可編程控制器(plc)

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1、（PLC）一、定義：一、定義： 可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算的電子操作系可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算的電子操作系統(tǒng)裝置，專為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，它采用可統(tǒng)裝置，專為工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)用而設(shè)計(jì)的，它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、編程序的存儲(chǔ)器，用于其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)順序控制、定時(shí)/計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種并通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備都應(yīng)按易于與工業(yè)控制器系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體設(shè)備都應(yīng)按易于與工業(yè)控制

2、器系統(tǒng)聯(lián)成一個(gè)整體和易于擴(kuò)充其功能的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。和易于擴(kuò)充其功能的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。： 它的起源可以追溯到它的起源可以追溯到60年代，美國(guó)通用汽車公司年代，美國(guó)通用汽車公司為了適應(yīng)汽車型號(hào)不斷翻新的需要，對(duì)生產(chǎn)線上的為了適應(yīng)汽車型號(hào)不斷翻新的需要，對(duì)生產(chǎn)線上的控制設(shè)備提出了新的要求，為此研制了第一臺(tái)可編控制設(shè)備提出了新的要求，為此研制了第一臺(tái)可編程控制器用于生產(chǎn)線上，通過改變存儲(chǔ)在里面的指程控制器用于生產(chǎn)線上，通過改變存儲(chǔ)在里面的指令的方法來改變生產(chǎn)線的控制流程，從而提供了繼令的方法來改變生產(chǎn)線的控制流程，從而提供了繼電器控制系統(tǒng)無法比擬的靈活性。但這一時(shí)期它主電器控制系統(tǒng)無法比擬的靈活性。但這

3、一時(shí)期它主要是代替繼電器系統(tǒng)完成順序控制，雖然也采用了要是代替繼電器系統(tǒng)完成順序控制，雖然也采用了計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)思想，實(shí)際只能進(jìn)行邏輯運(yùn)算，故稱計(jì)算機(jī)的設(shè)計(jì)思想，實(shí)際只能進(jìn)行邏輯運(yùn)算，故稱為可編程邏輯控制器為可編程邏輯控制器 簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱PLC（Programmable Logical Controller）。 進(jìn)入進(jìn)入80年代，隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)年代，隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，可編程控制器的功能已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出邏輯控的發(fā)展，可編程控制器的功能已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出邏輯控制、順序控制的范圍，可以進(jìn)行模擬量控制、位制、順序控制的范圍，可以進(jìn)行模擬量控制、位置控制，特別是遠(yuǎn)程通訊功能的實(shí)現(xiàn)，易于實(shí)現(xiàn)置控制

4、，特別是遠(yuǎn)程通訊功能的實(shí)現(xiàn)，易于實(shí)現(xiàn)柔性加工和制造系統(tǒng)，因此將其稱為可編程控制柔性加工和制造系統(tǒng)，因此將其稱為可編程控制器器簡(jiǎn)稱簡(jiǎn)稱PC ,但為但為了與個(gè)人電腦了與個(gè)人電腦PC相區(qū)別，仍將其稱為相區(qū)別，仍將其稱為PLC。PLC已被稱為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱已被稱為現(xiàn)代工業(yè)控制的三大支柱之一。之一。 目前目前PLC已廣泛應(yīng)用于冶金、礦業(yè)、機(jī)械、輕已廣泛應(yīng)用于冶金、礦業(yè)、機(jī)械、輕工等領(lǐng)域，加速了機(jī)電一體化的進(jìn)程。工等領(lǐng)域，加速了機(jī)電一體化的進(jìn)程。(1) 可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)?？煽啃愿?，抗干擾能力強(qiáng)。由于采用大規(guī)模集成由于采用大規(guī)模集成電路和微處理器，使系統(tǒng)器件數(shù)大大減少，并且在硬電路和微處理器，

5、使系統(tǒng)器件數(shù)大大減少，并且在硬件的設(shè)計(jì)和制造的過程中采取了一系列隔離和抗干擾件的設(shè)計(jì)和制造的過程中采取了一系列隔離和抗干擾措施，使它能適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境，具有很高的可靠措施，使它能適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境，具有很高的可靠性。性。PLC硬件采用模硬件采用模塊化結(jié)構(gòu)，可以靈活地組態(tài)以適應(yīng)不同的控制對(duì)象，塊化結(jié)構(gòu)，可以靈活地組態(tài)以適應(yīng)不同的控制對(duì)象，控制規(guī)模和控制功能的要求。且可通過修改軟件，來控制規(guī)模和控制功能的要求。且可通過修改軟件，來實(shí)現(xiàn)在線修改的能力，因此其功能易于擴(kuò)展，具有廣實(shí)現(xiàn)在線修改的能力，因此其功能易于擴(kuò)展，具有廣泛的工業(yè)通用性。泛的工業(yè)通用性。目前目前PLC產(chǎn)品朝著系列化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展

6、，只需根據(jù)產(chǎn)品朝著系列化、標(biāo)準(zhǔn)化方向發(fā)展，只需根據(jù)控制系統(tǒng)的要求，選用相應(yīng)的模塊進(jìn)行組合設(shè)計(jì)，控制系統(tǒng)的要求，選用相應(yīng)的模塊進(jìn)行組合設(shè)計(jì)，同時(shí)用軟件編程代替了繼電控制的硬連線，大大減同時(shí)用軟件編程代替了繼電控制的硬連線，大大減輕了接線工作，同時(shí)輕了接線工作，同時(shí)PLC還具有故障檢測(cè)和顯示功還具有故障檢測(cè)和顯示功能，使故障處理時(shí)間縮短。能，使故障處理時(shí)間縮短。四、功能：四、功能： 順序控制、邏輯控制、定時(shí)順序控制、邏輯控制、定時(shí)/計(jì)數(shù)等各計(jì)數(shù)等各種功能，高檔種功能，高檔PLC還具有數(shù)字運(yùn)算、邏輯還具有數(shù)字運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、模擬量調(diào)節(jié)以及聯(lián)網(wǎng)通運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、模擬量調(diào)節(jié)以及聯(lián)網(wǎng)通信等等功能

7、。信等等功能。1、按、按 IO點(diǎn)數(shù)分類點(diǎn)數(shù)分類（1）小型小型PLC：I/O256點(diǎn)，用戶存儲(chǔ)器容量點(diǎn)，用戶存儲(chǔ)器容量2K字節(jié)字節(jié)（2）中型中型PLC：I/O在在2562048點(diǎn)之間，用戶存儲(chǔ)點(diǎn)之間，用戶存儲(chǔ)器容量器容量28K字節(jié)字節(jié)（3）大型大型PLC：I/O2048點(diǎn)，用戶存儲(chǔ)器容量點(diǎn)，用戶存儲(chǔ)器容量8K字節(jié)字節(jié) 以上劃分不包括模擬量以上劃分不包括模擬量I0點(diǎn)數(shù)，且劃分界限點(diǎn)數(shù)，且劃分界限不是固定不變的。不是固定不變的。五、分類五、分類2、按結(jié)構(gòu)形式分類、按結(jié)構(gòu)形式分類（1）整體式）整體式PLC： 又稱單元式或箱體式。整體式又稱單元式或箱體式。整體式PLC是將電源、是將電源、CPU、I0部件

