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1、第五讲 PLC的编程语言和基本指令,教学目标,1、 了解可编程序控制器的编程语言 2、 掌握可编程序控制器的基本指令 3、 熟悉基本指令的使用规律及其应用 4、 掌握利用可编程序控制器来实现电动机 的点动、连续控制和正、反转控制程序编写,可编程控制器的编程语言,不同厂家，不同型号的PLC的编程语言只能适应自己的产品。IEC中的PLC编程语言标准中有五种编程语言：顺序功能图编程语言、梯形图编程语言、功能块图编程语言、指令语句表编程语言、结构文本编程语言。 最常用的就是梯形图编程语言和指令语句表编程语言。,梯形图编程语言,梯形图是在原继电器接触器控制系统的继电器梯形图基础上演变而来的一种图形语言。
2、它是目前用得最多的PLC编程语言。 注意：梯形图表示的并不是一个实际电路而只是一个控制程序，其间的连线表示的是它们之间的逻辑关系，即所谓“软接线”。 常开触点 ： 常闭触点： 线圈： 注意：它们并非是物理实体，而是“软继电器”。每个“软继电器”仅对应PLC存储单元中的一位。该位状态为“1”时，对应的继电器线圈接通，其常开触点闭合、常闭触点断开；状态为“0”时，对应的继电器线圈不通，其常开、常闭触点保持原态。,梯形图编程格式,（1）梯形图按行从上至下编写，每一行从左往右顺序编写。PLC程序执行顺序与梯形图的编写顺序一致。 （2）图左、右边垂直线称为起始母线、终止母线。每一逻辑行必须从起始母线开始
3、画起，终止于继电器线圈或终止母线（有些PLC终止母线可以省略）。 （3）梯形图的起始母线与线圈之间一定要有触点，而线圈与终止母线之间则不能有任何触点。,指令语句表编程语言,助记符语言类似于计算机汇编语言，用一些简洁易记的文字符号表达PLC的各种指令。同一厂家的PLC产品，其助记符语言与梯形图语言是相互对应的，可互相转换。 助记符语言常用于手持编程器中，梯形图语言则多用于计算机编程环境中,案例,在生产实践过程中，某些生产机械常要求既能正常起动，又能实现调整位置的点动工作。 试用可编程控制器的基本逻辑指令来控制电动机的点动及连续运行。,一、异步电动机控制线路图,异步电动机控制线路图,图（ a ）为
4、主电路。工作时，合上刀开关 QS ，三相交流电经过 QS ，熔断起 FU ，接触器 KM 主触点，热继电器 FR 至三相交流电动机。 图（ b ）为最简单的点动控制线路。起动按钮 SB 没有并联接触器 KM 的自锁触点，按下 SB ， KM 线圈通电，松开按钮 SB 时，接触器 KM 线圈又失电，其主触点断开，电动机停止运转。 图（ c ）是带手动开关 SA 的点动控制线路。当需要点动控制时，只要把开关 SA 断开，由按钮 SB 2 来进行点动控制。当需要正常运行时，只要把开关 SA 合上，将 KM 的自锁触点接入，即可实现连续控制。 图（ d ）中增加了一个复合按钮 SB 3 来实现点动控制
5、。需要点动运行时，按下 SB 3 点动按钮，其常闭触点先断开自锁电路，常开触发后闭合接通起动控制电路， KM 接触器线圈得电，主触点闭合，接通三相电源，电动机起动运转。当松开点动按钮 SB 3 时， KM 线圈失电， KM 主触点断开，电动机停止运转。 若需要电动机连续运转，由停止按钮 SB 1 及起动按钮 SB 2 控制，接触器 KM 的辅助触点起自锁作用。,二、可编程控制器的硬件连接,实现电动机的点动及连续运行所需的器件有：起点按钮 SB1 ，停止按钮 SB2 ，交流接触器 KM ，热继电器 JR 及刀开关QS 等。主电路的连接如图所示。,三、梯形图的设计,梯形图便是是以图形符号及图形符号
