【正文】 式 ?（ 1） 梯形圖 （ Ladder diagram）梯形圖語言是一種以圖形符號及圖形符號在圖中的相互關(guān)系表示控制關(guān)系的編程語言，是從繼電接觸器控制電路演變過來的。 這種形式的 PLC尤其適合于輸入輸出要求 快速響應(yīng)的場合 。 輸入狀態(tài)的變化只能在下一個工作周期的輸入采樣階段才被重新讀入 。 輸入輸出接口 開關(guān)量輸出接口 其作用是把可編程內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)信號轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場執(zhí)行機構(gòu)所需的開關(guān)量信號。 為了和個人計算機（ PC） 相區(qū)別，將最初用于邏輯控制的 可編程控制器 稱為 PLC（ Programmable logic Controller）。 輸入輸出接口 輸入接口 用來 接受 生產(chǎn)過程的各種參數(shù)（ 輸入信號 ）。 完成一次掃描程序后，再從頭開始掃描，并周而復(fù)始地重復(fù)。 輸入／輸出的處理規(guī)則 ? 輸入映像寄存器的數(shù)據(jù)，取決于輸入端子在輸入采樣階段所刷新的狀態(tài)； ? 輸出映像寄存器的狀態(tài)，由程序中輸出指令的執(zhí)行結(jié)果決定； ? 輸出鎖存寄存器中的數(shù)據(jù)，由上一個工作周期輸出刷新階段存入到輸出鎖存電路中的數(shù)據(jù)來確定； ? 輸出端子的輸出狀態(tài)，由輸出鎖存寄存器中的數(shù)據(jù)來確定； ? 程序執(zhí)行中所需的輸入、輸出狀態(tài)（數(shù)據(jù)），從輸入映像寄存器或輸出映像寄存器中讀出。 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 應(yīng)用軟件 是用戶為達到某種控制目的，采用 PLC廠家提供的編程語言自主編制的程序。 與梯形圖相比 ， 結(jié)構(gòu)文本有兩個很大的優(yōu)點 ， 其一是 能實現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)學(xué)運算 ， 其二是 非常簡潔和緊湊 ， 用結(jié)構(gòu)文本編制極其復(fù)雜的數(shù)學(xué)運算程序可能只占一頁紙 。 ? ① 創(chuàng)建新文件 創(chuàng)建新的順控程序的操作方法是：選擇 [文件 ]－ [新文件 ] ，或者按 [Ctrl]＋ [N]鍵 ，然后在 PLC類型設(shè)置對話框中選擇順控程序的目標(biāo) PLC類型，如選擇 FX2系列 PLC后，單擊[確認(rèn) ]，或者按 [O]鍵即可，如圖下圖所示。 當(dāng)選擇［讀入］時，應(yīng)在 ［ PLC 模式設(shè)置］ 對話框中將已經(jīng)連接 的 PLC模式設(shè)置好，操作菜單如 圖所示。 可編程控制器的編程軟件 ④ 改變 PLC中計數(shù)器或定時器的設(shè)置值 操作方法是在梯形圖監(jiān)控中，如果光標(biāo)所在位置為計數(shù)器或定時器的輸出命令狀態(tài)， 執(zhí)行 [監(jiān)控 /測試］－［改變設(shè)置值］ 菜單操作命令，屏幕顯示改變設(shè)置值對話框，在此設(shè)置待改變的值并點擊運行按鈕或按［ Enter］ 鍵，指定元件的設(shè)置值被改變；如果設(shè)置輸出命令的是數(shù)據(jù)寄存器，或光標(biāo)正在應(yīng)用命令位置并且 D、 V或 Z當(dāng)前可用，該功能同樣可被執(zhí)行。 基本單元型號表示方法： 1部分 用兩位數(shù)表示輸入 /輸出 (I/O)的總點數(shù) : 1 2 3 4 64等； 2部分 用字符表示輸出類型： R 表示繼電器觸點輸出， T 表示晶體管輸出， S 表示雙向晶閘管輸出。 MRD（ READ）讀棧指令， 讀出存入棧存儲器的最上級的最新數(shù)據(jù)，棧內(nèi)的數(shù)據(jù)不發(fā)生上、下移。 執(zhí)行完清除用戶存儲器的操作后，用戶存儲器的內(nèi)容全部變?yōu)榭詹僮髦噶睢? 每步所驅(qū)動的負(fù)載 (線圈 )用線段與方框連接。 狀態(tài)可提供以下三種功能 ： 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖及狀態(tài)功能 (2) 指定轉(zhuǎn)移的目的地。狀態(tài)可以驅(qū)動 M、 Y、 T、 S等線圈。 臺車的每次循環(huán)工作過程分為前進、后退、延時、前進、后退五個工步。