可编程控制器讲义3

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1、预备知识预备知识 电气控制技术电气控制技术 第一部分第一部分 可编程控制器可编程控制器绪论绪论第三部分第三部分 三菱三菱FX-2N可编程控制器可编程控制器本课程具体内容本课程具体内容第二部分第二部分 可编程控制器基础知识可编程控制器基础知识第四部分第四部分 PLC网网络络及通信及通信第五部分第五部分 PLC控制系控制系统设计统设计与与应应用用第六部分第六部分 其他其他可编程控制器可编程控制器简介简介一、常用低压电器一、常用低压电器 二、基本控制线路二、基本控制线路电气控制技术电气控制技术 电器的构成：电器的构成： 电器的定义：电器的定义：1、概述、概述常用低压电器常用低压电器 电电器器是是根根

2、据据外外界界信信号号（机机械械力力、电电动动力力和和其其它它物物理理量量）自自动动或或手手动动接接通通和和断断开开电电路路,实实现现对对电电路路或或非非电电对对象象的的切切换换、控控制制、保保护护、检检测测、变变换换和和调调节节用用的的元元件或设备。件或设备。（1 1）电磁机构）电磁机构铁心铁心衔铁衔铁线圈线圈（2） 触头系统触头系统常用低压电器常用低压电器触头的结构形式触头的结构形式桥式触头桥式触头指形触头指形触头2、接触器、接触器 接接触触器器是是一一种种用用于于接接通通和和断断开开( (交交、直直流流) )负负荷荷电电流流的的电电磁磁式式自自动动切切换换电电器器，主主要要用用于于控控制制

3、电电动动机机、电电焊焊机机、电电容容器器组组等等大大容容量量设设备备，具具有有低低压压释释放放的的保保护护功能，适用于频繁操作和远距离控制。功能，适用于频繁操作和远距离控制。常用低压电器常用低压电器(1) 结构结构1动动触触头头 2静静触触头头 3衔衔铁铁 4弹弹簧簧 5线线圈圈 6铁铁心心 7垫垫毡毡 8触触头头弹弹簧簧 9灭弧罩灭弧罩 10触头压力弹簧触头压力弹簧3. 符号符号 继继电电器器是是一一种种根根据据某某种种输输入入信信号号的的变变化化来来接接通通或或断断开开控控制制电电路路，实实现现自自动动控控制制和和保保护护的的电电器器。其其输输入入量量可可以以是是电电压压、电电流流等等电电

4、气气量量，也也可可以以是是温温度度、时时间间、速度、压力等非电气量。速度、压力等非电气量。(1)(1)结构结构1 1底底座座 2 2反反力力弹弹簧簧 3 3、4 4调调节节螺螺钉钉 5 5非非磁磁性性垫垫片片 6 6衔衔铁铁 7 7铁铁心心 8 8极极靴靴 9 9电电磁磁线线圈圈 1010触触点点系统系统常用低压电器常用低压电器3、继电器、继电器(2)、种类：、种类：1）电流继电器）电流继电器2）电压继电器）电压继电器3）中间继电器）中间继电器(3) 符号符号(中间继电器中间继电器)：4）时间继电器）时间继电器5）热继电器）热继电器6）速度继电器）速度继电器常用低压电器常用低压电器常用低压电器

5、常用低压电器4、其它常用电器、其它常用电器（1）低压断路器）低压断路器1热热脱脱扣扣器器的的整整定定按按钮钮 2手手动动脱脱扣扣按按钮钮 3脱脱扣扣弹弹簧簧 4手手动动合合闸闸机机构构 5合合 闸闸 联联 杆杆6热热脱脱扣扣器器 7锁锁钩钩 8电电磁磁脱脱扣扣器器 9脱脱扣扣联联杆杆 10、11动动、静静触触点点12、13弹弹簧簧 14发发热热元元件件 15电电磁磁脱脱扣扣弹弹簧簧 16调调节按钮节按钮（2） 控制按钮控制按钮1按按钮钮帽帽 2复复位位弹弹簧簧 3动动触触点点 4常常开开触触点点的的静静触触点点 5常常闭闭触触点点的的静静触触点点 6、7触触点接线柱点接线柱1 1）结构）结构常

6、用低压电器常用低压电器2）符号）符号（3）行程开关）行程开关常用低压电器常用低压电器（1）长动控制）长动控制基本控制线路基本控制线路1、异步电动机直接起动控制线路、异步电动机直接起动控制线路 （2）点动控制）点动控制基本控制线路基本控制线路2、异步电动机正反转控制线路、异步电动机正反转控制线路（1） “正正停停反反”控制控制基本控制线路基本控制线路（2） “正正反反停停”控制控制基本控制线路基本控制线路（1） 定子串电阻降压起动控制电路定子串电阻降压起动控制电路问题问题此此电电路路的的缺缺点点为为何何？基本控制线路基本控制线路3、异步电动机降压起动控制线路、异步电动机降压起动控制线路 改进后的

7、电路改进后的电路基本控制线路基本控制线路（2） 星形星形三角形降压起动控制电路三角形降压起动控制电路基本控制线路基本控制线路（3 3） 自耦变压器降压起动控制线路自耦变压器降压起动控制线路基本控制线路基本控制线路三种降压起动方式优缺点：三种降压起动方式优缺点： （1 1）串串起起动动电电阻阻起起动动的的优优点点：结结构构简简单单、成成本本低低、动动作作可可靠靠。缺缺点点：消消耗耗电电能能。适适用用场场合合：要要求求起起动动平稳的中小容量电动机以及起动不频繁的场合。平稳的中小容量电动机以及起动不频繁的场合。 （2 2）自自耦耦变变压压器器起起动动的的优优点点：对对电电网网电电流流冲冲击击小小，功

8、功率率损损耗耗小小。缺缺点点：价价格格较较贵贵，体体积积较较大大，且且是是按按照非连续工作制设计制造的，不允许频繁操作。照非连续工作制设计制造的，不允许频繁操作。 （3 3）Y-Y-起起动动的的优优点点：定定子子绕绕组组星星形形接接法法时时，起起动动电电压压为为直直接接采采用用三三角角形形接接法法时时的的1/31/3，起起动动电电流流为为1/31/3，因因而而起起动动电电流流特特性性好好。缺缺点点：起起动动转转矩矩也也相相应应下下降降为为三三角角形形接接法法的的1/31/3，转转矩矩特特性性差差。此此线线路路适适合轻载或空载的场合。合轻载或空载的场合。基本控制线路基本控制线路（1）反接制动控制

9、线路）反接制动控制线路问题问题此此电电路路的的缺缺点点何何在在？基本控制线路基本控制线路4、异步电动机制动控制线路、异步电动机制动控制线路 改进后的电路改进后的电路基本控制线路基本控制线路（2）能耗制动控制线路）能耗制动控制线路基本控制线路基本控制线路 反反接接制制动动优优点点：制制动动效效果果好好，其其缺缺点点是是能能量量损损耗耗大大，在在制制动动过过程程中中有有冲冲击击，对对转转动动部部件件有有害害，故故用用于于不不太太经常起制动的设备。经常起制动的设备。 能能耗耗制制动动优优点点：能能量量损损耗耗少少，在在制制动动时时磁磁场场静静止止不不动动，不不会会产产生生有有害害的的反反转转，制制动

10、动停停车车准准确确，制制动动过过程程平平稳稳。缺缺点点是是需需要要整整流流电电路路，制制动动速速度度也也较较反反接接制制动动慢慢些些。所所以以，能能耗耗制制动动适适用用于于电电动动机机容容量量较较大，要求制动平稳和起动频繁的场合。大，要求制动平稳和起动频繁的场合。两种制动方式优缺点的比较：两种制动方式优缺点的比较：基本控制线路基本控制线路PLC绪论绪论一、一、PLC的由来的由来二、二、PLC的特点的特点 PLC出出现现后后受受到到普普遍遍重重视视，应应用用发发展展十十分分迅迅速速。它有一系列受用户欢迎的特点。主要是：它有一系列受用户欢迎的特点。主要是： PLC是是上上世世纪纪70年年代代以以来

11、来发发展展起起来来的的一一种种新新型型工工业业控控制制设设备备。具具有有功功能能强强、可可靠靠性性高高、配配置置灵灵活活、使使用用方方便便以以及及体体积积小小、重重量量轻轻等等优优点点，国国内内外外已已广广泛泛应应用用于于自自动动化化控控制制的的各各个个方方面面，并并已已成成为为实实现现工工业业自自动动化化的的支支柱柱产产品品。作作为为电电气气工工程程技技术术人人员员，必必须须牢牢固固掌掌握握PLC及及其其控控制制系系统统的的基基本本原原理理与与应应用用技技术术，才才能能适适应当前及今后的社会发展的需要。应当前及今后的社会发展的需要。1、可靠性高、可靠性高;3、组合灵活、使用方便、组合灵活、使

