《第6章可编程控制器PLC结构及工作原理1课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第6章可编程控制器PLC结构及工作原理1课件（167页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、 机床电气控制机床电气控制 第六章第六章 河南理工大学河南理工大学机械与动力工程学院机械与动力工程学院 l6.1 概述概述l6.2 FX2N系列系列PLC指令系统及其编程方法指令系统及其编程方法l6.3 PLC编程软件与应用编程软件与应用l6.4 PLC控制系统设计控制系统设计第六章第六章 可编程控制器（可编程控制器（PLC）及其应用）及其应用6.1 概述概述 可编程序控制器（可编程序控制器（ Programmble Controller）简称简称PC或或PLC （Programmable Logic Controller) 是一种工业是一种工业控制装置控制装置 PLC是在电器控制技术和计算机
2、技术的基础上开发出来的，是在电器控制技术和计算机技术的基础上开发出来的，并逐渐发展成为并逐渐发展成为 以微处理器为核心，将自动化技术、计算机技以微处理器为核心，将自动化技术、计算机技术、通信技术融为一体的新型工业控制装置。术、通信技术融为一体的新型工业控制装置。 它是由分立元件和小规模集成电路组成，其中采用了计算机它是由分立元件和小规模集成电路组成，其中采用了计算机技术，指令系统，具有执行逻辑判断、计时、计数等逻辑控制功技术，指令系统，具有执行逻辑判断、计时、计数等逻辑控制功能，是为取代继电器接触器控制系统而设计的，这种新型工业能，是为取代继电器接触器控制系统而设计的，这种新型工业控制器被称为
3、可编程逻辑控制器控制器被称为可编程逻辑控制器6.1.1 PLC6.1.1 PLC的产生与发展的产生与发展 区别于一般微机控制系统区别于一般微机控制系统 区别于传统控制装置区别于传统控制装置 n PLCPLC是基于电子计算机且适用于工业现场工作的控制装置。它源于是基于电子计算机且适用于工业现场工作的控制装置。它源于继电控制装置，但它不像继电装置那样通过电路的物理过程实现控继电控制装置，但它不像继电装置那样通过电路的物理过程实现控制，而主要靠运行存储于内存中的程序进行入出信息变换，实现控制，而主要靠运行存储于内存中的程序进行入出信息变换，实现控制。制。nPLCPLC并不等同于普通计算机。普遍计算机
4、进行入出信息变换只考虑并不等同于普通计算机。普遍计算机进行入出信息变换只考虑信息本身，信息的入出只要人机界面好就可以了。而信息本身，信息的入出只要人机界面好就可以了。而PLCPLC则还要考则还要考虑信息入出的可靠性、实时性以及信息的使用等问题，特别要考虑虑信息入出的可靠性、实时性以及信息的使用等问题，特别要考虑怎么适应于工业环境，如便于安装、抗干扰等问题。怎么适应于工业环境，如便于安装、抗干扰等问题。n 总之，总之，PLCPLC是一台计算机，它是专为工业环境应用而设计制造的计是一台计算机，它是专为工业环境应用而设计制造的计算机。算机。它具有丰富的输入、输出接口，并且具有较强的驱动能力。它具有丰
5、富的输入、输出接口，并且具有较强的驱动能力。但但PLCPLC产品并不针对某一具体工业应用，在实际应用时其硬件需根产品并不针对某一具体工业应用，在实际应用时其硬件需根据交际需要进行选用配置，其软件需根据控制要求进行设计编制。据交际需要进行选用配置，其软件需根据控制要求进行设计编制。 近年来，可编程控制器发展很快，几乎每年都推出不少新系列近年来，可编程控制器发展很快，几乎每年都推出不少新系列产品，其功能已远远超出了定义的范围。产品，其功能已远远超出了定义的范围。 世界上第一台世界上第一台世界上第一台世界上第一台PLCPLC 1969年由美国数字设备公司（年由美国数字设备公司（DEC）根据美国通用汽
6、根据美国通用汽车公司（车公司（GM）的要求研制成功的要求研制成功 背景背景背景背景： 1968年美国通用汽车公司（年美国通用汽车公司（GM），），为了适应汽车型为了适应汽车型号的不断更新，生产工艺不断变化的需要，实现小批量、号的不断更新，生产工艺不断变化的需要，实现小批量、多品种生产，希望能有一种新型工业控制器，它能做到尽多品种生产，希望能有一种新型工业控制器，它能做到尽可能减少重新设计和更换电器控制系统及接线，以降低成可能减少重新设计和更换电器控制系统及接线，以降低成本，缩短周期。本，缩短周期。 1. PLC1. PLC的产生的产生 设计思想设计思想设计思想设计思想：吸取继电器和计算机两者的
7、优点吸取继电器和计算机两者的优点 继电器控制系统体积大、可靠性低、接线复杂、不易更继电器控制系统体积大、可靠性低、接线复杂、不易更改、查找和排除故障困难，对生产工艺变化的适应性差，改、查找和排除故障困难，对生产工艺变化的适应性差，但但简单易懂、价格便宜；简单易懂、价格便宜； 计算机计算机功能强大、灵活（可编程）、通用性好功能强大、灵活（可编程）、通用性好，但编程，但编程困难；困难； 采用面向控制过程、面向问题的采用面向控制过程、面向问题的“自然语言自然语言”进行编程，进行编程，使不熟悉计算机的人也能很快掌握使用。（梯形图）使不熟悉计算机的人也能很快掌握使用。（梯形图）1. PLC1. PLC的
8、产生的产生70707070年代初期年代初期年代初期年代初期： 仅有逻辑运算、定时、计数等顺序控制功能，仅有逻辑运算、定时、计数等顺序控制功能，只是用来取代传统的继电器控制只是用来取代传统的继电器控制, ,通常称为可编程逻辑控制通常称为可编程逻辑控制器（器（Programmable Logic ControllerProgrammable Logic Controller）。第第1 1台台PLCPLC在汽车工业控制领域成功应在汽车工业控制领域成功应用后，许多公司纷纷投入大量人力物力研制用后，许多公司纷纷投入大量人力物力研制PLCPLC。19691969年年，美国哥德公司美国哥德公司(GOULD)
9、(GOULD)首先把首先把PLCPLC商品化；商品化；19711971年年，日本从美国引进了这项新技术，研制出日本的第日本从美国引进了这项新技术，研制出日本的第1 1台台PLCPLC；l973l973年年，西德和法国也研制出自己的可编程控制器并在工业领域开始应用。德国西门子公司西德和法国也研制出自己的可编程控制器并在工业领域开始应用。德国西门子公司(SIEMENS)(SIEMENS)研制出欧洲第研制出欧洲第1 1台台PLCPLC；19741974年年，我国开始研制，我国开始研制PLCPLC，19771977年开始工业应用。年开始工业应用。 70707070年代中期年代中期年代中期年代中期： 微
10、处理器技术应用到微处理器技术应用到PLCPLC中，使中，使PLCPLC不仅具有不仅具有逻辑控制功能，还增加了算术运算、数据传送和数据处理逻辑控制功能，还增加了算术运算、数据传送和数据处理等功能等功能 2020世纪世纪80808080年代到年代到年代到年代到90909090年代年代年代年代：随着大规模、超大规模集成电路：随着大规模、超大规模集成电路等微电子技术的迅速发展，等微电子技术的迅速发展，1616位和位和3232位微处理器应用于位微处理器应用于PLCPLC中，中，使使PLCPLC开始向大规模、高速度、高性能和网络化方向发展，形成了多种系开始向大规模、高速度、高性能和网络化方向发展，形成了多
11、种系列化产品，结构紧凑、功能强大、性能价格比高的新一代产品和多种不同性能列化产品，结构紧凑、功能强大、性能价格比高的新一代产品和多种不同性能的分布式网络系统相继出现。形成了面向工程技术人员、易为工程技术人员掌的分布式网络系统相继出现。形成了面向工程技术人员、易为工程技术人员掌握的图形语言。随着握的图形语言。随着PLCPLC的更新换代，其处理器的处理速度不断加快，功能不的更新换代，其处理器的处理速度不断加快，功能不断增多，现已具有逻辑控制功能、过程控制功能、运动控制功能、闭环控制、断增多，现已具有逻辑控制功能、过程控制功能、运动控制功能、闭环控制、数据采集和处理功能、联网通信功能，是名副其实的多
12、功能控制器。数据采集和处理功能、联网通信功能，是名副其实的多功能控制器。 2. PLC2. PLC的发展的发展近年来近年来近年来近年来PLCPLC发展迅速发展迅速发展迅速发展迅速 PLCPLC集三电（电控、电仪、电传）为一体、性能价格比集三电（电控、电仪、电传）为一体、性能价格比高、高可靠性的特点，高、高可靠性的特点，已成为自动化工程的核心设备。已成为自动化工程的核心设备。 PLCPLC成为具备计算机功能的一种通用工业控制装置，其使用量高成为具备计算机功能的一种通用工业控制装置，其使用量高居首位。居首位。目前，目前，PLCPLC在国内外已广泛应用于采矿、钢在国内外已广泛应用于采矿、钢铁、电力、
13、石化、机械制造、汽车装配、轻纺等行铁、电力、石化、机械制造、汽车装配、轻纺等行业，业，被公认为现代工业自动化三大支柱（被公认为现代工业自动化三大支柱（PLCPLC、机器、机器人、人、CAD/CAMCAD/CAM）之一）之一。 2. PLC2. PLC的发展的发展 我国我国我国我国PLCPLC发展情况发展情况发展情况发展情况n在在70年代末和年代末和80年代初，我国随国外成套设备、专用设备引年代初，我国随国外成套设备、专用设备引进了不少国外的进了不少国外的PLC。n我国不少科研单位和工厂在研制和生产我国不少科研单位和工厂在研制和生产PLC，如辽宁无线电如辽宁无线电二厂、无锡华光电子公司、上海香岛
14、电机制造公司、厦门二厂、无锡华光电子公司、上海香岛电机制造公司、厦门A-B公司等。公司等。n在传统设备改造和新设备设计中，在传统设备改造和新设备设计中，PLC的应用逐年增多，取的应用逐年增多，取得良好效果。得良好效果。PLC在我国的应用越来越广泛。在我国的应用越来越广泛。2. PLC2. PLC的发展的发展我国我国PLC发展情况发展情况 目前，国内目前，国内PLC生产厂家有生产厂家有30余家，并有迹象显示，更多余家，并有迹象显示，更多的来自于原的来自于原PLC应用的技术人员准备加入到小型应用的技术人员准备加入到小型PLC开发的开发的行列。但在目前上市的众多行列。但在目前上市的众多PLC产品中，
15、还没有形成规模化产品中，还没有形成规模化的生产和名牌产品。的生产和名牌产品。 从技术角度来看，国内外的小型从技术角度来看，国内外的小型PLC差距正在缩小。如差距正在缩小。如无锡信捷、兰州全志等公司生产的微型无锡信捷、兰州全志等公司生产的微型PLC已经比较成熟，已经比较成熟，有些国产有些国产PLC（如和利时、科迪纳）已经拥有符合如和利时、科迪纳）已经拥有符合IEC标准标准的编程软件、支持了现场总线技术等。的编程软件、支持了现场总线技术等。 面对国际厂商数十年的规模化生产和市场管理经验，国面对国际厂商数十年的规模化生产和市场管理经验，国内厂商更多地只停留在小批量生产和维系生存的起步阶段，内厂商更多
16、地只停留在小批量生产和维系生存的起步阶段，离真正批量生产、市场化经营乃至创建品牌还有很长的路要离真正批量生产、市场化经营乃至创建品牌还有很长的路要走。与此同时，国产走。与此同时，国产PLC的低价优势也正在受到新的挑战。的低价优势也正在受到新的挑战。 2. PLC2. PLC的发展的发展nPLC三大流派三大流派 自从第一台自从第一台PLC出现以后，日本、德国、法国等也相出现以后，日本、德国、法国等也相继开始研制继开始研制PLC，并得到了迅速的发展。各国并得到了迅速的发展。各国PLC都有自己都有自己的特色。的特色。欧洲：西门子（欧洲：西门子（Siemens）；）； 法国的法国的TE（Telemec
