机器的指令系统即指令系统对用户开放位片式结构可使用多个微处理器，将任务分成几个部分让其并行处理，即操作，这样能更有效地发挥其快速的特点；其缺点是集成度低用的较多，功耗也较大。目前小型PLC一般采用8CPU如：、、Z80、6800、MCS48、51系列，而大、中型PLC常采用位片式微处理器、16/32位通用微处理器。二．用，可将它们分为下列4种：系统程序器、用户程序器、数据表器、高速暂存器。系统程序系统程序器用来存放PLC的程序，可分为：系统管理程序、命令解释程序、故障检测、诊断程序、通信程序。系统程序由PLC厂家设计，并在ROM/PROM/EPROM器中，用户不必对它作细致的了解，更不能改变它用户程序用户程序器用来存放用户编制的控制程序C术语中讲的器容量及型式就是指的用户程序器常用的用户器型式有ERM2RM掉电保护的RM等。RM作程序器的优点是写入程序不会因停电而丢失但其成本较高，主要体现在两个方面：调试时仍要用RAM作程序器，而且最好用带电容/电池后备的RAM，这样用户实质上是购了两套用户程序器。对许多PLC而言，往往还要另外配套购置的EPROM写入装置和擦2RM是非易失性的且可电擦除的器它兼有RM的非易失性和R随机存取之优点，它的写入或擦除不需特殊装置，用它作用户程序器，在程序调试阶段，可用编程器直接修改程序，程序确定下来投入运行后。这是它的优(约为ms级在控制程序没确定以前常先采用带掉电保护的RM作用户程序器待程序确定后，再由厂家提供的ERM写入器将程序到EROM中，并将该RMC中运行。RMC后，PC则运行RM中的用户程序若没RMC则运行RM区中的用户程序许多用户用掉电保护的RM作用户程序器因为它比另两种价格便宜一旦电源停电靠后备电池电容可以保存RM中的程序数年/限即可。这点对于一般的工矿企业而言是容易做到的。例如：OMRON公司的C200H-MR431/831是全电池后备RAM器，C200H-MR431/831是电容后备RAM器它们在25℃的坏境下，可以保存程序的时间分别是2~3年、20天。数据表器(I/O映像器数据表器用来存放开关量I/O状态表，定时器、计算器的预置值表，模拟量I/O数值等。高速暂高速暂器主要存放运算的中间结果统计数据故障诊断的标志位等其中，3、4两类器，常用RM，这其中部分或全部有后备电源。三．I/OPLC的I/O部分，因用户的需求不同有各种不同的组合方式，通常以模块的形①开关量I/O模 ②模拟量I/O模字量I/O模块（包括TTL电平I/0模块、拨码开关输入模块LED/LCD/CRT显示控制模块、控制模块④高速计数模 ⑤精确定时模⑥快速响应模 ⑦中断控制模⑧PID模 ⑨位置控制模⑩轴向定位模 ⑾通信模块开关量I/O模块(部分开关量输入模块(部分)的作用是接收现场设备的状态信号、控制命令等，如限位开关、操作按钮等，并且将此开关量信号转换成CU信号。开关量输出模块部分的作用是将经过CU送到被控设备的控制回路去，以驱动阀门执行器、电的启动器和灯光显示等设备。开关量I/O模块(部分)的信号仅有通、断两种状态，各I/O点的通/断状态用发光二极管在面板上显示。输入电压等级通常有DC（5V、12V、24V、48V）或（24V、120V、220V）每个模块可能有4、8、12、16、24、32、64点，外部引线连接在模块面板的接线端子上，有些模块使用插座型端子板，在不拆去外部连线的情况下，可迅速地更换模块，便于安装、检修。开关量输入模按与外部接线对电源的要求不同，开关量输入模块可分为AC输入，DC输入，无压接点输入，AC/DC输入等几种型式，参见图2-3。每个输入点均有滤波网络、LED显示器、光电管。从图23©外接电源，电源由电路提供公共点有、Θ之分，图23中为Θ。i电ii电i↙ DC24V输入(n电~电0.15uf~▽0.01uf▽—电 图2-3输入模块的主要技术指标有①输入电压：指PLC外接电源的②输入点数：指输入模块开关量输入的个数③AC频率：指输入电压的工作频率，一般为50~60Hz④输入电流：指开关闭合时，流入模块内的电流。一般为5~10mA⑤输入阻抗：指输入电路的等效阻⑥ON电压：指逻辑“1”之电压值，开关接通时为“1⑦OFF电压：指逻辑“0”之电压值，开关断开时为“0⑧OFF→ON的响应时间，指开关由断→通时，导致逻辑电路由的变化时间⑨ON→OFF的响应时间，指开关由通→断时，导致逻辑电路由“1”→“0” 功耗：指整个模块所消耗的最大功率 开关量输出模块开关量输出通常有3种型式电器输体管输控硅输出