8、都集中裝在一個(gè)機(jī)部件都集中裝在一個(gè)機(jī)箱內(nèi)。一般小型箱內(nèi)。一般小型PLC采用這種結(jié)構(gòu)。采用這種結(jié)構(gòu)。（2）模塊式）模塊式PLC：將將PLC各部分分成若干個(gè)單獨(dú)的各部分分成若干個(gè)單獨(dú)的模塊，如模塊，如 CPU模塊、模塊、I0模塊、電源模塊和各種模塊、電源模塊和各種功能模塊。模塊式功能模塊。模塊式PLC由框架和各種模塊組成。模由框架和各種模塊組成。模塊插在插座上。一般大、中型塊插在插座上。一般大、中型PLC采用模塊式結(jié)構(gòu)，采用模塊式結(jié)構(gòu)，有的小型有的小型PLC也采用這種結(jié)構(gòu)。也采用這種結(jié)構(gòu)。 有的有的PLC將整體式和模塊式結(jié)合起來，稱為疊裝式將整體式和模塊式結(jié)合起來，稱為疊裝式PLC。五、分類五、分

9、類模塊式模塊式Power in a Small Package!電源模塊電源模塊CPU模塊模塊IO模塊模塊底底 板板 各種各種PLC的具體結(jié)構(gòu)雖然多種多樣，但其結(jié)的具體結(jié)構(gòu)雖然多種多樣，但其結(jié)構(gòu)和工作原理大同小異，都是以微處理器為核心構(gòu)和工作原理大同小異，都是以微處理器為核心的電子電氣系統(tǒng)。的電子電氣系統(tǒng)。PLC各種功能的實(shí)現(xiàn)，不僅基各種功能的實(shí)現(xiàn)，不僅基于其硬件的作用，而且要靠其軟件的支持。于其硬件的作用，而且要靠其軟件的支持。 PLC內(nèi)部主要由內(nèi)部主要由主機(jī)主機(jī)、輸入輸入 /輸出接口輸出接口、電源電源、編程器編程器、擴(kuò)展接口擴(kuò)展接口和外部設(shè)備接口和外部設(shè)備接口等幾部分組成。等幾部分組成。模

10、擬量輸入模擬量輸入行程開關(guān)行程開關(guān)繼電器觸點(diǎn)繼電器觸點(diǎn)各種開關(guān)各種開關(guān)傳感器傳感器CPUROM、RAM電源部件電源部件輸輸出出接接口口輸輸入入接接口口外設(shè)接口外設(shè)接口照明照明電磁裝置電磁裝置執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行機(jī)構(gòu)采用光電采用光電隔離裝置隔離裝置繼電器、可控硅、繼電器、可控硅、晶體管電路晶體管電路編程器編程器打印機(jī)打印機(jī)計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)采用光電采用光電隔離裝置隔離裝置 圖圖4-1 PLC4-1 PLC結(jié)構(gòu)示意圖結(jié)構(gòu)示意圖 CPU（1 1）接收從編程器輸入的用戶程序，并存入程序存）接收從編程器輸入的用戶程序，并存入程序存儲(chǔ)器中；儲(chǔ)器中；用掃描方式采集現(xiàn)場(chǎng)輸入狀態(tài)和數(shù)據(jù)，并存入相用掃描方式采集現(xiàn)場(chǎng)輸入狀態(tài)和數(shù)

11、據(jù)，并存入相應(yīng)的數(shù)據(jù)寄存器中；應(yīng)的數(shù)據(jù)寄存器中；執(zhí)行用戶程序，從程序存儲(chǔ)器中逐條取出用戶程執(zhí)行用戶程序，從程序存儲(chǔ)器中逐條取出用戶程序，經(jīng)過解釋程序解釋后逐條執(zhí)行，完成程序規(guī)定的序，經(jīng)過解釋程序解釋后逐條執(zhí)行，完成程序規(guī)定的邏輯和算術(shù)運(yùn)算，產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)去控制輸出電邏輯和算術(shù)運(yùn)算，產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號(hào)去控制輸出電路，實(shí)現(xiàn)程序規(guī)定的各種操作；路，實(shí)現(xiàn)程序規(guī)定的各種操作；（4 4）通過故障自診斷程序，診斷）通過故障自診斷程序，診斷PLCPLC的各種運(yùn)行錯(cuò)誤。的各種運(yùn)行錯(cuò)誤。因此，因此，CPU的性能對(duì)的性能對(duì)PLC的整機(jī)性能有著決定性影響。的整機(jī)性能有著決定性影響。CPU是是PLC的核心，其主要作

12、用是：的核心，其主要作用是： 有兩類：一類是系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器，有兩類：一類是系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器，另一類是用戶程序及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器另一類是用戶程序及數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 電源電源是整機(jī)的能源供給中心。是整機(jī)的能源供給中心。PLC的工作電源有的工作電源有的采用交流，有的采用直流供電。交流一般采用單的采用交流，有的采用直流供電。交流一般采用單相交流相交流220V，直流一般采用，直流一般采用24V。是是PLC很重要的外部設(shè)備，它主要由很重要的外部設(shè)備，它主要由鍵盤、顯示器組成。編程器分簡(jiǎn)易型和智能型兩鍵盤、顯示器組成。編程器分簡(jiǎn)易型和智能型兩類。小型類。小型PLC常用簡(jiǎn)易編程器，大、中型常用簡(jiǎn)易編程器，大、中型PLC多多

13、用智能編程器。編程器的作用是編制用戶程序并用智能編程器。編程器的作用是編制用戶程序并送入送入PLC程序存儲(chǔ)器。利用編程器可檢查、修改、程序存儲(chǔ)器。利用編程器可檢查、修改、調(diào)試用戶程序和在線監(jiān)視調(diào)試用戶程序和在線監(jiān)視PLC工作狀況。現(xiàn)在許工作狀況?，F(xiàn)在許多多PLC采用和計(jì)算機(jī)聯(lián)接，并利用專用的工具軟采用和計(jì)算機(jī)聯(lián)接，并利用專用的工具軟件進(jìn)行編程或監(jiān)控。件進(jìn)行編程或監(jiān)控。 I/O擴(kuò)展接口擴(kuò)展接口用于將擴(kuò)充外部輸入用于將擴(kuò)充外部輸入/輸出端子數(shù)擴(kuò)輸出端子數(shù)擴(kuò)展單元與基本單元（即主機(jī)）聯(lián)接在一起。展單元與基本單元（即主機(jī)）聯(lián)接在一起。 此接口可將編程器、打印機(jī)、條形碼掃描儀等此接口可將編程器、打印機(jī)、

14、條形碼掃描儀等外部設(shè)備與主機(jī)相連。外部設(shè)備與主機(jī)相連。 PLC的工作過程是在系統(tǒng)軟件的控制下順序掃描的工作過程是在系統(tǒng)軟件的控制下順序掃描工作的過程。工作的過程。 軟件分為：軟件分為： 系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件 應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件 PLC的工作過程就是在系統(tǒng)軟件的控制下順的工作過程就是在系統(tǒng)軟件的控制下順次掃描各輸入點(diǎn)的狀態(tài)，執(zhí)行并按用戶程序的次掃描各輸入點(diǎn)的狀態(tài)，執(zhí)行并按用戶程序的要求解算控制邏輯，然后向各輸出點(diǎn)發(fā)出相應(yīng)要求解算控制邏輯，然后向各輸出點(diǎn)發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)的過程。的控制信號(hào)的過程。 具體工作過程如下：具體工作過程如下：1輸入現(xiàn)場(chǎng)信息輸入現(xiàn)場(chǎng)信息 在系統(tǒng)軟件控制下，順序掃描各輸入點(diǎn)，讀入在