17、anique）美国：美国：A-B（Allen-Bradly）、）、GE（General Electric）日本：三菱电机（日本：三菱电机（Mitsubishi Electric）、）、 欧姆龙欧姆龙（OMRON）、）、 FUJI （日本主要发展中小型日本主要发展中小型PLC，其小其小型机性能先进，结构紧凑，价格便宜）型机性能先进，结构紧凑，价格便宜） 目前国内市场还有韩国、台湾等目前国内市场还有韩国、台湾等PLC产品产品2. PLC2. PLC的发展的发展传送带生产线控制传送带生产线控制灌装及包装机械灌装及包装机械木材加工木材加工电梯控制电梯控制空调控制空调控制纺织机械纺织机械印刷机械印刷机械
18、3.3.PLCPLC的应用的应用控制功能控制功能 逻辑控制逻辑控制 定时控制定时控制 计数控制计数控制 顺序控制顺序控制4.4.PLCPLC的功能的功能数据采集、存储与处理功能数据采集、存储与处理功能数学运算功能数学运算功能数据处理数据处理模拟数据处理模拟数据处理4.4.PLCPLC的功能的功能输入输入/ /输出接口调理功能输出接口调理功能具具有有A A/ /D D、D D/ /A A转转换换功功能能，通通过过I I/ /O O模模块块完完成成对对模模拟拟量量的的控控制制和和调调节节。位位数数和和精精度度可可以以根根据据用用户户要要求求选选择择。具具有有温温度度测测量量接接口口，直直接接连连接
19、接各各种种热热电电 阻阻 或或 热热 电电 偶偶 。 4.4.PLCPLC的功能的功能5.PLC的特点的特点 PLC技术之所以高速发展，除了工业自动化的客观需要技术之所以高速发展，除了工业自动化的客观需要外，主要是因为它具有许多独特的优点。它较好地解决了工外，主要是因为它具有许多独特的优点。它较好地解决了工业领域中普遍关心的可靠、安全、灵活、方便、经济等问题。业领域中普遍关心的可靠、安全、灵活、方便、经济等问题。 可靠性高、抗干扰能力强可靠性高、抗干扰能力强 编程简单、使用方便编程简单、使用方便 功能完善、通用性强功能完善、通用性强功能完善、通用性强功能完善、通用性强 体积小、重量轻、能耗低体
20、积小、重量轻、能耗低可靠性高、抗干扰能力强可靠性高、抗干扰能力强 可可靠靠性性高高、抗抗干干扰扰能能力力强强是是PLC最最重重要要的的特特点点之之一一。PLC的平均无故障时间可达几十万个小时的平均无故障时间可达几十万个小时 。 硬硬件件方方面面：I/O接接口口采采用用采采用用光光电电隔隔离离，有有效效地地抑抑制制了了外外部部干干扰扰源源的的影影响响；对对供供电电电电源源及及线线路路采采用用多多种种形形式式的的滤滤波波，从从而而消消除除或或抑抑制制了了高高频频干干扰扰；对对CPU等等重重要要部部件件采采用用良良好好的的导导电电、导导磁磁材材料料进进行行屏屏蔽蔽，以以减减少少空空间间电电磁磁干干扰
21、扰；对对有有些些模模块设置了联锁保护、自诊断电路等。块设置了联锁保护、自诊断电路等。 软软件件方方面面：采采用用扫扫描描工工作作方方式式，减减少少了了外外界界的的干干扰扰；设设有有故故障障检检测测和和自自诊诊断断程程序序，能能对对系系统统硬硬件件电电路路等等故故障障实实现现检检测测和和判判断断；当当由由干干扰扰引引起起故故障障时时，能能立立即即将将当当前前重重要要信信息息加加以以封封存存，禁禁止止任任何何不不稳稳定定的的读读写写操操作作，一一旦旦正正常常后后，便便可可恢恢复复到故障发生前的状态，继续原来的工作。到故障发生前的状态，继续原来的工作。5.PLC的特点的特点编程简单、使用方便编程简单
22、、使用方便nPLCPLC是面向工矿企业的工控设备，接口容易。是面向工矿企业的工控设备，接口容易。PLCPLC程序编程序编制大多采用类似于继电器控制线路的梯形图形式，与实制大多采用类似于继电器控制线路的梯形图形式，与实际继电器控制电路非常接近。对使用者来说，梯形图语际继电器控制电路非常接近。对使用者来说，梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，因言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，因此很容易被一般工程技术人员所理解和掌握。而采用功此很容易被一般工程技术人员所理解和掌握。而采用功能块图、指令表和顺序功能表图能块图、指令表和顺序功能表图(SFC)(SFC)语言为语言为PLCP
23、LC编程，编程，也不需要太多的计算机编程知识。利用也不需要太多的计算机编程知识。利用PLCPLC配套的综合软配套的综合软件工具包，可在任何兼容的个人计算机上实现离线编程。件工具包，可在任何兼容的个人计算机上实现离线编程。5.PLC的特点的特点6.1.2 PLC组成和分类组成和分类 PLC的基本组成与一般的微机系统类似：的基本组成与一般的微机系统类似： 是一种以微处理器为核心的、用于控制的特殊计算机是一种以微处理器为核心的、用于控制的特殊计算机 PLC的基本组成包括硬件与软件两部分的基本组成包括硬件与软件两部分 PLC的硬件：中央处理器（的硬件：中央处理器（CPU）、）、存储器、输入接口、存储器
24、、输入接口、输出接口、通信接口、电源等输出接口、通信接口、电源等 PLC的软件：系统程序和用户程序的软件：系统程序和用户程序一、一、PLC硬件系统组成与分类硬件系统组成与分类外部设备现场用户输出设备微处理器（CPU）运算器控制器输出部件输入部件系统存储器用户存储器I/O扩展接口通讯及编程接口编程设备计算机打印机等传感器按钮、开关现场信号电磁阀中间继电器执行器现场用户输入设备扩展设备扩展单元通讯模块功能模块电源变换器110V/220V市电PLC基本单元基本单元PLC系统结构示意图系统结构示意图v微处理器（微处理器（CPU）接收并存储用户程序和数据；接收并存储用户程序和数据；诊断电源、诊断电源、P
25、LC工作状态及编程的语法错误；工作状态及编程的语法错误；接收输入信号，送入数据寄存器并保存；接收输入信号，送入数据寄存器并保存；运行时顺序读取、解释、执行用户程序，完成用户运行时顺序读取、解释、执行用户程序，完成用户 程序的各种操作；程序的各种操作；将用户程序的执行结果送至输出端。将用户程序的执行结果送至输出端。 一、一、PLC硬件系统组成与分类硬件系统组成与分类 PLC中常采用的中常采用的CPU有三类：有三类： 1) 通用微处理器通用微处理器（如（如Z80、8086、80286等）等） 2) 单片微处理器单片微处理器（如（如8031、8096等）等） 3) 位片式微处理器位片式微处理器 (如
26、如AM2900AM2901AM2903等等) ) 小型小型PLC：大多采用大多采用8位通用微处理器和单片微处理器，位通用微处理器和单片微处理器， 中型中型PLC：大多采用大多采用16位通用微处理器或单片微处理器位通用微处理器或单片微处理器 大型大型PLC：大多采用高速位片式微处理器（大多采用高速位片式微处理器（32位）位） 小型小型PLC为为单单CPU系统，系统，中、大型中、大型PLC则大多为则大多为双双CPU或多或多CPU系统。系统。对于双对于双CPU系统，一般一个为系统，一般一个为字处理器字处理器，一，一般采用般采用8位、位、16位或位或32位处理器；另一个为位处理器；另一个为位处理器位处
27、理器，采用，采用由各厂家设计制造的专用芯片。由各厂家设计制造的专用芯片。中央处理器中央处理器（CPU） 存储器存储器 存储器：存储器：PLCPLC中的存储器有中的存储器有2 2种，即只读存储器（也称为系种，即只读存储器（也称为系统程序存储器）统程序存储器）ROMROM、PROMPROM、EPROMEPROM或或EEPROMEEPROM和可读和可读/ /写存储写存储器（也称为随机存储器或用户存储器）器（也称为随机存储器或用户存储器）RAMRAM。 PLC PLC生产厂家编写的生产厂家编写的系统程序系统程序（主要包括自诊断程序和（主要包括自诊断程序和监控程序）固化在只读存储器中，用户不能更改。监控
28、程序）固化在只读存储器中，用户不能更改。用户程用户程序序存放在随机存储器存放在随机存储器RAMRAM中。中。用户程序是使用者根据用户程序是使用者根据PLCPLC应应用系统的控制要求编写的符合用系统的控制要求编写的符合PLCPLC语法规则的一组控制程序。语法规则的一组控制程序。用于存放系统程序、用户程序及运算数据的单元。用于存放系统程序、用户程序及运算数据的单元。 分类：分类： （1 1）随机存储器）随机存储器RAMRAM。用户可以通过编程装置读出。用户可以通过编程装置读出RAMRAM中的内中的内容，也可将信息写入容，也可将信息写入RAMRAM中，因此称为可读写存储器。中，因此称为可读写存储器。
29、RAMRAM的的工作速度高，价格便宜，读写方便，但工作速度高，价格便宜，读写方便，但RAMRAM是易失性存储器，是易失性存储器，电源断开后，它内部存储的信息会丢失。为避免数据丢失，可电源断开后，它内部存储的信息会丢失。为避免数据丢失，可设置系统在设置系统在PLCPLC的外部电源断开时，用锂电池或大电容器保存的外部电源断开时，用锂电池或大电容器保存RAMRAM中的信息。锂电池可用中的信息。锂电池可用2 25 5年，需要更换锂电池时，由年，需要更换锂电池时，由PLCPLC发出信号通知用户。现在多数发出信号通知用户。现在多数PLCPLC已不用锂电池来完成掉电保持已不用锂电池来完成掉电保持功能了。功能
30、了。存储器存储器 n（2 2）光擦除可编程只读存储器光擦除可编程只读存储器FPROMFPROM。用户可以使用紫外光擦除。用户可以使用紫外光擦除EPROMEPROM中的中的信息，可以在信息，可以在25V25V直流电压下通过专用写入器把信息写入直流电压下通过专用写入器把信息写入EPROMEPROM中，也可以中，也可以通过编程装置读出通过编程装置读出EPROMEPROM中的信息。正常使用时，中的信息。正常使用时，EPROMEPROM写入脚悬空或接写入脚悬空或接5V5V直流电压。窗口盖上不透光的薄箔，内部的信息可以长期保存。直流电压。窗口盖上不透光的薄箔，内部的信息可以长期保存。EPROMEPROM是
31、非是非易失性存储器，在电源中断后，它内部存储的信息仍能保存。易失性存储器，在电源中断后，它内部存储的信息仍能保存。EPROMEPROM一般用一般用来存放完善的程序和系统程序，不适宜多次反复擦写。来存放完善的程序和系统程序，不适宜多次反复擦写。n（3 3）电擦除可编程只读存储器电擦除可编程只读存储器EEPROMEEPROM。用户可以使用电信号擦除。用户可以使用电信号擦除EEPROMEEPROM中中的情息，可以使用电信号把信息写入的情息，可以使用电信号把信息写入EEPROMEEPROM中，写入速度比中，写入速度比EPROMEPROM快，且不快，且不需要使用专用写入器，也可以通过编程装置读出需要使用
32、专用写入器，也可以通过编程装置读出EPROMEPROM中的信息。中的信息。EEPROMEEPROM是是非易失性存储器，在电源中断后，它内部存储的信息仍能保存。非易失性存储器，在电源中断后，它内部存储的信息仍能保存。EEPROMEEPROM兼兼有有EPROMEPROM的非易失性和的非易失性和RAMRAM的随机存取性，但是信息写入速度比的随机存取性，但是信息写入速度比RAMRAM慢得多，慢得多，保存信息的可靠性比保存信息的可靠性比EPROMEPROM差。差。EEPROMEEPROM一般用来存放用户程序和需要长期保一般用来存放用户程序和需要长期保存的重要数据。存的重要数据。 存储器存储器 系统程序系
33、统程序: 系统程序系统程序是完成系统诊断、命令解释、功能子程序调用、管是完成系统诊断、命令解释、功能子程序调用、管理、逻辑运算、通信及各种参数设定等功能。理、逻辑运算、通信及各种参数设定等功能。 系统程序系统程序由由PLC的制造厂家编写的，在的制造厂家编写的，在PLC使用过程中不会使用过程中不会变动，它和变动，它和PLC的硬件组成有关，它关系到的硬件组成有关，它关系到PLC的性能。的性能。 系统程序系统程序 由制造厂家直接固化在只读存储器由制造厂家直接固化在只读存储器ROM、PROM或或EPROM中，用户不能访问和修改。中，用户不能访问和修改。存储器存储器 用户程序用户程序: 用户程序是用户根
