可编程控制课件

可编程序控制器原理及应用机械与汽车工程学院测控技术教研室周先辉

2013.2小型控制柜更省空间I/O增加更方便初识PLC电控柜中的工业控制器

利用内装板和专用I/O单元来构筑控制系统，是模拟量控制和脉冲控制应用的理想选择。并且可以从PT来改变参数和数据设定值。初识PLC控制单台设备在同一网络中将几台PLC和个人电脑相连接，可在电脑与PLC之间传输生产数据。初识PLC生产线控制

面条切割机主传动为3.7KW电机，变频器调速控制；切刀为伺服电机驱动，由伺服放大器控制；文本显示器用于设置切面长度和监控设备状态；传动轴承旋转编码器；核心控制机构为PLC。

控制参数

长度、主电机转速、切刀动作、切割刀数。面条定长切割设备

初识PLCPLC应用领域1.开关量的逻辑控制

PLC功能PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流水线等。

PLC应用领域2.模拟量控制

在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，必须实现模拟量（Analog）和数字量（Digital）之间的A/D转换及D/A转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块，使可编程控制器用于模拟量控制。PLC功能PLC应用领域3.运动控制

PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合。PLC功能PLC应用领域4.过程控制

过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控制计算机，PLC能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。PID调节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型PLC都有PID模块，目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应用。PLC功能PLC应用领域5.数据处理与通信联网

现代PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。

PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着计算机控制的发展，工厂自动化网络发展得很快，各PLC厂商都十分重视PLC的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口，通信非常方便。PLC功能

工控机和PLC之间组成小型工业以态网络，使用交换机连接PC机和PLC，既可编制程序，还可通讯监控。PLC应用领域5.数据处理与通信联网3、不同厂家的PLC有相同的工作原理，类似的功能和指标，有一定的互换性，质量有保证，编程软件正朝标准化方向迈进。这正是PLC获得广泛应用的基础。而单片机应用系统则是八仙过海，各显神通，功能千差万别，质量参差不齐，学习、使用和维护都很困难。1、PLC是建立在单片机之上的产品，单片机是一种集成电路，两者不具有可比性。2、单片机可以构成各种各样的应用系统，从微型、小型到中型、大型都可，PLC是单片机应用系统的一个特例。PLC与单片机的区别各有所长！1、可靠性高、抗干扰能力强；

2、易学易用；

3、系统的设计、建造工作量小，维护方便，容易改造。…PLC系统适合小批量、控制逻辑或工艺需要经常改动的系统。PLC控制系统的优势纺纱机成型机汽车焊接生产线课程学习须知email:zhouxianhui2010@163.com作业：课代表收齐，三周交一次。3.课程考核:试卷(80)＋平时(10)＋实验(10)课程进程纵览课堂总学时：22（11次课，测控6204/机制6201）实验总学时：6（3次试验，电子学院PLC实验室）教材及授课内容：1、2、3、4、6章

