fxplc培训教材

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1、 1 11 1目录目录一一PLC 入门培训课程入门培训课程第一节第一节 工控概述工控概述2第二节第二节 PLC 硬件硬件结构结构2 22 2工作原理工作原理11第三节第三节 PLC 的编程语言的编程语言.14第四节第四节 PLC 编程软件的使用编程软件的使用15第五节第五节 PLC 软元件介绍软元件介绍.23第六节第六节 指令分类，指令结构及原理指令分类，指令结构及原理37第七节第七节 编程实例及技巧编程实例及技巧.71第八节第八节 PLC 控制系统的维护和故障诊断控制系统的维护和故障诊断105第九节第九节 可编程控制器控制系统的设计可编程控制器控制系统的设计.109第十节第十节 综合实验部分

2、综合实验部分.112第十一节第十一节 特殊继电器说明特殊继电器说明.126第一第一节节 工控概述工控概述1. PLC 的来源的来源1、在制造工业和过程工业中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控 制，及大量离散量的数据采集。传统上，通过气动或电气控制系统来实现的。1968 年美国 GM（通用汽车）公司提出取代继电气 控制装置的要求，第二年，美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，使得电气控制功能实现的程序化，这 就是第一代可编程序控制器，英文名字叫 Programmable Controller（PC） 。 可编程序控制器，英文称

3、Programmable Controller，简称 PC。为了与个人计算机（Personal Computer）区别，习惯地用 PLC 作为可编程序控制器的缩写。 2、PLC 概念： PLC 是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置，专为在工业现场应用而设计，它采用可编程序的存储器，用以在 其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口，控制各种 类型的机械或生产过程。2. PLC 的的发发展及展及应应用用1 随着电子技术和计算机技术的发生，PC 的功能越来越强大，其概念和内涵也不断扩展。上世纪 80 年代，个人计算机发展起来

4、， 也简称为 PC，为了方便，也为了反映或可编程控制器的功能特点，美国 A-B 公司将可编程序控制器定名为可编程序逻辑控制器 Programmable Logic Controller（PLC）. 2、上世纪 80 年代至 90 年代中期，是 PLC 发展最快的时期，PLC 在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能 力得到大幅度提高，PLC 逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的 DCS 系统. 3、工业计算机技术（IPC）和现场总线技术（FCS）发展迅速，挤占了一部分 PLC 市场，PLC 增长速度出现渐缓的趋势，但其 在工业自动化控制特别是顺序控制

5、中的地位，在可预见的将来，是无法取代的。3 33 3PLC 的应用几乎涵盖了所有的行业，小到简单的单机设备，简单的顺序动作控制，大到整厂的流水线、大型仓储、立体停车场， 更大的还有大型的制造行业，交通行业等。4 44 4我国在 PLC 生产方面非常弱，但在 PLC 应用方面，我国是很活跃的，近年来每年约新投入 10 万台套 PLC 产品，年销售额 30 亿人民币. 在我国，一般按 I/O 点数将 PLC 分为以下级别（但不绝对，国外分类有些区别）： 微型：32 I/O 小型：256 I/O 中型：1024 I/O 大型：4096 I/O 巨型：8192 I/O在我国应用的 PLC 系统中，I/

6、O 64 点以下 PLC 销售额占整个 PLC 的 47%，64 点256 点的占 31%，合计占整个 PLC 销售额 的 78% 目前,在国内外 PLC 已广泛应用冶金、石油、化工、建材、机械制造、电力、汽车、轻工、环保及文化娱乐等各行各业,随着 PLC 性能价格比的不断提高,其应用领域不断扩大.从从应应用用类类型看型看,PLC 的的应应用大致可用大致可归纳为归纳为以下几个方面：以下几个方面：1.1.开关量逻辑控制开关量逻辑控制 利用 PLC 最基本的逻辑运算、定时、计数等功能实现逻辑控制，可以取代传统的继电器控制，用于单机控制、多机群控制、生 产自动线控制等，例如：机床、注塑机、印刷机械、