34、据控制对象生产工艺及控制的要求而编用户程序是用户根据控制对象生产工艺及控制的要求而编制的应用程序。它是由制的应用程序。它是由PLC控制对象的要求而定的。控制对象的要求而定的。 为了便于读出、检查和修改，用户程序一般存于为了便于读出、检查和修改，用户程序一般存于CMOS静静态态RAM中，用锂电池作为后备电源，以保证掉电时不会丢失中，用锂电池作为后备电源，以保证掉电时不会丢失信息。为了防止干扰对信息。为了防止干扰对RAM中程序的破坏，当用户程序经过中程序的破坏，当用户程序经过运行正常，不需要改变，可将其固化在运行正常，不需要改变，可将其固化在EPROM中。中。 现在有许多现在有许多PLC直接采用直
35、接采用EEPROM作为用户存储器。作为用户存储器。存储器存储器 PLC中的输入中的输入/输出接口及作用输出接口及作用输入输入/ /输出接口输出接口通常也称通常也称I / O I / O 单元或单元或I / O I / O 模块，模块，是是PLCPLC与与工业生产现场之间的连接通道。工业生产现场之间的连接通道。 PLCPLC输入接口输入接口-包括包括包括包括输入部件和输入接口电路输入部件和输入接口电路。输入。输入部件用于检测生产过程中的各种开关量、数字量或模拟量等，部件用于检测生产过程中的各种开关量、数字量或模拟量等，如限位开关、操作按钮、选择开关、行程开关以及其他传感如限位开关、操作按钮、选择
36、开关、行程开关以及其他传感器的输出信号。输入接口电路用于现场输入信号与器的输出信号。输入接口电路用于现场输入信号与CPUCPU之间的之间的连接和信号转换。连接和信号转换。般是通过光电隔离和滤波把般是通过光电隔离和滤波把PLCPLC和外部电路隔开，以和外部电路隔开，以提高提高PLCPLC的抗干扰能力。的抗干扰能力。 PLCPLC输出接口输出接口-包括包括输出部件和输出接口电路输出部件和输出接口电路。输出部件。输出部件用于控制或驱动负载，如继电器线圈、接触器线圈、电磁阀线圈、信号用于控制或驱动负载，如继电器线圈、接触器线圈、电磁阀线圈、信号指示灯等。输出接口电路用于指示灯等。输出接口电路用于CPU
37、CPU与现场输出部件之间的连接和信号转换。与现场输出部件之间的连接和信号转换。输出信号包括开关量和模拟量输出信号包括开关量和模拟量2 2种，故输出接口电路也分为开关量和模拟种，故输出接口电路也分为开关量和模拟量量2 2种。种。 I / O I / O 接口的作用：接口的作用：接口的作用：接口的作用： 电电平平转转换换功功能能：由由于于外外部部输输入入设设备备和和输输出出设设备备所所需需的的信信号号电电平平是是多多种种多多样样的的，而而PLC内内部部CPU的的处处理理的的信信号号是是标标准准电平信号。电平信号。 光电隔离和滤波功能，以提高光电隔离和滤波功能，以提高PLC的抗干扰能力的抗干扰能力
38、通常还有状态指示，工作状况直观，便于维护通常还有状态指示，工作状况直观，便于维护 I / O I / O 接口的类型接口的类型接口的类型接口的类型： 开关量输入开关量输入/输出接口输出接口 模拟量输入模拟量输入/输出接口输出接口PLC中的输入中的输入/输出接口及作用输出接口及作用n常用常用开关量输入接口开关量输入接口： PLCPLC的输入信号可为直流信号或交流信号，故数字量输入接的输入信号可为直流信号或交流信号，故数字量输入接口电路分为直流输入型和交流输入型口电路分为直流输入型和交流输入型2 2种。种。 开关量输入开关量输入/ /输出接口输出接口图图6.12 PLC输入接口输入接口 a)a)为
39、直流输入型数字量输入接口电路，图中为直流输入型数字量输入接口电路，图中COMCOM是输入信号的公共点。输入信是输入信号的公共点。输入信号经电阻号经电阻R1R1、R2R2分压后与光电耦合器输入匹配。现场开关闭合分压后与光电耦合器输入匹配。现场开关闭合(ON)(ON)时，光电耦时，光电耦合器中的光电二极管有电流而发光，光敏三极管由截止进入饱和导通状态，当合器中的光电二极管有电流而发光，光敏三极管由截止进入饱和导通状态，当PLCPLC系统程序扫描检测到该信号后获得输入为系统程序扫描检测到该信号后获得输入为“1”1”的信号。由图的信号。由图a) a) 可知，按钮可知，按钮开关开关S S接通时，光电耦合
40、器导通，同时装在接通时，光电耦合器导通，同时装在PLCPLC面板上的输入指示灯面板上的输入指示灯( (发光二极管发光二极管) )点亮，说明该输入端有信号输入，为用户监视和维护系统运行提供了方便。其点亮，说明该输入端有信号输入，为用户监视和维护系统运行提供了方便。其中直流电源可由外部供给，也可为中直流电源可由外部供给，也可为PLCPLC内部提供。内部提供。交流开关量信号的输入接口电路如图交流开关量信号的输入接口电路如图2 b) 2 b) 所示，其中的交流电源由所示，其中的交流电源由外部供给。其工作原理与直流输入电路基本相同，只是采用外部供给。其工作原理与直流输入电路基本相同，只是采用R R、C
41、C电路电路实现光耦合器的输入匹配。实现光耦合器的输入匹配。 PLC中的输入中的输入/输出接口及作用输出接口及作用PLCPLC的输出信号可以是直流信号或交流信号，数字量输出接口电路分为的输出信号可以是直流信号或交流信号，数字量输出接口电路分为继电器输出型、晶体管输出型和晶闸管输出型继电器输出型、晶体管输出型和晶闸管输出型3 3种。每种输出接口电路种。每种输出接口电路都采用电气隔离，输出部件的工作电源由外部提供。都采用电气隔离，输出部件的工作电源由外部提供。 图图6.1.3 PLC6.1.3 PLC输出接口电路输出接口电路常用常用开关量输出接口开关量输出接口：a) a) 是继电器输出电路。继电器既
42、起信号隔离作用，又起功率放大作是继电器输出电路。继电器既起信号隔离作用，又起功率放大作用，用于控制或驱动交用，用于控制或驱动交/ /直流负载。当直流负载。当CPUCPU有输出时，接通输出电路中有输出时，接通输出电路中继电器的线圈，继电器的触点闭合，通过该触点控制外部负载电路的继电器的线圈，继电器的触点闭合，通过该触点控制外部负载电路的接通。与触点并联的接通。与触点并联的RCRC电路用来消除触点断开时产生的电弧。特点是电路用来消除触点断开时产生的电弧。特点是响应速度最慢，输出部件工作电压在响应速度最慢，输出部件工作电压在250V250V以下，电流为每点以下，电流为每点2A2A。b) b) 是晶体
43、管输出电路。一般用于控制或驱动直流负载。输出信号经内部是晶体管输出电路。一般用于控制或驱动直流负载。输出信号经内部电路送至光耦合器，再由光耦合器送至晶体管，晶体管的饱和导通和截止电路送至光耦合器，再由光耦合器送至晶体管，晶体管的饱和导通和截止状态相当于触点的接通和断开。图中的稳压管用来抑制、关断过电压和外状态相当于触点的接通和断开。图中的稳压管用来抑制、关断过电压和外部的浪涌电压，以保护晶体管。特点是响应速度最快，输出部件工作电压部的浪涌电压，以保护晶体管。特点是响应速度最快，输出部件工作电压在在48V48V以下，电流为每点以下，电流为每点0.75A0.75A。 c) c) 是晶闸管输出电路。
44、一般用于控制或驱动交流负载。图中的是晶闸管输出电路。一般用于控制或驱动交流负载。图中的RCRC电电路用来抑制关断时的过电压和外部的浪涌电压，以保护晶闸管。响应路用来抑制关断时的过电压和外部的浪涌电压，以保护晶闸管。响应速度界于前二者之间，输出部件工作电压在速度界于前二者之间，输出部件工作电压在250V250V以下，电流为每点以下，电流为每点1A1A。 PLC中的输入中的输入/输出接口及作用输出接口及作用 模拟量输入模拟量输入/输出接口输出接口 模拟量输入接口模拟量输入接口（A/D接口）接口） 把现场连续变化的模拟量标准信号转换成适合把现场连续变化的模拟量标准信号转换成适合PLC内部处理内部处理
45、的有若干位二进制数字表示的信号标准的模拟量信号：的有若干位二进制数字表示的信号标准的模拟量信号： 电流信号：电流信号：420mA 电压信号：电压信号：110V 模拟量输出接口模拟量输出接口（D/A接口）接口） 将将PLC运算处理的若干位数字量信号转换为相应的模拟量信运算处理的若干位数字量信号转换为相应的模拟量信号输出，以满足生产过程现场连续控制的要求信号号输出，以满足生产过程现场连续控制的要求信号 智能输入输出接口：智能输入输出接口：自带自带CPU，由专门的处理能力，与主，由专门的处理能力，与主CPU配合共同完成控制任务，可减轻主配合共同完成控制任务，可减轻主CPU工作负担，又可工作负担，又可
46、提高系统的工作效率提高系统的工作效率PLC中的输入中的输入/输出接口及作用输出接口及作用 输入输入/输出（输出（I/O）点数：点数： PLC的的I / O点数点数是指是指PLC的的I/O接口所能接受的输入信号个接口所能接受的输入信号个数和输出信号个数的总和。数和输出信号个数的总和。 I/O点数是选择点数是选择PLC的重要依据之一的重要依据之一 当当I/O点数不够时，可通过点数不够时，可通过PLC的的I/O扩展接口对系统进行扩展接口对系统进行扩展扩展PLC中的输入中的输入/输出接口及作用输出接口及作用PLC中的通信接口及作用中的通信接口及作用PLC配有各种通信接口与外部设备连接配有各种通信接口与
47、外部设备连接 与与打印机打印机连接，可将过程信息、系统参数等输出打印连接，可将过程信息、系统参数等输出打印 与与监视器监视器连接，可将控制过程图像显示出来连接，可将控制过程图像显示出来 与与 P L C 连接，组成多机系统或连网，实现更大规模控制连接，组成多机系统或连网，实现更大规模控制 与与计算机计算机连接，组成多级分布控制系统，与管理相结合连接，组成多级分布控制系统，与管理相结合 与与人机界面人机界面（触摸屏）连接（触摸屏）连接 与与智能接口模块智能接口模块连接。智能接口模块是一独立的计算机系连接。智能接口模块是一独立的计算机系统，它有自己的统，它有自己的CPU、系统程序、存储器以及与系统
48、程序、存储器以及与PLC系统总系统总线相连的接口线相连的接口 ，PLC的智能接口模块种类很多，如：高速计的智能接口模块种类很多，如：高速计数模块、闭环控制模块、运动控制模块、中断控制模块等。数模块、闭环控制模块、运动控制模块、中断控制模块等。 与与编程器编程器连接连接PLC中的扩展接口及作用中的扩展接口及作用扩展接口（是用于连接护展单元的接口）。扩展接口（是用于连接护展单元的接口）。 当当PLC基本单元基本单元I/O点数不能满足要求时，可通过点数不能满足要求时，可通过扩展接口连接扩展单元以增加系统的扩展接口连接扩展单元以增加系统的I/O点数点数系统背版总线系统背版总线导轨（机架）导轨（机架）S
49、7-300模块模块n通信与扩展接口的连接实例通信与扩展接口的连接实例电源电源 nPLCPLC的电源是将交流电源经整流、滤波、稳压后变换成供的电源是将交流电源经整流、滤波、稳压后变换成供CPUCPU、存储器等工作所需的直流电压。、存储器等工作所需的直流电压。PLCPLC的电源一般采用开关的电源一般采用开关型稳压电源，其特点是输入电压范围宽，体积小，重量轻，型稳压电源，其特点是输入电压范围宽，体积小，重量轻，效率高，抗干扰性能力强。效率高，抗干扰性能力强。PLCPLC的外部工作电源一般为单相的外部工作电源一般为单相工频工频85-260V85-260V的交流电源，也有采用的交流电源，也有采用24-2
50、6V24-26V直流电源的。外直流电源的。外部工作电源为单相交流电源的部工作电源为单相交流电源的PLCPLC，其内部开关电源为，其内部开关电源为PLCPLC的的CPUCPU、存储器等电路提供、存储器等电路提供5V5V、12V12V、24V24V等直流电源，使等直流电源，使PLCPLC能能正常工作。正常工作。n 电源部分所处的位置各不相同，对于整体式结构的电源部分所处的位置各不相同，对于整体式结构的PLCPLC，通常电源封装到机壳内部；对于模块式通常电源封装到机壳内部；对于模块式PLCPLC，有的采用单独，有的采用单独电源模块，有的将电源与电源模块，有的将电源与CPUCPU封装到一个模块中封装到
