三菱FX2N系列PLC編程元件與指令系統(tǒng)

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1、第一節(jié) 三菱FX2N系列可編程序控制器,主機（基本單元）：CPU、存儲器、輸入輸出口及電源 主機擴展其輸入輸出： 擴展單元（擴展I/O口，內(nèi)部有電源） 擴展模塊及（擴展I/O口，內(nèi)部有電源） 特殊功能模塊單元（溫度控制模塊、計數(shù)控制模塊等）,FX2N系列可編程序控制器型號名稱體系及其種類,FX2N系列可編程序控制器的基本組成,輸入輸出點數(shù) ：指基本單元、擴展單元或擴展模塊的輸入輸出總數(shù)。 基本單元、擴展單元輸出形式 R：表示繼電器輸出，有接點，交流、直流負載兩用； S：表示三端雙向可控硅開關(guān)元件輸出，無接點，交流負載用； T：表示晶體管輸出，無接點，直流負載用。,擴展模塊輸入

2、輸出形式 R：表示DC輸入，繼電器輸出； X：表示輸入專用，無輸出； YR：表示繼電器輸出專用，無輸出； YT：表示晶體管輸出專用，無輸入； YS：表示三端雙向晶閘管開關(guān)元件輸出專用，無輸入。,FX2N M 系列名稱 輸入輸出點數(shù) 基本單元 輸出形式 其他區(qū)分,基本單元型號名稱組成及種類,包括內(nèi)部電源、輸入輸出口、CPU及存儲器,,擴展單元型號名稱組成及種類,FX2N E 系列名稱 輸入輸出點數(shù) 擴展單元 輸出形式 其他區(qū)分,包括內(nèi)部電源和輸入輸出口,其他區(qū)分 一般無符號，表示AC100V/200V電源，DC24V輸入。,擴展模塊型號名稱組成及種類,FXN

3、E 系列名稱 輸入輸出點數(shù) 擴展設備 輸出形式,包括輸入輸出口，由基本單元或擴展單元供電,FX2N系列可編程序控制器技術(shù)指標,一般技術(shù)指標 性能技術(shù)指標 輸入技術(shù)指標,輸出技術(shù)指標 電源技術(shù)指標,FX2N系列PLC編程元件的分類及編號,代表功能的字母。如輸入繼電器用“X”表示、輸出繼電器用“Y”表示。 數(shù)字，數(shù)字為該類器件的序號。 FX2N系列PLC中輸入、輸出繼電器的序號為八進制，其余為十進制。,編程元件的基本特征,編程元件和繼電接觸器的元件類似、具有線圈和常開常閉觸點 。 當線圈披選中（通電）時，常開觸點閉合，常閉觸點斷開，當線圈失 去選中 件時，常閉接通，常開斷開。 可編

4、程序控制器的編程元件可以有無數(shù)多個常開、常閉觸點 。,編程元件的功能和作用,數(shù)值的處理 ：,十進制數(shù)(K),1) 定時器和計數(shù)器的設定值（K常數(shù)）。 2) 輔助繼電器（M）、定時器（T）、計數(shù)器 （C）、狀態(tài)器等的編號（軟元件編號）。 3) 指定應用指令操作數(shù)中的數(shù)值與指令動作（K常數(shù)）。,第二節(jié) FX2N系列可編程序控制器主要編程元件,,十六進制數(shù)（H）： 同十進制數(shù)一樣，用于指定應用指令操作數(shù)中的數(shù)值與指令動作。 二進制數(shù)（B）：PLC內(nèi)部，這些數(shù)字都是用二進制處理的。 八進制數(shù)（O）：FX2N系列的輸入繼電器、輸出繼電器的軟元件編號。 以八進制數(shù)值進行分配。 BCD碼：用于數(shù)字式開

5、關(guān)或七段碼的顯示器控制等。 其他數(shù)值（浮點數(shù)）：FX2N系列具有可進行高精度的浮點運算功能。,輸入輸出繼電器 （FX2N系列輸入、輸出繼電器總點數(shù)不能超過256點。）,輸入端子是PLC從外部開關(guān)接受信號的窗口,輸出端子是PLC向外部負載發(fā)送信號的窗口,輔助繼電器,這類輔助繼電器的線圈與輸出繼電器一樣有無數(shù)的電子常開和常閉觸點 該觸點不能直接驅(qū)動外部負載，外部負載的驅(qū)動要通過輸出繼電器進行 如果在PLC運行過程中停電，輸出繼電器及一般用輔助繼電器都斷開。 再運行時，除了輸入條件為ON（接通）的情況以外，都為斷開狀態(tài) 。 分為一般用（M0M499）、停電保持用（M500M3071）和特殊用途 （M