15、系統(tǒng)軟件控制下，順序掃描各輸入點(diǎn)，讀入各點(diǎn)狀態(tài)，寄存在輸入狀態(tài)寄存器中。各點(diǎn)狀態(tài)，寄存在輸入狀態(tài)寄存器中。2執(zhí)行用戶程序執(zhí)行用戶程序 順次掃描用戶程序中的各條指令順次掃描用戶程序中的各條指令(即執(zhí)行程序即執(zhí)行程序)，根據(jù)指令內(nèi)容和輸入狀態(tài)進(jìn)行邏輯運(yùn)算，把輸根據(jù)指令內(nèi)容和輸入狀態(tài)進(jìn)行邏輯運(yùn)算，把輸出點(diǎn)的運(yùn)算結(jié)果寄存在輸出狀態(tài)寄存器中。出點(diǎn)的運(yùn)算結(jié)果寄存在輸出狀態(tài)寄存器中。3輸出控制信號(hào)輸出控制信號(hào) 執(zhí)行用戶程序結(jié)束后，各輸出點(diǎn)同時(shí)發(fā)出相應(yīng)的開門信號(hào)，執(zhí)行用戶程序結(jié)束后，各輸出點(diǎn)同時(shí)發(fā)出相應(yīng)的開門信號(hào)，把輸出狀態(tài)寄存器的值輸出，通過輸出模塊控制相應(yīng)的執(zhí)行把輸出狀態(tài)寄存器的值輸出，通過輸出模塊控制相

16、應(yīng)的執(zhí)行機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)所要求的邏輯控制功能。機(jī)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)所要求的邏輯控制功能。 為提高可靠性，及時(shí)接收外來控制命令，為提高可靠性，及時(shí)接收外來控制命令，PLC在每次掃描在每次掃描之前都之前都要經(jīng)過自診斷、與編程器及外設(shè)通信要經(jīng)過自診斷、與編程器及外設(shè)通信這二步。這二步。 自診斷自診斷過程中如發(fā)現(xiàn)有故障、程序執(zhí)行有錯(cuò)誤或超時(shí)，則過程中如發(fā)現(xiàn)有故障、程序執(zhí)行有錯(cuò)誤或超時(shí)，則PLC立即啟動(dòng)相應(yīng)保護(hù)程序，保留現(xiàn)行工作狀態(tài)，關(guān)斷所立即啟動(dòng)相應(yīng)保護(hù)程序，保留現(xiàn)行工作狀態(tài)，關(guān)斷所有輸出點(diǎn)，然后停機(jī)。有輸出點(diǎn)，然后停機(jī)。 自檢正常完成后，則自檢正常完成后，則檢查是否有編程器等外部設(shè)備的通信檢查是否有編程器等外部設(shè)備

17、的通信請(qǐng)求請(qǐng)求。處理完通信后，。處理完通信后，PLC才開始繼續(xù)往下掃描輸入點(diǎn)的才開始繼續(xù)往下掃描輸入點(diǎn)的狀態(tài)。狀態(tài)。 所以整個(gè)所以整個(gè)PLC完整的工作過程應(yīng)該有五個(gè)部分組成。完整的工作過程應(yīng)該有五個(gè)部分組成。 如下圖所示如下圖所示開始自診斷與編程器通信讀入現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)執(zhí)行用戶程序輸出結(jié)果圖 PLC掃描過程 掃描周期掃描周期：重復(fù)執(zhí)行上述五步過程，每執(zhí)行一：重復(fù)執(zhí)行上述五步過程，每執(zhí)行一遍所需的時(shí)間稱為掃描周期。遍所需的時(shí)間稱為掃描周期。 影響掃描周期因素很多：影響掃描周期因素很多：CPU速度、速度、I/O點(diǎn)數(shù)、點(diǎn)數(shù)、用戶程序長(zhǎng)短等。用戶程序長(zhǎng)短等。 輸入掃描和輸出刷新的時(shí)間一般為輸入掃描和輸出刷新

18、的時(shí)間一般為4ms，程，程序執(zhí)行時(shí)間因程序長(zhǎng)短不同，所以序執(zhí)行時(shí)間因程序長(zhǎng)短不同，所以PLC的掃描的掃描周期通常為周期通常為40100毫秒。毫秒。第二次課 用來衡量用來衡量PLC所能存儲(chǔ)用戶程序的多少。所能存儲(chǔ)用戶程序的多少。 指掃描指掃描1000步用戶程序所需的時(shí)間，以步用戶程序所需的時(shí)間，以ms/千步為千步為單位。單位。 指指PLC具有的基本指令和高級(jí)指令的種類和數(shù)具有的基本指令和高級(jí)指令的種類和數(shù)量。種類數(shù)量越多，軟件功能越強(qiáng)。量。種類數(shù)量越多，軟件功能越強(qiáng)。 編程元件指：輸入繼電器、輸出繼電器、輔助編程元件指：輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器、狀態(tài)器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、通用繼電器、狀態(tài)

19、器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器、通用“字字”寄寄存器、數(shù)據(jù)寄存器及特殊功能繼電器等。其種類和存器、數(shù)據(jù)寄存器及特殊功能繼電器等。其種類和數(shù)量是衡量數(shù)量是衡量PLC的一個(gè)指標(biāo)。的一個(gè)指標(biāo)。 輸入繼電器輸入繼電器 輸出繼電器輸出繼電器 輔助繼電器輔助繼電器 定時(shí)器定時(shí)器 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器 XYMTC狀態(tài)元件狀態(tài)元件S 同其它電腦裝置一樣，同其它電腦裝置一樣，PLC的操作是依其程序的操作是依其程序操作進(jìn)行的，而程序是用程序語(yǔ)言表達(dá)的，并且表操作進(jìn)行的，而程序是用程序語(yǔ)言表達(dá)的，并且表達(dá)的方式多種多樣，不同的生產(chǎn)廠家，不同的機(jī)種，達(dá)的方式多種多樣，不同的生產(chǎn)廠家，不同的機(jī)種，采用的表達(dá)方式不同，但基本上可歸納為：采用

20、的表達(dá)方式不同，但基本上可歸納為：目前常用目前常用 是在繼電控制系統(tǒng)電氣原理圖基礎(chǔ)上開發(fā)出是在繼電控制系統(tǒng)電氣原理圖基礎(chǔ)上開發(fā)出來的一種圖形語(yǔ)言。它繼承了繼電器接點(diǎn)、線圈、來的一種圖形語(yǔ)言。它繼承了繼電器接點(diǎn)、線圈、串聯(lián)、并聯(lián)等術(shù)語(yǔ)和類似的圖形符號(hào)，串聯(lián)、并聯(lián)等術(shù)語(yǔ)和類似的圖形符號(hào)，具有形象、具有形象、直觀、實(shí)用的特點(diǎn)直觀、實(shí)用的特點(diǎn)，不需學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)，不需學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)專業(yè)知識(shí)，電氣技術(shù)人員使用最方便。電氣技術(shù)人員使用最方便。3M.常閉接點(diǎn)常閉接點(diǎn) Y0 X0 X1 Y0常開接點(diǎn)常開接點(diǎn)梯形圖特點(diǎn)：梯形圖特點(diǎn)： (1) (1)梯形圖按自上而下、從左到右的順序排列。梯形圖按自上而下、從左到右

21、的順序排列。梯形圖梯形圖由多個(gè)梯級(jí)組成，每個(gè)線圈可構(gòu)成一個(gè)梯級(jí)，每個(gè)梯級(jí)由多個(gè)梯級(jí)組成，每個(gè)線圈可構(gòu)成一個(gè)梯級(jí)，每個(gè)梯級(jí)有多條支路，每個(gè)梯級(jí)代表一個(gè)邏輯方程有多條支路，每個(gè)梯級(jí)代表一個(gè)邏輯方程. .（2 2）梯形圖中的繼電器并）梯形圖中的繼電器并不是物理繼電器不是物理繼電器，每個(gè)繼電器，每個(gè)繼電器或輸入接點(diǎn)各為存儲(chǔ)器中的一位，相應(yīng)位為或輸入接點(diǎn)各為存儲(chǔ)器中的一位，相應(yīng)位為“1”1”態(tài)，表態(tài)，表示繼電器線圈通電或常開觸頭閉合，或常閉觸頭斷開。示繼電器線圈通電或常開觸頭閉合，或常閉觸頭斷開。（3）梯形圖中的）梯形圖中的繼電器觸點(diǎn)繼電器觸點(diǎn)在編寫用戶程序時(shí)（即作在編寫用戶程序時(shí)（即作為邏輯接點(diǎn)）為邏

