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1、精选优质文档-倾情为你奉上第一部分 PLC基础原理及编程技巧第一章 PLC基本概念可编程控制器(Programmable Controller)是计算机家族中的一员是为工业控制应用而设计制造的早期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器(Programmable Logic Controller) 简称PLC 它主要用来代替继电器实现逻辑控制随着技术的发展这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围因此今天这种装置称作可编程控制器简称PC 但是为了避免与个人计算机(Personal Computer)的简称混淆所以将可编程控制器简称PLC。一. PLC 的由来在60 年代汽车生产流水线的自动控制系统基
2、本上都是由继电器控制装置构成的当时汽车的每一次改型都直接导致继电器控制装置的重新设计和安装随着生产的发展汽车型号更新的周期愈来愈短这样继电器控制装置就需要经常地重新设计和安装十分费时费工费料甚至阻碍了更新周期的缩短为了改变这一现状美国通用汽车公司在1969 年公开招标要求用新的控制装置取代继电器控制装置并提出了十项招标指标即。1. 编程方便现场可修改程序2. 维修方便采用模块化结构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. 数据可直接送入管理计算机6. 成本可与继电器控制装置竞争7. 输入可以是交流115V8. 输出为交流115V 2A 以上能直接驱动电磁阀接触器等9. 在
3、扩展时原系统只要很小变更10. 用户程序存储器容量至少能扩展到4K。1969 年美国数字设备公司(DEC) 研制出第一台PLC 在美国通用汽车自动装配线上试用获得了成功这种新型的工业控制装置以其简单易懂操作方便可靠性高通用灵活体积小使用寿命长等一系列优点很快地在美国其他工业领域推广应用.到1971 年已经成功地应用于食品饮料冶金造纸等工业这一新型工业控制装置的出现也受到了世界其他国家的高度重视1971 日本从美国引进了这项新技术很快研制出了日本第一台PLC 1973 年西欧国家也研制出它们的第一台PLC 我国从1974 年开始研制于1977 年开始工业应用。二. PLC 的定义PLC 问世以来
4、尽管时间不长但发展迅速为了使其生产和发展标准化美国电气制造商协会NEMA(National Electrical Manufactory Association) 经过四年的调查工作于1984 年首先将其正式命名为PC(Programmable Controller),并给PC 作了如下定义。PC 是一个数字式的电子装置它使用了可编程序的记忆体储存指令用来执行诸如逻辑顺序计时计数与演算等功能并通过数字或类似的输入/输出模块以控制各种机械或工作程序一部数字电子计算机若是从事执行PC 之功能着亦被视为PC 但不包括鼓式或类似的机械式顺序控制器以后国际电工委员会(IEC)又先后颁布了PLC 标准的草
5、案第一稿第二稿并在1987 年2 月通过了对它的定义。可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统专为在工业环境应用而设计的它采用一类可编程的存储器用于其内部存储程序执行逻辑运算顺序控制定时计数与算术操作等面向用户的指令并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程可编程控制器及其有关外部设备都按易于与工业控制系统联成一个整体易于扩充其功能的原则设计。总之可编程控制器是一台计算机它是专为工业环境应用而设计制造的计算机它具有丰富的输入/输出接口并且具有较强的驱动能力但可编程控制器产品并不针对某一具体工业应用在实际应用时其硬件需根据实际需要进行选用配置其软件需根据控制要求进行设计编制。三、可
