PLC第4章分析

1、第四章第四章 可編程序控制器的基本指令可編程序控制器的基本指令 FX2N系列系列PLC有有基本指令基本指令27條；步進(jìn)梯形指條；步進(jìn)梯形指令令2條；應(yīng)用指令條；應(yīng)用指令128種，種，298條條。本節(jié)介紹其基本。本節(jié)介紹其基本順控指令順控指令。LDLD、LDILDI、OUTOUT指令指令 LD、LDI指令分別用于將常開、常閉觸點(diǎn)連接指令分別用于將常開、常閉觸點(diǎn)連接到母線上到母線上.OUT指令是對輸出繼電器、輔助繼電器、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。狀態(tài)器、定時器、計數(shù)器的線圈驅(qū)動指令。助 記 符 ， 名 稱功 能回 路 表 示 和 可 用 軟 元 件程 序

2、 步X ,Y ,M ,S ,T ,CX ,Y ,M ,S ,T ,C11線 圈 驅(qū) 動 Y ,M ,S ,T ,C L D 取L D I 取 反 O U T 輸 出常 閉 觸 點(diǎn) 邏 輯 運(yùn) 算開 始常 開 觸 點(diǎn) 邏 輯 運(yùn) 算開 始Y，M： 1 S， 特 殊M：2T ： 3 C ： 35 LD、LDI、OUT指令的使用指令的使用ANDAND、ANIANI指令指令 助 記 符 ， 名 稱功 能回 路 表 示 和 可 用 軟 元 件程 序 步X ,Y ,M ,S ,T ,CX ,Y ,M ,S ,T ,C11A N D 與A N I 與 非常 開 觸 點(diǎn) 串 聯(lián) 連 接常 閉 觸 點(diǎn) 串 聯(lián)

3、連 接 AND、ANI指令分別用于單個常開、常閉觸點(diǎn)的指令分別用于單個常開、常閉觸點(diǎn)的串聯(lián)，串聯(lián)觸點(diǎn)的數(shù)量不受限制，該指令可以連續(xù)多串聯(lián)，串聯(lián)觸點(diǎn)的數(shù)量不受限制，該指令可以連續(xù)多次使用。次使用。 AND、ANI指令指令的應(yīng)用的應(yīng)用 OROR、ORIORI指令指令 OR、ORI指令分別用于單個常開、常閉觸點(diǎn)的并指令分別用于單個常開、常閉觸點(diǎn)的并聯(lián)，并聯(lián)觸點(diǎn)的數(shù)量不受限制，該指令可以連續(xù)多聯(lián)，并聯(lián)觸點(diǎn)的數(shù)量不受限制，該指令可以連續(xù)多次使用。次使用。 功 能回 路 表 示 和 可 用 軟 元 件程 序 步X ,Y ,M ,S ,T ,CX ,Y ,M ,S ,T ,C11助 記 符 ， 名 稱O R

4、 或O R I 或 非常 開 觸 點(diǎn) 并 聯(lián) 連 接常 閉 觸 點(diǎn) 并 聯(lián) 連 接OR、ORI指令的應(yīng)用指令的應(yīng)用 ORBORB、ANBANB指令指令 若有若有多個串聯(lián)回路塊按順序與前面的回路并聯(lián)時多個串聯(lián)回路塊按順序與前面的回路并聯(lián)時，對每個回路塊使用對每個回路塊使用ORB指令，則對并聯(lián)的回路個數(shù)指令，則對并聯(lián)的回路個數(shù)沒有限制。沒有限制。 若若成批使用成批使用ORB指令并聯(lián)連接多個串聯(lián)回路塊時，指令并聯(lián)連接多個串聯(lián)回路塊時，由于由于LD、LDI指令的重復(fù)次數(shù)限制在指令的重復(fù)次數(shù)限制在8次以下，因此次以下，因此這種情況下并聯(lián)的回路個數(shù)限制在這種情況下并聯(lián)的回路個數(shù)限制在8個以下。個以下。助記

