可编程控制器应用课件

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1、中海国际广州教培中心,1,可编程控制器应用技术,授课人:沈英英,第一章 可编程控制器基本知识,第一节 何谓PLC Plogrammable Logical Controller 一、定义：可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计算和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。,二、特点,PLC的特点： 1.使用和维护方便 2运行稳定可靠 3.编程软件易学 4.施工周期短,三、 PLC的应用领域,1.开关量逻辑控制 2.运动控制 3.闭环过程控制 4.

2、数据处理 5.通信联网,第二节 PLC的硬件、软件及工作原理,一、PLC的硬件及其结构 以FX2N48MR为例 1.控制器面板介绍 （1）输入接线端 （2）输出接线端（三种负载输出形式） （3）操作面板（P11图）,第二节 PLC的硬件、软件及工作原理,2.内部结构 （1）CPU(中央处理器） 功能： 执行用户程序 数据输入、输出 内部监控 分类：通用微处理器、单片机芯片、位处理器,第二节 PLC的硬件、软件及工作原理,（2）存储器：存放系统程序、用户程序及运算数据的单元 系统程序存储器只读存储器（ROM,EPROM）用户不可以对其更改。（非易失性） 用户程序存储器EPROM、EEPROM,以

3、保证用户程序不会被轻易修改或因电池故障而遗失。,第二节 PLC的硬件、软件及工作原理,内部数据存储器：用于存储程序执行的中间状态与信息，相当于计算机的内存。动态改变RAM，易失性,其内容原则上在关机时被自动清除，但设置出于连续工作或断电恢复的需要，部分断电保持型内部继电器、定时器、计数器、数据寄存器的状态可以用电池保持。,第二节 PLC的硬件、软件及工作原理,3.输入/输出接口主要的要求：其一：有良好的抗干扰能力其二：能满足工业现场各类信号的匹配要求 4.电源：为各工作单元供电的开关电源及为掉电保护供电的后备电源。 5.外部设备：编程器、EPROM写入器等,二、PLC 的分类,1.按硬件的结构

4、类型分类： 单元式：把CPU、RAM、ROM、I/O接口等都装配在一起的整体装置。体积小，成本低、安装方便，但输入、输出点是固定的。 模块式：积木式。把每个工作单元都制成独立的模块并插入母板，构成一个完整的PLC。灵活、方便，易于扩展，但体积较大。 叠装式：是单元式和模块式相结合的产物。,二、PLC 的分类,2.按可应用规模及功能分类 将输入点和输出点数的总和称为机器的点，按点数的多少分为：超小、小、中、大、超大五类。 按功能分为低档机、中档机、高档机。低档机：以逻辑运算为主中档机：整数和浮点运算，数制转换、中断控制、PID调节及联网功能等，可用于复杂的逻辑运算和闭环控制场合。高档机：可以和其

5、它计算机构成综合管理系统。,三、PLC的工作原理,继电器控制系统并行工作方式 CPU分时操作方式。从左到右，从上到下。计算机在每一瞬间只能做一件事。由于运算速度极高，各电器的动作似乎是同时完成的，但实际输入、输出的响应是有滞后的。 工作过程：1.输入采样阶段 2.程序执行阶段 3.输出刷新阶段完成这样一个过程叫一个扫描周期，大约200ms P8 图1212,四、PLC的软件知识,（一）PLC编程语言简介 1.梯形图 左母线，右母线，逻辑行编制原则： 2.指令语句表 基本指令：助记符+操作元件 3.顺序功能图 步进指令 状态转移流程图 4.功能块图 类似于数字逻辑电路的编程语言 5.结构文本 用

6、PASCAL 、BASIC 、C等高级语言编程。这种编程方式是结构文本。,四、PLC的软件知识,（二）FX系列PLC编程软件的使用 软件 SWOPC-FXGP/WIN-CGX-Developer(仿真） 1.编程 2.转换 3.调试：在梯形图上监控及对元件单独测试（仿真状态） 4.PLC运行：传输设置、PLC写入,第二章 三菱FX2N系列可编程控制器,第一节 主要编程软元件 一、输入/输出继电器(X/Y) 1.输入继电器 用X表示 是接收外部信号的窗口，输入接口的一个接线点对应一个输入继电器。在梯形图和指令表中都不能看到和使用其线圈，只能看到和使用其常开或常闭触点（无数） 地址编号：八进制 X

