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1、1级培训教材第一章 电气系统及 介一、设备电气系统结构简介 设备电气系统一般由以下几部分组成 1、 执行机构：执行工作命令陶瓷行业中常见的执行机构有：电动机（普通、带刹车、带离合） 、电磁阀（控制油路或气路的通闭完成机械动作） 、伺服马达（控制调节油路、气路的开度大小）等。2、 输入元件：从外部取入信息陶瓷行业中常见的输入元件有：各类主令电器（开头、按扭） 、行程开关（位置） 、近接开关（反映铁件运动位置） 、光电开关（运动物体的位置） 、编码器（反映物体运动距离） 、热电偶（温度） 、粉位感应器粉料位置）等。控制中心：记忆程序或信息、执行逻辑运算及判断常见控制中心部件有各类 电器、接触器、热
2、继电器、等。电源向输入元件、控制中心提供控制电源；向执行机构提供电气动力。二、简单的单台电动机电气系统例：一台星角启动的鼠笼式电动机的电气系统1、一次线路图 2、二次线路图A B C T Q A 上图看出，二次回路图中为实现延时控制，要使用一个时间继电器，而在陶瓷行业中，星角启动控制可说是一种非常简单的例子，若在陶瓷生产设备上全部采用继电器类来实现生产过程的自动控制，要使用许多的继电器、时间继电器等其它一些电气产品，而该类产品占空间大，且运行不是十分可靠。三、介1、 可编程序控制器早期的 能做些开关量的逻辑控制，因而叫 近年来，用微处理器作为中央处理单元，不仅有逻辑控制功能，还有算术运算、模拟
3、量处理甚至通信联网功能，正确应称为 为了与个人计算机有所区别，仍称其为 、 特点1、灵活、通用控制功能改变，只要改变软件及少量的线路即可实现。2、可靠性高、抗干扰能力强 硬件方面：采用微电子技术开关动作由无触点的半导体电路及大规模集成电路完成，输入输出之间，采用光电隔离措施，隔离了它们之间电的联系。 软件方面：有自身的监控程序，对强干扰信号、欠电压等外界环境定期检查，有故障时，存现状态到存储器，并对其封闭以保护信息；监视定时器 查程序循环状态，超出循环时间时报警；对程序进行校验，程序有错误进输出报警信息并停止执行。3、使用简单采用自然语言梯形图语言编程方式，编程容易，更改方便。输入输出接口可以
4、与各种开关、传感器、继电器、接触器、电磁阀连接，接线简单。4、功能强、体积小纵向仅可能完成各种条件控制，还能完成模/数、数/模转换并进行数字运算，可以完成对模拟量的控制；横向可以控制一台至几台设备，还可实现远距离控制；重量轻，体积小，便于安装。3、 制思路以前面的星角起动二次回路为例 。按控制等效电路可分为三个部分：输入部分、输出部分及控制部分。1、输入部分：接收由各种主令电器发出的操作指令及由各种反映设备状态信息的输入元件传来的各种3状态信息。一个输入点单独对应一个内部继电器，当输入点与输入用的公用脚 通时，该输入继电器得电。2、输出部分：根据控制程序的执行结果直接驱动相应负载。在 部设有输
5、出继电器（可能是继电器形式，也可能是晶体管形式） ，每个继电器对应一个硬触点，当程序执行结果让输出继电器线圈通电时，该输出继电器的输出触点闭合，实现外部负载的控制运行。3、控制部分：是由用户自行编制的控制程序。它存放在 用户程序存储器中，系统运行时，对它们进行解释并执行，执行结果送输出端子，以使相应的外部负载得到控制。用户程序采用梯形图的编程方式，它由继电器控制电路演变而来，所不同的是，它内部的继电器并非实际的继电器，而是“软”继电器，由软继电器组成的控制线路并不是真正意义上的物理连接，而只是逻辑关系上的连接（软接线） 。它的内部继电器线圈用 表示，常开点用 来表示，常闭点用 来表示。从 部可