5、符，名稱功能回路表示和可用軟元件程序步軟元件： 無11軟元件： 無ORB 回路塊或ANB 回路塊與串聯(lián)回路塊并聯(lián)連接并聯(lián)回路塊串聯(lián)連接ORB指令的應(yīng)用指令的應(yīng)用 若有若有多個并聯(lián)回路塊按順序與前面的回路串聯(lián)時，多個并聯(lián)回路塊按順序與前面的回路串聯(lián)時，對每個回路塊使用對每個回路塊使用ANB指令，則對串聯(lián)的回路個數(shù)沒指令，則對串聯(lián)的回路個數(shù)沒有限制。有限制。ANB指令的應(yīng)用指令的應(yīng)用 若若成批使用成批使用ANB指令串聯(lián)連接多個并聯(lián)回路塊時指令串聯(lián)連接多個并聯(lián)回路塊時，由于由于LD、LDI指令的重復(fù)次數(shù)限制在指令的重復(fù)次數(shù)限制在8次以下，因此次以下，因此這種情況下串聯(lián)的回路個數(shù)限制在這種情況下串聯(lián)的

6、回路個數(shù)限制在8個以下。個以下。 塊后LDPLDP、LDFLDF、ANDPANDP、ANDFANDF、ORPORP、ORFORF指令指令 LDP、ANDP、ORP指令是進(jìn)行指令是進(jìn)行上升沿檢出的觸上升沿檢出的觸點(diǎn)指令，點(diǎn)指令，僅在指定位元件的上升沿時（僅在指定位元件的上升沿時（OFFON變變化時）接通一個掃描周期。化時）接通一個掃描周期。 LDF、ANDF、ORF指令是進(jìn)行指令是進(jìn)行下降沿檢出的下降沿檢出的觸點(diǎn)指令，觸點(diǎn)指令，僅在指定位元件的下降沿時（僅在指定位元件的下降沿時（ONOFF變化時）接通一個掃描周期。變化時）接通一個掃描周期。 助記符，名稱功能回路表示和可用軟元件程序步下降沿檢出運(yùn)

7、算開始X,Y,M,S,T,CX,Y,M,S,T,C22X,Y,M,S,T,CX,Y,M,S,T,C22下降沿檢出并聯(lián)連接X,Y,M,S,T,CX,Y,M,S,T,C22ORF或脈沖下降沿ORP或脈沖上升沿ANDF與脈沖下降沿ANDP與脈沖上升沿LDF取脈沖下降沿LDP取脈沖上升沿上升沿檢出運(yùn)算開始上升沿檢出串聯(lián)連接下降沿檢出串聯(lián)連接上升沿檢出并聯(lián)連接 X000X002 由由OFFON 變化或由變化或由 ONOFF變變 化時化時，M0或或 M1僅接通一僅接通一 個掃描周期。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

8、繼電器相同，另外，在將輔助繼電器M指定為這些指令的軟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元件時，軟元件編號范圍不同，會造成動作上的差異。MPSMPS、MRDMRD、MPPMPP指令指令 MPS指令：指令：將此時刻的運(yùn)算結(jié)果送將此時刻的運(yùn)算結(jié)果送入堆棧存儲入堆棧存儲 。MPP指令：指令：各數(shù)據(jù)按順序向上移動，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)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。就從堆棧中消失。MRD指令：指令：是讀出最上端所存數(shù)據(jù)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)不發(fā)生的專用指令，堆棧內(nèi)的數(shù)據(jù)不發(fā)生移動。移動。 MPS指令與指令與