7、0-X7 X10-X17- 只有一个公共端（com 端）,第一节 主要编程软元件,2.输出继电器 用Y表示 唯一能驱动外部负载的元件（外部触点） 输出接口的一个接线点对应一个输出继电器 有线圈、有触点 内部触点：无数常开、常闭触点 外部触点：只有常开触点-以用于接通该输出口上连接的负载。 地址编号：八进制 Y0-Y7 Y10-Y17- 有多个公共端,第一节 主要编程软元件,二、内部继电器 M 编写程序的辅助元件，有无数触点，有线圈，由各种编程元件驱动，和Y一样，但不能直接连接负载 地址编号：十进制 分为：通用型、停电保持型和特殊用途的内部继电器,第一节 主要编程软元件,1.通用型内部继电器（一

8、般用途） 用于逻辑运算的中间状态存储及信号类型的变换 M0-M499 停电后恢复初始状态,第一节 主要编程软元件,2.停电保持型： 具有停电保持的功能。利用PLC内装的备用电池或EEPROM进行停电保持。 当停电后重新运行能再现停电前的状态 M500-M1023,第一节 主要编程软元件,3.特殊用途的内部继电器 具有特定功能的内部继电器 M8000-M8255 只能利用其触点的M M8000运行监控 M8002-初始脉冲 M8012-100ms 时钟脉冲 M8013-秒脉冲 M8011-10ms 脉冲,第一节 主要编程软元件,可驱动线圈的特殊M M8030-使电池LED熄灭 M8033-PLC

9、停止运行时，输出保持 M8034-禁止全部输出 M8039-定时扫描 M8036-强制运行,第一节 主要编程软元件,三、定时器（T） 1.定时器及工作特点 相当于时间继电器-当设计时间到达设定值时，输出触点动作 有无数的常开、常闭触点，元件编号：十进制 定时器时间设置：直接或间接设定 两个寄存器 a.常数设定值寄存器 如：K100100 b.当前值寄存器：T0 K100-100*0.1=10,第一节 主要编程软元件,复位： 普通型：断开触点自动复位 累积型：使用MOV或RST指令,第一节 主要编程软元件,2.分类 按精度分（定时精度) 按功能分: a.非积算定时器（普通、停电复位） b.积算定

10、时器（累积、停电保持） 3.典型定时器应用,第一节 主要编程软元件,四、计数器-用于计数控制 内部计数器：对机内元件（X、Y、M、S、T、C）的信号计数，是低速计数器。 外部计数器：对高于机器扫描频率的信号计数，是高速计数器。 当计数值达到设定值时，其触点动作。 元件编号：十进制，有无数常开和常闭触点 设定值可直接或间接设定,第一节 主要编程软元件,复位：不自动复位使用RST或MOV指令复位,第一节 主要编程软元件,分类： （1）16位增计数器，计数范围132767 普通型 C0-C99断电保持型 C100-C199（即使停电，当前值和输出触点的置位/复位状态也能保持）（2）32位增减计数器

11、计数范围：-2147483648+2147483647 普通型 C200-C219 断电保持型 C220-C234,第一节 主要编程软元件,计数的方向（增或减）由特殊内部继电器M8200-M8234控制,为ON时是减计数，为OFF时是增计数 例： 典型计数器的应用 1 h定时程序 24h时钟程序,第一节 主要编程软元件,位软元件： X,Y.M,S只处理通、断，开、关状态 字软元件：T,C,D,V,Z处理数值、数据,第二节 FX2N系列PLC指令系统介绍,一、基本指令： 1.连接和驱动指令 （1）LD指令和LDI指令 LD-取指令：常开触点与左母线连接 LDI取反指令：常闭触点与左母线连接,第二

