1、PLC基础知识,可编程序控制器(PLC)Programmable Logic Controller,Programmable Controller,Personal Computer,缺点：硬设备多 接线复杂 改变设计困难。,可编程序控制器的历史,60年代 继电接触控制系统,优点：简单 易懂 价格便宜,可编程序控制器的产生,1969年，美国DEC公司研制出世界上第一台可编程 控制器。GM10条是促使其问世的直接原因。,1.编程方便，可在现场修改程序； 2.维修方便，最好是插件式结构； 3.可靠性高于继电器控制装置； 4.体积小于继电器控制装置； 5.数据可以直接输入管理计算机；,6.可以直接用
2、交流115V输入； 7.输出为交流 115V，负载电流要求 2A以上，可直接驱动电磁阀、接触器等负载元件； 8.通用性强，易扩展，扩展时原系统只需很少变更； 9.用户存储器容量大于4KB； 10.成本可与继电器控制装置竞争。,国内外主要PLC产品概况,1 美国的PLC产品,美国是PLC生产大国，在美国注册的PLC厂商己超过百家。其中AB公司、通用电气(GE)公司、莫迪康(MODICON)公司、德州仪器(T1)公司、 歌德(Gould)公司、西屋公司等都是著名的大公司。AB公司是美国最大的PLC制造商，其产品约占美国PLC市场50的份额。,A-B PLC,2 欧洲的PLC产品,德国的西门子(SI
3、EMENS)、AEG及法国的TI公司是欧洲著名的PLC制造商。德国的西门子的电子产品以性能精良而久负盛名。西门子的主推产品是S5系列，有S590U、S5 95U；S5100U；S5115U；S5115UH：S5155U；S5155H是西门子近期推出了S7系列机，有S7200(小型)、S7。300(中型)及S7400(大型)。,施耐德Modicon TSX Premium,西门子S7-300系列,西门子S5系列,3 日本的PLC产品,日本的小型PLC很有特色如欧姆龙、三菱、松下、富士、日立、东芝等。在世界小型PLC市场上， 日本产品约占有70的份额。在中国，OMRON产品的销量居首位。,OMRO
4、N公司的PLC产品，大、中、小、微型具全，微型机：SP系列；小型机：P型、H型、CPM1A系列、CPM2A系列以及CPM2C、CQM1、CQM1H等；中型机：C200H、C200H (C200HX/C200HG/C200HE)、CS l系列。大型机：C1000H/C2000H、CV(CV500/CV1000/CV2000/CVM1)等。,欧姆龙CPM2C-S1口0C小型PL,欧姆龙C60P,欧姆龙CPM1A-20CDRA-A,3 日本的PLC产品,三菱公司的PLC也是较早进入中国市场的产品。其小型机F1/F2系列(F1/F212M、 F1/F220M、F1/F240M、F1/F260M) ；F
5、X系列(FX16M、FX24M、FX32M、48M、FX64M、FX80M)；FX2系列(FX2 16M、FX224M、FX2 32M、FX248M、FX264M、FX2 80M)；FX2N (FX2N16M/FX2N128M)；三菱公司的中、大型机为A系列，典型产品有A1、A2、A3系列等。,三菱FX1N系列,三菱FX2N系列,三菱MELSEC-Q系列,3 日本的PLC产品,松下电工公司的PLC产品中，FP0为微型机，FP1为整体式小型机，FP3为中型机，FP5/EPl0 (FPl0的改进型)、FP20为大型机，其中FP20是最新产品。,松下FP1-C16,松下FP1-C72,4 我国的PL
6、C产品,中国科学院自动化研究所的PLC0088，北京联想计算机集团公司的GK40，上海机床电器厂的CKY40，上海起重电器厂的F40MR旧R，苏州电子计算机厂的YZPC001A，原机电部北京机械工业自动化研究所的MPC001/20、KB 20/40，杭州机床电器厂的DKK02， 天津中环自动化仪表公司的DJK S 84/86/480，上海自立电子设备厂的KKI系列，上海香岛机电制造有限公司的ACMYS80、ACMYS256、无锡华光电子工业有限公司(合资)的SR10、SR/20/21等。,江苏无锡HL-26R2小型PLC,国际电工委员会（IEC）可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为