6、编程控制器定义（1987 年 国际电工委员会）可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器，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，并通过数字的，模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。四、可编程控制器的产生1. 1968 年，美国最大的汽车制造厂家通用汽车公司（GM 公司）提出设想。2. 1969 年，美国数字设备公司研制出了世界上第一台 PC，型号为 PDP-14。3. 第一代：从第一台可编程控制器诞生到 70 年代初期。其特点是：CPU 由中小规模集成电路组成，存储器为磁芯存储器；4. 第二代：
7、70 年代初期到 70 年代末期。其特点是：CPU 采用微处理器，存储器采用 EPROM ；5. 第三代：70 年代末期到 80 年代中期。其特点是：CPU 采用 8 位和 16 位微处理器，有些还采用多微处理器结构，存储器采用 EPROM、EAROM、CMOSRAM 等 ；6. 第四代：80 年代中期到 90 年代中期。PC 全面使用 8 位、16 位微处理芯片的位片式芯片，处理速度也达到 1us/步 ；7. 第五代：90 年代中期至今。PC 使用 16 位和 32 位的微处理器芯片，有的已使用 RISC 芯片。第二章可编程控制器的基本特点、发展趋势及应用领域一. PLC 的由来在60 年代
8、汽车生产流水线的自动控制系统基本上都是由继电器控制装置构成的当时汽车的每一次改型都直接导致继电器控制装置的重新设计和安装随着生产的发展汽车型号更新的周期愈来愈短这样继电器控制装置就需要经常地重新设计和安装十分费时费工费料甚至阻碍了更新周期的缩短为了改变这一现状美国通用汽车公司在1969 年公开招标要求用新的控制装置取代继电器控制装置并提出了十项招标指标即1. 编程方便现场可修改程序2. 维修方便采用模块化结构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. 数据可直接送入管理计算机6. 成本可与继电器控制装置竞争7. 输入可以是交流115V8. 输出为交流115V 2A 以上能直
9、接驱动电磁阀接触器等9. 在扩展时原系统只要很小变更10. 用户程序存储器容量至少能扩展到4K一、可编程控制器的基本特点1、灵活、实用2、可靠性高、抗干扰能力强3、编程简单、使用方便4、接线简单5、功能强6、体积小、重量轻、易于实现自动化二、可编程控制器的发展趋势1向高速度、大存储容量方向发展 CPU 处理速度进一步加快，存储容量进一步扩大2控制系统将分散化 分散控制、集中管理的原则。3可靠性进一步提高 随着 PC 进入过程控制领域，对可靠性的要求进一步提高。硬件冗余的容错技术将进一步应用。4控制与管理功能一体化 PC 将广泛采用计算机信息处理技术、网络通信技术和图形显示技术，使 PC 系统的
10、生产控制功能和信息管理功能融为一体。三、PLC 的应用领域1、开关量逻辑控制2、模拟量闭环控制3、数据量的职能控制4、数据采集与监控5、通讯联网与集算散控制第三章 可编程控制器的组成（一）硬件构成1、中央处理单元（CPU）(1)诊断 PLC 电源、内部电路的工作状态及编制程序中的语法错误。(2)采集现场的状态或数据，并送入 PLC 的寄存器中。(3)逐条读取指令，完成各种运算和操作。(4)将处理结果送至输出端。(5)响应各种外部设备的工作请求。2、存储器 （ROM/RAM）（1）系统程序存储器（ROM） 用以存放系统管理程序、监控程序及系统内部数据，PLC 出厂前已将其固化在只读存储器ROM
