【正文】 實(shí)驗(yàn) 簡(jiǎn)單控制程序應(yīng)用實(shí)驗(yàn)電子工業(yè)出版社目 錄? 第四章田培成編寫(xiě)，第五章于小喜編寫(xiě)，第七章童克波編寫(xiě)，第一、二、三章和第六、八、九章高勤編寫(xiě)。電子工業(yè)出版社、抗干擾能力強(qiáng)，應(yīng)用靈活 PLC專為工業(yè)控制而設(shè)計(jì)，除了對(duì)元器件進(jìn)行篩選、老化外，在軟件和硬件上都采用了許多抗干擾的措施，如屏蔽、濾波、隔離、故障論斷和自動(dòng)恢復(fù)等 主要的產(chǎn)品是 GE系列 PLC。? 近年來(lái)推出以計(jì)算機(jī)和 PLC結(jié)合應(yīng)用的方式有：在 PLC的 CPU模塊旁邊加插 Windows 低檔 PLC具有邏輯運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)等基本功能。? （ 5）編程語(yǔ)言及指令功能? 梯形圖語(yǔ)言、助記符語(yǔ)言、流程圖語(yǔ)言及高級(jí)語(yǔ)言等。 PLC用I/O單元將各種開(kāi)關(guān)、按鈕以及傳感器等直接接到 PLC輸入端，也可以將各種執(zhí)行機(jī)構(gòu)（電磁閥、繼電器、接觸器、調(diào)節(jié)閥、調(diào)速器等）直接接到 PLC的輸出端，它們可以是用直流、交流或高電壓、低電壓開(kāi)關(guān)量信號(hào)驅(qū)動(dòng)的機(jī)構(gòu)，也可以是用模擬量驅(qū)動(dòng)的機(jī)構(gòu)。離線編程不影響 PLC的工作。 （ 3）順序功能圖編程 順序功能圖也是一種編程方法。因此開(kāi)機(jī)時(shí)， CPU首先使輸入暫存器清零，更新編程器的顯示內(nèi)容，更新時(shí)鐘和特殊輔助繼電器內(nèi)容等。當(dāng) CPU進(jìn)入程序處理階段后，輸入端將被封鎖，直到下一個(gè)掃描周期的輸入處理階段才對(duì)輸入狀態(tài)端進(jìn)行新的掃描。無(wú)源繼電器接點(diǎn)輸出單元分為8點(diǎn)和 12點(diǎn)兩種。（ 1）圖中 電子工業(yè)出版社6. FX2N系列 PLC的輔助設(shè)備? （ 1）編程器 ? 專用編程器（手持編程器和臺(tái)式編程器）。電子工業(yè)出版社(編程軟元件 )（ 2）保持輔助繼電器（ M500～ M1023共 524點(diǎn)） 保持輔助繼電器有后備鋰電池供電，在電源中斷時(shí)能夠保持它們?cè)瓉?lái)的狀態(tài)不變。 S10～ S19 回零位狀態(tài)繼電器，共 10位。每點(diǎn)的設(shè)定值范圍為 ～ ； 100mS積算定時(shí)器 T250～T255共 6點(diǎn)，每個(gè)設(shè)定值范圍為 ～ 。數(shù)據(jù)寄存器分為下面幾類(lèi)：（ 1） D0～ D199通用數(shù)據(jù)寄存器，共 200點(diǎn) 當(dāng) PLC由運(yùn)行到停止時(shí)，該類(lèi)數(shù)據(jù)寄存器均為零；但是當(dāng)輔助繼電器 M8031閉合時(shí)， PLC由運(yùn)行轉(zhuǎn)向停止，該數(shù)據(jù)寄存器具有保持功能。使用注意：1． AND、 ANI指令用于串聯(lián)一個(gè)觸點(diǎn)的指令，串聯(lián)觸點(diǎn)的數(shù)量不限。? ANDF指令使 Y2在 X2閉合后，且在 X3的下降沿（由 ON到 OFF）時(shí)僅接通一個(gè)掃描周期。?ANB指令的使用如圖 29a) 所示。電子工業(yè)出版社主控指令所完成的操作功能： 當(dāng)某一觸點(diǎn)（或一組觸點(diǎn)）的條件滿足時(shí)，按正常順序執(zhí)行；當(dāng)這一條件不滿足時(shí)，則不執(zhí)行某部分程序，與這部分程序相關(guān)的繼電器狀態(tài)全為零。