6、区分为六个部分即：输入、输出、存储器、源及操作显示部分。详见 4 页 输入部分：负责采集外部指令及设备状态，以使 出判断。见 图 输出部分：将 运算结果向外部输出，以完成过程动作。见 图 上输入输出部分 品均可扩展，最大可扩展到 40 点输入输出。存储器：存储用户程序及信息。行各种逻辑及运算程序。电源：向输入输出及 供电源。操作显示：向存储器输入用户程序或更改用户程序，显示程序运行状态。从外型看见 图 机与多数 机一样，有电源端子（交流供电型还设有供外部输入设备用的服务电源） 、功能接地端子（抗干扰、防电击，务必接地） 、保护接地端子（防触电） 、输入输出端子及其 对应的输入或输出端子 ，相应
7、的输入输出 亮，但当 常、I/O 总线发生异常时所有输入 ；当内存异常及系统异常（生时，所有输入 持发生异常时的状态，即使输入状态发生变化，输入的态也不改变） 、态显示 源、运行 监视/编程 停止、故障/闪警告、设通讯亮） 、模拟设定电位器及扩展连接器。44、 作原理 见 循环扫描工作过程示意图电初始化初始化 检查 I/O 单元连接、继电器区清 0定时器预置、识别扩展单元硬件及用户程序内存检查异常检查结果 （1） 公共处理设置异常继电器 正常异常 灯亮 扫描周期监视时间预置警告 灯闪执行用户程序（2）执行程序异常或警告 到结束指令吗？ N （3）扫描周期计算处理Y 可由用户双月通过 定，执行等
8、待至设定的扫描周期 到此时，需等待时间到方向下执行；一般扫描周期为不定，由监控计算算出扫描周期输入扫描 输入继电器 （4）I/O 刷新输出继电器执行外设端口服务 （5）外设端口服务完成通信处理第二章 性能规格和区域分配5一、 性能规格控制方式 存储程序方式输入输出控制方式 循环扫描方式和即时刷新方式并用编程语言 梯形图方式指令长度 1 步/1 指令、15 步/1 指令基本指令 14 种指令种类应用指令 79 种 139 条基本指令(0 72令 048 字最大 I/O 点数 10 点、20 点、30 点、40 点输入继电器 0000000915输出继电器 0100001915内部辅助继电器 51
9、2 点：2000023115(20031殊辅助继电器 384 点：2320025515（23255存继电器 点：保持继电器 20 点：915（助记忆继电器 56 点：515（5接继电器 56 点：515（5时器/计数器 ：27100 27（号数与 10 0 速定时器）：27减法计数器、可逆计数器可读/写 1002 字（999、10221023）故障履历存入区 22 字（021）只读 456 字（599）数据存储器统设定区 56 字（655）输入中断 2 点（10 点）4 点（20 点及以上型）间隔定时中断 1 点（19968 触发模式或定时中断模式）停电保持功能 保持继电器 、辅助记忆继电器
10、数器 据内存（内容保持快闪内存：用户程序、只读数据内存（无电池保持）内存后备超级电容：读/写数据内存、保持继电器、辅助记忆继电器、计数器（保持 20 天/环境温度 25C）自诊断功能 常（、内存检查、I/O 总线检查程序检查 无 令、程序异常(运行时一直检查)高速计数器 1 点 单相 5两相 性计数器方式) 当前值 248（L） 、249（H）增模式:065535(16 位)、增减模式：2767（16 位）脉冲输出 1 点 20相输出：占空比 50%）快速响应输入 与外部中断输入共用（最小输入脉冲宽度 0.2 （不经滤波）6性能规格二、 输入输出规格输入单元 0000090002 为 2它为