11、或 PROM 中，用户不能更改。（2）用户存储器（RAM） 包括用户程序存储区和工作数据存储区。这类存储器一般由低功耗的 CMOS-RAM 构成，其中的存储内容可读出并更改。掉电会丢失存储的内容，一般用锂电池来保持。注意： PLC 产品手册中给出的“存储器类型”和“程序容量”是针对用户程序存储器而言的3、可编程控制器输入端口电路开关量输入接口电路：采用光电耦合电路，将限位开关、手动开关、编码器等现场输入设备的控制信号转换成 CPU 所能接受和处理的数字信号。PLC 的输入接口电路（直流输入型）4、可编程控制器输出接口电路开关量输出接口电路：采用光电耦合电路，将 CPU 处理过的信号转换成现场需
12、要的强电信号输出，以驱动接触器、电磁阀等外部设备的通断电。有三种类型：第一：继电器输出型：为有触点输出方式，用于接通或断开开关频率较低的直流负载或交流负载回路。第二：晶闸管输出型： 为无触点输出方式，用于接通或断开开关频率较高的交流电源负载。第三：晶体管输出型：为无触点输出方式，用于接通或断开开关频率较高的直流电源负载。第四章 可编程控制器的工作原理一、常见控制方式比较继电器控制系统：硬逻辑并行运行的方式计算机控制系统：采用等待命令的工作方式，如键盘扫描方式或 I/O 扫描方式可编程控制器控制系统：循环扫描工作方式，即系统工作任务管理及应用程序执行都是按循环扫描方式完成的二、可编程控制器工作原
13、理1、可编程控制器在开机后，完成内部处理、通信处理、输入刷新、程序执行、输出刷新五个工作阶段，称为一个扫描周期。完成一次扫描后，又重新执行上述过程，可编程控制器这种周而复始的循环工作方式称为扫描工作方式。信号传递过程(从输入到输出)最终输出刷新：将输出映像寄存器的状态写入输出锁存电路，再经输出电路传递输出端子，从而控制外接器件动作。2、扫描周期和 I/O 滞后时间可编程控制器在运行工作状态时，执行一次扫描操作所需要的时间称为扫描周期。其典型值为 1100ms。I/O 滞后时间又称为系统响应时间，是指可编程控制器外部输入信号发生变化的时刻起至它控制的有关外部输出信号发生变化的时刻之间的间隔。I/
14、O 滞后现象的原因（1）输入滤波器有时间常数（2）输出继电器有机械滞后（3）PC 循环操作时，进行公共处理、I/O 刷新和执行用户程序等产生扫描周期（4）程序语句的安排，也影响响应时间第五章 FX2N 系列 PLC 编程元件分类和编号一、PLC 编程元件的物理实质：电子电路及存储器。称“软继电器”二、输入继电器 X可编程控制器输入接口的一个接线点对应一个输入继电器。输入继电器的线圈只能由机外信号驱动，它可提供无数个常开接点、常闭接点供编程时使用。如图 3.1。FX2N 系列的输入继电器采用八进制地址编号，X0X267 最多可达 184 点。三、输出继电器 YPLC 输出接口的一个接线点对应一个
15、输出继电器。输出继电器的线圈只能由程序驱动，每个输出继电器除了为内部控制电路提供编程用的常开、常闭触点外，还为输出电路提供一个常开触点与输出接线端连接。驱动外部负载的电源由用户提供。四、辅助继电器 MPLC 内部有很多辅助继电器，和输出继电器一样，只能由程序驱动，每个辅助继电器也有无数对常开、常闭接点供编程使用。其作用相当于继电器控制线路中的中间继电器。辅助继电器的接点在 PLC 内部编程时可以任意使用，但它不能直接驱动负载，外部负载必须由输出继电器的输出接点来驱动。辅助继电器 M 分类辅助继电器分以下三种类型：通用辅助继电器M0-M499，共 500 个点断电保持辅助继电器M500-M102
16、3 及 M1024-M3071 共 2572 点。特殊辅助继电器M8000-M8255，共 256 个点。特殊辅助继电器： 只能利用其接点的特殊辅助继电器。线圈由 PLC 自动驱动，用户只可以利用其接点。例如：M8000 为运行监控用，PLC 运行时 M8000 接通。M8002 为仅在运行开始瞬间接通的初始脉冲特殊辅助继电器。 可驱动线圈型特殊辅助继电器。用户激励线圈后，PLC 作特定动作。例如：M8033 为 PLC 停止时输出保持特殊辅助继电器。M8034 为禁止全部输出特殊辅助继电器。M8039 为定时扫描特殊辅助继电器。五、状态器 S状态器 S 是构成状态转移图的重要软元件，它与后续