9、MPP指令必須指令必須成對使用，成對使用，連續(xù)使用的次數(shù)應(yīng)小于連續(xù)使用的次數(shù)應(yīng)小于11。一段堆棧與一段堆棧與ANB、ORB指令并用指令并用 二段堆棧實(shí)例二段堆棧實(shí)例四段堆棧實(shí)例四段堆棧實(shí)例MCMC、MCRMCR指令指令 MC為主控指令為主控指令，用于公共串聯(lián)觸點(diǎn)的連接，用于公共串聯(lián)觸點(diǎn)的連接， MCR為主控復(fù)位指令為主控復(fù)位指令，即，即MC的復(fù)位指令。的復(fù)位指令。 M CM C 主 控助 記 符 ， 名 稱功 能回 路 表 示 和 可 用 軟 元 件程 序 步M C R 主 控 復(fù) 位公 共 串 聯(lián) 觸 點(diǎn) 的 連 接公 共 串 聯(lián) 觸 點(diǎn) 的 清 除N32M除 特 殊 輔 助 繼 電 器 以

10、 外M C RNY ,M 應(yīng)用主控觸點(diǎn)可以應(yīng)用主控觸點(diǎn)可以解決若在每個線圈的控制電路中解決若在每個線圈的控制電路中都串入同樣的觸點(diǎn)，將多占存儲單元的問題。都串入同樣的觸點(diǎn)，將多占存儲單元的問題。 它在梯形圖中它在梯形圖中與一般的觸點(diǎn)垂直與一般的觸點(diǎn)垂直。它們是與母線相。它們是與母線相連的常開觸點(diǎn)，是控制一組電路的總開關(guān)。連的常開觸點(diǎn)，是控制一組電路的總開關(guān)。MC、MCR指令的使用如圖。指令的使用如圖。INVINV指令指令 其功能是將其功能是將INV指令執(zhí)行之前的指令執(zhí)行之前的運(yùn)算結(jié)果取反運(yùn)算結(jié)果取反，不需要指定軟元件號不需要指定軟元件號 助記符，名稱功能回路表示和可用軟元件程序步運(yùn)算結(jié)果的反轉(zhuǎn)

11、1軟元件：無I NV 取反 在梯形圖中，在梯形圖中，只能在能輸入只能在能輸入AND或或ANI、ANDP、ANDF指令步的相同位置處，才可編寫指令步的相同位置處，才可編寫INV指令指令，而，而不能像不能像LD、LDI、LDP、LDF那樣與母線直接相那樣與母線直接相 連，也不能像連，也不能像OR、ORI、ORP、ORF指令那樣單獨(dú)指令那樣單獨(dú)使用。使用。PLSPLS、PLFPLF指令指令 使用使用PLS指令時，指令時，僅在驅(qū)動輸入為僅在驅(qū)動輸入為ON的一個掃的一個掃描周期內(nèi)描周期內(nèi)，軟元件，軟元件Y、M動作。動作。 使用使用PLF指令時，指令時，僅在驅(qū)動輸入為僅在驅(qū)動輸入為OFF的一個掃的一個掃描

12、周期內(nèi)描周期內(nèi)，軟元件，軟元件Y、M動作。動作。P L S助記符，名稱功能回路表示和可用軟元件程序步下降沿微分輸出Y , M11除特殊的M以外P L SY , M除特殊的M以外上升沿微分輸出P L S 上升沿脈沖P L F 下降沿脈沖指令的應(yīng)用指令的應(yīng)用PLS、PLFSETSET、RSTRST指令指令 SET為置位指令為置位指令，使操作保持；，使操作保持；RST為復(fù)位指令為復(fù)位指令，使操作保持復(fù)位，使操作保持復(fù)位。 R S TS E T 置 位助 記 符 ， 名 稱功 能回 路 表 示 和 可 用 軟 元 件程 序 步R S T 復(fù) 位動 作 保 持Y，M : 1S， 特 殊M : 2T，C