7、装配生产线、电镀流水线及电梯的控制等。这是 PLC 最基本的应用，也是 PLC 最广泛的应用领域。 选型依据：因系统控制功能为顺序控制，主要根据系统设计的 I/O 点数来确定所选的 PLC 型号及 I/O 模块的型号。 2.2.运动控制（伺服）运动控制（伺服） 大多数 PLC 都有拖动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制模块。这一功能广泛用于各种机械设备，如对各种机床、装配 机械、机器人等进行运动控制。 选型依据：根据控制轴的数量及定位精度及所用的 I/O 点数来确定所选 PLC 及定位模块3.3.过程控制过程控制 大、中型 PLC 都具有多路模拟量 I/O 模块和 PID 控制功能，有的小

8、型 PLC 也具有模拟量输入输出。所以 PLC 可实现模拟量 控制，而且具有 PID 控制功能的 PLC 可构成闭环控制，用于过程控制。这一功能已广泛用于锅炉、反应堆、水处理、酿酒以及 闭环位置控制和速度控制等方面。 根据控制的模拟量信号及模拟量的多少来选择合适的模块。 如 A/D 模块、D/A 模块只能处理-10V10V 或-20mA20mA 的电压信号或电流信号。 PT 温度模块只能处理铂电阻传感器、TC 温度模块只能处理 K、J 热电偶型传感器 4.4.数据处理数据处理现代的 PLC 都具有数学运算、数据传送、转换、排序和查表等功能，可进行数据的采集、分析和处理，同时可通过通信接 口将这

9、些数据传送给其它智能装置，如计算机数值控制（CNC）设备，进行处理。 5.5.通信联网通信联网PLC 的通信包括 PLC 与 PLC、PLC 与上位计算机、PLC 与其它智能设备之间的通信，PLC 系统与通用计算机可直接或通过通信 处理单元、通信转换单元相连构成网络，以实现信息的交换，并可构成“集中管理、分散控制”的多级分布式控制系统，满足 工厂自动化（FA）系统发展的需要。 从大体上来讲，工厂的网络系统可以分为 3 级： 1.底层最低网络等级：现场网络/CC-LINK 网络 比如 PLC 与变频器，显示器，智能仪表，条形码阅读器及其他现场设备间的通讯2. 生产现场链接的中层网络：控制网络/M

10、ELSECNET/H PLC 与 PLC，PLC 与 CNC，用于在控制设备之间传送直接与机械或设备运行相关的数据，控制网络必需具备最佳的实时能力。3.最高网络等级：信息网络/以太网 设计用于在 PLC 或设施控制器和生产控制计算机之间传送生产控制信息，质量控制信息，设施运行状态和其他信息。3. PLC 的的发发展的展的趋势趋势1、人机界面更加友好、人机界面更加友好5 55 5PLC 制造商纷纷通过收购或联合软件企业、或发展软件产业，大大提高了其软件水平，多数 PLC 品牌拥有与之相应的开发平台 和组态软件，软件和硬件的结合，提高了系统的性能，同时，为用户的开发和维护降低了成本，使更易形成人机

11、友好的控制系 统，目前，PLC网络IPCCRT 的模式被广泛应用。2、网络通讯能力大大加强、网络通讯能力大大加强 PLC 厂家在原来 CPU 模板上提供物理层 RS232/422/485 接口的基础上，逐渐增加了各种通讯接口，而且提供完整的通讯网络。 3 3、开放性和互操作性大大发展、开放性和互操作性大大发展 PLC 在发展过程中，各 PLC 制造商为了垄断和扩大各自市场，各自发展自己的标准，兼容性很差。开放是发展的趋势，这已被 各厂商所认识。开放的进程，可以从以下方面反映：1,IEC 形成了现场总线标准，这一标准包含 8 种标准。2,IEC 制订了基于 Windows 的编程语言标准，指令表