如圖 216所示， X1為 ON， Y0得電處于保持的狀態(tài)，即使 X1再斷開(kāi)對(duì) Y0也無(wú)影響， Y0得電狀態(tài)一直保持到 X2復(fù)位信號(hào) RST到來(lái)。? PLF脈沖下微分指令，用于在輸入信號(hào)的下降沿產(chǎn)生脈沖輸出。 電子工業(yè)出版社（掃描時(shí)間及輸入信號(hào)最高頻率的確定）? 輸入信號(hào)的狀態(tài)是在 PLC輸入處理時(shí)間內(nèi)被檢測(cè)的。圖 33電子工業(yè)出版社? 圖 34為定時(shí)器的擴(kuò)展電路。 圖 37電子工業(yè)出版社? 圖 38為聯(lián)鎖控制梯形圖，線圈 Y0的常開(kāi)觸點(diǎn)串接于線圈Y1的控制電路中，線圈 Y1的得電是以Y0的接通為條件。圖 311電子工業(yè)出版社例 2： 兩臺(tái)電機(jī)順序啟動(dòng)控制? 圖 312所示兩臺(tái)電機(jī)順序啟動(dòng)聯(lián)鎖控制的梯形圖。 電子工業(yè)出版社 功能圖的繪制? ? 功能圖是一種用于描述順序控制系統(tǒng)的圖形說(shuō)明語(yǔ)言。?（ 2） STL指令完成的是步進(jìn)功能，一個(gè)觸點(diǎn)閉合時(shí)，前一個(gè)觸點(diǎn)便自動(dòng)復(fù)位，?（ 3） STL指令在同一個(gè)程序中對(duì)同一狀態(tài)寄存器只能使用一次，說(shuō)明控制過(guò)程中同一狀態(tài)只能出現(xiàn)一次。 3和 4容器之間裝有過(guò)濾器。? ? 在初始狀態(tài)下，按下前進(jìn)啟動(dòng)按鈕 X0，小車(chē)由初時(shí)狀態(tài)前進(jìn) Y0，當(dāng)小車(chē)前進(jìn)至前限位 X3時(shí)，前限位開(kāi)關(guān) X3閉合小車(chē)暫停，延時(shí)10S后小車(chē)后退 Y1，后退至后限位 X4時(shí)，后限位開(kāi)關(guān) X4閉合，小車(chē)又開(kāi)始前進(jìn) …… 如此循環(huán)工作下去。該控制程序可以實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警功能，并具有手動(dòng)檢查報(bào)警指示燈是否正常、蜂鳴器消音和改變報(bào)警指示燈狀態(tài)的功能 。與此同時(shí)， Y0的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi) Y1線圈，實(shí)現(xiàn)了電氣的互鎖。當(dāng)停止信號(hào) X1的常閉觸點(diǎn)為 OFF時(shí)，無(wú)論啟動(dòng)信號(hào)狀態(tài)如何， Y0線圈始終失電。當(dāng)輸入 X0為 OFF時(shí)，其常閉觸點(diǎn)閉合， T51得電，延時(shí) 5秒后， T51所帶的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)， Y4線圈解除自保斷電。? 通常用 PLC執(zhí)行 1K字指令所需的時(shí)間，表示 PLC掃描的速度，一般大約 1～ 10mS/K。? 當(dāng)復(fù)位信號(hào) X0到來(lái)時(shí)，計(jì)數(shù)器復(fù)位（執(zhí)行 RST指令），即計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值復(fù)位為 0，計(jì)數(shù)器的觸點(diǎn)也立即復(fù)位（常開(kāi)觸點(diǎn)斷開(kāi)、常閉觸點(diǎn)閉合）。圖 215使用注意：（ 1）該指令是一個(gè)無(wú)操作數(shù)的指令。而且連續(xù)使用應(yīng)少于 11次。所以不推薦集中使用 ORB指令的這種編程方法。圖 25電子工業(yè)出版社同時(shí)也與后面敘述的 ANB指令組合在分支起點(diǎn)處使用。 2相輸入計(jì)數(shù)器的兩相輸入是 A和 B信號(hào)，它們決定于計(jì)數(shù)器是加計(jì)數(shù)器還是減計(jì)數(shù)器。