7、在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制器系统连成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。,可编程序控制器的定义,1.灵活性和通用性强。,可编程序控制器的特点,2.抗干扰能力强、可靠性高。,4.PLC与外部设备的连接简单、使用方便。,3.编程语言简单易学。,5.PLC的功能强、功能的扩展能力强。,6.PLC控制系统的设计、调试周期短。,7.PLC体积小、重量轻、易于实现机电一体化。,常闭：,线圈：,触点类型
8、：,常开：,指令、指令组成、指令系统,程序内的指令一般包括三部分，即： 【地址 】【助记符 】【操作数 】,有的指令的操作数可能不止一个，也可以没有操作数，即【地址 】【指令符 】【操作数1】【操作数2】【操作数3】,0 LD X000,1 MOV #0003 D0,8 END,梯形图语言,1、梯形图是一种图形语言，它沿用了继电器电路控制中的触点、线圈、串、并联等术语和图形符号，并增加了一些继电接触控制中没有的符号。,2、梯形图语言（程序）是一种具有单电源，含左、右母线，呈梯形结构的二端网络图形。梯形图程序的画法规则是：将继电器电路控制的电路稍微加以改动即可。一般电源不再画出，但规定左母线为高
9、电位端，右母线可以省略不画。,3、梯形图是程序的一种表示方法，它只能代替继电气电路的控制电路，不能代替主电路。但它不是控制电路。,FX2N系列PLC的认识,FX系列PLC型号的含义 在PLC的正面，一般都有表示该PLC型号的符号，通过阅读该符号即可以获得该PLC的基本信息。 FX系列PLC的型号命名基本格式如下：,序列号：0、0S、0N、2、2C、1S、2N、2NC I/O总点数：10256 单元类型：M 基本单元；E 输入输出混合扩展单元及扩展模块EX输入专用扩展模块EY输出专用扩展模块 输出形式：R 继电器输出T 晶体管输出S 晶闸管输出,特殊品种区别： DC电源，DC输入A1 AC电源，
10、AC输入 大电流输出扩展模块（1A/1点） 立式端子排的扩展模块 接插口输入输出方式 输入滤波器1ms的扩展模块 TTL输入扩展模块 独立端子（无公共端）扩展模块,若特殊品种一项无符号，说明通指AC电源、DC输入、横排端子排；继电器输出：2A/点；晶体管输出：0.5A/点；晶闸管输出：0.3A/点。 例如：FX2N-48MRD含义为FX2N系列，输入输出总点数为48点，继电器输出，DC电源，DC输入的基本单元。又如FX-4EYSH的含义为FX系列，输入点数为0点，输出4点，晶闸管输出，大电流输出扩展模块。 FX还有一些特殊的功能模块，如模拟量输入输出模块、通信接口模块及外围设备等，使用时可以参
11、照FX系列PLC产品手册。 FX2N系列17种基本单元（CPU单元或主机单元）见表1-2,PLC编程软元件和功能,软继电器：输入继电器（X）、输出继电器(Y)、辅助继电器(M)、定时器(T)、计数器(C)等,输入继电器（X）：是PLC接受外部开关信息的接口。,外部开关信息包括：按钮信号SB、开关信号SA、行程开关信号SQ、热继电器的 保护措施FR、传感器的输出,编号范围：x000x267（184点）,8进制,输出继电器（Y）：是PLC向外部负载输出信息的接口。,外部负载包括：（电动机）接触器（KM）、灯 （L）、电磁阀、二极管、,编号范围：Y000Y267（184点）,辅助继电器（M）:用法和
12、输出继电器相似，相当于中间继电器，不同的是这些触点不能直接驱动外部负载。也就是说不能写在I/O分配表里和画在外部接线图中。,辅助继电器地址分配表,1、按下启动按钮SB1，电机连续运行。按下停止按钮SB2,电机停止运行。有过载保护。,I/0的写法：,I: SB1：X0 SB2: X1 FR: X2,O: KM: Y0,2、按下SB1第一台电机启动，按下SB2第二台电机启动。 第一台电机未启动，按SB2无效。 按下SB4第二台电机停车，按下SB3第一台电机停车。 第二台电机未停车，按SB3无效。,3、有彩灯8盏，控制要求如下：按下启动按钮，第一盏 彩灯HL1亮，2S后HL2亮，2S后HL3亮，依次