6、8000M8255）輔助繼電器。 FX2N系列PLC內(nèi)的一般用輔助繼電器和部分停電保持用輔助繼電器 （M500M1023 ） 特殊輔助繼電器 分為觸點利用型特殊輔助繼電器和線圈驅(qū)動型特殊輔助繼電器 。,狀態(tài)器,一般用（S0S499） 停電保持用（S500S899） 報警器用（ S900S999）,S0S9一般用于步進梯形圖的初始狀態(tài)，S10S19一般用作返回原點的狀態(tài),,,,,定時器,定時器相當于繼電器系統(tǒng)中的時間繼電器，可在程序中用于延時控制。 定時器累計PLC內(nèi)1ms、10ms、100ms等的時鐘脈沖，當達到所定的設定值時，輸出觸點動作。,FX2N系列PLC的定時器（T）有以下4種類型：

7、,100ms定時器： T0T199，200點。定時范圍：0.13276.7s； 10ms定時器： T200T245，46點。定時范圍：0.01327.67s； 1ms累積型定時器：T246T249，4點，執(zhí)行中斷保持。 定時范圍：0.00132.767s； 100ms累積型定時器：T250T255，6點，定時中斷保持， 定時范圍：0.13276.7s,FX2N系列PLC定時器設定值可以采用程序存儲器內(nèi)的常數(shù)（K）直接指定，也可以用數(shù)據(jù)寄存器（D）的內(nèi)容間接指定。使用數(shù)據(jù)寄存器設定定時器設定值時，一般使用具有掉電保持功能的數(shù)據(jù)寄存器，這樣在斷電時不會丟失數(shù)據(jù)。,,,圖a為非累積

8、型定時器如果X000為ON，T200開始計時，當脈沖數(shù)等于設定值K123時，定時器的輸出觸點動作，也就是說輸出觸點在線圈驅(qū)動1.23s后動作。 X000斷開或停電，定時器復位，輸出觸點復位。 圖b為累積型定時器，如果X001為ON，則T250用當前值計數(shù)器累計100ms的時鐘脈沖。當達到設定值K345時，定時器的輸出觸點動作。在累計過程中，即使輸入X001斷開或停電時，再起動時，繼續(xù)累計，其累計時間為34.5s。如果復位輸入X002為ON，定時器復位，輸出觸點也復位。,從右圖可知，驅(qū)動線圈開始到觸點動作結(jié)束的定時器觸點動作精度，大致可用式 tTT0 其中:,與1ms、10ms、100ms定時器

9、對應，分別為0.001s、0.01s、0.1s； T為定時器設定時間； T0為掃描周期。 編程時，定時器觸點寫在線圈指令前時，最大誤差為-2T0。當定時器設定值為0時，在執(zhí)行下一個掃描的線圈指令時，輸出觸點開始動作。此外，中斷執(zhí)行型的1ms定時器在執(zhí)行線圈指令后，以中斷方式對1ms時鐘脈沖計數(shù)。,定時器 （C） 內(nèi)部信號計數(shù)器：是對機內(nèi)的元件的信號計數(shù) 也稱普通計數(shù)器 外部信號計數(shù)器 ：對機器的外部信號進行計數(shù) 16位增計數(shù)器（一般用：C0C99；停電保持用：C100C199 16 位計數(shù)器其設定值在K1K32767范圍內(nèi)有效。設定值K0與K1意義相 同， 均在第一次計數(shù)時，其觸點

10、動作。如果PLC斷電，恢復電源后，計 數(shù)器可按上一次數(shù)值累計計數(shù)。,如上圖所示，當在執(zhí)行第十次的線圈指令時，輸出觸點動作。如果復位輸入X010為ON，則執(zhí)行RST指令，計數(shù)器的當前值為0，輸出觸點復位。計數(shù)器的設定值，除用常數(shù)K設定外，還可由數(shù)據(jù)寄存器指定。,32位增/減雙向計數(shù)器（停電保持用：C200C219；特殊用：C220C234） 32位增/減雙向計數(shù)器的值有效范圍為-2147483648+2147483647。,利用計數(shù)輸入X014驅(qū)動C200線圈，可增計數(shù)或減計數(shù)。（增減可由特殊輔助繼電器設置） 當前值的增減與輸出觸點的動作無關(guān)，但是如果從2147483647開始增計數(shù)，則成為

11、-2147483648，形成循環(huán)計數(shù)。 如果復位輸入X013為ON，則執(zhí)行RST指令，計數(shù)器當前值變?yōu)?，輸出觸點也復位。,在計數(shù)器的當前值由-6-5增加時，輸出觸點置位；在由-5-6減少時，輸出觸點復位，如果從2147483647開始增計數(shù)，則成為-2147483648，形成循環(huán)計數(shù)。,U表示增計數(shù)輸入； D表示減計數(shù)輸入； A表示A相輸入； B表示B相輸入； R表示復位輸入； S表示啟動輸入。,高速計數(shù)器通過對特定的輸入作中斷處理來進行計數(shù)，與掃描周期無關(guān)，可以執(zhí)行數(shù)KHz的計數(shù)。 根據(jù)不同增/減計數(shù)切換及控制的方法，分為1相1計數(shù)輸入、1相2計數(shù)輸入以及2相2計數(shù)輸入三種類型。,內(nèi)置高速

