机床电气技术总复习

机床电气控制技术

总复习1.机床电力拖动系统的发展成组拖动：一台电动机拖动一组机床单独拖动：一台电动机拖动一台机床多电动机拖动：多台电动机拖动一台机床的各运动机构2.机床电气控制系统的发展在控制方法上：手动操纵发展到自动控制在控制功能上：从单一功能发展到多功能在操作上：从紧张、繁重发展到轻巧自如一、机床电气控制技术的发展

二、机床电力拖动自动控制的基本概念电力拖动部分:电动机以及与电动机有关联的传动机构合称；电气控制部分:满足加工工艺要求，使电动机起动、制动、调速等电气控制和电气操纵部分。

生产机械三部分：工作机构、传动机构及原动机电器：

根据外界特定信号自动或手动地接通或断开电路，实现对电能的生产、输送、分配和使用起控制、调节、检测、转换及保护作用的电工器械统称为电器。（1）开关电器

（2）熔断器

（3）主令电器

（4）接触器

（5）继电器第一章、常用低压电器

电器类型1．按工作电压等级分低压电器：高压电器：注：分界电压交流50Hz额定电压1200V

、直流额定电压1500V2.按工作原理分电磁式电器：依据电磁感应原理来工作。如交、直流接触器、各种电磁式继电器。非电量控制电器：靠外力或某种非电物理量变化而动作。如刀开关、行程开关、按钮、速度继电器等。电磁式电器

感应部分——

电磁机构

执行部分——

触头系统

1、电磁机构组成：吸引线圈、铁心（静铁心）、衔铁（动铁心）等。作用：带动触头动作，完成接通或分断电路。直流交流触头灭弧装置

电磁机构的结构形式：

(a)、(d)为螺管式；

(c)、(f)、(g)为转动式；

(b)、(e)为直动式。按衔铁的运动方式分为：2、电器的触头系统和电弧（1）

触头系统触头：起接通和分断电路的作用。要求：触头导电、导热性能良好，通常用银或铜制成。按应用场合分：主触头：一般串接在控制对象的主电路中控制其通断。辅助触头：一般容量比较小，用来切换控制电路。

按原始状态分：常开触头和常闭触头。

按结构型式分：桥形触头和指形触头。a、桥形触头点接触：适用于电流不大，触头压力小的场合。面接触：适用于大电流的场合。b、指形触头接触区一直线：适用通电次数多、电流大的场合。1、刀开关作用：隔离电源或不频繁通断电路。（一）开关电器安装方法：

1）合闸时手柄应向上；2）电源进线接在刀开关上端，负载接在下端。

图形和文字符号：2、组合开关（转换开关）结构工作原理图形和文字符号用途：电源的引入开关；通断小电流电路；控制５ＫＷ以下小容量异步电动机。结构熔体：由易熔金属材料铝、锡、锌、银、铜及其合金组成，通常为丝状或片状。熔壳：是安装熔体的外壳，在熔体熔断时兼有灭弧作用。符号:FU作用：短路保护。（二）熔断器“复位”按钮必须是蓝色。复位按钮兼有停止的作用时，则必须是红色。按钮开关颜色规定“停止”和“急停”按钮必须是红色。“点动”按钮必须是黑色。“启动”与“停止”交替动作的按钮必须是黑白、白色或灰色。“启动”按钮的颜色是绿色。3.2、行程开关（有触点）

结构：推杠代替按钮帽原理：由移动物体碰压推杠使触点动作。分类：直杠式、滚轮式符号：

（四）接触器作用：能频繁地接通或断开交、直流主电路，实现远距离自动控制。结构：

电磁机构：动、静铁芯，吸引线圈和反作用弹簧。触头系统：主触头（3对常开）、辅助触头(常开触头、常闭触头）电磁机构：将电磁能转换成机械能，产生电磁吸力带动触点动作.触点：接触器的执行元件，用来接通或断开被控制电路。灭弧装置：熄灭触点分断电流瞬间触点之间气隙中产生的电弧。其它：包括释放弹簧机构、支架与底座等。按所控制电路▪主触点

