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1、电工新技术培训班,技能人才培训,热烈欢迎各位朋友,PLC（可编程控制器）目前正向大容量、高速度、模拟量控制和远程通信与联网等方向发展。 当今工业自动化的三大支柱是： PLC 机器人 CAD/CAM PLC为什么发展如此迅速呢？那是因为它有一系列优点。,一、PLC的产生和发展,二、PLC的特点,可靠性高、抗干扰能力强 编程方法简单易学 系统设计、安装、调试工作量小 维修工作量小，维修方便 功能完善、性价比高 体积小、重量轻、能耗低,按结构形式分类,三、PLC的分类,整体式PLC 将电源、CPU、I/O接口等部件都集中装在一个机箱内，具有结构紧凑、体积小、价格低等特点。,三、PLC的分类,模块式P
2、LC 将PLC各组成部分分别作成若干个单独的模块，如CPU模块、I/O模块、电源模块（有的含在CPU模块中）以及各种功能模块。,模块式PLC 将PLC各组成部分分别作成若干个单独的模块，如CPU模块、I/O模块、电源模块（有的含在CPU模块中）以及各种功能模块。,叠装式PLC 还有一些PLC将整体式和模块式的特点结合起来。,整体式PLC 将电源、CPU、I/O接口等部件都集中装在一个机箱内，具有结构紧凑、体积小、价格低等特点。,按结构形式分,三、PLC的分类,I/O总点数,R继电器输出 T晶体管输出 S晶闸管输出,M基本单元 E输入输出混合扩展单元及扩展模块 EX输入专用扩展模块 EY输出专用
3、扩展模块,16256点(小型),0、2、ON、2C、2N,型号的命名方式,四、PLC的硬件组成,FX 2N 48 M R,四、PLC的硬件组成,四、PLC 硬件组成小结,1微处理器（CPU） 2存储器 （1）系统存储器 相当于操作系统，厂家固化在ROM （2）用户存储器 用户设计的程序保存在随机存储器RAM（可由锂电池作后备电源）中。还有EEPROM（可擦除） 3输入/输出单元 也称 I/O单元。通常有状态指示。 4通信接口 5编程装置 6电源,五、PLC的工作方式,个人计算机是等待命令的工作方式，如有键按下或有I/O动作则转入相应的子程序，否则继续等待。而PLC则是采用循环扫描的工作方式。C
4、PU每次只执行一个操作，按顺序逐个执行程序指令，因此又称为串行工作方式。由于CPU速度很快，从外部出现的结果看几乎是同时（并行）完成的。,1. 内部处理阶段 2. 通信服务阶段 当PLC处于停止（STOP）状态时，只完成上述两阶段的工作，当处于运行（RUN）状态时，除上述两阶段外还要完成以下三阶段的工作。 3. 输入处理阶段 4. 程序执行阶段 5. 输出处理阶段 执行以上五阶段的时间称为扫描周期，它与用户程序的长短、指令种类和CPU速度有关，约为若干毫秒。,扫描过程,六、PLC 的工作过程,4.2 FX系列PLC的内部软元件,用户使用的每一个输入输出单元、内部存储单元、定时器和计数器等都称为
5、软元件。软元件是PLC机器内部的具有一定功能的器件，这些器件实际上是由电子电路和寄存器及存储单元等组成。例如，输入继电器就是由输入电路和输入映像寄存器构成的。为了与传统继电器区别，称之为软继电器。它的最大特点是其触点可以无数次使用。 PLC在运行程序时，就是由这些软继电器执行指令，从而实现PLC的各种功能。故在使用PLC之前，最重要的是先了解这些软继电器的配置和功能。,型号：FX2N48MR,用来接收外部输入信号（接通时为“1”，断开时为“0”），并存入输入映象寄存器中。输入继电器（X）是输入映象寄存器中的状态，所以使用次数不受限制。,输入接口,输入端子,4.2.1 输入继电器（X）,输入继电
