PL程序的設(shè)計基礎(chǔ)

1、第三章第三章 plcplc程序設(shè)計基礎(chǔ)程序設(shè)計基礎(chǔ)3.1 plc3.1 plc的編程語言與程序結(jié)構(gòu)的編程語言與程序結(jié)構(gòu)3.1.1 plc3.1.1 plc編程語言的國際標(biāo)準(zhǔn)編程語言的國際標(biāo)準(zhǔn) i0.0 i0.1 q0.0 q0.0 i0.3 t37 +100 in ton 網(wǎng)絡(luò) 1 i0.0 q0.0 q0.0 i0.1 網(wǎng)絡(luò) 2 t37 i0.2 +100 or and in ton pt network 1 network 1 /網(wǎng)絡(luò)題目網(wǎng)絡(luò)題目1 1（單行）（單行）ld i0.0ld i0.0o q0.0o q0.0an i0.0an i0.0= q0.0= q0.0network 2

2、network 2 /網(wǎng)絡(luò)題目網(wǎng)絡(luò)題目2 2（單行）（單行）ld i0.2ld i0.2ton t37ton t37，+500 /50+500 /50秒延時秒延時3.1 plc3.1 plc的編程語言與程序結(jié)構(gòu)的編程語言與程序結(jié)構(gòu)3.1.2 plc3.1.2 plc的程序結(jié)構(gòu)的程序結(jié)構(gòu) s7-200cpu的控制程序由的控制程序由組成。組成。 是程序的主體，每一個項目只能有一個主程序。主是程序的主體，每一個項目只能有一個主程序。主程序可以調(diào)用子程序和在中斷發(fā)生時執(zhí)行中斷程序。程序可以調(diào)用子程序和在中斷發(fā)生時執(zhí)行中斷程序。 同一子程序可以在同一子程序可以在plc的一個掃描周期內(nèi)被多次調(diào)的一個掃描周

3、期內(nèi)被多次調(diào)用。使用子程序可以簡化程序設(shè)計，節(jié)約程序存儲器用。使用子程序可以簡化程序設(shè)計，節(jié)約程序存儲器空間?？臻g。 中斷程序不能改寫其他程序使用的存儲器。在中斷中斷程序不能改寫其他程序使用的存儲器。在中斷事件發(fā)生時，打斷主或子程序的運行，中斷程序執(zhí)行事件發(fā)生時，打斷主或子程序的運行，中斷程序執(zhí)行完后，自動返回到原程序。完后，自動返回到原程序。 由由vb100、vb101、 vb102、vb103 四個字節(jié)組成。四個字節(jié)組成。 3.2.2 3.2.2 存儲器的直接尋址存儲器的直接尋址 ac03.3 3.3 位邏輯指令位邏輯指令3.3.1 3.3.1 觸點類型觸點類型off1i0.0on0i0.

4、0offon。( )q0.0onq0.01( )q0.00off0q0.011 1、標(biāo)準(zhǔn)觸點指令、標(biāo)準(zhǔn)觸點指令 （ld/ldnld/ldn）表示一個梯形圖網(wǎng)絡(luò)的開始。）表示一個梯形圖網(wǎng)絡(luò)的開始。 對應(yīng)梯形圖從左側(cè)母線開始，對應(yīng)梯形圖從左側(cè)母線開始， 對應(yīng)梯形圖從左側(cè)母線開始，對應(yīng)梯形圖從左側(cè)母線開始， ； a a（and,and,與）、與）、o(or,o(or,或或) )、anan（與非）、（與非）、onon（或非）。（或非）。 【例】 【例】復(fù)位脈沖的產(chǎn)生【例】復(fù)位脈沖的產(chǎn)生( (上升沿檢測上升沿檢測) )i0.1m1.1m1.0i0.1m1.1i0.1m1.02、堆棧的基本概念、堆棧的基本