13、类推， 直到8盏灯全亮。任意时刻按下停止按钮，所有灯全灭。,注意事项：,1、输入部分：无论是常开或常闭触点，一律画成常开。 2、输出部分：辅助继电器不画在图中。 3、电源部分：输入部分不接电源，输出部分根据负载的特性不同而不同，可以是直流也可以是交流，大小可以变化。,例4：笼型电动机正反转的控制电路,(1)确定I/O点数及分配,(2) 外部接线图,(3) 编制梯形图(4) 指令语句,基本控制电路（典型电路举例）,例1 电动机的点动控制线路 （用途：机床对刀、调零、行车、电动葫芦等）,1、I/O分配表：,I: SB2: X2,O: KM: Y0,2、外部接线图,3、画出梯形图,4、写出指令表,例
14、2 电动机的启动停止（连续运转）控制线路 （启-保-停电路）,1、I/O分配表：,I: SB1：X0 SB2: X1 FR: X2,O: KM: Y0,2、外部接线图,3、画出梯形图,4、写出指令表,练习：,1、两台电机的控制。要求：按下SB1第一台电机启动，按下SB2第二台电机启动。按下SB3第一台电机停车。按下SB4第二台电机停车，两台电机均有过载保护。,例3 三相异步电动机 的点动、长动控制,块串联指令 ANB与块并联指令 ORB,若有多个串联回路块按顺序与前面的回路并联时，对每个回路块使用ORB指令，则对并联的回路个数没有限制。若成批使用ORB指令并联连接多个串联回路块时，由于LD、L
15、DI指令的重复次数限制在8次以下，因此这种情况下并联的回路个数限制在8个以下。,指令块1,指令块2,ORB指令的应用,ANB指令的应用,若有多个并联回路块按顺序与前面的回路串联时，对每个回路块使用ANB指令，则对串联的回路个数没有限制。若成批使用ANB指令串联连接多个并联回路块时，由于LD、LDI指令的重复次数限制在8次以下，因此这种情况下串联的回路个数限制在8个以下。,指令块1,指令块2,LD XO OR X2 LD X1 ORI X3 LD X4 ORI X5 ANB ANB OUT Y0,昨天你学会了哪些知识？,一、PLC的编程步骤 1、控制对象的生产工艺过程及控制要求分析，确定程序的输
16、入和输出; 2、PLC的资源分配（即写出I/O分配表）; 3、接线设计(即画出外部接线图）; 4、程序编制（绘制梯形图）; 5、程序的调试及修改完善。,二、 编程规则 （1）梯形图中左、右两条线称为母线；（2）触点始于左母线,不能直接同右母线相连;（3）线圈接于右母线,不能直接同左母线相连;（4）同一编号接点的使用不受个数限制;（5）同一编号线圈在同一程序中只能使用一次;（6）程序的编写必须符合顺序执行的原则：从左向右、从上到下.（7）.,三、编程技巧 （）在具有并联关系的梯形图中，串联触点多的电路应放在上边，如下图所示。（a）电路安排不当(b) 电路安排得当,（）在具有串联关系的梯形图中，并
17、联触点多的电路应放在左边，如下图所示。（a）电路安排不当（b) 电路安排得当,(3）对于结构比较复杂的梯形图，可重复使用触点来简化电路，如下图所示（a）复杂电路（b）重新排列电路,(4)对于桥式电路，不能直接进行变换，应对电路进行变换，如下图所示(a)(b),想一想,练一练1：,参考做法：,想一想,练一练2：,参考做法：,CPU 存储器 输入/输出（I/O）接口 电源 编程设备,PLC的结构和工作原理,PLC的结构及各部分的作用,结构组成,PLC 硬件系统结构图,电 源,输入设备,输出设备,外部设备接口,主机,PLC,1. 主机,CPU是PLC的核心，主要用来运行用户程序，监控输入/输出接口状
18、态。,主机部分包括中央处理器（CPU）、系统程序存储器和用户程序及数据存储器,PLC 内部存储器,系统程序存储器,用户程序 数据存储器,系统程序存储器：主要存放系统管理和监控程序及对用户程序作编译处理的程序。系统程序已由厂家固定，用户不能更改。,用户程序及数据存储器：主要存放用户编制的应用程序及各种暂存数据、中间结果。,2. 输入/输出(I/O)接口,输入接口用于接收输入设备(如：按钮、行程开关、传感器等）的控制信号。,输出接口用于将经主机处理过的结果通过输出 电路去驱动输出设备(如: 接触器、电磁阀、指示灯 等)。,I/O接口是 PLC 与输入/输出设备联接的部件。,I/O接口一般采用光电耦
