4pv[工學(xué)]廖常初《PLC編程及應(yīng)用》 2版PLC課件

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1、一、課程設(shè)置一、課程設(shè)置 34學(xué)時學(xué)時 實驗實驗4 學(xué)分學(xué)分2 專業(yè)方向課專業(yè)方向課(選修選修)二、教學(xué)內(nèi)容二、教學(xué)內(nèi)容1.了解了解PLC的硬件結(jié)構(gòu)的硬件結(jié)構(gòu),工作原理工作原理.2.掌握軟件指令系統(tǒng)和控制功能掌握軟件指令系統(tǒng)和控制功能,軟件編程技巧軟件編程技巧.教材教材:廖常初廖常初.PLC編程及應(yīng)用編程及應(yīng)用 2版版. 機工出版社機工出版社三、教學(xué)要求三、教學(xué)要求現(xiàn)代工業(yè)控制三大支柱（現(xiàn)代工業(yè)控制三大支柱（PLC;NC;ROBOT)之一。 成績：平時成績：平時20%（作業(yè)（作業(yè)10%、出勤、出勤10%）期）期末末80%。目目 錄錄 定義 分類 特點 應(yīng)用領(lǐng)域 國內(nèi)外狀況 發(fā)展趨勢11 可編程

2、序控制器的定義可編程序控制器的定義 可編程序控制器可編程序控制器(Programmable Controller)簡稱為簡稱為PC 可編程序邏輯控制器可編程序邏輯控制器(Programmable Logic Cntroller)。簡稱為。簡稱為PLC 一一、可編程序控制器的歷史可編程序控制器的歷史 20世紀(jì)世紀(jì)70年代前年代前 繼電器接觸器控制系統(tǒng)繼電器接觸器控制系統(tǒng) 優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉。優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉。 缺點：靈活性差、可靠性低。缺點：靈活性差、可靠性低。 1968年美國最大的汽車制造廠家年美國最大的汽車制造廠家通用汽通用汽車公司車公司(GM)為了適應(yīng)汽車型號不斷更新的需要，

3、提為了適應(yīng)汽車型號不斷更新的需要，提出了十條技術(shù)指標(biāo)在社會上公開招標(biāo)，制造一種新型出了十條技術(shù)指標(biāo)在社會上公開招標(biāo)，制造一種新型的工業(yè)控制裝置，提出了研制可編程序控制器的基本的工業(yè)控制裝置，提出了研制可編程序控制器的基本設(shè)想，即設(shè)想，即 (1)能用于工業(yè)現(xiàn)場。能用于工業(yè)現(xiàn)場。 (2)能改變其控制能改變其控制“邏輯邏輯”，而不需要變動組成它，而不需要變動組成它的元件和修改內(nèi)部接線。的元件和修改內(nèi)部接線。 (3)出現(xiàn)故障時易于診斷和維修。出現(xiàn)故障時易于診斷和維修。 1969年，美國數(shù)字設(shè)備公司年，美國數(shù)字設(shè)備公司(DEC)研制出了世界研制出了世界上第一臺上第一臺PLC。并在。并在GM公司汽車生產(chǎn)線

4、上首次應(yīng)用公司汽車生產(chǎn)線上首次應(yīng)用成功。成功。 （邏輯、計時、計數(shù)）（邏輯、計時、計數(shù)） 1980年美國電氣制造商協(xié)會（NEMA）正式將其命名為可編程序控制器（Programmable Controller），簡稱 PC 定義強調(diào)了PLC是： 1 數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)也是一種計也是一種計算機算機 2 專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計 3 面向用戶指令面向用戶指令編程方便編程方便 4 邏輯運算、順序控制、定時計算和算術(shù)操邏輯運算、順序控制、定時計算和算術(shù)操作作 5 數(shù)字量或模擬量輸入輸出控制數(shù)字量或模擬量輸入輸出控制 6 易與控制系統(tǒng)聯(lián)成一體易與控制系

5、統(tǒng)聯(lián)成一體 7 易于擴充易于擴充 1.2 （1）按）按 IO點數(shù)分類點數(shù)分類 IO點數(shù)小于點數(shù)小于 32為微型為微型PLC； IO點數(shù)在點數(shù)在32128為微小型為微小型PLC； IO點數(shù)在點數(shù)在128256為為小型小型PLC； IO點九在點九在2561024為為中型中型PLC； IO點數(shù)大于點數(shù)大于1024為為大型大型PLC； IO點數(shù)在點數(shù)在4000以上為超大型以上為超大型PLC。 以上劃分不包括模擬量以上劃分不包括模擬量I0點數(shù)，且劃分界限不點數(shù)，且劃分界限不是固定不變的。是固定不變的。 （2）按結(jié)構(gòu)形式分類）按結(jié)構(gòu)形式分類 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

6、式。整體式PLC是將電源、是將電源、CPU、I0部件都集中裝在一個機箱部件都集中裝在一個機箱內(nèi)。一般小型內(nèi)。一般小型PLC采用這種結(jié)構(gòu)。采用這種結(jié)構(gòu)。 模塊式模塊式PLC：將：將PLC各部分分成若干個單獨的模各部分分成若干個單獨的模塊，如塊，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。由框架和各種模塊組成。模塊插在插座上。一般大、中型模塊插在插座上。一般大、中型PLC采用模塊式采用模塊式結(jié)構(gòu)，有的小型結(jié)構(gòu)，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，稱為將整體式和模塊式

7、結(jié)合起來，稱為疊裝疊裝式式PLC。電源模塊CPU模塊底 板IO模塊模塊式模塊式 1.主要是主要是PLC的軟、硬件體系結(jié)構(gòu)是封閉而不的軟、硬件體系結(jié)構(gòu)是封閉而不是開放的：如專用總線、專家通信網(wǎng)絡(luò)及協(xié)議，是開放的：如專用總線、專家通信網(wǎng)絡(luò)及協(xié)議，I/O模板不通用，甚至連機柜、電源模板亦各模板不通用，甚至連機柜、電源模板亦各不相同。不相同。 2.編程語言雖多數(shù)是梯形圖，但組態(tài)、尋址、編程語言雖多數(shù)是梯形圖，但組態(tài)、尋址、語言結(jié)構(gòu)均不一致，因此各公司的語言結(jié)構(gòu)均不一致，因此各公司的 PLC互不兼互不兼容。容。 SIEMENS等公司已經(jīng)開發(fā)出以個人計算機為等公司已經(jīng)開發(fā)出以個人計算機為基礎(chǔ)，在基礎(chǔ)，在W

8、indows平臺下，結(jié)合平臺下，結(jié)合IEC11313國際標(biāo)準(zhǔn)的新一代開放體系結(jié)構(gòu)國際標(biāo)準(zhǔn)的新一代開放體系結(jié)構(gòu)的PLC。 1969年美國研制出世界上第一臺PLC以后，日本、德國、法國等國相繼研制了各自的PLC。 70年代中期，PLC進(jìn)入了實用化階段。 70年代末和 80年代初，PLC進(jìn)入了成熟階段。美國PLC發(fā)展得最快： 1984年有48家，生產(chǎn)150多種PLC； 1987年有63家，生產(chǎn)243種PLC； 1996年有70余家，生產(chǎn)近300種PLC。 著名廠家有AB（AllenBradley）艾倫一布拉德利公司，MODICON莫迪康公司，GEFSNUC公司，TI（Texas Instrument

9、）德州儀器公司，WESTHOUSE Electric西屋電氣公司， IPM（International Parallel Machines）國際并行機器公司等。 歐洲PLC的廠家有60余家: 西門子（Siemens）于1973年研制出第一臺PLC。 法國的TE(Telemecanique）(施耐德） 瑞士的Selectron公司等。1971年，日本從美國引進(jìn)PLC技術(shù)，由日立公司研制成功日本第一臺PLC。 日本生產(chǎn)PLC的廠家有40余家： 三菱電機(MITSUBISHI),歐姆龍(OMRON), 富士電機（Fuji Electric）,東芝（TOSHIBA）, 光洋（KOYO),松下電工（ME