5、概念棧裝載或（棧裝載或（olr）（塊并聯(lián)）（塊并聯(lián)）棧裝載與（棧裝載與（alr）（塊串聯(lián)）（塊串聯(lián)）ldn i1.4a i0.3ld i3.2an t16oldld c24on i1.2aldo q3.4= q5.3ld i0.0o q2.5an i2.3ldn m4.5o q0.3a t1ldn m5.6a c5old aldo m3.2= q0.3注意：使用注意：使用lps指令時，本指令為分支的開始，以后必須有分支結(jié)指令時，本指令為分支的開始，以后必須有分支結(jié)束指令束指令lpp。即。即lps與與lpp指令必須成對指令必須成對出現(xiàn)。出現(xiàn)。ld i0.2a i0.0lpsan i0.1= q2

6、.1lrda i0.5= m3.7lpp an i0.4= q0.33.3.2 輸出指令與其他指令輸出指令與其他指令 1、輸出（、輸出（ = ） 輸出指令將棧頂值復(fù)制到對應(yīng)的映像寄輸出指令將棧頂值復(fù)制到對應(yīng)的映像寄存器。輸出指令應(yīng)放在梯形圖右邊。如：存器。輸出指令應(yīng)放在梯形圖右邊。如：用法：用法：=ibit例：例：=iq0.2注意：注意：bit只能是只能是q類型。類型。3. 置位和復(fù)位指令網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)1ld i0.0s q0.0, 1 網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)2ld i0.1r q0.0, 1 ld i0.0 /裝入常開觸點 a i0.1 /與常開觸點 = q1.0 /輸出觸點 ld i0.0 / a i0.1

7、/ s q0.0, 1 /將q0.0開始的/1個觸點置1 r q0.2, 3 /將q0.2開始的/3個觸點置0 注意： ld i0.0 /裝入常開觸點 = q0.0 /輸出觸點，非立即 =i q0.1 /立即輸出觸點 si q0.2, 1 /從 q0.2 開始的 1 個 /觸點被立即置 1 ldi i0.0 /立即輸入觸點指令 = q0.3 / 圖圖4.9立即指令程序立即指令程序掃描周期 n掃描周期 n+1掃描周期 n+3掃描周期 n+2輸出刷新輸出刷新輸出刷新輸出刷新輸出刷新輸入掃描輸入掃描輸入掃描輸入掃描輸入掃描q0.1i0.0q0.0q0.3q0.2 ld i0.0 /裝 入 常 開 觸

8、 點 = q 0.0 /輸 出 觸 點 ， 非 立 即 =i q 0.1 /立 即 輸 出 觸 點 si q 0.2, 1 /從 q 0.2 開 始 的 1 個 /觸 點 被 立 即 置 1 ld i i0.0 /立 即 輸 入 觸 點 指 令 = q 0.3 / 6、其他指令、其他指令3.4 定時器與計數(shù)器指令定時器與計數(shù)器指令3.4.1定時器指令定時器指令 1、接通延時定時器、接通延時定時器3.4.1定時器指令定時器指令 2、斷開延時定時器、斷開延時定時器3.4.1定時器指令定時器指令 3、保持型接通延時定時器、保持型接通延時定時器 應(yīng)用應(yīng)用-延時接通、斷開延時接通、斷開應(yīng)用應(yīng)用- 閃爍電

9、路閃爍電路 3.4.2計數(shù)器指令計數(shù)器指令 1、加計數(shù)器、加計數(shù)器3.4.2計數(shù)器指令計數(shù)器指令 2、減計數(shù)器（、減計數(shù)器（ctd）3.4.2計數(shù)器指令計數(shù)器指令 3、加減計數(shù)器（、加減計數(shù)器（ctud）應(yīng)用應(yīng)用加減計數(shù)器指令應(yīng)用示例加減計數(shù)器指令應(yīng)用示例 第四章 數(shù)字量控制系統(tǒng)梯形圖程序設(shè)計方法4.14.1梯形圖的經(jīng)驗設(shè)計梯形圖的經(jīng)驗設(shè)計4.14.1梯形圖的經(jīng)驗設(shè)計梯形圖的經(jīng)驗設(shè)計 4.1.1起動保持停止電路（起保停電路）起動保持停止電路（起保停電路）（ ）（ ）i0.0i0.1q0.0q0.0ld i0.0o q0.0an i0.1= q0.0cpu224i0.0i0.11m2ml+dc2