22、輯接點(diǎn)）可可根據(jù)需要在梯形圖中根據(jù)需要在梯形圖中反復(fù)使用反復(fù)使用，沒有，沒有數(shù)量限制，既可用常開也可用常閉，數(shù)量限制，既可用常開也可用常閉，線圈輸出只能是線圈輸出只能是一次一次。（7）PLC在解算用戶邏輯時(shí)按照梯形圖在解算用戶邏輯時(shí)按照梯形圖從上到下、從上到下、從左到右的先后順序進(jìn)行處理，從左到右的先后順序進(jìn)行處理，即按掃描方式順序執(zhí)即按掃描方式順序執(zhí)行程序。行程序。（4）梯形圖中流過的電流不是物理電流，）梯形圖中流過的電流不是物理電流，而是而是“概念概念電流電流”，是程序執(zhí)行的形象表示方式是程序執(zhí)行的形象表示方式，只能從左向右，只能從左向右流。流。（5）輸入繼電器用于接收）輸入繼電器用于接收

23、PLC的外部輸入信號(hào)，而不的外部輸入信號(hào)，而不能由內(nèi)部其它繼電器的觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)。因此，梯形圖中能由內(nèi)部其它繼電器的觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)。因此，梯形圖中只只出現(xiàn)輸入繼電器的觸點(diǎn)而不出現(xiàn)輸入繼電器的線圈。出現(xiàn)輸入繼電器的觸點(diǎn)而不出現(xiàn)輸入繼電器的線圈。（6）輸出線圈不能直接驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行元件，通過）輸出線圈不能直接驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)的執(zhí)行元件，通過I/O模模 塊上的塊上的功率器件來驅(qū)動(dòng)功率器件來驅(qū)動(dòng)。 這種編程語(yǔ)言與匯編語(yǔ)言類似，不同的廠家其語(yǔ)句這種編程語(yǔ)言與匯編語(yǔ)言類似，不同的廠家其語(yǔ)句表有所不同，這里以日本三菱表有所不同，這里以日本三菱FX2N可編程控制器為例，可編程控制器為例，對(duì)上述電機(jī)起、停控制進(jìn)行編程（即將梯形圖轉(zhuǎn)

24、換成對(duì)上述電機(jī)起、?？刂七M(jìn)行編程（即將梯形圖轉(zhuǎn)換成語(yǔ)句表語(yǔ)言）。語(yǔ)句表語(yǔ)言）。LD X0OR Y0ANI X1OUT Y0注意：按梯形圖從左到右，從上到下的順序編程。注意：按梯形圖從左到右，從上到下的順序編程。 Y0 X0 X1Y0（1）PLC編程元件的編程元件的觸點(diǎn)在編程過程中可以無限次觸點(diǎn)在編程過程中可以無限次使用使用，每個(gè)繼電器的，每個(gè)繼電器的線圈在梯形圖中只能出現(xiàn)一次，線圈在梯形圖中只能出現(xiàn)一次，它的觸點(diǎn)可以使用無數(shù)次。它的觸點(diǎn)可以使用無數(shù)次。（2）梯形圖的每一邏輯行皆起始于左母線，終止）梯形圖的每一邏輯行皆起始于左母線，終止于右母線。于右母線。線圈總是處于最右邊，且不能直接與線圈總是

25、處于最右邊，且不能直接與左邊母線相連。左邊母線相連。（3）編制梯形圖時(shí)，應(yīng)盡量做到）編制梯形圖時(shí)，應(yīng)盡量做到“上重下輕、左上重下輕、左重右輕重右輕”。不合理不合理合理合理（4）兩個(gè)或兩個(gè)以上的線圈可以并聯(lián)，但不可以）兩個(gè)或兩個(gè)以上的線圈可以并聯(lián)，但不可以串聯(lián)串聯(lián)。 X0 Y0 Y1 (1)確定確定I/O點(diǎn)數(shù)及分配點(diǎn)數(shù)及分配 (2)編制梯形圖和指令語(yǔ)句表編制梯形圖和指令語(yǔ)句表(5) 程序以程序以END指令結(jié)束，程序的執(zhí)行是從第一個(gè)指令結(jié)束，程序的執(zhí)行是從第一個(gè)地址到地址到END指令結(jié)束指令結(jié)束.LD 加載加載LDI 加載非加載非OUT 輸出輸出指指 令令可使用區(qū)域可使用區(qū)域X Y M S T C

26、功能：功能：常開觸點(diǎn)邏輯運(yùn)算起始。常開觸點(diǎn)邏輯運(yùn)算起始。在每一條邏輯線在每一條邏輯線或一個(gè)程序段的開始都要使用或一個(gè)程序段的開始都要使用LD指令或指令或LDI指令。指令。LD X0LDI X0功能：常閉觸點(diǎn)邏輯運(yùn)算起始。功能：常閉觸點(diǎn)邏輯運(yùn)算起始。 功能：功能：把輸出指令之前的運(yùn)算結(jié)果輸出到指定的把輸出指令之前的運(yùn)算結(jié)果輸出到指定的接點(diǎn)，接點(diǎn)，輸出指令可并列使用輸出指令可并列使用。OUT Y0X0Y0X0Y0Y0X0例：當(dāng)輸入接點(diǎn)例：當(dāng)輸入接點(diǎn)X0 ON時(shí)，使輸出繼電器時(shí)，使輸出繼電器Y0、Y1動(dòng)作，當(dāng)接點(diǎn)動(dòng)作，當(dāng)接點(diǎn)X1 OFF時(shí)，使繼電器時(shí)，使繼電器Y2動(dòng)作。動(dòng)作。 LD X0OUT Y0

27、OUT Y1LDI X1OUT Y2Y0 X0 Y2 X1Y1AND X1功能：功能：常開觸點(diǎn)串聯(lián)連接。常開觸點(diǎn)串聯(lián)連接。AND 與與ANI 與非與非OR 或或指指 令令可使用區(qū)域可使用區(qū)域X Y M S T CORI 或非或非X1X0Y0 LD X0 AND X1 AND X2 OUT Y3 X0X1X2Y3 X1 X0 X2Y3ANI X1常閉觸點(diǎn)串聯(lián)連接。常閉觸點(diǎn)串聯(lián)連接。X1X0Y0例：當(dāng)輸入條件例：當(dāng)輸入條件X0為為ON，X1和和X2為為OFF時(shí)，時(shí)，Y3被輸出程序。被輸出程序。X0X1X2Y3 LD X0 ANI X1 ANI X2 OUT Y3 X1 X0 X2 Y3OR X1功

28、能：功能：常開觸點(diǎn)并聯(lián)連接。常開觸點(diǎn)并聯(lián)連接。X1X0Y0 LD X0 OR X1 OR X2 OUT Y3 時(shí)序圖時(shí)序圖X0X1X2Y3 X1 X0 X2 Y3例：當(dāng)輸入條件例：當(dāng)輸入條件為為ON時(shí)時(shí)被輸出程序。被輸出程序。例：當(dāng)輸入條件例：當(dāng)輸入條件X0為為ON，或或X1或或X2為為時(shí)時(shí)被輸出程序。被輸出程序。ORI X1功能：功能：常閉觸點(diǎn)并聯(lián)連接。常閉觸點(diǎn)并聯(lián)連接。X1X0Y0 LD X0 ORI X1 ORI X2 OUT Y3 X0X1X2Y3 X1 X0 X2 Y3指令塊指令塊1指令塊指令塊2指令塊指令塊1指令塊指令塊2 LD X0 OR X2 LD X1 ORI X3 ANB