10、W）, 和泉（IDEC）,夏普(SHARP）, 安川等公司。 我國在 70年代末和 80年代初開始引進(jìn)PLC。我國早期獨立研制PLC的單位有： 北京機械工業(yè)自動化研究所， 上海工業(yè)自動化儀表研究所， 大連組合機床研究所， 成都機床電器研究所， 中科院北京計算機所及自動化所， 長春一汽， 上海起重電器廠， 上海香島機電公司， 上海自力電子設(shè)備廠等單位。 以上諸單位都沒有形成規(guī)?；a(chǎn) 遼寧無線電二廠引進(jìn)德國西門子技術(shù)生產(chǎn)PLC； 無錫電器和日本光洋合資生產(chǎn)的 PLC; 中美合資的廈門 AB公司生產(chǎn)的PLC； 上海香島機電公司引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的PLC; 上海OMRON公司; 西安Siemens公司等。

11、 （1）向高速度、大存儲容量方向發(fā)展 （CPU處理速度nS級；內(nèi)存2M字節(jié)） （2）向多品種方向發(fā)展和提高可靠性 （超大型和超小型） （3）產(chǎn)品更加規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化（硬件、軟件兼容的PLC） （4）分散型、智能型、與現(xiàn)場總線兼容的I0 （5）加強聯(lián)網(wǎng)和通信的能力 （6）控制的開放和模塊化的體系結(jié)構(gòu)OMAC（open Modular Architecture for Control 1993年中國PLC市場排行榜上的世界十大廠家： 美國 AB公司 （AllenBradley） 德國西門子公司（Siemens） 美國GEFanuc公司 美國的莫迪康（Modicon）和法國的TE電器公司 日本歐姆公司

12、（OMRON） 日本三菱電機株式會社（MITSUBISHI） 日本富士電機株式會社（Fuji Electric） 日本東芝公司（TOSHIBA） 日本的光洋電子（KOYO）和中國的華光電子(CKE） 日本松下電工株式會社（MEW）：Matsushita Electric Works Ltd） 根據(jù)美國 Automation Research Co（ARC）的商情調(diào)查，在1994年P(guān)LC市場上，最大的5家PLC制造商是: SIEMENS， AllenBradly，（Rockwell) AEG Schneider， 三菱電機, OMRON(立石電機） （1996年中國PLC市場）第二章 PLC的基

13、本組成的基本組成2.1 PLC的基本組成的基本組成 1.中央處理單元（中央處理單元（CPU）：）：(1)從程序存儲器讀取程序指令，編譯、執(zhí)行指令從程序存儲器讀取程序指令，編譯、執(zhí)行指令(2)將各種輸入信號取入將各種輸入信號取入(3) 把運算結(jié)果送到輸出端把運算結(jié)果送到輸出端(4) 響應(yīng)各種外部設(shè)備的請求響應(yīng)各種外部設(shè)備的請求 （1）通用處理器：8086、80286、80386 （2）單片機芯片：8031、8096 （3）位片式微處理器：AMD-2900 小型PLC多采用8位微處理器或單片機作為CPU 中型PLC多采用16位微處理器或單片機作為CPU 大型PLC多采用高速位片式微處理器 2.存儲

14、器存儲器： 作用：存放系統(tǒng)程序，用戶程序和數(shù)據(jù)。作用：存放系統(tǒng)程序，用戶程序和數(shù)據(jù)。 系統(tǒng)程序：決定系統(tǒng)程序：決定PLC的基本智能，由廠家的基本智能，由廠家設(shè)計，并存入設(shè)計，并存入ROM、EEPROM。用戶不。用戶不能修改。能修改。 用戶程序：根據(jù)要求，用用戶程序：根據(jù)要求，用PLC的編程語言，的編程語言，編制的程序，用戶用編程器寫入編制的程序，用戶用編程器寫入RAM或或EEPROM。3. 輸入、輸出接口輸入、輸出接口采用光電隔離，實現(xiàn)了采用光電隔離，實現(xiàn)了PLC的內(nèi)部電路與外部電路的內(nèi)部電路與外部電路的電氣隔離，減小了電磁干擾。的電氣隔離，減小了電磁干擾。輸入接口作用：輸入接口作用：將按鈕、

15、行程開關(guān)或傳感器等產(chǎn)生將按鈕、行程開關(guān)或傳感器等產(chǎn)生的信號，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送入主機的信號，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號送入主機輸出接口作用：輸出接口作用：將主機向外輸出的信號轉(zhuǎn)換成可以將主機向外輸出的信號轉(zhuǎn)換成可以驅(qū)動外部執(zhí)行電路的信號，以便控制接觸器線圈等驅(qū)動外部執(zhí)行電路的信號，以便控制接觸器線圈等電器通斷電；另外輸出電路也使計算機與外部強電電器通斷電；另外輸出電路也使計算機與外部強電隔離。隔離。輸出三種形式：輸出三種形式： 繼電器繼電器 - 低速大功率低速大功率 可控硅可控硅 - 高速大功率高速大功率 晶體管晶體管 - 高速小功率高速小功率（1）輸入接口電路：）輸入接口電路：采用采用光電耦合器，防止強電

16、干擾。光電耦合器，防止強電干擾。COM光電三極管光電三極管發(fā)光二極管發(fā)光二極管直流電源直流電源輸入端子輸入端子+PLCXn+24V發(fā)光二極管發(fā)光二極管繼電器輸出繼電器輸出（2）輸出接口電路：）輸出接口電路：以以繼電器形式為例繼電器形式為例：PLC內(nèi)內(nèi)部部電電路路內(nèi)內(nèi)部部電電路路J+交流電源或交流電源或直流電源直流電源YCOM- 把外部供應(yīng)的電源變換成系統(tǒng)內(nèi)部各單元所需的把外部供應(yīng)的電源變換成系統(tǒng)內(nèi)部各單元所需的電源。電源。 有的電源單元還向外提供有的電源單元還向外提供24v隔離直流電源，可隔離直流電源，可供開關(guān)量輸入單元連接的現(xiàn)場無源開關(guān)等使用。供開關(guān)量輸入單元連接的現(xiàn)場無源開關(guān)等使用。可編程

17、序控制器使用可編程序控制器使用220V交流電源或交流電源或24V直流直流電源。內(nèi)部的開關(guān)電源為各模塊提供電源。內(nèi)部的開關(guān)電源為各模塊提供DC 5V、12V、24V等直流電源。等直流電源。 可編程序控制器的電源一般采用開關(guān)式電源，其特點是輸可編程序控制器的電源一般采用開關(guān)式電源，其特點是輸入電壓范圍寬、體積小、重量輕、效率高、抗干擾性能好。入電壓范圍寬、體積小、重量輕、效率高、抗干擾性能好。各種接口、高功能模塊：各種接口、高功能模塊：便于擴展便于擴展 小型機：小型機：一體機。有接口可擴展。一體機。有接口可擴展。 Power in a Small Package!電源模塊CPU模塊IO模塊底 板中

18、、大型機：中、大型機：模塊式?？筛鶕?jù)需要在主板上隨意組合模塊式?？筛鶕?jù)需要在主板上隨意組合。編程設(shè)備可以是專用編程設(shè)備可以是專用的手持式的編程器；也可的手持式的編程器；也可以是安裝了專門的編程通以是安裝了專門的編程通訊軟件的個人計算機。訊軟件的個人計算機。用戶可以通過鍵盤輸用戶可以通過鍵盤輸入和調(diào)試程序；另外在運入和調(diào)試程序；另外在運行時，還可以對整個控制行時，還可以對整個控制過程進(jìn)行監(jiān)控。過程進(jìn)行監(jiān)控。PCFP PROGRAMMER(HELP)CLRWRTFN/PFLSTKIX/IYNOTDT/LdREADOTL WLORR WRANY WYSTX WXSRC(-)OP(BIN)K/HSCC