12、用方便;4、功能强、通用性好、功能强、通用性好;5、开发周期短、成功率高、开发周期短、成功率高;6、体积小、重量轻、功耗低；、体积小、重量轻、功耗低；1 1、按结构形式：整体式、模块式、按结构形式：整体式、模块式 2、按、按I/O点数和存储容量：小型（点数和存储容量：小型（256点、点、8K步）、步）、 中型（中型（20 48点、点、32K步）、大型（步）、大型（2048点以上、点以上、32K步步以上）以上） 3 3、按功能：低档机、中档机、高档机、按功能：低档机、中档机、高档机PLC绪论绪论三、分类三、分类2、编程简单、易于掌握、编程简单、易于掌握;四、应用四、应用1 1、开关量逻辑控制、开

13、关量逻辑控制2 2、定时、计数控制、定时、计数控制3 3、闭环过程控制、闭环过程控制4 4、冗余控制、冗余控制5 5、监控、监控6 6、数字通信和联网控制、数字通信和联网控制五、发展方向五、发展方向PLC绪论绪论1 1、小型化方向：多功能、体积小、点数少；、小型化方向：多功能、体积小、点数少； 2 2、大型化方向：功能强、应用范围大、性能高、大型化方向：功能强、应用范围大、性能高、编程软件编程软件多样化和高级化、标准化、构成形式的分散多样化和高级化、标准化、构成形式的分散化和集散化化和集散化六、六、PLC控制系统与其他控制系统的比较控制系统与其他控制系统的比较1、与继电器接触器控制系统的比较、

14、与继电器接触器控制系统的比较（1）控制逻辑：硬接线；软接线）控制逻辑：硬接线；软接线（2）工作方式：受约状态；周期扫描）工作方式：受约状态；周期扫描（3）控制速度：机械式；电子式）控制速度：机械式；电子式（6）设计与施工：周期长且困难；周期短、方便）设计与施工：周期长且困难；周期短、方便（7）可靠性：差；高）可靠性：差；高（8）价格：便宜；昂贵）价格：便宜；昂贵 小小结结：在在性性能能上上PLC优优异异，且且体体积积小小、功功耗耗低低，使用维护方便，但价格较高。使用维护方便，但价格较高。（1）应用范围：几乎所有领域；主要用于工业领域）应用范围：几乎所有领域；主要用于工业领域PLC绪论绪论2、与

15、微型计算机控制系统比较、与微型计算机控制系统比较（2）使用环境：要求较高；要求不高）使用环境：要求较高；要求不高 （3）输入输出：）输入输出：I/O与主机采取微电联系，不需电与主机采取微电联系，不需电气隔离；控制强电，需电气隔离气隔离；控制强电，需电气隔离 （4）程序设计：要求具有较高的计算机硬件和软）程序设计：要求具有较高的计算机硬件和软件知识；易于学习和掌握件知识；易于学习和掌握 （5）运算速度：速度快，微秒级；接口响应速度）运算速度：速度快，微秒级；接口响应速度慢影响运算速度，毫秒级慢影响运算速度，毫秒级（6）价格：较高；较低，十分之一左右）价格：较高；较低，十分之一左右 小小结结：PL

16、C是是一一种种用用于于工工业业自自动动化化控控制制的的专专用用微微机机控控制制系系统统，结结构构简简单单，抗抗干干扰扰能能力力强强，易易于于学学习习和和掌握，价格便宜。掌握，价格便宜。（1）单片机不如）单片机不如PLC容易掌握容易掌握（2）单片机不如）单片机不如PLC使用简单使用简单（3）单片机不如）单片机不如PLC可靠可靠PLC绪论绪论3、与单片计算机比较、与单片计算机比较（4） PLC不如单片机运算速度快不如单片机运算速度快（5） PLC不如单片机数据处理能力强不如单片机数据处理能力强 小小结结：PLC用用于于控控制制，稳稳定定可可靠靠，抗抗干干扰扰能能力力强强，使用方便，单片机通用性和适

17、应性较强使用方便，单片机通用性和适应性较强PLC绪论绪论可编程控制器基础知识可编程控制器基础知识一、一、PLCPLC基本结构基本结构 二、二、PLCPLC基本工作原理基本工作原理三、三、PLCPLC编程语言编程语言 微处理器（微处理器（CPU）运算器运算器控制器控制器外外设设I/O接接口口I/O扩扩展展接接口口存储器存储器 EPROM(系统程序系统程序) （用户程序）（用户程序）输输入入单单元元输输出出单单元元电源电源I/O扩扩展展模模块块编程器编程器打印机打印机EPROM写入器写入器上位计算机上位计算机图形监控系统图形监控系统主机主机PLC的硬件系统简化图的硬件系统简化图用用户户输输入入设设

18、备备用用户户输输出出设设备备基本组成基本组成基本组成基本组成PLC的单总线结构框图的单总线结构框图微处理器微处理器 CPU系统程序系统程序EPROM用户数据用户数据RAM用户程序用户程序EPROM存储器存储器扩展扩展通信接口通信接口编程器编程器功能开关功能开关和指示灯和指示灯输入滤波输入滤波输出锁存输出锁存智能智能I/OI/O扩展扩展后备电源后备电源光电耦合光电耦合来自现场来自现场光电耦合光电耦合三种方式三种方式输出输出去现场去现场总线总线基本组成基本组成1、输入部件、输入部件 输入部件是输入部件是PLC与工业生产现场被控对象之间的与工业生产现场被控对象之间的连接部件。是现场信号进入连接部件。

19、是现场信号进入PLC的桥梁。的桥梁。（）开关量输入电路（）开关量输入电路）汇点式）汇点式 ）分隔式）分隔式2、输出部件、输出部件 输出部件也是输出部件也是PLC与现场设备之间的连接部件，与现场设备之间的连接部件，其功能是控制现场设备进行工作。其功能是控制现场设备进行工作。）直流输入）直流输入 ）交流输入）交流输入（2 2）输入信号接线图）输入信号接线图基本组成基本组成三种方式的使用场合分别为三种方式的使用场合分别为交直流、直流、交流交直流、直流、交流I/O端口接线端口接线SB1SB2SB3COMX0X1X2Y0KMCOM电源电源PLC（ 3 ）可控硅输出方式）可控硅输出方式（ 2 ）晶体管输出

20、方式）晶体管输出方式（）继电器输出方式（）继电器输出方式工作原理工作原理1、工作方式、工作方式2 2、工作过程、工作过程 （1）输入采样阶段：）输入采样阶段：PLC以扫描方式依次读入所以扫描方式依次读入所有输入状态和数据，并将它们存入有输入状态和数据，并将它们存入I/O映像区中相应的映像区中相应的存储单元内。存储单元内。 （2）程序执行阶段：）程序执行阶段：CPU按自上而下、自左而右按自上而下、自左而右顺序扫描用户程序，逐句执行各条指令。顺序扫描用户程序，逐句执行各条指令。 PLC采用周期循环扫描、集中输入与集中输出的采用周期循环扫描、集中输入与集中输出的工作方式。每次扫描的时间称为扫描周期。

21、工作方式。每次扫描的时间称为扫描周期。 （3）输出刷新阶段：所有程序执行完毕后，）输出刷新阶段：所有程序执行完毕后，CPU将所有需输出的数据一次性输出以驱动外部负载。将所有需输出的数据一次性输出以驱动外部负载。工作原理工作原理3 3、输入输出响应时序图、输入输出响应时序图M100Y6X0M100采样采样采样采样采样采样执行执行执行执行执行执行输出输出输出输出输出输出第一周期第一周期第三周期第三周期第二周期第二周期电路电路工作原理工作原理4、滞后原因及改进的措施：、滞后原因及改进的措施：（1）提高扫描速度）提高扫描速度（2）提供高速输入端口以减少输入滤波时间）提供高速输入端口以减少输入滤波时间（

22、3）提供高速处理模块）提供高速处理模块（4）采用）采用I/O立即刷新指令立即刷新指令改进的措施有：改进的措施有：导致导致PLC滞后的因素主要为：滞后的因素主要为：（1 1）输入滤波的时间常数（输入延迟）输入滤波的时间常数（输入延迟）（2 2）输出继电器的机械滞后（输出延迟）输出继电器的机械滞后（输出延迟）（3 3）PLCPLC的循环扫描工作方式（工作原理）的循环扫描工作方式（工作原理）（4 4）PLCPLC的输入采样、输出刷新的特殊性（工作原的输入采样、输出刷新的特殊性（工作原理）理）（5 5）用户程序的编程水平）用户程序的编程水平X001X002X003X004Y000Y000X005Y00