▪辅助触点按原始状态▪常开触点▪常闭触点灭弧罩灭弧栅磁吹灭弧装置电磁接触器结构示意图

静铁心线圈主触点常闭辅助触点常开辅助触点灭弧罩动铁心弹簧结构与工作原理KM常闭辅助触点线圈KM主触点KM常开辅助触点KM接触器的符号

（五）继电器继电器：是根据某种输入信号接通或断开小电流控制电路，实现远距离自动控制和保护的自动控制电器。分类：按用途分：控制继电器和保护继电器按动作原理分：电磁式、感应式、电子式、机械式、热继电器按输入量分：电流、电压、时间、速度、压力按动作时间分：瞬时、延时继电器5.1、电流继电器特点：线圈串接于电路中，根据线圈电流的大小而动作。这线圈导线粗、匝数少、线圈阻抗小。分类：

过电流继电器：当电路发生短路或过载时将电路切断。过电流继电器电流整定值：交流过电流继电器：（110％～350％）IN>IKAKAKA欠电流继电器：当电路电流过低时将电路切断。故只有当继电器线圈中通过的电流大于或等于整定电流时，继电器触点吸合。欠电流继电器整定电流值：吸合电流为额定电流的30～50%

释放电流为额定电流的10～20%KAI<KAKA5.2、电压继电器特点：线圈并联在电路中，匝数多，导线细。根据线圈两端电压的大小接通或断开电路。

分类：

过电压继电器在电压为UN的105-120%以上时动作。欠电压继电器的吸合整定电压为UN的30-50%，释放整定电压为UN的7-20%。欠电压继电器KAU<KAKA过电压继电器>UKAKAKA

特点：触点多(六对甚至更多)

触点电流大(额定电流为5～10A)

动作灵敏(动作时间小于0.05s)

作用：放大触点容量、扩充触点数量。

5.3、中间继电器作用：电动机的过载及断相保护利用双金属片受热弯曲去推动杠杆使触头动作利用电阻值随温度变化而变化的特性制成利用过载电流发热使易熔合金熔化而使继电器动作5.4、热继电器型式：双金属片式

热敏电阻式易熔合金式结构：由发热元件、双金属片和触头及动作机构等部分组成。热继电器的符号：（使用见图1-18）作用：按整定时间长短通断电路分类：按构成原理分：电磁式电动式空气阻尼式晶体管式数字式按延时方式分：通电延时型断电延时型

5.5、时间继电器(a)(b)(c)(d)(e)(f)(g)(h)

(a)线圈一般符号(b)通电延时线圈(c)断电延时线圈(d)通电延时闭合常开触点(e)通电延时断开常闭触点(f）断电延时断开常开触点（g）断电延时闭合常闭触点（h）瞬动触点符号作用：根据速度的大小通断电路。主要用作笼型异步电动机的反接制动控制。结构：定子、转子和触头参数：动作转速：>120rpm，可靠工作转速3000～3600r/min

复位转速：<100rpm符号：KS5.6、速度继电器05二月2023第二节电气原理图的画法及阅读方法电气控制系统图电气原理图电气设备安装图电气设备接线图05二月2023一、电气原理图目的是便于阅读和分析控制电路，根据结构简单、层次分明清晰的原则，采用电气元件展开形式绘制，反映电气控制的原理和各元件的控制关系，不反映元件的实际大小和位置。图1-1机床电气控制原理图05二月2023绘制电气控制原理图时应遵循的原则：（1）电气控制原理图分主电路和控制电路。主电路用粗线，一般画在左侧，控制电路用细线，一般画在右侧。（2）电器的画法及文字标注。同一电器各导电部件可不画在一起，但必须采用同一文字标明。（3）触点的状态。全部触头均采用“平常”状态。其中“平常”状态指：（4）连线规则。应尽量减少连线，尽可能避免连接线交叉。接触器、继电器线圈未通电时触头状态；按钮、行程开关未受外力时触头状态；主令控制器手柄置于“0”位时各触头状态。05二月2023第三节笼型电动机的起动控制线路一、直接起动控制电路

图1-2用开关直接起动线路图1-3用接触器直接起动线路图1-16C620卧式车床电气控制原理图05二月2023二、降压起动控制电路1、Y－△降压起动

如果KM2、KM3同时通电，则电源短路，因此在KM2和KM3控制的支路中各串入对方的一个常闭触头，形成互锁。05二月2023图1-20星--三角变换降压起动控制电路(2)05二月20232、定子串电阻降压起动A图中KM1、KT始终处于工作状态。B图中KM2通电后，KM1和KT电源断电。图1-21定子串电阻降压起动控制线路KM1AKM2BCUVWKM1AKM2BCUVW利用按钮-接触器，改变电源接入电动机的相序。第四节电动机正反转控制线路