19、TC EVTMT SVACLRENTBAFEDC 98 3 2 1 0 7 6 5 4(DELT)CLR手持式的編程器手持式的編程器PLC的物理結(jié)構(gòu)PLC的外部接線PLC在在RUN狀態(tài)時，執(zhí)行一次的掃描操作所需的時間稱為掃描周期，其狀態(tài)時，執(zhí)行一次的掃描操作所需的時間稱為掃描周期，其典型值為典型值為1100ms。輸入點總有輸入映象區(qū)的某一輸入點總有輸入映象區(qū)的某一位與之相對應(yīng)位與之相對應(yīng) I/O映象區(qū)的大小與系統(tǒng)控映象區(qū)的大小與系統(tǒng)控制的規(guī)模有關(guān)制的規(guī)模有關(guān) PLC工作時，將采集到的輸入信號狀態(tài)存放在輸入映象區(qū)工作時，將采集到的輸入信號狀態(tài)存放在輸入映象區(qū)對應(yīng)的位上；將運算的結(jié)果存放到輸出映象

20、區(qū)對應(yīng)的位上對應(yīng)的位上；將運算的結(jié)果存放到輸出映象區(qū)對應(yīng)的位上。PLC在執(zhí)行用戶程序時所需在執(zhí)行用戶程序時所需“輸入繼電器輸入繼電器”、“輸出繼輸出繼電器電器”的數(shù)據(jù)取用于的數(shù)據(jù)取用于I/O映象區(qū)，而不直接與外部設(shè)備發(fā)映象區(qū)，而不直接與外部設(shè)備發(fā)生關(guān)系生關(guān)系 。定期檢查用戶程序存儲器、定期檢查用戶程序存儲器、I/O單元的連接、單元的連接、I/O總線是否正常，定期復(fù)位監(jiān)控定時器總線是否正常，定期復(fù)位監(jiān)控定時器WDTPLC之間以及之間以及PLC與與PC之間；之間； PLC與其他帶與其他帶微處理器的智能裝置通信微處理器的智能裝置通信編程器、終端設(shè)備、彩色圖形顯示器、打印機編程器、終端設(shè)備、彩色圖形顯

21、示器、打印機 以掃描的方式按順序逐句掃描處理，運算結(jié)果以掃描的方式按順序逐句掃描處理，運算結(jié)果存入輸出映象區(qū)對應(yīng)位中存入輸出映象區(qū)對應(yīng)位中 掃描的方式輸入信號的狀態(tài)存入輸入映象區(qū)；掃描的方式輸入信號的狀態(tài)存入輸入映象區(qū)；結(jié)果存入輸出映象區(qū)，直至傳送到外部被控設(shè)結(jié)果存入輸出映象區(qū)，直至傳送到外部被控設(shè)備。備。 清除內(nèi)部繼電器區(qū)，復(fù)位定時器等，并進(jìn)行自診清除內(nèi)部繼電器區(qū)，復(fù)位定時器等，并進(jìn)行自診斷，對電源、斷，對電源、PLC內(nèi)部電路、用戶程序的語法進(jìn)內(nèi)部電路、用戶程序的語法進(jìn)行檢查。行檢查。 可編程序控制器對用戶程序進(jìn)行循環(huán)掃描可分為三個階段進(jìn)行，即輸入采樣階段，程序執(zhí)行階段和輸出刷新階段。 輸入

22、電路濾波時間，它由輸入電路濾波時間，它由RC濾波電路的時間常數(shù)決定。濾波電路的時間常數(shù)決定。改變時間常數(shù)可調(diào)整輸入延遲時間。改變時間常數(shù)可調(diào)整輸入延遲時間。 PLC循環(huán)掃描的工作方式循環(huán)掃描的工作方式 用戶程序中語句的安排用戶程序中語句的安排 PLC對輸入采樣、輸出刷新的集中處理方式對輸入采樣、輸出刷新的集中處理方式 輸出電路的滯后時間，它與輸出電路的輸出方式有關(guān)。輸出電路的滯后時間，它與輸出電路的輸出方式有關(guān)。繼電器輸出方式的滯后時間為繼電器輸出方式的滯后時間為10ms左右；雙向晶閘管輸出左右；雙向晶閘管輸出方式，在接通負(fù)載時滯后時間約為方式，在接通負(fù)載時滯后時間約為1ms，切斷負(fù)載時滯后，

23、切斷負(fù)載時滯后時間小于時間小于10ms；晶體管輸出方式的滯后時間小于；晶體管輸出方式的滯后時間小于1ms。是指可編程序控制器的外部輸入信號發(fā)生變化的時刻至它控制的有是指可編程序控制器的外部輸入信號發(fā)生變化的時刻至它控制的有關(guān)外部輸出信號發(fā)生變化的時刻之間的時間間隔，幾十毫秒關(guān)外部輸出信號發(fā)生變化的時刻之間的時間間隔，幾十毫秒。CPU讀輸入讀輸入輸入輸入/輸出輸出刷新時間刷新時間最短響應(yīng)時間=輸入延遲時間+一個掃描周期+輸出延遲時間CPU讀輸入讀輸入輸入輸入/輸出輸出刷新時間刷新時間最長響應(yīng)時間=輸入延遲時間+兩個掃描時間+輸出延遲時間 基本單元（S7-200CPU模塊）也稱為主機，它包括一個中

24、央處理單元（CPU）、電源、數(shù)字量輸入輸出單元?；締卧梢詷?gòu)成一個獨立的控制系統(tǒng)。 CPU模塊的頂部端子蓋內(nèi) ：電源及輸出端子 底部端子蓋內(nèi) ：輸入端子及傳感器電源 中部右側(cè)前蓋內(nèi) ：CPU工作方式開關(guān) （RUN/STOP）、模擬調(diào)節(jié)電位器和擴展I/O接口 左側(cè) ：狀態(tài)指示燈LED、存儲卡、及通訊 口 狀態(tài)指示燈狀態(tài)指示燈 顯示CPU的工作方式、本機 I/O的狀態(tài)、系統(tǒng)錯誤狀態(tài)。存儲卡（EEPOM卡）可以存儲CPU程序。 RS-485的串行通訊端口的串行通訊端口 PLC主機實現(xiàn)人一機對話、機機對話的通道。實現(xiàn)PLC與上位計算機的連接，實現(xiàn)PLC與PLC、編程器、彩色圖形顯示器、打印機等外部設(shè)

25、備的連接。 擴展接口擴展接口 PLC主機與輸入、輸出擴展模塊的接口，作擴展系統(tǒng)之用。主機與擴展模塊之間由導(dǎo)軌固定，并用擴展電纜連接。 個人計算機（PC）或編程器需裝上STEP7-Micro/WIN32編程軟件后，才可供用戶進(jìn)行程序的編制、編輯、調(diào)試和監(jiān)視等。 要求個人計算機CPU為80586或更高的處理器，16M內(nèi)存（最低要求為：CPU80486，8M內(nèi)存）。 STEP7-Micro/WIN32編程軟件的基基本功能本功能是創(chuàng)建、編輯、調(diào)試用戶程序、組態(tài)系統(tǒng)等。 編程軟件的使用環(huán)境使用環(huán)境：支持Windows的應(yīng)用軟件。 通訊電纜是PLC用來與個人計算機（PC）實現(xiàn)通訊的?？梢杂肞C/PPI電纜

26、（RS232RS485），也可用一個通訊處理器（CP）和多點接口（MP1）電纜，或者用一塊MPI卡及隨MP1卡提供的一根通訊電纜。 人機界面人機界面主要指專用操作員界面，例如操作員面板、觸摸屏、文本顯示器等，這些設(shè)備可以使用戶通過友好的操作界面輕松地完成各種調(diào)整和控制的任務(wù)。基本功能 操作員面板和觸摸屏 ：過程狀態(tài)和過程控 制的可視化?？梢杂肞rotool軟件組 態(tài)它們的顯 示與控制功能 文本顯示器：文本顯示和實施操作。 還可以擴展PLC的輸入、輸出端子數(shù) S7-200 CPU22X系列產(chǎn)品：系列產(chǎn)品： CPU221模塊、CPU222模塊、CPU224模塊、CPU226模塊、CUP226XM模

