PLC編程的基本方法課件

1、PLC編程的基本方法1 PLC控制設(shè)計(jì)的基本原則 nPLC電氣控制系統(tǒng)是控制電氣設(shè)備的核心部件， 因此PLC的控制性能是關(guān)系到整個(gè)控制系統(tǒng)是 否能正常、安全，可靠、高率的關(guān)鍵所在。在 設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)遵循以下基本原則： n最大限度地滿足被控對(duì)象的控制要求。 n力求控制系統(tǒng)簡單、經(jīng)濟(jì)、實(shí)用，維修方便。 n保證控制系統(tǒng)的安全、可靠性。 n操作簡單、方便、并考慮有防止誤操作的安全 措施。 n滿足PLC的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)和環(huán)境要求。 PLC編程的基本方法2 PLC程序設(shè)計(jì)的主要任務(wù)就是根據(jù)控 制要求將工藝流程圖轉(zhuǎn)換成梯形圖，這 是PLC應(yīng)用中的關(guān)鍵問題，程序的編寫是 軟件設(shè)計(jì)的具體體現(xiàn)。本節(jié)主要介

2、紹程 序的編寫方法和步驟， PLC編程的基本方法3 1 .編程內(nèi)容編程內(nèi)容 n編程是一個(gè)系統(tǒng)工作，它包含了對(duì)控制對(duì)象的分析理解，一直到程序調(diào)試的全過 程。 n1.明確控制系統(tǒng)要求 n確定控制任務(wù)是設(shè)計(jì)PLC控制系統(tǒng)十分重要的部分。在設(shè)計(jì)中首先必須確定控制 系統(tǒng)的I/O點(diǎn)數(shù)，它決定了PLC的系統(tǒng)配置，然后確定控制系統(tǒng)動(dòng)作發(fā)生的順序和 相應(yīng)的動(dòng)作條件。 n2.I/O分配 n根據(jù)控制系統(tǒng)區(qū)分哪些是發(fā)送 （輸入）給PLC的信號(hào)，哪些是接收來自PLC的信 號(hào)（輸出），分別給出對(duì)應(yīng)的地址。同時(shí)根據(jù)程序的需要合理使用定義過的內(nèi)部 輔助繼電器、定時(shí)器和計(jì)數(shù)器等。 n3.繪制梯形圖 n明確輸入、輸出以及它們之間

3、的關(guān)系之后，按照實(shí)際的要求編寫梯形圖。 n4.將梯形圖轉(zhuǎn)換成助記符，編寫指令表。如果借助于計(jì)算機(jī)和編程軟件，可省去 這一步。 n5.利用編程器或編程軟件將程序輸入到PLC中。 n6.檢查程序并糾正錯(cuò)誤。 n7.模擬調(diào)試。 n8.現(xiàn)場調(diào)試，并將調(diào)試好的程序備份到EEPROM中。 PLC編程的基本方法4 2. 編程方法編程方法 n在編寫PLC程序時(shí)，可以根據(jù)自己的實(shí)際情況采用以下不同的方法。 n1.經(jīng)驗(yàn)法 n經(jīng)驗(yàn)法是運(yùn)用自己的或者借鑒別人已經(jīng)成熟的實(shí)例進(jìn)行設(shè)計(jì)，可以對(duì)已 有相近或者類似的實(shí)例按照控制系統(tǒng)的要求進(jìn)行修改，直至滿足控制系 統(tǒng)的要求。在工作中要盡可能地積累經(jīng)驗(yàn)和收集資料，不斷豐富設(shè)計(jì)經(jīng)

4、驗(yàn)。 n2.解析法 nPLC的邏輯控制實(shí)際上就是邏輯問題的綜合，可以根據(jù)組合邏輯或者時(shí) 序邏輯的理論，并運(yùn)用相應(yīng)的解析方法，對(duì)其進(jìn)行邏輯關(guān)系的求解。然 后由求解的結(jié)果或畫出梯形圖，或直接編寫指令。解析法比較嚴(yán)謹(jǐn)，可 以避免編程的盲目性。 n3.圖解法 n圖解法是依照畫圖的方法進(jìn)行PLC程序設(shè)計(jì)，常見的方法有梯形圖法、 時(shí)序圖（波形圖）法和流程圖法。 PLC編程的基本方法5 2. 編程方法編程方法 n梯形圖法是最基本的方法，無論經(jīng)驗(yàn)法還是解析法，在把PLC程序等價(jià) 為梯形圖后就要用到梯形圖法。 n時(shí)序圖（波形圖）法適合于時(shí)間控制結(jié)構(gòu)，先把對(duì)應(yīng)信號(hào)的波形畫出來， 再依照時(shí)序用邏輯關(guān)系去組合，就可以

