【正文】 口電路 電源 外部設(shè)備 可編程控制器的硬件構(gòu)成 可編程控制器主機(jī) 可編程控制器編程器 圖 可編程控制器及編程器 可編程控制器的硬件構(gòu)成 圖 PLC的硬件結(jié)構(gòu) 主機(jī)電源微 處 理 器 ( C P U )運(yùn)算器控制器輸入單元存儲(chǔ)器E P R O M( 系 統(tǒng) 程 序 )RAM( 用 戶(hù) 程 序 )外設(shè)I / O接口I / O擴(kuò)展接口用戶(hù)輸入設(shè)備輸出單元用戶(hù)輸出設(shè)備I / O擴(kuò)展接口P L C 或 上 位 計(jì) 算 機(jī)圖 形 監(jiān) 控 系 統(tǒng)E P R O M 寫(xiě)入器打印機(jī)盒 式 磁 帶 機(jī)編程器外部設(shè)備 PLC由 CPU、存儲(chǔ)器、輸入/輸出接口、內(nèi)部電源和編程設(shè)備幾部分構(gòu)成 CPU模塊 接受 、 存儲(chǔ)用戶(hù)程序； 按掃描工作方式接收來(lái)自輸入單元的數(shù)據(jù)和信息，并存入相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)區(qū)； 執(zhí)行監(jiān)控程序和用戶(hù)程序，完成數(shù)據(jù)和信息的邏輯處理，產(chǎn)生相應(yīng)的內(nèi)部控制信號(hào)，完成用戶(hù)指令規(guī)定的各種操作； 響應(yīng)外部設(shè)備的請(qǐng)求。 為了和個(gè)人計(jì)算機(jī)（ PC） 相區(qū)別，將最初用于邏輯控制的 可編程控制器 稱(chēng)為 PLC（ Programmable logic Controller）。 EPROM： 可擦除程序的只讀存儲(chǔ)器，用紫外線照射芯片上的透鏡窗口，可以擦除已寫(xiě)入的內(nèi)容，而寫(xiě)入新的程序。 輸入輸出接口 開(kāi)關(guān)量輸出接口 其作用是把可編程內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場(chǎng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的開(kāi)關(guān)量信號(hào)。 信號(hào)轉(zhuǎn)換內(nèi)部回路光耦合器隔離D / A轉(zhuǎn)換器圖 模擬量輸出單元框圖 輸入輸出接口 為了適應(yīng)更復(fù)雜的控制工作的需要，可編程控制器還有一些智能控制單元，如 PID單元、高速計(jì)數(shù)器單元、溫度控制單元、通信單元、定位單元等。 輸入狀態(tài)的變化只能在下一個(gè)工作周期的輸入采樣階段才被重新讀入 。這就保證了 PLC在執(zhí)行程序階段，輸入映像寄存器和輸出鎖存寄存器的內(nèi)容或數(shù)據(jù)保持不變。 這種形式的 PLC尤其適合于輸入輸出要求 快速響應(yīng)的場(chǎng)合 。 第 2章 可編程序控制器的軟件構(gòu)成 可編程序控制器的系統(tǒng)軟件 可編程序控制器的應(yīng)用軟件 可編程序控制器的用戶(hù)工作環(huán)境 可編程序控制器的編程軟件 第 2章 可編程控制器的軟件構(gòu)成 PLC 軟件 系統(tǒng)軟件 應(yīng)用軟件 系統(tǒng)管理程序 用戶(hù)指令解釋程序 專(zhuān)用標(biāo)準(zhǔn)程序模塊 系統(tǒng)軟件 包括系統(tǒng)管理程序 ， 用戶(hù)指令解釋程序和供系統(tǒng)調(diào)用的專(zhuān)用標(biāo)準(zhǔn)程序塊等 。 