10、4v1lq0.0sb1sb2ac220vkmi0.0i0.1q0.0輸入映像寄存器起動停止.i0.0i0.1q0.0輸出映像寄存器（ ）（ ）i0.0i0.1q0.0q0.0ld i0.0o q0.0an i0.1= q0.0cpu224i0.0i0.11m2ml+dc24v1lq0.0sb1sb2ac220vkmi0.0i0.1q0.0輸入映像寄存器起動停止i0.0i0.1q0.0輸出映像寄存器 1 0ononononon1（ ）（ ）i0.0i0.1q0.0q0.0ld i0.0o q0.0an i0.1= q0.0cpu224i0.0i0.11m2ml+dc24v1lq0.0sb1sb2

11、ac220vkmi0.0i0.1q0.0輸入映像寄存器起動停止i0.0i0.1q0.0輸出映像寄存器 0 0ononononon1off（ ）（ ）i0.0i0.1q0.0q0.0ld i0.0o q0.0an i0.1= q0.0cpu224i0.0i0.11m2ml+dc24v1lq0.0sb1sb2ac220vkmi0.0i0.1q0.0輸入映像寄存器起動停止i0.0i0.1q0.0輸出映像寄存器 0 1offoffoffoffoff0（ ）（ ）i0.0i0.1q0.0q0.0ld i0.0o q0.0an i0.1= q0.0cpu224i0.0i0.11m2ml+dc24v1lq0

12、.0sb1sb2ac220vkmi0.0i0.1q0.0輸入映像寄存器起動停止i0.0i0.1q0.0輸出映像寄存器 0 0offonoffoffoff04.1.2 定時器應(yīng)用定時器應(yīng)用應(yīng)用應(yīng)用- 閃爍電路閃爍電路 4.2 根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計梯形圖的方法根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計梯形圖的方法1）了解和熟悉被控設(shè)備的工藝過程和機(jī)械動作情況，根據(jù)）了解和熟悉被控設(shè)備的工藝過程和機(jī)械動作情況，根據(jù)繼電器圖分析和掌握控制系統(tǒng)工作原理。繼電器圖分析和掌握控制系統(tǒng)工作原理。2）確定）確定plc的輸入信號和輸出負(fù)載，以及與它們對應(yīng)的梯的輸入信號和輸出負(fù)載，以及與它們對應(yīng)的梯形圖輸入位和輸出位地址，畫出形圖輸入位

13、和輸出位地址，畫出plc的外部接線圖。的外部接線圖。3）確定與繼電器電路的中間繼電器、時間繼電器對應(yīng)的存）確定與繼電器電路的中間繼電器、時間繼電器對應(yīng)的存儲位（儲位（m）和定時器（）和定時器（t）的地址。）的地址。4）根據(jù)上述對應(yīng)關(guān)系畫出梯形圖。）根據(jù)上述對應(yīng)關(guān)系畫出梯形圖。根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計根據(jù)繼電器電路圖設(shè)計plc外部接線圖、和梯外部接線圖、和梯形圖時的注意事項形圖時的注意事項 應(yīng)遵守梯形圖語言中的語言規(guī)定應(yīng)遵守梯形圖語言中的語言規(guī)定 設(shè)置中間單元設(shè)置中間單元 盡量減少盡量減少plc的輸入信號和輸出信號的輸入信號和輸出信號 設(shè)置軟件和硬件自鎖設(shè)置軟件和硬件自鎖 在串聯(lián)電路中單個觸點放在右