23、1Y001Y001Y002电路（梯形图）电路（梯形图）ENDY002OUTY001ORIY001OUTX005ANIY000ANDY001ORX004LDY000OUTX003ANDX002ANIX001LD语句表语句表1 1、梯形图与语句表、梯形图与语句表编程语言编程语言继电器控制线路与梯形图的联系与区别继电器控制线路与梯形图的联系与区别编程语言编程语言SB1SB1KMKMX0Y0Y0X12 2、顺序功能图（状态转移图）、顺序功能图（状态转移图）3 3、逻辑图编程语言、逻辑图编程语言4 4、高级编程语言、高级编程语言一、一、 FX-2N简介简介 二、二、 FX-2N编程软元件编程软元件三菱三

24、菱FX-2N可编程控制器可编程控制器三、三、 FX-2N基本逻辑指令基本逻辑指令四、四、 FX-2N定时器及计数器编程定时器及计数器编程五、五、 FX-2N实例实例六、六、 FX-2N步进控制步进控制七、七、 FX-2N应用指令编程应用指令编程1、型号名称型号名称FX-2N PLC简介简介 FX-2N系系列列PLC是是由由电电源源、CPU、存存贮贮器器和和输输入入/输输出出器器件件组组成成的的单单元元型型可可编编程程控控制制器器，而而且且AC电电流流、DC输输入入型型的的内内装装DC24V电电源源作作为为传传感感器器的的辅辅助助电电源源。功功能能强强大大，可可进进行行逻逻辑辑控控制制、开开关关

25、量量控控制制、模模拟拟量量控控制制，并并可可进进行行各各种种各各种种功功能能运运算算、传传送送、变变址址寻寻址址、移位等。移位等。FX-2N PLC简介简介举例举例FX2N48MRFX2N32MSFX2N8EYRFX2N8EYRFX2N8EYRFX2N64MTFX2N8EX2、FX2N PLC的主要特点的主要特点（1）系统配置灵活方便）系统配置灵活方便 （2）具有在线和离线编辑功能）具有在线和离线编辑功能 （3）高速处理功能）高速处理功能 （4）高级应用功能）高级应用功能（1）输入输出）输入输出16256点。点。（2 2）内部随机存取存贮器（）内部随机存取存贮器（80008000步）。电池后备

26、、步）。电池后备、RAMRAM。（3 3）内部定时时钟）内部定时时钟（4 4）基本指令：）基本指令：2727种种 步进阶梯指令：步进阶梯指令：5 5种种应用指令：应用指令：128128种种3、产品概述：、产品概述：FX-2N PLC简介简介1 1、输入继电器、输入继电器编程软元件编程软元件要点要点 （1 1）输入继电器是）输入继电器是PLCPLC与外部用户设备连接的接口，与外部用户设备连接的接口，用来接受用户输入设备发来的输入信号，是一种位元件。用来接受用户输入设备发来的输入信号，是一种位元件。 （2 2）输入继电器编址区域标号为）输入继电器编址区域标号为X X，采用八进制编，采用八进制编址并

27、从址并从X000X000开始，最多开始，最多128128点。点。 （4 4）输输入入继继电电器器有有无无数数对对常常开开触触点点和和常常闭闭触触点点供供编编程程时使用。时使用。 （3 3）输入继电器只能由外部信号驱动）输入继电器只能由外部信号驱动编程软元件编程软元件2 2、输出继电器、输出继电器 （4）每每个个输输出出继继电电器器有有无无数数对对常常开开和和常常闭闭触触点点（称称为内部触点）供编程使用。为内部触点）供编程使用。编程软元件编程软元件 （1）输出继电器用于将程序运算的结果经过输出端）输出继电器用于将程序运算的结果经过输出端送到用户输出设备，位元件。送到用户输出设备，位元件。 （2）

28、输输出出继继电电器器编编址址区区域域标标号号为为Y，采采用用八八进进制制编编址并从址并从Y000开始，最多开始，最多128点。点。 （3）输出继电器的状态只能由由程序驱动）输出继电器的状态只能由由程序驱动要点要点3、辅助继电器、辅助继电器编程软元件编程软元件 辅辅助助继继电电器器分分为为普普通通型型、停停电电保保持持型型型型和和特特殊殊型型三三种。种。要点要点 （1 1）辅助继电器主要用于中继、中间量寄存，位元件。）辅助继电器主要用于中继、中间量寄存，位元件。 （3 3）有有无无数数对对常常开开和和常常闭闭触触点点，但但只只能能供供内内部部编编程程使用，使用，不能去直接输出驱动外部负载不能去直

29、接输出驱动外部负载 （2）辅辅助助继继电电器器编编址址区区域域标标号号为为M，采采用用十十进进制制编编址并从址并从M000开始。开始。（1 1）普通型辅助继电器）普通型辅助继电器（2 2）停电保持型辅助继电器）停电保持型辅助继电器 地地址址编编号号：M500 M3071，共共2572点点，其其中中 M500M1023（共共524点点）可可通通过过参参数数设设定定变变为为非非停停电电保持型（即普通型）。保持型（即普通型）。 特特点点：这这类类辅辅助助继继电电器器在在PLC运运行行中中若若突突然然发发生生停停电电，则则保保持持停停电电前前的的状状态态；当当电电源源恢恢复复正正常常时时，系系统统又又

30、继继续续停停电电前前的的控控制制；当当清清除除锁锁存存时时，才才将将断断电电保保持型辅助继电器断开。持型辅助继电器断开。编程软元件编程软元件 特特点点：它它们们无无断断电电保保持持功功能能，即即当当切切断断PLC的的电电源源或或PLC进进行行复复位位时时，其其当当时时状状态态无无法法保保持持，一一律律呈呈断开状态。断开状态。地址编号：地址编号：M0M499，共，共500点点举例举例X0M800X1M800M100X0X1M800M100编程软元件编程软元件特别说明特别说明 在在绘绘制制或或阅阅读读时时序序图图时时，一一般般是是指指某某元元件件常常开开接接点的状态随时间的变化而显示的波形。点的状

31、态随时间的变化而显示的波形。（3 3）特殊型辅助继电器）特殊型辅助继电器地址编号：地址编号：M8000M8255，共，共256点。点。编程软元件编程软元件这些继电器各自具有特定的功能，可分成以下两类：这些继电器各自具有特定的功能，可分成以下两类： M8000、M8001：运行监视继电器：运行监视继电器 1 1）触点利用型：）触点利用型：举例举例M8002、M8003：初始脉冲继电器：初始脉冲继电器编程软元件编程软元件 M8011M8014：内部时钟脉冲：内部时钟脉冲M8011 10msM8012 100msM8013 1sM8014 1min M8012的动作时序的动作时序编程软元件编程软元件

32、 2 2）线圈驱动型：）线圈驱动型： M8040：禁止状态转移：禁止状态转移 M8034 M8034：全部输出禁止继电器：全部输出禁止继电器编程软元件编程软元件M8033：停止时保持输出继电器：停止时保持输出继电器M8030：电池灭灯：电池灭灯M8039：恒定扫描：恒定扫描编程软元件编程软元件4、定时器、定时器定时器分为普通型、保持型二种。定时器分为普通型、保持型二种。 （1 1）定定时时器器的的作作用用相相当当于于继继电电器器控控制制系系统统中中的的时时间间继电器，主要用于定时控制。继电器，主要用于定时控制。 （3 3）定时器有无数对常开和常闭触点，）定时器有无数对常开和常闭触点， （2）定

33、时器编址区域标号为）定时器编址区域标号为T，采用十进制编址并，采用十进制编址并从从T000开始。是一种位元件。开始。是一种位元件。 （4）定时器的动作过程）定时器的动作过程要点要点（1）普通型定时器：）普通型定时器：T0T245 （非积算型）（非积算型）1）100ms（T0T199 200点）定时范围：点）定时范围：0. 13276.7s2）10ms (T200T245 46点）点） 定时范围定时范围 ：0. 01327.67s编程软元件编程软元件设定值设定值K 计数器计数器1&T200复位输入复位输入计数数据输入计数数据输入100ms时钟脉冲时钟脉冲输出接点输出接点比较器比较器X0普通型定时

34、器结构和工作原理框图普通型定时器结构和工作原理框图编程软元件编程软元件普通型定时器的工作过程普通型定时器的工作过程X1T5当前值当前值Y2067.8s编程软元件编程软元件（2）保持型定时器）保持型定时器 T246T255（ 积算型）积算型） 1） 1ms (T246T249 4点点 ) 定时范围定时范围: 0.00132.767s2）100ms (T250T255 6点点)定时范围定时范围:0.00132.767s设定值设定值K 计数器计数器1&T250复位输入复位输入计数数据输入计数数据输入100ms时钟脉冲时钟脉冲输出接点输出接点比较器比较器X0保持型定时器结构和工作原理框图保持型定时器结