SBstF

SBstF×

×

×KMFQA

B

CFRM3~

SBstpKMFFR

SBstRKMRKMFKMRKMR

SBstp操作步骤：①合闸。②正转起动。③正转停止。M3~按钮-接触器正反转控制线路

SBstF

SBstR×

×

×KMFQA

B

CFRM3~

SBstpKMFFR

SBstRKMRKMFKMRKMR

SBstp操作步骤：①合闸。②正转起动。③正转停止。M3~④反转起动。⑤反转停止。按钮-接触器正反转控制线路如果在按下SB1时不小心按下SB2KM1和KM2将同时得电主电路电源被短路！！

SBstR

SBstR

SBstF×

×

×KMFQA

B

CFRM3~

SBstpKMFFRKMRKMFKMRKMRM3~按钮-接触器正反转控制线路

SBstR

SBstF×

×

×KMFQA

B

CFRM3~

SBstpKMFFRKMRKMFKMRKMRKMR

怎样保证错误操作系统不动作？

——互锁！KMF

互锁触点按钮-接触器正反转控制线路

SBstR

SBstR

SBstF×

×

×KMFQA

B

CFRM3~

SBstpKMFFRKMRKMFKMRKMRKMR

KMF

正转运行时反转控制支路被断开按钮-接触器正反转控制线路

SBstR

SBstF×

×

×KMFQA

B

CFRM3~

SBstpKMFFRKMRKMFKMRKMRKMF

KMF

SBstF反转运行时正转控制支路被断开按钮-接触器正反转控制线路05二月2023“互锁”触点

在同一时间内，两个接触器只允许一个通电工作的控制作用，称为“互锁”。利用接触器的触点实现联锁控制称电气联锁。

缺点：改变转向时必须先按停止按钮。解决措施：在控制电路中加入机械连锁。05二月2023

利用复合按钮的触点实现联锁控制称机械联锁。电气联锁机械联锁05二月2023二、循环运动控制电路图1-23机床工作台往返循环的控制线路图1-23机床工作台往返循环的控制线路案例：电动机自由停车的时间较长，随惯性大小而不同，而某些生产机械要求迅速、准确地停车，如镗床、车床的主电动机需快速停车；起重机为使重物停位准确及现场安全要求，也必须采用快速、可靠的制动方式。制动：机械制动和电气制动电气制动：在电动机转子上加一个与转向相反的制动电磁转矩，使电动机转速迅速下降，或稳定在另一转速反接制动能耗制动常用第五节三相异步电动机制动控制电路

05二月2023一、能耗制动控制线路

能耗制动原理：是在三相笼型异步电动机切断三相电源的同时，给定子绕组接通直流电源，在转速为零时再切除直流电源的制动过程。制动过程中机械能转为电能消耗在转子电阻上。05二月2023图1-24能耗制动控制线路05二月2023

反接制动实质上是改变接在电动机定子绕组上的三相电源相序，产生与转子转动方向相反的转矩，因而起制动作用。反接制动过程为：当想要停车时，首先将三相电源切换，然后当电动机转速接近零时，再将三相电源切除。二、反接制动控制线路05二月2023

图1-25反接制动的控制线路及工作流程图C）05二月2023第七节电液控制

液压传动系统和电气控制电路相结合的电液控制系统在组合机床、自动化机床、生产自动线、数控机床等中的应用越来越广泛。液压传动系统易获得较大的力矩，运动传递平稳、均匀，准确可靠，控制方便，易实现自动化。

一、电磁换向阀液压传动系统由4个部分组成：动力装置（液压泵）2.执行机构（液压缸或液压马达）3.控制调节装置（单向阀、溢流阀、节流阀、换向阀）4.辅助装置（油箱、油管、过滤器、压力计等）05二月2023

动力头是既能完成进给运动，而且又能同时完成刀具切削运动的动力部件。液压动力头的自动工作循环是由控制电路控制液压系统来实现的。图1-29是一次工作进给液压系统和其电气控制线路图。其自动工作过程如下，图1-29a为它的工作流程图：

1.动力头原位停止

2.动力头快进

3.动力头工进

4.动力头快退

5.动力头“点动调整”二、液压动力头控制线路图1-29a动力头自动工作循环工作流程图05二月2023图1-29一次工作进给液压系统及其电气控制线路图PO1O2AB图1-30具有“延时停留”的控制线路图1-30具有“延时停留”的控制线路05二月2023三、半自动车床刀架纵进、横进、快退电液控制线路