PLC实验技术（第10章）第一章可编程序控制器概述PLC的产生与发展2.PLC的特点3.PLC的基本组成5.PLC的工作方式4.PLC的编程语言6.PLC的主要性能指标7.国内外主要PLC产品概况PLC的产生与发展KM2SB1SB3FRQFRFUM3

~~~SB2KM1KM2KM1KM2KM1KM2KM1

继电接触器电动机正反转控制线路1.1PLC的产生与发展1PLC的产生与发展1.二十世纪六十年代末期，美国汽车制造工业竞争十分激烈，为了适应市场从少品种大批量生产向多品种小批量生产的转变，为了尽可能减少转变过程中控制系统的设计制造时间，减少经济成本，1968年美国通用汽车公司GM（GenerlMotors）公开招标，要求用新的控制装置取代生产线上的继电接触器控制系统。2.1969年美国数字设备公司DEC（DIGTAL）根据上述要求，首先研制出了世界上第一台可编程控制器PDP-14，用于通用汽车公司的生产线，取得了满意的效果。

1PLC的产生与发展QFRFUM3~~~KM1KM2+24V0VCOM0001020304…PLC

100-240VACRY.OUTLNCOM000010203…SB1SB2SB3KM1KM2KM1KM2PLC电动机正反转控制线路1PLC的产生与发展PLC控制系统输入设备（按钮、开关等）继电器控制线路（由继电器和导线组成）输出设备（接触器、电磁阀等）被控生产机械或生产过程输入设备（按钮、开关等）继电器控制线路（由继电器和导线组成）输出设备（接触器、电磁阀等）被控生产机械或生产过程PLC控制程序（软件编程实现）1PLC的产生与发展

从PLC产生到现在，已发展到第四代产品。

第四代PLC（1983年～现在）：不仅全面使用16位、32位高性能微处理器，高性能位片式微处理器，RISC(reducedinstructionsetcomputer)精简指令系统CPU等高级CPU，而且在一台PLC中配置多个微处理器，进行多通道处理，同时生产了大量内含微处理器的智能模块，使得第四代PLC产品成为具有逻辑控制功能、过程控制功能、运动控制功能、数据处理功能、联网通信功能的真正名符其实的多功能控制器。1PLC的产生与发展

正是由于PLC具有多种功能，并集三电（电控装置、电仪装置、电气传动控制装置）于一体，使得PLC在工厂中备受欢迎，用量高居首位，成为现代工业自动化的三大支柱（PLC、机器人、CAD/CAM）之一。1PLC的产生与发展

由于PLC的发展，使其功能已经远远超出了逻辑控制的范围，因而用“PLC”已不能描述其多功能的特点。1980年，美国电气制造商协会(NEMA)给它起了一个新的名称，叫"programmablecontroller”，简称PC。由于PC这一缩写在我国早已成为个人计算机(personalcomputer)的代名词，为避免造成名词术语混乱，因此在我国仍沿用PLC表示可编程控制器。1PLC的产生与发展P：Programmable

可编程L：Logic

逻辑C：Controller

控制器第一章可编程序控制器概述PLC的产生与发展2.PLC的特点3.PLC的基本组成5.PLC的工作方式4.PLC的编程语言6.PLC的主要性能指标7.国内外主要PLC产品概况2.PLC的特点课后自行阅读课文第一章可编程序控制器概述PLC的产生与发展2.PLC的特点3.PLC的基本组成5.PLC的工作方式4.PLC的编程语言6.PLC的主要性能指标7.国内外主要PLC产品概况3.PLC的基本组成《可编程控制器原理及应用》第二讲1.PLC基本组成2.编程语言3.工作方式主要内容1.3PLC的基本组成PLC基本单元PLC系统结构示意图微处理器（CPU）运算器控制器输出部件输入部件系统存储器用户存储器I/O扩展接口通讯及编程接口外部设备编程设备计算机打印机等现场用户输出设备电磁阀中间继电器执行器传感器按钮、开关现场信号现场用户输入设备扩展设备扩展单元通讯模块功能模块电源变换器～110V/220V市电直流输入交流输入光电耦合器二极管有电流时发光，致使光电三极管导通输入电路类型：共点式分组式隔离式1输入电路隔离式

输出各自独立，无公共点。各输出端子各自形成独立回路。汇点式

全部输入点（输出点）共用一个公共点。或者将输入点（输出点）分成几组，组内各点共用一个公共点。各组的公共点之间相互隔离。组内的各点必须使用同一电压类型和同一电压等级，各组可使用不同电压类型和等级的负载。1输入电路双向晶闸管可根据负载的需要选用直流或交流感性负载续流2输出电路输出晶体管输出晶体管可根据负载的需要选用直流或交流晶体管为无触点开关，输出单元使用寿命长，响应速度快。2输出电路输出继电器根据输出负载的特点选型：

不同负载对PLC的输出方式有相应的要求。例如，频繁通断的感性负载，应选择晶体管或晶闸管输出型的，而不应选用继电器输出型的。但继电器输出型的PLC有许多优点，如导通压降小，有隔离作用，价格相对较便宜，承受瞬时过电压和过电流的能力较强，其负载电压灵活（可交流、可直流）且电压等级范围大等。所以动作不频繁的交、直流负载可以选择继电器输出型的PLC。

输出形式的选择PLC基本组成回顾PLC基本单元PLC系统结构示意图微处理器（CPU）运算器控制器输出部件输入部件系统存储器用户存储器I/O扩展接口通讯及编程接口外部设备编程设备计算机打印机等现场用户输出设备电磁阀中间继电器执行器传感器按钮、开关现场信号现场用户输入设备扩展设备扩展单元通讯模块功能模块电源变换器～110V/220V市电编程接口通讯接口I/O扩展口3PLC接口编程接口液晶显示窗工作方式开关指令键数字键编辑键通信电缆语句表1.手持编程器输入2.计算机输入I/O扩展口整体式4PLC结构形式组合式通过系统总线与CPU相连4PLC结构形式第一章可编程序控制器概述PLC的产生与发展2.PLC的特点3.PLC的基本组成5.PLC的工作方式4.PLC的编程语言6.PLC的主要性能指标7.国内外主要PLC产品概况4.PLC的编程语言梯形图(END)010000000101000000001.4PLC的编程语言LD00000OR01000AND00001OUT01000END

