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1、第五章第五章 可编程序控制器可编程序控制器 5-3 可编程序控制器的编程语言概述可编程序控制器的编程语言概述顺序功能图顺序功能图梯形图梯形图功能块图功能块图指令表指令表结构文本结构文本第五章第五章 可编程序控制器可编程序控制器 5-3 可编程序控制器的编程语言概述可编程序控制器的编程语言概述顺序功能图顺序功能图1 相当于应用软件中的逻辑框图；相当于应用软件中的逻辑框图；2 是一种位于其它编程语言之上的是一种位于其它编程语言之上的 图形语言；图形语言；3 用来编制顺序控制程序。用来编制顺序控制程序。步步1步步2步步3动作动作1动作动作2转换转换转换转换第五章第五章 可编程序控制器可编程序控制器
2、5-3 可编程序控制器的编程语言概述可编程序控制器的编程语言概述梯形图梯形图1 继电接触控制系统继电接触控制系统电路图很相似；电路图很相似；2 简单直观。简单直观。X0 X1 X2 Y0 X3 X4 X5X5X6第五章第五章 可编程序控制器可编程序控制器 5-3 可编程序控制器的编程语言概述可编程序控制器的编程语言概述功能块图功能块图类类似似于于数数字字逻逻辑辑电电路路中中编编程程语语言言，用用类类似似与与门门、或门等方框图来表示的逻辑运算关系。或门等方框图来表示的逻辑运算关系。SRS1 Q1RANDORTest1Test2Sw1%1X3Resetstart第五章第五章 可编程序控制器可编程序
3、控制器 5-3 可编程序控制器的编程语言概述可编程序控制器的编程语言概述指令表指令表由若干条指令组成的程序叫指令表程序。由若干条指令组成的程序叫指令表程序。XO YOX1 Y1Y2X3 Y3 LD X0OUT Y0 LDI X1OUT Y1OUT Y2 LD X3OUT Y3第第5章章 可编程序控制器可编程序控制器 5-3 可编程序控制器的编程语言概述可编程序控制器的编程语言概述结构文本结构文本PASCAL BASIC C等高级语言等高级语言便于实现：便于实现：数学运算数学运算数据处理数据处理图形显示图形显示报表打印报表打印第五章第五章 可编程序控制器可编程序控制器 5-3 梯形图的主要特点梯
4、形图的主要特点（1）编程元件不是真实的硬件继电器）编程元件不是真实的硬件继电器,而是软件继电器。而是软件继电器。（2）梯形图两侧的公共线称为公共母线，分析时，可以假）梯形图两侧的公共线称为公共母线，分析时，可以假 想有一个能流从左向右流动想有一个能流从左向右流动。（3）程序执行是一个逻辑解算的过程。根据梯形图中各触）程序执行是一个逻辑解算的过程。根据梯形图中各触 点的状态和逻辑关系点的状态和逻辑关系,求出各个线圈对应的编程元件的状态求出各个线圈对应的编程元件的状态（4）梯形图中的各编程元件的常开触点和常闭触点梯形图中的各编程元件的常开触点和常闭触点,都可以无限都可以无限 次使用。次使用。（5）
5、梯形图中的线圈应该放在最右边。）梯形图中的线圈应该放在最右边。第五章第五章 可编程序控制器可编程序控制器 5-3 梯形图的主要特点梯形图的主要特点梯形图的编程特点梯形图的编程特点每一个梯级从起始母线每一个梯级从起始母线触点触点输出继电器输出继电器母线母线触点状态有接通和断开两种状态触点状态有接通和断开两种状态触点可以任意串联和并联触点可以任意串联和并联,继电器线圈只能并联继电器线圈只能并联,不能串联不能串联输出继电器可以使输出继电器输出继电器可以使输出继电器,中间继电器中间继电器,辅助继电器辅助继电器第五章第五章 可编程序控制器的编程语言和指令系统可编程序控制器的编程语言和指令系统 5-3 F