12、計數(shù)器,下圖為FX2N系列PLC內(nèi)置1相1計數(shù)輸入高速計數(shù)器的應用,在X012為ON時，利用計數(shù)輸入X000，通過中斷，C235按X010設定的方式增計數(shù)或減計數(shù),計數(shù)器的當前值由-6-5增加時，輸出觸點被置位，由-5-6減少時，輸出觸點被復位。 如果復位輸入X011為ON，則執(zhí)行RST指令，計數(shù)器當前值變?yōu)?，輸出觸點也復位 。,C249在X012為ON時，如果X006也為ON，就立即開始計數(shù)，增計數(shù)的計數(shù)輸入為X000，減計數(shù)的計數(shù)輸入為X001。 可以通過順控程序上的X011執(zhí)行復位，另外，當X002閉合，C249也可立即復位，不需要該程序。,1相2計數(shù)輸入高速計數(shù)器的應用舉例,2相2計

13、數(shù)輸入高速計數(shù)器的應用,這種計數(shù)器在A相接通的同時，B相輸入為OFFON則為增計數(shù)，ONOFF時為減計數(shù),X012為ON時，C251通過中斷，對A相輸入X000、B相輸入X001的動作計數(shù)。如果X011為ON時，則執(zhí)行RST復位指令。如果當前值超過設定值，則Y002為ON；如果當前值小于設定值，則為OFF。根據(jù)不同的計數(shù)方向，Y003接通（增計數(shù)）或斷開（減計數(shù)）。,當X012為ON時，如果X006也為ON，則C254立即開始對A相輸入X000、B相輸入X001的動作計數(shù)?？梢酝ㄟ^順控程序上的X011執(zhí)行復位。 當X002閉合，C254也可立即復位。如果當前值超過設定值（D1，D0），則Y0

14、04為ON；如果當前值小于設定值，則為OFF。根據(jù)不同的計數(shù)方向，Y005接通（增計數(shù)）或斷開（減計數(shù)）。,數(shù)據(jù)寄存器,數(shù)據(jù)寄存器是存儲數(shù)值數(shù)據(jù)的軟元件，可以處理各種數(shù)值數(shù)據(jù)。 類型:,一般用：D0D199，200點，通過參數(shù)設定可以變更為停電保持型。 停電保持用：D200D511，312點，通過參數(shù)設定可以變?yōu)榉峭ｋ姳３中汀?停電保持專用：D512D7999，7488點，無法變更其停電保持特性。根據(jù) 參數(shù)設定可以將D1000以后的數(shù)據(jù)寄存器以500點為單位設置文件寄存器。 特殊用：D8000D8255，256點。 變址寄存器 ：V0V7，Z0Z7，16點。,這些寄存器都是16位，最高位為符號

15、位，數(shù)值范圍為-32768+32767。將相鄰兩個數(shù)據(jù)寄存器組合，可存儲32位數(shù)值數(shù)據(jù)，最高位為符號位（高位為大的號碼，低位為小的號碼。變址寄存器中，V為高位，Z為低位），可處理-2147483648+2147483647的數(shù)值。,一般用及停電保持用數(shù)據(jù)寄存器,在寄存器中一旦寫入數(shù)據(jù)，就不會變化。 利用外圍設備的參數(shù)設定，可以改變一般用與停電保持用數(shù)據(jù)寄存器的分配。而對于將停電保持專用數(shù)據(jù)寄存器作為一般用途時，則要在程序的起始步采用RST或ZRST指令清除其內(nèi)容。 3) 在使用PC間簡易鏈接或并聯(lián)鏈接下，一部分數(shù)據(jù)寄存器被鏈接所占用。,特殊用途數(shù)據(jù)寄存器,特殊用途數(shù)據(jù)寄存器是指寫入特定目的的數(shù)

16、據(jù)，或已事先寫入特定內(nèi)容的數(shù)據(jù)寄存器，其內(nèi)容在電源接通時被置于初始值。一般初始值為零，需要設置時，則利用系統(tǒng)ROM將其寫入。,變址寄存器 FX2N系列PLC的變址寄存器V與Z同普通的數(shù)據(jù)寄存器一樣，是進行數(shù) 值數(shù)據(jù)的讀入、寫出的16位數(shù)據(jù)寄存器。V0V7、Z0Z7共有16個。 例如： 對于十進制數(shù)的軟元件、數(shù)值（M、S、T、C、D、KnM、KnS、P、K），若 V0K5，執(zhí)行D20V0時，被執(zhí)行的軟元件編號為D25【D(205)】；指定 K30V0時，被執(zhí)行的是十進制數(shù)值K35【K(305)】。,文件寄存器 FX2N系列PLC的數(shù)據(jù)寄存器D1000D7999是普通停電保持用數(shù)據(jù)寄存器.