语句表是用助记符表示各种指令的功能，用手持编程器输至PLC程序存储器中语句表(END)01000000010100000000PLC梯形图程序：SB1SB2KMKM电控线路：两种控制方式形式上相似，但有着本质的区别。4PLC梯形图与控制线路的区别1.两种继电器的区别物理继电器，触点数目有限。KMKMKM010000100001000PLC继电器，可无限次使用。2.梯形图的区别继电器控制线路中母线与电源相连，每行中有电流流过电器才动作。PLC梯形图母线只表示该梯级的起始和终了，为分析问题方便，认为“概念电流”从左向右流动。PLC梯形图与控制线路的区别3.实现控制功能的手段不同继电器靠改变电器间的接线实现各种控制功能，PLC通过编程来实现。PLC外部接线图0100COM00COM~KMSB2SB1FUINOUT00000为”1”按SB201000为”1”KM为”1”得电电机启动00001为”0”按SB101000为”0”KM为”0”失电电机停止PLC梯形图与控制线路的区别(END)010000000101000000001.5PLC的工作方式输入设备输入电路与映像寄存器输入端子输出映像寄存器与输出电路输出端子输出设备输入部分内部等效电路（程序控制）输出部分000001.5PLC的工作方式读读写输出设备读PLC信号的传递过程写输入设备执行程序输出刷新输入采样自诊断通讯处理输入采样执行程序输出刷新开机

PLC经过五个阶段的工作过程，称为一个扫描周期，完成一个扫描周期后，又重新执行上述过程，扫描周而复始地进行。

扫描周期主要取决于程序的长短，一般每秒钟可扫描数十次以上，这对于工业设备通常没有什么影响。但对控制时间要求较严格，响应速度要求快的系统，应该尽可能减少扫描周期造成的响应延时（I/O滞后）等不良影响。1.5PLC的工作方式循环扫描工作方式第一章可编程序控制器概述PLC的产生与发展2.PLC的特点3.PLC的基本组成5.PLC的工作方式4.PLC的编程语言6.PLC的主要性能指标7.国内外主要PLC产品概况6.PLC的主要性能指标1.6PLC的主要性能指标I/O点数:

指PLC外部I/O端子的总数。扫描速度:

一般指执行指令的时间，单位是μs/步，有时也以执行1000步指令的时间计，单位为ms/千步，通常为10ms，小型PLC的扫描时间可能大于40ms。3.内存容量:

通常以PLC所能存放用户程序的多少来衡量。4.指令系统

PLC指令的多少是衡量其软件功能强弱的主要指标。PLC具有的指令种类越多，它的软件功能则超强。5.内部寄存器寄存器的配置情况是衡量PLC硬件功能的一个指标。这些寄存器主要用以存放变量状态、结果和数据等。第一章可编程序控制器概述PLC的产生与发展2.PLC的特点3.PLC的基本组成5.PLC的工作方式4.PLC的编程语言6.PLC的主要性能指标7.国内外主要PLC产品概况7.国内外主要PLC产品概况PLC产品的流派三菱FX系列PLC产品的流派欧姆龙C系列西门子S系列PLC产品的流派PLC的三大流派

美国和欧洲的PLC技术是在相互隔离情况下独立研究开发的，因此美国和欧洲的PLC产品有明显的差异性。而日本的PLC技术是由美国引进的，对美国的PLC产品有一定的继承性，但日本的主推产品定位在小型PLC上。

日本的小型PLC最具特色，在小型机领域中颇具盛名，某些用欧美的中型机或大型机才能实现的控制，日本的小型机就可以解决。在开发较复杂的控制系统方面明显优于欧美的小型机，所以格外受用户欢迎。日本有许多PLC制造商，如三菱、欧姆龙、松下、富士、日立、东芝等，在世界小型PLC市场上，日本产品约占有70％的份额。美、欧、日欧美产品以大中型PLC为主A-B公司与SIMENS公司平分秋色小型PLC主要是日本产品《可编程控制器原理及应用》第三讲1.CPM1A系列PLC基本组成2.继电器区和数据区3.CPM1A指令概述主要内容第二章CPM1A系列PLCCPM1A系列PLC的基本组成CPM1A系列PLC的继电器区及数据区CPM1A系列PLC的功能简介CPM1A系列PLC的通讯功能CPM1A系列PLC的基本组成2.1CPM1A系列PLC的基本构成1、主机系列规格CPM1A-10(20,30,40)CDR-A(D)CPU单元I/O点数继电器输出DC电源输出主机供电电源T：晶体管输出CPM1A-30CDT-D的规格？2、主机面板结构电源输入端子功能接地端子保护接地端子输入端子输出DC24V电源端子输出端子状态显示LED输入LED输出LED模拟设定电位器外设端口CPM1A-8(20)EDRCPM1A-40CDR扩展单元扩展单元联接电缆扩展联接器2、主机面板结构主单元第二章CPM1A系列PLCCPM1A系列PLC的基本组成CPM1A系列PLC的继电器区及数据区CPM1A系列PLC的功能简介CPM1A系列PLC的通讯功能2.CPM1A系列PLC的继电器区及数据区2.2CPM1A继电器区及数据区CPM1A内部的“软继电器”可以将用户数据区按继电器的类型分为7大类区域。区域中的每一位继电器都有“0”或“1”两种状态，而且这些继电器是可以通过程序被寻址访问，所以把这类继电器称为“软”继电器。存储区(END)01000000010100000000用“通道”（CH）标识各类”软继电器”。1CH=16RELAY“软继电器”编号示例：00001通道号通道中的继电器位序号（00～15）不同类型软继电器具有不同的通道范围。0100COM00COM~KMSB2SB1FUINOUT2.2CPM1A继电器区及数据区(END)01000000010100000000输入继电器区（I)

000~009CH

采集外部信号，与外部输入端子相对应。输出继电器区（0)

010~019CH

将PLC的处理结果，送给外部设备，与外部输入端子相对应。3.内部继电器区（IR)200~231CH

存储单元，在程序内可任意使用，但不能直接控制外部负载。4.特殊辅助继电器（SR)232~255CH

分配有特定功能的继电器。6.保持继电器（HR)HR00~HR19CH

HR具有断电保持功能。5.暂存继电器（TR)TR0~TR7存储程序分支上的数据。7.辅助记忆继电器（AR)AR00~AR15CH

分配有特定功能的辅助继电器。8.链接继电器（LR)LR00~LR15CH

CPM1A间1:1链接时，与对方继电器交换数据。9.定时器/计数器TIM/CNT000~127

定时器、计数器编程号合用，但TIM或CNT的编号不能重复使用。10.数据存储区DM0000~DM1023

DM6144~DM6155