繼電接觸器與 PLC控制方案的比較 例 1 用繼電接觸器實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)啟／?？刂? QS FR FU KM M 3~ 工作原理 : 合刀開(kāi)關(guān) QS 按 SB1→KM線圈 得電 按 SB2→KM線圈 失電 3 ~ →KM輔助觸頭閉合 自鎖 →KM主觸頭閉合→M運(yùn)轉(zhuǎn) →KM輔助觸頭解除 自鎖 →KM主觸頭斷開(kāi)→M停轉(zhuǎn) KM SB1 KM SB2 FR 主電路 控制電路 QS FR FU KM M 3~ 3 ~ KM FR X0 X1 COM Y0 COM1 Y0 X0 Y0 ~ 220 V SB1 SB2 PLC X1 例 2 用 PLC實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)啟／?？刂? 主電路 控制電路 用戶(hù)程序 例 3 用繼電接觸器實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī) 正／反轉(zhuǎn)控制 U V W QS FR FU M 3 ~ ~ ~ KM1 KM2 KM2 SB1 SB3 FR SB2 KM1 KM2 KM1 KM2 KM1 QS FR FU M 3 ~ KM2 按 SB1→KM 1得電 → KM1常開(kāi)觸頭閉合 → M運(yùn)轉(zhuǎn) 誤按 SB2→KM 2得電 若去掉 互鎖 — 合 QS， → KM2常開(kāi)觸頭閉合 → U V W 則電源 U、 W相間 短路 → 熔斷器 FU燒毀！ KM1 互鎖設(shè)計(jì) KM2 SB1 SB3 KR SB2 KM1 KM2 KM1 KM2 KM1 加互鎖 防止短路 KM1 KM2 采用電氣和機(jī)械雙重互鎖的電動(dòng)機(jī)正／反轉(zhuǎn)控制電路 利用復(fù)合按鈕SB SB2， 實(shí)現(xiàn)機(jī)械互鎖 正轉(zhuǎn) ?反轉(zhuǎn) 直接轉(zhuǎn)換 KM1和 KM2的電氣互鎖必不可少！ Qs KR FU M 3 ~ KM1 KM2 KM2 SB1 SB3 FR SB2 KM1 KM2 KM1 KM2 KM1 U V W 例 4 用 PLC實(shí)現(xiàn)電動(dòng)機(jī) 正、反轉(zhuǎn)控制 PLC內(nèi)部用戶(hù)程序 Y0 X0 Y0 X2 Y1 X1 Y1 X2 X1 X0 Y0 Y1 QS FR FU M 3 ~ KM1 KM2 U V W KM1 FR X0 X1 COM Y0 COM1 SB1 SB2 PLC SB3 X2 KM2 KM1 Y1 KM2 ~ 220 V 可編程控制器的應(yīng)用軟件 應(yīng)用軟件編程語(yǔ)言表達(dá)方式 ?（ 1） 梯形圖 （ Ladder diagram）梯形圖語(yǔ)言是一種以圖形符號(hào)及圖形符號(hào)在圖中的相互關(guān)系表示控制關(guān)系的編程語(yǔ)言，是從繼電接觸器控制電路演變過(guò)來(lái)的。 S w 1 OR A N D T es t 1 T es t 2 % IX 3 SR S 1 Q1 R Rese t S t ar t 可編程控制器的應(yīng)用軟件 ?（ 5） 結(jié)構(gòu)文本 （ Structured text） 隨著 PLC技術(shù)的飛速發(fā)展 ，如果許多高級(jí)功能還使用梯形圖來(lái)表示 ， 會(huì)很不方便 。為了滿足不同的功用， 存儲(chǔ)器單元作了分區(qū)，因此，也就有了不同類(lèi)型的編程軟元件。 ?③ FX422CAB150 型 RS422 纜線 （ 用于 FX1, FX2, FX2C型 PLC, )。操作方法：執(zhí)行 ［文件］－［關(guān)閉打開(kāi)］ 菜單操作即可，如圖所示。 