17、的步进梯形指令配合使用。通常状态继电器软元件有下面五种类型1、初始状态继电器 S0S9 共 10 点。2、回零状态继电器 S10S19 共 10 点。3、通用状态继电器 S20S499 共 480 点。4、停电保持状态器 S500S899 共 400 点。5、报警用状态继电器 S900S999 共 100 点。六、定时器 T定时器作为时间元件相当于时间继电器，由设定值寄存器、当前值寄存器和定时器触点组成。在其当前值寄存器的值等于设定值寄存器的值时，定时器触点动作。故设定值、当前值和定时器触点是定时器的三要素。定时器累计 PLC 内的 1ms，10ms，100ms 等的时钟脉冲，当达到所定的设定
18、值时，输出接点动作。定时器可以使用用户程序存储器内的常数 K 作为设定值，也可以用后述的数据寄存器 D 的内容作为设定值。这里的数据寄存器应有断电保持功能。定时器可以分为：常规定时器 T0T245积算定时器 T246T2551、常规定时器的动作过程2、积算定时器 T246T2551ms 积算定时器 T246T249 共四点，每点设定值范围 0.001s32.767s；100ms 积算定时器 T250T255 共 6 点，每点设定值范围 0.1s3276.7s。如图所示，当定时器线圈 T250 的驱动输入 X1 接通时 T250 用当前值计数器累计 100ms 的时钟脉冲个数，当该值与设定值 K
19、10 相等时，定时器的输出接点输出，当计数中间驱动输入 X0 断开或停电时，当前值可保持。输入 X1 再接通或复电时，计数继续进行，当累计时间为 100.1s1s 时，输出接点动作。当复位输入 X1 接通时，计数器就复位，输出接点也复位。3、接点的动作时序接点动作时序如图所示。定时器在其线圈被驱动后开始计时，到达设定值后，在执行第一个线圈指令时，其输出接点动作。从驱动定时器线圈到其接点动作称为定时器接点动作精度时间 t，tT+T0-。七、计数器 C可编程控制器的计数器共有两种：内部信号计数器和高速计数器。内部信号计数器有分为两种：16 位递加计数器和 32位增减计数器。1、16 位递加计数器设
20、定值位 132767。其中，C0C99 共 100 点是通用型，C100C199 共 100 点是断电保持型。下图表示了递加计数器的动作过程。八、数据寄存器 D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存储数据和参数。数据寄存器为 16 位，最高位为符号位，可用两个数据寄存器合并起来存放 32 位数据，最高位仍为符号位。数据寄存器分成下面几类：通用数据寄存器 D0D199 共 200 点断电保持/锁存寄存器 D200D7999 共 7800 点特殊数据寄存器 D8000D8255 共 256 点文件数据寄存器 D1000D7999 共 7000 点1、通用数据寄存器 D0D
21、199 共 200 点一旦在数据寄存器写入数据，只有不再写入其他数据，就不会变化。但是当 PLC 由运行到停止或断电时，该类数据寄存器的数据被清除为 0。但是当特殊辅助继电器 M8033 置 1，PLC 由运行转向停止时，数据可以保持。2、断电保持/锁存寄存器 D200D7999 共 7800 点断电保持/锁存寄存器有断电保持功能，PLC 从 RUN 状态进入 STOP 状态时，断电保持寄存器的值保持不变。利用参数设定，可改变断电保持的数据寄存器的范围。3、特殊数据寄存器 D8000D8255 共 256 点这些数据寄存器供监视 PLC 中器件运行方式用。其内容在电源接通时，写入初始值（先全部