35、构和工作原理框图X1编程软元件编程软元件5、计数器、计数器:编程软元件编程软元件计数器主要用于计数控制，分为两大类：计数器主要用于计数控制，分为两大类： 内内部部计计数数器器是是在在执执行行扫扫描描时时对对PLC内内部部软软元元件件（X、Y、M、S、T、C)的的位位信信号号（通通/断断）进进行行计计数数的计数器。的计数器。（1 1）内部计数器）内部计数器内部计数器有四种不同的类型：内部计数器有四种不同的类型：1 1）普通型）普通型1616位加计数器位加计数器地址编号为：地址编号为：C0C99 共有共有100点点2 2）保持型）保持型1616位加计数器位加计数器地址编号为：地址编号为：C100C

36、199 共有共有100点点 两两 种种 计计 数数 器器 的的 设设 定定 设设 定定 值值 范范 围围 都都 为为 ：132767（K）。）。 两种类型计数器的复位都是由指令来复位的。两种类型计数器的复位都是由指令来复位的。编程软元件编程软元件3）普通型）普通型32位加位加/减计数器减计数器 C200C2194）保持型）保持型32位加位加/减计数器减计数器 C220C234 两种计数设定范围都为：两种计数设定范围都为：-2147483648+ 214748364（K）要点要点 设设定定值值除除了了可可用用常常数数K设设定定外外，也也可可间间接接通通过过指定数据寄存器来设定，其设定值可超出规定

37、范围。指定数据寄存器来设定，其设定值可超出规定范围。（2）外部计数器（高速计数器）外部计数器（高速计数器） 高高速速计计数数器器也也是是32位位停停电电保保持持型型增增/减减计计数数器器，但但它它们们只只对对特特定定的的输输入入端端子子（X0X5）的的脉脉冲冲进进行行计计数数。高速计数器采用终端方式处理，与扫描周期无关。高速计数器采用终端方式处理，与扫描周期无关。编程软元件编程软元件 单相单输入高速计数器单相单输入高速计数器编程软元件编程软元件6 6、数据寄存器、数据寄存器（1）普通型数据寄存器）普通型数据寄存器D0D199（200点点)（2）停电保持型数据寄存器）停电保持型数据寄存器D200

38、D7999（7 800点）点）（3）特殊型数据寄存器）特殊型数据寄存器D8000D8255（256点）点） 数数据据寄寄存存器器是是一一种种字字元元件件，用用来来存存储储数数值值数数据据的的软元件。每个数据寄存器都是软元件。每个数据寄存器都是16位。位。数据寄存器可以分为三种类型数据寄存器可以分为三种类型 （1 1）P P作作为为一一种种标标号号用用于于跳跳转转指指令令CJCJ或或子子程程序序调调用用指令指令CALLCALL的跳转或调用的地址指针。的跳转或调用的地址指针。7 7、指针（、指针（P/IP/I）要点要点编程软元件编程软元件 （2 2）I I用用于于中中断断服服务务子子程程序序的的地

39、地址址指指针针。采采用用中中断断技技术术的的用用户户程程序序在在开开中中断断期期间间，一一旦旦中中断断响响应应就就停停止止执执行行主主程程序序，转转去去执执行行由由I指指针针指指定定的的指指定定服服务务子子程程序序，直至遇到，直至遇到IRET指令再回到原主程序继续执行下去。指令再回到原主程序继续执行下去。基本逻辑指令基本逻辑指令1 1、接点取用与线圈输出指令、接点取用与线圈输出指令指令助记符指令助记符 操作数操作数LD(Load)X、Y、M、S、T、CLDIX、Y、M、S、T、COUTY、M、S、T、C举例举例K20Y1T1M1X1X2X1LD0Y1OUT1X2LDI2T1 K20OUT3M1

40、OUT4指令助记符指令助记符 操作数操作数AND X、Y、M、S、T、CANI X、Y、M、S、T、COR X、Y、M、S、T、CORI X、Y、M、S、T、CANB 无无ORB 无无基本逻辑指令基本逻辑指令2 2、逻辑运算指令、逻辑运算指令 （1）ANB和和ORB指令可连续使用，但不超过指令可连续使用，但不超过7次。次。 （2）在在使使用用ANB和和ORB指指令令时时，每每个个块块电电路路开开始始总是用总是用LD或或LDI指令。指令。要点要点X1C3Y12M11Y10X2Y11X3C0X4X5X7T3K30Y14基本逻辑指令基本逻辑指令举举例例0 LD X16ORB12 OUTT3 K301

41、ANIC37LDY1213 LDX52LDM118ORIC014 ORIX73ANDX39ANB15 ANB4ORIY1110 OUTY1016 OUTY145ANDX211ANDX417 END3 3、内部信息与器件状态处理指令、内部信息与器件状态处理指令(1)(1)基本逻辑指令基本逻辑指令指令助记符指令助记符 操作数操作数MPS(Push)无无MRD(Read)无无MPP(Pop)无无PLSY、M（特殊（特殊M除外）除外）PLFY、M（特殊（特殊M除外）除外）SETY、M、SRST(Reset)Y、M、S、D、T、C基本逻辑指令基本逻辑指令MPP0 LDX06ANDX212OUTY21 M

42、PS7OUTY013MPP2 LDX18MPP14ANDX53 ORX39OUTY115ANDX64 ANB10 MRD16OUTY35 MPS11 ANDX417ENDX0X5X4Y1X3Y0X2X1Y2X6Y3MPS、 MRD、 MPP: 多重输出指令或堆栈指令多重输出指令或堆栈指令堆栈器堆栈器X0MPSX0MRDX0X0基本逻辑指令基本逻辑指令0LDX51PLSM102LDX63PLFM114ENDPLS、PLF：脉冲输出指令：脉冲输出指令基本逻辑指令基本逻辑指令SET、RST：强迫置位与复位指令：强迫置位与复位指令基本逻辑指令基本逻辑指令4 4、内部信息与器件状态处理指令、内部信息与器

43、件状态处理指令(2)(2) LDP、ANDP、ORP 指令指令基本逻辑指令基本逻辑指令 LDF、ANDF、ORF 指令指令基本逻辑指令基本逻辑指令5 5、程序处理指令、程序处理指令指令助记符指令助记符 操作数操作数NOP无无END无无MCY、M （特殊（特殊M除外）除外）MCRN基本逻辑指令基本逻辑指令X0X11X12X2X1X10Y31Y30Y21Y20原梯形图原梯形图MCMC、MCRMCR：用于主控开始和主控结束指令：用于主控开始和主控结束指令定时器编程定时器编程1 1、接通延时定时器、接通延时定时器0LDX01ANIT102OUTT10 K503LDX14OUTT11 K1005LDT1

44、16OUTY107LDIT118OUTY119END2、断开延时定时器、断开延时定时器定时器编程定时器编程0LDX01ORY202ANIT103OUTY204ANIX05OUTT10 K506LDX17ORY308ANIT119OUTY3010LDY3011ANIX112OUTT11 K5013END计数器编程计数器编程0LDX34LD C51RSTC55OUTY22LDX46END3OUTC5 K5定时器与定时器的串接使用定时器与定时器的串接使用定时器与计数器的串接使用定时器与计数器的串接使用计数器与计数器的串接使用计数器与计数器的串接使用脉冲发生器脉冲发生器先先通通后后断断先先断断后后通通

45、根据控制电路绘元件时序图根据控制电路绘元件时序图T0M1M0M0M0X1X0T0M0K50T1Y0K30M1T1X0X1一个扫描周期一个扫描周期5s3s+5s+M0M1T0线圈线圈T1线圈线圈T0接点接点T1接点接点Y0PLSM0X0M0Y0M1M0Y0T0Y0M1T0 K100X0M0M1T0线圈线圈T0接点接点Y010s+6s10s+根据控制电路绘元件时序图根据控制电路绘元件时序图SET M0X0X1M8014M0C0Y0C0 K5RST M0PLS M1M8002M1C0RSTM8014X0X1M8002M0M1C0接点接点Y05min根据控制电路绘元件时序图根据控制电路绘元件时序图机械

46、手动作示意图机械手动作示意图步进控制及状态转移图步进控制及状态转移图 步步进进控控制制是是指指在在多多工工步步的的控控制制中中，按按照照一一定定的的顺顺序分步动作，即上一动作结束后，下一动作才开始。序分步动作，即上一动作结束后，下一动作才开始。 步步进进控控制制的的编编程程软软元元件件是是状状态态继继电电器器S，与与步步进进阶阶梯梯指指令令STL组组合合使使用用。在在不不用用于于步步进进阶阶梯梯指指令令时时，状状态态S也也和和辅辅助助继继电电器器一一样样，可可在在一一般般的的PLC中中应应用用。其其次次，状状态态S既既可可作作信信号号报报警警器器使使用用，也也可可用用作作外外部部故障故障诊诊断