用来存储数据，以通道为单位使用。具有断电保持功能。2.1CPM1A继电器区及数据区SR区：232~255CH主要供系统使用，常用SR区中的继电器功能如下：特殊辅助继电器区（SR)25313常ON25314 常OFF25315运行开始第一个扫描周期为ON25500 0.1S脉冲255010.2s脉冲

1.0s脉冲25503ER标志（出错时为ON)25504CY标准（进位为ON)25505“>”标志（“>”时为ON）25506“=”标准（“＝”时为ON）25507“<”标准（“<”时为ON)脉冲信号数据运算信号第二章CPM1A系列PLCCPM1A系列PLC的基本组成CPM1A系列PLC的继电器区及数据区CPM1A功能简介CPM2A简介4.CPM2A简介3.CPM1A功能简介课后自行阅读课文第三章CPM1A系列PLC的指令系统概述基本指令数据传送和数据比较常用的应用指令数据移位和数据转换数据运算子程序控制指令高速计数器控制指令中断控制指令脉冲输出指令步进控制指令特殊指令概述3.1概述一、指令分类基本指令应用指令输入、输出操作，“与、或、非”逻辑运算，编程器上设有基本指令键。“OR”、”NOT”、”AND”。数据处理、运算和程序控制操作，每个应用指令均有一功能代码，输入该指令时，用”FUN”+功能代码。例：比较指令CMP(20)

加法指令ADD(30)3.1概述二、助记符和梯形图LD00000OR01000ANDNOT00001OUT01000LDNOT00002ORNOT00003AND01000OUTNOT010010000000001010000000201000010000100100003梯形图助记符采用梯形图编程，助记符程序由手持编程器输入。按规则转化3.1概述三、梯形图的格式与特点常开常闭输出常开输出常闭1.不计物理属性（按钮、行程开关、继电器触点等），触点数目使用不受限制。2.从上往下逐行绘制，两侧竖线称为母线，右侧可不画。0100000002000032000301000000020000100002母线3.每个输出元素可构成一个梯级，最右边必须是输出元素，左侧为输入点，“概念电流”从左到右流动。第一个梯级第二个梯级4.必须通过I/O模板上的输出单元才能驱动现场的执行机构。2531301000010003.1概述四、微分指令指令的微分形式，要在指令的助记符前加标记@。在执行条件满足后第一次扫描时才执行。00000MOV(21)SD微分指令非微分指令

程序运行后若00000一直为ON，则MOV(21)在每个扫描周期都执行，而@MOV(21)仅在00000由OFF变为ON时执行一次。00000@

MOV(21)SDMOV指令的微分形式《可编程控制器原理及应用》第四讲基本指令与梯形图转化主要内容第三章CPM1A系列PLC的指令系统概述基本指令数据传送和数据比较常用的应用指令数据移位和数据转换数据运算子程序控制指令高速计数器控制指令中断控制指令脉冲输出指令步进控制指令特殊指令基本指令3.2基本指令LDOUTANDORNOTEND(01)

直接键入1.LD输入常开触点数值。（常开触点与母线相连）4.OUTNOT输出常闭触点结果。3.OUT输出常开触点结果。2.LDNOT输入常闭触点数值。（常闭触点与母线相连）FUN(01)学习梯形图与语句表的转化！1.常用的基本指令1常用的基本指令LD00000OUT01000LDNOT00001OUTNOT01001END(01)00001010000100100000ENDPLCSB1SB2000000000101000COMCOM01001L1L2SB1合灯亮SB2合灯亮应用举例请掌握好梯形图与语句表的转化！1常用的基本指令5.AND常开触点逻辑与操作6.ANDNOT常闭触点逻辑与操作010000000101000END00000000010000201001LD00000AND00001AND00002OUT01000LDNOT01000ANDNOT00001OUTNOT01001END(01)语句表7.OR常开触点或操作8.ORNOT常闭触点或操作1常用的基本指令LD00000OR01000ANDNOT00001OUT01000LDNOT00002ORNOT00003AND01000OUTNOT010010000000001010000000201000010000100100003与或与或与与输出1常用的基本指令LD00000ANDNOT00001ORNOT00003AND00002OR00004OUT01002END(01)010020000300004END(01)000000000100002与或与或指令使用举例1多练习梯形图与语句表的转化，有助于理解PLC程序的运行过程。1常用的基本指令指出图示程序对KM1和KM2的控制作用。按钮SB1

为不动→线圈01000断电→01000常闭点闭合→线圈01001常闭点断电，端子为0→断开接通KM1断电KM2断电断电断电00000端子断电→SB1SB2KM1PLC~000000000101000COMKM20100100000常开点断开→010000100001000010010000000001指令使用举例200001常闭点接通→COM1常用的基本指令指出图示程序对KM1和KM2的控制作用。按SB1按钮→线圈01000得电→01000常闭断开→线圈01001常闭接通，输出端子为1→接通断开KM1得电KM2得电得电得电00000端子接通→SB1SB2KM1PLC~000000000101000COMKM201001触点00000常开接通→010000100001000010010000000001使用指令举例200001常闭接通→2ANDLD和ORLD指令1.ANDLD程序分块后串联（并联触点组相串联）0000101000000000000400005END(01)A块B块分块后，每块都要用LD或LDNOT来启动。LD00000LD00001LDNOT00004LD00005ANDLDOUT01000END(01)A块B块A、B块相串联2ANDLD和ORLD指令2.ORLD程序分块后并联（串联触点组相并联）0000101000000000000400005END(01)A块B块分块后，每块都要用LD或LDNOT来启动。LD00000ANDNOT00004LD00001AND00005ORLDOUT01000END(01)A块B块A、B块相并联2ANDLD和ORLD指令