19、合电路,以减少电磁干扰。,3. 电源,PLC电源指为CPU、存储器、I/O接口等内部电子电路工作所配置的直流开关稳压电源,输出三种形式：继电器 - 低速大功率可控硅 - 高速大功率晶体管 - 高速小功率,4. 编程设备,输入、检查、修改、调试用户程序或在线监视PLC工作状况。除手持编程器外，目前，使用较多的是利用通信电缆将PLC和计算机联接，并利用专用的工具软件进行编程或监控。,6. 外部设备接口,I/O扩展接口用于将扩充外部输入/输出端子数扩展单元与基本单元(即主机)联接在一起。,5. 输入输出扩展接口,此接口可将编程器、打印机、条形码扫描仪等外部设备与主机相连。,编程练习（主要练习基本环节
20、，脱离电力拖动的图形）： 1、按下SB1，L1亮；按下SB2，L2亮；按下SB3，L1、 L2灭。 2、按下SB1，L1亮；按下SB2， L1灭L2亮；按下SB3，L2灭。 3、按下SB1，L1亮；按下SB2， L1灭L2亮；按下SB3， L2灭L1亮， SB4为急停 。 4、按下SB1，L1、L2亮；按下SB2， L2、L3亮，按下SB3，L3、L4亮，按下SB4， L3 L4灭；,小组作业： 每个小组商议后定出一个题目，各个小组轮换做题，最后评比出出题有水准的组别。出题时间为20分钟。 范围：点动、Q-B-T、正反转等基本环节的组成。,三相笼型异步电动机星-三角减压起动控制电路,黄蓝白黑红
21、 紫绿红黄蓝 红黑绿紫白 蓝紫红白黑,请依次说出下列各字的颜色，尚未有人能在 10秒钟内一字不差的念完，不信你试试！,有一个灯，按下起动按钮SB1，L1亮6s后 自动停止，按下起动按钮SB2，L1亮9s后 自动停止，有一个急停按钮SB3 （9s和6s之间有互锁）。,PLC的工作原理,PLC 的工作原理是 “循环扫描” 。其工作过程分为输入采样、程序执行和输出刷新 三个阶段，并进行周期循环。,输入端子,输入锁存器,输入状态寄存器,输出锁存器,输出状态寄存器,输出端子,程序执行,读,读,写,输入采样,程序执行,输出刷新,一条指令所需时间一般不超过 100 ms。,PLC的主要技术性能,1. I/O
22、点数,指PLC外部输入和输出端子数。通常小型机有几十点，中型机有几百个点，而大型机超过千点。,2. 用户程序存储容量,用来衡量PLC所能存储用户程序的多少。在 PLC 中，程序指令按“步”存储, 一 “步”占用一个地址单元,一条指令有的往往不止一“步”。一个地址单元一般占两个字节。,3. 扫描速度,指扫描1000步用户程序所需的时间，以ms/千步为单位。有时也用扫描一步指令的时间计,如 s/步。,4. 指令系统条数,PLC 具有基本指令和高级指令，指令的种类和数量越多，其软件功能越强。,5. 编程元件的种类和数量,编程元件是指输入继电器、输出继电器、辅助继电器、定时器、计数器、通用“字”寄存器
23、、数据寄存器及特殊功能继电器等，其种类和数量的多少是衡量 PLC 硬件功能强弱的一个指标。,PLC 内部“继电器”是存储 器的存储单元。当写入该单元逻辑状态为“1”时，则表示相应继电器的线圈接通，其动合触点闭合，动断触点断开。所以 PLC 内部这些继电器称为“软”继电器。,辅助继电器（M） 特殊辅助继电器（M8000M8255）,特殊辅助继电器是具有某项特定功能的辅助继电器 通常可分为两类：触点型 和 线圈型, 触点型 特殊辅助继电器的线圈由PLC自动驱动，用户只可以利用其触点。, 线圈型特殊辅助继电器的线圈由用户控制，其线圈得电后，PLC作出特定动作。,（触点型1）,M8000 （M8001
24、） -运行监视用特殊辅助继电器 PLC运行时M8000得电（M8001断电），PLC停止时M8000失电（M8001得电）,(触点型2）,M8002（M8003）-初始脉冲特殊辅助继电器M8002（M8003）只在PLC开始运行的第一个扫描周期内得电（断电），其余时间均断电（得电）。,常用M8002的触点作为一些继电器的初始化复位信号,（触点型3）,M8011、M8012、M8013、M8014 -分别为产生周期为10ms、100ms、1s、1min脉冲的 特殊辅助继电器 （ PLC RUN ）,例如：,定时器（T）, PLC的定时器相当于电器系统中的通电延时时间继电器 定时器可提供无数对的常