47、的断的输输出。出。 步进控制及状态转移图步进控制及状态转移图1. 1.普通型状态继电器：普通型状态继电器： S0S499 500 点点其中：供初始状态使用（一般用双框表示）其中：供初始状态使用（一般用双框表示）S0S9 10点点 供返回原点使用供返回原点使用 S10S19 10点点2.停电保持型状态继电器：停电保持型状态继电器： S500S899 400点点步进控制及状态转移图步进控制及状态转移图3. 信号报警器用状态继电器：信号报警器用状态继电器： S900S999 100点点转移条件转移条件开始状态开始状态状态状态1驱动负驱动负载载转到下一状态转到下一状态S0S20状态转移图绘制规则状态转

48、移图绘制规则机械手状机械手状态转移图态转移图步进控制及状态转移图步进控制及状态转移图步进梯形图和步进指令步进梯形图和步进指令步进控制编程步骤：步进控制编程步骤：1 1、根据工艺流程画出状态转移图、根据工艺流程画出状态转移图2 2、根据状态转移图画出步进梯形图，并写出指令表、根据状态转移图画出步进梯形图，并写出指令表S0S20步进指令：专门用于步进控制的指令。步进指令：专门用于步进控制的指令。指令格式：操作码指令格式：操作码 STL；操作数；操作数 S步进返回指令：步进返回指令：RETSET S0SET S20S20S20S0S0步进控制编程要点：步进控制编程要点： 1 1、状状态态也也可可作作

49、普普通通的的辅辅助助继继电电器器使使用用。但但作作为为辅辅助继电器使用时，不能提供步进接点。助继电器使用时，不能提供步进接点。2 2、步进控制输出的驱动方法：、步进控制输出的驱动方法：Y22不能编程不能编程 步进梯形图和步进指令步进梯形图和步进指令 Y22可以编程可以编程3 3、栈指令的位置：、栈指令的位置：4 4、状态的转移方法：、状态的转移方法：步进梯形图和步进指令步进梯形图和步进指令 5 5、在在不不同同的的步步进进段段，允允许许有有重重号号的的输输出出（注注意意：状状态态号号不不能能重重复复使使用用）；在在不不相相邻邻的的步步进进段段，允允许许使使用用同同一一地地址址编编号号的的定定时

50、时器器（注注意意：在在相相邻邻的的步步进进段不能使用）。段不能使用）。步进梯形图和步进指令步进梯形图和步进指令多流程步进控制多流程步进控制1. 1.选择分支与汇合选择分支与汇合 2.2.并行分支与汇合并行分支与汇合多流程步进控制多流程步进控制3、跳转与循环、跳转与循环多流程步进控制多流程步进控制编程实例编程实例1 1、花样喷水控制、花样喷水控制编程实例编程实例编程实例编程实例 2、三三台台电电机机M1M3的的控控制制要要求求为为：起起动动时时，M1起起动动2s后后M2才才起起动动，当当M2起起动动起起动动3s后后M3才才起起动。停止时，要求按动。停止时，要求按M3M1的顺序停止。的顺序停止。M

51、8002X0 起动按钮起动按钮S0S20SET电机电机M1 起动起动Y1T1K20T1X1X1S25X1按下状态按下状态向向S25 转移转移S21Y2SETT2电机电机M2 起动起动T2K30X1X1S24X1按下状态按下状态向向S24 转移转移S22SET Y3X1电机电机M3 起动起动停止停止RSTS23Y3T3K30T3S24RST Y2T4S25T4K20RST Y1RETY1S0END电机电机M3 停止停止电机电机M2 停止停止电机电机M1 停止停止编程实例编程实例 3 3、十十字字路路口口的的车车行行灯灯和和人人行行灯灯的的动动作作过过程程如如下下图图所所示示。其其中中，车车行行道

52、道有有红红、黄黄、绿绿三三种种颜颜色色的的指指示示灯灯；人人行行道道有有红红、绿绿两两种种颜颜色色的的指指示示灯灯（下下图图所所示示即即为为各各交交通通灯灯在在一一个个周周期期内内的动作情况）。的动作情况）。编程实例编程实例 4 4、大大小小球球的的选选择择传传送送控控制制 机机械械辟辟下下降降时时，若若电电磁磁铁铁吸吸住住大大球球，则则由由于于活活塞塞没没有有达达到到下下限限，故故下下限限位位开开关关断断开开；反反之之若若吸住小球，则由于活塞到达下限而使下限位开关接通。吸住小球，则由于活塞到达下限而使下限位开关接通。编程实例编程实例应用指令基本规则应用指令基本规则1 1、应用指令的通则、应用

53、指令的通则1 1）应用指令的表示方法）应用指令的表示方法三要素：三要素：1 1）执行条件；）执行条件；2 2）功能号和助记符；）功能号和助记符；3 3）操作数。）操作数。源操作数（源操作数（Source） 用用 S表示。表示。目标操作数（目标操作数（Destination） 用用 D表示。表示。其他操作数其他操作数 用用m、n表示，用来表示十进制常数表示，用来表示十进制常数K或十六进制常数或十六进制常数H。应用指令基本规则应用指令基本规则2、操作数的表达方式、操作数的表达方式操作数可用以下几种表达方式：操作数可用以下几种表达方式：位元件位元件 X、Y、M等等字元件字元件 T、C等等位元件的组合

54、位元件的组合 常数常数K、H指针指针 P、I3 3、不同长度数据之间的传送、不同长度数据之间的传送应用指令基本规则应用指令基本规则4 4、1616位和位和3232位指令位指令5 5、连续执行、连续执行/ /脉冲执行指令脉冲执行指令（1 1）连续执行方式）连续执行方式(2(2）脉冲执行方式）脉冲执行方式应用指令基本规则应用指令基本规则常用应用指令简介常用应用指令简介1、程程序序流流程程类类指指令令（FNC00FNC09）（1）条件跳转指令）条件跳转指令 FNC00 CJ 该指令的作用是满足一定条件使程序跳转到指针该指令的作用是满足一定条件使程序跳转到指针P P所标位置继续执行。所标位置继续执行。

55、X0CJX2P8X1Y0Y1X0X1X2CJCJP8P8Y0常用应用指令简介常用应用指令简介（2）中断指令（）中断指令（EI、DI、IRET、FEND）常用应用指令简介常用应用指令简介2、数据比较和传送类指令（、数据比较和传送类指令（FNC10FNC19）（1）数据比较指令（）数据比较指令（FNC10 CMP）常用应用指令简介常用应用指令简介（2）区间比较指令（）区间比较指令（FNC11 ZCP）（3）块传送指令（）块传送指令（FNC15 BMOV）常用应用指令简介常用应用指令简介常用应用指令简介常用应用指令简介3 3、算术及逻辑运算类指令（、算术及逻辑运算类指令（FNC20FNC29）（1）

56、二进制加）二进制加/减法运算指令（减法运算指令（FNC20 ADD/FNC21 SUB）常用应用指令简介常用应用指令简介(2)二进制乘法运算指令（二进制乘法运算指令（FNC22 MUL）常用应用指令简介常用应用指令简介(3)二进制除法运算指令（二进制除法运算指令（FNC23 DIV）常用应用指令简介常用应用指令简介4、移位类指令（、移位类指令（FNC30FNC39）(1)循环左移循环左移/右移指令（右移指令（FNC31 ROL/FNC30 ROR）常用应用指令简介常用应用指令简介(2) 位左移位左移/右移指令（右移指令（FNC34 SFTR/FNC35 SFTL）常用应用指令简介常用应用指令简

57、介(3)区间复位指令区间复位指令 FNC 40 ZRST常用应用指令简介常用应用指令简介6、方便类指令（、方便类指令（FNC60FNC69）（1）交替输出指令（）交替输出指令（FNC 66 ALT）常用应用指令简介常用应用指令简介闪烁动作闪烁动作常用应用指令简介常用应用指令简介（2）数据查找指令（）数据查找指令（FNC 61 SER）常用应用指令简介常用应用指令简介（3）数据排序指令（）数据排序指令（FNC 69 SORT）PLCPLC的网络及通信的网络及通信一、一、PLC网络简介网络简介三、三、PLC网络的意义与特点网络的意义与特点二、网络通信的基本知识二、网络通信的基本知识四、三菱四、三菱

58、FX系列系列PLC网络构成网络构成五、三菱五、三菱FX系列系列PLC通信实现通信实现PLC网络简介网络简介1、网络的基本概念与特点、网络的基本概念与特点 (1)局域网局域网（本地网、区域网（本地网、区域网) (LAN，Local AreaNetwork)是指覆盖范围仅限于是指覆盖范围仅限于有限区域的计算机网络。有限区域的计算机网络。 (2) (2)企企业业网是指一个完整的网是指一个完整的组织组织，包括本地和，包括本地和远远程程的公司、多种的公司、多种计计算机系算机系统统以及多个部以及多个部门门。 (3)广域网如广域网如(I nternet)是一种是一种链链接接许许多不同或相同多不同或相同组织资