22、清 0，然后由系统 ROM 安排写入初始值）。例如，D8000 所存的警戒监视时钟的时间由系统 ROM 设定。若有改变时，用传送指令将目的时间送入 D8000。该值在 PLC 由 RUN 状态到 STOP 状态保持不变。未定义的特殊数据寄存器，用户不能用。4、文件数据寄存器 D1000D7999 共 7000 点文件寄存器是以 500 点为一个单位，可被外部设备存取。文件寄存器实际上被设置为 PLC 的参数区。文件寄存器与锁存寄存器是重叠的，可保证数据不会丢失。FX2N 系列的文件寄存器可通过 BMOV（块传送）指令改写九、变址寄存器（V/Z）变址寄存器除了和普通的数据寄存器有相同的使用方法外
23、，还常用于修改器件的地址编号。V、Z 都是 16 位的寄存器，第六章 PLC 的编程语言和基本指令一、可编程控制器的编程语言不同厂家，不同型号的 PLC 的编程语言只能适应自己的产品。IEC 中的 PLC 编程语言标准中有五种编程语言：顺序功能图编程语言、梯形图编程语言、功能块图编程语言、指令语句表编程语言、结构文本编程语言。 最常用的就是梯形图编程语言和指令语句表编程语言。1、梯形图编程语言梯形图是在原继电器接触器控制系统的继电器梯形图基础上演变而来的一种图形语言。它是目前用得最多的 PLC 编程语言。注意：梯形图表示的并不是一个实际电路而只是一个控制程序，其间的连线表示的是它们之间的逻辑关
24、系，即所谓“软接线”。常开触点 ：常闭触点：线圈：注意：它们并非是物理实体，而是“软继电器”。每个“软继电器”仅对应 PLC 存储单元中的一位。该位状态为“1”时，对应的继电器线圈接通，其常开触点闭合、常闭触点断开；状态为“0”时，对应的继电器线圈不通，其常开、常闭触点保持原态。2、梯形图编程格式（1）梯形图按行从上至下编写，每一行从左往右顺序编写。PLC 程序执行顺序与梯形图的编写顺序一致。（2）图左、右边垂直线称为起始母线、终止母线。每一逻辑行必须从起始母线开始画起，终止于继电器线圈或终止母线（有些 PLC 终止母线可以省略）。（3）梯形图的起始母线与线圈之间一定要有触点，而线圈与终止母线
25、之间则不能有任何触点。3、指令语句表编程语言助记符语言类似于计算机汇编语言，用一些简洁易记的文字符号表达 PLC 的各种指令。同一厂家的 PLC 产品，其助记符语言与梯形图语言是相互对应的，可互相转换。助记符语言常用于手持编程器中，梯形图语言则多用于计算机编程环境中。案例在生产实践过程中，某些生产机械常要求既能正常起动，又能实现调整位置的点动工作。 试用可编程控制器的基本逻辑指令来控制电动机的点动及连续运行。1、异步电动机控制线路图图（a）为主电路。工作时，合上刀开关 QS ，三相交流电经过 QS ，熔断起 FU ，接触器 KM 主触点，热继电器 FR至三相交流电动机。图（b）为最简单的点动控
26、制线路。起动按钮 SB 没有并联接触器 KM 的自锁触点，按下 SB ， KM 线圈通电，松开按钮 SB 时，接触器 KM 线圈又失电，其主触点断开，电动机停止运转。图（c）是带手动开关 SA 的点动控制线路。当需要点动控制时，只要把开关 SA 断开，由按钮 SB 2 来进行点动控制。当需要正常运行时，只要把开关 SA 合上，将 KM 的自锁触点接入，即可实现连续控制。图（d）中增加了一个复合按钮 SB 3 来实现点动控制。需要点动运行时，按下 SB 3 点动按钮，其常闭触点先断开自锁电路，常开触发后闭合接通起动控制电路， KM 接触器线圈得电，主触点闭合，接通三相电源，电动机起动运转。当松开
27、点动按钮 SB 3 时， KM 线圈失电， KM 主触点断开，电动机停止运转。若需要电动机连续运转，由停止按钮 SB 1 及起动按钮 SB 2 控制，接触器 KM 的辅助触点起自锁作用。2、可编程控制器的硬件连接实现电动机的点动及连续运行所需的器件有：起点按钮 SB1 ，停止按钮 SB2 ，交流接触器 KM ，热继电器 JR 及刀开关 QS 等。主电路的连接如图所示。3、梯形图的设计梯形图便是是以图形符号及图形符号在图中的相互关系表示控制关系的编程语言，是从继电器电路图演变而来。两者部分符号对应关系如表所示。根据输入输出接线圈可设计出异步电动机点动运行的梯形图如图 （a）所示。工作过程分析如下