6、X系列可编程序控制器梯形图中的编程元件系列可编程序控制器梯形图中的编程元件 一、输入输出继电器一、输入输出继电器 5-3 FX系列可编程序控制器梯形图中的编程元件系列可编程序控制器梯形图中的编程元件 1 、输入继电器（输入继电器（X）5-3 FX系列可编程序控制器梯形图中的编程元件系列可编程序控制器梯形图中的编程元件 1、输入继电器（输入继电器（X）输入继电器没有线圈输入继电器没有线圈状态取决于外部输入信号的状态状态取决于外部输入信号的状态对应的寄存器（对应的寄存器（输入继电器）输入继电器）为为“1”状状态态常开触点闭合常闭触点断开常开触点闭合常闭触点断开外部触点接通时外部触点接通时外部触点断
7、开时外部触点断开时对应的寄存器对应的寄存器（输入继电器）（输入继电器）为为“0”状状态态常开触点断开常闭触点闭合常开触点断开常闭触点闭合2 、输出继电器（输出继电器（）FX2N系列系列PLC输入输出继电器元件号输入输出继电器元件号输入输出继电器的动作时序：成批量输入循环扫描工作方式输入输出继电器的动作时序：成批量输入循环扫描工作方式二二、辅助继电器辅助继电器(M)辅助继电器的地址按十进制分配。辅助继电器的地址按十进制分配。特殊用特殊用256点点M8000-M8255 一般用一般用500点点M0-M500无断点保持功能无断点保持功能锁存用锁存用2572点点M500-M3071 有断点保持功能有断
8、点保持功能特殊用继电器特殊用继电器256点点M8000-M8255运运行监视行监视(M8000)：当当PLC运行时，运行时，M8000接通接通;；PLC停止运行时，停止运行时，M8000断开。断开。STOP RUN STOPM8000初始化脉冲（初始化脉冲（M8002）：）：在在M8000由由OFF变为变为ON状态时的一个扫描周期状态时的一个扫描周期ON。STOP RUN STOPM8000一个扫描周期一个扫描周期特殊用继电器特殊用继电器256点点M8000-M8255时钟脉冲（时钟脉冲（M8011M8014）：）：M8011M8014分别是分别是10ms、100ms、1s和和1min时钟脉冲
9、。时钟脉冲。锂电池电压降低（锂电池电压降低（M8005)：电池电压下降至规定值时电池电压下降至规定值时M8005变为变为ON。M801110msM8012100ms三三 、状态继电器状态继电器(S)：状态是用于编制顺序控制程序的一种编程元件状态是用于编制顺序控制程序的一种编程元件三三 、状态继电器状态继电器(S)：通用状态通用状态S0S499初始状态初始状态S0S9返回原点返回原点S10S19报警器用报警器用 S900S999通用状态（通用状态（S0S499）没有断电保持功能没有断电保持功能S500S899有断电保持功能有断电保持功能 5-3 FX系列可编程序控制器梯形图中的编程元件系列可编程
10、序控制器梯形图中的编程元件 五五 、定时器、定时器(T)100ms定时器定时器 T050T057 T450457 T550-557定时范围为定时范围为0.1999s共计共计:24点点10ms定时器定时器 T650T657定时范围为定时范围为0.199.9s 共计共计:8点点一、分类一、分类三、对定时器工作原理的理解的：三、对定时器工作原理的理解的：1.有无数个常开常闭触点供程序使用；有无数个常开常闭触点供程序使用；2.有一个驱动输入端，每一个定时器的状态可由程序来驱动；有一个驱动输入端，每一个定时器的状态可由程序来驱动；3.触点均为延时触点；触点均为延时触点；4.定时器没有保持功能定时器没有保
11、持功能 在输入电路断路或停电时复位在输入电路断路或停电时复位二、定时器的结构特点：二、定时器的结构特点：5-3 FX系列可编程序控制器梯形图中的编程元件系列可编程序控制器梯形图中的编程元件(一一)、通电延时定时器应用一、通电延时定时器应用一五五 、定时器、定时器(T)通电延时定时器应用二通电延时定时器应用二输入信号断开后延时动作输入信号断开后延时动作定时器应用程序三：单脉冲程序定时器应用程序三：单脉冲程序通电延时定时器应用四通电延时定时器应用四闪烁程序闪烁程序 5-3 FX系列可编程序控制器梯形图中的编程元件系列可编程序控制器梯形图中的编程元件 六六、计数器、计数器(C)3位减法计数器位减法计