17、,指針 分支用指針（P）:分支用指針的編號為P0P127，用作程序跳轉(zhuǎn)和子程 序調(diào)用的編號，其中P63專門用于結(jié)束跳轉(zhuǎn)。 中斷用指針（I）:中斷用指針與應用指令FNC03（IRET）中斷返回、FNC04 （EI）開中斷和FNC03（DI）關(guān)中斷一起使用有一下三類： 輸入中斷用：與輸入X000X005對應編號為I00I50，6點。 定時器中斷：編號為I6、I7、I8，3點 計數(shù)器中斷：編號為I010I060，6點。,,,第三節(jié) FX2N系列可編程序控制器的基本指令,FX2N系列PLC有基本指令27條；步進梯形指令2條；應用指令128種，298條。本節(jié)介紹

18、其基本順控指令。,LD、LDI、OUT指令,,,,,LD、LDI指令分別用于將常開、常閉觸點連接到母線上.OUT指令是對輸出繼電器、輔助繼電器、狀態(tài)器、定時器、計數(shù)器的線圈驅(qū)動指令。,LD、LDI、OUT指令的使用,AND、ANI指令,AND、ANI指令分別用于單個常開、常閉觸點的串聯(lián)，串聯(lián)觸點的數(shù)量不受限制，該指令可以連續(xù)多次使用。,AND、ANI指令的應用,,OR、ORI指令,OR、ORI指令分別用于單個常開、常閉觸點的并聯(lián)，并聯(lián)觸點的數(shù)量不受限制，該指令可以連續(xù)多次使用。,OR、ORI指令的應用,ORB、ANB指令,,,,若有多個串聯(lián)回路塊按順序與前面的回路并聯(lián)時，對每個回路塊使用ORB

19、指令，則對并聯(lián)的回路個數(shù)沒有限制。 若成批使用ORB指令并聯(lián)連接多個串聯(lián)回路塊時，由于LD、LDI指令的重復次數(shù)限制在8次以下，因此這種情況下并聯(lián)的回路個數(shù)限制在8個以下。,ORB指令的應用,ANB指令的應用,若有多個并聯(lián)回路塊按順序與前面的回路串聯(lián)時，對每個回路塊使用ANB指令，則對串聯(lián)的回路個數(shù)沒有限制。 若成批使用ANB指令串聯(lián)連接多個并聯(lián)回路塊時，由于LD、LDI指令的重復次數(shù)限制在8次以下，因此這種情況下串聯(lián)的回路個數(shù)限制在8個以下。,,LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF指令,LDP、ANDP、ORP指令是進行上升沿檢出的觸點指令，僅在指定位元件的上升沿時（OFFO

20、N變化時）接通一個掃描周期。 LDF、ANDF、ORF指令是進行下降沿檢出的觸點指令，僅在指定位元件的下降沿時（ONOFF變化時）接通一個掃描周期。,X000X002由OFFON變化或由ONOFF變化時，M0或M1僅接通一個掃描周期。需要指出的是這些指令的功能有時與脈沖指令的功能相同，另外，在將輔助繼電器M指定為這些指令的軟元件時，軟元件編號范圍不同，會造成動作上的差異。,MPS、MRD、MPP指令,MPS指令：將此時刻的運算結(jié)果送入堆棧存儲 。 MPP指令：各數(shù)據(jù)按順序向上移動，將最上端的數(shù)據(jù)讀出，同時該數(shù)據(jù)就 從堆棧中消失。 MRD指令：是讀出最上端所存數(shù)據(jù)的專用指令，堆棧內(nèi)的數(shù)據(jù)不

21、發(fā)生移動。 MPS指令與MPP指令必須成對使用，連續(xù)使用的次數(shù)應小于11。,,一段堆棧與ANB、ORB指令并用,二段堆棧實例,三段堆棧實例,MC、MCR指令,,MC為主控指令，用于公共串聯(lián)觸點的連接， MCR為主控復位指令，即MC的復位指令。,,,應用主控觸點可以解決若在每個線圈的控制電路中都串入同樣的觸點，將多占存儲單元。 它在梯形圖中與一般的觸點垂直。它們是與母線相連的常開觸點，是控制一組電路的總開關(guān)。MC、MCR指令的使用如右圖。,INV指令,其功能是將INV指令執(zhí)行之前的運算結(jié)果取反，不需要指定軟元件號,,在梯形圖中，只能在能輸入AND或ANI、ANDP、ANDF指令步的相同位置處

22、，才可編寫INV指令，而不能像LD、LDI、LDP、LDF那樣與母線直接相 連，也不能像OR、ORI、ORP、ORF指令那樣單獨使用。,PLS、PLF指令,使用PLS指令時，僅在驅(qū)動輸入為ON的一個掃描周期內(nèi)，軟元件Y、M動作。 使用PLF指令時，僅在驅(qū)動輸入為OFF的一個掃描周期內(nèi)，軟元件Y、M動作。,指令的應用 PLS、PLF,,,SET、RST指令,SET為置位指令，使操作保持； RST為復位指令，使操作保持復位。,,RST指令一個重要的用途是對計數(shù)器復位,右圖中，X000一旦接通后，即使它再斷開，Y000仍繼續(xù)動作，X001接通時，即使它再斷開，Y000仍保持不被驅(qū)動。對于M、S也是