图1-31及图1-32是半自动车床刀架的液压系统和电气控制电路图，图1-32a是它的工作流程图。

图1-31半自动车床刀架液压系统图05二月2023

图1-32半自动车床刀架电气控制电路图05二月2023第八节控制线路的其他基本环节一、点动控制

电动机在正常工作时多数需要连续不断地工作，即所谓长动。而点动指的是，按住按钮时电动机转动工作，手放开按钮时，电动机即停止工作。点动常用于生产设备的调整，如机床的刀架、横梁、立柱的快速移动，机床的调整对刀等。图1-33为点动控制线路。05二月2023图1-33点动控制线路用复合按钮实现点动用开关实现点动用中间继电器实现点动05二月20231.联锁在机床控制线路中，经常要求电动机有顺序的起动，如某些机床主轴必须在液压泵工作后才能工作；龙门刨床工作台移动时，导轨内必须有足够的润滑油；铣床的主轴旋转后，工作台方可移动等，这些都要求有联锁关系。如图1-34所示。二、联锁或互锁

图1-34联锁控制线路05二月2023

互锁实际上是一种联锁关系，其所以这样称谓，是为了强调触点之间的互相作用。在图1-35中控制对象是两台电动机，工艺上要求它们不能同时工作，于是采用了两个接触器动断触点互锁。这种互锁关系前面已用在电动机的正反转线路中，可保证正反向接触器KM1和KM2主触点不能同时接通，以防止电源短路。

2.互锁

图1-35两台电动机的互锁线路05二月2023三、多点控制

在大型机床设备中，为了操作方便，常要求能在多个地点进行控制。如图1-37把起动按钮并联连接，停止按钮串联连接，分别安置在三个地方，就可三地操作。图1-37多点控制线路05二月20231.工作台的正反向自动循环控制

许多机床的自动循环控制都是靠行程控制来完成的。某些机床的工作台要求正反向运动自动循环，图1-38是龙门刨工作台自动正反向控制线路，用行程开关ST1、ST2作主令信号进行自动转换。

电路工作过程如下：按起动按钮SB2，KM1得电，工作台前进，当达到预定行程后(可通过调整挡块位置来调整行程)，挡块压下ST1，ST1动断触点断开，切断接触器KM1，同时ST1动合触点闭合，反向接触器KM2得电，工作台反向运行，当反向到位，挡块压下ST2，工作台又转到正向运行，进行下一个循环。

四、工作循环自动控制

05二月2023行程开关ST3、ST4是作极限保护用的05二月2023

图1-39是动力头的行程控制电路，它也是由行程开关按行程来实现动力头的往复运动的。此控制电路完成了这样一个工作循环：首先是动力头I由位置b移到位置a停下；然后动力头II由位置c移到位置d停住；接着使动力头I和动力头II同时退回原位停下。行程开关ST2、ST1、ST3、ST4分别装在床身的a、b、c、d处。电动机M1带动动力头I，电动机M2带动动力头II。动力头I和II在原位时分别压下ST1和ST3。

2.动力头的的自动循环控制

05二月2023图1-39动力头的自动循环控制线路05二月2023第九节电动机的常用保护电路

保护环节是所有机床电气控制系统不可缺少的组成部分，利用它来保护电动机、电网、电气控制设备以及人身安全等。常用的保护环节有过载保护、短路电流保护、零电压和欠电压保护以及直流电动机的弱磁保护等。

短路电流引起电气设备绝缘损坏和产生强大的电动力使电器设备损坏。因此在产生短路现象时，必须迅速地将电源切断。常用的有：

熔断器保护自动开关保护一、短路保护05二月2023二、过载保护电动机长期超载运行，电动机绕组温升超过其允许值，电动机的绝缘材料就要变脆，寿命减少，严重时使电动机损坏。过载电流越大，达到允许温升的时间就越短。常用的过载保护元件是热继电器和断路器的热脱扣器。

过电流保护广泛用于直流电动机或绕线转子异步电动机，对于三相笼型电动机，由于其短时过电流不会产生严重后果，故不采用过电流保护而采用短路保护。过电流往往是由于不正确的起动和过大的负载转矩引起的，一般比短路电流要小。