方法1LD00000AND00001ORNOT00002LD00003OR00004ANDLDLD00005ORNOT00006ANDLDOUT20000

方法2LD00000AND00001ORNOT00002LD00003OR00004LD00005ORNOT00006ANDLDANDLDOUT200002000000005000060000000001000020000300004在方法2中，ANDLD之前的触点组个数应小于等于8

指令使用举例12ANDLD和ORLD指令指令使用举例2

方法1LD00000ANDNOT00001LDNOT00002AND20005ORLDLD01004AND00003ORLDOUT01100

方法2LD00000ANDNOT00001LDNOT00002AND20005LD01004AND00003ORLDORLDOUT0110000000000010000200003010042000501100在方法2中，ORLD之前的触点组个数应小于等于83常用基本指令使用练习练习10000000001000020000301004200000100020003END(01)请将梯形图转换成语句表3常用基本指令使用练习练习1解答0000000001000020000301004200000100020003END(01)LDNOT01004AND00003LD00000ANDNOT00001LDNOT00002AND20000ORLDOR20003ANDLDOUT01000END(01)00000000010000200003010012000001000END(01)20003010043常用基本指令使用练习练习2请将梯形图转换成语句表3常用基本指令使用练习练习2解答00000000010000200003010012000001000END(01)LDNOT01001AND00003LDNOT01004AND20003ORLDLD00000ANDNOT00001LDNOT00002AND20000ORLDANDLDOUT01000END(01)2000301004ABA1A2B2B1A1A2B1B2A×BB1+B2A1+A2多练习，熟能生巧、举一反三。00000000010000200003010012000001000END(01)20003010044编程规则1、用OUT指令输出时，要避免双线圈输出的现象。(a)00000000050100001000当00000ON00005OFF输出无效当00000ON00001OFFONOFF双线圈输出引起逻辑混乱(b)0000001000000010100001001010002、程序结束一定要安排END指令，否则程序不被执行。没END指令的程序，检查时显示信息“NOENDINST”3、两个或两个以上的线圈或指令可以并联输出。LD00000OUT01000OUT01001SET01002010000000001001SET010024编程规则语句表4、多分支输出时，分支点到输出线圈之间无触点的分支放在上方。N1N212N2N1124编程规则5、触点组与单个触点并联，单个触点应放在下面。00000000012000001100LD00000LD00001ANDNOT20000ORLDOUT0110001100000012000000000LD00001ANDNOT20000OR00000OUT01100不必用ORLD4编程规则6、并联触点组与几个触点串联时，并联触点组应放在最左边。LD00002AND00000LD00006AND00001OR20000ANDLDOUT01001LD00006AND00001OR20000AND00002AND00000OUT01001000000000600001010012000000002000060000100002000002000001001不必用ORLD5阶段小结1.请熟练掌握已介绍的指令格式、梯形图、操作数范围及功能。2.学会梯形图程序与语句表的相互转换方法。3.牢记基本编程规则和基本编程方法。4.初步掌握PLC控制系统的设计方法。《可编程控制器原理及应用》第五讲控制系统设计-逻辑设计法SET/RESET/KEEP指令及编程主要内容6常用基本指令控制系统设计举例设计示例1走廊灯两地控制系统初始条件：开关断开、灯灭。控制要求：用两个开关控制一盏灯，启动任一开关，灯亮；然后再启动任一开关，灯灭；如此循环进行……开关A开关B灯走廊PLC控制系统的设计：逻辑设计法。6常用基本指令控制系统设计举例PLC控制系统设计的基本步骤控制任务分析总体方案设计PLC机型选择I/O点分配应用程序设计程序调试电控柜设计与制作联机调试技术文件编写控制任务分析I/O点分配应用程序设计6常用基本指令控制系统设计举例控制任务分析●弄清整个工艺过程和欲完成的控制内容。1、PLC的输入信号有哪些，是模拟量还是开关量信号，用什么方式来获取信号；2、哪些是PLC的输出信号，通过什么执行元件去驱动负载；（液压、气动、电动）3、其他控制要求。如：监控、报警、显示、故障诊断、保护、手动调整控制等等；●弄清整个工艺过程和欲完成的控制内容。6常用基本指令控制系统设计举例控制任务分析开关A开关B灯Y走廊控制系统输入信号：开关A开关BSA2SA1控制系统输出信号：灯LPLC机型选择与I/O分配CPM1A－20CDR0000100000010006常用基本指令控制系统设计举例PLCI/O接线示意图SA1SA224V24V010CHCPM1A20CDRINOUTcom000CHcom000100接线图根据负载性质及PLCI/O规格确定由输入设备及PLC输入规格确定由输出设备及PLC输出规格确定L6常用基本指令控制系统设计举例控制程序设计控制逻辑真值表110011011000101000110101000灯Y01000开关B00001开关A00000初始状态灯灭重复控制逻辑表达式：Y=AB逻辑设计法灯亮AB＋6常用基本指令控制系统设计举例由控制逻辑表达式作梯形图程序：Y=ABAB＋000000100000001END(01)0000100000LD00000ANDNOT00001LDNOT00000AND00001ORLDOUT01000END(01)语句表6常用基本指令控制系统设计举例走廊灯两地控制设计结果000000100000001END(01)0000100000SA1SA224V24V010CHCPM1A20CDRIN