29、OUT Y0 LD X0 AND X1 LD X2 ANI X3 ORB OUT Y0X0X1X2X3Y0 X0X1X2X3Y0ORB說明：說明：1、2個(gè)以上的觸點(diǎn)串聯(lián)連接的電路稱之為串聯(lián)電個(gè)以上的觸點(diǎn)串聯(lián)連接的電路稱之為串聯(lián)電路塊。串聯(lián)電路塊并聯(lián)連接時(shí)，分支的開始用路塊。串聯(lián)電路塊并聯(lián)連接時(shí)，分支的開始用LD、LDI指令，分支的結(jié)束用指令，分支的結(jié)束用ORB指令。指令。2、。ANB說明：說明：1、分支電路并聯(lián)電路塊與前面電路串聯(lián)連接時(shí)，、分支電路并聯(lián)電路塊與前面電路串聯(lián)連接時(shí)，使用使用ANB指令。指令。 分支的開始用分支的開始用LD、LDI指令。并聯(lián)電路塊結(jié)束指令。并聯(lián)電路塊結(jié)束后，使用后，

30、使用ANB指令與前面電路串聯(lián)。指令與前面電路串聯(lián)。 練習(xí)：練習(xí)： X1X2 X4 X5 X3X0X6X3Y7SET 功能：置位，令元件自保持功能：置位，令元件自保持ON。當(dāng)輸入條件變當(dāng)輸入條件變?yōu)闉镺N時(shí)，使指定輸出接點(diǎn)保持時(shí)，使指定輸出接點(diǎn)保持此后即此后即使輸入變?yōu)槭馆斎胱優(yōu)?，該輸出仍保持，該輸出仍保持。RST功能：復(fù)位，令元件自保持功能：復(fù)位，令元件自保持OFF，清數(shù)據(jù)寄存器。，清數(shù)據(jù)寄存器。用于計(jì)數(shù)器、移位寄存器的復(fù)位。使計(jì)數(shù)器的當(dāng)前用于計(jì)數(shù)器、移位寄存器的復(fù)位。使計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值回復(fù)到設(shè)定值或使移位寄存器清零。值回復(fù)到設(shè)定值或使移位寄存器清零。當(dāng)輸入條件當(dāng)輸入條件變?yōu)樽優(yōu)闀r(shí)，使指定輸出接

31、點(diǎn)保持時(shí)，使指定輸出接點(diǎn)保持，此后即，此后即使輸入變?yōu)槭馆斎胱優(yōu)椋撦敵鋈员３?，該輸出仍保持。Y0 Y0X0X1Y0例：例： X0X1 Y0 Y0SET Y0RST Y0T2 K200X0T2Y0 LD X0 OUT T2 K 200 LD T2OUT Y0tX1X0C100Y0X0X1Y0C100K4RST C100NOP指令的使用對(duì)程序運(yùn)行的結(jié)果沒有任何影響，指令的使用對(duì)程序運(yùn)行的結(jié)果沒有任何影響，一般為了方便閱讀。一般為了方便閱讀。 NOP Y0X0語(yǔ)句表指令語(yǔ)句表指令 LD X0 AND X1 AND X2 OUT Y0 X1 Y0X0 X2Y0X0語(yǔ)句表指令語(yǔ)句表指令 LD X0 N

32、OP NOP OUT Y0語(yǔ)句表指令語(yǔ)句表指令 LD X0 OR X1 LDI X2 OR X3 ANB OUT Y0語(yǔ)句表指令語(yǔ)句表指令 NOP NOP LDI X2 OR X3 NOP OUT Y0 X1 Y0X0 X2 X3 X2Y0 X3語(yǔ)句表指令語(yǔ)句表指令 LD X0 AND X2 LD X1 AND X3 ORB OUT Y0語(yǔ)句表指令語(yǔ)句表指令 NOP NOP LD X1 AND X3 NOP OUT Y0 X1 Y0X0 X2 X3 Y0X1 X3 第四次課用于壓入堆棧，用于壓入堆棧，用于讀出堆棧，用于讀出堆棧，M用于用于彈出堆棧。彈出堆棧。語(yǔ)句表指令語(yǔ)句表指令 LD X0 M

33、PS AND X1 OUT Y0 MRD AND X2 OUT Y1 MPP AND X3 OUT Y2 X1X2 X3 Y1 Y0 Y2X0（push）：進(jìn)棧，）：進(jìn)棧，（read）：讀棧，）：讀棧，M（pop）:出棧。出棧。9 9、主控母線指令、主控母線指令MCMC：主控開始指令：主控開始指令MCRMCR：主控返回指令：主控返回指令在邏輯電路中經(jīng)常會(huì)遇到幾個(gè)線圈同時(shí)受一個(gè)觸在邏輯電路中經(jīng)常會(huì)遇到幾個(gè)線圈同時(shí)受一個(gè)觸點(diǎn)或一組觸點(diǎn)的控制即受到公共邏輯條件的控制，點(diǎn)或一組觸點(diǎn)的控制即受到公共邏輯條件的控制，在在PLCPLC編程中稱之為主控。編程中稱之為主控。借用代表公共邏輯的輔助繼電器來控制一條

34、分支借用代表公共邏輯的輔助繼電器來控制一條分支母線，可以縮短程序，節(jié)約程序空間。主控指令母線，可以縮短程序，節(jié)約程序空間。主控指令MCMC后面的由后面的由LDLD或或LDILDI指令開始，用指令開始，用MCRMCR指令返回指令返回。 X1X2 X3 Y1 Y0 Y2X0X4X5Y3 X1X2 X3 Y1 Y0 Y2X0X4X5Y3 X1X0 X1X0a）b）X2 X3 Y1 Y0 Y2X4X5Y3 X1X0 MC N0 M100 N0 M100 MCR N0語(yǔ)句表指令語(yǔ)句表指令LD X0AND X1MC N0 SP M100LD X2OUT Y0LD X3OUT Y1LD X4 OUT Y2M

35、CR N0LD X5OUT Y3 c）說明：說明：（1 1）輸入）輸入X0X0接通時(shí)，執(zhí)行接通時(shí)，執(zhí)行MCMC與與MCRMCR之間的指令。之間的指令。（2)MC2)MC指令后，母線（指令后，母線（LDLD、LDILDI點(diǎn)）移至點(diǎn)）移至MCMC觸點(diǎn)之后，觸點(diǎn)之后，返回原來母線的指令是返回原來母線的指令是MCRMCR。MCMC指令使用后必定要指令使用后必定要用用MCRMCR指令。指令。（3 3）使用不同的）使用不同的Y Y、M M元件號(hào)，可多次使用元件號(hào)，可多次使用MCMC指令。指令。但是若用同一軟元件號(hào)，就與但是若用同一軟元件號(hào)，就與OUTOUT指令一樣成為雙指令一樣成為雙線圈輸出。線圈輸出。（