27、塊。 CPU226模塊I/O總點數(shù)總點數(shù)為40點（24/ 16 點），可帶7個擴展模塊； 用戶程序存儲器容量容量為6.6K字； 內(nèi)置高速計數(shù)器，具有PID控制的功能； 有2個高速脈沖輸出端和2個RS-485通訊口； 具有PPI通訊協(xié)議、MPI通訊協(xié)議和自由口協(xié)議的通訊能力。 CPU226AC/DC/繼電器模塊輸入、輸出單元的接線圖1L 0.0 0.10.60.50.40.30.20.7 1.02L3L 1.1 1.2N1.71.41.3L1AC1.5 1.61M 0.0 0.10.60.50.40.30.20.7 1.0 1.1 1.21.41.32M 1.5 1.62.32.22.12.01

28、.72.4 2.5 2.6 2.7LM+24VDC120/240 VAC S7-200 PLC的接口模塊有數(shù)字量模塊、模擬量模塊、智能模塊等。一、數(shù)字量模塊數(shù)字量模塊1.數(shù)字量輸入模塊分為直流輸入模塊和交流輸入模塊。 每一個輸入點可接收一個來自用戶設(shè)備的離散信號（ON/OFF）。 輸入設(shè)備輸入設(shè)備：按鈕、限位開關(guān)、選擇開關(guān)、 繼電器觸點等。外部接線圖：.2 .3.6 .71M .0 .12M .4 .5.+ 直流輸入模塊（EM221 824VDC）有8個數(shù)字量輸入端子。接線圖中，8個數(shù)字量輸入點分成2組。1M、2M分別是2組輸入點內(nèi)部電路的公共端，每組需用戶提供一個24VDC電源。外部接線圖：

29、ON 0N4NNL1NL1.0 1N 1N .1 2N 2N .2 3N 3N .3.4 5N 5N .5 6N 6N .6 7N 7N .7有8個分隔式數(shù)字量輸入端子，每個輸入點都占用二個接線端子。它們各自使用1個獨立的交流電源（由用戶提供）。這些交流電源可以不同相。（交流I/O都是分隔式的） 分為直流輸出模塊、交流輸出模塊、交直流輸出模塊三種（晶體管、晶閘管、繼電器輸出方式）。 數(shù)字量輸出模塊的每一個輸出點能控制一個用戶的離散型（ON/OFF）負(fù)載。典型的負(fù)載包括：繼電器線圈，接觸器線圈、電磁閥線圈、指示燈等。 每一個輸出點與一個且僅與一個輸出電路相連，輸出電路把CPU運算處理的結(jié)果轉(zhuǎn)換成

30、能夠驅(qū)動現(xiàn)場執(zhí)行機構(gòu)的各種大功率的開關(guān)信號。PLC的輸出端子是PLC向外部負(fù)載發(fā)出控制命令的窗口。外部接線圖：. .1M 1L+ .0 .1 .2 .32M 2L+ .4 .5 .6 .7+ + + 直流輸出模塊（EM222 824VDC），有8個數(shù)字量輸出點，接線圖中8個數(shù)字量輸出點分成2組。1L+、2L+分別是兩組輸出點內(nèi)部電路的公共端，每組需用戶提供一個DC24V的電流。外部接線圖：NL1OLL1N.0.44-11OL4L1L1L.I2L2L.23L5L5L.56L6L.67L 交流輸出模塊交流輸出模塊（EM2228120V/230VAC），有8個分隔式數(shù)字量輸出點，接線圖中每個輸出點占

31、用二個接線端子，且它們各自都由用戶提供一個獨立的交流電源，這些交流電源可以不同相。外部接線圖： 交直流輸出模塊（EM222 8繼電器）有8個輸出點，分成2組，1L、2L是每組輸出點的公共端。每組需用戶提供一個外部電源（可以是直流或交流電源）。M.3.7.2.6L(+)N(-). .1L.0.1L+2L.4.5L(+)N(-) 組合模塊或輸入輸出模塊組合模塊或輸入輸出模塊 ：在一塊模塊上既有數(shù)字量輸入點又有數(shù)字量輸出點 。 特點特點：使系統(tǒng)配置更加靈活 例如例如：若有CPU 226：主機I/O 24/16； 欲擴展至27/19； 缺 3/3； 配 I/O 4/4。 數(shù)字量輸入輸出模塊的輸入電路及

32、輸出電路的類型與上述介紹的相同。在同一塊模塊上，輸入、輸出電路類型的組合有多種多樣，用戶可根據(jù)控制需求選用。 模擬量模塊有模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊、模擬量輸入輸出模塊。1.模擬量輸入模塊（A/D） 作用作用：PLC只能接收數(shù)字量信號，模擬量信號是一種連續(xù)變化的物理量。為實現(xiàn)模擬量控制，必須先對模擬量進(jìn)行模/數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換，將模擬信號轉(zhuǎn)換成PLC所能接受的數(shù)字信號。模擬量輸入模塊的功能就是實現(xiàn)模/數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換。濾波內(nèi)部電路A/D光電耦合 由濾波、模數(shù)轉(zhuǎn)換A/D，光電耦合等部分組成 。 光電耦合器起防止電磁干擾的作用 。 對多通道的模擬量輸入單元，通常設(shè)置多路轉(zhuǎn)換開關(guān)進(jìn)行通道的切換，且

33、在輸出端設(shè)置信號寄存器。 一般先用信號變送器把它們變換成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號（如4-20mA的直流電流信號，1-5V的直流電壓信號等），然后再送入模擬量輸入模塊 。 模擬量輸入模塊（EM231）具有4個模擬量輸入通道。 模塊上部共有12個端子，每3個點為一組，共4組。 每組可作為一路模擬量的輸入通道（電壓信號或電流信號），電壓信號用兩個端子（A+、A），電流信號用3個端子（RC，C+，C），其中RC與C+端子短接。未用的輸入通道應(yīng)短接（B+、B）。 該模塊需要直流24V供電（M、L+端）。可由CPU模塊的傳感器電源24VDC/400mA供電，也可由用戶提供外部電源。右端分別是校準(zhǔn)電位器和配置DIP設(shè)

34、定開關(guān)。 模擬量輸出模塊由光電耦合器、數(shù)模轉(zhuǎn)換器D/A和信號驅(qū)動等環(huán)節(jié)組成。光電耦合器防止電磁干擾。內(nèi)部電路驅(qū)動信號光電耦合D/A 左端起的每3個點為一組，共二組。每組可作為一路模擬量輸出（電壓或電流信號）。 第一組V0端接電壓負(fù)載、I0端接電流負(fù)載，M0為公共端。 第二組的接法與第一組類同。 該模塊需要直流24V供電。 EM235具有4個模擬量輸入通道、1個模擬量輸出通道 。 模擬量輸入功能同EM231模擬量輸入模塊，技術(shù)參數(shù)基本相同 。 電壓輸入范圍有所不同，單極性為010V、05V、01V、0500mv、0100mv、050mv。雙極性為10V、5V、2.5V、1V、500mV、250m

35、v、100mv、50mv、25mv。 該模塊的模擬量輸出功能同EM232模擬量輸出模塊。技術(shù)參數(shù)也基本相同。 該模塊需要直流24V供電?？捎蒀PU模塊的傳感器電源24VDC/400mA供電。也可由用戶提供外部電源。 3功能塊圖功能塊圖(FBD) 4語句表（語句表（STL） 指令表程序：一種與微機的匯編語指令表程序：一種與微機的匯編語言中的指令相似的助記符表達(dá)式。言中的指令相似的助記符表達(dá)式。 5結(jié)構(gòu)文本結(jié)構(gòu)文本(ST) 結(jié)構(gòu)文本結(jié)構(gòu)文本(ST)是為是為IECll313標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)建的一種專用的高級編程語言。與準(zhǔn)創(chuàng)建的一種專用的高級編程語言。與梯形圖相比，它能實現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)學(xué)運算，梯形圖相比，它能實現(xiàn)