△

、每个输出点均有LED发光管元件(光电管/继电器)、功率驱动元件和输出保护电路，见图2-4。、

继电器输

↘△▽↘ 图a为继电器输↘△▽↘ 和功放的作用；与触点并联的R、C和▽↗∧∨∨▽~b为晶体管输出电路，大功率晶体管的饱和/截止相当于触点的通/▽↗∧∨∨▽~

c为可控硅输出电路，光电可控硅，制SSR关断时产生的过电压和外部浪涌电

输出模块最大通断电流的能力大小依次为继电器、可控硅、晶体管。而通断响应时间的快慢则刚好相反。使用时应据以上特性选择不同的输出型式。输出模块的主要技术指标有①工作电压：指输出触点所能承受的外部负载等级有AC120VAC220VACDC24V。

2-4③漏电流：指当输出点断开时(逻辑“O”)，触点所流过的最大电流。此参数要针对晶体管、可控硅型输出模块，无保护电路的继电器输出模块0，有保护电路的继电器输出模块为1~2mA。④接通压降：指当输出点接通时(逻辑“1”)，触点两端的压降⑤回路数：等于公共点的个数。独立式模块，等于输出点数⑥OFF→ON响应时间：同输入模块⑦ON→OFF响应时间：同输入模块⑧功耗同输入模块输出模块按外部接线方式分~①汇点式：输出有1个公共点，~输出点属同一个回路，共用1个电②独立式：输出无公共点，各输点回路不同，可以使用不压等级的电源。模拟量I/O模