定時(shí)器可以直接在用戶程序中設(shè)定時(shí)間常數(shù)，也可以利用數(shù)據(jù)寄存器 D中的數(shù)據(jù)作為時(shí)間常數(shù)。 ⑤M8034 禁止全部輸出繼電器。 電子工業(yè)出版社(編程軟元件 )2. M輔助繼電器 M有若干對(duì)常開(kāi)觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)；利用 PLC中其它繼電器觸點(diǎn)的閉合進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，用于邏輯運(yùn)算中的輔助運(yùn)算，如狀態(tài)暫存、移位等運(yùn)算，僅供中間轉(zhuǎn)換環(huán)節(jié)使用。 可以把全部輸出點(diǎn)匯集成一組共用一個(gè)公共端 COM和一個(gè)電源。電子工業(yè)出版社可編程控制器執(zhí)行用戶程序的過(guò)程示意圖 圖 16電子工業(yè)出版社 I/O單元 /輸出單元? 交 /直流開(kāi)關(guān)信號(hào)輸入單元? 交 /直流開(kāi)關(guān)輸入單元如圖 17所示，它和直流開(kāi)關(guān)信號(hào)輸入單元很相像，所不同的是它不僅能用于直流的輸入，也可以用于交流的輸入，其電路的具體結(jié)構(gòu)分為 8點(diǎn)和 16點(diǎn)兩種，前者用于 12～ 24V，后者只允許用于 24V。在這個(gè)階段中， PLC進(jìn)行用戶程序的處理，它對(duì)用戶程序進(jìn)行從上到下（從第 000句到結(jié)束語(yǔ)句）依次掃描，并根據(jù)輸入暫存器的輸入信號(hào)和有關(guān)指令進(jìn)行運(yùn)算和處理，最后將結(jié)果寫(xiě)入輸出暫存器中。此外還要完成一些輔助的工作，因此 PLC實(shí)際上是按照分時(shí)操作進(jìn)行工作的，此工作過(guò)程稱為循環(huán)掃描的工作方式，如圖 15所示。 梯形圖有多個(gè)梯級(jí)組成，每個(gè)梯級(jí)有一個(gè)或多個(gè)支路，并由一個(gè)輸出元件構(gòu)成，最右邊的元件必須是輸出元件。也可以將程序先存在編程器的存儲(chǔ)器中，然后再轉(zhuǎn)入到 PLC的用戶存儲(chǔ)器。 用戶程序存儲(chǔ)器的容量一般以字為單位，三菱公司的 FX系列 PLC的用戶程序存儲(chǔ)器以步為單位（每步占 2個(gè)字）?？捎靡粋€(gè)粗略指標(biāo)表示，即用每執(zhí)行 1000條指令所需時(shí)間來(lái)估算，通常為 10mS左右。（ 3）按照結(jié)構(gòu)形狀分類(lèi)對(duì)于大規(guī)模、復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行綜合自動(dòng)控制的 PLC，大多已采用多 CPU的結(jié)構(gòu)，有閉環(huán)控制的 PID模塊、模擬量的模糊控制，自適應(yīng)、參數(shù)自整定功能。? 典型的應(yīng)用有：順序控制、過(guò)程控制、數(shù)據(jù)處理、聯(lián)網(wǎng)、顯示打印。它采用了可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)邏輯運(yùn)算，順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字式和模擬式的輸入輸出，控制各種類(lèi)型的機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊炭刂破鳎?Programmable電子工業(yè)出版社前 言? 本書(shū)的教學(xué)以安排 60～ 70課時(shí)為宜（不含實(shí)訓(xùn)內(nèi)容）。電子工業(yè)出版社目 錄? 第 6章 根據(jù)高等職業(yè)教育的特點(diǎn)，本書(shū)在編寫(xiě)時(shí)力求由淺入深，通俗易懂，摒棄純理論性的分析探討，注重實(shí)用性。 