11、输入电压：0%、N 电压：最小 压:最大 应时间(0002 作为高速计数器使用时除外):1128省为 8 0002 作为高速计数器使用时响应时间：200左右（可满足高速计数频率单相 5相 要求0006 作为中断输入时响应时间为 0.3 输入 始到执行中断处理子程序为止的时间)输入单元是可以把外部输入设备的信号直接取到 部的继电器，当 输入单元装入时，方有输入继电器的动作。 输入继电器可以作为程序中的接点或通道数据使用。在程序中继电器号的顺序及常开/常闭接点的使用次数是没有限制的，但要注意：请不要对输入继电器的号数使用输出命令。输出单元 010019大开关能力 A A 公共端 40气寿命：阻性负
12、载 30 万次感性负载 10 万次机械寿命：2000 万次应时间：15下应时间：15 下晶体管输出型：最大开关能力：240% 300 0 设定 1 6 2 4 28 入滤波时间常数设定）模拟电位器 2 点(0200)7应时间：0.1 下应时间：1 下输出单元可以把 部程序执行结果送到外部。输出点在程序中，可以作为继电器线圈接点及通道数据使用：在程序中输出继电器的号数使用顺序、常开/常闭接点的使用次数均没有限制。在编程过程中注意不要对同一个输出继电器重复使用两次输出命令。三、 电器地址的分配及继电器功能作用介绍名称 点数 通道 继电器 功能输入继电器160 点(10 字)000009000000
13、915输出继电器160 点(10 字)010019100001915能分配给外部输入输出端子的继电器(当输入输出通道不使用的继电器号能作为内部辅助继电器使用)内部辅助继电器512 点(32 字)200231000023115 程序中能自由使用的继电器特殊辅助继电器384 点(24 字)232255320025507 具有特定功能的继电器暂存继电器 8 点 用于在回路分叉点临时记忆的继电器, 保持继电器（20 点(20 字)9915 程序中能自由使用的继电器,辅助记忆继电器（56 点(16 字)5515具有特定功能的继电器, 电源断时能记住态链接继电器（56 点(16 字)55151:1 连接中
14、作为输入输出使用的继电器(也可作为内部辅助继电器使用)定时器/计数器（28 点 27 定时器和计数器共用相同号可读写 1002 字 999 023异 常 历 史 存 放 区 22字 023只 读 456字 599数据内存( 设 置 区 56字 655以字为单位(16 位使用,电源断时数据保持. 021 不作为存放异常历史使用时, 可作为一般的 由使用。. 599、655 不能在程序中写入(可从外围设备设定)8 内部辅助继电器 512 点，200231点、通道数据使用的继电器，而不能作为输入输出继电器去直接取入外部信号或向外部输出，程序中使用的顺序及常开/常闭点的使用次数无限制，电源切断或运行停
15、止时复位。相当于在继电器控制回路中的中间继电器。内部继电器在电源切断时、运行停止时复位。 特殊辅助继电器 384 点，232255殊辅助继电器功能通道号 继电器号 功能232235 宏指令输入区，不使用宏指令时，可作为内部辅助继电器使用236239 宏指令输出区，不使用宏指令时，可作为内部辅助继电器使用240 中断 0 的计数器设定值241 中断 1 的计数器设定值242 中断 2 的计数器设定值243 中断 3 的计数器设定值输入中断使用计数器模式时的设定值（0000。输入中断不使用计数器模式时，可作为内部辅助继电器使用244 中断 0 的计数器当前值断 1 的计数器当前值断 2 的计数器当
16、前值断 3 的计数器当前值000。输入中断不使用计数器模式时，可作为内部辅助继电器使用248249 高速计数器的当前值区域，不使用高速计数器时，可作为内部辅助继电器使用250 模拟电位器 0 设定值存入区域251 模拟电位器 1 设定值存入区域存入值 00000200（）00高速计数器复位标志（软件设置复位）（由复位设置方式决定） ，复位高速计数器0107 不可使用08 外设通信口复位时为 用总线无效） ，之后自动回到 态09 不可使用10统设定区域（655）初始化的时候为 后自动回到 态（仅编程模式时有效）11强制置位/复位的保持标志。程模式与监控模式切换时，解除强制置位/复位的接点；程模式