汇点 独立2-5/模块是将传感器测量的电流或电压信号转换成数字量给PC的CUA模块是将CU处理得到的数字量转变为电流或电压信号；热电偶/热电阻输入模块，可以直接连接热电偶/热电阻等测温传感器，外部不需放大电路和线性化电路，能自动进行冷端补偿和调零，并且具有开路检查、输入越限功能，有D电路。模拟量I/O模块的量程一般是IEC标准信号(0-5V、1-5V、0-10V、10mA、4-20mA等)。也有双极性信号(如±50mv、±5v、±10v、±10mv、±20mA等)。A/D、D/A的转换位数通常为、、、位，并且在数字量I/O处用光电管将PLC的电路与接口电路。数字量I/O模常用的有TTL电平I/O模块、拨码开关输入模块、LED/LCD/CRT显示控制模TTL电平I/O模块是将设备输入的TTL电平数据进行处理，或将处理的结果以TTL电平形式输出给设备进行控制、执行。，拨码开关输入模块是TTL电平输入于BCD拨码开关的输入模块用来输入若干组拨码开关的BCD码，有若干个输入地址选择信号输出，某位(十进制)选择信号有效时，读入相应位的BCD码信息。，，LED/LCD/CRT显示控制模块是TTL电平输出于LED/LCD/CRT等显示设备的输入模块，有相应的控制信号输入/输出，能直接驱动LED数码管、液晶显示器、CRT显示器等。，控制模块是于通用的接口模块，是TTL电平的并行接口，除并行输出的数据信息外还有相应的I/O控制信号(有的PLC采用串行接口或编程器上的接口与连接)。高速计数模高速计数模块是工控中最常用的智能模块之一，过程控制中有些脉冲变量(如旋转编数字码盘电子开关等输出的信号的变化速度很高(可达几十KH、几MZ，已小于LC的扫描周期，对这类脉冲信号若用程序中的计数器计数，因受扫描周期的限制，会丢失部分脉冲信号。因此使用智能的高速计数模块，可使计数过程脱离PCPCC可通过程序对它设定计数预置值，并可控制计数过程的启、停。计数器的当前值等于、大于预置值时，均有开关量输出给C，PC得到此信号后便可进行相应的控制。精确定时模精确定时模块是智能模块，能脱离PLC进行精确的定时，定时时间到后会给出信号让PLC检测。例如：OMRON的模拟定时单元C200H-TM001提供4个精确定时器，可通过DIP开关设定成0.1～1S、1～10S10～60S1～10mm，定时值可通过内/外可调电阻进行设定。快速响应模C的输入/输出量之间存在着因扫描工作方式而引起的延迟，最大延迟时间可达2个扫描周期，这使PC对很窄的输入脉冲难以。快速响应模块则可检测到窄脉冲，它的输出与PC的扫描工作无关，而由输入信号直接控制，同时它的输出还受用户程序的控制。中断控制模它适用于要求快速响应的控收到中断信号停正在运行的用户程序，运行相应的中断子程序，执行完后再返回来继续运行用户程序PID调节过程控制常采用PID控制方式，PID调节模块是一种智能模块，它可脱离PLC独立执行PID调节功能，实际上可看成1台或多台PID调节器，P、I、D参数可通常的输入信号种类是：①直流电压(0-10v/1-5v)、②直流电流(0-10mA/4-20mA)、③热电偶/热电阻、④脉冲/频率以及有控制作用的开关量I/O。位置控制模位置控制模块是用来控制物体的位置、速度、加速度的智能模块，可以控制直线运动单轴、平面运动双轴、甚至更复杂的运动(多轴)。参数传感器得到当前物体所处的位置，速度加速度，并与设定值进行比较，比较的结果再用来控制驱动装置，使物体快进、慢进、快退，慢退、加速、、停止等，实现定位控制。轴向定位角度位置控制开关N/OF可以多个开关。例如：三菱公司的F2-32RM型凸轮控制器，它可准确检测出720度/转角位置信号，同时控制32个开关ON/OFF。允许最高转速是：1°方式时为830rpm，0.5°方式时为415rpm。它实质上很象一种机械凸轮：共有32个凸，每轮可多至360齿通信通信模块大多是带CPU的智能模块，用来实现PLC与上位机、下位机或同级的其它智能控制设备通信，常用通口标准有RS-232C、RS422、RS-485、编程工具是一种人机设备，用户用它来输入、检查、修改、调试PLC的用户程序，它还可用来监视PLC的运行情况。C设计的，而且是的，PC生产厂家提供的编程器只能用在自己厂生产的某些型号的PC。编程器分为简易编程器和图形编程器。简易编程LD显示器/CD显示CPCPC梯形图程序转换为指令表程序，再用键盘将指令程序打入C。图形编程常用的图形编程器是液晶显示图形编程器手持式的)，它有一个大型的点阵式液晶显示屏。除具有简易型的功能外，还具有可以直接打入和编辑梯形图程序，使用起来更方便，直观。但它的价格较高，操作也较复杂。也有用CT的台式图形编程器，它实质是一台计算机，它的功能更强，使用更方便，但价格也十分昂贵。用编程软件在个人计算机(PC)上实现编程功随着C的日益普及发展趋势是使用的编程软件，在通用的C上C程器的功能使用十分方便一般的C添置一套“编程软件后就可进行编制、修改PC的梯形图程序，存贮、打印程序文件()，与C联机CPCPC的程序(特别是大型程序编程、调试就显得十分方便和轻松。电源是PC最重要的部分之一，是正常工作的首要条件。当电网有强烈波动遭强干扰时，输出电压要保持平稳。因此在C的电源中要加入许多稳压抗扰措施，如浪涌吸收器、变压器、开关电源技术等。第三节 PLC的工作原与其它计算机系统一样，PLC的CPU以分时操作方式处理各项任务，程序要按指令逐条执行，PLC的输入输出就有时差整个PLC的程序执行时问有多长？输入/输出的响应时间有多大？我们要很好地PLC，就必须对这些有清楚的PLCYNPLC是采用循环扫描方式工作的，图2-6为一般PLC的工作流程框图：其循环过程为：①处理YN③输入刷 ④执行用户程⑤输出刷新处理CPU对PLC的硬件作故障检查，复位WDT等通信服务图2- 与设备、编程器、网络设备等进行通信输入刷新状态表”(I/O映像器)中给本扫描周期用户程序运行时提供的输入信号。执行用户程CPU逐条解释并执行用户程序根据I/O状态表(属数据表状态器)中ON/OFF信息，按用户程序给定的逻辑关系运算，将运算结果写入I/O状态表。注意I/O状态表”这个概念，用户程序中的部分输入、输出“元件”是它，但它当前的状态值和与它对应I/O端子上的元件之状态不一定相同。(这点在学过I/O响应时间之后就明白了)。输出将“输出状态表”/O映像器中的内容输出到接口电路，以驱动输出端行的结果。现举例说明如下。若程序一扫描周期的运行的I/O点状态被刷新成如××I/O点0000 I/O刷新 图2- 试分析输出点Y00—Y02的输出状况情况：分析：已知，第0扫描周期中：I/O点状态被刷新X00(0)— Y00(0)— Y01(0)— Y02(0)—条执行，直至程序结束。根据梯形图逻辑每个周期程序执行的结果是 表2-1状态00000110000011011211150000已知： 所以：第一周期的结Y00(1)—Y01(1)—Y02(1)—(同理可得：第2--5周期的输出结果是用状态表列出（见表2-1扫描周期的长短，对PLC系统的性能有一定的影响，例如较长的扫描时间I/O响应时间，对系统运行的精确性均会产生不利的影响。见表2-2表2- 0.01s时钟脉冲不起作用0.1s时钟脉冲不起作用0.2s时钟脉冲不起作用WDTCPU扫描周期(T)的计算公式是扫描周期（T）=处理时间 通信服务时间 输入刷新时 用户程序时间 输出刷新时其中①处理时间：是固定的（例OMRONC200H为②通信服务时间：若系统安装了外设、网络通信等模块，则有固定的时间（8ms(max)，否③输入刷新时在输入端子上元件的状态读入，并保入状态表(I/O映像器)中所耗费的时间（例OMRONC200H输入0.07ms/8点三菱输入50μs/8点④用户程序执行时间取决于程序的长度和指令的种类一般PLC均提供各指令的执行时间表（例OMRON LD、OUT指令，其执行时间分别为0.751.13μs；三菱FX2N基本指令0.08μs/条，应用指令 ~数100μs/条⑤输出刷新时间：将“输出状态表”(I/O映像器)中的内容输出到接口电路中所耗费的时间（例OMRONC200H输出0.04ms/8点）[1]C200HPLC配置：48点输入模块+216点输入模块O5点输出模块+216点输出模块程序5K个地址(且仅使用LD、OUT指令，其执行时间分别为0.75、解：当编程器要在上面运行T=2.6+0.8+(0.75+1.13)/2×5.120+0.07×8+0.04×9=9.1没有外设：T= +(0.75+1.13)/2×5.120+0.07×8+0.04×9=PLC系统的响应时间是指输入信号有效后，到输出元件动作所需要的时间。× 例如图2-8，如当SB接通有效后，直Y00对应的输出元件有效输出的时× 系统最小响应时