为了防止电压恢复时电动机自行起动的保护叫零压保护。在许多机床中不是用控制开关操作，而是用按钮操作，能起到零压保护的效果。在电源电压降到一定允许值以下时将电源切断，这就是欠电压保护。一般常用电磁式电压继电器实现欠压保护。各种保护如图1-40所示。

三、过电流保护四、零电压与欠电压保护第一节卧式车床的电气控制线路

读图要领：先主回路，后控制回路，以电机为中心。

一．CW6163B型万能卧式车床的控制线路

CW6163：最大工件回转半径630mm,最大工件长度：1500mm，或3000mm。

1．主电路（下图）：

2.控制回路

接触器线圈电压取110V，由变压器TC提供。第二章机床电气控制线路的分析及设计(1)电动机及控制接触器M1-KM1：主运动和进给运动;M2-KM2：冷却泵;M3-KM3：快速运动。

(2)电动机的保护：M1-热继电器KR1、空气开关Q、电流表A；M2-熔断器FU、热继电KR2；M3-熔断器FU；M3短时工作，不设过载保护。

机床起、停控制：M1：多点（两组）控制。SB1、SB3一组，装于床头操纵板。SB2、SB4一组，装于刀架拖板上。ST为机床限位开关，正常工作时被压下，为主轴起动工作好准备。

起动：M1,M2

ST→SB3(SB4)→KM1(M1)→SB6→KM2(M2)。（顺序控制）M1:9-11-23-25-27-29-32-地；M2:

9-11-23-25-27-29-33-35-37-地

M3:Q→SB7(点动)

停止：M1,M2：SB1或SB2或KR1

M2:SB5或KR2

指示灯及照明灯HL2：电源指示灯；HL1：机床工作指示灯；EL:机床照明灯，开关SA。二、C616卧式车床的电气控制线路C616：工件最大回转半径160mm，工件最大长度500mm.

1.主回路M1-KM1、KM2；FU1；KR1

M2-KM3；KR2；FU2

：

M2起动后,M1才能起动；

M3-Q2；KR3；FU2。

2．控制回路手柄开关，SA1-1，SA1-2，SA1-3，中间继电器K。停车位：手柄开关处于中间零位：

SA1-1闭合，SA1-2和SA1-3断开。

启动（1）润滑（并为主轴启动做好准备）

Q1→SA1-1→K和KM3→M2

（2）正转：手柄下压到位

K→SA1-2→KM3→KM1（3）反转：手柄上提到位

K→SA1-3→KM3→KM2

停车：手柄回到中间位置SA1-1闭合，SA1-2、SA1-3断开，KM1、KM2断电，K、KM3得电。

互锁：KM1与KM2常闭；SA1-2与SA1-3双重互锁。零电压保护：中间继电器KHL为电源指示灯；EL为机床照明灯，由开关SA2控制。三．C650卧式车床的电气控制线路1．主电路

特点：串电阻反接制动及点动调整。

M1主电动机KM3、KM4；R；KM；KR1；FU1；A;KT;注意：电流互感器副边必须短接

M2：冷却泵电动机

KM1;KR2;FU2;

M3：溜板箱快速移动电动机

KM2;FU2.2.控制电路

电源由变压器TC提供。FU4，FU5作短路保护

功能：点动调整；主电机正、反转；主电机反接制动；刀架快速移动。

(1)点动调整控制

SB6;KM3不自锁,M1串电阻正转.

(2)主电机正、反转控制

正转：KM;KM3

SB1:3-5-15-KM-8-43-5-KM-27-K-43-5-15-13-7-11-KM3-8-4

反转：KM;KM4

SB2:3-5-15-KM-8-4;3-5-KM-27-K-4;3-5-15-21-23-25-KM4-8-4

连锁:KM3、KM4的常闭触头。

思考：交替按SB1和SB2能否实现正反转直接转换？

(3)反接制动电路

速度继电器状态：正转:KM3得电，

BV1闭合；反转:KM4得电，

BV2闭合；停止按钮SB4:按下：继电器失电，接入限流电阻。放开：制动开始。正转反接制动3-5-K-17-BV1-23-25-KM4(线圈)-8-4

反转反接制动3-5-K-17-BV2-7-11-KM3(线圈)-8-4

制动结束

电机转速到零，BV1、BV2恢复常开，切断KM4、KM3.

