第3章-PLC的编程语言与指令系统..ppt

1、机电工程学院电气工程与自动化系可编程控制器课件，第3章可编程控制器的编程语言和指令系统3-1可编程控制器编程语言概述，3.1.1可编程控制器编程语言国际标准，(1)顺序功能图(SFC)，其中步骤、转换和动作是三个主要组成部分。Step是一种逻辑块，即对应于特定控制任务的编程逻辑；行动是控制任务的一个独立部分；转变是从一个任务转移到另一个任务的原因。目前，对于大多数可编程逻辑控制器来说，可编程逻辑控制器只是作为一种组织编程的工具，需要其他编程语言才能将其转换为可编程逻辑控制器可执行程序。因此，SFC通常被用作可编程逻辑控制器的辅助编程工具，而不是独立的编程语言。3-1可编程控制器编程语言概述，(

2、2)梯形图，(3-1可编程控制器编程语言概述，梯形图是最常用的可编程控制器图形编程语言。梯形图类似于继电器控制系统的电路图，直观易懂，尤其适用于开关逻辑控制。在IEC1131-3的梯形图中，除了线圈、常开触点和常闭触点外，还允许增加功能和功能块。(3)指令表(IL)，3-1可编程控制器编程语言概述，一个由几条指令组成的程序称为指令表程序。可编程序控制器的指令是一种类似于微机汇编语言指令的记忆表达式。3-1可编程控制器编程语言概述，(4)功能框图(FBD)，一种类似于数字逻辑电路的编程语言。逻辑运算关系由“与”门或“或”门之类的方框表示。方框的左边是逻辑运算的输入变量，右边是输出变量。输入和输出

3、端的小圆圈代表非操作，信号从左向右流动。就像电路图一样，它们通过“电线”连接在一起。其他语言也可以嵌入FBD。(5)结构化文本(ST)，3-1可编程逻辑控制器编程语言概述。为了增强可编程控制器的功能，如数学运算、数据处理、图形显示、报表打印等。许多中型可编程逻辑控制器都配备了高级编程语言，如PASCAL、BASIC和c。PLC梯形图遵循继电器的名称，如输入继电器、输出继电器和内部辅助继电器。但它们不是真正的物理继电器，而是软件中使用的编程元素。每个编程元件对应于可编程逻辑控制器存储器中的元件映射寄存器的存储器的存储单元。如果存储单元处于“1”状态，则意味着梯形图中相应编程元件的线圈被“激励”，

4、其常开触点接通，其常闭触点断开。我们称这种状态为编程元件的“1”状态，或者编程元件是开的。如果存储单元处于“0”状态，则相应编程元件的线圈和触点的状态与上述相反，并且编程元件被称为“0”状态，或者编程元件为关。3-1可编程控制器编程语言概述，3.1.2梯形图的主要特点，2。梯形图两侧的垂直公共线称为母线。在分析梯形图的逻辑关系时，借用继电器电路图的分析方法，可以想象在左右母线之间有一个左正右负的DC电源电压。3-1可编程控制器编程语言概述，3.1.2梯形图的主要特点，3。根据梯形图中各触点的状态和逻辑关系，得到梯形图中各线圈对应的编程元件的状态，称为梯形图的逻辑解。逻辑解在梯形图中从上到下、从

5、左到右进行。下面的逻辑解决方案可以立即使用解决方案的结果。逻辑解决方案基于输入映射寄存器中的值，而不是瞬时外部器件输入触点的状态。3-1可编程控制器编程语言概述，3.1.2梯形图的主要特点，4。梯形图中的线圈应放在最右边。5.每个程序的常开触点和常闭触点，3-1可编程逻辑控制器编程语言概述，3.1.2梯形图的主要特性，有三种用户数据结构：第一种是位数据(二进制1位)，或位编程元件，用于指示开关值的状态，如触点的开/关、线圈的通电和断电，其值是二进制1或0，或编程元件的开或关。第二种类型是字数据，其中16位二进制数组成一个字。在FX系列中，常数以二进制补码的形式存储，所有四个运算，加上一和减一运

6、算都是二进制运算。第三是字和位的结合。例如，定时器和计数器的接点是位，它们的设定值寄存器和当前值寄存器是字。3.2.1用户数据结构和FX系列的基本性能、3.2.1 FX系列可编程控制器梯形图中的编程元素、FX系列可编程控制器梯形图中的编程元素名称由字母和数字组成，分别表示元素的类型和数量，如Y10和M129。3.2.2输入继电器和输出继电器，3.2 FX系列可编程控制器梯形图中的编程元件，(1)输入继电器(x)FX系列可编程控制器的输入继电器和输出继电器的元件号用八进制表示，只有8个数字符号0-7，遵循“每八进一”的运算规则。输入继电器是可编程控制器接收外部开关信号输入的窗口。PLC通过光电耦