59、组织资源的网源的网络络。2、PLC网网络络系系统统PLC网络简介网络简介 由上位由上位计计算机、算机、PLC、远远程程I/O设备设备互相互相链链接所接所形成的分布式控制系形成的分布式控制系统统、现场总线现场总线控制系控制系统统已在广已在广泛泛应应用，由用，由这这种形式构成的种形式构成的计计算机、算机、PLC等多机通等多机通信系信系统统即即为为PLC的网的网络络系系统统。功能特点：功能特点： 1)可可以以在在计计算算机机上上编编写写、调调试试和和修修改改应应用用程程序序， 并可以自并可以自动查错动查错和自和自动监动监控等功能。控等功能。 2)可可用用图图像像、图图表表和和图图形形的的形形式式在在

60、计计算算机机上上对对整个生产过程进行运动状态的监视。整个生产过程进行运动状态的监视。3)可对可对PLC进行全面的系统管理。进行全面的系统管理。4)可对可对PLC实施直接控制。实施直接控制。5)可以打印各种信息资料。可以打印各种信息资料。PLC网络简介网络简介6)可以实现对生产过程的模拟仿真。可以实现对生产过程的模拟仿真。7)可以编制多种组态软件。可以编制多种组态软件。8)可可以以通通过过LAN或或Internet与与PLC生生产产厂厂家家和和其其他用户相互间资源共享。他用户相互间资源共享。 PLC通通信信是是指指PLC与与计计算算机机、PLC与与PLC、PLC与现场设备、与现场设备、PLC与远

61、程与远程I/O之间的数据交换。之间的数据交换。 数据交换采用的是并行和串行两种通信方式：数据交换采用的是并行和串行两种通信方式：1、 并行通信传输方式并行通信传输方式网络通信的基本知识网络通信的基本知识 优优点点：传传输输速速度度快快；缺缺点点：使使用用的的线线数数多多、传输距离短。传输距离短。2、串行通信传输方式、串行通信传输方式网络通信的基本知识网络通信的基本知识 优优点点：使使用用的的线线数数少少、传传输输距距远远；缺缺点点：传传输速度慢。输速度慢。 PLC数数据据通通信信以以串串行行通通信信技技术术为为基基础础。在在串串行行通通信信中中，采采用用两两种种数数据据传传送送方方式式：异异步

62、步传传送送和和同步传送。同步传送。网络通信的基本知识网络通信的基本知识1、异步传送、异步传送 用用一一个个起起始始位位表表示示字字符符的的开开始始，用用停停止止位位表表示示字符的字符的结结束，构成一束，构成一帧帧数据信息。数据信息。优优点点：硬硬件件结结构构简简单单；缺缺点点：传传输输效效率率低低；应应用用场场合合：中、低速的通信。：中、低速的通信。2、同步传送、同步传送网络通信的基本知识网络通信的基本知识 以以数数据据块块为为单单位位进进行行传传送送，用用同同步步字字符符作作为为数数据据块块的的开开始始。减减少少了了起起始始位位和和停停止止位位，传传输输效效率率提提高。高。优优点点：传传输输

63、效效率率高高；缺缺点点：硬硬件件结结构构复复杂杂；应应用用场场合合：由由于于要要求求有有时时钟钟来来实实现现发发送送与与接接收收两两端端之之间间的的同同步步，故故常常用用于于计计算算机机与与计计算算机机、计计算算机机与与外外设设之之间间的通信。的通信。网络通信的基本知识网络通信的基本知识 PLC数数据据通通信信一一般般有有串串行行通通信信和和网网络络通通信信两两种种方方法法。其其中中，串串行行通通信信采采用用异异步步传传送送的的方方式式、网网络络通信采用同步通信采用同步传传送的方式送的方式传传送数据。送数据。1、传输媒介、传输媒介(1)双绞线双绞线(2)同轴电缆同轴电缆(3)光缆光缆2、串行数

64、据通信标准、串行数据通信标准 为为实实现现计计算算机机与与计计算算机机、计计算算机机与与外外设设、计计算算机机与与PLCPLC以以及及PLCPLC与与PLCPLC之之间间的的串串行行通通信信，通通常常采采用用标标准通信接口。准通信接口。(1) RS232C网络通信的基本知识网络通信的基本知识作作用用：PLCPLC与与计计算算机机、与与其其他他外外部部设设备备进进行行通通信信的接口。的接口。使用使用场场合合：近距离、中低速率数据：近距离、中低速率数据传输传输(2) RS485作作用用：PLCPLC与与PLCPLC、PLCPLC与与其其他他设设备备之之间间进进行行网网络络通信的接口。通信的接口。使

65、用使用场场合合：远远距离、高速率数据距离、高速率数据传输传输(3) 传输访问控制传输访问控制 指指对对网网络络通通道道占占有有权权的的管管理理与与控控制制。如如何何合合理理使使用用传传输输通通道道的的控控制制技技术术是是网网络络通通信信的的关关键键技技术术。控制方式有两种：控制方式有两种：网络通信的基本知识网络通信的基本知识 争争用用方方式式：采采用用冲冲突突检检测测的的载载波波侦侦听听多多路路访访问问控制技控制技术术。 令令牌牌传传送送方方式式：访访问问的的控控制制权权是是以以令令牌牌为为标标志志的。采用冲突的。采用冲突检测检测的的载载波波侦侦听多路听多路访问访问控制技控制技术术。PLC网络

66、的意义与特点网络的意义与特点1、PLC联网通信的意义联网通信的意义 (1) PLC与与计计算算机机连连接接，构构成成PLC和和计计算算机机的的现现场场总总线线控控制制系系统统，可可使使PLC与与计计算算机机互互补补功功能能上上的的不足。不足。 (2) 在在复复杂杂的的控控制制系系统统中中，常常常常需需要要使使用用多多台台PLC，各各个个 PLC之之间间需需共共享享数数据据，这这也也要要求求PLC之之间实现联网通信。间实现联网通信。2、PLC联网通信的特点联网通信的特点 (1) 编程语言编程语言 (2) 多种接口多种接口 (3) 主从式存取控制方法主从式存取控制方法3、PLC联网通信的主要形式联

67、网通信的主要形式PLC网络的意义与特点网络的意义与特点 (1) 以以计计算算机机为为主主站站，多多台台同同型型号号的的PLC为为从从站站，组成简易集散控制系统。组成简易集散控制系统。 (2) 以以一一台台PLC作作为为主主站站，多多台台同同型型号号的的PLC为为从站，构成主从式从站，构成主从式PLC网络。网络。 (3) PLC专专用用网网络络，如如三三菱菱的的MELSECNET/11网网络络 、 SIEMENS的的 SINEC-H1网网 络络 、 GE公公 司司 的的GENET网络等。网络等。 (4) 把把PLC网网络络通通过过特特定定的的网网络络接接口口连连入入大大型型集集散系统中去，成为它

68、的子网。散系统中去，成为它的子网。三菱三菱FX系列系列PLC网络构成网络构成 1、计算机与、计算机与PLC之间的连接之间的连接(上位上位链链接系接系统统) 特特点点：串串行行通通信信；良良好好的的人人机机界界面面；可可靠靠的的分分散散控控制制。使使用用场场合合：控控制制对对象象简简单单、点点数数较较少少、现现场场分布比分布比较较集中的集中的场场合。合。 1) 单机系统单机系统 2) 单机扩展系统单机扩展系统三菱三菱FX系列系列PLC网络构成网络构成三菱三菱FX系列系列PLC网络构成网络构成 2、 PLC与与PLC之间的连接之间的连接(同同位位链链接系接系统统) 特特点点：构构成成单单独独的的P

69、LCPLC网网络络。使使用用场场合合：大大规规模模的集散的集散扩扩展系展系统统。 3、PLC主主机机与与本本机机的的远远程程模模块块之之间间的的连连接接(下下位位链链接系接系统统)三菱三菱FX系列系列PLC网络构成网络构成 4、PLC主主机机与与本本机机的的远远程程模模块块之之间间的的连连接接(网网络络链链接系接系统统)三菱三菱FX系列系列PLC网络构成网络构成三菱三菱FX系列系列PLC通信实现通信实现 1、通信适配器、通信适配器 (1) FX232ADP 提供串行通信提供串行通信RS232C接口接口 (2) FX485ADP 提提供供RS485接接口口并并且且可可以以构成构成FX485网络。