28、：当按下 SB1 时，输入继电器 X0 得电，其常开触点闭合，因为异步电动机未过热，热继电器常开触点不闭合，输入继电器 X2 不接通，其常闭触点保持闭合，则此时输出继电器 Y0 接通，进而接触器 KM 得电，其主触点接通电动机的电源，则电动机起动运行。当松开按钮 SB1 时， X0 失电，其触点断开， Y0 失电，接触点 KM 断电，电动机停止转动，即本梯形图可实现点动控制功能。大家可能发现，在梯形图中使用的热继电器的触点为常开触点，如果要使用常闭触点，梯形图应如何设计？图（b）为电动机连续运行的梯形图，其工作过程分析如下：当按 SB1 被按下时 X0 接通，Y0 置 1，这时电动机连续运行。
29、需要停车时，按下停车按钮 SB2，串联于 Y0 线圈回路中的 X1 的常闭触点断开， Y0 置 1，电机失电停车。起-保-停电路梯形图（b）称为启-保-停电路。这个名称主要来源于图中的自保持触点 Y0 。并联在 X0 常开触点上的 Y0 常开触点的作用是当钮 SB 1 松开，输入继电器 X0 断开时，线圈 Y0 仍然能保持接通状态。工程中把这个触点叫做“自保持触点“。启-保-停电路是梯形图中最典型的单元，它包含了梯形图程序的全部要素。它们是：a 、事件 每一个梯形图支路都针对一个事件。事件输出线圈（或功能框）表示，本例中为 Y0 。b 、事件发生的条件 梯形图支路中除了线圈外还有触点的组合，使
30、线圈置 1 的条件既是事件发生的条件，本例中为起动按钮 X0 置 1。c 、事件得以延续的条件 触点组合中使线圈置 1 得以持久的条件。本例中为与 X0 并联的 Y0 的自保持触点。d 、使事件终止的条件 触点组合中使线圈置 1 中断的条件。本例中为 X1 的常闭触点断开。4、语句表点动控制即图（a）所使用到的基本指令有：从母线取用常开触点指令 LD ；常闭触点的串联指令 ANI ；输出继电器的线圈驱动指令 OUT 。而每条指令占用一个程序步，语句表如下连续运行控制即图（b）所使用到的基本指令有：从母线取用常开触点指令 LD ；常开触点的并联指令 OR ；常闭触点的串联指令 ANI ；输出继电
31、器的线圈驱动指令 OUT 。语句表如下：第七章 PLC程序设计步骤及编程技巧一、PLC程序设计基本步骤 （1）根据控制要求，确定控制的操作方式（手动、自动、连续、单步等），应完成的动作（动作的顺序和动作条件），以及必须的保护和联锁；还要确定所有的控制参数，如转步时间、计数长度、模拟量的精度等。 （2）根据生产设备现场的需要，把所有的按钮、限位开关、接触器、指示灯等配置按照输入、输出分类；每一类型设备按顺序分配输入/输出地址，列出PLC的I/O地址分配表。每一个输入信号占用一个输入地址，每一个输出地址驱动一个外部负载。（3）对于较复杂的控制系统，应先绘制出控制流程图，参照流程图进行程序设计。可以
32、用梯形图语言，也可以用助记符语言。 （4）对程序进行模拟调试、修改，直至满意为止。调试时可采用分段调试，并利用计算机或编程器进行监控。 （5）程序设计完成后，应进行在线统调。开始时先带上输出设备（如接触器、信号指示灯等），不带负载进行调试。调试正常后，再带上负载运行。全部调试完毕，交付试运行。如果运行正常，可将程序固化到EPROM中，以防程序丢失。二、程序设计技巧 1梯形图应体现“左重右轻”、“上重下轻”的原则 2尽量避免出现分支点梯形图 3将多层控制转化为多分支控制 4桥式电路无法进行直接编程 5避免输入对输出响应的滞后三、常用基本环节梯形图程序1、启动、保持和停止电路实现 Y10 的启动、