25、开、常闭延时触点供编程用 定时器中有一个设定值寄存器、一个当前值寄存器和一个用来存储其输出触点的映象寄存器（一个二进制位），这三个量使用同一地址编号。但使用场合不一样，意义也不同。 定时器时可分为通用定时器、积算定时器(掉电保持)二种。, PLC定时器工作原理：定时器是根据时钟脉冲累积计数而达到定时的目的，时钟脉冲有1ms 、10ms 、100ms，当所计数达到设定值时，其触点动作。设定值可用常数K或数据寄存器D的内容来设置。, 通用定时器不具备断电的保持功能，但具有自复位功能。即当输入电路断开或停电时定时器复位。通用定时器有100ms和10ms两种。, 设定值：常数K 或 数据寄存器D的内容
26、 设定值的范围：132767 0.13276.7S,编号：,FX0S FX1S FX0N FX1N FX2N （FX2NC）,100ms T0T49 T0T62 T0T62 T0T199,10ms T24T49 T32T62 T32T62 T200T245,1ms - - T63 -,100ms定时器定时范围为0.13276.7s,10ms定时器 ( 除FX2N外，M8028=ON 时)定时范围为0.01327.67s,1ms定时器(FX0N T63) (采用中断计数 )定时范围为0.00132.767s,通用定时器（例）,按顺序工作的联锁控制线路，在电动机M1（油泵）起动后M2 才能起动的控
27、制电路。,按下启动按钮L1亮，1S后L2亮L1灭，1S后L3亮L2灭，LS后L4亮L3灭，1S后L4灭，有急停按钮。（两种方法）,启动：X0 急停：X1,L1:Y0 L2:Y1 L3:Y2 L4:Y3,按下启动按钮L1亮，1S后L2亮L1灭，1S后L3亮L2灭，LS后L4亮L3灭，1S后L4灭，L1亮，开始循环，直到按下停止按钮为止。（两种方法）,启动：X0 停止：X1,L1:Y0 L2:Y1 L3:Y2 L4:Y3,小测验：2：303：30 1、按下SB1，L1延时1S亮，运行1S后L1灭 L2亮，1S后L2灭 L3亮； 1S后L3灭 ；SB2为急停按钮； 2、有4个照明灯，当PLC上电后，
28、L1L2常亮，按下SB1L3L4亮；5s后L3L4闪烁（频率f=1HZ） ，SB2为急停按钮。,多重输出指令MPS、MRD、MPPMPS为进栈指令 MRD为读栈指令 MPP为出栈指令。,一段堆栈与ANB、ORB指令并用,二段堆栈实例,三段堆栈实例,MPS、MRD、MPP指令在使用中应注意：(1) MPS、MRD、MPP指令用于多重输出电路。(2) MPS与MPP必须配对使用。(3) MPS与MPP连续使用必须少于11次。,MC、MCR指令,MC为主控指令，用于公共串联触点的连接， MCR为主控复位指令，即MC的复位指令。,应用主控触点可以解决若在每个线圈的控制电路中都串入同样的触点，将多占存储
29、单元。它在梯形图中与一般的触点垂直。它们是与母线相连的常开触点，是控制一组电路的总开关。MC、MCR指令的使用如右图。,多重嵌套主控指令,PLS、PLF指令,使用PLS指令时，仅在驱动输入为ON的一个扫描周期内，软元件Y、M动作。 使用PLF指令时，仅在驱动输入为OFF的一个扫描周期内，软元件Y、M动作。,SET、RST指令,SET为置位指令，使操作保持； RST为复位指令，使操作保持复位。,RST指令一个重要的用途是对计数器复位,计 数 器 及 其 应 用,用定时器实现下面程序：按下起动按钮SB1，电动机M自动运转，运转2小时后自动停止， SB2为停止按钮。,学习目标,1、知道计数器的定义、
30、工作原理及其功能； 2、会编制计数器的程序； 3、提高你们搜集信息能力、编程能力、讲解程序的能力； 4、培养你们积极认真的工作意识。,信息搜集 1、计数器的定义。 2、计数器的分类。 3、16位增计数器的设定值范围，表示方法。 4、16位增计数器的编号范围。 5、16位增计数器的工作原理。,6、请试着分析下列梯形图（对吗）：,你们学到了哪些计数器 的知识？（5分钟）,小组讨论,小 组 汇 报,计数器（C）,2、分类： 包括16位增计数器和32位可逆计数器,3、设定值范围：1-32767（16位）设定值: 1）常数K 2）间接通过指定的数据寄存器（D）,4、 编号: C0-C99、C100-C1