23、一樣。 對于同一軟元件。SET、RST可多次使用，順序也隨意，但最后執(zhí)行的有效。 使數(shù)據(jù)寄存器（D）、變址寄存器（V、Z）的內(nèi)容清零，也可使用RST指令，與用常數(shù)K0傳送指令的結(jié)果一樣。,累計定時器T246T255的當前值以及觸點復位也可用RST指令。,NOP、END指令:,NOP為空操作指令 在程序中加入NOP指令，有利于修改或增加程序時，減小程序步號的變化，但是程序要求有余量。 END為程序結(jié)束指令,,第一節(jié) 編程規(guī)則,梯形圖編程規(guī)則,梯形圖的各種符號，要以左母線為起點，右母線為終點自上而下依次寫。 觸點應畫在水平線上，不能畫在垂直分支線上。 幾個串聯(lián)回路并聯(lián)時，應該將串聯(lián)觸點多的回路寫在

24、上方。幾個并聯(lián)回路串聯(lián)時，應該將并聯(lián)觸點多的回路寫在左方。 對不可編程的電路，必須對電路進行重新安排，便于正確使用PLC基本指令進行編程 輸出線圈及運算處理框，必須寫在一行的最右面，它們右邊不能再有任何觸點存在,語句表編程規(guī)則,利用PLC基本指令對梯形圖編程時，務必按從左到右、自上而下的原則進行。在處理較復雜的觸點結(jié)構(gòu)時，如觸點塊的串聯(lián)、并聯(lián)或與堆棧相關(guān)指令，指令表的表達順序為：先寫出參與因素的內(nèi)容，再表達參與因素間的關(guān)系。,雙線圈輸出問題,雙線圈輸出：如果在同一程序中同一元件的線圈使用兩次或多次。 PLC程序順序掃描執(zhí)行的原則規(guī)定， 只有最后一次輸出才是有效的,右圖中，X001ON，X002

25、OFF，起初的Y003，因為X001接通，其映象寄存器變?yōu)镺N，輸出Y004也接通。但是第二次的Y003，因為輸入X002斷開，其映象寄存器變?yōu)镺FF，實際的外部輸出為Y003OFF，Y004ON。將Y003線圈驅(qū)動條件X001與X002合并，就能解決Y003雙線圈驅(qū)動的問題。,第5章 梯形圖程序的設計,梯形圖的基本電路 梯形圖的經(jīng)驗設計法 根據(jù)繼電器電路設計梯形圖的方法* 梯形圖的順序控制設計法 順序功能圖,梯形圖的基本電路,啟動、保持和停止電路（起保停電路） 三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制電路 定時器、計數(shù)器應用程序 常閉觸點輸入信號的處理,啟動、保持和停止電路（起保停電路）,特點： 短信號的

26、記憶和自保持功能 啟動信號、停止信號可以是由多個觸點組成的串、并聯(lián)電路,異步電動機控制 （起保停電路）,三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制電路 （起保停電路）,三相異步電動機正反轉(zhuǎn)控制電路 （起保停電路）,安全保護：輸出線圈互鎖、按鈕互鎖,定時范圍的擴展,閃爍電路,延時接通/斷開電路,常閉觸點輸入信號的處理,方法 建議盡可能用常開觸點開關(guān) 對只能用常閉觸點輸入開關(guān)，可先按常開觸點設計，最后將其相應的觸點改為相反的觸點。,梯形圖的經(jīng)驗設計法,自動往返控制的梯形圖設計,經(jīng)驗設計法,在一些典型電路的基礎上，根據(jù)被控對象對控制系統(tǒng)的具體要求，不斷地修改和完善梯形圖。,特點： 沒有普遍的規(guī)律可以遵循，具有很大

27、的試探性和隨意性。 結(jié)果不唯一 設計時間、質(zhì)量與設計者的經(jīng)驗有很大的關(guān)系。,自動往返控制的梯形圖設計,X0: 正轉(zhuǎn)啟動按鈕 X1: 反轉(zhuǎn)啟動按鈕 X2: 停止按鈕,自動往返控制的梯形圖設計,X0: 正轉(zhuǎn)啟動按鈕 X1: 反轉(zhuǎn)啟動按鈕 X2: 停止按鈕,自動往返控制的梯形圖設計,,X3,,Y2,X0: 正轉(zhuǎn)啟動按鈕 X1: 反轉(zhuǎn)啟動按鈕 X2: 停止按鈕,自動往返控制的梯形圖設計,時序控制電路的的設計方法,小 結(jié),梯形圖的基本電路 起動-保持-停止電路 定時器、計數(shù)器應用 梯形圖的經(jīng)驗設計法,梯形圖的順序控制設計法,經(jīng)驗設計法的不足,設計方法很難掌握，設計周期長 沒有固定的方法和設計步驟