70、网络。 2、通信参数设置、通信参数设置 在在两两个个串串行行通通信信设设备备进进行行任任意意通通信信之之前前，必必须须设设置置相相互互可可识识别别的的参参数数。如如波波特特率率、数数据据长长度度、奇奇偶偶校验位等。校验位等。 3、程序设计、程序设计 (1) 通信指令格式及梯形图通信指令格式及梯形图 此指令主要用来定义发送和接收缓冲区此指令主要用来定义发送和接收缓冲区三菱三菱FX系列系列PLC通信实现通信实现三菱三菱FX系列系列PLC通信实现通信实现 (2) 表示串行通信状态的参数表示串行通信状态的参数 1) M8121 该该继继电电器器被被激激活活时时，表表示示正正在在接接收收数数据，传送被延

71、时。据，传送被延时。 2) M8122 该该继继电电器器被被激激活活时时，表表示示已已触触发发数数据据的传送。的传送。 3) M8123 该该继继电电器器被被激激活活时时，表表示示一一条条信信息息已已被完整接收。被完整接收。 (3) 数据的传送与接收数据的传送与接收 1) 传送数据传送数据 编编程程要要点点：第第一一需需对对RS指指令令进进行行设设置置；第第二二应应将发送标志将发送标志M8122置为置为“1”。三菱三菱FX系列系列PLC通信实现通信实现三菱三菱FX系列系列PLC通信实现通信实现 2) 接收数据接收数据PLC控制系控制系统设计统设计与与应应用用一、一、PLC控制系统的设计方法控制

72、系统的设计方法二、二、PLC主机及其模块的选用主机及其模块的选用三、三、PLC应用程序设计方法应用程序设计方法四、四、PLC控制系统的安装和布局控制系统的安装和布局五、五、PLC控制系统应用举例控制系统应用举例PLC控制系统的设计方法控制系统的设计方法 一般控制系统的设计分为如下三个阶段：一般控制系统的设计分为如下三个阶段： 1、初步设计、初步设计 初初步步设设计计主主要要是是递递交交给给上上级级部部门门或或用用户户的的一一份份总总体方案设计报告，主要有如下内容：体方案设计报告，主要有如下内容： (1) 设设备备（系系统统）名名称称、用用途途、工工艺艺过过程程、技技术术性能和现场条件。性能和现

73、场条件。 (2) 供电电网种类：电压等级、频率和容量。供电电网种类：电压等级、频率和容量。 (3) 对电气控制的特殊要求。对电气控制的特殊要求。 (4) 投资费用、研制工作量和周期估算率和容量。投资费用、研制工作量和周期估算率和容量。 2、技术设计、技术设计 是是根根据据经经审审批批的的初初步步设设计计中中提提出出的的内内容容和和方方案案，最终完成电气控制设计工作，主要有如下内容：最终完成电气控制设计工作，主要有如下内容：PLC控制系统的设计方法控制系统的设计方法 (1) 对重要环节做必要的试验；写出试验报告。对重要环节做必要的试验；写出试验报告。 (2) 绘制电气控制的电气原理图。绘制电气控

74、制的电气原理图。 (3) 对重要环节做必要的试验；写出试验报告。对重要环节做必要的试验；写出试验报告。 (4) 选选择择整整个个系系统统的的电电气气元元件件，设设计计电电气气箱箱、控控制面板等电气系统结构件及总装接线图。制面板等电气系统结构件及总装接线图。 (5) 编编写写PLC内内部部元元件件分分配配表表，编编写写对对重重要要环环节节做必要的试验；写出试验报告。做必要的试验；写出试验报告。 (6) 编编写写技技术术设设计计说说明明书书，介介绍绍系系统统原原理理、主主要要技术指标和运行、操作、维护说明书。技术指标和运行、操作、维护说明书。 3、PLC控制部分设计步骤控制部分设计步骤 (1) 确

75、定受控对象与确定受控对象与PLC间的输入、输出关系。间的输入、输出关系。 (2) 选择选择PLC机型和模块配置。机型和模块配置。 (3) 编写元件表。编写元件表。PLC控制系统的设计方法控制系统的设计方法 (4) 绘制绘制PLC的控制流程图。的控制流程图。 (5) 编写编写PLC用户程序。用户程序。 (6) 将用户程序输入将用户程序输入PLC，并加以调试。，并加以调试。PLC主机及其模块的选用主机及其模块的选用 PLC主机及模块选择的基本原则：主机及模块选择的基本原则： 1、根据控制量的数量选择。、根据控制量的数量选择。 2、厂家及型号的选择。、厂家及型号的选择。 3、是否可现场在线编程的选择

76、。、是否可现场在线编程的选择。 4、扩展模块的选择。、扩展模块的选择。 5、开关量输入输出形式的选择。、开关量输入输出形式的选择。 7、内内存存容容量量选选择择：一一般般系系统统中中，开开关关量量输输入入和和输出的比例是输出的比例是6:4，则：，则： 开关量所需内存字数开关量所需内存字数=开关量总点数开关量总点数10 模拟量所需内存字数模拟量所需内存字数=模拟量总点数模拟量总点数150 定时器定时器/计数器计数器=定时器定时器/计数器数量计数器数量2 通信接口所需内存字数通信接口所需内存字数=接口个数接口个数300 完整性、可靠性、发展性、继承性、经济性完整性、可靠性、发展性、继承性、经济性P

77、LC应用程序设计方法应用程序设计方法 1、程序设计内容、程序设计内容 (1) 程序设计前对系统的理解和技术准备工作程序设计前对系统的理解和技术准备工作 (2) 程序框图设计程序框图设计 (3) 编写程序编写程序 (4) 模拟仿真和测试模拟仿真和测试 (5) 编写程序说明书编写程序说明书 2、常用典型电路、常用典型电路 (1) 比比较较电电路路：是是指指按按预预先先设设好好的的输输出出要要求求，然然后对输入的信号进行比较，选择接通某一输出。后对输入的信号进行比较，选择接通某一输出。 如：当如：当X0、X1接通，接通，Y0有输出有输出 X0、X1都不接通，都不接通，Y1有输出有输出 X0接通、接通

78、、X1不接通，不接通，Y2有输出有输出 X0不接通、不接通、X1接通，接通，Y3有输出有输出PLC应用程序设计方法应用程序设计方法输入信号A输入信号BX0X1M0M1M0M0M1M1M0M1M0M1Y0Y1Y2Y3PLC应用程序设计方法应用程序设计方法 (2) 优先级电路：优先级电路：输入信号输入信号A输入信号输入信号B输入信号输入信号CX0M2M1M2M0X1M0M0M1M1M2M2M1M0X2PLC控制系统的安装和布局控制系统的安装和布局 PLC控制系统电气设备总体布局基本原则控制系统电气设备总体布局基本原则 (1) 组件划分：组件划分： (2) 元器件布局：元器件布局：1)功能类似的元器

79、件组合在一起；功能类似的元器件组合在一起；2)尽可能减少组件间的连线数量；尽可能减少组件间的连线数量；3)强弱电分开，尽量减少系统内部干扰影响；强弱电分开，尽量减少系统内部干扰影响；4)力求美观、整齐力求美观、整齐,易于检查与调试。易于检查与调试。1)体积大和分量重的放在控制柜的下端；体积大和分量重的放在控制柜的下端；2)发发热热元元件件放放在在控控制制柜柜的的上上端端并并且且热热敏敏元元件件远远离离发热元件；发热元件；3)需经常维护调节的元件放在便于操作的位置；需经常维护调节的元件放在便于操作的位置；4)外形尺寸与结构类似的元器件放在一起；外形尺寸与结构类似的元器件放在一起；PLC控制系统的

80、安装和布局控制系统的安装和布局 (3) PLC布局：布局：1 )环境条件：环境条件：环环境温度低于境温度低于0或高于或高于 55 的的场场所所温度温度变变化急化急剧剧和凝露和凝露场场所所环环境湿度低于境湿度低于10%或高于或高于90 %的的场场所所具有高腐具有高腐蚀蚀气体或易燃气体的气体或易燃气体的场场所所直接暴露在阳光下的直接暴露在阳光下的场场合合2 )元件安装：元件安装：所有元件都所有元件都应应安装于通安装于通风风口位置的垂直位置口位置的垂直位置主机主机应应安放在一个令人舒服的工作面上安放在一个令人舒服的工作面上 4)热热继继电电器器、熔熔断断器器等等放放在在不不通通风风的的地地方方，以以

81、免免改变它们的保护特性。改变它们的保护特性。PLC控制系统应用举例控制系统应用举例PLC在机械手搬运物体控制中的在机械手搬运物体控制中的应应用用1、装置简介：、装置简介： 传传送送带带A、B分分别别由由电电动动机机M1、M2驱驱动动，A为为步步进进式式传传送送，机机械械手手的的回回转转运运动动由由气气动动阀阀Y1、Y2控控制制，机机械械手手的的上上、下下运运动动由由气气动动阀阀Y3、Y4控控制制，机机械械手手的夹紧与放松由气动阀的夹紧与放松由气动阀Y5控制。控制。 位位置置信信号号分分别别为为：右右旋旋到到位位行行程程开开关关为为SQ1，左左旋旋到到位位行行程程开开关关为为SQ2，手手臂臂上上