51、一个模块中。 PLC编程器及作用编程器及作用编程器的作用：编程器的作用：是编辑、调试、输入用户程序，也可在线是编辑、调试、输入用户程序，也可在线监控监控PLC内部状态和参数，与内部状态和参数，与PLC进行人机对话。它是进行人机对话。它是开发、应用、维护开发、应用、维护PLC的设备。的设备。 简易编程器简易编程器 专用编程器专用编程器 编程器编程器 智能编程器智能编程器 通用编程系统：通用编程系统：通用编程系统：通用编程系统：PCPC上配专用编程软件包上配专用编程软件包上配专用编程软件包上配专用编程软件包编程器是编程器是PLCPLC的一个附件，通过接口与的一个附件，通过接口与PLCPLC的的CP
52、UCPU联系，完成人联系，完成人机对话。用于向机对话。用于向PLCPLC的用户存储器写入或读出用户程序，也可以的用户存储器写入或读出用户程序，也可以对用户程序进行修改或编辑。对用户程序进行修改或编辑。 二、二、PLC工作原理工作原理 扫描工作方式扫描工作方式 PLC PLC的工作原理既不同于通用计算机，也不同于继电的工作原理既不同于通用计算机，也不同于继电器控制系统，图为器控制系统，图为PLCPLC系统的基本工作原理。系统的基本工作原理。PLCPLC与继电与继电器接触器控制电路一样，具有输入电路、控制环节、器接触器控制电路一样，具有输入电路、控制环节、输出电路输出电路3 3部分，但部分，但PL
53、CPLC的控制环节是由的控制环节是由CPUCPU、存储器及存、存储器及存储的用户程序实现的。储的用户程序实现的。 PLC系统工作原理 当当PLCPLC运行时，需要进行众多的操作运行时，需要进行众多的操作 PLCPLC的的CPUCPU不可能同时去执行多个操作，不可能同时去执行多个操作， 每一刻只每一刻只能执行一个操作能执行一个操作 。 解决的办法：采用分时操作原理解决的办法：采用分时操作原理 由于由于CPUCPU的运算处理速度很快，所以从宏观上来看，的运算处理速度很快，所以从宏观上来看，PLCPLC外部出现的结果似乎是同时完成的。外部出现的结果似乎是同时完成的。这种需要处理多个作业时依次按顺序处
54、理的工作方这种需要处理多个作业时依次按顺序处理的工作方式即分时操作的方法称为式即分时操作的方法称为扫描工作方式扫描工作方式扫描工作方式扫描工作方式 二、二、PLC工作原理工作原理 扫描工作方式扫描工作方式 例如：用户程序的执行（用户程序的扫描工例如：用户程序的执行（用户程序的扫描工作过程）作过程） 扫描是从第一条程序开始，在无中断或跳扫描是从第一条程序开始，在无中断或跳转控制的情况下，按程序存储顺序的先后，逐转控制的情况下，按程序存储顺序的先后，逐条执行执行程序，直到程序结束。然后再从头条执行执行程序，直到程序结束。然后再从头开始扫描执行，并周而复始地重复进行。开始扫描执行，并周而复始地重复进
55、行。二、二、PLC工作原理工作原理 扫描工作方式扫描工作方式PLCPLC的扫描工作过程的扫描工作过程 检查检查检查检查CPUCPU等内部硬件，对监视定等内部硬件，对监视定等内部硬件，对监视定等内部硬件，对监视定时器（时器（时器（时器（WDTWDT）复位以及其它工作复位以及其它工作复位以及其它工作复位以及其它工作 与其它智能装置（如编程器、与其它智能装置（如编程器、计算机等）实现通信计算机等）实现通信 按顺序对所有输入端的状态进按顺序对所有输入端的状态进行采样，并存入相应寄存器行采样，并存入相应寄存器对用户程序扫描执行对用户程序扫描执行 ，并将，并将结果存入相应的寄存器结果存入相应的寄存器将寄存
56、器中与输出有关状态，转到将寄存器中与输出有关状态，转到将寄存器中与输出有关状态，转到将寄存器中与输出有关状态，转到输出锁存器，输出驱动外部负载输出锁存器，输出驱动外部负载输出锁存器，输出驱动外部负载输出锁存器，输出驱动外部负载 图6 PLC工作流程图二、二、PLC工作原理工作原理 扫描工作方式扫描工作方式 整整个个过过程程包包括括内内部部处处理理、通通信信服服务务、输输入入处处理理、程程序序执执行行、输输出出处理五个阶段处理五个阶段 整整个个过过程程扫扫描描执执行行一一遍遍所所需需的的时时间称为间称为扫描周期扫描周期 扫扫描描周周期期与与CPU运运行行速速度度、PLC硬件配置及用户程序长短硬件
57、配置及用户程序长短有关。有关。二、二、PLC工作原理工作原理 扫描工作方式扫描工作方式 PLC工作原理工作原理PLC的扫描过程的扫描过程 图图7 PLC7 PLC的扫描过程的扫描过程 在运行状态下，在运行状态下，PLCPLC的工作流程主要包括内部处理、的工作流程主要包括内部处理、通信处理、输入采样、程序执行、输出刷新通信处理、输入采样、程序执行、输出刷新5 5个阶段，个阶段，其扫描过程如图其扫描过程如图7 7所示。所示。 二、二、PLC工作原理工作原理 扫描工作方式扫描工作方式二、二、PLC工作原理工作原理 扫描工作方式扫描工作方式PLC扫描工作方式的特点扫描工作方式的特点 集中采样：集中采样
58、： 在在一一个个扫扫描描周周期期中中，对对输输入入状状态态的的采采样样只只在在输输入入处处理理阶阶段段进进行行。当当PLC进进入入程程序序处处理理阶阶段段后后输输入入端端将将被被封封锁锁，直直到到下一个扫描周期的输入处理阶段才对输入状态进行重新采样。下一个扫描周期的输入处理阶段才对输入状态进行重新采样。集中输出：集中输出： 在用户程序中如果对输出结果多次赋值，则最后一次有在用户程序中如果对输出结果多次赋值，则最后一次有效。在一个扫描周期内，只在输出处理阶段才将输出状态从效。在一个扫描周期内，只在输出处理阶段才将输出状态从输出映象寄存器中输出，对输出接口进行刷新。在其它阶段输出映象寄存器中输出，
59、对输出接口进行刷新。在其它阶段里输出状态一直保存在输出映象寄存器中。里输出状态一直保存在输出映象寄存器中。集中采样、集中输出的优点集中采样、集中输出的优点 提高了抗干扰能力，增强了系统可靠性提高了抗干扰能力，增强了系统可靠性 PLC工作时大多数时间与外部输入工作时大多数时间与外部输入/输出设备隔离，输出设备隔离，从根本上提高了系统的抗干扰能力，增强了系统的可靠性。从根本上提高了系统的抗干扰能力，增强了系统的可靠性。 降低了系统的响应速度降低了系统的响应速度 PLC输入输出响应滞后输入输出响应滞后：当：当PLC输入端输入信号发生输入端输入信号发生变化到变化到PLC输出端对该输入变化作出反应，需要
60、一段时间。输出端对该输入变化作出反应，需要一段时间。对一般的工业控制，这种滞后是完全允许的。对一般的工业控制，这种滞后是完全允许的。 注意：注意：这种响应滞后不仅是由于这种响应滞后不仅是由于PLC扫描工作方式造成，扫描工作方式造成，更主要是更主要是PLC输入接口滤波环节带来的输入延迟和输出接输入接口滤波环节带来的输入延迟和输出接口中驱动器件动作时间带来输出延迟口中驱动器件动作时间带来输出延迟，还与程序设计有关。，还与程序设计有关。 集中采样、集中输出的特点集中采样、集中输出的特点 对于小型对于小型PLC: I/O点数较少、用户程序较短点数较少、用户程序较短 一般采用一般采用集中采样、集中输出集
61、中采样、集中输出集中采样、集中输出集中采样、集中输出的工作方式的工作方式 而对于大中型而对于大中型PLC: I/O点数较多，控制功能强，点数较多，控制功能强，用户程序较长，为提高系统响应速度，采用用户程序较长，为提高系统响应速度，采用定期采定期采定期采定期采样、定期输出方式样、定期输出方式样、定期输出方式样、定期输出方式或或中断输入、输出方式中断输入、输出方式中断输入、输出方式中断输入、输出方式以及采用以及采用智能智能I/O接口等多种方式接口等多种方式 PLC扫描工作方式的特点扫描工作方式的特点 PLC一般可从其一般可从其I/O点数、结构形式和功能三方面进行分类：点数、结构形式和功能三方面进行
62、分类： P LC的分类及特点的分类及特点 PLCPLC的分类的分类（1）根据）根据PLC的的I/O点数，点数，PLC分为小型、中型和大型三类。分为小型、中型和大型三类。1）小型小型小型小型PLCPLC I/O点数为点数为128点以下点以下的为小型的为小型PLC （其中其中I/O点数小于点数小于64点的为超小型或微型点的为超小型或微型PLC）2）中中中中型型型型PLCPLC I/O点点数数为为128点点以以上上、512点点以以下下的的为为中中型型PLC3）大型大型大型大型PLCPLC I/O点数为点数为512以上以上的为大型的为大型PLC （其中其中I/O点数超过点数超过8192点的为超大型点的
63、为超大型PLC）这个分类界限不是固定不变的，它随这个分类界限不是固定不变的，它随PLC的发展而变化。的发展而变化。（2） PLC的分类（按结构形式分类）的分类（按结构形式分类） 根据根据PLC的结构形式，可将的结构形式，可将PLC分为整体式和模块式两类。分为整体式和模块式两类。 1）整整整整体体体体式式式式PLCPLC 将将电电源源、CPU、I/O接接口口等等部部件件都都集集中中装装在在一个机箱内，一个机箱内， 具有结构紧凑、体积小、价格低的特点。具有结构紧凑、体积小、价格低的特点。 整整体体式式PLC由由不不同同I/O点点数数的的基基本本单单元元（又又称称主主机机）和和扩扩展展单单元元组组成
64、成。基基本本单单元元内内有有CPU、I/O接接口口、与与I/O扩扩展展单单元元相相连连的的扩扩展展口口，以以及及与与编编程程器器或或EPROM写写入入器器相相连连的的接接口口等等。扩扩展展单单元元内内只只有有I/O和和电电源源等等，没没有有CPU。基基本本单单元元和和扩扩展展单单元元之之间间一一般般用用扁扁平平电电缆缆连连接接。整整体体式式PLC一一般般还还可可配配备备特特殊殊功功能能单单元元，如如模模拟拟量量单单元元、位位置置控控制制单单元等，使其功能得以扩展。元等，使其功能得以扩展。 小型小型PLC一般采用这种整体式结构。一般采用这种整体式结构。整体式整体式PLC 2）模模模模块块块块式式
65、式式PLCPLC 将将PLC各各组组成成部部分分分分别别作作成成若若干干个个单单独独的的模模块块，如如CPU模模块块、I/O模模块块、电电源源模模块块（有的含在（有的含在CPU模块中）以及各种功能模块。模块中）以及各种功能模块。 模模块块式式由由框框架架或或基基板板和和各各种种模模块块组组成成。模模块块装装在在框框架架或或基基板板的的插插座座上上。这这种种模模块块式式PLC的的特特点点是是配配置置灵灵活活，可可根根据据需需要要选选配配不不同同模模块块组组成成一一个个系系统统，而而且装配方便，便于扩展和维修。且装配方便，便于扩展和维修。 大、中型大、中型PLC一般采用模块式结构。一般采用模块式结
66、构。（2） PLC的分类（按结构形式分类）的分类（按结构形式分类） 模块式模块式PLC3）叠装式叠装式叠装式叠装式PLCPLC 还有一些还有一些PLC将整体式和模块式的特点结将整体式和模块式的特点结合起来。合起来。 叠装式叠装式PLC其其CPU、电源、电源、I/O接口等也是各自独立的接口等也是各自独立的模块，但它们之间是靠电缆进行联接，并且各模块可以一模块，但它们之间是靠电缆进行联接，并且各模块可以一层层地叠装。这样，不但系统可以灵活配置，还可做得体层层地叠装。这样，不但系统可以灵活配置，还可做得体积小巧。积小巧。（2） PLC的分类（按结构形式分类）的分类（按结构形式分类） 6.2 6.2
67、FXFX2N2N系列系列PLCPLC指令系统及其编程方法指令系统及其编程方法 6.2.1 PLC6.2.1 PLC编程元件编程元件PLC的基本指令系统的基础是支持该机型编程语言的软元件，一般称为继电器、定时器、计数器等，但它们与真实元件有很大的差别，一般称它们为“软继电器”。 PLCPLC内部存储器的每一个存储单元均称为软元件，各个软内部存储器的每一个存储单元均称为软元件，各个软元件与元件与PLCPLC监控程序、用户程序合作，产生或模拟出不同监控程序、用户程序合作，产生或模拟出不同的功能。的功能。不是物理意义上的实物器件，不是物理意义上的实物器件，而是一定的存储单而是一定的存储单元与程序结合的