28、，具有很大的試探性和隨意性。 裝置交付使用后維修困難,順序控制設計法,定義： 順序控制法就是按照生產(chǎn)工藝預先規(guī)定的順序，在各個輸入信號的作用下，根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時間的順序，在生產(chǎn)過程中各個執(zhí)行機構(gòu)自動地有秩序地進行操作。,特點： 簡單易學 設計效率高 調(diào)試、修改和閱讀方便,步：系統(tǒng)所處的階段（狀態(tài)），根據(jù)輸出量的狀態(tài)變化劃分。任何一步內(nèi)，各個輸出量狀態(tài)保持不變，同時相鄰的兩步輸出量總的狀態(tài)是不同的。 轉(zhuǎn)移條件：觸發(fā)狀態(tài)變化的條件。 外部輸入信號 內(nèi)部編程原件觸點信號 多個信號的邏輯組合 轉(zhuǎn)移：系統(tǒng)狀態(tài)變化。,概念：,順序控制本質(zhì),經(jīng)驗設計法： Y = F(X),順序控制設

29、計法： M = G(X)， Y = H(M),概述,順序功能圖（Sequential Function Chart）:狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖或功能表圖，它是一種通用的技術(shù)語言。 1987年IEC(國際電工委員會)：IEC848 1994年IEC(國際電工委員會)：IEC1131 順序功能圖編程： 步、有向連線、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件和動作（或命令）,順序功能圖,步,初始步 與步對應的動作或命令 活動步,有向連線和轉(zhuǎn)換條件,有向連線（狀態(tài)轉(zhuǎn)移路線和方向） 從上到下，從左到右有向連線上的箭頭可省略。 轉(zhuǎn)換（分割兩個相鄰步） 轉(zhuǎn)換條件,順序功能圖的基本結(jié)構(gòu),單序列 選擇序列 并行序列,實例：,,,,順序功能圖中的

30、基本規(guī)則,轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的條件 （1）該轉(zhuǎn)換所有的前級步都是活動步 （2）相應的轉(zhuǎn)換條件得到滿足 轉(zhuǎn)換實現(xiàn)應完成的操作 （1）使所有由有向連線與相應轉(zhuǎn)換符號相連的后續(xù)步都應變?yōu)榛顒樱?（2）使得所有有向連線與相應轉(zhuǎn)換符號相連的前級步都變?yōu)椴换顒硬健?繪制順序功能圖的注意事項,兩個步絕對不能直接相連，必須用一個轉(zhuǎn)換將它們隔開； 兩個轉(zhuǎn)換絕對也不能直接相連，必須用一個步將它們隔開； 順序功能圖中的初始步一般對應系統(tǒng)的等待啟動的初始狀態(tài)； 自動控制系統(tǒng)應能多次重復執(zhí)行同一工藝過程（封閉）； 在單序列中，只有當某一步的前級步是活動時，該步才可能編成活動步（M8002）。,小 結(jié),順序控制法 順序功能圖,T

31、HANK YOU,第二節(jié) 常用的PLC單元程序,梯形圖的基本設計 一、電動機起停控制線路 根據(jù)異步電動機直接起?？刂凭€路，用PLC程序設計相應的梯形圖程序。 PLC的接線圖，如圖（b）所示，梯形圖如圖（c）所示。 SB100000（X0）為停止按鈕 SB200001（X1）為起動按鈕,（a）主電路,（b）繼電接觸器控制,（b）PLC接線圖,（c）梯形圖,（d）FX2N的SET/RST指令編程,( e)利用輔助繼電器,( a)主電路,( b)繼電接觸器控制,( c)PLC控制,1、互鎖問題 Y0、Y1軟件互鎖：Y0、Y1不能同時為ON，確保KM1、KM2線圈不能同時得電。 X1、X2機械聯(lián)鎖：正

32、、反轉(zhuǎn)切換方便。 問題：1）正、反轉(zhuǎn)切換時PLC高速，而機械觸點動作低速（短?。斐伤查g短路； 2）當接觸器發(fā)生熔焊而粘結(jié)時，發(fā)生相間短路。 解決辦法： KM1、KM2硬件互鎖：機械響應速度較慢，動作時間往往大于程序執(zhí)行的一個掃描周期。,2、過載保護問題 1）手動復位熱繼電器 按C圖接線，可以節(jié)約PLC的一個輸入點。,2）自動復位熱繼電器 常閉觸點不能接在PLC的輸出回路，必須接在輸入回路（常閉或常開觸點）。,自動復位熱繼電器的接線,3、常閉觸點輸入信號的處理,說明:輸入觸點即可以接常開,也可以接常閉, 輸入繼電器與輸入觸點的對應關(guān)系為 X0=SB X1=SB1,建議使用常開觸點作為PLC的