31、99（掉电保持用）,1、定义：用来统计脉冲的个数。,5、工作原理：,当输入信号的个数累加到设定值时，计数器动作，其常开触点闭合，常闭触点断开，必须执行复位（RST）指令，计数器当前值才复位为零。,6、功能,功能：计数器具有掉电保护功能，不具有自复位功能，要复位需用复位指令RST来实现。,吸烟有害健康，所以我吸完这根一定戒烟！大家要向我学习呀！,验证：1、假设计数器计到5时突然停电，再次来电后计数器的当前值是多少？2、用停止按钮X001能复位计数器吗？,用计数器实现下面程序：按下起动按钮SB1，电动机M自动运转，运转2小时后自动停止， SB2为停止按钮。,课堂练习,（单个作业）,长延时的现实方法
32、：1、计数器与脉冲配合实现2、用计数器和定时器配合来实现,总结 1、知识方面：我们学习了计数器的定义、分类、16位增计数器的设定值范围、表示方法、编号范围、工作原理及功能。 2、技能方面：我们学会了计数器的编程方法。,提问和答疑时间,想一想,练一练 ：,1、单键控制三台电机。按下SB1一下，M1运行；按下SB1二下，M2运行；按下 SB1三下，M3运行；按下SB1四下，M1停止；按下SB1五下，M2停止；按下SB1六下，M3停止。,想一想,练一练 ：,2、按下起动按钮SB1，电动机M自动运转，运转5小时后自动停止， SB2为停止按钮。,教学项目过程考核评价表,Thank You !,交通灯控制
33、，按下起动按钮，东西红灯亮，南北绿灯亮，4s后南北绿灯灭，南北黄灯亮并闪烁，2s后转至南北红灯亮，东西绿灯亮，4s后东西绿灯灭，东西黄灯亮并闪烁，2s后循环，直到按下停止按钮为止。（闪烁频率为f=1HZ）。,功能指令,功能指令（应用程序）：用于数据的传送、运算、变换及程序控制等功能。有了功能指令，PLC就是一台真正意义上的工业控制计算机。,PLC在进行输入输出处理、模拟量控制、位置控制时，需要许多数据寄存器以存储数据和参数, 数据寄存器为16位，最高位为符号位 32位数据可用两个数据寄存器来存储（如D1D0）, 数据寄存器有：1. 通用数据寄存器：D0D1992. 保持数据寄存器：D200D7
34、9993. 特殊数据寄存器：D8000D81954. 文件寄存器,数据寄存器（D）, 通用数据寄存器,通用数据寄存器在PLC由运行（RUN）变为停止（STOP）时，其数据全部清零。 如果将特殊继电器M8033置1，则PLC由运行变为停止时，数据可以保持。, 保持数据寄存器,保持数据寄存器只要不改写，原有数据就不会丢失，无论电源接通与否，PLC运行与否，都不会改变寄存器内容,特殊数据寄存器（D8000 ） 特殊数据寄存器用于PLC内各种元件的运行监视。未加定义的特殊数据寄存器，用户不能使用。, 文件数据寄存器（D1000 ）,文件寄存器是用于存放大量数据的专用数据寄存器,功能指令的表示格式大多数
35、功能指令有1至4个操作数，有的功能指令没有操作数； S表示源操作数，D表示目标操作数；如果可使用变址功能，用S和D表示。 用n和m表示其它操作数，它们常用来表示常数K和H，或作为源和目标操作数的补充说明 上图含义：（D0）+（D1）+（D2）3（D4Z0）,功能指令,功能指令的执行方式与数据长度 连续执行与脉冲执行 有“P”表示脉冲执行，即该指令仅在接通时执行一次 没有“P”则表示连续执行，即在接通的每一个扫描周期指令都被执行, 数据长度 处理32位数据的指令是在助记符前加“D”标志，无此标志即为处理16位数据的指令。 在使用32位数据时建议使用首编号为偶数的操作数。,D11 D10D13 D
36、12 （32位）,功能指令的数据格式 位元件与字元件 只处理ON/OFF信息的软元件称为位元件；可处理数值的软元件则称为字元件，1个字元件由16位。位元件可以通过组合使用，4个位元件为一个单元，通用表示方法是由Kn加起始的软元件号组成，n为单元数。例如K2 M0表示M0M7组成两个位元件组（K2表示2个单元），它是一个8位数据，M0为最低位。,程序流向控制类指令 （FNC00FNC09） 传送与比较类指令 （FNC10FNC19） 算术和逻辑运算类指令 （FNC20FNC29） 循环与移位类指令 （FNC30FNC39） 数据处理指令 （FNC40FNC49） 其它功能指令 （FNC50 ）,