7、合器读取外部信号的状态并存储在输入映射寄存器中，当外部触点接通时，对应的映射寄存器处于“1”状态。输入端的外部触点可以是常开或常闭，也可以是由多个触点组成的串并联电路。输入继电器的常开触点和常闭触点在梯形图中可以多次使用。输入继电器的状态仅取决于外部输入信号的状态，不能由用户程序控制，因此输入继电器的线圈不得出现在梯形图中。这本书用椭圆来表示梯形图中的线圈。3.2.2输入继电器和输出继电器、3.2fx系列可编程逻辑控制器梯形图中的编程元件、3.2.2输入继电器和输出继电器、(1)输入继电器(x)、3.2 FX系列可编程逻辑控制器梯形图中的编程元件、3.2.2输入继电器和输出继电器、(。输出模块

8、中的每个硬件继电器只有一对常开触点，但在梯形图中，每个输出继电器的常开触点和常闭触点可以多次使用。3.2 FX系列可编程控制器梯形图编程元素、可编程控制器编程元素(三菱FX2-32M)，1。输入继电器(X0-X177)2。输出继电器(Y0Y177)3。辅助继电器(m)包括通用辅助继电器(M0M499)、断电闭锁继电器(M500M1023)、专用辅助继电器(M800-M8255)4。状态元素5。定时器索引寄存器(V/Z)、3.2.3辅助继电器和状态。辅助继电器(M)相当于继电器控制系统中的中间继电器。它不能接收外部输入信号，也不能直接输出信号来驱动负载。其功能由软件实现。(1)通用辅助继电器M0

9、M499。如果在可编程逻辑控制器运行期间电源突然切断，输出继电器和M0-M499将全部关闭。如果电源再次打开，除了由于外部输入信号而打开的电源外，其余电源将保持关闭。3.2 FX系列可编程控制器梯形图中的编程元素、3.2.3辅助继电器、(2)保持型辅助继电器M500M3071，有些控制系统要求记忆断电的瞬时状态并在重新通电后再现其状态，FX2N的M500-M3071可用于此场合，其中M500-M1023可使用软件。当电源中断时，锂电池用于保存其图像寄存器的内容，并且它们仅在可编程逻辑控制器再次通电后的第一个扫描周期中打开。、3.2fx系列PLC梯形图中的编程元素、3.2.3辅助继电器、(2)保

10、持型辅助继电器m500m3071、x0、x0、m500、m500、x0、m500、x1、m500和3.2 FX系列PLC梯形图共有256个专用辅助继电器，用于表示PLC的某些状态，提供时钟脉冲和符号，设置PLC的运行模式，或用于步进顺序控制，中断禁用，设置计数器进行计数或计数特殊辅助继电器分为接触利用型和线圈驱动型。触点利用式通过可编程控制器系统程序驱动其线圈，其触点可直接在用户程序中使用。M8000(运行监控):当可编程控制器执行用户程序时，M8000打开；当执行停止时，M8000关闭。M8002(初始化脉冲):当M8000从关闭变为打开时，M8002仅在一个扫描周期内打开，其常开触点可用于

11、初始化、复位和清除具有断电保持功能的元件。3.2 FX系列可编程控制器梯形图编程元素、(3)专用辅助继电器、3.2.3辅助继电器、M8011-M8014分别为10ms、100ms、1s和1min时钟脉冲。M8005(锂电池电压降低):当电池电压下降到规定值时，它打开，其触点可用于驱动输出继电器和外部指示灯，提醒工作人员更换锂电池。3.2 FX系列可编程控制器梯形图编程元素、(3)专用辅助继电器、3.2.3辅助继电器、线圈驱动型，其线圈由用户程序驱动，以便可编程控制器能执行特定操作。M8030线圈“通电”后，“电池电压下降”指示灯熄灭；当M8033线圈“通电”时，可编程控制器从运行模式进入停止模