具有模擬和數(shù)字量輸入 /輸出模塊、邏輯運(yùn)算和定時(shí)、計(jì)數(shù)、數(shù)據(jù)處理、通信、人機(jī)對(duì)話、自檢、記錄和顯示等功能。? 三菱（ MITSUBISHI）公司生產(chǎn) FX系列 PLC，近年來(lái)推出了 FX系列，如 FX FX FX2c、 FX0、 FX0N、FX0S、 FX2N、 FX2NC等。高檔機(jī)還具有模擬調(diào)節(jié)、聯(lián)網(wǎng)通信、監(jiān)視、記錄和打印等功能，使 PLC的功能更多更強(qiáng)，能進(jìn)行遠(yuǎn)程控制、大規(guī)模過(guò)程控制，構(gòu)成集散控制系統(tǒng)。 電子工業(yè)出版社 可編程控制器的構(gòu)成及工作原理? 主要由中央處理單元（ CPU）、存儲(chǔ)器（ RAM、 ROM）、輸入 /輸出單元（ I/O）、電源和編程器等組成。小型的 PLC電源和 CPU單元是一體的，中大型的 PLC都有專門(mén)的電源單元。 PLC的梯形圖是形象化的編程語(yǔ)言，梯形圖左右兩端的母線是不接任何電源的。圖 13電子工業(yè)出版社（可編程控制器的常用編程語(yǔ)言）? （ 4）邏輯圖編程語(yǔ)言圖 14所示邏輯圖編程語(yǔ)言，這是一種類(lèi)似于數(shù)字邏輯門(mén)電路的編程語(yǔ)言。電子工業(yè)出版社第一階段是自診斷階段 PLC具有很強(qiáng)的自診斷功能。程序計(jì)數(shù)器為 0000，指出第一條指令為 LD X0。圖 19電子工業(yè)出版社 開(kāi)關(guān)量輸入 /輸出單元的接線方式? 1．輸入接線方式? 按 PLC的輸入單元與用戶設(shè)備接線方式的形式可分為，匯點(diǎn)式輸入接線和分隔式輸入接線兩種基本形式，如 圖 19所示。（ 5）為實(shí)現(xiàn)緊急停止，可使用 PLC的外部開(kāi)關(guān) K切斷負(fù)載。 電子工業(yè)出版社 編程軟元件及使用說(shuō)明 下面介紹幾種特殊輔助繼電器的功能： ① M8000 運(yùn)行監(jiān)控繼電器電子工業(yè)出版社(編程軟元件 ) 當(dāng) PLC運(yùn)行時(shí) M8000自動(dòng)接通， PLC停止運(yùn)行時(shí)，M8000為斷開(kāi)狀態(tài) 。不用步進(jìn)指令時(shí)，狀態(tài)器 S可以像輔助繼電器 M一樣在程序中使用。 16位加計(jì)數(shù)器是在執(zhí)行掃描操作時(shí)對(duì)內(nèi)部器件（ X、 Y、 S、 M、 C等）的信號(hào)進(jìn)行加計(jì)數(shù)的計(jì)數(shù)器。電子工業(yè)出版社(編程軟元件 ) 文件數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器占用戶程序存儲(chǔ)器（ RAM、 EPRAM、 EEPRAM）內(nèi)的一個(gè)存儲(chǔ)區(qū)，以 500點(diǎn)為一個(gè)單位，在參數(shù)設(shè)定時(shí)，最多可設(shè)置 7000點(diǎn)，用編程器進(jìn)行寫(xiě)操作。? OR、 ORI指令是對(duì)其前面 LD、 LDI指令所規(guī)定的觸點(diǎn)再并聯(lián)一個(gè)觸點(diǎn)，并聯(lián)的次數(shù)不受限制，即可以連續(xù)使用。? 使用注意： ORP指令，輔助繼電器 M0僅在 X0、 X1的上升沿（由 OFF到 ON）時(shí)刻接通一個(gè)掃描周期。所完成的操作功能是將多輸出電路中連接點(diǎn)的狀態(tài)先存儲(chǔ)，以便于連接后面電路的編程。 圖 213中 X0為主控指令的執(zhí)行條件，當(dāng) X0為 ON時(shí)，執(zhí)行 MC與 MCR之間的指令；當(dāng) X0為 OFF時(shí)，不執(zhí)行 MC與 MCR之間的指令。