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1、,第12章 可编程序控制器（PLC）,返回,哈尔滨工业大学 电工学教研室,第12章 可编程序控制器（PLC）,返回,目 录 12.1可编程控制器的结构和工作原理 12.2可编程控制器的程序编制 12. 3 可编程控制器应用举例,PLC 是一种专门用于工业控制的计算机。, 早期的PLC是用来替代继电器、接触器控制的。它主要用于顺序控制，实现逻辑运算。因此，被称为可编程逻辑控制器（Programmable logic controller，略写 PLC ), 随着电子技术、计算机技术的迅速发展，可编程控制器的功能已远远超出了顺序控制的范围。被称为可编程控制器（Programmable contro
2、ller，略写PC)。为区别于Personal Computer (PC)，故沿用PLC 这个名称。,12.1 可编程控制器的结构和工作原理,返回,12.1.1 结构及各部分的作用,1.PLC的硬件结构图,返回,2.各部分的作用, 存储器： 系统程序存储器：存放监控程序和编译程序。 用户程序及数据存储器：存储用户编制的应用程序及各 种暂存数据、中间结果。,返回, 各种接口、高功能模块：可扩展功能。,输入、输出接口：联接输入输出设备，采用光电隔离，减 小干扰，提高可靠性。 输入的形式：开关、按钮、行程开关等 输出的形式：继电器 - 低速大功率 可控硅 - 高速大功率 晶体管 - 高速小功率,返回
3、,小型机（一体机）：,返回,中、大型机（模块式）：,返回,12.1.2 工作原理,PLC：循环扫描。 CPU从第一条指令开始执行，遇到结束符又 返回第一条，不断循环。,对慢速响应系统 增强了抗干扰能力。,返回,1. I/O点数 64128 点-小型；128512点-中型； 2. 用户程序存储器容量。 FP1-C24：2720步。 3. 扫描速度 ：单位： ms /1000步 或 s /步 4. 指令系统条数。 5. 编程元件的种类和数量。,12.1.3 可编程控制器的主要技术性能指标,返回,FP1-C24寄存器配置,返回,12.1.4 可编程控制器的主要功能和特点,返回,功能,1. 抗干扰、可
4、靠性高。 2.模块化组合式结构，使用灵活方便。 3.编程简单，便于普及。 4.进行在线修改，柔性好。 5.网络通讯功能，便于实现分散式测控系统。6.与传统的控制方式比较，线路简单。,特点,12. 2 可编程控制器的程序编制,12.2.1 可编程控制器的编程语言,梯形图语言：类似于传统的继电接触控制图、直观。 助记符语言：类似于微机中的汇编语言。,返回,1. 梯形图,用 表示线圈,返回,当输入设备的触点为常开时，梯形图和继电接触控制电路一一对应,1. 梯形图,返回,指令语句表,2. 指令语句表,返回,12.2.2 可编程控制器的编程原则和方法,1. 编程原则,(1) 编程元件的触点可无限次使用。
5、,（2）每行起始于左母线，线圈接于右母线， 触点不能与右母线相联。,返回,（3） 上重下轻，左重右轻。,返回,（4）逻辑关系应尽量清楚,返回,(5) 避免出现无法编程的梯形图,返回,2. 编程方法(以电动机正反转控制为例）,（1）确定I/O点数及I/O分配,互锁务必用 硬触点,互锁务必用 硬触点,返回,（2)编制梯形图和指令语句表,返回,12.2.3 FP1指令系统简介,1. 起始指令ST，ST/ 和输出指令OT ST：以常开触点开始 ST/：以常闭触点开始 OT: 不能用于输入继电器X和直接接于左母线。,基本指令,返回,2. 触点串联指令AN，AN/ 触点并联指令OR, OR/,返回,3.