13、: 2D，V，Z : 3R S TY ,M ,SY ,M ,S ,T ,C ,D ,V ,Z 消 除 動 作 保 持 ， 當(dāng) 前值 及 寄 存 器 清 零SET 圖中，圖中，X000一旦接通后，即使它再斷開，一旦接通后，即使它再斷開，Y000仍繼續(xù)動作，仍繼續(xù)動作，X001接通時，即使它再斷開，接通時，即使它再斷開，Y000仍保持不被驅(qū)動。對于仍保持不被驅(qū)動。對于M、S也是一樣。也是一樣。 對于同一軟元件。對于同一軟元件。SET、RST可多次使用，順序可多次使用，順序也隨意也隨意，但最后執(zhí)行的有效。，但最后執(zhí)行的有效。 使數(shù)據(jù)寄存器（使數(shù)據(jù)寄存器（D）、變址寄存器（）、變址寄存器（V、Z）的內(nèi)

14、）的內(nèi)容清零，也可使用容清零，也可使用RST指令指令，與用常數(shù)，與用常數(shù)K0傳送指令傳送指令的結(jié)果一樣。的結(jié)果一樣。 累計定時器累計定時器T246T255的當(dāng)前值以及觸點(diǎn)復(fù)位的當(dāng)前值以及觸點(diǎn)復(fù)位也可用也可用RST指令。指令。RST指令一指令一個重要的用個重要的用途是對計數(shù)途是對計數(shù)器復(fù)位器復(fù)位 NOPNOP、ENDEND指令指令: : NOP為空操作指令為空操作指令 在程序中加入在程序中加入NOP指令，指令，有利于修改或增加程序時，減小程序步號的變化，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。但是程序要求有余量。 END為程序結(jié)束指令為程序結(jié)束指令 N O P助記符，名稱

15、功能回路表示和可用軟元件程序步無動作軟元件：無1沒有回路表示N O P 空操作1軟元件：無輸入輸出處理以及返回到0 步E N D 結(jié)束E N D第三節(jié)第三節(jié) 梯形圖編程規(guī)則梯形圖編程規(guī)則 梯形圖的各種符號，要以梯形圖的各種符號，要以左母線為起點(diǎn)左母線為起點(diǎn)，右母線為右母線為終點(diǎn)終點(diǎn),從左到右分行繪出。自上而下從左到右分行繪出。自上而下依次寫。依次寫。 觸點(diǎn)應(yīng)畫在水平線上觸點(diǎn)應(yīng)畫在水平線上，不能畫在垂直分支線上。，不能畫在垂直分支線上。 幾個串聯(lián)回路并聯(lián)時，應(yīng)該將串聯(lián)觸點(diǎn)多的回路寫幾個串聯(lián)回路并聯(lián)時，應(yīng)該將串聯(lián)觸點(diǎn)多的回路寫在上方在上方。幾個并聯(lián)回路串聯(lián)時，應(yīng)該將并聯(lián)觸點(diǎn)多幾個并聯(lián)回路串聯(lián)時，應(yīng)

16、該將并聯(lián)觸點(diǎn)多的回路寫在左方的回路寫在左方。 對不可編程的電路，必須對電路進(jìn)行重新安排對不可編程的電路，必須對電路進(jìn)行重新安排，便，便于正確使用于正確使用PLC基本指令進(jìn)行編程基本指令進(jìn)行編程 輸出線圈及運(yùn)算處理框，必須寫在一行的最右面輸出線圈及運(yùn)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(diǎn)存在它們右邊不能再有任何觸點(diǎn)存在 語句表編程規(guī)則語句表編程規(guī)則 利用利用PLC基本指令對梯形圖編程時，務(wù)必按基本指令對梯形圖編程時，務(wù)必按從左到從左到右、自上而下右、自上而下的原則進(jìn)行。在處理較復(fù)雜的觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)的原則進(jìn)行。在處理較復(fù)雜的觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)時，如觸點(diǎn)塊的串聯(lián)、并聯(lián)或與堆棧相關(guān)指令，指令時，如觸

