圖解電器及PLC控制技術第三章課件

1、概述PLC是按用戶根據控制要求編寫的程序進行工作的。程序的編制就是用一定的編程語言把控制任務描述出來。盡管各廠家PLC采用的語言不盡相同，但其程序的表達方式基本有四種，梯形圖、指令表、功能圖、高級語言。絕大多數PLC采用梯形圖和指令表，本書將以松下電工FP1C40機型為例詳細介紹。圖3-1為PLC實現對三相異步電動機起/?？刂频奶菪螆D與指令表。步序 指令助記符 器件號 1 ST X0 2 OR Y0 3 AN/ X1 4 OT Y0 5 ED (a) 梯形圖 (b) 指令表 梯形圖須用計算機及相應的軟件才能輸入給PLC；助記符（指令表）只要用手持式編程器就可以輸入給PLC。梯形圖與指令表在形式

2、上不同，但方法和原理是一致的。 圖3-1 電動機起/?？刂?圖3-1為PLC實現對三相異步電動機起/?？刂频奶菪螆D與指令表。第一節(jié) 編程基礎一、編程基礎知識二、程序的表達方式 三、PLC的內存分配及I/O的點數1、基本指令系統(tǒng)特點 (1)、圖形式指令結構 (2)、明確的變量常數 (3)、簡化的程序結構 (4)、簡化應用軟件生成過程 (5)、強化調試手段 總之，PLC的編程語言是面向用戶的，對使用者不要求具備高深的知識、不需要長時間的專門訓練。 一、編程基礎知識2、內部寄存器及I/O配置表3-1 FP1寄存器I/O配置一覽表 1、梯形圖編程：梯形圖是通過連線把PLC指令的梯形圖符號連接在一起的連

3、通圖，用以表達所使用的PLC指令及其前后順序，它與電氣原理圖很相似。下圖是松下電工PLC-FP1系列產品的最簡單的梯形圖例： 圖3-2 啟/?？刂瞥绦?二、程序的表達方式2、指令表：所謂指令表，就是用英文名稱的縮寫字母來表達PLC各種功能的助記符。由指令構成的完成控制任務的指令組合就是指令表。每條指令一般由指令助記符和作用元件編號兩部分組成。 3、梯形圖與指令表的對應關系：一般講，其順序為：先輸入，后輸出（含其他處理）；先上，后下；先左，后右。有了梯形圖就可將其翻譯成助記符程序，我們一般稱為指令表。上圖的指令表為：表3-2 圖3-2的指令表反之根據指令表，也可畫出與其對應的梯形圖。三、PLC的

4、內存分配及I/O的點數1、PLC的內存分配（1）、I/O區(qū) 可直接和外部輸入、輸出端子傳遞信息。 （2）、內部輔助寄存器區(qū) 內部輔助寄存器用于用戶存放中間變量。習慣稱 為“軟繼電器” （3）、特殊寄存器區(qū) 這個寄存器區(qū)一般有特殊的用途，不能由用戶任意占用。如有的存放特殊標志位、產生定時時鐘、有的存放系統(tǒng)內部各種命令等。 （4）、數據區(qū) 存放由外圍設備采集進來的各種數據，或運算、處理的中間結果。 2、I/O點數的分配第二節(jié) 基本指令系統(tǒng)一個PLC所具有的指令的全體稱為該PLC的指令系統(tǒng)。它包含著指令的多少，各指令都能干什么事，代表著PLC的功能和性能。一般講，功能強、性能好的PLC，其指令系統(tǒng)必

5、然豐富，所能干的事也就多。我們在編程之前必須弄清PLC的指令系統(tǒng)。下面來舉一些常用的指令。一、ST、ST/、和OT指令指令功能說明：（1）、ST（Start）：以常開觸點從左母線開始一個邏輯運算，也叫初始加載指令；（2）、ST/（Start Not）：以常閉觸點從左母線開始一個邏輯運算，也叫初始加載非指令；（3）、每一個邏輯行的十起始處必須用ST或ST/指令；（4）、OT（Out）：線圈驅動指令，將運算結果輸出到指定接點（繼電器線圈）。 二、/、AN、AN/ 、OR、 OR/ 、ANS 、ORS指令指令功能說明： (1) 、/（Not）：取反指令，將指令處的運算結果求反。 (2) 、AN（An

6、d）：直接連續(xù)連接常開觸點 (3) 、AN/：直接連續(xù)連接常閉觸點 (4) 、OR（Or）：并聯(lián)連接常開觸點 (5) 、OR/：并聯(lián)連接常閉觸點 (6) 、ANS（And Stack）：塊與指令，邏輯塊串聯(lián)連續(xù)連接 (7) 、ORS（Or Stack）：塊或指令，邏輯塊并聯(lián)連續(xù)連接（8）、ANS和ORS用于多個指令塊的串聯(lián)和并聯(lián)，每一個指令塊必須用ST或ST/指令開始。 三、PSHS、RDS和POPS指令四、DF和DF/指令 指令功能說明： （1）、 DF（Leading edge differential）：當PLC檢測到觸發(fā)信號由OFF到ON的跳變時，指定的輸出繼電器僅接通一個掃描周期，然