68、产物元与程序结合的产物输入继电器输入继电器X 可编程控制器输入接口的一个接线点对应一个输入继电器。可编程控制器输入接口的一个接线点对应一个输入继电器。输入继电器的线圈只能由机外信号驱动，它可提供无数个常开输入继电器的线圈只能由机外信号驱动，它可提供无数个常开接点、常闭接点供编程时使用。接点、常闭接点供编程时使用。FX2N系列的输入继电器采用系列的输入继电器采用八进制地址编号，八进制地址编号，X0X267。 输出继电器输出继电器Y PLC输出接口的一个接线点对应一个输出继电器。输出继电输出接口的一个接线点对应一个输出继电器。输出继电器的线圈只能由程序驱动，每个输出继电器除了为内部控制电器的线圈只
69、能由程序驱动，每个输出继电器除了为内部控制电路提供编程用的常开、常闭触点外，还为输出电路提供一个常路提供编程用的常开、常闭触点外，还为输出电路提供一个常开触点与输出接线端连接。驱动外部负载的电源由用户提供。开触点与输出接线端连接。驱动外部负载的电源由用户提供。如图所示是输出继电器的等效电路。输出继电器的地址编号也如图所示是输出继电器的等效电路。输出继电器的地址编号也是八进制，是八进制，Y0Y267。 输入继电器输入继电器X、输出继电器、输出继电器Y的内外连接的内外连接是是PLC内部的继电器，与外界没有任何联系，不能直接接内部的继电器，与外界没有任何联系，不能直接接收外部的输入，也不能直接驱动外
70、部负载。收外部的输入，也不能直接驱动外部负载。由内部软元件的触点驱动由内部软元件的触点驱动,常开和常闭触点使用次数不限，常开和常闭触点使用次数不限，但不能直接驱动外部负载但不能直接驱动外部负载,采用采用十进制十进制编号。编号。通用辅助继电器通用辅助继电器M0M499（500点）点）断电保持辅助继电器断电保持辅助继电器M500M1023（524点）点）特殊辅助继电器特殊辅助继电器M8000M8255（256点）点） 只能利用其触点的特殊辅助继电器只能利用其触点的特殊辅助继电器可驱动线圈的特殊辅助继电器可驱动线圈的特殊辅助继电器通用辅助继电器与断电保持用辅助继电器的比例，可通过通用辅助继电器与断电
71、保持用辅助继电器的比例，可通过外设设定参数进行调整。外设设定参数进行调整。v辅助继电器（辅助继电器（M M）是是构构成成状状态态转转移移图图、对对顺顺序序控控制制进进行行简简易易编编程程的的内内部部软软元元件件，采用采用十进制十进制编号。与步进顺序指令编号。与步进顺序指令STL配合使用；配合使用；有无数个常开触点与常闭触点，编程时可随意使用；有无数个常开触点与常闭触点，编程时可随意使用；不用于步进顺控指令时，可作辅助继电器使用。不用于步进顺控指令时，可作辅助继电器使用。同样有通用状态和断电保持状态，其比例分配可由外设设定。同样有通用状态和断电保持状态，其比例分配可由外设设定。v状态寄存器（状态
72、寄存器（S S）状态寄存器有状态寄存器有五种五种类型：类型：初始状态初始状态S0S9共共10点点回零状态回零状态S10S19共共10点点通用状态通用状态S20S499共共480点点保持状态保持状态S500S899共共400点点报警用状态报警用状态S900S999共共100点点 由设定值寄存器、当前值寄存器和定时器触点组成。在其当前由设定值寄存器、当前值寄存器和定时器触点组成。在其当前值寄存器的值等于设定值寄存器的值时，定时器触点动作。故设值寄存器的值等于设定值寄存器的值时，定时器触点动作。故设定值、当前值和定时器触点是定时器的三要素。定值、当前值和定时器触点是定时器的三要素。 v定时器（定时器
73、（T T）定时器实际是内部脉冲计数器，定时器实际是内部脉冲计数器，相当于继电器系统中的相当于继电器系统中的时间时间继电器继电器，可在程序中用于，可在程序中用于延时控制延时控制。可对内部可对内部1ms1ms、10ms10ms和和100ms100ms时钟脉冲进行加计数，当达到用户设定值时，触点动作。时钟脉冲进行加计数，当达到用户设定值时，触点动作。定定时时器器可可以以用用用用户户程程序序存存储储器器内内的的常常数数k或或H作作为为设定值，也可以用数据寄存器设定值，也可以用数据寄存器D的内容作为设定值。的内容作为设定值。普通定时器（普通定时器（T0T245）100ms定定时时器器T0T199共共20
74、0点点，定定时时范范围围0.13276.7s；10ms定定时时器器T200T245共共46点点，定定时时范范围围0.01327.67s。积算定时器（积算定时器（T246T255）1ms定定时时器器T246T249共共4点点，定定时时范范围围0.00132.767s；100ms定定 时时 器器 T250 T255共共 6点点 ， 定定 时时 范范 围围 为为 0.13276.7s。v定时器（定时器（T T）加法计时器加法计时器设定值设定值K、H或或D触点动作触点动作TxTx时钟脉冲时钟脉冲驱动驱动T10K123X0T10Y1相等相等比较器比较器普通定时器的工作原理普通定时器的工作原理T10T10
75、v定时器（定时器（T T）低速计数器低速计数器：是对机内的元件的信号计数：是对机内的元件的信号计数 ，也称，也称内部内部信号计数器信号计数器高速计数器高速计数器：对机器的外部信号进行计数，：对机器的外部信号进行计数，也称也称外部外部信号计数器信号计数器 16位加法位加法计数器（一般用：计数器（一般用：C0C99；停电保持用：；停电保持用：C100C199 16 位计数器其设定值在位计数器其设定值在K1K32767范围内有效。设定值范围内有效。设定值K0与与K1意义相意义相 同，同， 均在第一次计数时，其触点动作。如果均在第一次计数时，其触点动作。如果PLC断电，恢复电源后，计断电，恢复电源后，
76、计 数器可按上一次数值数器可按上一次数值累计计数累计计数。 如上图所示，当在执行第十次的线圈指令时，输出触点动作。如果复位输如上图所示，当在执行第十次的线圈指令时，输出触点动作。如果复位输入入X010为为ON，则执行，则执行RST指令，计数器的当前值为指令，计数器的当前值为0，输出触点复位。计数，输出触点复位。计数器的设定值，除用常数器的设定值，除用常数K设定外，还可由数据寄存器指定。设定外，还可由数据寄存器指定。v计数器（计数器（C C）通用数据寄存器通用数据寄存器D0D199共共200点。点。 只要不写入其它数只要不写入其它数据，已写入的数据不会变化。但是据，已写入的数据不会变化。但是PL
77、C状态由运行状态由运行停止停止时，全部数据均清零。时，全部数据均清零。断电保持数据寄存器断电保持数据寄存器D200D511共共312点，只要不改写，点，只要不改写，原有数据不会丢失。原有数据不会丢失。 特殊数据寄存器特殊数据寄存器D8000D8255共共256点点 这些数据寄存器这些数据寄存器供监视供监视PLC中各种元件的运行方式用。中各种元件的运行方式用。文件寄存器文件寄存器D1000D2999共共2000点。点。数据寄存器（数据寄存器（D D）数据寄存器是存储数据的软元件，用于存放各种数据。特数据寄存器是存储数据的软元件，用于存放各种数据。特别是在进行输入输出处理、模拟量控制、位置控制时，
78、需要别是在进行输入输出处理、模拟量控制、位置控制时，需要大量数据寄存器存储数据和参数。大量数据寄存器存储数据和参数。 6.2 6.2 FXFX2N2N系列系列PLCPLC指令系统及其编程方法指令系统及其编程方法 可编程控制器的编程语言可编程控制器的编程语言 不同厂家，不同型号的不同厂家，不同型号的PLC的编程语言只能适应自己的编程语言只能适应自己的产品。的产品。PLC编程语言标准中有五种编程语言：梯形图、指编程语言标准中有五种编程语言：梯形图、指令表、逻辑功能图、顺序功能图和高级语言等令表、逻辑功能图、顺序功能图和高级语言等5种。最常用种。最常用的就是的就是梯形图编程语言梯形图编程语言和和指令
79、语句表编程语言指令语句表编程语言。 6.2.2 梯形图编程梯形图编程 梯形图梯形图是在原继电器是在原继电器接触器控制系统的继电器梯形接触器控制系统的继电器梯形图基础上演变而来的一种图形语言。它是目前用得最多图基础上演变而来的一种图形语言。它是目前用得最多的的PLCPLC编程语言。编程语言。 注意注意：梯形图表示的并不是一个实际电路而只是一个控梯形图表示的并不是一个实际电路而只是一个控制程序，其间的连线表示的是它们之间的逻辑关系，制程序，其间的连线表示的是它们之间的逻辑关系，即所谓即所谓“软接线软接线”。 常开触点常开触点 ： 常闭触点：常闭触点： 线圈：线圈： 注意：注意：它们并非是物理实体，
80、而是它们并非是物理实体，而是“软继电器软继电器”。每个。每个“软继电器软继电器”仅对应仅对应PLC存储单元中的一位。该位状态为存储单元中的一位。该位状态为“1”时，对应的继时，对应的继电器线圈接通，其常开触点闭合、常闭触点断开；状态为电器线圈接通，其常开触点闭合、常闭触点断开；状态为“0”时，对应的继电器线圈不通，其常开、常闭触点保持原态。时，对应的继电器线圈不通，其常开、常闭触点保持原态。 梯形图的设计梯形图的设计 梯形图是以图形符号及图形符号在图中的相互关系表示梯形图是以图形符号及图形符号在图中的相互关系表示控制关系的编程语言，是从继电器电路图演变而来。两者部控制关系的编程语言，是从继电器
81、电路图演变而来。两者部分符号对应关系如表所示。分符号对应关系如表所示。 梯形图编程格式梯形图编程格式（1）梯形图按行从上至下编写，每一行从左往右顺序编写。）梯形图按行从上至下编写，每一行从左往右顺序编写。PLC程序执行顺序与梯形图的编写顺序一致。程序执行顺序与梯形图的编写顺序一致。（2）图左、右边垂直线称为起始母线、终止母线。每一逻辑）图左、右边垂直线称为起始母线、终止母线。每一逻辑行必须从起始母线开始画起，终止于继电器线圈或终止母线行必须从起始母线开始画起，终止于继电器线圈或终止母线（有些（有些PLC终止母线可以省略）。终止母线可以省略）。（3）梯形图的起始母线与线圈之间一定要有触点，而线圈
82、与）梯形图的起始母线与线圈之间一定要有触点，而线圈与终止母线之间则不能有任何触点。终止母线之间则不能有任何触点。梯形图示例：梯形图示例： 异步电动机启动控制线路异步电动机启动控制线路可编程控制器的硬件连接可编程控制器的硬件连接 实现电动机的点动及连续运行所需的器件有：起动按实现电动机的点动及连续运行所需的器件有：起动按钮钮 SB1 ，停止按钮，停止按钮 SB2 ，交流接触器，交流接触器 KM ，热继电器，热继电器 BTE 及刀开关及刀开关QS 等。电路的连接如图所示。等。电路的连接如图所示。 根据输入输出接线圈可设计出异步电动机点动运行的梯形图如图根据输入输出接线圈可设计出异步电动机点动运行的
83、梯形图如图 （ a ）所示。工作过程分析如下：当按下）所示。工作过程分析如下：当按下 SB1时，输入继电器时，输入继电器X0得电，得电，其常开触点闭合，因为异步电动机未过热，热继电器常开触点不闭合，其常开触点闭合，因为异步电动机未过热，热继电器常开触点不闭合，输入继电器输入继电器 X2 不接通，其常闭触点保持闭合，则此时输出继电器不接通，其常闭触点保持闭合，则此时输出继电器 Y0 接通，进而接触器接通，进而接触器 KM 得电，其主触点接通电动机的电源，则电动机起得电，其主触点接通电动机的电源，则电动机起动运行。当松开按钮动运行。当松开按钮 SB1 时，时， X0 失电，其触点断开，失电，其触点
84、断开， Y0 失电，接触失电，接触点点 KM 断电，电动机停止转动，即本梯形图可实现点动控制功能。断电，电动机停止转动，即本梯形图可实现点动控制功能。梯形图示例：梯形图示例： 异步电动机点动运行梯形图异步电动机点动运行梯形图 图（图（ c ）为电动机连续运行的梯形图，其工作过程分析如下：）为电动机连续运行的梯形图，其工作过程分析如下： 当按当按 SB1SB1被按下时被按下时X0X0接通，接通， Y0 Y0 置置1 1 ，这时电动机连续运行。需要停车，这时电动机连续运行。需要停车时，按下停车按钮时，按下停车按钮 SB2 , SB2 , 串联于串联于 Y0 Y0 线圈回路中的线圈回路中的 X1 X
