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1、PLCPLC 编程入门编程入门郅忠献长铝华索生产部长铝华索生产部20142014 年年 3 3 月月- 2 -目目 录录前前 言言.11 PLC 概述和编程要点概述和编程要点21.1 PLC 简介与内部构成 21.2 PLC 与继电器的联系、软元件符号与编程示例 31.3 PLC 输入输出接口 51.4 通用辅助继电器和继电器自锁互锁.61.5 计时器和计数器.61.6 母线连接和触点状态.71.7 边沿触点和触点块.81.8 PLC 运行顺序和编程注意事项 81.9 步进控制与步进指令编程.9表 1-4 PLC 编程常用指令.111 练习题122 PLC 计算机仿真软件计算机仿真软件132.
2、1 仿真软件界面.132.2 编程方式与符号栏.152.3 元件放置与梯形图编辑.162.4 程序转换、保存与写入.172 练习题173 仿真编程实例仿真编程实例.183.1 基本控制程序编程.183.2 基本指令编程.183.3 单流程步进指令编程.193.4 多流程步进指令编程.203.5 功能指令编程.21- 1 -前前 言言本教程本着易学，易练，实用的目的，分为三章。第一章 简单介绍 PLC 的含义、组成、优势、用途和 FX 系列 PLC 编程要点第二章 PLC 计算机仿真软件 介绍 FX 系列 PLC“FX-TRN-BEG-C”计算机仿真软件的使用方法。其中编程方式，仅介绍了基本指令
3、编程和步进指令编程，没 有涉及更多的功能指令编程，还请同学们自己钻研学习，按经验，较难的或不常 见的指令在实际中遇到再学效果最好，相对容易记得住。第三章 给出针对仿真现场工艺条件的仿真编程实例题目，请同学们自行编程，实现题目要求的控制目的。为准确描述梯形图中各个触点以及线圈所在的位置，本教材做如下约定：1. 沿左母线自上而下，对梯形图的每行依次标记为 A、B、C、区，对于不 同位置的触点，冠以区号确定其具体位置，例如 AX0 和 BX0 分别表示 A 区的 X0 触点和 B 区的 X0 触点。2. 线圈具有唯一性，不需用区号确定其位置，因此线圈前不加区号，例如 X0 就表示 X0 的线圈。在课
4、堂教学过程中，有关继电器触点、线圈位置的描述，与上述方法相同。1 PLC 概述和编程要点概述和编程要点 1.11.1 PLCPLC 简介与内部构成简介与内部构成1.1. PLCPLC 简介简介 PLC 是“Programmable Logic Controller”的英文缩写，意 为“可编程序逻辑控制器”，它是采用微电脑技 术制造的电气自动控制设备。它以顺序控制为主， 回路调节为辅，能完成逻辑判断、定时、记忆和 算术运算等功能。与传统的继电器控制相比，PLC 控制具有控制速度快、可靠性高、灵活性强、硬 件接线简单、改变生产工艺十分方便等优点。 国产科威 EP-16M16R 型 PLC，外观如图
5、 1-1 所示，体积为 140mm 95mm85mm。 2.2. 可编程序逻辑控制器可编程序逻辑控制器(PLC)(PLC)与其它控制器的比较与其它控制器的比较 控制器 机械控制电气控制 模拟控制(连续控制) 逻辑控制 继电器控制 (断续控制)微电脑控制 固化程序 可编程序图 1-1 PLC 外观- 2 -3.3. PLCPLC 的基本构成的基本构成 见图 1-2,简要说明如下：(1)中央处理器中央处理器 CPUCPU 起运算控制作用，指挥协调整机运行。 (2)存储器存储器 存放程序和数据 1) 只读存储器 ROM 存放生产厂家写入的系统程序，用户不可更改。 2) 随机读写存储器 RAM 存放随