12、数器6 位加位加/减计数器减计数器C060C067C460C467C560C567C662C667共计：共计：30点点计数范围：计数范围：199930个1个（一）、（一）、3位减法计数器的地址表和计数范围：位减法计数器的地址表和计数范围：（二）、（二）、3位减法计数器位减法计数器(C)的结构特点：的结构特点：X10X11C460RST C460C460 K9Y030X10X11当前值当前值Y0303位减计数器应用举例：位减计数器应用举例：1.有无数个常开常闭触点供程序使用；有无数个常开常闭触点供程序使用；2.有一个复位端；当其为高电平时，计数器发生复位动作；有一个复位端；当其为高电平时，计数器
13、发生复位动作；3.一个计数驱动端，当其为高电平时，计数器进行减一个计数驱动端，当其为高电平时，计数器进行减1计数动作；计数动作；4.有掉电保持功能有掉电保持功能X012X013X014C460RST C460C460 K150Y030M471M471为为ON：加计数；否则，减加计数；否则，减计数计数C460和和461的加的加/减计数方式减计数方式M470为为ON：高速计数；相反，高速计数；相反，为普通计数方式为普通计数方式 6位加位加/减计数器：减计数器：6位加位加/减法计数器由两个减法计数器由两个3位计数器位计数器C460和和C461构成。构成。其中其中C460为低为低3位，位，C461为高
14、为高3位位计数范围为：计数范围为：1999999定时器和计数器的综合应用编程实现Y030的闪烁输出，并且闪烁10次后停止闪烁。X10X11C460RST C460C460 K10Y030Y030闪烁程序：闪烁程序：计数程序：计数程序：组合：组合：C460Y030删除删除梯形图LAD梯形图与继电-接触器控制系统的电路图很相似，其中的编程元件沿用了“继电器”名称。梯形图的基本结构触点节点编程线圈主母线梯形图的绘制规则先画出两条竖直方向的母线，再按从左到右、从上到下的顺序画好每一个逻辑行。梯形图上所画触点状态，就是输入信号未作用时的初始状态。触点应画在水平线上，不能画在垂直线上（主控触点例外）。不含
15、节点的分支应画在垂直方向，不可放在水平方向，以便于识别节点的组合和对输出线圈的控制路径。几个串联支路相并联时，应将触点最多的那个支路放在最上面；几个并联回路相串联时，应将触点最多的支路放在最左面。触点可以串联或并联；线圈可以并联，但不可以串联。触点和线圈连接时，触点在左，线圈在右；线圈的右边不能有触点，触点的左边不能有线圈。梯形图中元素的编号、图形符号应与所用的PLC机型及指令系统相一致。编程元件的编号规则:以英文字母开头 字母表示编程元件的的功能后跟三位八进制数字 编程元件:输入继电器（X）输出继电器（Y）定时器（T）计数器（C）辅助继电器（M）特殊辅助继电器（M）状态器（S）LD、LDI、
16、OUT指令AND、ANI指令 OR、ORI指令 ORB指令 ANB指令 S、R指令 RST指令 MC、MCR指令 END指令 5-4 三菱F1系列PLC的基本指令与编程1.LD LDI OUT 指令：指令：LDOUTLD、LDI、OUT指令的例子K 10K 10(T450T450）（Y430Y430）（Y431Y431）（Y431Y431）T450T450X401X401X400X400LD X400LD X400OUT Y430OUT Y430LDI X401LDI X401OUT Y431OUT Y431OUT T450OUT T450K 10K 10LD T450LD T450OUT Y