36、4 4）在）在MCMC指令內(nèi)再使用指令內(nèi)再使用MCMC指令時(shí)，嵌套級(jí)指令時(shí)，嵌套級(jí)N N的編號(hào)的編號(hào)就順次增大（按程序順序由小到大）。就順次增大（按程序順序由小到大）。 返回時(shí)用返回時(shí)用MCRMCR指令，就從大的嵌套級(jí)開始解除（按指令，就從大的嵌套級(jí)開始解除（按程序順序由大至小）。程序順序由大至?。?。1010程序結(jié)束指令程序結(jié)束指令ENDENDENDEND指令用于程序結(jié)束指令用于程序結(jié)束。有效程序結(jié)束后，。有效程序結(jié)束后，寫一條寫一條ENDEND指令，可以縮短掃描運(yùn)算周期。指令，可以縮短掃描運(yùn)算周期。如如F-40MF-40M型允許程序長(zhǎng)度型允許程序長(zhǎng)度890890步，用戶程序長(zhǎng)步，用戶程序長(zhǎng)度

37、不到度不到890890步時(shí)，可在程序結(jié)尾加上一條步時(shí)，可在程序結(jié)尾加上一條ENDEND指令。指令。FENDFEND指令表示主程序結(jié)束。指令表示主程序結(jié)束。當(dāng)用戶程序中有當(dāng)用戶程序中有子程序和中斷服務(wù)子程序時(shí)，主程序結(jié)束用子程序和中斷服務(wù)子程序時(shí)，主程序結(jié)束用FENDFEND指令，整個(gè)用戶程序結(jié)束時(shí)用指令，整個(gè)用戶程序結(jié)束時(shí)用ENDEND指令。指令。四、編程注意事項(xiàng)四、編程注意事項(xiàng)1、程序應(yīng)按自上而下，從左至右的方式編制。、程序應(yīng)按自上而下，從左至右的方式編制。2、適當(dāng)?shù)木幊添樞蚩蓽p少程序步數(shù)，如下圖：、適當(dāng)?shù)木幊添樞蚩蓽p少程序步數(shù)，如下圖：（1）串聯(lián)多的電路應(yīng)盡量放在上部。）串聯(lián)多的電路應(yīng)盡量

38、放在上部。 （2）LD （1）LD （5）OUT （3）AND （4）ORB （1）LD （4）OUT （2）AND （3）OR不需要不需要ORB指令指令四、編程注意事項(xiàng)四、編程注意事項(xiàng)2、適當(dāng)?shù)木幊添樞蚩蓽p少程序步數(shù)，如下圖：、適當(dāng)?shù)木幊添樞蚩蓽p少程序步數(shù)，如下圖：（2）并聯(lián)多的電路應(yīng)盡量靠近母線。）并聯(lián)多的電路應(yīng)盡量靠近母線。 （1）LD （4）OUT （3）AND （2）OR不需要不需要ANB指令指令 （2）LD （1）LD （5）OUT （3）OR （4）ANB四、編程注意事項(xiàng)四、編程注意事項(xiàng)3、重新安排不能編程的電路，如下圖：、重新安排不能編程的電路，如下圖： 橋式電路橋式電路 A

39、E C B D F A C E B A E D C F(1)將電路改成右圖的形式才能編程。將電路改成右圖的形式才能編程。四、編程注意事項(xiàng)四、編程注意事項(xiàng)3、重新安排不能編程的電路，如下圖：、重新安排不能編程的電路，如下圖： 線圈的位置線圈的位置(2)不能將觸點(diǎn)畫在線圈的右邊，只能在觸點(diǎn)的右邊接線圈。不能將觸點(diǎn)畫在線圈的右邊，只能在觸點(diǎn)的右邊接線圈。 A C B D E A C B D E第五次課 PLC的程序設(shè)計(jì)及應(yīng)用舉例的程序設(shè)計(jì)及應(yīng)用舉例一、一、PLCPLC程序設(shè)計(jì)基本步驟程序設(shè)計(jì)基本步驟 （1 1）根據(jù)控制要求，）根據(jù)控制要求，確定控制的操作方式（手確定控制的操作方式（手動(dòng)、自動(dòng)、連續(xù)、

40、單步等），應(yīng)完成的動(dòng)作動(dòng)、自動(dòng)、連續(xù)、單步等），應(yīng)完成的動(dòng)作（動(dòng)（動(dòng)作的順序和動(dòng)作條件），以及必須的作的順序和動(dòng)作條件），以及必須的保護(hù)和聯(lián)鎖保護(hù)和聯(lián)鎖；還要確定所有的控制參數(shù)，如轉(zhuǎn)步時(shí)間、計(jì)數(shù)長(zhǎng)還要確定所有的控制參數(shù)，如轉(zhuǎn)步時(shí)間、計(jì)數(shù)長(zhǎng)度、模擬量的精度等。度、模擬量的精度等。 （2 2）根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)的需要，）根據(jù)生產(chǎn)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)的需要，把所有的按鈕、把所有的按鈕、限位開關(guān)、接觸器、指示燈等配置按照輸入、輸限位開關(guān)、接觸器、指示燈等配置按照輸入、輸出分類；出分類；每一類型設(shè)備按順序每一類型設(shè)備按順序分配輸入分配輸入/ /輸出地址，輸出地址，列出列出PLCPLC的的I/OI/O地址分配表地址分配

41、表。每一個(gè)輸入信號(hào)占用每一個(gè)輸入信號(hào)占用一個(gè)輸入地址，每一個(gè)輸出地址驅(qū)動(dòng)一個(gè)外部負(fù)一個(gè)輸入地址，每一個(gè)輸出地址驅(qū)動(dòng)一個(gè)外部負(fù)載。載。 （3）對(duì)于較）對(duì)于較復(fù)雜的控制系統(tǒng)復(fù)雜的控制系統(tǒng)，應(yīng)先，應(yīng)先繪制出控制流程繪制出控制流程圖圖，參照流程圖進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。，參照流程圖進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。可以用梯形圖語(yǔ)言，可以用梯形圖語(yǔ)言，也可以用助記符語(yǔ)言。也可以用助記符語(yǔ)言。 （4）對(duì)程序進(jìn)行模擬調(diào)試、修改，直至滿意為止。）對(duì)程序進(jìn)行模擬調(diào)試、修改，直至滿意為止。調(diào)試時(shí)可采用調(diào)試時(shí)可采用分段調(diào)試分段調(diào)試，并利用計(jì)算機(jī)或編程器進(jìn)行，并利用計(jì)算機(jī)或編程器進(jìn)行監(jiān)控。監(jiān)控。 （5）程序設(shè)計(jì)完成后，應(yīng)）程序設(shè)計(jì)完成后，應(yīng)進(jìn)行在

42、線統(tǒng)調(diào)進(jìn)行在線統(tǒng)調(diào)。開始時(shí)先。開始時(shí)先帶上輸出設(shè)備（如接觸器、信號(hào)指示燈等），帶上輸出設(shè)備（如接觸器、信號(hào)指示燈等），不帶負(fù)不帶負(fù)載進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試正常后，再帶上負(fù)載運(yùn)行載進(jìn)行調(diào)試。調(diào)試正常后，再帶上負(fù)載運(yùn)行。全部調(diào)。全部調(diào)試完畢，交付試運(yùn)行。如果運(yùn)行正常，可將程序固化試完畢，交付試運(yùn)行。如果運(yùn)行正常，可將程序固化到到EPROM中，以防程序丟失。中，以防程序丟失。二、應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)方法二、應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)方法 應(yīng)用程序設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)正確選擇能應(yīng)用程序設(shè)計(jì)過程中，應(yīng)正確選擇能反映生產(chǎn)過程的變反映生產(chǎn)過程的變化參數(shù)作為控制參量進(jìn)化參數(shù)作為控制參量進(jìn)行控制；行控制；應(yīng)正確處理各執(zhí)行電器、各編程應(yīng)正確處理