85、1 的常闭触点断开，的常闭触点断开， Y0Y0置置0 0 ，电机失电停车，电机失电停车。 梯形图示例：梯形图示例： 异步电动机连续运行梯形图异步电动机连续运行梯形图启启 - 保保 - 停电路停电路 梯形图（梯形图（ c ）称为启称为启 - 保保 - 停电路停电路。这个名称主要来源于图中的自。这个名称主要来源于图中的自保持触点保持触点 Y0 。并联在。并联在 X0 常开触点上的常开触点上的 Y0 常开触点的作用是当钮常开触点的作用是当钮 SB 1 松开，输入继电器松开，输入继电器 X0 断开时，线圈断开时，线圈 Y0 仍然能保持接通状态。工程中仍然能保持接通状态。工程中把这个触点叫做把这个触点叫
86、做“自保持触点自保持触点“。启启 - 保保 - 停电路是梯形图中最典型的停电路是梯形图中最典型的单元，它包含了梯形图程序的主要要素。单元，它包含了梯形图程序的主要要素。它们是：它们是： a 、事件事件 每一个梯形图支路都针对一个事件。事件用输出线圈（或功每一个梯形图支路都针对一个事件。事件用输出线圈（或功能框）表示，本例中为能框）表示，本例中为 Y0 。 b 、事件发生的条件事件发生的条件 梯形图支路中除了线圈外还有触点的组合，使线梯形图支路中除了线圈外还有触点的组合，使线圈置圈置 1 的条件既是事件发生的条件，本例中为起动按钮的条件既是事件发生的条件，本例中为起动按钮 X0 置置 1 。 c
87、 、事件得以延续的条件事件得以延续的条件 触点组合中使线圈置触点组合中使线圈置 1 得以持久的条件。本例得以持久的条件。本例中为与中为与 X0 并联的并联的 Y0 的自保持触点。的自保持触点。 d 、使事件终止的条件使事件终止的条件 触点组合中使线圈置触点组合中使线圈置 1 中断的条件。本例中为中断的条件。本例中为 X1 的常闭触点断开。的常闭触点断开。u PLC控制与继电器控制的区别控制与继电器控制的区别 组成器件不同组成器件不同：继电器控制线路是许多真正的硬件继电器组成，而继电器控制线路是许多真正的硬件继电器组成，而 梯形图则由许多所谓梯形图则由许多所谓“软继电器软继电器”组成。组成。 触
88、点数量不同：触点数量不同：硬继电器的触点数量有限，用于控制的继电器的触硬继电器的触点数量有限，用于控制的继电器的触 点数一般只有点数一般只有48对；而梯形图中每个对；而梯形图中每个“软继电器软继电器”供编程使用的触供编程使用的触 点数有无限对。点数有无限对。 实施控制的方法不同：实施控制的方法不同：在继电器控制线路中，实现某种控制是通过在继电器控制线路中，实现某种控制是通过 各种继电器之间硬接线解决的。而各种继电器之间硬接线解决的。而PLC控制是通过梯形图即软件编控制是通过梯形图即软件编 程解决的。程解决的。 工作方式不同：工作方式不同：在继电器控制线路中，采用并行工作方式；而在梯在继电器控制
89、线路中，采用并行工作方式；而在梯 形图的控制线路中，采用串行工作方式。形图的控制线路中，采用串行工作方式。 PLC的控制结果有一定的特殊性：的控制结果有一定的特殊性： 输入输入/输出滞后现象输出滞后现象：与与PLC的集中输入集中刷新、程序循环执行、的集中输入集中刷新、程序循环执行、 输入滤波器造成的时间常数、输出继电器机械滞后以及程序设计不输入滤波器造成的时间常数、输出继电器机械滞后以及程序设计不 当的附加影响等有关。当的附加影响等有关。 多重输出不允许：多重输出不允许：关于步进梯形图多重输出的情况，将在后面具体关于步进梯形图多重输出的情况，将在后面具体 讲述的讲述的PLC指令时予以介绍。指令
90、时予以介绍。 相似点n梯形图与继电器接触器控制线路的形式十分相似，梯形图与继电器接触器控制线路的形式十分相似，也是在两条也是在两条“电源电源”线之间按控制要求设置若干线之间按控制要求设置若干个分支个分支“电路电路”，每条分支，每条分支“电路电路”按控制要求按控制要求由若干个接点构成不同的串并联逻辑去激励一个由若干个接点构成不同的串并联逻辑去激励一个“线圈线圈”，一旦，一旦“线圈线圈”被激励，对应的常开接被激励，对应的常开接点闭合、常闭接点断开符合继电接触控制线路的点闭合、常闭接点断开符合继电接触控制线路的分析方法。分析方法。应该注意的是应该注意的是一般情况下接入输入端子的输入触点取常一般情况下
91、接入输入端子的输入触点取常开触点开触点. .编程元件的基本特征编程元件的基本特征编程元件与继电接触器元件比较表编程元件与继电接触器元件比较表相同点相同点不同点不同点都具有线圈和常开常闭触都具有线圈和常开常闭触点，触点的状态随着线圈点，触点的状态随着线圈的状态而变化，即当线圈的状态而变化，即当线圈被选中（通电）时，常开被选中（通电）时，常开触点闭合，常闭触点断开，触点闭合，常闭触点断开，当线圈失去选中条件时，当线圈失去选中条件时，常闭接通，常开断开。常闭接通，常开断开。 编程元件被选中，只是代编程元件被选中，只是代表这个元件的存储单元置表这个元件的存储单元置1，失去选中条件只是这个，失去选中条件
92、只是这个元件的存储单元置元件的存储单元置0；编程；编程元件可以无限次地访问，元件可以无限次地访问，可编程控制器的编程元件可编程控制器的编程元件可以有无数多个常开、常可以有无数多个常开、常闭触点。闭触点。类似于计算机汇编语言，属于类似于计算机汇编语言，属于助记符语言，助记符语言，用一些简洁易记用一些简洁易记的文字符号表达的文字符号表达PLC的各种指令。同一厂家的的各种指令。同一厂家的PLC产品，其产品，其助记符语言与梯形图语言是相互对应的，可互相转换。助记符语言与梯形图语言是相互对应的，可互相转换。助记符语言常用于手持编程器中，梯形图语言则多用于计算助记符语言常用于手持编程器中，梯形图语言则多用
93、于计算机编程环境中机编程环境中 地址 指令 变量 0000 LD X000 0001 OR X010 0002 ANI X001 0003 OUT Y000 0004 END 6.2.3 6.2.3 指令表编程及基本逻辑指令指令表编程及基本逻辑指令逻辑取及线圈驱动指令逻辑取及线圈驱动指令LD、LDI、OUTLD，取指令，取指令。表示一个。表示一个与输入母线相连的常开与输入母线相连的常开接点指令。接点指令。LDI，取反指令，取反指令。表示一。表示一个与输入母线相连的常个与输入母线相连的常闭接点指令闭接点指令 。OUT，线圈驱动指令，线圈驱动指令 可编程控制器的基本指令可编程控制器的基本指令LDL
94、D、LDILDI、OUTOUT指令指令 LD、LDI指令分别指令分别用于将常开、常闭触用于将常开、常闭触点连接到母线上点连接到母线上.OUT指令是对输出继电器、指令是对输出继电器、辅助继电器、状态器、辅助继电器、状态器、定时器、计数器的线定时器、计数器的线圈驱动指令。圈驱动指令。 LD、LDI、OUT指令的指令的使用使用LDI取反LDILDIAND、ANI指令指令 AND、ANI指令指令分别用于分别用于单个单个常常开、常闭触点的开、常闭触点的串联，串联触点串联，串联触点的数量不受限制，的数量不受限制，该指令可以连续该指令可以连续多次使用多次使用。 OUT指令后，指令后，通过接点对其通过接点对其
95、它线圈使用它线圈使用OUT指令称为指令称为纵接输出或连纵接输出或连续输出续输出 AND、ANI指指令的应用令的应用 OR、ORI指令指令 OR、ORI指令分指令分别用于单个常开、别用于单个常开、常闭触点的并联，常闭触点的并联，并联触点的数量不并联触点的数量不受限制，该指令可受限制，该指令可以连续多次使用以连续多次使用。 ORI 或非OR、ORI指指令的应用令的应用 OR与ORI指令应用ORB、ANB指令指令 若有若有多个串联回多个串联回路块按顺序与前面路块按顺序与前面的回路并联时的回路并联时，对，对每个回路块使用每个回路块使用ORB指令，则对并指令，则对并联的回路个数没有联的回路个数没有限制。
96、限制。 若若成批使用成批使用ORB指令并联连接多个指令并联连接多个串联回路块时，串联回路块时，由由于于LD、LDI指令的指令的重复次数限制在重复次数限制在8次次以下，因此这种情以下，因此这种情况下并联的回路个况下并联的回路个数限制在数限制在8个以下。个以下。ANBORBORB指令的指令的应用应用 ORB指令应用 若有若有多个并联回路块按顺序与前面的回路串联时，多个并联回路块按顺序与前面的回路串联时，对每个对每个回路块使用回路块使用ANB指令，则对串联的回路个数没有限制。指令，则对串联的回路个数没有限制。 若若成批使用成批使用ANB指令串联连接多个并联回路块时指令串联连接多个并联回路块时，由于，
97、由于LD、LDI指令的重复次数限制在指令的重复次数限制在8次以下，因此这种情况下串联的次以下，因此这种情况下串联的回路个数限制在回路个数限制在8个以下。个以下。 ANBANBORBORBBLDI并联电路块的串联连接指令并联电路块的串联连接指令ANB两个或两个以上接点两个或两个以上接点并联的电路称为并联并联的电路称为并联电路块，电路块，分支电路并分支电路并联电路块与前面电路联电路块与前面电路串联连接时，使用串联连接时，使用ANBANB指令指令。分支的起点用分支的起点用LDLD、LDILDI指令指令。2 2栈操作栈操作MPS、MRD、MPP指令指令 nMPS、MRD、MPP指令是无操作元件的独立指
98、令。用于多重输出电路，可将连接点先存储，用于连接后面的电路。 MPS、MRD、MPP应用主控与主控复位指令主控与主控复位指令MC、MCR n MC是主控指令，或公共串联触点的连接指令,用于许多线圈同时受一个或一组触点控制的情况，对应触点称为主控触点，是控制一组电路的总开关。此触点在梯形图中与一般的触点垂直，从而可以避免每个线圈的控制电路中都要串入同样的触点，同时可以减少许多存储单元。 MC、MCR指令应用SET、RST指令指令 SET为置位指令为置位指令，使操作保持；，使操作保持；RST为复位指令为复位指令，使操作保持复位，使操作保持复位。 RST指令一个指令一个重要的用途是重要的用途是对计数
99、器复位对计数器复位 适用于短信号操作，当两者的执行条件同时有效时，适用于短信号操作，当两者的执行条件同时有效时，RSETRSET指令优先。指令优先。 右图中，右图中，X000X000一旦接通后，即使它再断开，一旦接通后，即使它再断开，Y000Y000仍继续动作，仍继续动作，X001X001接接通时，即使它再断开，通时，即使它再断开，Y000Y000仍保持不被驱动。对于仍保持不被驱动。对于M M、S S也是一样。也是一样。 对于同一软元件。对于同一软元件。SETSET、RSTRST可多次使用，顺序也随意可多次使用，顺序也随意，但最后执行的，但最后执行的有效。有效。 使数据寄存器（使数据寄存器（D
100、 D）、变址寄存器（）、变址寄存器（V V、Z Z）的内容清零，也可使）的内容清零，也可使用用RSTRST指令指令，与用常数，与用常数K0K0传送指令的结果一样。传送指令的结果一样。 6.2.4 PLC梯形图编程基本原则及示例梯形图编程基本原则及示例线圈右边无接点线圈右边无接点 不能将接点画在线圈右边，只能在接点不能将接点画在线圈右边，只能在接点的右边接线圈的右边接线圈 多上串右（并左）多上串右（并左） 有串联电路并有串联电路并联时，应将接点最联时，应将接点最多的那个串联回路多的那个串联回路放在梯形图最上面。放在梯形图最上面。有并联电路相串联有并联电路相串联时，应将接点最多时，应将接点最多的并
101、联回路放在梯的并联回路放在梯形图的最左边。形图的最左边。 双线圈输出不可用双线圈输出不可用 如果在同一程序中同一如果在同一程序中同一元件的线圈使用两次或多次，元件的线圈使用两次或多次，则称为则称为双线圈输出双线圈输出。这时前。这时前面的输出无效，面的输出无效，只有最后一只有最后一次才有效次才有效，一般不应出现双，一般不应出现双线圈输出。线圈输出。 启动、保持和停止电路启动、保持和停止电路 实现实现Y10的启动、保的启动、保持和停止的四种梯形图持和停止的四种梯形图如图所示。这些梯形图如图所示。这些梯形图均能实现启动、保持和均能实现启动、保持和停止的功能。停止的功能。X0为启动为启动信号，信号，