12、（IL） 、梯形图（LD） 、顺序功能图（SFC） 、功能块图（FBD） 、结构化文本 （ST）五种编程语言。3,OPC 基金会推出了 OPC(OLE for Process Control)标准,这进一步增强了软硬件的互操作性,通过 OPC 一致性测试的产品,可 以实现方便的和无缝隙数据交换。4、PLC 的功能进一步增强，应用范围越来越广泛。PLC 的网络能力、模拟量处理能力、运算速度、内存、复杂运算能力均大 大增强，不再局限于逻辑控制的应用，而越来越应用于过程控制方面，除石化过程等个别领域5、工业以太网的发展对 PLC 有重要影响。以太网应用非常广泛，其成本非常低，为此，人们致力于将以太网

13、引进控制领域， 各 PLC 厂商纷纷推出适应以太网的产品或中间产品。6，软 PLC 在中国 所谓软 PLC 实际就是在 PC 机的平台上、在 Windows 操作环境下，用软件来实现 PLC 的功能。7，(PAC) 它表示可编程自动化控制器，用于描述结合了 PLC 和 PC 功能的新一代工业控制器。传统的 PLC 厂商使用 PAC 的概 念来描述他们的高端系统，而 PC 控制厂商则用来描述他们的工业化控制平台。5 PLC 的主要特点的主要特点(优优点点)A 可靠性高,抗干扰能力强 1对电源，CPU，存储器等严格屏蔽，几乎不受外部干扰。有很好的冗余技术。 例：家用电视，显示器，收音机等，一旦旁边

14、有电话或其他电磁波，我们都能明显发现干扰很大。 PLC 则不受这些干扰信号影响。 2采用微电子技术，内部大量的无触点方式，使用寿命大大加长。 正常情况下寿命在 5 年以上。B 通用性强.控制程序可变,使用方便. 一条流水线或一台控制设备按控制要求调试好了,过段时间要对工艺流程更换，换另一种控制,只要对程序部分进行修改,而硬件， 线路不需该动。方便.，省钱，省时，省力。在这方面继电器电路是无法比拟的。C 编程简单.容易掌握. 梯形图与继电器电路很类似.控制线路清晰直观.很容易上手.D功能完善。 目前，PLC 对数字量，模拟量输入，输出，逻辑，算术运算，定时，记数，顺序控制，通信，人机对话，自检，

15、记录，显示， 等功能。E减少控制系统的设计及施工的工作量. 通过软件编程，继电器电路是硬接线来达到控制目的。 PLC 进行模拟调试，减少现场的工作量，F体积小,重量轻,维护方便 第二第二节节 PLC 硬件硬件结结构及工作原理构及工作原理2.1 PLC 主要主要产产品品2.1.1、国外 PLC 品牌： 施耐德 PLC，罗克韦尔（A-BPLC） ，德国西门子公司 S7-400/300/200 GE 公司，日本欧姆龙、三菱、富士、松下、东芝等2.1.2、国内 PLC 品牌: PLC 生产厂约 30 家：深圳德维森，深圳艾默生、无锡光洋、无锡信捷、北京和利时、北京凯迪恩、北京安控、黄石科威、洛阳 易达

16、、浙大中控、浙大中自，南京冠德、兰州全志等。2.1.3、三菱 PLC 产品主要有 FX 系列、A 系列、Q 系列 2.2三菱三菱 PLC 的型号及的型号及选选型：型：2.2.1 FX 系列主要有：FX1S-10MRFX1S-14MRFX1S-20MRFX1S-30MRFX1S 系列 PLC 型FX1S-10MTFX1S-14MTFX1S-20MTFX1S-30MT6 66 6FX1S-10MR-DFX1S-14MR-DFX1S-20MR-DFX1S-30MR-D号FX1S-10MT-DFX1S-14MT-DFX1S-20MT-DFX1S-30MT-D FX1N 系列 PLC 型 号FX1N-14MRFX1N-24MRFX1