可編程控制器的編程軟件 ? （ 6） 程序的傳送功能 ? [讀入］ 將 PLC中的 程序傳送到計(jì)算機(jī) 中。 ?［ 顯示點(diǎn)數(shù)］ 設(shè)置由元件不斷表示的顯示點(diǎn)數(shù)，最大登錄數(shù)為48點(diǎn)。 設(shè)置元件地址及 ON／ OFF狀態(tài) ， 點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕或按 ［ Enter］ 鍵 ， 即可完成特定輸出 。 ? 有時(shí)整體 PLC的輸入口或輸出口要擴(kuò)展，這就又需要一種只有一些接口而沒(méi)有 CPU也沒(méi)有電源的配件 (擴(kuò)展單元 )。 FX2N系列 PLC主要技術(shù)性能 0 FX2N系列 PLC是日本三菱公司繼 F F2系列之后推出的新產(chǎn)品。 OUT(輸出 )：輸出驅(qū)動(dòng)各種驅(qū)動(dòng)線圈 指令格式： OUT 元件號(hào) 其操作元件包括 Y、 M、 S、 T、 C LD、 LDI、 OUT指令 Y、 M：程序步為 1 特 M：程序步為 2 T：程序步為 3 C： 16bit，程序步為 3 32bit，程序步為 5 對(duì)輸入繼電器不能使用， 并行輸出可多次使用 OUT LD、 LDI、 OUT指令的使用說(shuō)明 X0 Y0 LD OUT X1 M0 LDI T0 K10 Y1 T0 母線 步序 指令 數(shù)據(jù) 1 2 3 4 OUT LDI OUT OUT K10 LD OUT 7 8 Y0 X1 M0 T0 T0 Y1 驅(qū)動(dòng)定時(shí)器 設(shè)定常數(shù) SP 0 LD X0 3步 AND、 ANI指令 AND， 與指令， 用于單個(gè)常開(kāi)接點(diǎn)的串聯(lián) ANI， 與非指令， 用于單個(gè)常閉接點(diǎn)的串聯(lián) AND與 ANI這兩條指令可以多次重復(fù)使用 指令格式： AND 元件號(hào) ； ANI 元件號(hào) 其操作元件包括 X、 Y、 M、 S、 T、 C 程序步為 1 AND、 ANI指令的使用說(shuō)明 X1 Y0 AND X2 M0 ANI Y1 ( a ) ( b ) 步序 指令 數(shù)據(jù) 0 1 2 3 4 LD AND OUT LD ANI OUT AND OUT 6 7 X0 X1 Y0 X2 M0 T0 Y1 5 Y0 串聯(lián)常開(kāi)觸點(diǎn) 縱接輸出 串聯(lián)常閉觸點(diǎn) 串聯(lián)常開(kāi)觸點(diǎn) X0 Y0 T0 AND 母線 OR、 ORI指令 OR，或指令，用于單個(gè)常開(kāi)接點(diǎn)的并聯(lián) ORI，或非指令，用于單個(gè)常閉接點(diǎn)的并聯(lián) (1) OR、 ORI指令用于單個(gè)觸點(diǎn)的并聯(lián)連接指令 (2) 兩個(gè)以上接點(diǎn)串聯(lián)連接電路塊并聯(lián)連接時(shí)，要用后述的 ORB指令 (3) OR、 ORI是從該指令的當(dāng)前步開(kāi)始，對(duì)前面的 LD、 LDI指令并聯(lián)連接的 , 并聯(lián)的次數(shù)無(wú)限制 說(shuō)明： 指令格式： OR 元件號(hào) ； ORI 元件號(hào) 其操作元件包括 X、 Y、 M、 S、 T、 C 程序步為 1 OR、 ORI指令的使用說(shuō)明 X3 Y2 X4 Y3 X16 步序 指令 數(shù)據(jù) 0 1 2 3 4 LD OR ORI OUT LDI AND ANI OR 7 8 X3 X4 X1 Y2 Y2 X16 X7 M10 并聯(lián)常開(kāi)觸點(diǎn) 5 6 OUT 9 Y3 M0 OR 并聯(lián)常開(kāi)觸點(diǎn) 并聯(lián)常閉觸點(diǎn) X7 Y2 X1 M0 M10 OR ORI OR 母線 OR ORB指令 兩個(gè)或兩個(gè)以上的接點(diǎn)串聯(lián)連接的電路叫串聯(lián)電路塊。 