36、復(fù)雜的數(shù)學(xué)運算，編寫的程序非常簡潔和緊湊。編寫的程序非常簡潔和緊湊。 322不同存儲區(qū)的尋址不同存儲區(qū)的尋址 1輸入過程映像寄存器輸入過程映像寄存器(I) (I0.0-I15.7)，在每個掃描周期的開始，在每個掃描周期的開始，CPU對輸入點進(jìn)行采樣，并將采樣值存于輸入映像對輸入點進(jìn)行采樣，并將采樣值存于輸入映像寄存器中。寄存器中。 I、O、V、M、S、SM、L均可按位、字節(jié)、均可按位、字節(jié)、字和雙字來存取字和雙字來存取 2輸出過程映像寄存器輸出過程映像寄存器(Q) (QO.OQ15.7)，在掃描周期的末尾，在掃描周期的末尾，CPU將輸出映像寄存器的數(shù)據(jù)傳送給輸出模塊，將輸出映像寄存器的數(shù)據(jù)傳送

37、給輸出模塊，再由后者驅(qū)動外部負(fù)載再由后者驅(qū)動外部負(fù)載。 3變量存儲區(qū)變量存儲區(qū)(v) 程序執(zhí)行的過程中存放中間結(jié)果，或用來程序執(zhí)行的過程中存放中間結(jié)果，或用來保存與工序或任務(wù)有關(guān)的其他數(shù)據(jù)。保存與工序或任務(wù)有關(guān)的其他數(shù)據(jù)。 可間接尋址：可間接尋址：I、Q、V、M、S、T（僅當(dāng)前值）、（僅當(dāng)前值）、C （僅當(dāng)前值）、（僅當(dāng)前值）、AI、AQ。不可間接尋址：位（不可間接尋址：位（bit)地址、地址、HC、L存儲區(qū)。存儲區(qū)。1）.建立指針建立指針 只能用只能用V、L或或ACl、AC2和和AC3作指針。作指針。 例如：例如：MOVD VB200，AC1 MOVD C3，VD6 MOVD MB4，LD8

38、1標(biāo)準(zhǔn)觸點指令標(biāo)準(zhǔn)觸點指令邏輯關(guān)系邏輯關(guān)系 梯形圖梯形圖 助記符助記符I0.0 I0.1LDI0.0AI0.1=Q0.0LDI0.0OI0.1=Q0.0LDN I0.1=Q0.0與與或或非非ANDORNOT當(dāng)當(dāng) I0.0與與 I0.1 都都 “ON” 時，時，則輸出則輸出 Q0.0 “ON”(1)。當(dāng)當(dāng) I0.0 或或 I0.0 “ON” 時時,則輸出則輸出 Y0 “ON”(1)當(dāng)當(dāng) I0.1 “OFF” 時時則輸出則輸出 Q0.0 “ON”(1)Q0.0I0.0I0.1Q0.0Q0.0I0.1I0.0*I0.1Q0.03 OLD(0r Load)指令指令 串聯(lián)電路塊的并聯(lián)連接。（兩個以上觸點

39、串串聯(lián)電路塊的并聯(lián)連接。（兩個以上觸點串聯(lián)形成的支路叫串聯(lián)電路塊）聯(lián)形成的支路叫串聯(lián)電路塊） OLD指令不需要地址，它相當(dāng)于需并聯(lián)的指令不需要地址，它相當(dāng)于需并聯(lián)的兩塊電路右端的一段垂直連線兩塊電路右端的一段垂直連線。 4 ALD(And Load)指令指令 并聯(lián)電路塊的串聯(lián)連接。（兩條以上支路并并聯(lián)電路塊的串聯(lián)連接。（兩條以上支路并聯(lián)形成的電路叫并聯(lián)電路塊）聯(lián)形成的電路叫并聯(lián)電路塊） 圖圖3-9中中OLD后面的兩條指令將兩個觸點并聯(lián)。后面的兩條指令將兩個觸點并聯(lián)。 例例3.2 （圖（圖3-13）邏輯關(guān)系邏輯關(guān)系 梯形圖梯形圖 助記符助記符LDX0OX1LDX2OX3ALD=Y0LDX0AX1

40、LDX2AN X3OLD=Y0當(dāng)當(dāng) “X0 或或 X1”與與“X2 或或X3” 都都 “ON” 時，時，則輸出則輸出 Y0 “ON”。區(qū)塊與區(qū)塊與ALD（And Stack）區(qū)塊或區(qū)塊或OLD（Or Stack）當(dāng)當(dāng) “X0 與與 X1”或或“X2 與與X3非非” “ON” 時，則輸時，則輸出出 Y0 “ON”。X0X1X2X3Y0X0X2X1X3Y0 5其他堆棧操作指令其他堆棧操作指令 邏輯入棧邏輯入棧(LPS，Logic Push) 指令復(fù)制棧指令復(fù)制棧頂?shù)闹挡⑵鋲喝攵褩５南乱粚?，棧中原來的頂?shù)闹挡⑵鋲喝攵褩５南乱粚?，棧中原來的?shù)據(jù)依次向下一層推移，棧底值被推出丟失。數(shù)據(jù)依次向下一層推

41、移，棧底值被推出丟失。 邏輯讀棧邏輯讀棧(LRD，Logic Read) 指令將第指令將第2層的數(shù)據(jù)復(fù)制到棧頂，第層的數(shù)據(jù)復(fù)制到棧頂，第29層的數(shù)據(jù)不變，層的數(shù)據(jù)不變，但原棧頂值消失。但原棧頂值消失。 邏輯出棧邏輯出棧(LPP，Logic Pop)指令使棧中各指令使棧中各層的數(shù)據(jù)向上移動一層，第層的數(shù)據(jù)向上移動一層，第2層的數(shù)據(jù)成為堆層的數(shù)據(jù)成為堆棧新的棧頂值，棧頂原來的數(shù)據(jù)從棧內(nèi)消失。棧新的棧頂值，棧頂原來的數(shù)據(jù)從棧內(nèi)消失。 裝載堆棧裝載堆棧(LDS n，Load Stack，n=18) （見圖（見圖3-11）直接讀取物理輸入點的值，輸入映象寄存器內(nèi)容不更新。指令操作數(shù)僅限于輸入物理點的值

42、。執(zhí)行立即輸出指令時，則將結(jié)果同時立即復(fù)制到物理輸出點和相應(yīng)的輸出映象寄存器 須指出：立即I/O指令是直接訪問物理輸入輸出點的，比一般指令訪問輸入輸出映象寄存器占用CPU時間要長，因而不能盲目地使用立即指令，否則，會加長掃描周期時間，反而對系統(tǒng)造成不利影響?？詹僮骺詹僮髡冋冐?fù)跳變負(fù)跳變能流到達(dá)取非觸點時，能流能流到達(dá)取非觸點時，能流就停止；能流未到達(dá)取非觸就停止；能流未到達(dá)取非觸點時，能流就通過。點時，能流就通過。檢測到每一次正跳變（信檢測到每一次正跳變（信號后，讓能流通過一個掃號后，讓能流通過一個掃描周期的時間描周期的時間 檢測到每一次負(fù)跳變信檢測到每一次負(fù)跳變信號后，讓能流通過一個

43、號后，讓能流通過一個掃描周期的時間掃描周期的時間 取非取非輸入映象寄存器I0.0輸出映象寄存器Q0.0輸出映象寄存器Q0.1輸出映象寄存器Q0.2一個周期一個周期空操作指令（空操作指令（NOP N）不影）不影響程序的執(zhí)行。響程序的執(zhí)行。操作數(shù)操作數(shù)N是常數(shù)是常數(shù) 0255編程中應(yīng)注意的編程中應(yīng)注意的幾個幾個問題問題X0X0Y0Y0X1X1Y0Y0X1X1Y0Y0X0X0Y0Y0一、用電路變換簡化程序一、用電路變換簡化程序( (減少指令的條數(shù)）減少指令的條數(shù)）二、邏輯關(guān)系應(yīng)盡量清楚二、邏輯關(guān)系應(yīng)盡量清楚( (避免左輕右重避免左輕右重) )X3X3X2X2X5X5X4X4X6X6X8X8X7X7Y

