可編程控制器及其應(yīng)用

可編程控制器及其應(yīng)用LFChun制作大連理工大學(xué)電氣工程系第一頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日第12章可編程序控制器及其應(yīng)用

12.1可編程序控制器的發(fā)展概述12.3可編程序控制器的編程軟件12.2可編程序控制器的工作原理12.4可編程序控制器的編程實(shí)例12.5可編程序控制器的硬件系統(tǒng)概述課堂討論下一章上一章返回主頁(yè)LFChun制作大連理工大學(xué)電氣工程系第二頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日12.1可編程序控制器的發(fā)展概述

一、可編程序控制器的由來(lái)與定義1.可編程序控制器的由來(lái)

1968年，美國(guó)通用汽車公司（GM）為了適應(yīng)汽車型號(hào)不斷更新的需要，設(shè)想：第12章可編程序控制器及其應(yīng)用功能完備靈活通用通用工業(yè)控制裝置簡(jiǎn)單易懂、操作方便價(jià)格便宜大連理工大學(xué)電氣工程系第三頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日為此提出十項(xiàng)指標(biāo)：

1)編程簡(jiǎn)單，可現(xiàn)場(chǎng)修改程序。

2)維護(hù)方便，采用模塊式結(jié)構(gòu)。

3)可靠性高于繼電器控制柜。

4)體積小于繼電器控制柜。

5)數(shù)據(jù)直接送入計(jì)算機(jī)。

6)價(jià)格能與繼電器控制柜競(jìng)爭(zhēng)。

7)輸入可以是交流115V。

8)輸出≥AC115V、2A，能直接驅(qū)動(dòng)電磁閥。

9)擴(kuò)展時(shí)系統(tǒng)變更很小。

10)用戶程序存儲(chǔ)容量至少能擴(kuò)展到4K字節(jié)。

1969年，美國(guó)數(shù)字設(shè)備公司（DEC）研制出世界上第一臺(tái)可編程序控制器，并在GM公司汽車自動(dòng)裝配線上試用，獲得了成功。12.1可編程序控制器的發(fā)展概述大連理工大學(xué)電氣工程系第四頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日

1971年，日本研制出第一臺(tái)可編程控制器。

1974年，我國(guó)開(kāi)始研制可編程控制器，

1977年開(kāi)始工業(yè)應(yīng)用。

1980年，美國(guó)電氣制造商協(xié)會(huì)正式將其命名為可編程序控制器(ProgrammableController)，簡(jiǎn)稱PC。早期的可編程序控制器，一般稱為可編程序邏輯控制器(ProgrammableLogicController)，簡(jiǎn)稱PLC。它以準(zhǔn)計(jì)算機(jī)形式出現(xiàn)?，F(xiàn)代的可編程序控制器，邏輯運(yùn)算僅僅是其眾多功能之一，因此，取消了“Logic”。為了區(qū)別“個(gè)人計(jì)算機(jī)”，PC仍被稱為PLC。12.1可編程序控制器的發(fā)展概述大連理工大學(xué)電氣工程系第五頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日

20世紀(jì)70年代中期，PLC進(jìn)入了實(shí)用化階段。

20世紀(jì)70年代末和80年代初，PLC進(jìn)入了成熟階段。2.可編程序控制器的定義

IEC在1985年對(duì)PLC做了如下定義。

可編程控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)。它采用可編程序的存儲(chǔ)器，用來(lái)在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令，并通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程?？删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)形成一個(gè)整體、易于擴(kuò)充功能的原則設(shè)計(jì)。12.1可編程序控制器的發(fā)展概述大連理工大學(xué)電氣工程系第六頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日二、可編程序控制器的發(fā)展

PLC的發(fā)展與微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)密切相關(guān)。1.向小型化方向發(fā)展便于實(shí)現(xiàn)“機(jī)電儀”一體化。2.向大型化方向發(fā)展(1)

功能不斷加強(qiáng)各種運(yùn)算、定時(shí)、計(jì)數(shù)、模擬調(diào)節(jié)、監(jiān)控、記錄、與計(jì)算機(jī)接口、通信······(2)