OUTcom000CHcom000100L控制系统设计基本步骤是什么？实验一6常用基本指令控制系统设计举例①根据控制功能，将输入与输出信号之间建立起逻辑函数关系（可先列出逻辑状态表）；②对上述所得的逻辑函数进行化简或变换；③对化简后的函数，利用PLC的逻辑指令实现其函数关系（作出I/O分配，画出PLC梯形图）；

逻辑设计法的基本步骤④添加特殊要求的程序。⑤上机调试程序，进行修改和完善。

初始条件：开关断开、灯亮。控制要求：用三个开关控制一盏灯，启动任一开关，灯灭；然后再启动任一开关，灯亮；如此循环进行……。6常用基本指令控制系统设计举例实验一作业画出I/O接线图、梯形图和语句表走廊灯三地控制系统设计6常用基本指令控制系统设计举例走廊灯三地控制设计结果实验一0100000000END(01)0000100002000000000100002000000000100002000000000100002SA1SA224V24V010CHCPM1A20CDRIN

OUTcom000CHcom000100LSA302《可编程控制器原理及应用》第六讲KEEP指令程序分析及应用DIFU/DIFD指令编程控制系统设计案例二主要内容第三章CPM1A系列PLC的指令系统概述基本指令数据传送和数据比较常用的应用指令数据移位和数据转换数据运算子程序控制指令高速计数器控制指令中断控制指令脉冲输出指令步进控制指令特殊指令常用的应用指令☻☻3.2常用的应用指令1.SET与RESET指令A、梯形图符号

SETNRESETNN范围：IRSRHRARLR,以位为单位进行操作00000END(01)00002SET20000RESET20000LD00000SET20000LD00002RESET20000END(01)00000END(01)00002SET20000RESET20000B、指令功能SET——当执行条件为ON时，将指定的继电器置ON且保持RESET——当执行条件为ON时，将指定的继电器置OFF且保持1SET与RESET指令000002000000002置位复位掌握梯形图的时序分析法。注：SET、RESET指令的执行条件常为短信号（脉冲信号），可单独使用。2KEEP(11)指令A、梯形图符号

KEEP(11)×××××SR继电器号，范围：IR,SR,HR,AR,LR.以位为单位进行操作。KEEP(11)200000000200003LD00002LD00003KEEP(11)200002KEEP(11)指令KEEP(11)

×××××SRB、指令功能

OFF(R优先）11OFF01ON10不变00KEEP指定的继电器号SRKEEP(11)2000000002000032000000002000032KEEP(11)指令B、指令功能

1、KEEP(11)有类似继电器自保功能KEEP(11)010000000200003010000100000002000032.KEEP(11)与HR或AR连用，PLC断电期间，位状态仍保持不变。KEEP(11)HR000000004000050000300002HR000001000HR0000：电源中断后再启动PLC时位信号仍保持不变。紧急情况故障清除报警3KEEP(11)指令应用举例1、画出图示程序的工作时序。KEEP010000000000001KEEPHR0000000020100000000000010000201000HR0000熟练掌握时序分析法！3KEEP(11)指令应用举例2、用KEEP实现分频。00000KEEP0100000000000002000020000KEEP2000000000000000100001000SSRR01000保持为0S=0,R=001000复位0且保持S=0,R=1000000→120000保持1且不变S=0,R=020000复位0且保持S=0,R=1000001→020000置1且保持S=1,R=001000保持1且不变S=0,R=0000001→020000为0不变S=0,R=001000置1且保持S=1,R=0000000→1C↓DD↓EB↓CA↓BABCDEFGH3KEEP(11)指令应用举例KEEP0100000000000002000020000KEEP2000000000000000100001000SSRR00000200000100000输入信号频率：f输入信号频率：（1/2）f分频器

在一些控制场合，需对控制信号进行分频，即将某一频率的信号分成(1/2)f、(1/4)f、(1/8)f

……等频率的信号，分别称为二分频、四分频、八分频等。利用PLC可实现任意分频。00002

00003相同都可以实现启、保、停的控制不同KEEP编程需3条语句（最少）SET和RESET编程时，指令间可插别的指令。0000200003KEEP

01000010000100000002000030000200003SET01000RESET01000(a)(b)(c)4几个相同功能程序的比较启保停01000OUT指令输出无掉电保护功能5微分指令DIFU(13)×××××DIFU(13)×××××DIFD(14)×××××DIFD(14)20001DIFU(13)2000000000LD00000DIFU(13)20000DIFD(14)20001A、梯形图符号

上沿微分下沿微分DIFD(14)×××××继电器区范围：IR,SR,HR,AR,LR.5微分指令B、指令功能