14、邊，在并聯(lián)電在串聯(lián)電路中單個觸點放在右邊，在并聯(lián)電路中單個觸點放在下面，以便減少使用的指路中單個觸點放在下面，以便減少使用的指令條數(shù)令條數(shù)。 注意外部負(fù)載的電源匹配注意外部負(fù)載的電源匹配。4.3 順序控制設(shè)計法與順序功能圖順序控制設(shè)計法與順序功能圖 用經(jīng)驗法設(shè)計存在的問題用經(jīng)驗法設(shè)計存在的問題設(shè)計方法很難掌握，設(shè)計周期長。設(shè)計方法很難掌握，設(shè)計周期長。裝置交付使用后維修困難。裝置交付使用后維修困難。順序控制設(shè)計法順序控制設(shè)計法 順序控制，是按照生產(chǎn)工藝預(yù)先規(guī)定的順序，順序控制，是按照生產(chǎn)工藝預(yù)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)和時間在各個輸入信號的作用下，根據(jù)內(nèi)部狀態(tài)和時間順序

15、，在生產(chǎn)過程中各個執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動地有秩序順序，在生產(chǎn)過程中各個執(zhí)行機(jī)構(gòu)自動地有秩序地進(jìn)行操作。地進(jìn)行操作。 順序控制設(shè)計法又稱步進(jìn)控制設(shè)計法。順序控制設(shè)計法又稱步進(jìn)控制設(shè)計法。 順序控制設(shè)計法最基本的設(shè)計思路順序控制設(shè)計法最基本的設(shè)計思路 是將系統(tǒng)的一個是將系統(tǒng)的一個工作周期工作周期劃分為若干個劃分為若干個順序相連的階段，這些階段稱為步順序相連的階段，這些階段稱為步（step）,并用編程元件來代表各步。并用編程元件來代表各步。 步是根據(jù)輸出量的狀態(tài)變化來劃分的，步是根據(jù)輸出量的狀態(tài)變化來劃分的，在任何一步內(nèi)，各輸出量的在任何一步內(nèi)，各輸出量的on/off狀狀態(tài)不變，但相鄰兩步輸出量總的狀態(tài)是態(tài)不

16、變，但相鄰兩步輸出量總的狀態(tài)是不同的。不同的。順序控制設(shè)計法的本質(zhì)順序控制設(shè)計法的本質(zhì) 經(jīng)驗設(shè)計是試圖用輸入信號經(jīng)驗設(shè)計是試圖用輸入信號i直接控制輸直接控制輸出信號出信號q。 順序控制設(shè)計法則是用輸入量順序控制設(shè)計法則是用輸入量i控制代表控制代表各步的編程元件，再用它們控制輸出量各步的編程元件，再用它們控制輸出量q。 步是根據(jù)輸出量步是根據(jù)輸出量q的狀態(tài)劃分的。的狀態(tài)劃分的。n順序功能圖主要由步、有向連線、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條順序功能圖主要由步、有向連線、轉(zhuǎn)換、轉(zhuǎn)換條件和動作（或命令）組成。件和動作（或命令）組成。順序功能圖順序功能圖 功能流程圖是按照順序控制的思想根據(jù)工藝過功能流程圖是按照順序控制的

17、思想根據(jù)工藝過程，根據(jù)輸出量的狀態(tài)變化，將一個工作周期程，根據(jù)輸出量的狀態(tài)變化，將一個工作周期劃分為若干順序相連的步，在任何一步內(nèi)，各劃分為若干順序相連的步，在任何一步內(nèi)，各輸出量輸出量on/off狀態(tài)不變，但是相鄰兩步輸出狀態(tài)不變，但是相鄰兩步輸出量的狀態(tài)是不同的。量的狀態(tài)是不同的。 使系統(tǒng)由當(dāng)前步進(jìn)入下一步的信號稱為轉(zhuǎn)換條使系統(tǒng)由當(dāng)前步進(jìn)入下一步的信號稱為轉(zhuǎn)換條件，又稱步進(jìn)條件。件，又稱步進(jìn)條件。 轉(zhuǎn)換條件可以是外部的輸入信號，如按鈕，指轉(zhuǎn)換條件可以是外部的輸入信號，如按鈕，指令開關(guān)，限位開關(guān)的接通令開關(guān)，限位開關(guān)的接通/ /斷開等；也可以是斷開等；也可以是程序運行中產(chǎn)生的信號，如定時器、