图2- 若C序的处理，经输出点输出，直到输出元件J,R,T)给出有效的输出为止(见图29a))，这种响应时间为系统最小响应时间。最小响应时间=输入响应时间+1个周期的扫描+输出响应时I刷 O刷外输入输入点系外输入系统最大响应/O响应时间。见图29b最大响应时间=输入响应时间+2个周期的扫描+输出响应时如：输入响应时间为；输出响应时15ms扫描周期系统最小响应时间 26.5系统最大响应时间 36.5由以上分析表明从外部输入触点动作有效到输出元件(继电器晶体管、可控硅)2s/O模块或选用更高速的PC机型。第四节 三菱FX2NPLC简介及编程元件的地FX1、FX2、FX2C、FX2N系列是三菱公司近年来推出的高性能小型整体PLC，FX0N、FX0系列微型PLC，它们间的关系如下图所 图2-10编程元件的范 图2- 一、FX2N系列PLC名称体系、基本单 □ 系列名 1、I/O点 基本单元 基本单元一览输输AC电源，DC输入（供电总点点点继电器可控硅晶体管88FX2N-16MR-FX2N-16MT-FX2N-32MR-FX2N-32MS-FX2N-32MT-FX2N-48MR-FX2N-48MS-FX2N-48MT-FX2N-64MR-FX2N-64MS-FX2N-64MT-FX2N-80MR-FX2N-80MS-FX2N-80MT-FX2N-128MR-FX2N-128MT-扩展单 □ 系列名 1、I/O点 扩展单元 扩展单元一览总点AC电源，DC输继电器可控硅晶体管FX2N-FX2N-FX2N-FX2N-扩展模 □ 系列名 1、I/O点扩展单元 扩展模块一览844FX0N- 880FX0N-808FX0N-FX0N-0FX0N-08FX0N-FX0N-0FX2N-0FX2N-FX2N-FX2N- 占有总点数16个、输入点数8个、输出点数8特殊扩展模特殊功能模块FX2N-422-422通讯容量适配FX2N-485-485通讯FX0N用适配器连FX2N-232-232通讯特殊扩展模 2CH模拟输入，1CH模拟输出 M-NET/MINI绞线） 4CH模拟输入FX2N- 4CH模拟输FX2N-4AD- 4CH温度传感器输FX2N-4AD- 4CH温度传感器输入（热电偶FX2N- 50kHz2相高速计数FX2N- 100kpps脉冲输出模FX2N- RS232通讯接 M-NET/MINI用（光纤） M-NET/MINI绞线） M-NET/NINT-S3用（光纤）FX-16NT- FX- 2CH模拟输FX- 4CH模拟输FX- 4CH模拟输FX-2AD-PT4CH温度传感器输入（PT-100）FX-4AD-TC4CH温度传感器输入（热电偶） 50kHz2相高速计数器FX- 100kpps脉冲输出模FX- 1DIF接 FX-10GM定位脉冲输出单元（1轴，200kpps）FX-20GM定位脉冲输出单元（2轴）5．扩展规