7、后復位。 （2）、DF/（Trailing edge differential）：當PLC檢測到觸發(fā)信號由ONFF到OFF的跳變時，指定的輸出繼電器僅接通一個掃描周期，然后復位。 五、SET、RST和KP指令指令功能說明：（1）、SET：當觸發(fā)信號接通時，將輸出繼電器Y或中間繼電器R置為ON并且保持該狀態(tài)。（2）、RST：RST是SET的相反狀態(tài)，將輸出置為OFF并且保持該狀態(tài)。（3）、KP：當置位輸入為ON時,使輸出接通并且保持到復位信號RESET為ON時，輸出斷開。（4）、對于同一編號的輸出，SET和RST可重復使用，而KP指令不可重復使用。 六 、NOP、ED、CNDE指令 指令功能說明

8、：（1）、NOP（No Operation）：此時CPU不做任何操作，只是消耗該指令 執(zhí)行時間；當插入NOP指令時，程序的容量稍稍增加，但對運算結果無影響。（2）、ED：表示一個主掃描周期的結束（3）、CNDE：當預定觸發(fā)條件（I/O）ON時，結束一個掃描；此指令僅適于在主程序中使用。（4）、ED和CNDE指令均為程序結束的標志，但二者的使條件不同。七、JP、LBL、LOOP指令指令功能說明：（1）、JP指令跳過位于JP和編號相同的LBL指令間的所有指令。當執(zhí)行JP指令時，跳轉指令執(zhí)行的時間不計入掃描時間。（2）、編號相同的兩個或多個JP指令可以用在同一程序里，但是，在同一程序中，不可能使用相

9、同編號的兩個或多個LBL指令。（3）、LBL指令專門用作和LOOP的目標指令。（4）、LBL指令位于JP指令之前，且遺漏JP和LBL指令對中的一個，程序不能運行。（5）、跳轉到 LOOP指令相同編號的LBL指令，并反復執(zhí)行LBL指令之后的程序知道規(guī)定的操作數變?yōu)椤?”。 八、TM、SR、F119和CT指令指令功能說明：(1)、定時器TMR、TMX、TMY分別設置以0.01S、0.1S、1S為單位的延時動作定時器；TM指令是減計數型預置定時器，定時時間= 時間單位預置值。預置值為十進制常數，取值范圍為K0 K32767。（2）、SR 為16位數據坐移位；F119為16位數據區(qū)坐移或右移一位；CT

10、是減計數器。第三節(jié) 應用指令系統(tǒng) 在第二節(jié)中，已經詳細地介紹了基本指令的功能及使用方法，但PLC發(fā)展至今其功能已遠遠超出了邏輯控制的范圍，所以PLC除了基本指令之外還有能夠實現更多控制功能應用指令，本節(jié)就介紹一下松下（FP1）系列的PLC常用的應用指令。 應用指令有數據比較、數據傳輸、數據轉換、數據移位、數據循環(huán)、算術運算、位操作、四則運算、高級計數控制等幾大類。 本節(jié)僅介紹一下以上其中具有代表性的指令，供讀者學習，其余指令可參考相應的編程手冊。 一、數據比較指令： 數據比較指令可對16位或32位數據進行比較，有CMP（16位）比較、DCMP（32位）比較、WIN（16位）區(qū)段比較、DWIN（

11、32位）區(qū)段比較等指令。 指令功能說明：（1）比較（CMP、DCMP）指令功能是：當觸發(fā)信號接通時，將S1指定16位（或32位）數據與S2指定的16位（或32位）數據進行比較；（2）區(qū)段比較(WIN、DWIN) 指令功能是：當觸發(fā)信號接通時，將S1指定16位（或32位）常數或數據與S2和S3指定的16位（或32位）數據區(qū)段進行比較，即檢查S1是否在數據S2(下限)和S3(上限)之間，或大于S3，或者小于S2,比較的結果；（3）塊比較（BCMP）指令功能是：當觸發(fā)信號接通時，根據S1設定的內容，由S2指定的數據塊中的內容與由S3指定的數據塊中的內容進行比較；（4）對于這些數據比較指令最終的比較結

12、果都存儲在特殊繼電器R9009、R900AR900C中。 二、數據傳輸指令：指令功能說明：（1）數據（MV或DMV）傳輸指令是將16（32）位數據從一個16（32）位區(qū)送到另一個16（32）位區(qū)。（2）數據求反指令是將16（32）位數據求反并傳輸 指定的16（32）位區(qū)。（3）位傳輸指令（BTM）是指定的16位數據中的1位傳輸到另一個16位數據中的某1位。 數據傳輸指令可對16位或32位數據進行拷貝或交換。其分為傳輸MV（16位）、DMV（32位）、求反傳輸DMV、DMV/、位傳輸BTM、DGT（十六進制）、區(qū)塊傳輸BKMV、塊傳輸COPY、16位數據XCH、DXCH、6位數據中高/低字節(jié)互換