前沿微分（上升沿）。输入端由0变1时，指定继电器ON一个扫描周期时间。后沿微分（下降沿）。输入端由1变0时，指定继电器ON一个扫描周期时间。1、DIFU(13)2、DIFD(14)DIFD(14)2000100000DIFU(13)200000000020000200011个扫描周期1个扫描周期举例1KEEP0100020000200000100001000DIFU2000000002END0000020000010005梯形图的时序分析法1个扫描周期00002按钮按下一次，01000ON，按第二次，01000为OFF，再按一次，01000又ON。程序功能：单按钮控制程序置位保持《可编程控制器原理及应用》第七讲继电器控制系统的转换设计法主要内容接触器直接启动控制电路PLC控制系统设计举例之二继电控制电路图的转换设计方法主电路控制电路控制任务分析I/O点分配应用程序设计控制任务分析●弄清整个工艺过程和欲完成的控制内容。控制系统输入信号控制系统输出信号I/O点分配CPM1A20CDR输入继电器区：00000～00011输出继电器区：01000～0100700000000010000201000PLC控制系统设计举例之二对CPM1A-20CDR，由CPU单元继电器输出规格（P.351附录2.5）知其最大开关能力：AC250/2A(COSφ=1)DC24V/2A(4A/公共端）SB224V010CHCPM1A20CDRIN

OUTcom000CHcom00010002SB1KM220V~PLC控制系统设计举例之二由I/O分配作I/O接线示意图取决于所用PLC的输入规格。对CPM1A-20CDR，由CPU单元输入规格（P.350附录2.3）知其输入电压为：DC20.4~26.4V。取决于所用PLC的输出规格。FRPLC控制系统设计举例之二梯形图程序设计0100000000010000000100002ENDPLC通电初始状态时即接通常开/常闭为何不一致？PLC控制系统设计举例之二注意1编程时，输入设备通常按常开触点来考虑。梯形图中，当某一信号输入时，是用输入设备的常开点还是常闭点，应由控制要求来决定。SB224V010CHCPM1A20CDRIN

OUTcom000CHcom00010002SB1KM220V~FR注意2PLC控制系统中各电器工作电压均发生改变PLC控制系统设计举例之二额定工作电压:~

380V额定工作电压:~

220V热继电器的常闭触点可以作为输入信号进行过载保护，也可以在输出进行保护FR热继电器(节约PLC的输入点）电机正反转控制线路转换设计熟练掌握继电控制电路图的转换设计方法！主电路控制电路正转接触器反转接触器双重联锁控制任务分析电机正反转控制线路转换设计控制系统输入信号控制系统输出信号0000000001000020100001001KM1KM2010CHCPM1A20CDRIN

OUTcom000CHcom0001000201SB1SB2SB3I/O点分配控制任务分析KM1KM2010CHCPM1A20CDRIN

OUTcom000CHcom0001000201SB1电机正反转控制线路转换设计SB2SB3FR24V取决于所用PLC的输入规格。两个KM动作间隙只有1个CPU扫描周期（100ms左右），在如此短的时间内完成通断是很困难的，极容易造成电源短路。为解决这一问题，常在控制中设置“双重互锁”。KM2KM1220V~反转互锁正转互锁取决于所用PLC的输出规格。电机正反转控制线路转换设计010000000200001000000100101000010010000100002000000100001001END软件互锁硬件互锁双重互锁确保PLC控制系统可靠工作反正停正反停电机正反转控制线路转换设计线圈额定工作电压：~220V如何实现对线圈额定工作电压为380V的接触器控制？用KA扩大触点容量高低电压分开，使操作安全有利于保护PLC输出元件KM1~380VFUKA1KA2KM2电气控制线路转换为PLC控制需注意的几点1、输入端子一般接电器的常开触点。2、两种控制中电器工作电压的变化。3、双重互锁确保PLC控制系统可靠工作。4、用KA实现高低电压转换，安全操作。《可编程控制器原理及应用》第八讲条件分支指令及编程定时器指令及应用主要内容8条件分支指令01000000000100101002010000000001001010020000100002并联输出连续输出LD00000OUT01000OUT01001OUT01002LD00000OUT01000AND00001OUT01001AND00002OUT01002复合输出8条件分支指令01000010010100200000000010000200003ILILC（1）：IL、ILC——互锁及互锁清除指令A、梯形图符号

ILCILIL(02)ILC(03)成对使用或IL-IL-ILC组合B、指令功能

IL的执行条件为ON，IL至ILC之间的程序执行。IL的执行调节为OFF，IL至ILC之间的程序不执行，该段程序输出状态如下：

关断：所有输出位复位：所有TIM

不变化：SET/RESET/KEEP/CNT/SFT/。8条件分支指令01000010010100200000000010000200003ILILCILILC（1）：IL、ILC——互锁及互锁清除指令LD00000IL(02)LD00001OUT01000LD00002OUT01001LD00003OUT01002ILC(03)00000010000100101002000010000200003当00000为ON时，IL(02)与ILC(03)之间的程序执行。

可多个IL与ILC组合。不能嵌套，如：IL-IL-ILC-ILC等效IL点拉到左母线语句表8条件分支指令（2）：暂存继电器TR一个TR位可以用在具有一个以上输出分支的地方，作为一个暂存工作位。编号：TR0~TR701000010010100200000000010000200003分支点TR0将当前的执行结果存储在指定的TR位中。0000001001000020100200003TR00100000001TR0TR0同一分支程序端中，TR号不能重复使用。等效8条件分支指令（2）：暂存继电器TR0000001001000020100200003TR00100000001TR0TR0暂存用OUT指令设置，分支点启动用LD指令。LD00000OUTTROAND00001OUT01000LDTR0AND00002OUT01001LDTR0AND00003OUT01002语句表8条件分支指令IL-ILC与

TR指令之比较ILC0100000000000010100101002000040000500003ENDLD00000OUTTR0AND00001OUT01000LDTR0AND00003OUTTR1AND00004OUT01001LDTR1AND00005OUT01002ENDLD00000ILLD00001OUT01000LD00003ILLD00004OUT01001LD00005OUT01002ILCENDTR多占存储地址，在编程时尽量使用IL-ILC指令代替TR，以缩短程序、节省存储空间。TR0TR1ILIL8条件分支指令（3）：跳转与跳转结束指令A、梯形图符号