17、与监控模式切换时，保持强制置位/复位的接点12I/O 保持标志。行开始/停止时，输入/输出、内部辅助继电器、链接继电器的状态被复位；行开始/停止时，输入/输出、内部辅助继电器、链接继电器的状态被保持13 不可使用14 故障履历复位时为 后自动回到 可使用0007故障码存储区，故障发生时将故障码存入。故障报警（令执行时，（故障码）被存储；令执行时，该区复位（成为 00）25308 不可使用909 扫描周期超过 100为 2 不可使用13 常 行开始时 1 个扫描周期内为 分时钟脉冲（30 秒 0 秒 1 002 秒时钟脉冲（ 2 负数标志0305 不可使用06 微分监视完了标志(微分监视完了时为
18、 7 令中一个行程开始时，仅一个扫描周期为 5 不可使用00 01 秒时钟脉冲（ 1 02 秒时钟脉冲（ 2 1 秒时钟脉冲（ 3 出错标志（执行指令时，出错发生时为 4 进位标志（执行指令时结果有进位或借位发生时为 5 大于标志(比较结果大于时为 6 =等于标志(比较结果等于时为 07 、模拟设定电位器功能位于 板左上角有两个模拟设定电位器，可以用来模拟设定定时器/计数器的设014 1 214015 0 2150000 1）1）域范围为 0200（，经这两个电位器设定的值自动存入特殊辅助继电器250 251作为计时/计数器指令的设定值。2、输入时间常数设定功能输入电路上有滤波器，可以减少外部
19、干扰（振动、杂波等） ，输入滤波器的时间常数可以根据实际需要进行设置为 1/2/4/8/16/32/64/128一。3、外部输入中断功能10 点型 两个 00003、00004 输入点，10 点以上型有 0000300006 四个输入点可作为中断输入点使用，实现外部输入中断（模式有两种：即输入中断模式和计数器中断模式）详见中断控制指令。4、快速响应输入功能用循环扫描方式工作，输出滞后输入。如果用户要使用一些瞬间信号，可以采用快速响应输入端，使 以接收到瞬间脉冲。10 点型有 00003、00004 两点，10 点以上型有 0000300006 四点（与外部中断输入端子号相同，通过对系统设置区域
20、 设置，可以将 0000300006 定义为普通输入端 0、外部中断输入端 1 或快速响应输入端 2）5、间隔定时中断功能间隔定时器一到定时时间，即转去执行中断子程序。有单次中断模式（设定的定时到仅产生一次中断）和重复中断模式（每隔设定的一定时间就产生一次中断）两种，详见中断控制指令中的间隔定时器中断指令。6、高速计数器功能脉冲编码器所发出的 A 相、B 相、Z 相脉冲信号输入到 0000000002 输入端，有单相递增输入（B 相脉冲输入端不接）和相位差输入两种模式，它们与中断功能配合可以实现目标值一致比较控制和区域（范围）比较控制。7、脉冲输出功能晶体管输出单元能产生一个 20单相脉冲输出
21、（占空比 50%） ，输出点为 01000、01001。有连续模式（由 令设置输出脉冲频率为 0 停止脉冲输出或由动作模式控制 令控制脉冲输出停止）和独立模式（输出脉冲数目达到设定的脉冲数目时脉冲输出停止）两种输出模式。输出脉冲的数目及脉冲频率分别由设置脉冲指令（速度输出指令（置，详见脉冲输出指令及高速计数器指令。二、基本顺序输入指令：指令 符号 助记符 操作数 功 能 操作数、相关标志18D 继电器号 表示逻辑起始D 继电器号 表示逻辑反相起始 继电器号 逻辑与操作继电器号 逻辑与非操作R 继电器号 逻辑或操作R 继电器号 逻辑或非操作继电器号000000191520000255079155