ANB指令簡(jiǎn)稱(chēng)與塊指令 X0 X1 0 1 2 3 4 LD OR LDI OR ANB X0 X1 5 6 OUT X2 X3 X4 OR X2 X3 X4 Y0 Y0 步序 指令 數(shù)據(jù) ANB指令的使用說(shuō)明 并聯(lián)塊 串接 是單個(gè)元件并聯(lián) 用 OR指令 MPS/MRD/MPP指令 MPS (Push)為進(jìn)棧指令 ， 就是將運(yùn)算中間結(jié)果存入棧存儲(chǔ)器。如果在每個(gè)線圈的控制電路中都串入同樣的接點(diǎn)，則將多占用存儲(chǔ)單元，應(yīng)用主控指令可以解決這一問(wèn)題。 使用 PLS指令， 元件 Y、 M僅在驅(qū)動(dòng)輸入接通后的一個(gè)掃描周期內(nèi)動(dòng)作 (置 1)， 即 PLS指令使 M0產(chǎn)生一個(gè)掃描周期脈沖 ， 而使用 PLF指令， 元件 Y、 M僅在驅(qū)動(dòng)輸入斷開(kāi)后的一個(gè)掃描周期內(nèi)動(dòng)作； PLF指令使元件 M1產(chǎn)生一個(gè)掃描周期脈沖。 END指令 基本指令編程實(shí)例 梯形圖編程注意事項(xiàng) 基本指令編程實(shí)例 (a) 不正確； (b) 正確 Y 1 3 5 4 3 2 1 2 4 5 ( b ) Y 1 ( a ) 2 4 5 3 OUT LD AND OR ( a ) OUT LD AND LD ORB 串聯(lián)多的電路盡量放上部 OUT LD AND OR ( b ) 并聯(lián)多的電路 盡量靠近母線 OUT LD OR LD ANB 不能將接點(diǎn)畫(huà)在線圈右邊，只能在接點(diǎn)的右邊接線圈，如 圖所示。 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖及狀態(tài)功能 每一步用一個(gè)矩形方框表示，方框中用文字表示該步的動(dòng)作內(nèi)容或用數(shù)字表示該步的的標(biāo)號(hào)。 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖及狀態(tài)功能 準(zhǔn) 備SB 啟動(dòng) ( 前進(jìn) )工 序 一 前 進(jìn) ： Y1 動(dòng)作S Q 1 后退工 序 二 后 退 ： Y2 動(dòng)作S Q 2 后 退 停工 序 三 延時(shí) 5 s ： T0 動(dòng)作T0 延 時(shí) 前 進(jìn)工 序 四 前 進(jìn) ： Y1 動(dòng)作S Q 3 后退工 序 五 后 退 ： Y2 動(dòng)作S Q 2 后 退 停狀 態(tài) 功 能狀 態(tài) 條 件狀態(tài) 當(dāng)相鄰兩步之間的轉(zhuǎn)移條件得到滿足時(shí)，轉(zhuǎn)移去執(zhí)行下一步動(dòng)作，而上一步動(dòng)作便結(jié)束，這種控制稱(chēng)為步進(jìn)控制?？梢灾苯域?qū)動(dòng)和用置位 SET指令驅(qū)動(dòng)，也可以通過(guò)觸點(diǎn)聯(lián)鎖條件來(lái)驅(qū)動(dòng)。 SBS 2 0S Q 1S Q 2T0S Q