B、指令功能

JMPNJMENJMP(04)NJME(04)N用于控制程序的跳转，当JMP条件为OFF时，程序执行时跳过JMP与JME之间的程序，不占用扫描周期。期间所有继电器的输出保持为原状态。0000000001JMP010100000002010010000400003JME01OFF时此段跳过不执行不同跳转号可嵌套，如：JMP00-JMP01-JME01-JME00成对使用跳转号相同N：跳转号00～498条件分支指令END00000停止SB101000000010000201001010010100100002000010100001000正转反转指令之应用ILILC将共同的执行条件置于输出指令前，有助于简化梯形图的逻辑。停正反9定时器指令定时器分高速与低速两种，均为递减计数型。A、梯形图符号

B、指令功能

TIMNSVTIMNSV（1）TIM:0.1S定时精度，定时范围0～999.9s。定时器的编号：000～127SV：定时器设定值0～999.9s，可为常数0～＃9999（BCD码）或通道号。（a）输入条件为ON时，定时开始。定时时间到后，定时器输出为ON且重新装入设定值。（b）输入条件为OFF时，TIM复位，定时器输出为OFF。9定时器指令C、定时器编程举例

00000TIM000#0150T0000100000001TIM001HR05T00101001END常数通道号定时15s定时时间取决于HR05中的值。TIM000的执行条件LD00000TIM000#0150LDT000OUT01000LD00001TIM001HR05ANDNOTT001OUT01001ENDTIM000常开点TIM001常闭点语句表9定时器指令定时器编程举例

00000TIM000#0150T0000100000001TIM001HR05T00101001END40s60s000000000115sT00101000HR05设定值01001TIM000定时起点TIM000定时时间9定时器指令D、定时器程序分析1

00000TIM001#9000TIM001#9000T001TIM002#9000TIMT00201000END定时15min定时15min0000060min15minT001T00215min0100030minTIM001定时起点TIM002定时起点延长定时时间（>999.9s）

9定时器指令00000TIM001#0050TIM01000TIM002#0030TIMT001ENDD、定时器程序分析200000T002KEEP010000000020S5S2.5ST001T002010003SKEEP复位下一周期TIM复位接通断开延时

接通延时有输出且输入断开时开始延时延时5s接通，延时3s断开9定时器指令D、定时器程序分析3定时1.5s20000T0010100000000t<1.5st>1.5s20000TIM001#0015TIM2000020000ENDT0010000020000T00101000t=1.5st=1.5s输出与输入信号长短无关A单稳位

《可编程控制器原理及应用》第九讲计数器指令及编程顺序控制设计法主要内容9定时器指令D、定时器程序分析400000TIM001#0010T001TIM002#0015T002T00101000END定时1.5s定时1s000001sT001T0021.5s00000010001s1s1.5s1.5s位闪烁

7s9定时器指令定时器分高速与低速两种，均为递减计数型。（2）TIMH:0.01S定时精度，定时范围0～99.99s。A、梯形图符号

B、指令功能

TIMHNSVTIMHNSV定时器的编号：000～127SV：定时器设定值0～99.99s，可为常数0～＃9999（BCD码）或通道号。（a）输入条件为ON时，定时开始。定时时间到后，定时器输出为ON且重新装入设定值。（b）输入条件为OFF时，TIMH复位，定时器输出为OFF。10计数器指令（1）CNT:预置四位BCD码的减法运算。A、梯形图符号

B、指令功能

CNTNSVCPR计数器的编号：000～127SV：CNT计数设定值0～9999。CP:计数脉冲R:复位输入（a）CP由OFF变ON一次，CNT当前值减1，当计到O时，CNT输出为ON且保持到CNT复位。（b）R由OFF→ON时，计算器当前值恢复为设定值。R为ON期间，计算器的当前值不减值。10计数器指令9计数器指令C、计数器编程举例

LD00001LD00002OR25315CNT004#0010LDC004OUT20005END语句表00001CNT004#0010C004200050000225315END程序第一个扫描周期为ON计10个脉冲信号（a）TIM/CNT统一编号，一个号既可分配给TIM，又可分配给CNT，但一个程序中所有TIM/CNT的号不能重复。（b）TIM无断电保持功能，电源断电时TIM复位。CNT有断电保持功能。CPR9计数器指令C、计数器编程举例

00001CNT004#0010C004200050000225315END程序第一个扫描周期为ON，复位CNT计10个脉冲信号C0041234101112000010000220005请熟练掌握程序的时序分形法！10计数器指令D、计数器程序分析1

计数100计数200扩展计数器（>9999）

00001CNT001#0100C001C002END00002C001CNT002#020000002C00201000122001210020000001101201C00101000C00200002实现了100×200个脉冲的计数一个扫描周期10计数器指令扩展时间的定时器（>999.9s）TIM001#005000000C002T001T001CNT002#010000001C00201000END1D、计数器程序分析2

5s25s5s35s10000000T00101000C002000015×100s一个扫描周期脉冲信号10计