18、計數(shù)器的程序運行中產(chǎn)生的信號，如定時器、計數(shù)器的常開觸點的接通等；轉(zhuǎn)換條件還可能是若干個常開觸點的接通等；轉(zhuǎn)換條件還可能是若干個信號的邏輯運算的組合。信號的邏輯運算的組合。 循環(huán)條件 1 2 3 起動信號 步進(jìn)條件 1 步進(jìn)條件 2 步 3 動作 步 1 動作 步 2 動作 每步所驅(qū)動的負(fù)載，每步所驅(qū)動的負(fù)載，稱為步動作，用方框中的稱為步動作，用方框中的文字或符號表示，并用線文字或符號表示，并用線將該方框和相應(yīng)的步相連。將該方框和相應(yīng)的步相連。狀態(tài)步之間用有向連線連狀態(tài)步之間用有向連線連接，表示狀態(tài)步轉(zhuǎn)移的方接，表示狀態(tài)步轉(zhuǎn)移的方向，有向連線上沒有箭頭向，有向連線上沒有箭頭標(biāo)注時，方向為自上而

19、下，標(biāo)注時，方向為自上而下，自左而右。有向連線上的自左而右。有向連線上的短線表示狀態(tài)步的轉(zhuǎn)換條短線表示狀態(tài)步的轉(zhuǎn)換條件。件。有向連線與轉(zhuǎn)換條件有向連線與轉(zhuǎn)換條件 有向連線有向連線 轉(zhuǎn)換：用有向連線上與有向連線垂直的短劃線來表轉(zhuǎn)換：用有向連線上與有向連線垂直的短劃線來表示，轉(zhuǎn)換將相鄰兩步分隔開。示，轉(zhuǎn)換將相鄰兩步分隔開。 轉(zhuǎn)換條件：是與轉(zhuǎn)換相關(guān)的邏輯命題，轉(zhuǎn)換條件可轉(zhuǎn)換條件：是與轉(zhuǎn)換相關(guān)的邏輯命題，轉(zhuǎn)換條件可以用文字語言、布爾代數(shù)表達(dá)式可圖形符號標(biāo)注在以用文字語言、布爾代數(shù)表達(dá)式可圖形符號標(biāo)注在表示轉(zhuǎn)換的短線的旁邊（如下圖）。表示轉(zhuǎn)換的短線的旁邊（如下圖）。順序功能圖的基本結(jié)構(gòu)順序功能圖的基本結(jié)構(gòu) 單序列單序列 選擇序列選擇序列 并行序列并行序列順序控制圖的基本結(jié)構(gòu)順序控制圖的基本結(jié)構(gòu) 循環(huán)條件 1 2 3 起動信號 步進(jìn)條件 1 步進(jìn)條件 2 步 3 動作 步 1 動作 步 2 動作 單序列單序列并聯(lián)序列并聯(lián)序列順序控制圖的基本結(jié)構(gòu)順序控制圖的基本結(jié)構(gòu)選擇序列選擇序列順序控制圖的基本結(jié)構(gòu)順序控制圖的基本結(jié)構(gòu)順序功能圖例順序功能圖例順序功能圖中轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的基本規(guī)則順序功能圖中轉(zhuǎn)換實現(xiàn)的基本規(guī)則 轉(zhuǎn)換實現(xiàn)條件（兩個）轉(zhuǎn)換實現(xiàn)條件（兩個） 1）該轉(zhuǎn)換所有的前級步都是活動步。）該轉(zhuǎn)換所有的前級步都是活動步。 2）相應(yīng)的轉(zhuǎn)換條件