在 MC指令區(qū)內(nèi)使用 MC指令稱為嵌套，嵌套級 N的編號 (07)順次增大，返回時用 MCR指令，從大的嵌套級開始解除 MC、 MCR指令的使用 ( b ) ( a ) Y0 SET X0 Y0 RST X1 M0 SET X2 M0 RST X3 S0 SET X4 S0 RST X5 D0 RST X6 ( c ) SET、 RST指令的使用 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 11 12 14 15 LD SET LD RST LD SET LD RST LD SET LD RST LD RST X0 Y0 X1 Y0 X2 M0 X3 M0 X4 S0 X5 S0 X6 D0 步序 指令 數(shù)據(jù) X0 X1 Y0 PLS/PLF指令 PLS指令在輸入信號上升沿 產(chǎn)生脈沖輸出， PLF在輸入信號下降沿 產(chǎn)生脈沖輸出，它們的 目標(biāo)元件是 Y和 M， 但特殊輔助繼電器不能作目標(biāo)元件。 指令格式： ANB 無操作元件 程序步為 1 ANB指令 分支的起點用 LD、 LDI指令，并聯(lián)電路塊結(jié)束后，使用 ANB指令與前面電路串聯(lián) 。 模塊式結(jié)構(gòu) 疊裝式結(jié)構(gòu) 單元式和模塊式 相結(jié)合的產(chǎn)物 , 把某一系列PLC工作單元的外形都作成外觀尺寸一致的 ， CPU、I/O口及電源也可做成獨立的 ， 不使用模塊式 PLC的母板 ， 用電纜聯(lián)接各個單元 ， 在控制設(shè)備中安裝時 一層層地疊裝 ， 這就是疊裝式 PLC。 操作方法是執(zhí)行［ 監(jiān)控 /測試 ］ － ［ 強制 Y輸出 ］ 操作 ， 彈出強制 Y輸出對話框 ， 如圖所示 。 可編程控制器的編程軟件 ?（ 5） 程序的檢查 執(zhí)行 ［選項］－［程序檢查］ ，選擇相應(yīng)的檢查內(nèi)容，單擊［確認(rèn)］ ，可實現(xiàn)對程序的檢查，如圖所示。 ?② FX422CAB型 RS422 纜線 （ 用于 FX1, FX2, FX2C型 PLC, )。 就像電路圖一樣 ， 它們被 “ 導(dǎo)線 ” 連接在一起 ， 如下圖所示 。 ? 晶體管型輸出電路 的滯后時間一般在 1ms左右 。 PLC在每次掃描中，對輸入信號采樣一次，對輸出信號刷新一次。 模擬量輸出接口一般由光電隔離、 D／ A轉(zhuǎn)換和信號驅(qū)動等環(huán)節(jié)組成 。包括只讀存儲器 (ROM)和隨機存取存儲器 (RAM)。 CPU是 PLC的運算控制中心，它在系統(tǒng)程序的控制下，完成邏輯運算、數(shù)學(xué)運算、協(xié)調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部各部分的工作，其具體作用是： CPU模塊（中央處理器 +存儲器） CPU模塊 RAM： 隨機存儲器，可讀可寫，沒有斷電保持功能。 ２． 開關(guān)量輸出接口 輸入輸出接口 圖 繼電器型輸出單元 輸入輸出接口 PLC 內(nèi)部 電 路L E DVD交 流 電 源~K SL輸出接口 接線方式（ 分組式 ） 圖 PLC的輸出接口 輸入輸出接口 ３ ． 模擬量輸入接口 （ A／ D模塊 ） 模擬量輸入接口把現(xiàn)場 連續(xù)變化的模擬量 信號轉(zhuǎn)換成適合可編程控制器內(nèi)部處理的 二進制數(shù)字信號 。 掃描周期： PLC重復(fù)執(zhí)行上述三個過程，每重復(fù)一次的時間就是一個工作周期（或掃描周期）。 濾波時間常數(shù)決定了輸入濾波時間的長短 ,其典型值為 10ms左右 。它包含步、動作、轉(zhuǎn)換三個要素。 ?（ 1） SWOPCFXGP／ WINC編程軟件，可通過電路符號，列表語言及 SFC符號來創(chuàng)建順控指令程序，建立注釋數(shù)據(jù)及設(shè)置寄存器數(shù)據(jù)； ?（ 2）創(chuàng)建順控指令程序以及將其存儲為文件，用打印機打??； ?（ 3）該程序可在串行系統(tǒng)中與 PLC進行通訊、文件傳送、操作監(jiān)控和各種測試。 ③ 梯形圖的轉(zhuǎn)換 將創(chuàng)建的梯形圖 轉(zhuǎn)換格式 存入計算機中，操作方法是： 執(zhí)行 [工具］－［轉(zhuǎn)換］ 菜單操作或 按 F4鍵， 如圖所示。在此登錄元件， 雙擊鼠標(biāo)或按［ Enter］ 鍵顯示元件登錄對話框 ，如圖所示。模塊插座插在框架中的總線連接板上，就構(gòu)成了一個完整的 PLC。 