22、1551527（仅能使用于令）D 和前面的条件与D 前面的条件或1、与母线连接的接点，必须使用 令。2、接点串联连接时，使用 令；接点并联连接时，使用 令。3、程序中的常闭接点，使用 令。4、程序块与程序块串接时使用（逻辑与）D 指令。在与前面程序块串联连接的下一程序块的起点使用第二次 令。5、程序块与程序块并联时使用（逻辑或）D 指令。在与前面程序块并联的下一程序块的起始接点处使用第二次 令。D 指令练习： D 指令练习：A 例 A 例 O 例 O 例 指令 数据 指令 数据 指令 数据 指令 数据0000 0000 0000 00000001 0001 00010002 0002 0002
23、 00020003 0003 0003D 0004 D 00040004 0005 0004 00050005 D 0005 D D D 1000 1000 1000 1000D 指令，可以连续使用任意次，用第方法 D 指令，可以连续使用任意次，用第方法编 19编程时，D 的数目等于前面的 程时，D 的数目等于前面的 令的 令的数目减一；另外，用第方法编程时 D 前面 数目减一；另外，用第方法编程时 D 前面的 的 个数请勿超过 8 个，在 9 个以上时 及 个数请勿超过 8 个，在 9 个以上时请采 请采用第方法编程。 用第方法编程。1、 输入输出继电器，内部辅助继电器，计时器等的接点的使用
24、次数是没有限制的，对于维护等方面而言，最佳设计莫过于节约接点的使用个数，把复杂的设计用简单、明快的电路构成。2、 在 序中，信号的流向是由左向右的。3、 在串联、并联电路中对于构成串联的接点数，构成并联的接点数，没有限制。三、顺序输出指令号 助记符 操作数 功 能 操作数、相关标志 继电器号 把逻辑运算结果用继电器输出 继电器号 把逻辑运算结果反相用继电器输出 继电器号 使指定接点 继电器号 使指定接点 1） 继电器号 使保持继电器动作13 上升沿微分 3） 继电器号 在逻辑运算结果上升沿时继电器在一个扫描周期内 4 下降沿微分 4） 继电器号 在逻辑运算结果下降沿时继电器在一个扫描周期内 1
25、9152000025215915515515（仅能使用于 令）说明：当输入继电器号 0000000915 在实际中未被使用时，方可在基本输出指令中作为内部继电器使用。特殊辅助继电器 23249有当其不作为特殊辅助继电器使用时，方可作为内部继电器使用。1、输出继电器的使用继电器的线圈，使用 令。输出线圈不能直接与母线相连，确有此必要时，请把不用的内部辅助继电器的常闭接点或者特殊辅助继电器 25313（常 点）作为虚拟接点插入。输出继电器的接点，除了输出驱动实际负载的信号之外，还可在电路上使用它的辅助接点，且这个接点的使用次数没有限制。20输出继电器的线圈的后面不能插入接点，接点必须在线圈前面插入
26、。输出线圈可以 2 个以上并联。2、 的使用方法：00000 A 0100000001 0100100002 00003 01002 01003 在不使用互锁（令编程时，使用 图一中因 A 点的 态与输出 01000 相同，故可在 面，继续编入 不必用 在图二中，分支点处的状态与 01000 的状态不一致帮应先用 存，如果把二改写成一，则可减少程序步数。有多个输入分支的电路中，仅用于记忆（）和再现（）分支点的 态，与一般继电器接点不同之处在于不能用于 R 指令及附有 指令。例：在同一程序块内 继电器号不能重复使用，但可在其它程序块中使用。见下图。00000 00001 00002 010000