12、式后，映射寄存器和数据寄存器的内容保持不变；当M8034线圈“通电”时禁止输出；当M8039的线圈“通电”时，可编程逻辑控制器在D8039中规定的扫描时间工作。3.2 FX系列可编程序控制器梯形图编程元素、(4)状态、3.2.3辅助继电器、状态s是编制顺序控制程序的编程元素，与后面介绍的STL指令一起使用。一般状态(S0-S499)没有断电保持功能，但可以通过程序设置为具有断电保持功能的状态，包括初始状态的S0-S9和返回原点的S10-S19。S500-S899具有断电保持功能，S900-S999用于报警。当步进梯指令不用于状态时，它们可以用作普通辅助继电器。报警状态可用于外部故障诊断的输出。

13、3.2 FX系列可编程控制器梯形图编程元素、3.2.4定时器，定时器(t)在可编程控制器中相当于继电器系统中的时间继电器。它有一个设置值寄存器(一个字长)、一个电流值寄存器(一个字长)和一个映射寄存器(二进制一位)，用于存储其输出触点的状态。这三个存储单元使用相同的组件号。常数k可以用作定时器的设置值，也可以由数据寄存器(d)的内容设置。外部数字开关输入的数据可以作为定时器的设置值存储在数据寄存器中。3.2 FX系列可编程控制器梯形图编程元素、3.2.4定时器，(1)通用定时器(T0T249)，定时器的类型与其部件号有关，以FX2N为例：T0-T199为100毫秒定时器，定时范围为0.1-32

14、76.7秒；T200-T245是10毫秒定时器，定时范围为0.01-327.67秒，3.2fx系列可编程逻辑控制器梯形图中的编程元素、3.2.4定时器，(1)通用定时器(T0T249)。当定时器线圈“通电”时，如果有必要激活瞬时触点，它可以在定时器线圈的两端。通用定时器没有保持功能，当输入电路断开或电源切断时，它会复位。3.2 FX系列可编程逻辑控制器梯形图中的编程元件、3.2.4定时器，(1)通用定时器(T0T249)，定时器只能在其线圈“通电”后提供延时动作的触点，如果需要在其线圈“断电”后延时动作，可使用以下电路。3.2 FX系列可编程序控制器梯形图编程元素，y0、3.2.4定时器，(2

15、)累计定时器(T246T255)，1毫秒累计定时器T246-T249计时范围为0.001-32.767秒。100毫秒累计定时器T250-T255计时范围为0.1。3.2 FX系列可编程控制器梯形图中的编程元素、3.2.4定时器，(3)定时器计时精度与程序排列有关，如果定时器的触点在线圈前面，精度会降低。平均误差是扫描周期的1.5倍。最小定时误差是输入滤波器时间和定时器分辨率之间的差值，1毫秒、10毫秒和100毫秒定时器的分辨率分别为1毫秒、10毫秒和100毫秒。如果定时器的触点在线圈后面，最大定时误差是扫描周期加上输入滤波时间的两倍。如果定时器的触点在线圈前面，最大定时误差是扫描周期加上输入滤

16、波时间的3倍。3.2 FX系列可编程控制器梯形图中的编程元素，1。如何实现断电延时？当X0打开时，Y0将立即获得电力。当X0断开时，Y0在20S后断电。当计时器的计时时间不够时，我该怎么办？X0开启，Y0在5000秒后加电，并保持直到X1开启。3.2.5计数器，(1)内部计数器，内部计数器(c)用于计数内部信号x、y、m、s等。它的响应速度只有几十赫兹。内部计数器输入信号的开关持续时间应长于可编程控制器的扫描时间。3.2 FX系列可编程序控制器梯形图编程组件、3.2.5计数器，1)16位加号计数器，计数器的类型与其组件号有关。3.2 FX系列可编程逻辑控制器梯形图编程元素、3.2.5计数器、1

17、)16位加计数器，16位加计数器的设定值为1-32767。3.2 FX系列PLC梯形图中的编程元素、3.2.5计数器、2)32位升/降计数器、3.2 FX系列PLC梯形图中的编程元素，32位升/降计数器的设定值为-2147483648 21474836487，其中C220 C234(共20个)32位升/降计数器的升/降计数模式由专用辅助继电器M8设定当对应的特殊辅助继电器打开时，它会倒计时。相反，它很重要。3.2.5计数器，2)32位升/降计数器，3.2 FX系列可编程逻辑控制器梯形图中的编程元素，当设置值等于指定数据寄存器中的数字时，计数器的设置值不仅可以由常数k设置，还可以由指定数据寄存器设置。32位设置值存储在两个相连的数据寄存器中。如果指定了D0，设置值存储在D1和D0中。设置可以是正的，也可以是负的。3.2