輸入信號(hào) X1為定時(shí)器T250的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。? NOP指令的作用有兩個(gè)：一是在執(zhí)行程序全部清除后，用 NOP顯示；二是用于修改程序，利用在程序中插入 NOP指令，修改程序時(shí)可以使程序步序號(hào)的變化減少。電子工業(yè)出版社第 3章 可編程控制器的程序設(shè)計(jì) ? PLC的程序設(shè)計(jì)是采用編程語(yǔ)言描述控制任務(wù)的過(guò)程。當(dāng) X0閉合時(shí)， T0線圈得電開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng) 100秒延時(shí)時(shí)間到， T0的常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)，使 T0自身復(fù)位，在 T0線圈再次得電后又可以開(kāi)始計(jì)時(shí)。選擇代表前一個(gè)運(yùn)動(dòng)的常開(kāi)觸點(diǎn)串聯(lián)于在后一個(gè)運(yùn)動(dòng)的啟動(dòng)電路中，作為后一個(gè)運(yùn)動(dòng)的發(fā)生條件（約束條件）。 Y1過(guò)載 X2常閉觸點(diǎn)（熱繼電器 FR1）斷開(kāi)，兩臺(tái)電機(jī)均停止。? （２）轉(zhuǎn)移條件　? “” 表示轉(zhuǎn)移條件中各因素之間的 “ 與 ” 關(guān)系；? “≥” 表示轉(zhuǎn)移條件中各因素之間的 “ 或 ” 關(guān)系；? “ ＝１ ” 表示轉(zhuǎn)移條件永遠(yuǎn)成立。 當(dāng)按下停止按鈕（ X4=ON）時(shí)，小車(chē)要運(yùn)行到初始位置（ X0=ON）時(shí)，才能停止運(yùn)行。電子工業(yè)出版社小車(chē)運(yùn)料過(guò)程控制梯形圖 電子工業(yè)出版社3. 組合機(jī)床動(dòng)力頭的 PLC控制? 該組合機(jī)床有兩個(gè)動(dòng)力頭，它們的動(dòng)作由液壓電磁閥控制，工作時(shí)需要同時(shí)完成兩套動(dòng)作，其動(dòng)作過(guò)程及對(duì)應(yīng)執(zhí)行元件的狀態(tài)如圖 328所示。該工作過(guò)程分為原位、快進(jìn)、工進(jìn)、快退四步。電子工業(yè)出版社例 3： 某鍋爐的鼓風(fēng)機(jī)和引風(fēng)機(jī)控制 控制要求： 在啟動(dòng)時(shí)，鼓風(fēng)機(jī)比引風(fēng)機(jī)晚 12S啟動(dòng)，在停止時(shí)，引風(fēng)機(jī)比鼓風(fēng)機(jī)晚15S停機(jī)，采用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)法設(shè)計(jì)的梯形圖和時(shí)序波形圖如圖 313所示 。這樣才能保證，只有在前一個(gè)運(yùn)動(dòng)發(fā)生了，才允許后一個(gè)運(yùn)動(dòng)可以產(chǎn)生；而一旦后一個(gè)運(yùn)動(dòng)發(fā)生，立即就使前一個(gè)運(yùn)動(dòng)停止。 X4用于給計(jì)數(shù)器復(fù)位。 本章講述采用經(jīng)驗(yàn)法和順序功能圖法設(shè)計(jì) PLC的控制程序。? END是一個(gè)與元件目標(biāo)無(wú)關(guān)的指令。電子工業(yè)出版社 圖 217 圖 218 ?和常規(guī)定時(shí)器所不同的時(shí)，積算定時(shí)器具有斷電記憶以及復(fù)電繼續(xù)工作的特點(diǎn)。（ 2）編程時(shí)對(duì)于主母線中串接的觸點(diǎn)不輸入指令，如圖 213中的 N0 M100，它僅是主控指令的標(biāo)記。使用進(jìn)棧指令 MPS時(shí)，當(dāng)時(shí)的運(yùn)算結(jié)果壓入棧的第一層存儲(chǔ)，棧中原來(lái)的數(shù)據(jù)一次向下一層推移