6、块串联指令ANS与块并联指令ORS,每一指令块均以ST或ST/开始,返回,4. 取反指令/,返回,输入接点,定时器号码 （FP1:099）,时间常数: 132767,返回,5. 定时器指令TM,定时器应用举例1,功能说明：X0闭合5s后，Y0输出,返回,定时器应用举例2,返回,6. 计数器指令CT,计数器初始值： 132767,计数器编号 (FP1机：100143),计数脉冲,复位信号,（1）复位信号接通时，计数器复位，装入初始值。 （2）复位信号断开时，每来一个计数脉冲减1，直 到减为0，计数器的常开接点接通，常闭接点 断开。,说明：,C,R,返回,计数器应用,返回,7. 堆栈指令PSHS,
7、 RDS, POPS,ST X0 PSHS AN X2 OT Y0 RDS AN X1 OT Y1 POPS AN/ X2 OT R30,返回,8. 微分指令DF , DF/,(DF),R30,(DF/),R31,X0,X1,ST X0 DF OT R30 ST X1 DF/ OT R31,返回,9. 置位、复位指令SET , RST,返回,10. 保持指令KP,说明1：置位触发信号X0一旦接通，即触发Y0接通,即使X0再断开，Y0仍保持接通，直到复位触发信号X1接通为止。,说明2：置位触发和复位触发同时出现 时，复位触发信号优先。,返回,11. 移位指令SR(左移）,IN,CP,CLR,SR
8、 WR0,（1）SR指令只能对WR寄存器进行移位操作。 （2）IN：串行输入端，X0接通，输入1， X0断开，输入0。 （3）CP：移位脉冲，X1每闭合一次，WR0数据 左移一位 （4）CLR：X2接通，寄存器清零，停止移位。,X0,X2,X1,返回,应用举例：有8只节日彩灯，要求从左至右每隔1秒依次点亮一只。当灯 全亮后，再以同样速度从左至右依次熄灭，反复3次后停止。,注释：R901C 为内部特殊继电器 （1秒时钟脉冲继电器）。 R9010 为常ON继电器。,扩展功能指令：F0 MV WR0 WY0,返回,扩展功能指令：F0 MV WR0 WY0（16位数据传送指令） 将WR0中的内容传送至
9、WY0,FP1有100余条扩展功能指令,返回,PLC控制系统设计流程图：,12. 3 可编程控制器应用举例,返回,设计流程：,1 确定控制内容：需对控制对象进行详细分析。,2 选择合适机型：包括I/O点数，程序存储器容量，响应速度，输入、输出方式等。,硬件系统设计：确定输入设备、PLC与控制对 象的联接方式，绘出输入、输出端子的接线图和 实际联接。,返回,4 软件设计：进行I/O分配和定义，绘制梯形图。,5 系统统调：对编制完成的用户程序进行模拟调试修改再模拟调试，直到达到设计要求，才可以接到系统中进行总装统调。,返回,12. 3.1 三相异步电动机Y换接起动控制,Y 换接起动的继电接触控制电
10、路图,返回,Y 换接起动的PLC控制,停车,起动,I/O分配,PLC外部接线图,返回,梯形图,指令语句表,返回,a）按下SB2，PLC的X2触点闭合，R0，Y1和Y3接通。 主电路KM1、KM3接通，电动机星接起动。,b）R0同时启动定时器T0，5s后T0的常闭触点断开， 使Y1、Y3断开，主电路KM1、KM3断开。,c）T0定时时间到达的同时，其常开触点启动了T1，1s后， T1常开触点接通，使Y1、Y2接通，主电路KM1、KM2接 通，电动机绕组接成三角形。,控制过程分析,返回,常用特殊继电器简介,R900A : “”标志 R900B: “=”标志 R900C: “”标志 R9010: 常ON继电器 R9011: 常OFF继电器 R9013: 仅在第一个扫秒周期ON，其他时候均为OFF R9014: 仅在第一个扫秒周期OFF，其他时候均为ON R9018R901D: 周期分别为 0.01s, 002s, 0.1s, 0.2, 1s, 2s的时钟脉冲继电器,基本指令以外还有高级指令，合计160余条。,返回,返回,结 束,第 12 章,返回,