6、在图中的相互关系表示控制关系的编程语言，是从继电器电路图演变而来。两者部分符号对应关系如表所示。,梯形图的设计,根据输入输出接线圈可设计出异步电动机点动运行的梯形图如图 （ a ）所示。工作过程分析如下：当按下 SB1时，输入继电器X0得电，其常开触点闭合，因为异步电动机未过热，热继电器常开触点不闭合，输入继电器 X2 不接通，其常闭触点保持闭合，则此时输出继电器 Y0 接通，进而接触器 KM 得电，其主触点接通电动机的电源，则电动机起动运行。当松开按钮 SB1 时， X0 失电，其触点断开， Y0 失电，接触点 KM 断电，电动机停止转动，即本梯形图可实现点动控制功能。大家可能发现，在梯形图
7、中使用的热继电器的触点为常开触点，如果要使用常闭触点，梯形图应如何设计？,梯形图的设计,图（ b ）为电动机连续运行的梯形图，其工作过程分析如下： 当按 SB 1 被按下时 X0 接通， Y0 置 1 ，这时电动机连续运行。需要停车时，按下停车按钮 SB 2 , 串联于 Y0 线圈回路中的 X1 的常闭触点断开， Y0 置 1 ，电机失电停车。,启 - 保 - 停电路,梯形图（ b ）称为启 - 保 - 停电路。这个名称主要来源于图中的自保持触点 Y0 。并联在 X0 常开触点上的 Y0 常开触点的作用是当钮 SB 1 松开，输入继电器 X0 断开时，线圈 Y0 仍然能保持接通状态。工程中把这
8、个触点叫做“自保持触点“。启 - 保 - 停电路是梯形图中最典型的单元，它包含了梯形图程序的全部要素。它们是： a 、事件 每一个梯形图支路都针对一个事件。事件输出线圈（或功能框）表示，本例中为 Y0 。 b 、事件发生的条件 梯形图支路中除了线圈外还有触点的组合，使线圈置 1 的条件既是事件发生的条件，本例中为起动按钮 X0 置 1 。 c 、事件得以延续的条件 触点组合中使线圈置 1 得以持久的条件。本例中为与 X0 并联的 Y0 的自保持触点。 d 、使事件终止的条件 触点组合中使线圈置 1 中断的条件。本例中为 X1 的常闭触点断开。,四、语句表,点动控制即图 （ a ）所使用到的基本
9、指令有： 从母线取用常开触点指令 LD ； 常闭触点的串联指令 ANI ； 输出继电器的线圈驱动指令 OUT 。 每条指令占用一个程序步，语句表如下:,程序步 指令 元件 0 LD X0 1 ANI X1 2 OUT Y0,语句表,连续运行控制即图（ b ）所使用到的基本指令有： 从母线取用常开触点指令 LD ； 常开触点的并联指令 OR ； 常闭触点的串联指令 ANI ； 输出继电器的线圈驱动指令 OUT 。语句表如下：,程序步 指令 元件 0 LD X0 1 OR Y0 2 ANI X1 3 ANI X2 4 OUT Y0,一、FX2N系列可编程控制器基本指令,（一）逻辑取及线圈驱动指令
10、1指令助记符及功能 LD、LDI、OUT指令的功能、梯表图表示、操作组件、所占的程序步如表626所示。 2指令说明 （1）LD、LDI指令可用于将触点与左母线连接。也可以与后面介绍的ANB、ORB指令配合使用于分支起点处。 （2）OUT指令是对输出继电器Y、辅助继电器M、状态继电器S、定时器T、计数器C的线圈进行驱动的指令，但不能用于输入继电器。OUT指令可多次并联使用。,表626 指令助记符及功能,3编程应用,图6-30 LD、LDI、OUT指令的编程应用,（二）触点串联（AND、ANI）指令 1指令助记符及功能 AND、ANI指令的功能、梯形图表示、操作组件、所占的程序步如表627所示,表
11、627 触点串联指令助记符及功能,2指令说明 （1）AND、ANI指令为单个触点的串联连接指令。AND用于常开触点。ANI用于常闭触点。串联触点的数量不受限制。 （2）OUT指令后，可以通过触点对其它线圈使用OUT指令，称之为纵接输出或连续输出。例如，图631中就是在OUT M101之后，通过触点T1，对Y004线圈使用OUT指令，这种纵接输出，只要顺序正确可多次重复。但限于图形编程器的限制。应尽量做到一行不超过10个接点及一个线圈，总共不要超过24行。,3编程应用,语句步 指令 元素 说明 0 LD X002 1 AND X000 串联触点 2 OUT Y003 3 LD Y003 4 AN