17、431OUT Y431（a）梯形图 （b）语句表2.AND ANI 指令：指令：LD X0AND M101OUT Y3LD Y3ANI X3OUT M101AND T1OUT Y5指令的使用说明AND和ANI指令用于单个触点与左边触点的串联，可连续使用；若是两个并联电路块串联，则需用后面的ANB指令。3.OR ORI指令：指令：（Y430Y430）（Y431Y431）X403X403 Y430Y430M101M101Y431Y431X404X404X400X400X402X402X401X401LD X400LD X400OR X402OR X402AND X401AND X401OUT Y4
18、30OUT Y430LD X403LD X403AND Y430AND Y430OR Y431OR Y431AND X404AND X404ORI M101ORI M101OUT Y431OUT Y431（a a）梯形图）梯形图 （b b）语句表）语句表指令的使用说明：OR、ORI指令仅用于单个触点与前面触点的并联；若是两个串联电路块（两个或两个以上触点串联连接的电路）相并联，则用后面将学的ORB指令。X6 X7 Y0X0 Y0 X7 Y1X4Y2Y1M 120LD X6OR X4ORI Y2AND X7OUT Y0LD X0AND Y0OR Y1ANI X7ORI M120OUT Y1OR、
19、ORI指令举例4.ORB指令：指令：X0 X1 Y6X2 X3 X4 X5 LD X0AND X1LD X2AND X3 ORBLD X4ANI X5ORBOUT Y6 指令的使用说明（1）串联电路块与前面的电路并联连接时，分支的开始用LD、LDI指令，分支结束用ORB指令；（2）串联支路并联的次数不受限制，但每并联一次就要用一次ORB指令；（3）ORB指令不带目标编程元件，是一个独立指令。ORB指令举例 LD X400LD X400 AND X401 AND X401 LD X402 LD X402 AND X403 AND X403 ORB ORB LDI X404 LDI X404 OR
20、 X406 OR X406 ANI X405 ANI X405 ORB ORB OUT Y430OUT Y430（Y430Y430）X402X402X403X403X404X404X406X406X405X405X400X400X401X401（a a）梯形图）梯形图 （b b）语句表）语句表5 ANB指令：指令：X0 X2 X3 Y7X1 X4 X5X6X7LD X0OR X1LD X2AND X3LDI X4ANI X5ORBOR X6ANBOR X7OUT Y7指令的使用说明：（1）并联电路块与前面的电路串联连接时，分支的开始用LD、LDI指令，分支结束用ANB指令；（2）多个并联电路块
21、连续串联连接，按顺序用ANB指令进行连接，ANB使用次数不受限制；（3）ANB指令不带目标编程元件，是一个独立指令。ANB指令举例 LD X400LD X400 OR X403 OR X403 LD X401 LD X401 ORI X404 ORI X404ANBANB LD X402 LD X402 OR X405 OR X405 ANB ANB ORI X406 ORI X406 OUT Y430 OUT Y430（Y430Y430）X400X400X401X401X403X403X405X405X404X404X402X402X406X406（a a）梯形图）梯形图 （b b）语句表）
22、语句表编程技巧编程技巧好好不好不好6.栈存储器和多重输出指令栈存储器和多重输出指令X0 X1 Y0 X2 Y4 X3 Y2 LD X0MPSAND X1OUT Y0MRD AND X2OUT Y4MPPAND X3OUT Y26.栈存储器和多重输出指令栈存储器和多重输出指令X0 X1 X2 Y0 X3 Y1X6 Y3X2 X4 Y2LD X0MPSAND X1MPSAND X2OUT Y0MPPAND X3OUT Y1MPPAND X2MPSAND X4OUT Y2MPPAND X6OUT Y3练习一转换为指令表LD1000OR 1001ANB 1002OR 3000LD 1003AND 10