27、0003 0100100004 0100200010 00011 0012 0110000013 01101 00014 0110200015 00100 0110300101 01104 3、保持 1）指令的使用令编程时，请按照置位输入、复位输入、继电器号的顺序来编21程。令当置位输入 ，保持 状态；当复位输入 ，为 态。分置位输入与复位输入同时 ，复位输入优先，此时，保持指令不接受置位输入，而保持原有的状态。 置位输入 出 复位输入 00001 01000 00000 0100000001上图的区别在于，当该程序段位于 间时，在 件 ，左图使输出继电器 01000 右图使用 令的程序，输出
28、继电器保持原有的状态。令若使用保持继电器，则即使在停电时，亦能记忆断电之前的状态。 外部异常输入 00001 0002 01000 外部异常指示输出上图为一防掉电的异常显示的例子。如果直接采用外部控制设备的常闭点作为 令的复位输入，可能会导致保持继电器不正常复位，请不要如此使用。A L 输 入 源断时，机的直流电源不能立刻 时会使 正常复位。4、上升沿微分指令 降沿微分指令上升沿微分指令 3）：当输入信号的上升沿（由 ，令所指定的继电器在一个扫描周期内 降沿微分指令当输入信号的下降沿（由 ，令所指定的继电器在一个扫描周期内 200000 3） 200004） 2000120000 1）# 10
29、00输入点 00000内继 20000内继 20001当输入点 00000 的上升沿（ ，内部辅助继电器 20000 在一个扫描周期内令在一个扫描周期内执行。当输入点 00000 的下降沿（，内部辅助继电器 20001 在一个扫描周期内出指令执行一个扫描周期。注意：应用指令尚有微分型，此时不需用 令构成输入电路而可直接采用微分型指令即可。5、置位 复位（令当 令的执行条件 ，使指定继电器置位为 执行条件 令仍不能改变指定继电器的状态。当 令的执行条件 ，使指定继电器复位为执行条件 ，令仍不能改变指定继电器的状态。四、基本顺序控制指令号助记符 操作数功 能 操作码相关的标志00 空操作0） 01
30、 结束 1） 程序结束 2302 联锁 L（02） 至 令为止的继电器线圈，定时器根据本指令前面的条件 时候 锁 3） 表示 令范围的结束04 跳转 4） 号至 令为止的程序由本指令前面的条件决定时否执行05 跳转结束5） 号解除跳转指令号：0049在程序的最后，必须写入 令。如果在程序无 令状态下运行，则 元前面的“亮，而不执行程序；如果在程序中有复数个 令时，则程序执行到最前面的 令为止。 00000令的应用 2）00005 00001 00002 01000 当 件（右图中 00000 ） ，各输出动作与没有 00003 01001 令的程序一样。当 件 ， 至 的各个输出状态 0000
31、4 01002如下示：3）输出继电器、内部辅助继电器、链接继电器辅助记忆继电器位计数器、移位寄存器、保持继电器 状态保持令与 令的比较使用 令时，在分支点的前面要有；R，而使用 令时，即可不编入R，就程序步数而言，仅可减少这一点。 成对使用时的动作在 序之间另有 令时，因 令不成对使用，所以程序检查时会有“现，而动作还按程序正常进行。但是，请注意：令会解除它24前面所有的 令。例 L套的程序。跳转（跳转终了（件 ，程序按没有 令一样动作；而当 件 ，不执行从 令间的程序，并且输出线圈（输出继电器、计数器、计时器、移位寄存器、保持继电器等）均保持各自的状态。 定号数为 00 时，没有 使用次数限制；当不成对地使用，程序检查时会有“现，但动作还按程序进行。在 间，即使 件 ，还需要指令执行时间（指时间找下一个 令） 。 定号数为 0149 时把 9 至同一号数的 9 的区间作为跳转对象；每个跳转号只能使用一次；在使用 9 时，当 件 ，直接跳转到 以没有指令的执行时间。五、定时器/计数器指令O 指令 符号 助记符 操作数 功能 操作码相关标志