17、點(diǎn)塊的串聯(lián)、并聯(lián)或與堆棧相關(guān)指令，指令表的表達(dá)順序?yàn)椋罕淼谋磉_(dá)順序?yàn)椋合葘懗鰠⑴c因素的內(nèi)容，再表達(dá)參先寫出參與因素的內(nèi)容，再表達(dá)參與因素間的關(guān)系。與因素間的關(guān)系。雙線圈輸出問題雙線圈輸出問題 雙線圈輸出：雙線圈輸出：如果在同一程序中同一元件的線圈使如果在同一程序中同一元件的線圈使用兩次或多次。用兩次或多次。 PLC程序順序掃描執(zhí)行的原則規(guī)定，程序順序掃描執(zhí)行的原則規(guī)定， 只有最后一只有最后一次輸出才是有效的次輸出才是有效的 右圖中，右圖中，X001ON，X002OFF，起初的，起初的Y003，因?yàn)橐驗(yàn)閄001接通，其映象寄接通，其映象寄存器變?yōu)榇嫫髯優(yōu)镺N，輸出，輸出Y004也也接通。但是第二

18、次的接通。但是第二次的Y003，因?yàn)檩斎胍驗(yàn)檩斎隭002斷開，其映斷開，其映象寄存器變?yōu)橄蠹拇嫫髯優(yōu)镺FF，實(shí)際，實(shí)際的外部輸出為的外部輸出為Y003OFF，Y004ON。將。將Y003線圈驅(qū)線圈驅(qū)動條件動條件X001與與X002合并，合并，就能解決就能解決Y003雙線圈驅(qū)動雙線圈驅(qū)動的問題。的問題。第四節(jié)第四節(jié) 常用基本電路和實(shí)例常用基本電路和實(shí)例啟動、保持和停止電路啟動、保持和停止電路 當(dāng)當(dāng)X000接通一下接通一下，輔，輔助繼電器助繼電器M500接通并接通并保持，保持，Y000有輸出。有輸出。停電后再通電停電后再通電，Y000仍有輸出，只有仍有輸出，只有X001接通，其常閉觸點(diǎn)斷接通，其常

19、閉觸點(diǎn)斷開，才能使開，才能使M500自保自保持清除，使持清除，使Y000無輸無輸出。出。啟動、保持和停止電路2（a）梯形圖LD X1SET Y1LD X2RST Y1（b）指令表（c）波形圖優(yōu)先控制電路優(yōu)先控制電路 比較控制電路比較控制電路 比較控制電路輸入比較控制電路輸入/輸出信號關(guān)系表輸出信號關(guān)系表比較控制電路比較控制電路 分頻電路分頻電路 下圖所示為一個下圖所示為一個二分頻電路二分頻電路。待分頻的脈沖信號。待分頻的脈沖信號加在輸入加在輸入X000X000上，在第一個脈沖信號到來時，上，在第一個脈沖信號到來時，M100M100產(chǎn)生一個掃描周期的單脈沖，使產(chǎn)生一個掃描周期的單脈沖，使M100

20、M100常開觸點(diǎn)閉合常開觸點(diǎn)閉合一個掃描周期。一個掃描周期。 第一個脈沖到來一個掃描周期后，第一個脈沖到來一個掃描周期后，M100M100斷開，斷開，Y000Y000接通接通，第二個支路使，第二個支路使Y0Y0保持接通。保持接通。 當(dāng)?shù)诙€脈沖到來時，當(dāng)?shù)诙€脈沖到來時，M100M100再產(chǎn)生一個掃描周期的再產(chǎn)生一個掃描周期的單脈沖，使得單脈沖，使得Y000Y000的狀態(tài)由接通變?yōu)閿嚅_；的狀態(tài)由接通變?yōu)閿嚅_；通過分析可通過分析可知，知，X000X000每送入兩個脈沖，每送入兩個脈沖，Y000Y000產(chǎn)生一個脈沖，產(chǎn)生一個脈沖，完成對完成對輸入輸入X000X000信號的二分頻。信號的二分頻。振蕩