44、0Y0X9X9X3X3X2X2X5X5X4X4X6X6X8X8X7X7Y0Y0X9X9X5X5 X6X6X2X2X2X2LD X2LD X2AN X3AN X3A X4A X4LD X2LD X2A X5A X5AN X6AN X6A A X7X7LD X2LD X2A X5A X5AN X6AN X6A X8A X8AN X9AN X9OLDOLD= Y0= Y0EDED三、避免出現(xiàn)無法編程的梯形圖三、避免出現(xiàn)無法編程的梯形圖X5X5X1X1X3X3X2X2Y1Y1X4X4Y2Y2LD X3LD X3A X5A X5O X1O X1AN X2AN X2= Y1= Y1LD X1LD X1A

45、X5A X5O X3O X3AN X4AN X4= Y2= Y2EDEDX1X1X3X3X2X2Y1Y1X5X5X3X3X1X1X4X4Y2Y2X5X53.4 3.4 定時器與計數(shù)器指令定時器與計數(shù)器指令3.4.1 3.4.1 定時器指令定時器指令輸入接點輸入接點設(shè)定值設(shè)定值:132767定時器號碼定時器號碼（0255）INPTT37TON定時器分辨率（時基）有三種：1ms、10ms、100ms。定時器的分辨率由定時器號決定 定時器的實際設(shè)定時間定時器的實際設(shè)定時間T=設(shè)定值設(shè)定值PT分辨率分辨率 TONTON：接通延時定時器接通延時定時器 TOFTOF：斷開延時定時器斷開延時定時器 TONR

46、TONR：有記憶接通延時定時器有記憶接通延時定時器類型類型IN+30T39T39T39Q0.0PTTON自復(fù)位式的定時器 T33T33T33錯誤正確3.4.2. 3.4.2. 計數(shù)器指令計數(shù)器指令定時器是對PLC內(nèi)部的時鐘脈沖進(jìn)行計數(shù)，而計數(shù)器是對外部的或由程序產(chǎn)生的計數(shù)脈沖進(jìn)行計數(shù) 。當(dāng)前值：當(dāng)前值：計數(shù)器累計計數(shù)的當(dāng)前值（16位有符號整數(shù)），它存放在計數(shù)器的16位（bit）當(dāng)前值寄存器中。 每個計數(shù)器只有一個16位的當(dāng)前值寄存器地址。在一個程序中，同一計數(shù)器號不要重復(fù)使用，更不可分配給幾個不同類型的計數(shù)器。 設(shè)定值設(shè)定值:-3276832767CUPVC20CTUR復(fù)位復(fù)位計脈沖數(shù)計脈沖數(shù)

47、2.2.增增/ /減計數(shù)器減計數(shù)器增計數(shù)增計數(shù)減計數(shù)減計數(shù)復(fù)位復(fù)位C(0255)I0.1I1.1I1.2當(dāng)前值輸出端當(dāng)前值當(dāng)前值CUPVC(0255)CTDLD復(fù)位，裝設(shè)定值復(fù)位，裝設(shè)定值計脈沖數(shù)計脈沖數(shù)I1.3I1.4當(dāng)前值輸出21計數(shù)器當(dāng)前值等于0時，停止計數(shù)，同時計數(shù)器位被置位“1” 設(shè)定值設(shè)定值產(chǎn)品通過檢測器產(chǎn)品通過檢測器PH機械手機械手KM1KM2傳送帶電機傳送帶電機PLC的的I/O分配：分配：I0.0 傳送帶停機按鈕傳送帶停機按鈕I0.1傳送帶起動按鈕傳送帶起動按鈕I0.2 產(chǎn)品通過檢測器產(chǎn)品通過檢測器PHQ0.0傳送帶電機傳送帶電機KM1Q0.1機械手機械手KM2T37定時器定時

48、器,定時定時2秒秒C10計數(shù)器，初始值計數(shù)器，初始值24（每（每24個產(chǎn)品個產(chǎn)品機械手動作機械手動作1次）次） 機械手動作后，機械手動作后，延時延時2秒，將機械手秒，將機械手電磁鐵切斷，同時將電磁鐵切斷，同時將C20復(fù)位。復(fù)位。C20復(fù)位復(fù)位后，后，Q0.1和和T37也復(fù)也復(fù)位位 電機起動后，電機起動后，R1產(chǎn)生寬度為一個掃描產(chǎn)生寬度為一個掃描周期的正脈沖，使周期的正脈沖，使C20和和T37復(fù)位復(fù)位 起、停傳送帶電機起、停傳送帶電機Q0.0Q0.0I0.224C20T3720C20Q0.1每檢測到一個產(chǎn)品，每檢測到一個產(chǎn)品，X2產(chǎn)生一個正脈沖，產(chǎn)生一個正脈沖， 使使C20計一個數(shù)計一個數(shù) C2

49、0每計每計24個數(shù)，機械手動作一次個數(shù)，機械手動作一次 機械手動作后，延時機械手動作后，延時2秒，將機械手秒，將機械手 電磁鐵切斷，同時將電磁鐵切斷，同時將C20復(fù)位。復(fù)位。C20 復(fù)位后，復(fù)位后，Q0.1和和T37也復(fù)位也復(fù)位( )( )I0.0I0.1C20CUPVCTUR( )( )INPTTONT37T37PQ0.0直接啟動停車控制直接啟動停車控制繼電器控制電路圖繼電器控制電路圖I/OI/O分配：分配：I0.0I0.0：停車：停車I0.1I0.1：啟動：啟動Q0.1Q0.1：KMKM梯形圖：梯形圖：語句表語句表LD I0.1LD I0.1O Q0.0O Q0.0A I0.0A I0.0

50、= Q0.0= Q0.0停止優(yōu)先Q0.0Q0.0I0.0I0.0Q0.0Q0.0I0.1I0.1啟動優(yōu)先I/OI/O分配決定分配決定PLCPLC的端子接線圖的端子接線圖PLCPLC的端子接線方式又決定編的端子接線方式又決定編程語言程語言I/OI/O分配：分配：I0.0I0.0：停車：停車I0.1I0.1：啟動：啟動Q0.1Q0.1：KMKMQ0.0Q0.0I0.0I0.0Q0.0Q0.0I0.1I0.1 例：例：SB1(I0.2);FR(I0.5) 如果在如果在PLC的外部接線圖中的外部接線圖中SB1或或FR的觸點類型用的觸點類型用常閉觸點，則使繼電器電路圖和梯形圖中對應(yīng)的觸點類型常閉觸點，則

51、使繼電器電路圖和梯形圖中對應(yīng)的觸點類型剛好相反，給梯形圖的分析帶來不便。剛好相反，給梯形圖的分析帶來不便。 為了使梯形圖和繼電器電路圖中觸點的類型相同，為了使梯形圖和繼電器電路圖中觸點的類型相同，建議盡可能地常開觸點作建議盡可能地常開觸點作PLC的輸入信號。如果某些信號的輸入信號。如果某些信號只能用常閉觸點輸入，可以按輸入全部為常開觸點來設(shè)計，只能用常閉觸點輸入，可以按輸入全部為常開觸點來設(shè)計，然后將梯形圖中相應(yīng)的輸入位的觸點改為相反的觸點。然后將梯形圖中相應(yīng)的輸入位的觸點改為相反的觸點。 注意事項注意事項 1.遵守梯形圖語言中的語法規(guī)定。遵守梯形圖語言中的語法規(guī)定。 a.線圈必須放在電路的最