6、机变化的数据。3) 电擦写存储器 E2PROM 存放用户编写的用户程序。 (3)通信接口通信接口 与计算机、编程器等通信，实现程序读写、监控、联网等功能。(4)电源电源 利用开关电源将 AC220V 转变成 DC5V 供给芯片；DC12V 供给输出继电 器；DC24V 供给输入端信号开关或者传感器。另有锂电池做为备份电源。 (5)输入接口输入接口 ININ 将外部开关或传感器的信号传递给 PLC。 (6)输出接口输出接口 OUTOUT 将 PLC 的控制信号输出到接触器、电磁阀线圈等外部执行部 件。作为应用技术人员，对于上述构成，主要关心的是输入输出接口。输入输出 接口的详细情况，参见1.3
7、的有关介绍。随着 PLC 技术的发展，其集成度更高，功能更强。PLC 集三电与一体，具有良 好的控制精度和高可靠性，使得 PLC 成为现代工业自动化的支柱。PLC 与 PC 机联 网形成的 PLC 及其网络技术，正逐步应用到工业自动化控制之中。输 入 信 号 开 关电源ROM RAM E2PROMCPU通信接口输 入 接 口 IN输 出 接 口 OUTDC24VXDC12VDC5VY输 出 执 行 部 件计算机、编程器图 1-2 PLC 构成框图AC220V- 3 -1.21.2 PLCPLC 与继电器的联系、软元件符号与编程示例与继电器的联系、软元件符号与编程示例1. PL 控制与继电器控制
8、的联系和元件符号比较控制与继电器控制的联系和元件符号比较 PLC 控制是继电器控制的延续和发展，由 PLC 内部的微电子电路构成的模拟 线圈和触点取代了继电器的线圈和触点，用 PLC 的程序指令取代继电器控制的连 接导线，将各个元件按照一定的逻辑关系连接起来，PLC 控制的梯形图在许多方 面可以看作是继电器控制的电路图。 电磁继电器和 PLC 软元件图形符 号的对照见表 1-1。与电磁继电器有一 点不同的是，一个软元件的触点数目一个软元件的触点数目 不受限制。不受限制。 可以理解为，PLC 内部有大量的由 软件程序构成的继电器、计时器和计 数器等软元件，用软件程序按照一定 的规则将它们连接起来
9、，实现一定的控制功能，用来取代继电控制电路中的控制 回路。 2.2. PLCPLC 编程设计调试步骤编程设计调试步骤 PLC 的生产厂家和型号繁多，不同型号自成体系，有不同的程序语言和使用方 法，但是编程指导思想和模式是相同的,其编程和调试步骤如下： (1) 设计 I/O 接线图 根据现场输入条件和生产工艺要求，设计 PLC 的外围元件接线图，作为现场 接线的依据，也作为 PLC 程序设计的重要依据。(I/O 接线图参见图 1-4a) (2) 编制 PLC 的梯形图和指令语句表 根据生产工艺要求在计算机上利用专用编程软件编制 PLC 的梯形图，并转换 成指令语句表，或者直接编制指令语句表（FX
10、 系列 PLC 编程常用指令见表 1-4）。(3) 程序写出与联机调试 用编程电缆连接计算机和 PLC 主机，执行“写出”操作，将指令语句表写出 到 PLC 主机。PLC 输入端连接信号开关，输出端连接执行部件，暂不连接主回路 负载，进行联机调试，最后再连接主回路负载试运行。 3. 编程示例编程示例表表 1-1 电磁继电器和电磁继电器和 PLC 软元件符号对照软元件符号对照线圈常开触点常闭触点电磁继电器PLC 软元件- 4 -三相异步电动机正反转控制，继电控制电路如图 1-3 所示， PLC 控制的 I/O 接线 图、程序梯形图和程序指令语句表则如图 1-4 所示。图 1-3 和图 1-4a
11、I/O 接线图中，SB 为停机按钮，SB1 为正转启动按钮，SB2 为反转启动按钮，KM1 为正转控制接触器，KM2 为反转控制接触器。继电控制电 路的工作分析不再赘述，PLC 控制的工作过程，参照其 I/O 接线图和梯形图，分 析如下：SB SB1KM1KM2KM1SB2KM2KM1KM2KM2KM1M 3L1L3L2主电路控制电路图 1-3 三相异步电动机正反转继电控制电路COM COMX1 Y1X2 Y2X3SBSB1SB2220VFUKM1KM2a) I/O 接线图步序 助记符 操作数 0 LD X2 1ORY1 2ANIX1 3ANIY2 4OUT Y1 5LDX3 6ORY2 7A