37、传送指令MOV、 (D)MOV(P)指令编号为FNC12，该指令的功能是将源操作数传送到指定的目标操作数。,传送指令,应用MOV指令时应注意： 1）源操作数可取所有数据类型:K、H、 KnX、 KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z ，目标操作数可以是KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z。 2）16位运算时占5个程序步，32位运算时则占9个程序步。,例：有8盏灯，控制要求如下： 按下SB1，灯L1-L4亮，5S后L5-L8亮，5S后循环。SB2为急停。 灯L1-L8，分别为Y0-Y7. SB1为X0， SB2为X1.,数码显示按下启动按钮数码管显示0， 1S后显示1， 1S后显示2，
38、 1S后显示3，直到显示9， 1S后开始循环，直到按下停止按钮为止。,用MOV指令编程。要求写出I/O分配表、画出接线图、写出指令表、绘制外部接线图。,0 H003F 1 H0006 2 H005B 3 H004F 4 H0066,5 H006D 6 H007D 7 H0007 8 H007F 9 H006F,例：电动机的星-三角降压启动。启动为X0,停止为X1，三个接触器为KM1、KM2、KM3分别为Y0、Y1、Y2。,例：彩灯的交替点亮控制。 灯L1-L8，分别为Y0-Y7.开关为X0.,1、交通灯控制，按下起动按钮，南北红灯亮30s，同时东西绿灯亮，20s以后绿灯闪烁，5s后黄灯亮，再过
39、5s后，东西红灯亮30s，同时南北绿灯亮，20s以后绿灯闪烁，5s后黄灯亮，再过5s后循环，直到按下停止按钮为止。（闪烁频率为f=1HZ）。 2、按下起动按钮SB1，电动机M自动运转，运转5小时后自动停止，有一个急停按钮SB2 3、按下SB1，数码管显示1，按下SB2，数码管显示2，按下SB3，数码管无显示。当SB1和SB3同时按，显示1，当SB2和SB3同时按，显示2，当SB1和SB2同时按，数码管无显示。,1、汽车转向灯开关有三个档位，装有一个单刀三掷开关，开关扳向左边时左灯亮，扳向右边时右灯闪亮，扳到中间为止时关灯，转向灯闪烁时亮、灭间隔0.2秒。若司机转向后忘记关灯（即扳回中间位置），
40、则10s后转向灯自动熄灭。采用PLC控制转向灯，设计其控制梯形图。 2、有3台风机和一个信号灯，控制要求如下； 当三台风机都正常工作时，信号灯常亮。 当其中任意两台风机正常工作时，信号灯闪烁（频率为f=0.5HZ）。当只有一台风机正常工作时，信号灯闪烁（频率为f=2HZ）。,比较指令 比较指令CMP 、 (D)CMP(P)指令编号为FNC10 将源操作数S1.和源操作数S2.的数据进行比较，比较结果用目标元件D.的状态来表示。,使用比较指令CMP时应注意： 1）S1.、S2.可取任意数据格式，目标操作数D.可取Y、M和S。 3) 所有的源数据都被看成二进制值处理；,密码锁的密码为：H2A4、H
41、01E、H18A.,12个按钮：X0-X3、X4-X7、X10-X13输出：门锁Y0,用比较器构成密码锁。,简易定时报时器。,控制要求：早上6点半，电铃每秒响一次，六次后自动停止； 9点到5点，启动住宅报警系统。晚上6点开园内照明，晚上 10点关园内照明。X0为启停开关。电铃为Y0、住宅报警系统、 园内照明Y2。,1、用CMP指令实现下面的功能：X0为脉冲输入，当脉冲数大于5个时，Y1为ON，反之，Y0为ON。,2、试用比较指令设计一密码锁控制电路。密码锁为4键，正确输入H65后2S，开照明；正确输入H87后3S，开空调。,1、位右移和位左移,位右移位指令是对n1位D.所指定的位元件进行n2位
42、S. 所指定的位元件的位右移。,n1为指定位元件长度，n2为移位的位数，且n2n1512,移位控制类指令及应用,2、循环右移和循环左移,在指定的位场合下，只有K4（16位）K8 （32位）有效。,用移位指令（RORP/ROLP编程序） 1、按下SB1，L1到L16依次轮流1S点亮，直到按下SB2为止。 2、当X0为ON时，16个灯L1到L16每隔1S点亮一次，点亮顺序为L2、L1 L3、L2 L4、L3 。 L16、L15 L15、L14 L14、L13 。 L2、L1，重复上述过程。当X1为ON时，停止工作。,例1：流水灯光控制 某灯光招牌有L1L88个灯接于K2Y0，要求当X0为ON时，灯