33、保持和停止的四种梯形图如图所示。这些梯形图均能实现启动、保持和停止的功能。X0 为启动信号，X1 为停止信号。图 a、c 是利用 Y10 常开触点实现自锁保持，而图 b、d 是利用 SET、RST 指令实现自锁保持。2、三相异步电动机正反转控制3、常闭触点输入信号的处理如果输入信号只能由常开触点提供，梯形图中的触点类型与继电器电路的触点类型完全一致。如果接入 PLC 的是输入信号的常闭触点，这时在梯形图中所用的 X1 的触点的类型与 PLC 外接 SB2 的常开触点时刚好相反 ， 与 继 电 器 电 路 图 中 的 习 惯 也 是 相 反 的 。 建 议 尽 可 能 采 用 常 开 触 点 作
34、 为 PLC 的 输 入 信 号 。4、多继电器线圈控制电路下图是可以自锁的同时控制 4 个继电器线圈的电路图。其中 X0 是起动按钮，X1 是停止按钮。5、多地控制电路下图是两个地方控制一个继电器线圈的程序。其中 X0 和 X1 是一个地方的起动和停止控制按钮，X2 和 X3 是另一个地方的起动和停止控制按钮。6、互锁控制电路下图是 3 个输出线圈的互锁电路。其中 X0、X1 和 X2 是起动按钮，X3 是停止按钮。由于 Y0、Y1、Y2 每次只能有一个接通，所以将 Y0、Y1、Y2 的常闭触点分别串联到其它两个线圈的控制电路中。7、顺序起动控制电路如图所示。Y0 的常开触点串在 Y1 的控
35、制回路中，Y1 的接通是以 Y0 的接通为条件。这样，只有 Y0 接通才允许 Y1 接通。Y0 关断后 Y1 也被关断停止，而且 Y0 接通条件下，Y1 可以自行接通和停止。X0、X2 为起动按钮，X1、X3 为停止按钮。8、集中与分散控制电路在多台单机组成的自动线上，有在总操作台上的集中控制和在单机操作台上分散控制的联锁。集中与分散控制的梯形图如图所示。X2 为选择开关，以其触点为集中控制与分散控制的联锁触点。当 X2 为 ON 时，为单机分散起动控制；当 X2 为 OFF时，为集中总起动控制。在两种情况下，单机和总操作台都可以发出停止命令。9、自动与手动控制电路在自动与半自动工作设备中，有
36、自动控制与手动控制的联锁，如图所示。输入信号 X1 是选择开关，选其触点为联锁型号。当 X1 为 ON 时，执行主控指令，系统运行自动控制程序，自动控制有效，同时系统执行功能指令 CJ? P63，直接跳过手动控制程序，手动调整控制无效。当 X1 为 OFF 时，主控指令不执行，自动控制无效，跳转指令也不执行，手动控制有效。10、闪烁电路当拨动开关将 X0 接通，启动脉冲发生器。延时 2s 后 Y0 接通，再延时 1s 后 Y0 断开。这一过程周期性地重复。Y0 输出一系列脉冲信号，其周期为 3s，脉宽为 1s。11、延合延分电路如图所示用 X0 控制 Y0，当 X0 的常开触点接通后，T0 开
37、始定时，10s 后 T0 的常开触点接通，使 Y0 变为 ON。X0 为 ON时其常闭触点断开，使 T1 复位，X0 变为 OFF 后 T1 开始定时，5s 后 T1 的常闭触点断开，使 Y0 变为 OFF，T1 也被复位。Y0用起动、保持、停止电路来控制。12、定时范围扩展电路FX2N 系列 PLC 定时器的最长定时时间为 3276.7s，如果需要更长的定时时间，可以采用以下方法以获得较长延时时间。时间。（1）多个定时器组合电路如图所示。当 X0 接通，T0 线圈得电并开始延时，延时到 T0 常开触点闭合，又使 T1 线圈得电，并开始延时，当定时器T1 延时到，其常开触点闭合，再使 T2 线
38、圈得电，并开始延时，当定时器 T2 延时到，其常开触点闭合，才使 Y0 接通。因此，从 X0 为 ON 开始到 Y0 接通共延时 9000s。（2）定时器和计数器组合当 X1 为 ON 时，T1 开始定时，0.6s 后 T1 定时时间到，其常闭触点断开，使它自己复位，复位后 T1 的当前值变为 0，同时它的常闭触点接通，使它自己的线圈重新通电，又开始定时。T1 将这样周而复始地工作，直至 X1 变为 OFF。从分析中可看出，最上面一行电路是一个脉冲信号发生器，脉冲周期等于 T1 的设定值。产生的脉冲列送给 C0 计数，计满 3 个数后，C0 的当前值等于设定值，它的常开触点闭合，Y0 开始输出