(4)冷却泵和快速移动控制

M2:SB3(SB5)→KM1M3:ST→KM2(5)KT的动作

（起动电流冲击电流表）（起动电流冲击电流表）2023/2/582图3-1PLC的基本构成第三章可编程序控制器的结构和工作原理2023/2/583第一节可编程序控制器的基本结构及工作方式一、PLC的基本结构1.微处理器（CPU）PLC中所采用的CPU随机型不同而有所不同。有的机型中还采用多处理器结构，分别承担不同信息的处理工作。以提高实时控制能力。CPU是PLC的核心部件，是PLC的运算、控制中心，用来实现逻辑运算、算术运算并对整机进行协调控制。2.存储器PLC中的存储器主要用来存放PLC的系统程序、用户程序以及工作数据。常用的存储器有ROM、EPOM、EEPROM、快闪内存、RAM等几种类型，不同型号的PLC所配置的存储器类型也不相同。2023/2/584第一节可编程序控制器的基本结构及工作方式一、PLC的基本结构3.现场信号的输入输出接口

PLC与被控对象的联系是通过各种输入输出接口单元实现的。处理信息形式：模拟信号、开关量信号、数字量信号。（1）开关量输入接口是PLC与现场检测元件（如操作按钮、行程开关、接近开关、压力继电器等）的连接通道，它把反映生产过程的有关信号转换成CPU单元所能接收的数字信号。（2）开关量输出接口是PLC与现场执行机构的连接通道，现场执行机构包括接触器、固态继电器、电磁阀、指示灯及各种变换驱动装置，有直流的，有交流的，有电压控制的，也有电流控制的，所以开关量输出接口有多种形式，只要是：继电器输出、晶闸管输出和晶体管输出。

比较三种输出方式：继电器输出方式适应面宽，过载能力强，但输出响应速度慢，而且因接点存在损耗，适用于操作频率较低的负载；后两种方式的优点是响应速度快，理论上不存在电寿命损耗。4.I/O扩展接口I/O扩展接口用于扩展PLC的功能和规模。一般是开关量的输入和输出，但也有特殊。比如A-D转换、D-A转换、温度采样与控制、PID调节单元、高精度定位控制等。可用专用I/O接口。5.通信接口编程器、通用计算机、PLC间通信、打印机以及磁带机等其他外设。6.电源交流供电一般采用单相交流220V，直流供电一般采用24V。为了降低供电电源的质量对PLC工作造成的影响，PLC的电源模块都具有很强的抗干扰能力。2023/2/5871.扫描工作方式所谓扫描，就是依次对各种规定的操作项目进行访问和处理。PLC运行时，用户程序中有许多操作需要去执行，但一个CPU每一时刻只能执行一个操作而不能同时执行多个操作，因此CPU按程序规定的顺序依次执行各个操作。多个作业依次按顺序处理的工作方式被称为扫描工作方式。这种扫描是周而复始无限循环的，每扫描一次所用的时间称为扫描周期。

顺序扫描的工作方式是PLC的基本工作方式。二、可编程序控制器的工作方式2.PLC的工作过程（1）公共操作（2）I/O操作（3）执行用户程序（监视和执行）1）监视定时器T1。2）执行用户程序指令。（4）执行外设指令（外部设备）图3-2PLC的扫描工作流程图3.1.3可编程序控制器的编程设备手持编程器专用编程器装有编程软件的计算机手持编程器体积小，携带方便，在现场调试时更显其优越性，但在程序输入或阅读理解分析时，比较繁琐