43、先以正序每隔1S轮流点亮，当Y7亮后，停2S；然后以反序每隔1S轮流点亮，当Y0再亮后，停2S重复上述过程，当X1为ON时，停止工作。,四则运算类指令及应用,定义： 将指定的源元件中的二进制数相加，结果送到目标元件中去。,注意： 如果运算结果为0，零标志M8020置1， 如果运算结果小于-32767，则借位标志M8021置1。 如果运算结果超过32767，则进位标志M8022置1。,分析下列梯形图的现象：,定义： 将指定的源元件中的二进制数相减，结果送到目标元件中去。,注意： 如果运算结果为0，零标志M8020置1， 如果运算结果小于-32767，则借位标志M8021置1。 如果运算结果超过3
44、2767，则进位标志M8022置1。,定义： 将指定的源元件中的二进制数相乘，结果送到目标元件中去。,例： 当D10=8 , D12 =9时， D14， D15 =72。源操作数为16位，目标操作数为32位，最高位为符号位，0为正，1为负。,定义： 将指定的源元件中的二进制数相除，结果送到目标元件中去。,例： 当D10=19 , D12 =3时， D14=6, D15=1.,在16位运算时，+32767再减1就变成-32768 ，但标志位不置位。 在16位运算时， -32768再减1就变成+32767，但标志位不置位。,应用实例,“X”代表输入端口K2X0送入的二进制数：X0-X7 “Y”代表
45、运算结果用输出口K2Y0表示: Y0-Y7 X20为启停开关。,2、使用乘除运算实现灯组移位点亮控制,有一组灯15个，接于Y0Y16，要求：当X0为ON时，灯正 序每隔1S单个位移，并循环；当X1为OFF时，灯反序每隔1S 单个移位，至Y0为ON，停止。,3、彩灯12盏，接于Y0Y13，试用加1、减1指令实现灯正序亮至全亮、反序熄至全熄，再循环控制。（变化的时间为1S）,练习,第八章 步进指令,第一节 步进指令及步进梯形图,第二节 顺序功能图的类型,第三节 步进梯形图设计实例,本节讲解,第一节 步进指令及步进梯形图,一、顺序功能图,二、步进指令,三、步进梯形图,四、步进指令的表示及其动作,教学
46、目标,1.顺序控制系统对于流程作业的自动化控制系统而言，一般都包含若干个状态（也就是工序），当条件满足时，系统能够从一种状态转移到另一种状态，我们把这种控制叫做顺序控制。对应的系统则称为顺序控制系统或流程控制系统。,一、顺序功能图,2.顺序功能图,以红绿灯控制为例，其对应的顺序功能图如左图所示。,S0S9：初始状态专用S10S19：原点复位用 S20S499：一般用S500S899：停电保持用S900S999：报警用,针对顺序控制要求，PLC提供了顺序功能图（SFC）语言支持。顺序功能图又称状态转移图，由一系列状态（用S表示）组成。系统提供S0S999共1000个状态供编程使用，其中：,FX系
47、列PLC提供了一对步进指令。,STL是利用内部软元件（状态S）在顺控程序上进行工序步进式控制的指令。,RET是用于状态（S）流程的结束，实现返回主程序（母线）的指令。,二、步进指令,用步进指令可以将顺序功能图转换为步进梯形图，也可以直接编写步进梯形图。对梯形图和顺序功能图应注意以下几点：1.状态的动作与输出的重复使用,状态编号不可重复使用。,如果状态触点接通，则与其 相连的电路动作；如果状态触点断开，则与其相连的电路停止工作。,在不同状态之间，允许对输出元件重复输出，但对同一状态内不允许双重输出。,三、步进梯形图,3.输出的互锁,在状态转移过程中，由于在瞬间（1个扫描周期），两个相邻的状态会同
48、时接通，因此为了避免不能同时接通的一对输出同时接通，必须设置外部硬接线互锁或软件互锁。,定时器线圈与输出线圈一样，也可对在不同状态的同一软元件编程，但在相邻的状态中不能编程。如果在相邻状态下编程，则工序转移时定时器线圈不能断开，定时器当前值不能复位。,2.定时器的重复使用,如右图所示，在状态内的母线将LD或LDI指令写入后，对不需要触点的驱动就不能再编程，需要按下图方式进行变换。,5.输出的驱动方法,OUT指令与SET指令对于STL指令后的状态具有同样的功能，都将原来的状态自动复位。此外，还有自保持功能。但是，在使用OUT指令时，用于向状态转移图中的分离状态转移。,6.状态的转移方法,7.可在状态内处理的指令,1.步进指令的顺序功能图表示及其动作,四、步进指令的表示及其动作,2.步进指令的梯形图表示及其动作,四、步进指令的表示及其动作,本节讲解,第二节 顺序功能图的类型,一、单流程结构,