6、器必须由外部信号驱动，不能用程序驱动，所以在梯形图中不可能出现输入继电器的线圈。,FX2N系列输入继电器以八进制进行编号，FX2N48MR的24个输入继电器的编号是： X0X7， X10X17， X20X27,4.2.2 输出继电器（Y）,继电器,输出端子,输出继电器用来将PLC内部信号传送给外部负载，它的线圈由PLC内部程序驱动，当程序运行的结果使输出继电器线圈得电时，它唯一的一对常开硬接点便将负载与电源连通。但梯形图中同一输出继电器的常开、常闭接点却可以多次使用。,FX2N系列输出继电器也是采用八进制编号，FX2N48MR的24个输出继电器的编号是： Y0Y7， Y10Y17， Y20Y2
7、7,4.2.3 辅助继电器（M）,辅助继电器是可编程序控制器内部具有的继电器，它不能获取外部输入，也不能直接驱动外部负载，只在程序中使用。其作用类似于继电-接触控制中的中间继电器。 辅助继电器采用M与十进制数共同组成编号。,注意有一些特殊辅助继电器有各自的特殊功能，如： （1） 触点型 只能用触点，线圈由PLC自动驱动 M8000 运行监视器（PLC运行中接通） M8002 初始脉冲（运行开始瞬间接通） M8011 产生10ms时钟脉冲 M8012 产生100ms脉冲 M8013 产生1s时钟脉冲 M8014 产生1min时钟脉冲 （2）线圈型 由用户程序驱动线圈后PLC执行特定动作 M803
8、3 停止时保持输出 M8034 禁止全部输出,4.2.4 状态继电器（S）,状态继电器（S）用来记录系统运行中的状态。是编制顺序控制程序的重要编程元件。它与步进顺控指令配合应用。,（1）状态继电器也有无数多对常开和常闭接点 （2）状态继电器不与步进顺控指令配合应用时，可作为辅助继电器M使用 （3）FX2N可以通过程序设定将S0S499设置为有断电保持功能的状态继电器,4.2.5 定时器（T）,定时器（T）相当于通电延时型时间继电器，通过对一定周期的时钟脉冲进行累计而实现定时。,1. 通用定时器 （1）100ms（T0T199）设定值132767 （2）10ms（T200T245）设定值1327
9、67 通用定时器线圈得电开始计脉冲数（计时），当达到设定值时定时器ON，常开接点闭合，常闭接点断开。线圈失电定时器复位，计数值也变为0。,定时器脉冲周期设定值=延迟时间,通 用 定 时 器,0.1S1000=100S,4.2.6 计数器（C）,1. 内部计数器 （1）16位增计数器（C0C199） C0C99为通用型，C100C199为断电保持型。计数器的设定值为132767，可用常数K设定，也可通过数据寄存器设定。 当输入信号个数达到设定值时，计数器动作，常开接点闭合，常闭接点断开。,（2）32位增/减计数器（C200C234） 2. 高速计数器（C235C255）,1 6 位 增 计 数
10、器,4.2.7 数据寄存器（D）,PLC在工作时，需要许多数据寄存器来存储数据和参数。FX可编程序控制器的数据寄存器都 是16位的，用两个相邻的数据寄存器合并起来可以存储32位二进制数据，通常先指定低位（例如：D0），则高位为继之其后的编号（如：D1）被自动占有。 一个16位数据寄存器处理的范围为-3276832767。,4.2.8 常数（K、H）,K表示十进制整数的符号，用来指定定时器、计数器的设定值及应用功能指令操作数中的数值；H表示十六进制数的符号，用来表示应用功能指令的操作数值。例如：数字20用十进制表示为K20，用十六进制则表示为H14。,FX2N 基本指令的使用,一、电动机的连续运