指令格式： ORB 無操作元件 程序步為 1 ORB指令的使用 X3 Y4 X6 步序 指令 數(shù)據(jù) 0 1 2 3 4 LD AND LD AND ORB OUT AND OUT 7 8 X4 X5 X6 X7 Y4 X11 Y5 串聯(lián)電路塊并聯(lián)連接 5 6 M2 LD X5 X7 Y5 M2 X11 串聯(lián)電路塊 ORB 母線 ORB指令相當(dāng)一段連線 一種是在要并聯(lián)的 每個串聯(lián)電路塊后加 ORB指令， 分散使用 ORB指令時，并聯(lián)電路的個數(shù)沒有限制。 非積算定時器和用 OUT指令驅(qū)動的元件復(fù)位，積算定時器、計數(shù)器、用 SET/RST指令驅(qū)動的元件保持當(dāng)前的狀態(tài)。 為編程的需要，不妨設(shè)置輸入、輸出端口配置如表所示。狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖是用狀態(tài)繼電器 (簡稱狀態(tài) )描述的流程圖。 流程圖中的每一步，可用一個狀態(tài)來表示，由此繪出圖所示的臺車流程圖的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。方框與負(fù)載連接的線段上的短線表示驅(qū)動負(fù)載的聯(lián)鎖條件，當(dāng)聯(lián)鎖條件得到滿足時才能驅(qū)動負(fù)載。 在程序調(diào)試過程中，按段插入 END指令，可以順序擴大對各程序段動作的檢查。 MC/MCR指令 MCR叫主控復(fù)位指令，即 MC的復(fù)位指令 。 指令格式 ： LD 元件號 ； LDI 元件號 其操作元件包括 X、 Y、 M、 S、 T、 C。 單元式結(jié)構(gòu) ◆ 一個箱體就是一個完整的 PLC，叫做一個單元 。 ?［元件］ 設(shè)置為待監(jiān)控的起始元件。操作方法是：執(zhí)行 ［ 文件 ］ － ［ 保存 ］ ， 或按 ［ Ctr1］ ＋ ［ S］鍵操作即可 。利用編程語言，按照一定的邏輯關(guān)系對這些軟元件進行編程（ 調(diào)用 ），就可實現(xiàn)某種控制要求。同一臺 PLC用于不同的控制目的時就需要編制不同的應(yīng)用軟件。 有的 PLC其信息刷新的方式則與上述不同 ， 輸入刷新 除了在輸入采樣階段進行外 ， 在程序執(zhí)行階段 每隔一定時間還要刷新一次 。 輸入采樣 程序執(zhí)行 輸出刷新 輸入采樣 程序執(zhí)行 輸出處理 一個掃描周期 ●●● Y0 Y1 Yn 輸入映像寄存器 ① 采樣 元件映像寄存器 ③ 寫 ⑤ 寫 ④ 讀 X0 Y0 Y0 M0 ●●● ●●● 輸出鎖存電路 輸出端子 輸入端子 ●●● 程序執(zhí)行過程 ② 讀 圖 PLC 的掃描工作過程 ●●● X0 X1 Xn ⑥ 刷新 程序執(zhí)行過程 輸入采樣階段： ? PLC以掃描方式按順序?qū)⑺休斎攵说妮斎胄盘枲顟B(tài) （ 開或關(guān) 、 即 ON或 OFF、 “ 1”或 “ 0”） 讀入到輸入映像寄存器中寄存起來 ， 稱為對輸入信號的 采樣 ， 或稱 輸入刷新 。 開關(guān)量輸入接口按可接納的外部信號電源的類型不同，分為 直流輸入單元 和 交流輸入單元 。 緒 論 一 、 可編程控制器的簡史及定義 二 、 可編程控制器的特點 三 、 可編程控制器的應(yīng)用 四 、 可編程控制器的發(fā)展前景 課程性質(zhì) 課程目的和要求 一 、 可編程控制器的簡史及定義 60年代 繼電接觸控制系統(tǒng) 接線復(fù)雜 改變設(shè)計困難 簡單 易懂 價格便宜 1969年美國數(shù)字設(shè)備公司（ DEC）， 研制 出世界上第一臺 可編程序控制器 ，并在 GM公司汽車生產(chǎn)線上首次應(yīng)用 成功 。 為了適應(yīng)可編程控制器在工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的工作 ， 對輸入輸出接口有二個主要的要求： ? 良好的抗干擾能力 ? 能滿足工業(yè)現(xiàn)場各類信號的匹配要求 可編程控制器為不同的接口需求設(shè)計了不同的接口單元： 開關(guān)量輸入接口 其作用是把現(xiàn)場的開關(guān)量信號變成可編程控制器內(nèi)部處理的標(biāo)準(zhǔn)信號 。 掃描過程分為三個階段進行：即輸入采樣（輸入處理）階段，程序執(zhí)行（程序處理）階段，輸出刷新（輸出處理）階段。 一般來說 ， 輸入刷新是在輸入采樣階段進行 ， 輸出刷新是在輸出采樣階段進行 。 應(yīng)用程序是一定控制功能的表述。 PLC 可看成是由各種功能元器件（ 軟元件 ）組成的工業(yè)控制器。 可編程控制器的編程軟件 ? ③ 文件的保存和關(guān)閉 如果是第一次保存 ， 屏幕顯示如圖所示的文件菜單對話框