5、把程序設(shè)計(jì)出來。 n流程圖法是用框圖表示PLC程序的執(zhí)行過程及輸入條件與輸出間的關(guān)系， 在使用步進(jìn)指令編程的情況下，使用該方法設(shè)計(jì)是很方便的。 n圖解法和解析法不是彼此獨(dú)立的，解析法中要畫圖，圖解法中也要列解 析表達(dá)式，只是兩種方法的側(cè)重點(diǎn)不一樣。 n4.技巧法 n技巧法是在經(jīng)驗(yàn)法和解析法的基礎(chǔ)上運(yùn)用一定的技巧進(jìn)行編程，以提高 編程質(zhì)量。還可以使用流程圖做工具，將巧妙的設(shè)計(jì)形式化，進(jìn)而編寫 所需要的程序。 n5.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) n計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是利用PLC通過上位鏈接單元與計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)鏈接，運(yùn)用 計(jì)算機(jī)進(jìn)行編程。該方法需要有相應(yīng)的編程軟件，現(xiàn)有的軟件主要是將 梯形圖轉(zhuǎn)換成指令的軟件。 PLC編程

6、的基本方法6 3. 編程原則 n1.輸出線圈（包括輸出繼電器、輔助繼電器和定時(shí)器/計(jì) 數(shù)器）在程序中只能使用一次，但觸點(diǎn)可以無限次使用。 n2.并聯(lián)觸點(diǎn)和串聯(lián)觸點(diǎn)的個(gè)數(shù)無限制。 n3.線圈不能從母線直接輸出。如需要始終保持通電，可以 使用特殊繼電器（常ON）。 n4.輸出線圈可以并聯(lián)，不能串聯(lián)，但定時(shí)器的線圈可以串 聯(lián)。 n5.一般以輸出線圈和右母線相連，線圈后面不允許有觸點(diǎn)。 n6.不準(zhǔn)使用沒有定義過的觸點(diǎn)和線圈。 n7.主程序必須以END指令結(jié)束。 n8.定時(shí)器/計(jì)數(shù)器不能直接產(chǎn)生外部輸出信號(hào)，必須用對(duì) 應(yīng)的觸點(diǎn)編程到一個(gè)輸出。 n9.在梯形圖的豎線上不能安排任何元件。 PLC編程的基本方

7、法7 4. 編程技巧 n1.輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 的觸點(diǎn)在程序中不受限制，多次使用可以簡化程序和節(jié)省 存儲(chǔ)單元。 n2.在不使程序復(fù)雜難懂的情況下應(yīng)盡可能少占用存儲(chǔ)空間。 n3.由于定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的編號(hào)必須在0143范圍內(nèi)，且不能 重復(fù)使用，所以編程時(shí)定時(shí)器可以從0開始遞增使用，而計(jì) 數(shù)器從143開始遞減使用，這樣就可以避免定時(shí)器、計(jì)數(shù)器 使用相同的編號(hào)。 n4.在對(duì)復(fù)雜的梯形圖進(jìn)行調(diào)試時(shí)可以在任何地方插入END指 令，分段進(jìn)行調(diào)試，從而提高調(diào)試的效率。 n5.由于PLC的掃描方式是按照從左到右，由上而下的順序進(jìn) 行掃描，上一梯級(jí)的執(zhí)行結(jié)果會(huì)影響下一級(jí)的輸入，所以

8、 在編程時(shí)必須考慮控制系統(tǒng)邏輯上的先后關(guān)系。 PLC編程的基本方法8 5.FX系列系列PLC的編程軟元件的編程軟元件 n輸入繼電器輸入繼電器 n輸出繼電器輸出繼電器 n輔助繼電器輔助繼電器 n狀態(tài)繼電器狀態(tài)繼電器 n定時(shí)器定時(shí)器 n計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器 數(shù)據(jù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器 變址寄存器變址寄存器 指針指針 常數(shù)常數(shù) PLC編程的基本方法9 PLC編程的基本方法10 輸出繼電器（輸出繼電器（Y） n 輸出繼電器是用來將輸出繼電器是用來將PLC內(nèi)部信號(hào)輸出傳送給外部負(fù)載內(nèi)部信號(hào)輸出傳送給外部負(fù)載 n 輸出繼電器線圈是由輸出繼電器線圈是由PLC內(nèi)部程序驅(qū)動(dòng)，其線圈狀態(tài)傳送給內(nèi)部程序驅(qū)動(dòng)，其線圈狀態(tài)傳送給 n