52、右邊。線圈必須放在電路的最右邊。b.兩條包含觸點和線圈的串聯(lián)電路并聯(lián)，可以將各線圈的控制電路分開兩條包含觸點和線圈的串聯(lián)電路并聯(lián)，可以將各線圈的控制電路分開設(shè)計。（也可不分開設(shè)計。（也可不分開） 2.置中間單元。置中間單元。 若多個線圈都受某一觸點串并聯(lián)電路的控制，為了簡化電路，在梯形若多個線圈都受某一觸點串并聯(lián)電路的控制，為了簡化電路，在梯形圖中可以設(shè)置用該電路控制的存儲器位（圖中可以設(shè)置用該電路控制的存儲器位（M0.1) 3.盡量減少可編程序控制器的輸入信號和輸出信號。盡量減少可編程序控制器的輸入信號和輸出信號。 a.在繼電器電路中，如果幾個輸入器件觸點的串并聯(lián)電路總是在繼電器電路中，如果

53、幾個輸入器件觸點的串并聯(lián)電路總是作為一個整體出現(xiàn)，可以將它們作為作為一個整體出現(xiàn)，可以將它們作為PLC的一個輸入信號，只占的一個輸入信號，只占用用PLC的一個輸入點。的一個輸入點。 b.某些器件的觸點如果在繼電器電路中只出現(xiàn)一次，并且與某些器件的觸點如果在繼電器電路中只出現(xiàn)一次，并且與PLC輸出端的負(fù)載串聯(lián)，不必將它們作為輸出端的負(fù)載串聯(lián)，不必將它們作為PLC的輸入信號，可以將它的輸入信號，可以將它們放在們放在PLC的外部輸出回路，仍與相應(yīng)的外負(fù)載串聯(lián)。的外部輸出回路，仍與相應(yīng)的外負(fù)載串聯(lián)。 c.繼電器控制系統(tǒng)中某些相對獨立且比較簡單的部分，可以用繼繼電器控制系統(tǒng)中某些相對獨立且比較簡單的部分

54、，可以用繼電器電路控制。電器電路控制。 4.外部聯(lián)鎖電路的設(shè)立。外部聯(lián)鎖電路的設(shè)立。為了防止控制正反轉(zhuǎn)的兩個接觸器同時動作造成三相電源短路，為了防止控制正反轉(zhuǎn)的兩個接觸器同時動作造成三相電源短路，應(yīng)在應(yīng)在PLC外部設(shè)置硬件聯(lián)鎖電路。（外部設(shè)置硬件聯(lián)鎖電路。（KM1KM3) 5.梯形圖的優(yōu)化設(shè)計梯形圖的優(yōu)化設(shè)計 為了減少語句表指令條數(shù)，在串聯(lián)電路中單個觸點應(yīng)放在右邊，為了減少語句表指令條數(shù)，在串聯(lián)電路中單個觸點應(yīng)放在右邊，在并聯(lián)電路中單個觸點應(yīng)放在下向。在并聯(lián)電路中單個觸點應(yīng)放在下向。 6.外部負(fù)載的額定電壓。外部負(fù)載的額定電壓。 PLC的繼電器輸出模塊和雙相可控硅輸出模塊只能驅(qū)動額定電的繼電器

55、輸出模塊和雙相可控硅輸出模塊只能驅(qū)動額定電壓壓AC220V的負(fù)載的負(fù)載。 3.順序控制設(shè)計法的基本思想順序控制設(shè)計法的基本思想：將系統(tǒng)的一個工作周期：將系統(tǒng)的一個工作周期劃分為若干個順序相連的階段，這些階段稱為步劃分為若干個順序相連的階段，這些階段稱為步(step)，并用編程元件并用編程元件(M和和S)來代表各步。來代表各步。 a.步的劃分步的劃分:根據(jù)輸出量的狀態(tài)根據(jù)輸出量的狀態(tài),在任何一步之內(nèi)，各輸在任何一步之內(nèi)，各輸出量的出量的ONOFF狀態(tài)不變，但是相鄰兩步輸出量的狀狀態(tài)不變，但是相鄰兩步輸出量的狀態(tài)是不同的。態(tài)是不同的。 b. 轉(zhuǎn)換條件轉(zhuǎn)換條件:使系統(tǒng)由當(dāng)前步進(jìn)入下一步的信號使系統(tǒng)由

56、當(dāng)前步進(jìn)入下一步的信號。 432順序功能圖順序功能圖 1順序功能圖的由來順序功能圖的由來 功用：描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的一種圖功用：描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的一種圖形，也是設(shè)計可編程序控制器的順序控制程序的有力工形，也是設(shè)計可編程序控制器的順序控制程序的有力工具。具。 組成：步、有向連線、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件、動作組成：步、有向連線、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件、動作 5轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的基本規(guī)則轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的基本規(guī)則 1）轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的條件）轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的條件 (1)該轉(zhuǎn)換所有的前級步都是活動步。該轉(zhuǎn)換所有的前級步都是活動步。 (2)相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件得到滿足。相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件得到滿足。 2）轉(zhuǎn)換實現(xiàn)應(yīng)完成的操作）

57、轉(zhuǎn)換實現(xiàn)應(yīng)完成的操作 (1)使所有由有向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號相連的后續(xù)步都使所有由有向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號相連的后續(xù)步都變?yōu)榛顒硬健Ｗ優(yōu)榛顒硬健?(2)使所有由有向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號相連的前級步都使所有由有向連線與相應(yīng)轉(zhuǎn)換符號相連的前級步都變?yōu)椴换顒硬?。變?yōu)椴换顒硬健?6注意事項注意事項 (1)兩個步絕對不能直接相連必須用一個轉(zhuǎn)換將它們隔兩個步絕對不能直接相連必須用一個轉(zhuǎn)換將它們隔開。開。 (2)兩個轉(zhuǎn)換也不能直接相連必須用一個步將它們隔開。兩個轉(zhuǎn)換也不能直接相連必須用一個步將它們隔開。 順序控制電路電路的設(shè)計方法順序控制電路電路的設(shè)計方法M0.1:起動起動M0.0與與I0.0的常開觸點串聯(lián)，停止

58、的常開觸點串聯(lián)，停止M0.2的常閉觸點與的常閉觸點與M0.1的線圈串聯(lián)，保持的線圈串聯(lián)，保持M0.1的的常開觸點與常開觸點與M0.0與與I0.0的常開觸點串聯(lián)電路并聯(lián)。的常開觸點串聯(lián)電路并聯(lián)。輸出電路的設(shè)計方法輸出電路的設(shè)計方法 1）某一輸出量僅在某一步中為）某一輸出量僅在某一步中為ON，將它的線圈與，將它的線圈與對應(yīng)步的存儲器位（對應(yīng)步的存儲器位（M0.2）的線圈并聯(lián)。）的線圈并聯(lián)。 2）某一輸出在幾步中都為）某一輸出在幾步中都為ON，將代表各有關(guān)步的存，將代表各有關(guān)步的存儲器位的常開觸點并聯(lián)后，驅(qū)動該輸出的線圈。儲器位的常開觸點并聯(lián)后，驅(qū)動該輸出的線圈。（M0.1MO.3的常開觸點并聯(lián)驅(qū)動

59、的常開觸點并聯(lián)驅(qū)動Q0.O的線圈）的線圈） .選擇序列的編程方法選擇序列的編程方法1.選擇序列分支的編程選擇序列分支的編程2.選擇序列合并的編程選擇序列合并的編程 3.僅有兩步的閉環(huán)的處理僅有兩步的閉環(huán)的處理 .并行序列的編程方法并行序列的編程方法1.并行序列分支的編程并行序列分支的編程2.并行序列合并的編程并行序列合并的編程3.并行序列應(yīng)用舉例并行序列應(yīng)用舉例 .選擇序列的編程方法選擇序列的編程方法.并行序列的編程方法并行序列的編程方法.應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例5.2 單序列編程方法單序列編程方法某小車運動的梯形圖設(shè)計某小車運動的梯形圖設(shè)計。5.3. 選擇序列與并行序列的編程方法選擇序列與并行序列的