39、。第八章 PLC 程序设计方法：继电器控制电路移植法一、继电器控制电路移植法设计梯形图用 PLC 改造继电器控制系统时，因为原有的继电器控制系统经过长期的使用和考验，已被证明能够完成系统要求的控制功能，而且继电器电路图与梯形图在表示方法和分析方法上有很多相似之处，因此可以根据继电器电路图设计梯形图，即将继电器电路图转换为具有相同功能的 PLC 外部硬件接线图和梯形图。二、继电器控制电路移植法设计梯形图设计步骤1. 了解和熟悉被控设备的工艺过程和机械的 动作情况。2.确定 PLC 的输入信号和输出负载，画出 PLC 外部接线图。3. 确定与继电器电路图的中间继电器、时间继电器对应的梯形图中的辅助
40、继电器 M 和定时器 T 的元件号。4.根据上述对应关系画出梯形图案例：PLC 控制的电动机正反转利用 PLC 控制一台异步电动机的正反转。输入端直流电源 E 由 PLC 内部提供，可直接将 PLC 电源端子接在开关上。交流电源则是由外部供给。1、熟悉电动机的正反转控制电路2、PLC 的 I/O 点的确定与分配3.PLC 控制电动机正反转外部接线图4、程序编制第九章 PLC 程序设计方法：顺序控制设计法之功能表图一、顺序控制设计法顺序控制就是按照生产工艺预先规定的顺序,在各个输入信号的作用下,根据内部状态和时间的顺序,在生产过程中各个执行机构自动地有序地进行工作。使用顺序控制设计法时首先根据系
41、统的工艺过程，画出顺序功能图，然后根据顺序功能图画出梯形图。顺序控制设计法是一种先进的设计方法，很容易被初学者接受，程序的调试、修改和阅读也很容易，并且大大缩短了设计周期，提高了设计效率。二、顺序控制设计法的设计基本步骤1.步的划分分析被控对象的工作过程及控制要求，将系统的工作过程划分成若干个阶段，这些阶段称为“步”。步是根据 PLC 输出量的状态划分的，只要系统的输出量状态发生变化，系统就从原来的步进入新的步。在每一步内 PLC 各输出量状态均保持不变，但是相邻两步输出量总的状态是不同的。2.转换条件的确定转换条件是使系统从当前步进入下一步的条件。常见的转换条件有按钮、行程开关、定时器和计数
42、器的触点的动作（通/断）等。3.顺序功能图的绘制根据以上分析画出描述系统工作过程的顺序功能图。这是顺序功能设计法中最关键的一个步骤。绘制顺序功能图的具体方法将在下节介绍。4.梯形图的绘制根据顺序功能图，采用某种编程方式设计出梯形图。常用的设计方法有三种：起保停电路设计法、以转换为中心设计法、步进顺控指令设计法。三、顺序功能图的组成要素顺序功能图主要由步、有向连线、转换、转换条件和动作（或命令）等要素组成。步与步之间实现转换应同时具备两个条件：(1) 前级步必须是活动步。(2) 对应的转换条件成立。PLC 程序设计方法三 顺序控制设计法之单序列结构的编程方法一、使用起保停电路的编程方法案例：液压
43、进给装置运动控制：左行示意：右行示意：控制开关 （转换条件）：动作要求：顺序功能图绘制：梯形图绘制：第十章 PLC 程序设计方法：顺序控制功能图的编程方法案例：一、动作分析人靠近自动门时，感应器X0 为ON，Y0 驱动电动机高速开门，碰到开门减速开关X1 时，变为低速开门。碰到开门极限开关X2 时电动机停转，开始延时。若在0.5s 内感应器检测到无人，Y2 起动电动机高速关门。碰到关门减速开关X4 时，改为低速关门，碰到关门极限开关X5 时电动机停转。在关门期间若感应器检测到有人，停止关门，T1 延时0.5s 后自动转换为高速开门。二、硬件设计根据前面的学习，再依据图中的标示，同学们可以自己画出输入及输出端口的分配，在这不加深述三、顺序功能图的绘制四、编程1、选择序列起-保-停电路编程专心-专注-专业