11、转,FR,KM,电源开关,接触器主触点,热继电器热元件,熔断器,三相异步电动机,主电路,4.3 FX系列PLC的基本逻辑指令,电动机连续运转：I/O接线图,启动按钮 SB1X1,停止按钮 SB2X2,运行接触器 KMY1,热继电器的常闭触点可以作为输入信号进行过载保护，也可以在输出侧进行保护,热继电器,4.3 FX系列PLC的基本逻辑指令,电动机连续运转：梯形图,启动,停止,输出线圈,X1,Y1,X2,4.3 FX系列PLC的基本逻辑指令,常闭触点输入信号的处理,电气原理图,常闭触点,梯形图,常开触点,4.3 FX系列PLC的基本逻辑指令,二、电动机的正反转控制,FU,KM1,QS,正转 接触
12、器,反转接触器,L1 L2 L3,主电路,KM2,FR,注意调相,返回,4.3 FX系列PLC的基本逻辑指令,二、电动机的正反转控制,4.3 FX系列PLC的基本逻辑指令,I/O分配表,电动机正反转：I/O 接线图,正转启动 SB2-X0,反转启动 SB3-X1,停止 SB1-X2,正转接触器 KM1-YI,反转接触器 KM2-Y2,正转互锁,反转互锁,4.3 FX系列PLC的基本逻辑指令,电动机正反转：梯形图,指令表 0 LD X1 1 OR Y1 2 ANI X2 3 ANI X1 4 ANI Y2 5 OUT Y1 6 LD X1 7 OR Y2 8 ANI X2 9 ANI X0 10
13、 ANI Y1 11 OUT Y2 12 END,正转,反转,正转,反转,停止,停止,4.3 FX系列PLC的基本逻辑指令,4. 4 步进顺序控制指令,什么是步进控制系统,如果一个控制系统可以分解成几个独立的控制动作，并且这些动作必须按照一定的先后次序执行,这样的控制系统称为顺序控制系统,也称为步进控制系统。其控制总是一步一步地按顺序进行，当条件满足时，系统能够从一“步”转移到另一“步”，或者说从一种状态转移到另一种状态。在工业控制中，步进控制系统应用很广。,以红绿灯控制为例，其对应的顺序功能图如右图所示。,S0S9：初始状态专用 S10S19：原点复位用 S20S499：一般用 S500S8
14、99：停电保持用 S900S999：报警用,针对顺序控制要求，PLC提供了顺序功能图（SFC），又称状态转移图，由一系列状态（用S表示）组成。系统提供S0S999共1000个状态供编程使用，其中：,顺序功能图（状态转换图）,STL是利用内部软元件（状态S）在顺控程序上进行步进控制的指令。,RET是用于状态流程的结束，实现返回主程序（母线）的指令。,步进顺序控制指令,FX 系列 PLC 提供了下面一对步进指令：,步进指令的梯形图表示,步进指令的功能图表示,上述步进梯形图也可以用顺序功能图表示：,状态转移图中的每一步包含三个内容：本步驱动的内容、转移条件及转换的目标。,功能图和梯形图的转换,例一
15、广告牌字体循环闪光控制,分别用Y0、Y1、Y2控制灯光，使“欢迎你”三个字明亮闪烁。控制流程见下表，表中+为得电，空白为不得电。每步序停留1秒，要求反复循环。试画出状态转移图并编写梯形图。,分析：本例要用到四个状态，设为S20S23，用到四个定时器，设为T0T3。,例一 字体循环闪光,步进顺序控制实例二,电动机/启动控制,1. 控制要求 (1) 星形启动接触器KMY先合，主接触器KM才能合，经一定的延时KMY断开,延时0.5秒后三角形运行接触器KM合，延时0.5秒要有信号显示。 (2) KMY动作后，有闪光信号显示，闪光周期为1秒。KMY断开后，闪光信号指示才能结束。 (3) 接触器KMY与接触器KM要有互锁功能。 2. I/O点分配：见后页,状态转移图,Y/启动控制 X1停止 X2启动 X0热继电器 Y0主接触器 Y1Y接触器 Y2接触器 Y3启