60、編程方法5.3.應(yīng)用舉例應(yīng)用舉例 5.4.1系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)與工作方式系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)與工作方式 1.硬件結(jié)構(gòu)硬件結(jié)構(gòu) 多種工作方式多種工作方式：手動和自動：手動和自動(包括連續(xù)、單周期、包括連續(xù)、單周期、單步、自動返回初始狀態(tài)等單步、自動返回初始狀態(tài)等)手動程序比較簡單，手動程序比較簡單，一般用經(jīng)驗法設(shè)計，復(fù)雜的自動程序一般根據(jù)系一般用經(jīng)驗法設(shè)計，復(fù)雜的自動程序一般根據(jù)系統(tǒng)的順序功能圖用順序控制法設(shè)計。統(tǒng)的順序功能圖用順序控制法設(shè)計。 例：某機械手用來將工件從例：某機械手用來將工件從A點搬運到點搬運到B點點(圖圖5-16)，控制面板（圖，控制面板（圖5-17），外部接線圖），外部接線圖（圖（圖5

61、-18）。）。 2.工作方式工作方式： 系統(tǒng)設(shè)有手動、單周期、單步、連續(xù)和回原點系統(tǒng)設(shè)有手動、單周期、單步、連續(xù)和回原點5種工作方式。種工作方式。 2.程序的總體結(jié)構(gòu)程序的總體結(jié)構(gòu) 圖圖5-19是主程序是主程序OB1,SM0.0的常開觸點一的常開觸點一直閉合，公用程序是無條件執(zhí)行的。方式選擇直閉合，公用程序是無條件執(zhí)行的。方式選擇開關(guān)在不同位置時，執(zhí)行相應(yīng)的子程序。開關(guān)在不同位置時，執(zhí)行相應(yīng)的子程序。 1公用程序公用程序 功用：用于處理各種工作方式都要執(zhí)行的任務(wù)，功用：用于處理各種工作方式都要執(zhí)行的任務(wù)，以及處理不同的工作方式之間相互切換以及處理不同的工作方式之間相互切換。 2手動程序手動程序

62、 3.自動程序自動程序 順序功能圖（圖順序功能圖（圖5-20） 梯形圖（梯形圖（ 圖圖5-21） 單周期、連續(xù)、和單步這單周期、連續(xù)、和單步這3種工作方式主要是種工作方式主要是用用“連續(xù)連續(xù)”標(biāo)志標(biāo)志M0.7和和“轉(zhuǎn)換允許轉(zhuǎn)換允許”標(biāo)志標(biāo)志M0.6來區(qū)分來區(qū)分 （1）單步與非單步的區(qū)分）單步與非單步的區(qū)分 M0.6的常開觸點接在每一個控制代表步的存儲器位的常開觸點接在每一個控制代表步的存儲器位的起動電路中，它們斷開時禁止步的活動狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。的起動電路中，它們斷開時禁止步的活動狀態(tài)的轉(zhuǎn)換。 （2）單周期與連續(xù)的區(qū)分）單周期與連續(xù)的區(qū)分 連續(xù)，連續(xù)，I2.4為為1狀態(tài)。按狀態(tài)。按I2.6，M0.7

63、為為1狀態(tài)，系狀態(tài)，系統(tǒng)返回步統(tǒng)返回步M2.0,反復(fù)連續(xù)地工作下去。按反復(fù)連續(xù)地工作下去。按I2.7，在完，在完成當(dāng)前工作周期的全部操作后，返回初始步。成當(dāng)前工作周期的全部操作后，返回初始步。 單周期，單周期， M0.7為一直處于為一直處于0狀態(tài)，系統(tǒng)返回并停留狀態(tài)，系統(tǒng)返回并停留在初始步。在初始步。 （3）單周期工作過程）單周期工作過程 （4）單步工作過程）單步工作過程 （5）輸出電路）輸出電路 4.自動回原點程序自動回原點程序 概述概述 為了滿足工業(yè)控制的需要，為了滿足工業(yè)控制的需要，PLC生產(chǎn)廠家為生產(chǎn)廠家為PLC 增添了過程控制，數(shù)據(jù)處理和特殊功能指令，這增添了過程控制，數(shù)據(jù)處理和特殊

64、功能指令，這些指令我們稱為功能指令。些指令我們稱為功能指令。 類型：傳送、移位及填充指令；算術(shù)運算及邏輯類型：傳送、移位及填充指令；算術(shù)運算及邏輯運算指令；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令；高速處理指令；通信運算指令；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換指令；高速處理指令；通信指令；指令；PID指令指令。 61 循環(huán)指令循環(huán)指令 FOR指令表示循環(huán)的開始，指令表示循環(huán)的開始，NEXT指令表示指令表示循環(huán)的結(jié)束循環(huán)的結(jié)束. 注意事項：注意事項： (1)如果啟動了如果啟動了FORNEXT循環(huán)，除非循環(huán)，除非在循環(huán)內(nèi)部修改了結(jié)束值，否則循環(huán)就一直進(jìn)在循環(huán)內(nèi)部修改了結(jié)束值，否則循環(huán)就一直進(jìn)行，直到循環(huán)結(jié)束。行，直到循環(huán)結(jié)束。 (2)再次啟動循環(huán)時，

65、它將初始值再次啟動循環(huán)時，它將初始值INIT傳傳送到指針?biāo)偷街羔業(yè)NDX中。中。 FOR指令必須與指令必須與NEXT指令配套使用。允指令配套使用。允許循環(huán)嵌套，最多可嵌套許循環(huán)嵌套，最多可嵌套8層。（圖層。（圖6-3） 62跳轉(zhuǎn)與標(biāo)號指令跳轉(zhuǎn)與標(biāo)號指令 跳轉(zhuǎn)指令跳轉(zhuǎn)指令 JMP(Jump)可使程序流程可使程序流程轉(zhuǎn)移到同一程序的標(biāo)號轉(zhuǎn)移到同一程序的標(biāo)號(n)處。標(biāo)號指處。標(biāo)號指令令LBL(Label)，用來指示跳轉(zhuǎn)指令的，用來指示跳轉(zhuǎn)指令的目的位置。目的位置。JMP與與LBL指令中的操作數(shù)指令中的操作數(shù)n為常數(shù)為常數(shù)0255。 62 SIMATIC數(shù)據(jù)傳送指令數(shù)據(jù)傳送指令 1.字節(jié)、字、雙字和

66、實數(shù)的傳送字節(jié)、字、雙字和實數(shù)的傳送 將輸人的數(shù)據(jù)將輸人的數(shù)據(jù)(IN)傳送到輸出傳送到輸出(OUT)，傳送過程中不改變數(shù)的大小。傳送過程中不改變數(shù)的大小。 2.字節(jié)、字、雙字的塊傳送指令字節(jié)、字、雙字的塊傳送指令 將從輸入地址將從輸入地址(IN)開始的開始的N個數(shù)據(jù)傳個數(shù)據(jù)傳送到輸出地址送到輸出地址(OUT)開始的開始的N個單元，個單元，N=l 255，N為字節(jié)變量為字節(jié)變量 3.字節(jié)交換指令字節(jié)交換指令 字節(jié)交換字節(jié)交換SWAP(swap Bytes)指令交換輸人字指令交換輸人字(IN)的高字節(jié)與低字節(jié)。的高字節(jié)與低字節(jié)。 4.宇節(jié)立即讀寫指令宇節(jié)立即讀寫指令 字 節(jié) 立 即 讀字 節(jié) 立 即 讀 MOV_BIR(Move Byte Immediate Read)指令讀取指令讀取IN輸入端給出的輸入端給出的1個字節(jié)的物理輸入點個字節(jié)的物理輸入點(IB)，并將結(jié)果寫入，并將結(jié)果寫入OUT。 字節(jié)立即寫字節(jié)立即寫MOV_BIW(Move Byte Immediate Write)指令將輸入指令將輸入(IN)給出的給出的1字節(jié)數(shù)值寫入字節(jié)數(shù)值寫入OUT端給出的物理輸出點端給出的物理輸出點(