V-IF基本单元的右侧A部可接FX2N系列用的扩展单元、扩展模块，此外，还可接FXON、FX1，FX2N系列等多台扩展设备。各个系列的扩展设备组合如下：a种扩展方AAFX2Nb种扩展方.FX2NaaabbaFX2NBIF 转 特殊模FX2N-但是.FX2NaaabbaFX2NBIF 转 特殊模FX2N- 不可（在讲解指令之前，先介绍一下与用户编程有直接关系的PLC编程元件的地二、FX2N系列PLC性能规项目FX2NLSI+（可用SFC表示器16K（16K器电池：约5年，使用RAM卡盒约3年（保修期1年 8K（也可自配16K）/EEPROM4K，8K/16K/ 8k（也可匹配16K）步不能使用带有实时锁存功能卡272128 2980.08μs/ 100μsI/O 184点(8进制 184点(8进制256 M M 500 M500~ 524 M1024~ 2048M8000~ 156S0~S 10 S10~S 500 S500~S 400 S900~S 100（限时T0~T 200点 T200~T 46点 327.67秒 T264~T 4点 32.767秒 100msT250~T 6点 3276.7秒 16C0~C 100点 32767计数器 16C100~ 100点 32767计数器 32C200~C 20点（-2,147,483,648~+2,147,483,647计数器 32C220~C 15点（-2,147,483,648~+2,147,483,647计数器 32C235~2556点（5-3项（132位 16D0~ 200 16D200~ 312 16D512~ 7488 （D1000以后可以500点为单16D8000~ 10616 16P0~P 128I0~ 9 ~ 6N N 810进制16位：- 32位:- 16进制16位：0- 32位：0- 、非掉电保护 ：通过参数设置可变为掉电保护区（电池**（电池）***、掉电保护固定区（电池）二、元件号的分配和功能概FX2N可编程控制器的一般元件种类和如下所示FX2N-FX2N-FX2N-FX2N-FX2N-FX2N-带扩输入继电X000~X000~X000~X000~X000~X000~X000~81624324064184点(128点输出输出继电YY000~8Y000~16Y000~24Y000~32Y000~40Y000~64Y000~Y267(Y177)184点(128点点辅助继电MM0~M500通 【M500~M1023】524点掉电保持继电器用主→从从→主【M1024~M3071】2048点掉电保持M8000~156特殊状SS0~S499初始化 S0返回原点用 S~S9S【S500 ~S899】400点掉电保持【S900~S999】100点警报用定时TT0~T200T192~T199T200~T46【T246~T24941ms累积型【S250~S2556100ms累积型计数C16位向32可32位高速可计算最大6C0~C100通 【S100~S199】100点掉电保持C200-20通 【S220~S23415掉电保持【S235~S2451相单向计数输入**【S246~S2501相双向计数输入**【S251~S2552相计数输入数据寄存D0~D200【D200~D511312【D512~D79997488D8000~256V7~Z7~16通用掉电保持掉电保持特殊变址嵌套指N0~N8主控用P0~P64跳转子程序I00~I50**6点输入中断指I6~I8***3点定时中断指I010~6计数中断指常K16位-32,76832-2,147,483,648H16位0~320~内的元件为掉电保护区（电池 、非掉电保护区 **、掉电保护区（电池）各基本单元按八进制数X000~X007，X010~X017……对输入继电器进行，按八进制数Y000~Y007，Y010~Y017……对输出继电器进行。输入继电器X000~X0170~60ms在PLC的继电器叫做辅助继电器。与输入输出继电器不同，它是一种继电器，因此不能外PLC的电源断电，也还能其ON/OFF状态。状态元件是一种步进梯形图或SFCPLC1ms,10ms,100ms等时钟脉冲进行加法计数，当它达到设定值时，输出接点就动作。0.001~3276.7秒。T250~T255100ms累积定时器，其当前值为累积数，所以，定时线圈的驱动输入为OFF时，当前值被[高速计数器用]22计数X000~X007数据寄存器(D)(V)(Z)数据寄存器是数值数据的元件。FXPLC的数据寄存器全是16位的（最是正负符号位用二V、Z寄存器（V0~V7，Z0~Z716点。