33、入信號。,按鈕：松開后復位，必須使用輔助繼電器及自鎖電路，使定時器線圈能保持通電,1）,延時5秒接通程序,時序圖,2、按下起動開關(guān)X0，延時5s后輸出Y0接通；當按下停止按鈕X1后，輸出Y0斷開，試設計PLC程序。,延時斷開程序,時序圖,五、延時接通延時斷開程序,X0控制Y1，要求在X0變?yōu)镺N后延時9S后Y1才變?yōu)镺N，X0變?yōu)镺FF再過7S才變?yōu)镺FF。,延時接通延時時斷開程序,時序圖,說明：利用定時器的組合，可以實現(xiàn)大于3276.7s的定時，但很長的幾萬秒甚至更長的定時，需用定時器與計數(shù)器的組合來實現(xiàn)。 2、定時器與計數(shù)器的組合 為當X0接通后，延時20000s，輸出Y0接通；當X0斷開

34、后，輸出Y0斷開。,延時5000s程序,定時器加計數(shù)器實現(xiàn)的延時20000s程序,3、兩個計數(shù)器組合 PLC內(nèi)部的特殊輔助繼電器提供了四種時鐘脈沖：10ms（8011）、100ms（8012）、1s（8013、1min（8014），可利用計數(shù)器對這些時鐘脈沖的計數(shù)達到延時的作用。 若將M8011的10ms脈沖送給計數(shù)器，則計數(shù)常數(shù)： K=（36006）0.01=2160000 而一個計數(shù)器的K32767，故應將兩個計數(shù)器進行組合，才能達到6小時的延時。 注意：每次C0計滿后應及時復位，否則C1只能得到一個脈沖。 控制要求為當X0接通后，延時50000s，輸出Y0接通；當X0斷開后，輸出Y0斷開

35、,七、順序延時接通程序 當X0接通后，輸出端Y0、Y1、Y2按順序每隔10s輸出接通。 用三個定時器T0、T1、T2設置不同的定時時間，可實現(xiàn)按順序先后接通，當X0斷開后同時停止。,九、脈沖發(fā)生電路 1、試設計頻率為10Hz等脈沖發(fā)生器。等脈沖即占空比為1，即輸入信號X0接通后，輸出Y0產(chǎn)生0.05s接通、0.05s斷開的方波，選擇精度為0.01s的定時器。,1）,2）,2、設計周期為50s的脈沖發(fā)生器，其中斷開30s，接通20s。 占空比不為1的脈沖，接通和斷開時間不相等，由于定時時間較長，可用0.1s的定時器，因此只要改變時間常數(shù)就可實現(xiàn)。,1）,2）,,由于PLC程序是按順序執(zhí)行的，所以

36、當X0的上升沿到來時， M0接通一個掃描周期，此時M1線圈不會接通， Y0線圈接通并自鎖，而當下一個掃描周期時，雖然Y0是接通的，但此時M0已經(jīng)斷開，所以M1也不會接通，直到下一個X0的上升沿到來時， M1才會接通，并把Y0斷開，從而實現(xiàn)二分頻。,1、分析控制要求，確定輸入、輸出設備，繪制I/O接線圖： 1）要實現(xiàn)小車的左右往復運動，只要對小車的拖動電動機實現(xiàn)正反轉(zhuǎn)控制即可。這里用兩個接觸器分別控制小車左行（KM2）右行（KM1）。 2）系統(tǒng)的起動（左SB2、右SB1）、停止（SB3）需要三個按鈕，起點和終點處的兩個行程開關(guān)是用來自動控制小車的往復運動的，也應作為輸入設備,,3、修改、完善以滿

37、足控制要求： 1）小車在兩處裝料、卸料需要延時，應增加定時器。 2）延時結(jié)束，小車要能自動繼續(xù)左行或右行，應在Y2和Y3線圈前加入定時器的延時觸點。,3）小車到達SQ1或SQ2處要能自動停下，應在Y2和Y3線圈前加入相應行程開關(guān)的常閉觸點。,4）若小車停在SQ1或SQ2處，就算曾經(jīng)按下停止按鈕，小車仍然會自行起動。 解決方法：增加輔助繼電器記憶起動信號。,二、兩處卸料的小車控制系統(tǒng)的梯形圖設計： 要求：運料小車第一次右行在SQ3處卸料；第二次右行在SQ2處卸料。,1、分析控制要求，確定輸入、輸出設備，繪制I/O接線圖：與上例比較可知，要實現(xiàn)兩處卸料，增加了行程開關(guān)SQ3，故只要在上例I/0圖的

38、基礎上將SQ3連接到PLC的輸入端X5。 2、修改、完善以滿足控制要求： 1）要實現(xiàn)兩處卸料，重要的是判斷小車右行時在SQ3處是否需要停。可增加一個輔助繼電器（M1）來記憶小車是否到過SQ3（M1+），或SQ2（M1）。 2）小車到達SQ2處，回頭左行時會壓下SQ3，使M1+，導致小車第三次右行壓下SQ3時不停。,3）小車左行或第二次右行經(jīng)過SQ3時會使T1瞬間得電，非控制要求。 4）若小車停在SQ1或SQ2處，就算曾經(jīng)按下停止按鈕，小車仍然會自行起動。,解決方法：增加輔助繼電器記憶起動信號,設計法的缺點：易漏掉某些環(huán)節(jié)，設計出的梯形圖可讀性差，只適用來設計一些簡單的程序。, 順序控制設計法