功能强，可视化程度高，使用也很方便，但其价格高，通用性差

利用计算机进行PLC的编程、通信更具优势，计算机除可进行PLC的编程外，还可作为一般计算机使用，兼容性好，利用率高。因此采用计算机进行PLC的编程已成为一种趋势

2023/2/591第二节可编程序控制器的编程元件及编程语言二、编程语言梯形图(LD)顺序功能图（SFC）3、功能块图(FBD)4、指令表(IL)5、结构文本（ST）2023/2/592第二节可编程序控制器的编程元件及编程语言三、梯形图LD简介梯形图在形式上类似于继电器控制电路图，简单、直观、易读、好懂，是PLC中普遍采用、应用最多的一种编程语言。梯形图的特点：1）按行从上至下，每一行从左到右顺序编写。2）图左、右边垂直线称为母线。以左母线为起点，可分行向右放置接点或其逻辑组合。3）最右侧（紧靠右母线）必须放置输出元素。4）图中的接点可以任意串、并联，而输出线圈只能并联不能串联。5）输出线圈只对应输出映像存储器相应位，不能直接驱动现场设备，该位的状态，只有在程序执行周期结束后，对输出刷新。刷新后的控制信号经I/O接口对应的输出模块驱动负载工作。2023/2/593第二节可编程序控制器的编程元件及编程语言四、指令表（语句表）语言IL简介1.指令表语言结构：操作符+操作数（变量和常量）2.指令表操作符（1）一般操作符：装入指令：LDN逻辑指令：ANDN（与指令）、ORN（或指令）、XORN（异或指令）（2）运算及比较操作符算术指令：ADD（加指令）、SUB（减指令）、MUL（乘指令）、DIV（除指令）、MOD（取模指令）比较指令：GT（大于）、GE（大于等于）、EQ（等于）、NE（不等于）、LE（小于等于）、LT（小于）第四节三菱FX2N系列可编程控制器及其基本指令简介一、FX2N系列可编程序控制器的基本组成组成：基本单元（CPU、存储器、输入输出及电源）+扩展单元+扩展模块

1.FX2N系列PLC型号名称组成及种类1）输入输出点数是指基本单元、扩展单元或扩展模块的输入输出总点数。2）基本单元、扩展单元输出形式R：表示继电器输出，有接点，交直流负载两用。S：表示三端双向晶闸管开关元件输出，无接点，交流负载用。T：表示晶体管输出，无接点，直流负载用。3）扩展模块输入输出形式R：表示直流输入，继电器输出。X：表示输入专用，无输出。YR:表示继电器输出专用，无输入。YT：表示晶体管输出专用，无输入。YS：表示三端双向晶闸管开关元件输出专用，无输入。4）其他区分一般无符号，表示AC100V/200V电源，DC24输入。3）扩展模块输入输出形式FX2N系列的基本单元名称体系输入输出总点数输入点数输出点数FX2N系列AC电源DC输入继电器输出三端双向晶闸管开关元件晶体管输出11688FX2N-16MR-001-FX2N-16MT-001321616FX2N-32MR-001FX2N-32MS-001FX2N-32MT-001482424FX2N-48MR-001FX2N-48MS-001FX2N-48MT-001643232FX2N-64MR-001FX2N-64MS-001FX2N-64MT-001804040FX2N-80MR-001FX2N-80MS-001FX2N-80MT-0011286464FX2N-128MR-001FX2N-128MT-001表3-19基本单元一览表6基本单元包括内部电源、输入输出接口、CPU及存储器。基本单元共有16种，如下表所示。

2.基本单元型号名称组成及种类二、FX2N系列PLC编程元件FX2N系列PLC具有数十种编程元件。其编号分为两部分：第一部分是代表功能的字母，如输入继电器用“X”表示，输出继电器用“Y”表示；第二部分为数字，数字为该器件的序号。FX2N系列PLC中输入继电器及输出继电器的序号为八进制，其余器件的序号为十进制。1）输入继电器

FX2N系列可编程控制器输入继电器编号范围（扩展时）为:X000～X267(184点)。1.输入输出继电器

2）输出继电器FX2N系列可编程控制器输出继电器编号范围为:Y000～Y267(184点)。

可编程控制器输出接口的一个接线点对应一个输出继电器。输出继电器是PLC中惟一具有外部接点的继电器。输出继电器可通过外部接点接通该输出口上连接的输出负载或执行器件。输出继电器的线圈只能由程序驱动,输出继电器的内部常开常闭接点可作为其他器件的工作条件出现在程序中。2.辅助继电器

（1）一般用型辅助继电器

一般用M0～M499(500点)

主要用途是常用于逻辑运算的中间状态存储及信号类型的变换。辅助继电器的线圈只能由程序驱动。它只具有内部接点。该接点不能直接驱动外部负载，外部负载的驱动要通过输出继电器进行。

一般用型辅助继电器的应用(2)停电保持用辅助继电器

M500～1023(524点)及M1024～M3071(2048点)

停电保持用辅助继电器具有记忆能力。

停电保持是指在PLC外部电源停电后,由机内电池为某些特殊工作单元供电,可以记忆它们在掉电前的状态。其中M1024～M3071为固定停电保持区域,M500～1023为出厂时设定为停电保持区域。如需要改变时,用户可在M0～M499及M500～1023区域中自由安排停电保持区。