23、04LD 3001AND 1005ORBANBOUT 2005练习二转换为指令表练习三转换为指令表练习四：练习四：转换为指令表答案：答案：练习五：练习五：转换为指令表答案：答案：练习六 转换为梯形图LD X0OR X2AND X3OUT Y0LD X4OUT T1K20LD X5ANI X6OUT Y1LDI Y0ANI X1OUT Y3LD Y1OUT Y4OUT Y5ENDLDX0AND X1LD X2ANI X4ORBOR Y0AND X5ANI X6LD X10AND X11OR X12ANBOUT Y0练习七：转换为梯形图练习七：转换为梯形图7.主控与主控复位指令主控与主控复位指令（
24、1）使用主控指令的触点称为主控触点，在梯形图中与一般触点相垂直。使用主控指令的触点称为主控触点，在梯形图中与一般触点相垂直。（2）用用MC命令后，要开辟一个单元命令后，要开辟一个单元(M或或Y)以寄存前面的运算值，而在主控触点后以寄存前面的运算值，而在主控触点后面形成新的临时母线，连接此线上的接点都使用面形成新的临时母线，连接此线上的接点都使用LD、LDI指令。在该回路运算完毕指令。在该回路运算完毕后必须用后必须用MCR指令，以将该临时母线清除，返回到原母线上。指令，以将该临时母线清除，返回到原母线上。（3）如果MC指令的输入触电断开时，计数器 用复位/置位指令驱动的软元件保持其当时的状态；定
25、时器和用OUT驱动的元件变为OFF。（4）无嵌套时，用N0编程；有嵌套时，N的编号次 序增大。（5）MC和和MCR必须成对使用必须成对使用主控指令可记忆多输出回路所通过的公共回路值。主控指令可记忆多输出回路所通过的公共回路值。主控与主控复位指令应用主控与主控复位指令应用LD X0MC N0M100LD X1OUT Y0LD X3OUT Y1MCR N0 LD X3OUT Y2主控指令和多重输出指令比较：主控指令和多重输出指令比较：X0MCN0M100X1 Y0 M 100MCN1M101X3 Y1M 101MCRN1MCRN0X2X4 Y2X5 Y3 7。主控与主控复位指令主控与主控复位指令嵌
26、套嵌套用主控指令的嵌套解决多重输出的嵌套程序：用主控指令的嵌套解决多重输出的嵌套程序：8.PLS和和 PLF指令指令9.边沿检测触发指令边沿检测触发指令9.边沿检测触发指令边沿检测触发指令10.SET 与与 RST 指令指令SET Y0RST Y0SET M0X0X1X2X0X1Y011.定时器和计数器的编程12.NOP 与与 END 指令指令NOPNon Processing:空操作指令空操作指令.END(END):结束指令结束指令,表示程序结束表示程序结束.作用：缩短扫描周期作用：缩短扫描周期NOP指令的应用举例：指令的应用举例：1.短路触点短路触点2.短路前面的电路短路前面的电路3.切断
27、电路切断电路编程规则编程规则1:采用合理的编程顺序和适当的电路变换，尽量减少程采用合理的编程顺序和适当的电路变换，尽量减少程序步数，以节省内存空间和缩短扫描时间序步数，以节省内存空间和缩短扫描时间好好不好不好编程规则2：多回路串联时，应将触点最多的回路放在梯形图的最上面；多个并联回路的串联时应将触点最多的并联回路安排在梯形图的最左面。编程规则编程规则3：双线圈问题：双线圈问题双线圈问题的处理方法双线圈问题的处理方法编程规则四：对梯形图进行语句编程时，应遵循从左到编程规则四：对梯形图进行语句编程时，应遵循从左到右，自上而下的原则进行。对复杂的梯形图，可将其分右，自上而下的原则进行。对复杂的梯形图