21、電路振蕩電路1 1 振蕩電路振蕩電路2 2 當(dāng)輸入當(dāng)輸入X000X000接通時，輸出接通時，輸出Y000Y000閃爍，接通與斷閃爍，接通與斷開交替運(yùn)行，接通時間為開交替運(yùn)行，接通時間為1s1s由定時器由定時器T0T0設(shè)定，斷開設(shè)定，斷開時間為時間為2s2s由定時器由定時器T1T1設(shè)定設(shè)定。振蕩電路振蕩電路3 3 延時控制電路延時控制電路-通電延時接通電路通電延時接通電路 輸入輸入X001X001ONON時時，Y000Y000延時延時5s5s接通。接通。 延時控制電路延時控制電路-通電通電延時斷開電路延時斷開電路 輸入輸入X001X001ONON時時，Y000Y000接通，延時接通，延時5s5s

22、斷開。斷開。 延時控制電路延時控制電路-延時斷開電路延時斷開電路 輸入輸入X000X000ONON時時，Y000=ONY000=ON，并且輸出，并且輸出Y000Y000的的觸點(diǎn)自鎖保持接通，輸入觸點(diǎn)自鎖保持接通，輸入X000X000OFFOFF后，啟動內(nèi)部后，啟動內(nèi)部定時器定時器T0T0，定時，定時5s5s后，定時器觸點(diǎn)閉合，輸出后，定時器觸點(diǎn)閉合，輸出Y000Y000斷開。斷開。 長時間延時控制長時間延時控制-定時器串聯(lián)定時器串聯(lián) 長時延長時延間間時控制時控制-定時器和計數(shù)器串聯(lián)定時器和計數(shù)器串聯(lián) 練習(xí)練習(xí)1 1：順序延時接通程序：順序延時接通程序當(dāng)X0接通后，輸出端Y0、Y1、Y2按順序每

23、隔10s輸出接通。用三個定時器T0、T1、T2設(shè)置不同的定時時間，可實(shí)現(xiàn)按順序先后接通，當(dāng)X0斷開后同時停止。練習(xí)練習(xí)2 2：脈沖發(fā)生電路：脈沖發(fā)生電路 試設(shè)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） 實(shí)例:搶答控制系統(tǒng)【控制要求】 三組搶答器兒童2人、青年學(xué)生1人和教授2人成3組搶答。兒童任一人按鈕均可搶到,教授需二人同時按鈕可搶到,哪組先搶到，相應(yīng)的指示燈點(diǎn)亮。主持人按下復(fù)位鍵，指示燈熄滅。在主持人按下選擇開關(guān)SW按鈕，同時宣布開始后10s內(nèi)有人搶答，則接通電磁開關(guān)SOL

24、，幸運(yùn)彩球轉(zhuǎn)動表示慶賀。 1 1、分析系統(tǒng)要求，列出本例、分析系統(tǒng)要求，列出本例PLCPLC端子分配情況端子分配情況 下表給出了本例PLC的端子分配情況。 三組搶答器 PLC端子分配表 輸出口Y001Y004上接有搶得指示燈及電磁開關(guān)SOL,分別代表兒童搶得、學(xué)生搶得、教授搶得及彩球轉(zhuǎn)動4個事件,是本例梯形圖中的輸出線圈。2.根據(jù)輸出要求畫出草圖 設(shè)計梯形圖時可先繪含有4個啟保停支路的草圖,以表達(dá)各個輸出的基本關(guān)系如圖4-7所示。圖4-7 三組搶答器梯形圖(草圖)3.考慮各輸出之間的制約并對草圖做出修改 根據(jù)本例要求主要有2個方面的修改。 搶答器的重要性能是競時封鎖,也就是若已有某組先按鈕搶答,則其他組再按無效。體現(xiàn)在梯形圖上是: Y001Y003間的互鎖。這就要求在 Y001Y003支路中互串其余二個輸出繼電器的常閉觸點(diǎn)。 按控制要求,只有在主持人宣布開始的10s內(nèi) Y001Y003接通才能啟動彩球,且彩球啟動后,該定時器也應(yīng)失去對彩球的控制作用。