43、各執(zhí)行電器、各編程元件之間的互相制約、互相配合的關(guān)系，元件之間的互相制約、互相配合的關(guān)系，即聯(lián)鎖關(guān)系即聯(lián)鎖關(guān)系。PLCPLC應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)方法有多應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)方法有多種，常用的設(shè)計(jì)方法有種，常用的設(shè)計(jì)方法有經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法、順序順序功能圖法功能圖法等。等。 （一）梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法（一）梯形圖的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法是沿用設(shè)計(jì)繼電器電路圖的方法來設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法是沿用設(shè)計(jì)繼電器電路圖的方法來設(shè)計(jì)梯形圖。梯形圖。即在一些典型電路的基礎(chǔ)上，根據(jù)被控對(duì)象對(duì)即在一些典型電路的基礎(chǔ)上，根據(jù)被控對(duì)象對(duì)控制系統(tǒng)的具體要求，不斷修改和完善梯形圖。設(shè)計(jì)無控制系統(tǒng)的具體要求，不斷修改和完善梯形圖。設(shè)計(jì)無普遍規(guī)

44、律可遵循，設(shè)計(jì)的質(zhì)量與設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)有很大關(guān)普遍規(guī)律可遵循，設(shè)計(jì)的質(zhì)量與設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)有很大關(guān)系，因而稱為經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法。它可用于較簡(jiǎn)單的梯形圖設(shè)系，因而稱為經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法。它可用于較簡(jiǎn)單的梯形圖設(shè)計(jì)，如一些繼電器基本控制電路的設(shè)計(jì)。計(jì)，如一些繼電器基本控制電路的設(shè)計(jì)。 繼電器接觸器控制電路如下圖。繼電器接觸器控制電路如下圖。3M.I/O分配：分配： 從上圖可見，為滿足控制要求，需要有從上圖可見，為滿足控制要求，需要有2個(gè)按個(gè)按鈕：?jiǎn)?dòng)按鈕、停止按鈕；此外還需要控制電動(dòng)鈕：?jiǎn)?dòng)按鈕、停止按鈕；此外還需要控制電動(dòng)機(jī)的機(jī)的1個(gè)交流接觸器；個(gè)交流接觸器；一個(gè)熱繼電器作為過載保個(gè)熱繼電器作為過載保護(hù)。共需護(hù)。共需

45、3個(gè)個(gè)I/O點(diǎn)，其中點(diǎn)，其中2個(gè)輸入，個(gè)輸入，1個(gè)輸出。個(gè)輸出。輸入信號(hào)：輸入信號(hào)：?jiǎn)?dòng)按鈕啟動(dòng)按鈕 SB0X0； 停止按鈕停止按鈕 SB1X1；輸出信號(hào)：輸出信號(hào)：流接觸器流接觸器 KMY0。 注意：注意： 在繼電在繼電器控制系統(tǒng)中，器控制系統(tǒng)中，一般啟動(dòng)使用常一般啟動(dòng)使用常開按鈕，停止用開按鈕，停止用常閉按鈕。用常閉按鈕。用PLC控制時(shí)控制時(shí)，停停止按鈕可是動(dòng)合止按鈕可是動(dòng)合也可用動(dòng)斷觸點(diǎn)也可用動(dòng)斷觸點(diǎn)，相應(yīng)梯形圖和語(yǔ)相應(yīng)梯形圖和語(yǔ)句表程序亦作不句表程序亦作不同處理。同處理。SB0 PLCCOMCOM220V常閉接點(diǎn)常閉接點(diǎn) Y0 X0 X1注意：注意：這些接點(diǎn)或線圈并不是真實(shí)的物理繼電器

46、接點(diǎn)這些接點(diǎn)或線圈并不是真實(shí)的物理繼電器接點(diǎn)或線圈，而是在軟件編程中使用的編程元件，每個(gè)編或線圈，而是在軟件編程中使用的編程元件，每個(gè)編程元件與存儲(chǔ)器中的一個(gè)存儲(chǔ)單元相對(duì)應(yīng)，該存儲(chǔ)單程元件與存儲(chǔ)器中的一個(gè)存儲(chǔ)單元相對(duì)應(yīng)，該存儲(chǔ)單元為元為 Y0常開接點(diǎn)常開接點(diǎn) 對(duì)上述電機(jī)起、?？刂七M(jìn)行編程（即將梯形圖轉(zhuǎn)對(duì)上述電機(jī)起、停控制進(jìn)行編程（即將梯形圖轉(zhuǎn)換成語(yǔ)句表語(yǔ)言）。換成語(yǔ)句表語(yǔ)言）。LD X0OR Y0ANI X1OUT Y0 Y0 X0 X1 Y01 1控制要求控制要求：電動(dòng)機(jī)可以正向旋轉(zhuǎn)，也：電動(dòng)機(jī)可以正向旋轉(zhuǎn)，也可以反向旋轉(zhuǎn)。為避免改變旋轉(zhuǎn)方向時(shí)可以反向旋轉(zhuǎn)。為避免改變旋轉(zhuǎn)方向時(shí)由于換相造成電

47、源短路，要求電動(dòng)機(jī)在由于換相造成電源短路，要求電動(dòng)機(jī)在正、反轉(zhuǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換前先停轉(zhuǎn)，然后再換正、反轉(zhuǎn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換前先停轉(zhuǎn)，然后再換向啟動(dòng)。電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)繼電器接觸器向啟動(dòng)。電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)繼電器接觸器控制系統(tǒng)主電路及控制電路如圖所示?？刂葡到y(tǒng)主電路及控制電路如圖所示。電氣電氣互鎖互鎖SB2按鈕為正轉(zhuǎn)按鈕，按鈕為正轉(zhuǎn)按鈕，SB3為反轉(zhuǎn)按鈕，為反轉(zhuǎn)按鈕，SB1為為停止按鈕，停止按鈕，KM1為正向接觸器，為正向接觸器，KM2為反向接觸器。為反向接觸器。正轉(zhuǎn)正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)按鈕按鈕互鎖互鎖I/O分配：分配： 從上圖可見，為滿足控制要求，需要有從上圖可見，為滿足控制要求，需要有3個(gè)按個(gè)按鈕：正轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕、反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕

48、和停止按鈕。鈕：正轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕、反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕和停止按鈕。此外還需要控制電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)的兩個(gè)交流接觸此外還需要控制電動(dòng)機(jī)正、反轉(zhuǎn)的兩個(gè)交流接觸器，一個(gè)熱繼電器作為過載保護(hù)。共需器，一個(gè)熱繼電器作為過載保護(hù)。共需5個(gè)個(gè)I/O點(diǎn)，點(diǎn)，其中其中3個(gè)輸入，個(gè)輸入，2個(gè)輸出。個(gè)輸出。輸入信號(hào)：輸入信號(hào)：停止按鈕停止按鈕 SB1X0。 正轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕正轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕 SB2X1； 反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕反轉(zhuǎn)起動(dòng)按鈕 SB3X2； 輸出信號(hào)：輸出信號(hào)：正轉(zhuǎn)交流接觸器正轉(zhuǎn)交流接觸器 KM1Y0； 反轉(zhuǎn)交流接觸器反轉(zhuǎn)交流接觸器 KM2Y1。3實(shí)際接線圖實(shí)際接線圖 在下圖的實(shí)際接線圖中，在下圖的實(shí)際接線圖中，COM為公共端。根據(jù)為公