28、，可将其分成若干块，逐个编程，然后再将各块顺次连接起来。如成若干块，逐个编程，然后再将各块顺次连接起来。如下图的桥式电路：下图的桥式电路：编程规则五编程规则五：梯形图都是从左母线开始，终于右母：梯形图都是从左母线开始，终于右母线。线圈只能接在右边的母线上，不能直接接在左母线。线圈只能接在右边的母线上，不能直接接在左母线上，并且所有的触点不能放在线圈的右边。线上，并且所有的触点不能放在线圈的右边。PLC控制系统设计的一般步骤：控制系统设计的一般步骤：（1）深入了解控制要求，确定控制的操作方式、应完成的动作。（2）确定所需的信号输入元件、输出执行元件，据此确定PLC的I/O点数。进行I/O点的分配
29、。（3）选定PLC型号。（4）绘制PLC外部接线图，设计控制系统的主电路。（5）设计PLC控制程序。（6）模拟调试。（7）制作控制柜。（8）进行现场调试。（9）编制技术文件。1启保停电路-电机的启动、保持、停止控制说明：这种电路具有自锁或自保持自锁或自保持作用。按一下停止按钮，00002常闭触点断开，使01000线圈断电，接触器KM也断电，电机停转。2双向控制电路-电机的正反转控制说明：双向控制电路要求2个接触器个接触器KM1、KM2不不能同时得电能同时得电，否则会造成电机电源的短路。互锁互锁启、保、停启、保、停3定时器和计数器的应用程序 1）单脉冲电路）单脉冲电路 2）闪烁电路）闪烁电路 3
30、 3）周期性脉冲序列发生器）周期性脉冲序列发生器 4 4）完成一小时的定时完成一小时的定时 1）单脉冲电路说明：控制输入00000接通时，20000线圈得电并自锁，20000常开触点闭合，使TIM000开始定时、01000线圈得电。2s到，TIM000常闭触点断开，使01000线圈断电。产生脉宽一定的单脉冲产生脉宽一定的单脉冲 2）闪烁电路）闪烁电路 2）闪烁电路可产生周期性方脉冲可产生周期性方脉冲3）周期性脉冲序列发生器）周期性脉冲序列发生器#0020#00303）周期性脉冲序列发生器电路中定时器的线圈上串接自身的常闭触点，定时时间到时，常闭触点断开使其自身线圈断电，因此，这种电路又称自复位
31、定时器自复位定时器。同自复位定时器一样，自复位计数器也可以产生周期性脉冲序列。4）完成一小时的定时若想实现长时间定时或大范围计数，可以用两个或两个以上的定时器或计数器级联起来用。例1 电机优先启动控制有5个电机M1M5，都有启动和停止控制按钮，要求按顺序启动，即前级电机不启动时，后级电机无法启动；前级电机停，后级电机也都停I/O分配1）I/O分配分配输入输入输入输入：5个启动按钮SB1SB500000、00002、00004、00006、00008 5个停止按钮SB6SB1000001、00003、00005、00007、00009输出输出输出输出：5个控制电机的接触器 KM1KM5 0100
32、001004有5个电机M1M5，都有启动和停止控制按钮，要求按顺序启动，即前级电机不启动时，后级电机无法启动；前级电机停，后级电机也都停。梯形图设计 例二：设计一个智力竞赛抢答控制程序，控制要求如下：例二：设计一个智力竞赛抢答控制程序，控制要求如下：1.当某竞赛者抢先按下按钮，该竞赛者桌上指示灯亮，当某竞赛者抢先按下按钮，该竞赛者桌上指示灯亮，竞赛者共三人。竞赛者共三人。2.根据三位同学中谁按下按钮快，则相应的桌面指示根据三位同学中谁按下按钮快，则相应的桌面指示灯会亮起来，铃的作用只是不管谁按下按钮先，铃都会响，灯会亮起来，铃的作用只是不管谁按下按钮先，铃都会响，延时延时30秒后，报警铃响且灭掉相应的指灯。秒后，报警铃响且灭掉相应的指灯。I/0：输入信号：X0:复位按钮X1:第1个竞赛者的按钮X2:第2个竞赛者的按钮X3:第3个竞赛者的按钮输出信号:Y0:L1 Y1:L2 Y2:L3Y3:铃 Y4:报警铃报警铃 步骤一：I/O分配步骤二：编程步骤二：编程思考：若指示灯亮后，主持人按下复位按钮后，选手指示熄灭，思考：若指示灯亮后，主持人按下复位按钮后，选手指示熄灭，程序如何设计。程序如何设计。