39、 在工業(yè)領(lǐng)域中，許多的控制對象（過程）都屬于順序控制，其特點是整個控制過程可劃分為幾個工步，每個工步按順序輪流工作，而且任何時候都只有一個工步在工作。根據(jù)這種控制特點，開發(fā)了專門供編制順序控制程序用的功能表圖，這種先進的設計方法已成為PLC程序設計的最主要方法。,二、順序控制設計法 狀態(tài)流程（轉(zhuǎn)移）圖：描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性，又稱狀態(tài)圖、流程圖、功能圖。 狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的特點：具有直觀、簡單，是設計PLC順序控制程序的一種有力工具。,（一）順序控制設計基本概念,1、步 步：根據(jù)系統(tǒng)輸出量的變化，將系統(tǒng)的一個工作循環(huán)過程分解成若干個順序相連的階段。,“步”在狀態(tài)流程圖中用方框來表示。編程

40、時一般用PLC內(nèi)部的軟繼電器表示各步，如 或 。,注意：步是根據(jù)PLC的輸出量是否發(fā)生變化來劃分的，只要系統(tǒng)的輸出量狀態(tài)發(fā)生變化，系統(tǒng)就從原來的步進入新的步。,,液壓工作臺的整個工作過程可劃分為：原位（SB1）、快進（SQ2）、工進（SQ3）和快退（SQ1）四步；各步電磁閥YA1、YA2、YA3的狀態(tài)如圖所示。 （1）液壓工作臺初始狀態(tài)：停在原位（壓合SQ1）YA1-、YA2-、YA3-（輸出）。 （2）按SB：快進YA1+、YA2-、YA3+（輸出）。。 （3）壓合SQ2：工進YA1+、YA2-、YA3-（輸出）。。 （4）壓合SQ3：快退，快退回原位停止YA1-、YA2+、YA3-（輸

41、出）。,結(jié)論： PLC輸出量發(fā)生變化時產(chǎn)生新的一步。,第五節(jié) 基本指令編程舉例,保持電路,,當X000接通一下，輔助繼電器M500接通并保持，Y000有輸出。 停電后再通電，Y000仍有輸出，只有X001接通，其常閉觸點斷開，才能使M500自保持清除，使Y000無輸出。,延時斷開電路,,輸入X000ON時，Y000=ON，并且輸出Y000的觸點自鎖保持接通，輸入X000OFF后，啟動內(nèi)部定時器T0，定時5s后，定時器觸點閉合，輸出Y000斷開。,分頻電路,下圖所示為一個二分頻電路。待分頻的脈沖信號加在輸入X000上，在第一個脈沖信號到來時，M100產(chǎn)生一個掃描周期的單脈沖，使M100常開觸點閉

42、合一個掃描周期。,,第一個脈沖到來一個掃描周期后，M100斷開，Y000接通，第二個支路使Y0保持接通。,當?shù)诙€脈沖到來時，M100 再產(chǎn)生一個掃描周期的單脈 沖，使得Y000的狀態(tài)由接通變?yōu)閿嚅_； 通過分析可知，X000每送入兩個脈沖，Y000產(chǎn)生一個脈沖，完成對輸入X000 信號的二分頻。,振蕩電路,,當輸入X000接通時，輸出Y000閃爍，接通與斷開交替運行，接通時間為1s由定時器T0設定，斷開時間為2s由定時器T1設定。,報警電路,,當X001接通后，Y000報警燈由閃爍變?yōu)槌Ａ?，同時Y001報警蜂鳴器關(guān)閉。 X002接通則Y000接通。定時器T0和T1構(gòu)成振蕩電路，每0.5s斷開，0.5s接通反復。,十字路口交通燈控制,十字路口南北向及東西向均設有紅、黃、綠三只信號燈，交通信號燈啟動時（輸入X000控制啟動，輸入X001控制停止），6只燈依一定的時序循環(huán)往復工作。交通信號燈的時序圖如圖所示。,梯形圖設計步驟如下： 1) 依圖中所示元件及方式繪出各個時間點形成所需支路。這些支路是按時間點的先后順序繪出的，而且是采用一點連一點的方式。 2) 以時間點為工作條件繪出各燈的輸出梯形圖。 3) 為實現(xiàn)交通燈的啟?？刂疲谔菪螆D上增加主控環(huán)節(jié)。作為一個循環(huán)的結(jié)束，第二個循環(huán)開始控制的T7常閉觸點也作為條件串入主控指令中。 十字路口交通信號燈的梯形圖控制程序如圖,