82、升升到到位位行行程程开开关关为为SQ3，下降到位行程开关为，下降到位行程开关为SQ4， 工作过程：工作过程： 原位原位启动启动松开松开B运行运行上升上升上升结束，左旋上升结束，左旋下降下降下降结束，下降结束，A运行运行停止，抓物停止，抓物1S后上升后上升PLC控制系统应用举例控制系统应用举例上升结束上升结束,右旋右旋右旋结束右旋结束,下降下降下降结束下降结束,放松放松一个工作循环结束一个工作循环结束2、输入、输入/输出分析：输出分析： (1) 输输入入信信号号为为10个个开开关关量量信信号号，分分别别为为启启动动、停停止止、连连续续、单单循循环环、左左限限、右右限限、上上限限、下下限限、紧紧急

83、停止、到原点。急停止、到原点。 输输出出信信号号为为8个个开开关关量量控控制制信信号号，分分别别为为传传送送带带A、传传送送带带B、左左旋旋、右右旋旋、上上升升、下下降降、夹夹紧紧、放松。放松。 3、PLC选选型型：FX2N16MR，另另配配 FX2N8EX，FX2N8EYR4、I/O地址：地址：PLC控制系统应用举例控制系统应用举例 输输入入 输输出出器件号地址号功能器件号地址号功能SQ1X0右旋限位YV1Y1气缸右旋SQ2X1左旋限位YV2Y2气缸左旋SQ3X2上升限位YV3Y3上升SQ4X3下降限位YV4Y4下降开关0X4单循环YV5Y5夹紧放松开关1X5循环KA1Y0传送带A开关2X6

84、启动KA2Y6传送带B开关3X7停止开关4X10回原点开关5X11紧急停止PLC控制系统应用举例控制系统应用举例5、I/O接线图：接线图：Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6X0COMCOMX1X6X2X3X4X5X10X7X11SQ1SQ2SQ3SQ4KG0KG1KG2KG3KG4KG5单单循循环环循循环环启启动动停止停止回原点回原点紧紧急停止急停止KA1KA2YV4YV2YV1YV3YV524VFX系系列列PLCPLC控制系统应用举例控制系统应用举例6、状态转移图：、状态转移图：S0S20SETY6SETY5S21S22S23S24SETY6S25M8002X0X6T0T1T2T3T4T5X2X2

85、X1Y1X1Y3T0 K10Y2K10T1X3X3Y3Y4T2K10Y0T3K20T4 K10X2X2X4Y3T5 K10PLC控制系统应用举例控制系统应用举例S26S27SETY6S28SETY6T6T7T8X4X5单循环单循环S0循环循环S20X0X0Y2Y1T6 K10X3X3Y3Y4T7 K10T8 K20其他其他可编程控制器可编程控制器简介简介一、西门子可编程控制器简介一、西门子可编程控制器简介西门子可编程控制器西门子可编程控制器一、概述一、概述 德德国国西西门门子子(SIEMENS)公公司司，是是欧欧洲洲最最大大的的电电子子和和电电气气设设备备制制造造商商，所所生生产产的的SIMA

86、TIC系系列列的的PLC在在世世界界上上处处于于领领先先地地位位。从从目目前前国国内内流流行行的的PLC种种类类和和型型号号来来看看，西西门门子子S7200、 S7300、 S7400系系列列PLC是是在在华华的的欧欧洲洲企企业业和和国国内内许许多多大大、中型企业等高端应用的主选产品之一。中型企业等高端应用的主选产品之一。 西西门门子子S7200PLC的的功功能能模模块块、友友好好的的人人机机界界面面、网网络络系系统统、工工业业软软件件和和控控制制方方案案的的发发展展非非常常迅迅速速，使使得得控控制制系系统统的的设设计计和和操操作作更更加加便便捷捷，功功能能更更加加强强大大，可可以以适适应应于

87、于各各行行各各业业、各各种种场场合合的的检检测测、监测及控制的自动化，实现任何可能的控制任务。监测及控制的自动化，实现任何可能的控制任务。 1动动触触头头 2静静触触头头 3衔衔铁铁 4弹弹簧簧 5线线圈圈 6铁铁心心 7垫毡垫毡 8触头弹簧触头弹簧 9灭弧罩灭弧罩 10触头压力弹簧触头压力弹簧1底底座座 2反反力力弹弹簧簧 3、4调调节节螺螺钉钉 5非非磁磁性性垫垫片片 6衔铁衔铁 7铁心铁心 8极靴极靴 9电磁线圈电磁线圈 10触点系统触点系统1热热脱脱扣扣器器的的整整定定按按钮钮 2手手动动脱脱扣扣按按钮钮 3脱脱扣扣弹弹簧簧 4手手动动合合闸闸机机构构 5合合闸闸联联杆杆6热热脱脱扣扣

88、器器 7锁锁钩钩 8电电磁磁脱脱扣扣器器 9脱脱扣扣联联杆杆 10、11动、静触点动、静触点12、13弹簧弹簧 14发热元件发热元件 15电磁脱扣弹簧电磁脱扣弹簧 16调节按钮调节按钮X0X1X2X3X4X2X1X0X3X4X5PLCPLC122345 16位增计数器的工作过程位增计数器的工作过程实例实例例一例一 两两台台电电动动机机动动作作的的时时序序图图如如下下图图所所示示，试试用用PLC实现其控制。实现其控制。例二例二M1M210s5sss 两台电动机相互协调运转两台电动机相互协调运转3次，其动作要求时序次，其动作要求时序图如下图所示，试用图如下图所示，试用PLC实现其控制。实现其控制。

89、M1M110s 5sss例三例三M1M2M3sss1025520350150 010203040 三台电动机顺序控制的时序图如下图所示。试三台电动机顺序控制的时序图如下图所示。试用用PLC实现其控制。实现其控制。M1M2M3sss1025520350150 010203040关键点：关键点：1 1、输入输出关系、输入输出关系2 2、控控制制和和监监控控的的关关系系3 3、脉冲发生器、脉冲发生器I/O连接图连接图PLCCOMCOMKM1SBKM1KM1KM5例四例四 控制要求：用一台信号灯来监视三台风机的运控制要求：用一台信号灯来监视三台风机的运行状态。监视装置投入运行时，若两台以上风机运行，行

90、状态。监视装置投入运行时，若两台以上风机运行，则信号灯常亮；若一台风机运行，则信号灯以则信号灯常亮；若一台风机运行，则信号灯以0.5HZ的的频率闪光；若一台风机也不运行，则信号灯以频率闪光；若一台风机也不运行，则信号灯以2HZ的频的频率闪光。试用率闪光。试用PLC实现其控制。实现其控制。一台风机运行一台风机运行一台风机也不运行一台风机也不运行两两台台以以上上风风机机运运行行输出输出2HZ脉冲发生器脉冲发生器0.5HZ脉冲发生器脉冲发生器X1X2X1X3X2X3X1X2X3X1X2X3X4M100M101M102M100M101M100M102X4X4T1T0T1T0T0T1K5K2Y20例五例

91、五 有有甲甲乙乙两两组组彩彩灯灯，每每组组均均有有4只只灯灯泡泡。按按下下按按钮钮SB后后，要要求求甲甲组组彩彩灯灯周周期期性性的的亮亮0.5s，灭灭0.5s；同同时时乙乙组组彩彩灯灯周周期期性性的的亮亮1s，灭灭1s，再再次次按按下下按按钮钮SB后，全部彩灯熄灭。试用后，全部彩灯熄灭。试用PLC完成其控制要求。完成其控制要求。解：解：1 1、所需要的、所需要的I/OI/O点数点数输入点：彩灯的点亮和熄灭由一只按钮输入点：彩灯的点亮和熄灭由一只按钮SB来控制，来控制， 即只需一即只需一个输入点。个输入点。输出点：两组彩灯共有输出点：两组彩灯共有8只灯泡，即需要只灯泡，即需要8个输出点。个输出点

92、。2 2、型号选择、型号选择选用选用FX2N-16MR型型PLC。3、分配、分配I/O端子端子具体分配见下表具体分配见下表输入信号输入信号输入端子输入端子 输出端子输出端子 控制对象控制对象 分组分组X0Y0ED1 甲组甲组SBX1Y1ED2X2Y2ED3X3Y3ED4X4Y4ED5 乙组乙组X5Y5ED6X6Y6ED7X7Y7ED84 4、I/OI/O连接图连接图X0X1X2X3X4X5X6SBCOMLNED1X7X0X1X2X3X4X5X6COMX7220V220VED2ED3ED4ED5ED6ED7ED85、控制电路、控制电路X1PLSM100M100M101M100M101M101M101M8013Y0Y1Y3Y7Y4Y5Y6Y2PLSM103M102M102Y0M102M103M101Y4Y4