49、共端。根據(jù)PLC的的型號(hào)不同、型號(hào)不同、I/O點(diǎn)數(shù)不同，輸入、輸出端子有不同數(shù)量的點(diǎn)數(shù)不同，輸入、輸出端子有不同數(shù)量的COM端。各端。各COM端彼此獨(dú)立，可以單獨(dú)使用。如果電端彼此獨(dú)立，可以單獨(dú)使用。如果電源相同，可以共用一個(gè)源相同，可以共用一個(gè)COM端，但要考慮累積通過的電端，但要考慮累積通過的電流值，應(yīng)小于通過的數(shù)值。流值，應(yīng)小于通過的數(shù)值。SB1SB2SB3KM1KM2PLCX0X1X2COM.COMY0Y1.FR注意：注意： PLC的輸?shù)妮斎朦c(diǎn)較富裕，熱繼入點(diǎn)較富裕，熱繼電器的常閉觸點(diǎn)可電器的常閉觸點(diǎn)可占用占用PLC的輸入點(diǎn)；的輸入點(diǎn)；若輸入點(diǎn)較緊張，若輸入點(diǎn)較緊張，熱繼電器的信號(hào)可熱

50、繼電器的信號(hào)可不輸入不輸入PLC中，而中，而直接接在直接接在PLC外部外部的控制電路中。的控制電路中。語(yǔ)句表：語(yǔ)句表：LD X1OR Y0ANI X0ANI X2ANI Y1OUT Y0LD X2OR Y1ANI X0ANI X1ANI Y0OUT Y1Y0 X1 X0Y1 Y1 X2 X0Y0 Y1 Y0 X1 X2觸頭互鎖觸頭互鎖SB2按鈕為起動(dòng)按鈕，按鈕為起動(dòng)按鈕，SB1按鈕為停止按鈕按鈕為停止按鈕KM1為電動(dòng)機(jī)電源接觸器，為電動(dòng)機(jī)電源接觸器，KM2為三角形運(yùn)行接觸器，為三角形運(yùn)行接觸器，KM3為星形啟動(dòng)接觸器為星形啟動(dòng)接觸器KM1KM3KM2教材教材P7圖圖1-4I/O分配：分配：輸入

51、信號(hào)：輸入信號(hào)： X1：停止；：停止； X2：起動(dòng)；：起動(dòng)； 輸出信號(hào)：輸出信號(hào)：Y1：KM1； Y2：KM2； Y3: KM3。X1X4X3X2.SB2Y1Y4Y3Y2.程程 序序 KM3 (Y)接觸器接觸器KM1接觸器接觸器KM2( )接觸器接觸器5.語(yǔ)句表指令語(yǔ)句表指令 LD X2 OR Y1 ANI X1 OUT Y1 LD Y1 ANI Y2 OUT T0 K 50 LD Y1 ANI Y2 ANI T0 OUT Y3LD T0OR Y2AND Y1ANI Y3OUT Y2Y1Y3T0Y2X2Y1X1Y1T0Y3Y2K50Y1Y2T0Y1Y2（Y）（ ）Y1Y3T0Y2X2Y1X1Y

52、1T0Y3Y2K50Y1Y2T0Y1Y2（Y）（ ）第六次課（二）梯形圖的順序控制設(shè)計(jì)法（二）梯形圖的順序控制設(shè)計(jì)法 經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的設(shè)計(jì)方法不規(guī)范，經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法的設(shè)計(jì)方法不規(guī)范，沒有一個(gè)普沒有一個(gè)普遍的規(guī)律可遵循，具有一定的試探性和隨意性遍的規(guī)律可遵循，具有一定的試探性和隨意性。 由于聯(lián)鎖關(guān)系復(fù)雜，由于聯(lián)鎖關(guān)系復(fù)雜，用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法進(jìn)行設(shè)計(jì)用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法進(jìn)行設(shè)計(jì)一般難于掌握，且設(shè)計(jì)周期較長(zhǎng)一般難于掌握，且設(shè)計(jì)周期較長(zhǎng)，設(shè)計(jì)出的，設(shè)計(jì)出的程序程序可讀性差可讀性差，即使有經(jīng)驗(yàn)的工程師閱讀它也很費(fèi)時(shí)。，即使有經(jīng)驗(yàn)的工程師閱讀它也很費(fèi)時(shí)。同時(shí)，給日后產(chǎn)品的使用、維護(hù)帶來諸多不便。同時(shí)，給日后產(chǎn)品的使用、維護(hù)帶來

53、諸多不便。（1）首先將系統(tǒng)的工作過程劃分為若干步。步是根據(jù)）首先將系統(tǒng)的工作過程劃分為若干步。步是根據(jù)輸出量（輸出繼電器）的狀態(tài)來劃分的。只要系統(tǒng)某輸出量（輸出繼電器）的狀態(tài)來劃分的。只要系統(tǒng)某一輸出量的通斷發(fā)生了變化，系統(tǒng)就從一步進(jìn)入了另一輸出量的通斷發(fā)生了變化，系統(tǒng)就從一步進(jìn)入了另外一步。在每一步內(nèi)各輸出量的狀態(tài)均應(yīng)保持不變。外一步。在每一步內(nèi)各輸出量的狀態(tài)均應(yīng)保持不變。（2）確定各相鄰步之間的轉(zhuǎn)換條件。轉(zhuǎn)換條件成立使）確定各相鄰步之間的轉(zhuǎn)換條件。轉(zhuǎn)換條件成立使系統(tǒng)從當(dāng)前步轉(zhuǎn)入下一步。通常利用限位開關(guān)的通斷，系統(tǒng)從當(dāng)前步轉(zhuǎn)入下一步。通常利用限位開關(guān)的通斷，定時(shí)器或計(jì)數(shù)器的接通提供轉(zhuǎn)換條件。

54、轉(zhuǎn)換條件也可定時(shí)器或計(jì)數(shù)器的接通提供轉(zhuǎn)換條件。轉(zhuǎn)換條件也可能是若干個(gè)信號(hào)的邏輯組合。能是若干個(gè)信號(hào)的邏輯組合。（3）畫出功能表圖（功能流程圖）畫出功能表圖（功能流程圖）功能表圖又稱為功能流程圖或狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。它是描述功能表圖又稱為功能流程圖或狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。它是描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的一種圖形?？刂葡到y(tǒng)的控制過程、功能和特性的一種圖形。（4）根據(jù)功能流程圖，采用某種編程方式設(shè)計(jì)出系統(tǒng)）根據(jù)功能流程圖，采用某種編程方式設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的梯形圖程序。的梯形圖程序。3、順序控制設(shè)計(jì)法的設(shè)計(jì)步驟、順序控制設(shè)計(jì)法的設(shè)計(jì)步驟4、順序功能圖的繪制、順序功能圖的繪制現(xiàn)以送料小車的控制來討論功能流程圖的繪制?，F(xiàn)以送料小車的控制來討論功能流程圖的繪制。 小車在限位開關(guān)小車在限位開關(guān)X1處裝料，處裝料，10s后裝料結(jié)束，開始右行。碰后裝料結(jié)束，開始右行。碰到到X2后停止、卸料。后停止、卸料。15s后卸后卸料結(jié)束，左行回到料結(jié)束，左行回到X1處停下裝處停下裝料。如此循環(huán)工作。小車的起料。如此循環(huán)工作。小車的起動(dòng)按鈕是動(dòng)按鈕是X0.功能流程圖功能流程圖3 3）轉(zhuǎn)換條件）轉(zhuǎn)換條件 可用文字語(yǔ)言、可用文字語(yǔ)言、布爾代數(shù)表達(dá)式布爾代數(shù)表達(dá)式或圖形符號(hào)標(biāo)注或圖形符號(hào)標(biāo)注在表示轉(zhuǎn)換的短在表示轉(zhuǎn)換的短橫線旁。橫線旁。51268egf161279hkj11181214prqb18171315d分支分支合并合并