13、SWAP等指令。 三、數據循環(huán)指令： 數據循環(huán)移位指令可使數據向右或向左循環(huán)移位，分為16位數據循環(huán)右移（ROR）和左移（ROL）、16位帶進位循環(huán)右移（RCR）、和左移（RCL）。 指令功能說明： F120（ROR）16位數據循環(huán)右移當觸發(fā)信號接通時，將D指定的16位數據循環(huán)右（左）移n位。當循環(huán)（左）移n位后，位址為n1（16-n）的數據傳送到特殊繼電器R9009（進位標志）中，D規(guī)定的16位數據從位址0（15）開始的n位右（左）移到高（低）位。當n16時，其操作與減去16的倍數后相同。例如n=K16時，與n=K0操作相同，n=K17時與n=K1操作相同，n=K32時與n=K0操作相同，n

14、=K255時與n=K15操作相同。 四、BIN算術運算指令： BIN（二進制）算術運算指令用于對16或32位數據進行加、減、乘、除運算，形如F n（D、1、D1），其中n為2023進行加法，2528進行減法，3031進行乘法，3233進行除法。 指令功能說明：（1）、兩個16位數據相加（減、乘、除）指令：當觸發(fā)信號X0接通時，內部繼電器WR0和數據寄存器DT1的內容相加，結果存入內部繼電器WRO中。16位數據相加存放在指定區(qū)指令同。（2）、兩個32位數據相加（減、乘、除）指令：當觸發(fā)信號X0接通時，內部繼電器WR0和WR1的內容與數據寄存器DT0和DT1的內容相加，結果存入內部繼電器WRO和W

15、R1中。（3）、16位數據加（或減）一指令：當觸發(fā)信號X0接通時，數據寄存器DT0中的內容加1，結果存放在數據寄存器DT0中。（4）、32位數據加（或減）一指令：當觸發(fā)信號接通時，數據寄存器DT1和DT0中的內容加1，結果存放在數據寄存器DT1和DT0中。（5）、對于BIN（二進制）算術運算指令對16或32位數據進行加、減、乘、除運算，使用者需注意數據存放的格式，防止數據存放時發(fā)生重疊，下面舉例說明其用法。 五、BCD碼算術運算指令： BCD碼算術運算指令用于對BCD碼（210進制）數據進行加、減、乘、除運算。形如F n（B、1、B1）。 指令功能說明：（1）、4位BCD數據指令，當觸發(fā)信號X

16、0接通時，數據寄存器DT0中的內容加（減、乘、除）數據寄存器DT2中的內容，結果存放在內部繼電器WR1中。（2）、8位BCD數據指令，當觸發(fā)信號X0接通時，內部繼電器WR0和WR2中的內容和數據寄存器DT1，DT2中的內容相加（減、乘、除），相加的結果存放在內部繼電器WR1和WR0中。（3）、對于4或8位BCD數據相加（減、乘、除）存在指定區(qū)運算過程與上述相似。（4）、4位BCD數據加（減）1：當觸發(fā)信號X0接通時，數據寄存器DT0中的內容加1，結果存放在數據寄存器DT0中。（5）、8位BCD數據加（減）1指令：當觸發(fā)信號X0接通時，數據寄存器DT1，DT0中的內容加1，結果存放在數據寄存器D

17、T1，DT0中。 六、數據移位指令： 數據移位指令可將以字為單位或以十六進制數的位為單位移位。一般可分為左移、右移。如下圖一種形式編程：七、數據轉換指令：數據轉換指令可將16位或32位數據按指定格式轉換。 八、位操作指令： 位操作指令就是指被執(zhí)行操作的想不是字，而是字中的某一位或幾位。FP1型PLC具有較強的位處理能力，可以進行16位數據的位置位、復位位、位求反以及位測試，還可以計算16位或32位數據為ON的位數。位操作指令共有6條，如BTS（F130）、BTR（F131）、BTI（F132）、BTT（F133）、BCU（F135）、DBCU（F136）。 課后習題： 一、填空：1、FP1-C

18、40型PLC的輸入軟繼電器由 、 共 個。輸出軟繼電器由 共 個。2、下列各指令助記符的名稱是：ST ；ST/ ； AN ；AN/ ；OR ；OR/ ； TM ；CT ；OT 。3、下列各指令助記符的名稱及功能是：ANS 、 ； ORS 、 ；PSHS 、 ； RDS 、 ；POPS 、 ； DF 、 ；DF/ 、 ； SET 、 ；RST 、 ；4、三種時鐘脈沖的定時器助記符是 、 、 。 5、定時器和計數器中設定值寄存器符號為 ；過程值寄存器符號為 。6、下列指令助記符的功能是：ED 、CNED 。7、下列符號的功能是：WX 、WR 、 WY 。 8、高級指令由 、 和 三部分組成。9、把串聯(lián)觸點較多的電路編在梯形圖 ，并聯(lián)觸點多的放在最 。10、KP指令相當于一個 11、F60（CMP）指令的功能 。 12、R9013的含義 ， 13、PLC的內部寄存器I/O配置中K指 ，H指 。14、世界上各生產廠家的PLC都把 作為第一語言。 15、S