V、Z还可按下述，附[V0，Z0=5时 C20Z0=C25←元件+V0或Z0值（K（M）指针（P（I）FNC00（CJ）FNC01（CALL）子程序调入 ][]名称 RUNaRUN时为RUNbRUN时为aRUN1个扫描周期为bRUN后第1个扫描周期为DC24V24V编名 PC M0.1V3.0V（0.1V单位4-2下降单元编名 10ms10ms100ms100ms1s1s1min1min±30编名 0.1ms0~59秒预置值或0~59秒预置值或0~23秒预置值或日1~31秒预置值或当月1~12秒预置值或4星期0(一)-6(六)预置值名 BMOVHSC方式RAMP方式PR方式执行FROM/TO指令时允许中编名 寻址寄存器Z寻址寄存器VPC名备注关闭面板灯清除元件的和当前值全输出RUN8-1项RUNSTOP定周期编名 0(1ms单位*1：RUN→STOP**2：STOP→RUN*3*4：END0AH=FXEEPROM-4，8，16（保护为*5： 10H= *8：M8062 *6：0002=2k 0004=4k0008=8k 0016=16kD8102第五节 OMRONC200H数据通C200HPLC用户数据区的分类采用继电器名法，共分为9大类（见11-对各区的C200HPLC采用通道的概念寻址，即将各个区都划分为若干个通道号用2-4个数字标识，有些区可按继电器(即按位)寻址，在通道号后面再加2位数(00—15)标识继电器(位号)，这样数据区的任一通道、任一继电器(或位)均可11-3C200HPLC用户数据区的分区通道寻址方1I/O继电器000-029(不用的I/O位可作为辅助继电器使用CHbit2辅助继电030-CHbit3继电器251- 4暂存继电器TR0-TR7(只有8位 5保持继电器HR00-CHbit6AR00-CH7继电器LR00-CHbit8TC000-9数据存DM0000-DM0999(读/写)DM1000-DM1999一．I/OI/O继电器实际上是PLC的I/O状态表器中的某一位，各个位与外部I/O物理设备建立联系。共有30个通道（后面简称“CH，为000—029，每个CH可以反映一个I/O模块的状态。每个I/O模块的CH号是由它在母板上安装的位置决定，一个C200HPLCCPU母板最多可带2个扩展母板,各母板上的安装槽位及相应的CH号见图11-11。I/O继电器区既可用通道(地址：3位数字的CH号，CH号最前面的0可以省略)，也可用位(地址：在通道号后再加2位数字，位地址用下角表示)。寻址范围见表11-4CPU C200HPLC母板通道号分布表11- C200H I/O继电器位地母I/O扩展I/O扩展二．辅助继电器区(InternalRelay IR辅助继电器区简称IR区，通道的寻址范围为030-250，IR区还可用作数据处理区，控制其它位、计数器/定时器等，IR区的寻址方式同I/O继电器区，既可按CH也可按bit。IR区中050-231通道提供给特殊I/O模块使用(如I/O模块A/DD/A模块等)，无相应的特殊I/O模块时CH号仍作为IR给用户任意使用。IR区通道分配见表11-5表11- IR区通道分030-050-100-200-232-247-I/OA/DD/A温度传感器位控光纤传输I/OLink模块三．特殊继电器区 SR特殊继电器区简称SR区，用于监视PLC系统工作状态、产生时钟脉冲、生错误信息等。SR区的通道寻址范围是251-255，SR区各继电器的状态一般是由系统程序自动写入，用户只能，有些位用户可自行设置。SR区既可以CH，也可以bit。下面列出了部分SR区常用标志位及其功能。25l00：多个I／0单元故障标志。当多个I／0单元故障时，该位被置1。时，该位被置l。被置0示低通道位单元故障。与2510025103等位标志合用。25105，25106：光传输单元故障标志。通过这两个位，能表示0～3共4输单元的故障位置25l07：I／0主单元故障标志25108～25115：故障通道标志。对I／0单元、光传输单元和I／0单25211，25206：分别是第0号和第1号主机单元错误标志25213，25207：分别是第0号和第1号主机单元重新启动标志25208，25209：分别是CPU安装型主机单元错误和重新启动标志25212：数据保持标志。可编程序控制器在或运行状态时，如该位被置1，则I／0继电器区、IR区和LR区内的数据(25212被置位时的数据)被保持。25215：输出标志。该位被置1，所有输出单元的输出信号被输出。通过0UT指令可使该位置l。掉电时，该位保持掉电前的状态。该位置0时，对输出25300～25307：故障代码输出标25308：电池电压不足标志25309：扫描时间错误标志。当扫描时间大于系统最大限值时，该位被置l25310：I／0校验出错标志。I／0单元地址与已存放的I／0单元地址不符时，该位被置1。25313：ON标志。PLC通电后始终为125315：第一次扫描标志。在用户程序第一次执行时置1，扫描置025407：步进启动标志。步进指令STEP第一次执行时置1，扫描置0被置l。25400：1分钟时钟脉冲标志。用于产生脉冲周期为1分钟的时钟脉冲。脉冲的占空比为1：1。25401：0.02秒时钟脉冲标志。用于产生脉冲周期为0.02秒的时钟脉冲。脉的占空比为1：1的占空比为1：1。25501：0.2时钟脉冲标志。用于产生脉冲周期为0.2秒的时钟脉冲。脉冲的占空比为1：1。255021钟脉冲标志于产生脉冲周1.0时钟冲的占空比为1：1。0.02秒脉冲信号的置位时间是10ms10ms才能到0.02秒的脉冲信号。25503：指令执行错误标志（ER。当执行错误指令时，该位被置l25504：进位标志（CY。当运算结果有进位时，该位被置l。用CLC指令可使其置0。25505：大于标志（GR该位被置。25506：等于标志（EQ该位被置。25507：小于标志（LE。在比较运算中，第二个操作数小于第一个操作数TemporaryRelayTR特性见表11-五．保持继电器区( Relay)HR特性见表11-3、六．辅助存贮继电器区( Relay AR特性见表11-3、七．继电器区 LR特性见表11-3、八．定时/计时继电器区(Timer&Counter TC特性见表11-3、九．