102、X1为停止信为停止信号。图号。图a、c是利用是利用Y10 常开触点实现自锁保持，常开触点实现自锁保持，而图而图b、d是利用是利用SET、RST指令实现自锁保持。指令实现自锁保持。 6.2.5 梯形图编程常用基本电路梯形图编程常用基本电路起动、保持和停止电路起动、保持和停止电路常闭触点输入信号的处理常闭触点输入信号的处理 如果输入信号只能由常开触点提供，梯形图中如果输入信号只能由常开触点提供，梯形图中的触点类型与继电器电路的触点类型完全一致。的触点类型与继电器电路的触点类型完全一致。 如果接入如果接入PLCPLC的是输入信号的常闭触点，这时的是输入信号的常闭触点，这时在梯形图中所用的在梯形图中所
103、用的X1X1的触点的类型与的触点的类型与PLCPLC外接外接SB2SB2的的常开触点时刚好相反，与继电器电路图中的习惯也常开触点时刚好相反，与继电器电路图中的习惯也是相反的。是相反的。建议尽可能采用常开触点作为建议尽可能采用常开触点作为PLCPLC的输的输入信号。入信号。 多继电器线圈控制电路多继电器线圈控制电路 下图是可以自锁的同时控制下图是可以自锁的同时控制4个继电器线圈的电个继电器线圈的电路图。其中路图。其中X0是起动按钮，是起动按钮，X1是停止按钮。是停止按钮。多地控制电路多地控制电路 下图是两个地方控制一个继电器线圈的程序。其下图是两个地方控制一个继电器线圈的程序。其中中X0X0和和
104、X1X1是一个地方的起动和停止控制按钮，是一个地方的起动和停止控制按钮，X2X2和和X3X3是另一个地方的起动和停止控制按钮。是另一个地方的起动和停止控制按钮。互锁控制电路互锁控制电路 下图是下图是3 3个输出线圈的互锁电路。其中个输出线圈的互锁电路。其中X0X0、X1X1和和X2X2是起动按钮，是起动按钮，X3X3是停止按钮。由于是停止按钮。由于Y0Y0、Y1Y1、Y2Y2每次只每次只能有一个接通，所以将能有一个接通，所以将Y0Y0、Y1Y1、Y2Y2的常闭触点分别串的常闭触点分别串联到其它两个线圈的控制电路中。联到其它两个线圈的控制电路中。顺序起动控制电路顺序起动控制电路 如图所示。如图所
105、示。Y0Y0的常开触点串在的常开触点串在Y1Y1的控制回路中，的控制回路中，Y1Y1的的接通是以接通是以Y0Y0的接通为条件。这样，只有的接通为条件。这样，只有Y0Y0接通才允许接通才允许Y1Y1接通。接通。Y0Y0关断后关断后Y1Y1也被关断停止，而且也被关断停止，而且Y0Y0接通条件下，接通条件下，Y1Y1可以自行接通和停止。可以自行接通和停止。X0X0、X2X2为起动按钮，为起动按钮，X1X1、X3X3为为停止按钮。停止按钮。集中与分散控制电路集中与分散控制电路 在多台单机组成的自动在多台单机组成的自动线上，有在总操作台上的集线上，有在总操作台上的集中控制和在单机操作台上分中控制和在单机
106、操作台上分散控制的联锁。集中与分散散控制的联锁。集中与分散控制的梯形图如图所示。控制的梯形图如图所示。X2X2为选择开关，以其触点为集为选择开关，以其触点为集中控制与分散控制的联锁触中控制与分散控制的联锁触点。当点。当X2X2为为ONON时，为单机分时，为单机分散起动控制；当散起动控制；当X2X2为为OFFOFF时，时，为集中总起动控制。在两种为集中总起动控制。在两种情况下，单机和总操作台都情况下，单机和总操作台都可以发出停止命令。可以发出停止命令。自动与手动控制电路自动与手动控制电路 在自动与半自动工作设在自动与半自动工作设备中，有自动控制与手动控备中，有自动控制与手动控制的联锁，如图所示。
107、输入制的联锁，如图所示。输入信号信号X1X1是选择开关，选其触是选择开关，选其触点为联锁型号。当点为联锁型号。当X1X1为为ONON时，时，执行主控指令，系统运行自执行主控指令，系统运行自动控制程序，自动控制有效，动控制程序，自动控制有效，同时系统执行功能指令同时系统执行功能指令CJ CJ P63P63，直接跳过手动控制程，直接跳过手动控制程序，手动调整控制无效。当序，手动调整控制无效。当X1X1为为OFFOFF时，主控指令不执时，主控指令不执行，自动控制无效，跳转指行，自动控制无效，跳转指令也不执行，手动控制有效。令也不执行，手动控制有效。闪烁电路闪烁电路 当拨动开关将当拨动开关将X0X0接
108、通，启动脉冲发生器。接通，启动脉冲发生器。延时延时2s2s后后Y0Y0接通，再延时接通，再延时1s1s后后Y0Y0断开。这一过断开。这一过程周期性地重复。程周期性地重复。Y0Y0输出一系列脉冲信号，其输出一系列脉冲信号，其周期为周期为3s3s，脉宽为，脉宽为1s1s。延合延分电路延合延分电路 如图所示用如图所示用X0X0控制控制Y0Y0，当，当X0X0的常开触点接通后，的常开触点接通后，T0T0开始定时，开始定时，10s10s后后T0T0的常开触点接通，使的常开触点接通，使Y0Y0变为变为ONON。X0X0为为ONON时其常闭触点断开，使时其常闭触点断开，使T1T1复位，复位，X0X0变为变为
109、OFFOFF后后T1T1开始定开始定时，时，5s5s后后T1T1的常闭触点断开，使的常闭触点断开，使Y0Y0变为变为OFFOFF，T1T1也被复位。也被复位。Y0Y0用起动、保持、停止电路来控制。用起动、保持、停止电路来控制。定时范围扩展电路定时范围扩展电路 如果需要更长的定时时间，可以采用以下方法以获得较如果需要更长的定时时间，可以采用以下方法以获得较长延时时间。长延时时间。n多个定时器组合电路多个定时器组合电路n定时器和计数器组合定时器和计数器组合多个定时器组合电路多个定时器组合电路 如图所示。当如图所示。当X0接通，接通，T0线圈得电并开始延时，延时到线圈得电并开始延时，延时到T0常开触
110、点闭合，又使常开触点闭合，又使T1线圈得电，并开始延时，当定时器线圈得电，并开始延时，当定时器T1延时到，其常开触点闭合，再使延时到，其常开触点闭合，再使T2线圈得电，并开始延时，线圈得电，并开始延时，当定时器当定时器T2延时到，其常开触点闭合，才使延时到，其常开触点闭合，才使Y0接通。因此，接通。因此，从从X0为为ON开始到开始到Y0接通共延时接通共延时9000s。定时器和计数器组合定时器和计数器组合利用定时器和计数器配合，设计利用定时器和计数器配合，设计24h的定时输出的定时输出(60s1440)案例案例 PLC控制的电动机正反转控制的电动机正反转 1、电动机的正反转控制电路、电动机的正反
111、转控制电路2、PLC的的 I/O点的确定与分配点的确定与分配 电机正反转控制电机正反转控制PLC的的I/O点分配表点分配表 PLC点名称点名称连接的外部设备连接的外部设备功能说明功能说明X0SB1停止命令停止命令X1SB2电机正转命令电机正转命令X2SB3电机反转命令电机反转命令X3BTE常开常开电动机过载保护电动机过载保护Y0KM1控制电机正转控制电机正转Y1KM2控制电机反转控制电机反转3.PLC控制电动机正反转外部接线图控制电动机正反转外部接线图 BTEBTE4、程序编制、程序编制X 1Y 0X 2Y 1Y1Y1Y0X2X1X0X0X3X3Y0Y/起动控制的起动控制的PLC举例举例 掌握
112、利用可编程序控制器来实现电动机的掌握利用可编程序控制器来实现电动机的Y/Y/起动控制的程序编写起动控制的程序编写由电机及拖动基础可知，三相交流异步电动机起动时由电机及拖动基础可知，三相交流异步电动机起动时电流较大，一般是额定电流的（电流较大，一般是额定电流的（ 5 5 7 7 ）倍。故）倍。故对于功率较大的电动机，应采用降压起动方式，对于功率较大的电动机，应采用降压起动方式， Y/ Y/ 降压起动是常用的方法之一。降压起动是常用的方法之一。 起动时，定子绕组首先接成星形，待转速上升起动时，定子绕组首先接成星形，待转速上升到接近额定转速时，再将定子绕组的接线换成三角到接近额定转速时，再将定子绕组
113、的接线换成三角形，电动机便进入全电压正常运行状态。形，电动机便进入全电压正常运行状态。异步电动机异步电动机Y/ 降压起动控制电路降压起动控制电路 异步电动机异步电动机Y/ 降压起动控制电路降压起动控制电路工作过程分析如下工作过程分析如下 Y可编程控制器的硬件连接可编程控制器的硬件连接 本模块所需的硬件及输入本模块所需的硬件及输入 /输出端口分配如图所示。由图输出端口分配如图所示。由图可见：本模块除可编程控制器之外，还增添了部分器件，其中，可见：本模块除可编程控制器之外，还增添了部分器件，其中，SB1 为停止按钮，为停止按钮，SB2为起动按钮，为起动按钮，FR为热继电器的常开触点，为热继电器的常
114、开触点，KM1为主电源接触器，为主电源接触器，KM2 为为形运行接触器，形运行接触器，KM3为为Y形起形起动接触器。动接触器。 三、软件设计三、软件设计 Y Y启动启动运行运行5.语句表语句表一、一、PLCPLC控制系统设计的基本原则控制系统设计的基本原则1 1满足被控对象的控制要求满足被控对象的控制要求 考虑将来发展的需要，考虑将来发展的需要， PLCPLC选用功能较强的新产选用功能较强的新产品，并留有适当的余量。品，并留有适当的余量。2 2系统安全、可靠系统安全、可靠3 3尽可能简单、经济、使用与维修方便尽可能简单、经济、使用与维修方便4 4具有高的性能价格比。具有高的性能价格比。6.3
115、PLC控制系统设计的内容与步骤控制系统设计的内容与步骤二、二、PLCPLC控制系统设计步骤控制系统设计步骤1 1分析被控对象，提出控制要求。分析被控对象，提出控制要求。2. 2. 确定输入、输出设备。确定输入、输出设备。3 3确定确定PLCPLC的的I/OI/O点数，选择点数，选择PLCPLC机型。机型。4 4分配分配I/OI/O点数，绘制点数，绘制PLCPLC控制系统输入、输出端子接线图。控制系统输入、输出端子接线图。 5 5程序设计，绘制工作循环图或状态转移图。程序设计，绘制工作循环图或状态转移图。 1 1）初始化程序；）初始化程序；2 2）控制程序；）控制程序；3 3）检测、故障诊断和显
116、）检测、故障诊断和显示等程序；示等程序；4 4）保护和联锁程序。）保护和联锁程序。6 6程序调试。先进行模拟调试，再进行现场联机调试；先进程序调试。先进行模拟调试，再进行现场联机调试；先进行局部、分段调试，再进行整体、系统调试。行局部、分段调试，再进行整体、系统调试。7 7调试过程结束，整理技术资料，投入使用。调试过程结束，整理技术资料，投入使用。6.3 PLC控制系统设计的内容与步骤控制系统设计的内容与步骤PLC控制系统设计步骤流程图控制系统设计步骤流程图v PLCPLC机型的选择机型的选择v I/OI/O点的数量和种类点的数量和种类v CPUCPU的速度的速度v 内存容量内存容量v 编程器
117、编程器v 打印机打印机v I/OI/O模块模块v 通讯接口模块通讯接口模块v 通讯传输电缆通讯传输电缆PLC的的硬件设置硬件设置一、一、PLC机型选择机型选择结构形式结构形式 整体式整体式 模块式模块式安装方式安装方式 集中式集中式 远程远程IO式式 分布式分布式功能要求功能要求响应速度响应速度系统可靠性系统可靠性机型统一机型统一输入器件：指连接到输入器件：指连接到PLC输入接线端子用于产生输入输入接线端子用于产生输入 信号的器件信号的器件。分类分类 主令器件主令器件 检测器件检测器件 有源触点输入器件有源触点输入器件 无源触点输入器件无源触点输入器件输入信号输入信号 模拟信号模拟信号 数字信
118、号数字信号 开关信号开关信号二、二、PLCI/O端口选择端口选择按钮、选择开关、数字开关按钮、选择开关、数字开关行程开关、接近开关、光电开关、继行程开关、接近开关、光电开关、继电器触点，接触器辅助触点电器触点，接触器辅助触点行程开关、接近开关、光电行程开关、接近开关、光电开关、继电器触点，接触器开关、继电器触点，接触器辅助触点辅助触点行程开关、接近开关、光电行程开关、接近开关、光电开关、继电器触点，接触器开关、继电器触点，接触器辅助触点辅助触点压力传感器、温度传感器压力传感器、温度传感器数字开关数字开关按钮、转换开关、形成开关、按钮、转换开关、形成开关、触点触点输出器件：指连接到输出器件：指连