(3)特殊辅助继电器

M8000～M8255(256点）特殊辅助继电器根据使用方式可以分为二类。

接点利用型特殊辅助继电器。

线圈由PLC自动驱动，用户只可使用这些接点。这类特殊辅助继电器常用作时基、状态标志或专用控制元件出现在程序中。例如：

M8000：运行监视，PLC运行时监控接通；

M8002：初始脉冲，只在PLC开始运行的第一个扫描周期接通；

M8011、M8012、M8013、M8014：分别为10ms、100ms、1s和1min时钟；

M8020、M8021、M8022：分别为零标志、借位标志和进位标志。

线圈驱动型特殊辅助继电器

用户驱动线圈后，PLC作特定的动作。其中存在驱动时有效和END指令执行后有效两种情况。例如：

M8030：关电池灯指示，熄灭锂电池欠压指示灯； M8033：停止时存储保存，PLC进入STOP状态后，输出继电器状态保持不变；

M8034：全输出禁止，禁止所有的输出；

M8039：恒定扫描方式，PLC按D8039寄存器中指定的扫描时间周期运行（以ms为单位）。4．定时器T

定时器在PLC中的作用相当于一个时间继电器，它有一个设定值寄存器，一个当前值寄存器以及无限个触点。

PLC内定时器是根据时钟脉冲累积计时，时钟脉冲有1ms、10ms、100ms三档，当所计时时间到达设定值时，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，也可以用数据寄存器D的内容作为设定值。（1）普通型定时器T0~T245100ms定时器：T0~T199共200点，每个定时器设定值范围0.1~3276.7s；10ms定时器：T200~T245共46点，每个设定值范围0.01~327.67s。5.计数器

作用：计数器在程序中用作计数控制。

分类（1）16位增计数器（一般用：C0～C99；停电保持用C100～C199）（2）32位增/减双向计数器（停电保持用：C200～C219；特殊用：C220～C234）（3）32位增/减双向高速计数器（停电保持C235～C255中的6点）。

FX2N系列PLC有基本指令27条；步进梯形指令2条；应用指令128种，298条。一、逻辑取和输出线圈指令LD（取）、LDI（取反）、

OUT（输出）LD：取指令，用于常开触点与母线的连接指令LDI：取反指令，用于常闭触点与左母线连接OUT：线圈驱动指令，也叫输出指令二、触点串联指令AND（与）、ANI（与非）

AND：与指令，用于单个常开触点的串联，完成逻辑“与”运算ANI：与非指令，用于单个常闭触点的串联，完成逻辑“与非”运算三、触点并联指令OR（或）、ORI（或非）

OR：或指令，用于单个常开触点的并联，完成逻辑“或”运算

ORI：或非指令，用于单个常闭触点的并联，完成逻辑“或非”运算四、串联电路块的并联指令ORB（块或）

ORB：块或指令。用于两个或两个以上的触点串联连接的电路之间的并联，称之为串联电路块的并联连接图6-9ORB指令使用说明ORB指令的使用说明五、并联电路块的串联指令ANB（块与）

ANB：块与指令。用于两个或两个以上触点并联连接的电路之间的串联，称之为并联电路块的串联连接

ANB指令的使用说明0LDX0005ANDX0051ORIX0016ORB2LDX0027ORIX0063ANDX0038ANB4LDX0049OUTY001图3-10

ANB指令使用说明六、栈指令MPS（进栈）、MRD（读栈）、MPP（出栈）

MPS、MRD、MPP这三条指令分别为进栈、读栈、出栈指令，用于多重输出电路。

MPS、MRD、MPP指令的使用说明0LDX004

6OUTY0031MPS

7MRD2ANDX005

8OUTY0043OUTY002

9MPP4MRD

10ANDX0045ANDX003

11OUTY005X004Y005Y004X003Y003X005X004Y002图3-11栈存储器与输出指令的使用说明七、脉冲指令LDP（取脉冲）、LDF（取脉冲）、ANDP（与脉冲）、ANDF（与非脉冲）、ORP（或脉冲）、ORF（或非脉冲）

LDP、ANDP与ORP指令中P表示脉冲上升沿检测的触头指令，指令中的触头中间带有一个向上的箭头，只有操作元件出现上升沿时接通一个扫描周期。

LDF、ANDF与ORF指令中F表示脉冲下降沿检测的触头指令，指令中的触头中间带有一个向下的箭头，只有操作元器件出现下降沿时接通一个扫描周期。脉冲指令的用法示例九