9、輸出單元，再由輸出單元對(duì)應(yīng)的硬觸點(diǎn)來驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載輸出單元，再由輸出單元對(duì)應(yīng)的硬觸點(diǎn)來驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載 n 每個(gè)輸出繼電器在輸出單元中每個(gè)輸出繼電器在輸出單元中 n都對(duì)應(yīng)有一個(gè)常開硬觸點(diǎn)，但在都對(duì)應(yīng)有一個(gè)常開硬觸點(diǎn)，但在 n程序中供編程的輸出繼電器，不程序中供編程的輸出繼電器，不 n管是常開還是常閉觸點(diǎn)，都可以管是常開還是常閉觸點(diǎn)，都可以 n無數(shù)次使用。無數(shù)次使用。 PLC編程的基本方法11 輔助繼電器（輔助繼電器（M） n輔助繼電器是輔助繼電器是PLC中數(shù)量最多的一種繼電器，其作用相當(dāng)于中數(shù)量最多的一種繼電器，其作用相當(dāng)于 n繼電器控制系統(tǒng)中的中間繼電器。繼電器控制系統(tǒng)中的中間繼電器。 n和輸出繼

10、電器一樣，其線圈由程序指令驅(qū)動(dòng)，每個(gè)輔助繼和輸出繼電器一樣，其線圈由程序指令驅(qū)動(dòng)，每個(gè)輔助繼 電電 n器都有無限多對(duì)常開常閉觸點(diǎn)，供編程使用。但是，其觸點(diǎn)不器都有無限多對(duì)常開常閉觸點(diǎn)，供編程使用。但是，其觸點(diǎn)不 n能直接驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載，要通過輸出繼電器才能實(shí)現(xiàn)對(duì)外部負(fù)載能直接驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載，要通過輸出繼電器才能實(shí)現(xiàn)對(duì)外部負(fù)載 n的驅(qū)動(dòng)。的驅(qū)動(dòng)。 n FX系列系列PLC的輔助繼電器有：的輔助繼電器有：通用輔助繼電器通用輔助繼電器 n保持輔助繼電器保持輔助繼電器 n特殊輔助繼電器特殊輔助繼電器 PLC編程的基本方法12 輔助繼電器（輔助繼電器（M） n通用輔助繼電器通用輔助繼電器 n通用輔助繼電器和通

11、用輔助繼電器和 輸出繼電器一樣，輸出繼電器一樣， 在在PLC電源中后，電源中后， 其狀態(tài)將變?yōu)槠錉顟B(tài)將變?yōu)镺FF。 當(dāng)電源恢復(fù)后，除當(dāng)電源恢復(fù)后，除 因程序使其變?yōu)橐虺绦蚴蛊渥優(yōu)?ON外，其它仍保外，其它仍保 持持OFF FX0S FX1 S FX0 N FX1N FX2N、 2NC M0 M495 M 0 M38 3 M0 M383 M0 M383 M0 M499 PLC編程的基本方法13 輔助繼電器（輔助繼電器（M） n保持用輔助繼電器保持用輔助繼電器 保持用輔助繼電器在PLC電源中斷后，它具有保持?jǐn)嚯娗暗乃查g狀 態(tài)的功能，并在恢復(fù)供電后繼續(xù)斷電前的狀態(tài) FX0SFX1SFX0NFX1N

12、FX2N、2NC M496 M511 M384 M511 M384 M511 M384 M1535 M500 M3071 注：也可通過程序設(shè)定，將它們變?yōu)橥ㄓ幂o助繼電器注：也可通過程序設(shè)定，將它們變?yōu)橥ㄓ幂o助繼電器 PLC編程的基本方法14 輔助繼電器（輔助繼電器（M） n特殊輔助繼電器（特殊輔助繼電器（M8000M8255） 特殊輔助繼電器是具有某項(xiàng)特定功能的輔助繼電器特殊輔助繼電器是具有某項(xiàng)特定功能的輔助繼電器 通?？煞譃閮深悾和ǔ？煞譃閮深悾河|點(diǎn)型觸點(diǎn)型 和和 線圈型線圈型 觸點(diǎn)型觸點(diǎn)型 特殊輔助繼電器的線圈由PLC自動(dòng)驅(qū)動(dòng)，用戶只可以利 用其觸點(diǎn)。 線圈型線圈型 特殊輔助繼電器的線圈由