12、I X003 串联触点 5 OUT M101 6 AND T1 串联触点 7 OUT Y004 纵接输出,图631 AND、ANI指令的应用*,图6-32 MPS、MPP指令的关系 *,（三）触点并联（OR、ORI）指令 1指令助记符及功能 OR、ORI指令的功能、梯形图表示、操作组件等如表628所示。,表628 触点并联指令助记符及功能,2指令说明 （1）OR、ORI指令是单个触点的并联连接指令。OR为常开触点的并联，ORI为常闭触点的并联。 （2）与LD、LDI指令触点并联的触点要使用OR或ORI指令，并联触点的个数没有限制，但限于编程器和打印机的幅面限制，尽量做到24行以下。 （3）若两
13、个以上触点的串联支路与其它回路并联时，应采用后面介绍的电路块或（ORB）指令。,3.编程,图6-33 OR、ORI指令的使用应用,（四）脉冲指令 1指令助记符及功能 脉冲指令的助记符及功能、梯形图表示和可操作组件等如表6-29所示。 2指令说明 （1）LDP，ANDP，ORP指令是进行上升沿检测的触点指令，仅在指定位软组件由OFFON上升沿变化时，使驱动的线圈接通1个扫描周期。 （2）LDF，ANDF, ORF指令是进行下降沿检测的触点指令，仅在指定位软组件由ONOFF下降沿变化时，使驱动的线圈接通1个扫描周期。 （3）利用取脉冲指令驱动线圈和用脉冲指令驱动线圈（后面介绍），具有同样的动作效果
14、。,表6-29 脉冲指令助记符及功能,X，Y，M，S，T，C,如图6-34所示，两种梯形图都在X010由OFFON变化时，使M 6接通一个扫描周期。,图6-34 两种梯形图具有同样的动作效果,同样，图6-35两个梯形图也具有同样的动作效果。两种梯形图都在X010由OFFON变化时，只执行一次传送指令MOV。,图6-35 两种取指令均在OFFON变化时，执行一次MOV指令,3编程应用,图6-36 脉冲检测指令的编程应用,4脉冲检测指令对辅助继电器地址号不同范围造成的动作差异,图6-37 脉冲沿检测指令驱动辅助继电器不同地址号范围所造成的动作差异*,（五）串联电路块的并联（ORB）指令 1指令助记
15、符及功能 ORB指令的功能、梯形图表示、操作组件、程序步如表630所示。,表630 电路块或指令助记符与功能,2指令说明 （1）ORB指令是不带软组件地址号的指令。两个以上触点串联连接的支路称为串联电路块，将串联电路块再并联连接时，分支开始用LD、LDI指令表示，分支结束用ORB指令表示。 （2）有多条串联电路块并联时，可对每个电路块使用ORB指令，对并联电路数没有限制。 （3）对多条串联电路块并联电路，也可成批使用ORB指令，但考虑到LD、LDI指令的重复使用限制在8次，因此ORB指令的连续使用次数也应限制在8次。,3.编程应用,图6-38 串联电路块并联指令应用,（六）并联电路块的串联（A
16、NB）指令 1指令助记符及功能 ANB指令的功能、梯形图表示、操作组件和程序如表631所示。,表6-31 并联电路块串联指令助记符及功能,2指令说明 （1）ANB指令是不带操作组件编号的指令。两个或两个以上触点并联连接的电路称为并联电路块。当分支电路并联电路块与前面的电路串联连接时，使用ANB指令。分支起点用LD、LDI指令，并联电路块结束后使用ANB指令，表示与前面的电路串联。 （2）若多个并联电路块按顺序和前面的电路串联连接时，则ANB指令的使用次数没有限制。 （3）对多个并联电路块串联时，ANB指令可以集中成批地使用，但在这种场合，与ORB指令一样，LD、LDI指令的使用次数只能限制在8次以内，ANB指令成批使用次数也应限