12、节 FX2N系列PLC指令系统介绍,（2）OR指令和ORI指令 OR-或指令，与常开触点并联 ORI-或非指令，与常闭触点并联 说明：可以连续使用；混联电路块与常开、常闭触点并联时可用,第二节 FX2N系列PLC指令系统介绍,（3）AND指令和ANI指令 AND-与指令 与常开触点串联 ANI-与非指令 与常闭触点串联 说明：可以连续使用电路块与触点串联时也可使用,第二节 FX2N系列PLC指令系统介绍,（4）OUT指令输出指令或驱动指令 说明：不能驱动输入继电器可以连续使用并行输出，且不受使用次数限制。,第二节 FX2N系列PLC指令系统介绍,（5）常开触点闭合或断开瞬间动作的指令 LDP和

13、LDF取脉冲上升沿、下降沿指令（让常开触点只在闭合或断开瞬间接到母线扫描一个周期） ANDP、ANDF指令和ORP、ORF指令 ANDP-串联一个只在闭合瞬间接通一个扫描周期的常开触点,第二节 FX2N系列PLC指令系统介绍,ANDF-串联一个只在断开瞬间接通一个扫描周期的常开触点 ORP-并联一个只在闭合瞬间接通一个扫描周期的常开触点 ORF-并联一个只在断开瞬间接通一个扫描周期的常开触点,第二节 FX2N系列PLC指令系统介绍,（6）ANB指令和ORB指令 ANB电路块与指令-电路块（或触点）与电路块串联 ORB电路块或指令-电路块（或触点）与电路块并联 说明：ANB、ORB是助记符，没有

14、操作元件,第二节 FX2N系列PLC指令系统介绍,二、多路输出指令 （1）MC指令和MCR指令 MC主控指令 通过MC指令的操作元件Y或M的常开触点将左母线临时移到一个所需的位置，产生一个临时左母线，形成一个主控电路块 MCR-主控复位指令 取消临时左母线，将左母线返回到原来位置，结束主控电路块。,第二节 FX2N系列PLC指令系统介绍,MC和MCR成对使用 N0-N1-N7,第二节 FX2N系列PLC指令系统介绍,(2)MPS指令、MRD指令和MPP指令 在FX系列PLC中，有几个存储运算中间结果的存储器-栈存储器，这个栈存储器将触点之间的逻辑运算结果存储后，就可以用指令将这个结果读出，再参

15、与其他触点之间的逻辑运算。 MPS进栈指令-将触点的逻辑运算结果推入栈存储器1号单元中，存储器每个单元中原来的数据依次向下推移。,第二节 FX2N系列PLC指令系统介绍,MRD读栈指令-将栈存储器中1号单元的内容读出 MPP出栈指令-将栈存储器中1号单元结果取出，存储器中其他单元的数据依次向上推移。,第二节 FX2N系列PLC指令系统介绍,3.置位与复位指令 P18图 （1）置位指令SET -驱动线圈使其具有自锁功能，维持接通状态。（置1） 若SET的执行条件断开，所指定的编程元件仍然保持接通状态，直到遇到RST指令时才会复位。,第二节 FX2N系列PLC指令系统介绍,（2）复位指令RST-使

16、线圈复位，当RST的执行条件满足时，线圈复位（置0）,第二节 FX2N系列PLC指令系统介绍,4.脉冲微分指令 （1）PLS指令-上升沿脉冲微分指令，用于将指令信号的上升沿进行微分，并将微分结果（接通一个扫描周期的脉冲）送给PLS指令后面所指定的目标编程元件。,第二节 FX2N系列PLC指令系统介绍,（2）PLF指令-下降沿脉冲微分指令，用于将指令信号的下降沿进行微分，并将微分结果（接通一个扫描周期的脉冲）送给PLF指令后面所指定的目标编程元件。,第二节 FX2N系列PLC指令系统介绍,5.空操作与结束指令 （1）NOP指令-空操作指令，用来取代一些不必要的指令或延长扫描周期。 （2）END-结束指令。若不写入END，会从第一步扫描到最后一步;调试时分段插入END，在确认电路正确后再依次删除END。,