13、用戶控制，其線圈得電后， PLC作出特定動(dòng)作。 觸點(diǎn)型觸點(diǎn)型1M8000 （M8001） -運(yùn)行監(jiān)視用特殊輔助繼電器運(yùn)行監(jiān)視用特殊輔助繼電器 PLC運(yùn)行時(shí)運(yùn)行時(shí)M8000得電得電 （M8001斷電）斷電） PLC停止時(shí)停止時(shí)M8000 失電（失電（M8001得電）得電） PLC編程的基本方法15 輔助繼電器（輔助繼電器（M） nM8002（M8003）-初始脈沖特殊輔助繼電器 nM8002（M8003）只在PLC開始運(yùn)行的第一個(gè)掃描周期內(nèi) n得電（斷電），其余時(shí)間均斷電（得電）。 n常用M8002 n的觸點(diǎn)作為一些繼電器的初始化復(fù)位信號(hào) PLC編程的基本方法16 輔助繼電器（輔助繼電器（M）

14、nM8011、M8012、M8013、M8014 n-分別為產(chǎn)生周期為分別為產(chǎn)生周期為10ms、100ms、1s、1min脈沖的脈沖的 特殊輔助繼電器特殊輔助繼電器 （ PLC RUN ） 例如：例如： PLC編程的基本方法17 狀態(tài)器（狀態(tài)器（S） n狀態(tài)器對(duì)在步進(jìn)順控類的控制程序中起著重要的作用，它與后述的步進(jìn)指令狀態(tài)器對(duì)在步進(jìn)順控類的控制程序中起著重要的作用，它與后述的步進(jìn)指令 STL組合使用。組合使用。 n初始用狀態(tài)器初始用狀態(tài)器 n返回原點(diǎn)用狀態(tài)器返回原點(diǎn)用狀態(tài)器（FX2N） n普通狀態(tài)器普通狀態(tài)器 n保持狀態(tài)器保持狀態(tài)器 n報(bào)警用狀態(tài)器報(bào)警用狀態(tài)器（FX2N） n不不使用步進(jìn)指令時(shí)

15、，狀態(tài)器也可當(dāng)作輔助繼電器使用使用步進(jìn)指令時(shí)，狀態(tài)器也可當(dāng)作輔助繼電器使用 PLC編程的基本方法18 狀態(tài)器（狀態(tài)器（S）編號(hào) FX0S FX1SFX0NFX1N FX2N （FX2NC 初始用初始用 返回原點(diǎn)用返回原點(diǎn)用 保持用保持用 S0S9 - - S0S9 - S0S127 S0S9 - S0S127 0S9 - S0S999 S0S9 S10S19 S500S899 普通用普通用S0S63S10S127 S10S127S10S999S20S499 報(bào)警用報(bào)警用-S900S999 PLC編程的基本方法19 6 .編程應(yīng)用舉例 傳送帶機(jī)械手控制設(shè)計(jì)傳送帶機(jī)械手控制設(shè)計(jì) 傳送帶機(jī)械手基本情

16、況和控制要求傳送帶機(jī)械手基本情況和控制要求 在一條自動(dòng)生產(chǎn)線上，由機(jī)械手將傳送帶1上 的物品傳送到傳送帶2上。機(jī)械手的上升、下降、 左轉(zhuǎn)、右轉(zhuǎn)、夾緊、放松動(dòng)作分別由電磁閥控制液 壓傳動(dòng)系統(tǒng)工作，并用限位開關(guān)及光電開關(guān)檢測(cè)機(jī) 械手動(dòng)作的狀態(tài)和物品的位置。傳送帶1、2均由 三相鼠籠型異步電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)。電動(dòng)機(jī)應(yīng)有相應(yīng)的保 護(hù)。 PLC編程的基本方法20 機(jī)械手初 始狀態(tài)為手 臂在下限位 （下限位開 關(guān)SQ4受 壓），手在 傳送帶1上 （右限位開 關(guān)SQ2受壓） 手指松開。 機(jī)械手和傳 送帶動(dòng)作控 制示意圖如 圖8-26所示。 機(jī)械手要求有3種控制方式： 1）手動(dòng)控制方式. 2）單周期控制方式.3）連續(xù)