119、接到PLC输出接线端子用于执行程序输出接线端子用于执行程序 运行结果的器件。运行结果的器件。分类：分类： 驱动负载驱动负载 显示负载显示负载 输出端口：输出端口： 继电器输出继电器输出 晶体管输出晶体管输出 晶闸管输出晶闸管输出接触器、继电器、电磁阀接触器、继电器、电磁阀二、二、PLCI/O端口选择端口选择指示灯、数字显示装置、电指示灯、数字显示装置、电铃、蜂鸣器铃、蜂鸣器交直流负载交直流负载直流负载直流负载交流负载交流负载I/O点数的确定点数的确定 I/O点数是衡量可编程控制器规模大小的依据。点数是衡量可编程控制器规模大小的依据。 确定依据：将与确定依据：将与PLC相连的全部输入、输出器件根
120、据所相连的全部输入、输出器件根据所需的电压、电流的大小和种类分别统计，考虑将来发展需的电压、电流的大小和种类分别统计，考虑将来发展的需要再相应增加的需要再相应增加 1015的余量的余量二、二、PLC I/O端口选择端口选择 CPUCPU的运行速度是指执行每一步用户程序的时间。的运行速度是指执行每一步用户程序的时间。对于以开关量为主的控制系统，不用考虑扫描速度，一对于以开关量为主的控制系统，不用考虑扫描速度，一般的般的PLCPLC机型都可使用。对于以模拟量为主的控制系统，机型都可使用。对于以模拟量为主的控制系统，则需考虑扫描速度，必须选择合适则需考虑扫描速度，必须选择合适CPUCPU种类的种类的
121、PLCPLC机型。机型。三、三、CPU的速度的速度远程远程I/OI/O模块：输入、输出装置比较分散，工作现场远模块：输入、输出装置比较分散，工作现场远 离控制站离控制站高高速速计计数数器器模模块块：当当PLCPLC内内部部的的高高速速计计数数器器的的最最高高计计数数频频率不能满足要求时，可选择使用率不能满足要求时，可选择使用定位模块：在机械设备中，保证加工精度进行定位定位模块：在机械设备中，保证加工精度进行定位通通信信联联网网模模块块：PLCPLC与与PLCPLC之之间间，或或PLCPLC与与计计算算机机之之间间的的通通信与联网信与联网模拟输入模块、输出模块：把流量、速度、压力、风模拟输入模块
122、、输出模块：把流量、速度、压力、风 力、张力等变换成数字量，及把数字量变换成模拟量，进力、张力等变换成数字量，及把数字量变换成模拟量，进行输入、输出。行输入、输出。 四、四、PLC模块的选择模块的选择 PLCPLC的外围设备主要是人的外围设备主要是人机对话装置，用于机对话装置，用于PLCPLC的的编程和监控。通过人编程和监控。通过人机对话装置可以进行编程、调试机对话装置可以进行编程、调试及显示图形报表、文件复制、报警等。及显示图形报表、文件复制、报警等。PLCPLC外围外围设外围外围设备有编程器、打印机、备有编程器、打印机、EPROMEPROM写入器、显示器等。写入器、显示器等。五、五、PLC
123、外围设备外围设备 我国优先选择我国优先选择220V220V的交流电源电压，特殊情况可选的交流电源电压，特殊情况可选择择24V24V直流电源供电。直流电源供电。 输输入入信信号号电电源源，一一般般利利用用PLCPLC内内部部提提供供的的直直流流24V24V电电源源。对对于于带带有有有有源源器器件件的的接接近近开开关关可可外外接接220V220V交交流流电电源源，提高稳定避免干扰。提高稳定避免干扰。 选用直流选用直流I/OI/O模块时，需要外设直流电源。模块时，需要外设直流电源。六、电源电压的选择六、电源电压的选择 PLCPLC的软件设计指的软件设计指PLCPLC控制系统中用户程序的设计。控制系统
124、中用户程序的设计。PLC的的软件设计软件设计设计内容设计内容控制流程图控制流程图梯形图梯形图状态转移图状态转移图指令表指令表设计方法设计方法翻译法翻译法状态转移图法状态转移图法逻辑设计法逻辑设计法状态转移图与梯形图状态转移图与梯形图S20M8002X0Y1S21X1Y2S22X2Y3S23X3Y4X4S0S0S0X0X0SET S20SET S0M8002M8002Y1S20S20X1X1SET S21Y2S21S21X2X2SET S22Y3S22S22X3X3SET S22Y4S23S23X4X4S0RETENDLD M8002 SET S0 SEL S0LD X0SET S20LD X0
125、 用用PLCPLC中软元件，代替原继电器中软元件，代替原继电器接触器控制线路图接触器控制线路图中的元器件，直接翻译成梯形图的方法。主要用于对中的元器件，直接翻译成梯形图的方法。主要用于对旧设备、旧控制系统的技术改造。旧设备、旧控制系统的技术改造。 设计举例设计举例 正反转正反转 时间控制时间控制 PLC的的软件设计软件设计一、翻译法一、翻译法SBSB1SB2KM1KM2KM2KM1KM2KM1COMX0X1X2Y1Y2COM一、翻译法一、翻译法SBSB1SB2KM1KM2X1X0X0X2Y2Y1Y2Y2Y1Y1 正反转正反转 针对顺序控制方式或步进控制方式的程序设计。针对顺序控制方式或步进控制
126、方式的程序设计。在程序设计时，首先将系统的工作过程分解成若干个在程序设计时，首先将系统的工作过程分解成若干个连续的阶段，每一阶段称为连续的阶段，每一阶段称为“工步工步”或或“状态状态”，以，以工步（或状态）为单元，从工作过程开始，一步接着工步（或状态）为单元，从工作过程开始，一步接着一步，一直到工作过程的最后一步结束。一步，一直到工作过程的最后一步结束。 设计举例设计举例 机械手控制机械手控制二、状态转移图二、状态转移图 以布尔逻辑代数为理论基础，以逻辑变量以布尔逻辑代数为理论基础，以逻辑变量“0”0”或或“1”1”作为研究对象，以作为研究对象，以“与与”、“或或”、“非非”三种三种基本逻辑运
127、算为分析依据，对电气控制线路进行逻辑运基本逻辑运算为分析依据，对电气控制线路进行逻辑运算，把触点的算，把触点的“通、断通、断”状态用逻辑变量状态用逻辑变量“0”0”或或“1”1”来表示。来表示。 设计举例设计举例 “与与”逻辑关系逻辑关系 “ “或或”逻辑关系逻辑关系 “ “与、或、非与、或、非”逻辑关系逻辑关系三、逻辑设计法三、逻辑设计法L(Y1) X0 X1 X2 M1L(Y2) X0 +X1+M2 +Y2X0X1M1X2Y1X0Y2X1M2Y2L(Y3)( X0 +X1)X2 Y2 +M10X0Y3X1Y2M10X2“与与”“或或”“与、或、非与、或、非” 传统的自动控制系统由继电器传统
128、的自动控制系统由继电器接触器控制组成，存接触器控制组成，存在故障多、可靠性差、工作寿命短、不易检修等缺点。在故障多、可靠性差、工作寿命短、不易检修等缺点。随着随着PLC的普及和完善，以及的普及和完善，以及PLC本身所具有的高可靠本身所具有的高可靠性、易编程修改的特点，在自动控制系统中应用取得了性、易编程修改的特点，在自动控制系统中应用取得了良好的效果。良好的效果。如：如：MPS模块化自动生产加工系统模块化自动生产加工系统 智能群控电梯控制系统智能群控电梯控制系统PLCPLCPLCPLC在工业机械手臂中的应用在工业机械手臂中的应用在工业机械手臂中的应用在工业机械手臂中的应用MPS生生产产加加工工
129、系系统统智智能能群群控控电电梯梯【应用范例应用范例1】机械手臂机械手臂控制控制工件的补充使用人工控制，可直接将工件放在工件的补充使用人工控制，可直接将工件放在D D点（点（LS0LS0动作）。动作）。控控制说明：制说明：只要只要D D点有工件，机械手臂即先下降（点有工件，机械手臂即先下降（B B缸缸动作）将工件抓取（动作）将工件抓取（C C缸缸 动作）后上升（动作）后上升（B B缸缸复位），再将工件搬运（复位），再将工件搬运（A A缸缸动作）到动作）到E E点上点上 方，机械手臂再次下降（方，机械手臂再次下降（B B缸缸动作）后放开（动作）后放开（C C缸缸复位）工件，机复位）工件，机 械手臂
130、上升（械手臂上升（B B缸缸复位），最后机械手臂再回到原点（复位），最后机械手臂再回到原点（A A缸缸复位）。复位）。C C缸在抓取或放开工件后，都需有缸在抓取或放开工件后，都需有1 1秒秒的间隔，机械手臂才能动作。的间隔，机械手臂才能动作。控控制说明：制说明：A,B,CA,B,C缸均为缸均为单作用气缸单作用气缸，使用电磁控制。，使用电磁控制。当当E E点有工件且点有工件且B B缸已上升到缸已上升到LS4LS4时，传送带马达转动以运走工件，时，传送带马达转动以运走工件， 经经2 2秒后传送带马达自动停止。工件若未完全运走（计时未到）秒后传送带马达自动停止。工件若未完全运走（计时未到） 时，则应
131、等待传送带马达停止后才能将工件移走。时，则应等待传送带马达停止后才能将工件移走。控控制说明：制说明：LS0LS0DD点有无工件侦测用限制开关点有无工件侦测用限制开关 LS5LS5EE点有无工件侦测用限制开关点有无工件侦测用限制开关 LS1LS1AA缸前行限制开关（左极限）缸前行限制开关（左极限） LS2LS2AA缸退回限制开关（右极限）缸退回限制开关（右极限） LS3LS3BB缸下降限制开关（下极限）缸下降限制开关（下极限）LS4LS4BB缸上升限制开关（上极限）缸上升限制开关（上极限）功功能分析：能分析：原点复位：选定以原点复位：选定以A A缸退回至右极限位置（缸退回至右极限位置（LS2 O
132、NLS2 ON）、）、B B缸缸 上升至上极限位置（上升至上极限位置（LS4 ONLS4 ON）及）及C C缸缸松开为机械手臂的原点。松开为机械手臂的原点。 执行一个动作之后，应做原点复位的侦测（因为执行一个动作之后，应做原点复位的侦测（因为A A、B B、C C缸缸 均为单作用气缸，所以会自动退回原点）。均为单作用气缸，所以会自动退回原点）。工件搬运流程：依题意其动作为一循环式单一顺序流程。工件搬运流程：依题意其动作为一循环式单一顺序流程。传送带流程：在侦测到传送带流程：在侦测到E E点有工件且点有工件且B B缸缸在上极限位置时，在上极限位置时， 应驱动传送带转动。应驱动传送带转动。上述两个
133、流程可以同时进行，因此使用并进分支流程来完上述两个流程可以同时进行，因此使用并进分支流程来完 成组合。成组合。元元件分配件分配： D D点点工件传感器工件传感器LS0LS0，使用输入继电器，使用输入继电器X0X0X0X0A A缸缸左限位传感器左限位传感器LS1LS1，使用输入继电器，使用输入继电器X1X1X1X1A A缸缸右限位传感器右限位传感器LS2LS2，使用输入继电器，使用输入继电器X2X2X2X2B B缸缸下限位传感器下限位传感器LS3LS3，使用输入继电器，使用输入继电器X3X3X3X3B B缸缸上限位传感器上限位传感器LS4LS4，使用输入继电器，使用输入继电器X4X4X4X4E
134、E点点工件传感器工件传感器LS5LS5，使用输入继电器，使用输入继电器X5X5X5X5A A缸缸驱动，使用输出继驱动，使用输出继电器电器Y0Y0Y0Y0B B缸缸驱动，使用输出继驱动，使用输出继电器电器Y1Y1Y1Y1C C缸缸驱动，使用输出继驱动，使用输出继电器电器Y2Y2Y2Y2传送带传送带驱动，使用输驱动，使用输出继电器出继电器Y3Y3Y3Y3绘绘制状态流程图制状态流程图工件尚未工件尚未完全搬运完全搬运a.原点复位流程原点复位流程B缸缸下移下移（Y1 ON）C缸缸夹取工件并延时夹取工件并延时（Y2 ON）B缸缸上升上升（Y1 OFF）A缸缸前进前进（Y0 ON）B缸缸下移下移（Y1 ON）C缸缸松开工件并延时松开工件并延时（Y2 OFF）B缸缸上升上升（Y1 OFF）A缸缸后退后退（Y0 OFF）b.工件搬运流程工件搬运流程A A缸缸退回至右极限位置（LS2 ONLS2 ON）B缸缸上升至上极限位置（LS4 ON）绘绘绘制状态流程图绘制状态流程图d d. .并进并进- -合流分支合流分支c c. .传送带流程传送带流程B缸缸在上极限位置在上极限位置E点点有工件有工件驱动传送带电机驱动传送带电机并延时并延时2秒秒将工件搬运流程和传将工件搬运流程和传送带流程做成并进送带流程做成并进-合流分支结构合流分支结构步步进阶梯图转换进阶梯图转换程程序清单序清单