数据存贮 ( DM特性见表11-3、表11- PLC通道号、寻址范围及操作数范I/O000-030-251-HR00-RLR00-00000-03000-25100-HR0000-RAR0000-LR0000-AR2300-5表11- 不可位寻址的对# 第三章三菱FX2NPLC令系第一节 现代PLC一般具有多种编程语言可供选择，常见的有梯形图、助记符、布尔常相似，它形象、直观实用，为广大电气技术所熟知，是PLC的主要编程语言，绝大多数PLC(特别是中、小型PLC)均具有这种编程语言，只是一些符号的规助记符也称语句表达式，它与计算机的汇编语言很相似，但比汇编语言简单得多。PC再输入PLC。微型、小型PLC常采用这种方法，故助记符也是一种用得最多的编助记符是用若干个容易的字符来代表PLC的某种操作功能各PLC生产厂家使用的助记符不尽相同，表3-1列出了5PLC的常见指令符号。表3- PLC常见指令符OMRONC三菱K系 西门子S5系GE-西 常开触A点LDSTRRDUANDANDANDOOROROR=AND）ANDANDOR）ORORMWRWRNOT它是一种找出输入量辅助量(元件输出量之间关系用布尔表达式或逻辑方程表达出来的编程方法。现今有少部分PC采用这种编程方法，它配有专用的布尔表达式编程器。布尔表达式编程法也是一种较好的编程方法，若没有编程器，采用此法先找出系统的布尔表达式组，然后再转换成梯形图编程。Functionblockdiagram这种编程语言及编程器也量PLC机型采用例如西门子公司的系列PLC采用STEP编程语言，它就有功能块图编程Functionchart也称顺序功能表图(SequenceFunction )，简称这种语言是在80年代初由法国科技根据Petri网理论，是一种能说明语言，已先后成为法、德的，IEC也于88年了类似的标(IEC848)我国也于86年颁布了功能表图的国标(GB6988.6-86)它是一种位于前述4种编程语言之上的一种图形语言，用来编制较为复杂的对较复杂的控制系统用梯形图作程序设计，存在如下问题①设计方法很难掌握且设计周期长②装置投运后、修改但若用功能表图法设计PC使设计时间减少2/3。功能表图是描述控制系统的控制过程、功能、特性的一种图形艺性的流程图)，它并不涉及所描述的控制功能之具体技术，是一种通用的技术语言，可用于进一步的设计和不同专业的技术之间进行技术交流。这种设计方法很容易被初学者接受。对有一定经验的技术，也会提高设功能表图在PLC编程过程中有2直接根据功能表图的原理设计PC程序，编程主要通过CT终端直接使用功能表图输入控制要求，这种PC的工作原理已不象小型机那样，程序从头到尾循环扫描而只扫描那些与当前状态有关的条件从而大大减少了扫描时间提高了PC的运行速度。目前已有此类产品，如ENUE公司美、西门子公司德)、 emecanigue公司法)、富士 公司日)等，多数在大、中型PLC上应用。用功能表图描述PLC所要完成的控制功能(即作为工艺说明语言使用)，前置，是当前PLC梯形图设计的主要方法，是一种先进的设计方法。配备了高级语言如：PSM、PL/M、BASIC、PASCAL、C语言等。第二节 点区别。C的梯形图使用的是“软元件”I点、O点、辅助继电器、计数梯形图沿用了继电器逻辑图的一些画法和概念母线梯形图的两侧各有1垂直的公共母线(Busbar)，有的PLC省却了右侧的垂直母线(如OMRON系列的PLC)，母线之间是触点和线圈，用短路线连接。触点PLC的I/O继电器、辅助继电器、特殊功能继电器、定时器、计数器、移位寄存的常开/闭触点3-2所示的符号表示，通常用字母数字串或I/O地址标注。触点实质上是器中某1位，其逻辑状态与通断状态间的关系见表3-2，这种触点在PLC程序中可被无限次地触点放置在梯形图的左表3- 触点、线圈的符说001为线圈“得电”激励，0，继电器线圈对C器中的某一位写操作时，这一位便是继电器线圈用表32中的符号表示通常用字母数字串输出点地址器地址标注，线圈一般有输出继电器线圈、辅助继电器线圈。它们不是物理继电器，而仅是存储器中的1bi写电器的触点在程序中的其它地方无限次读既可常开也可常闭继电器线圈放置在梯形图的右侧。，能流能流是梯形图中的“概念利用“电流”这个概念可帮助我们更好地理解和分析梯想在梯形图垂直母线的左右两侧加上DC电源的正、二．梯形图使用应注意事项：梯形图中的触点、线圈不是物理触点和线圈，而是器中的某1位。相应位为1/0时表示的意义参见表3-2。用户程序的运算是根据PLC的I/O状态表器中的内容而不是外I/O开关的状态梯形图中用户逻辑运算结果，可以立即被后面用户程序所输出线圈只对应输出状态表器中的相应位，并不是用该编程元件应的输出元件(继电器、可控硅、晶体管，是输出元件驱动现场执行机构。PLC辅助继电器线圈不能做输出控制用，它们只是PLC器中的一位，起中间暂存作触点和线圈只能作水平元件用，不能作垂直元件用。(见图3-1(a、32点与继电器逻辑图有较大的差别。 3 3 3 313412 56 (b)正确的 图3-2能流路径说明图3-1梯形图举例1[例]：如OMRON系列PLC的限制是：每个网络最多允许16条支路，每条支路能容纳的元件个数最多为11个。第三节 三菱FX2NPLC指分FX2NPLC的指令分为：基本顺控指令（基本指令、功能指令基本指FX2NPLC各基本指令的符号、功能如下表所示功取与与脉冲或