17、控制方 式。 傳送帶機(jī)械手動(dòng)作控制示意圖 光電開關(guān) M2電動(dòng)機(jī) M1 電動(dòng)機(jī) 傳送帶2 傳送帶1 SQ3 SQ2 SQ4 SQ5 上升 下降 右轉(zhuǎn) 左轉(zhuǎn) 夾緊 SQ6 SQ1 PLC編程的基本方法21 I/O設(shè)備及I/O點(diǎn)分配表 輸入元件輸入繼電器輸入元件 輸入繼電 器 輸出元件輸出繼電器 光電開關(guān)X0放松按鈕X10放松電磁閥Y0 夾緊開關(guān)X1夾緊按鈕X11夾緊電磁閥Y1 上限位開關(guān)X2上升按鈕X12上升電磁閥Y2 下限位開關(guān)X3下降按鈕X13下降電磁閥Y3 左限位開關(guān)X4左轉(zhuǎn)按鈕X14左轉(zhuǎn)電磁閥Y4 右限位開關(guān)X5右轉(zhuǎn)按鈕X15右轉(zhuǎn)電磁閥Y5 起動(dòng)按鈕X6 單周/ 連 續(xù) X16電機(jī)1控制Y

18、6 停止按鈕X7手動(dòng)X17電機(jī)2控制Y7 PLC編程的基本方法22 HL9 SB1 SB2 SQ1 SQ2 SQ3 SQ4 電源 X0 X1 X2 X3 X4 X5 Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 COMCOM1 起動(dòng) 停止 單周期 光電開關(guān) 上限位 下限位 QS 電源開關(guān) 電源燈 (a)傳送帶PLC輸入輸出接線圖 FR1 FR2 熱保護(hù)1 熱保護(hù)2 SQ5 SQ6 左限位 右限位 夾緊 SB3 SB4 SB5 SB6 SB7 SB8 X6 X7 手動(dòng) 連續(xù) X10 X11 X12 X13 X14 X15 X16 X17 SA 松開 松開 夾緊 夾緊 上升 上升 下降 下降 左轉(zhuǎn) 左轉(zhuǎn) 右

19、轉(zhuǎn) 右轉(zhuǎn) 傳送帶1 傳送帶2 KM1 KM2 YV1 YV2 YV3 YV4 YV5 YV6 HL1 HL2 HL3 HL4 HL5 HL6 HL7 HL8 Y6 Y7 COM2 M1 3 3 KM1KM2 QF1QF2 FR1FR2 (b)傳送帶電動(dòng)機(jī)主電路圖 M2 3 +24V PLC編程的基本方法23 操作方式 Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7 電源開關(guān) 松開夾緊上升下降左轉(zhuǎn)右轉(zhuǎn)傳送帶1傳送帶2 停止 單周期 X7 手動(dòng) 連續(xù) X16 X17 起動(dòng) X6 X10 X11 X12 X13 X14 X15 松開 夾緊 上升 下降 左轉(zhuǎn) 右轉(zhuǎn) 操作控制面板 PLC編程的基本方法24 松開 夾緊

20、 上升 下降 左轉(zhuǎn) 右轉(zhuǎn) Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 X0 X1 X2 X3 X4 X5 起動(dòng) 光電開關(guān) 上限位 下限位 左限位 右限位 夾緊 X6 上升 Y2 X2上限位 下降 Y3 X3下限位 單周期 連續(xù) X16 X16 S0 S20 S21 S22 S23 S24 S25 S26 S27 X1夾緊 M0 起動(dòng) X6 起動(dòng) X6 傳送帶1 傳送帶2 Y6 Y7 T0 T0 T0 K100 M0 Y6 Y7 X0 X3X4 光電開關(guān) 下限位 左限位 X0 光電開關(guān) X0 光電開關(guān)X2 上限位 停止 X7 停止X7 ZRSTS20S27 停止 X7 X1 X2 X3 X4 X5 上限位 下限位 左限位 右限位 夾緊 X10 X11 X12 X13 X14 X15 松開 夾緊 上升 下降 左轉(zhuǎn) 右轉(zhuǎn) Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 松開 夾緊 上升 下降 左轉(zhuǎn) 右轉(zhuǎn) Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 X1夾緊 (a)傳送帶及物品檢測(cè)梯形圖 (c)機(jī)械手手動(dòng)控制梯形圖 (b)機(jī)械手自動(dòng)控制梯形圖 傳送帶及