12、NIX1 8ANIY1 9OUTY2 10END c) 指令语句表图 1-4 三相异步电动机正反转 PLC 控制PLCX2X1Y1Y1Y2X3Y2Y2Y1b) 梯形图A A A B A D A C A A X1- 5 -(1) 正转启动过程点动 SB1X2 吸合A 区 X2 闭合Y1 吸合Y1 输出触点闭合KM1 吸合电动机正转B 区 Y1 闭合自锁 Y1C 区 Y1 分断互锁 Y2 (2) 停机过程点动 SBX1 吸合A 区 X1 分断Y1 释放各器件复位电动机停止 反转启动与停机过程，请同学们自行分析。 图 1-4c 的指令语句表，是用英文助记符描述梯形图中各部件的连接关系和编 程指令。常
13、用助记符指令见表 1-4。 1.31.3 PLCPLC 输入输出接口输入输出接口1. PLC 输入输出接口电路图输入输出接口电路图 PLC 输入输出接口电路见图 1-5(省略 PLC 内部元件和连线，即为 I/O 接线图)2. PLC 输入接口和输入继电器输入接口和输入继电器 X(8 进制) (1) PLC 的输入接口，由内部 DC24V 电源供电，外部连接各种信号开关，内部 连接输入继电器 X 的线圈，将外部控制信号引入。 (2) 输入继电器 X 的线圈仅受外部所连信号开关的控制，不受内部程序控制， 所以梯形图中不显示其线圈，仅显示其触点。 (3) PLC 内部所有软元件中，只有输入继电器
14、X 的线圈受外部触点驱动，其他 任何软元件都不受外部触点驱动。 (4) 设计 I/O 接线图时，外部信号开关尽量采用其常开触点，这样 PLC 初始 状态下，内部输入继电器为释放状态，其触点为“常态” ，与梯形图显示的触点状 态一致，便于程序分析。如采用信号开关的常闭触点，则初始状态下内部输入继 电器的触点为“动作状态” ，与梯形图显示的触点状态相反，分析梯形图时需特别SQ1SB1 X2SB1 SR1SB1 X7SB1 Y0Y1Y2Y7COMCOMDC24VPLCL1KV1KM1KM2FU1AC220V图 1-5 PLC 输入输出接口电路示意图NLSB2SB1 X1SB1 SB1SB1 X0SB
15、1 - 6 -留意。 3. PLC 输出接口和输出继电器输出接口和输出继电器 Y(8 进制) (1) PLC 的输出接口，由外部电源供电，外部连接接触器、电磁阀的线圈、信 号灯等输出执行部件，内部连接输出继电器的常开输出触点常开输出触点，将内部控制信号送 出。 (2) PLC 输出端外部所连接的输出执行部件，仅仅受内部输出继电器 Y 的常开 输出触点控制。 (3) PLC 内部所有软元件中，只有输出继电器 Y 的输出触点，能够向外输出控 制信号，其他任何软元件都不能向外输出控制信号。 (4) 输出继电器 Y 的常开输出触点，与外部输出执行部件一一对应，梯形图 中仅显示其线圈，而不显示该触点。
16、(5) 输出执行部件是否受电，与对应的输出继电器 Y 的线圈是否受电一致。例题例题 1-1 点动控制点动控制(例题1-1至1-11均采用B3仿真界面，PLC的X20外接按 钮PB1，X21接PB2，X2接PB22；Y0外接AC220V红灯，Y1接AC220V绿灯) 要求按下 PB1，红灯点亮，绿灯熄灭；抬起 PB1，绿灯点亮，红灯熄灭。1.41.4 通用辅助继电器和继电器自锁互锁通用辅助继电器和继电器自锁互锁 1.1. 辅助继电器辅助继电器 M M M0M499 是通用辅助继电器。辅助继电器只能用于程序内部，可以节省输出 继电器用量完成相应的转换，不能与外部信号开关和输出执行部件发生直接联系。常用的特殊辅助继电器，见表 1-3。 2. 继电器自锁继电器自锁 继电器的常开触点，与继电器启动触点相并联，可保持继电器的吸合状态，