或脉冲

脉冲

NN

（POP读栈且复位无0功能指令表（应用指令 DP DP—〇—〇————————————————〇〇〇〇〇〇—〇〇〇—〇〇〇〇〇BCD〇〇BIN〇〇 DPBIN〇〇BIN〇〇BIN〇〇BIN〇〇BIN〇〇BIN〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇—〇—〇—〇—〇—〇—〇—〇—〇—〇ON〇〇ON〇〇〇〇———〇BIN〇〇〇〇—〇—〇——〇—〇—〇———〇———加的脉冲输〇— DP——〇〇〇———————————————0-9〇—16〇———7—〇7————————〇〇〇〇——〇〇—〇ASCⅡ→HEX—〇—〇—〇—〇PID〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇浮点数SIN〇〇COS〇〇浮点数TAN〇〇—〇 〇——〇—〇—〇—〇—〇—〇〇〇〇〇〇—〇—〇—〇—〇—〇—〇—〇—〇—〇—〇—〇—〇—〇—〇—〇—〇—〇—LDLDILDLDIANDANI ORI、OUT、梯形序步 0 12OUTY000LDI 34ANDX001OUTM05ANI6OUT7LDI8OR9ORIOUTY002 指令概梯程序梯程序步指令X0120123456789（OF→ON，其扫描周期为ON。下图中的X000，X001X02ON出现下降运动时（ON→OF，其扫描周期为ON。下图中X003，OFF X000或输入X001为ON002003ONY000X004X005或输入X006X007ONY001ANB梯步 01 OR2 3OR45OUT 6 7AND 89 ANDOUT SET、RST、PLS、PLFX001的下降沿脉冲来驱动（1个扫描时间M1M50的步步 PLS PLF SET RSTSETRST INVINV指令之前INV指令执行之INV指令之前INV指令执行之梯形图步 OUT MC、MCRX000ONMOONX000（MO）OFF时，MC-MCROFF，输出没有被驱动。X000（MO）MC不是嵌套结构时，使用多次时，可在“MCONM**-MCRNO”之后，再反复用“MCONM**-MCRNO”和“NONO的使用次数没有限制。梯步 MCN0MCRMCNOMCR MCN0 OUT OUT MCR《有嵌套》N=0~7在MC指令内用MC指令时，嵌套级及N为下列顺序（N0→N1→N2→N3→N4→N5→N6→N7）MCR（N7→N6→N5→N4→N3→N2→N1→N0总线[B]X040ON时，为带电状态。N1总线[B]X040X050均为ON时，为带电状态。N0N1N0MCRN0OFF OFF OFF时 MCRMCR ，利用MRD指令，读出其，驱动输出Y001。最后的电路使用MPP指令替代MRD指令。，步 0 123ANDX001OUT4 Y0025AND67OUTY0018OUT9 定时器有一般用和累计用两种。累计用定时器即使计数输入为OFF，也能当前值。计数器1632位向上/向下计数用的两种。向上/向下计数器的计数方向由特殊辅助继M8200~M8234ON/OFF来指定的。程序步 程序步 0 1OUT24 5OUTLDOUT12.3X0接点12.3T0线圈 T0接点Y0线圈K常数直接指定，和用数据寄存器（D）间接指定。但间接指定梯形步 C0C0CC0 1RST3 4OUT57LD8OUTLDOUTX000接 X001接点5432C0当前 0C0接 Y000第四章PLC用实本章所举实例中，PLC均采用三菱FX2N系列可编程序控制 RSTLDC04SV=30C05SV是由D30决定

图4- CXX举可由外部设备设定，实现可调设定值，C04的动作时序见图4-0 …00 …0[4-

4-2X00X00

4-3（a，实质上是个15sec的定时[例4- 点动接收/去抖电X00

抖动引

Y04可靠输出4-4点动接收/

[4-4].点动输出/脉冲输

注：图4-5中，不管输入时间(X0)是长/短，Y04均给出0.5sec的脉冲输出[4-5].振荡

4-

4-6中，在X0ON期间，Y05为脉宽可调的振荡输出[例4- 图4-7为一种自锁电路的2种编程方法 [4-7]．按钮SB0—SB66控制电机M1—M6，控制要求见下表4-1，画出控制原理图和控制程序梯形图。 √√√√√√O√√√√√OO√√√√OOO√√√OOOO√√OOOOO√OOOOOO解：由表4-1可看出，输入信号有7个SB1~SB6、SB0，输出信号有6个电机控制，分别用6个交流接触器驱动，I/O

4-8PLC X2