應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大邏輯控制、中斷控制、智能控制、過(guò)程控制、通信控制······12.1可編程序控制器的發(fā)展概述大連理工大學(xué)電氣工程系第七頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日(3)

性能不斷提高處理速度、響應(yīng)時(shí)間、存儲(chǔ)容量、多處理器技術(shù)、各種智能模塊······(4)

編程軟件的多樣化和高級(jí)化高級(jí)語(yǔ)言：BASIC、C、匯編語(yǔ)言、專用高級(jí)語(yǔ)言等。(5)

構(gòu)成形式的分散化和集散化12.1可編程序控制器的發(fā)展概述大連理工大學(xué)電氣工程系第八頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日三、可編程序控制器的功能和特點(diǎn)12.1可編程序控制器的發(fā)展概述1.PLC的主要功能1)

邏輯控制功能。2)

定時(shí)/計(jì)數(shù)控制功能。3)

步進(jìn)控制功能。4)

數(shù)據(jù)處理功能。5)A/D與D/A轉(zhuǎn)換功能。6)

運(yùn)動(dòng)控制功能。7)

過(guò)程控制功能。8)

通訊功能與遠(yuǎn)程控制。9)

監(jiān)控功能。大連理工大學(xué)電氣工程系第九頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日2.PLC的主要特點(diǎn)1)

可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)。

平均無(wú)故障時(shí)間4～5萬(wàn)小時(shí)。采用隔離、濾波、屏蔽等措施提高抗干擾能力。采取自診斷、數(shù)據(jù)備份、后備電池等措施提高可靠性。2)

編程簡(jiǎn)單、擴(kuò)展方便。3)

功能完善、通用型強(qiáng)、組合靈活。4)

體積小、功耗低、重量輕、安裝、維護(hù)方便。5)PLC的軟硬件體系結(jié)構(gòu)是封閉而不是開(kāi)放的。

專用總線、專家通信網(wǎng)絡(luò)及協(xié)議不通用；

I/O模板、機(jī)柜和電源模板各不相同；編程語(yǔ)言的結(jié)構(gòu)、組態(tài)、尋址方式均不一致······

因此各公司的PLC互不兼容。12.1可編程序控制器的發(fā)展概述優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)大連理工大學(xué)電氣工程系第十頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日四、可編程序控制器的應(yīng)用概況12.1可編程序控制器的發(fā)展概述隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展

PLC的制造成本下降功能提高。

PLC已經(jīng)成為工業(yè)控制的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備?，F(xiàn)代工業(yè)的三大支柱：

PLC技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、CAD/CAM技術(shù)。

應(yīng)用范圍幾乎覆蓋了所有的工業(yè)領(lǐng)域。

鋼鐵、冶金、采礦、石油、化工、水泥、電力、輕工、機(jī)械制造、汽車、裝卸、造紙、紡織、環(huán)保、交通、建筑、食品、娛樂(lè)······大連理工大學(xué)電氣工程系第十一頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日五、可編程序控制器的分類12.1可編程序控制器的發(fā)展概述1.按結(jié)構(gòu)形式分類一體式PLC、模塊式PLC。2.按數(shù)字量I／O點(diǎn)數(shù)分類超小型機(jī)、小型機(jī)、中型機(jī)、大型機(jī)、超大型機(jī)。3.按功能分類低檔機(jī)、中檔機(jī)、高檔機(jī)。大連理工大學(xué)電氣工程系第十二頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日12.2可編程序控制器的工作原理

一、PLC系統(tǒng)的組成

第12章可編程序控制器及其應(yīng)用CPU輸入接口輸出接口外設(shè)接口I/O擴(kuò)展接口存儲(chǔ)器系統(tǒng)程序用戶程序編程器輸入設(shè)備輸出設(shè)備I/O擴(kuò)展單元外部設(shè)備電源大連理工大學(xué)電氣工程系第十三頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日1.中央處理器CPU(1)用通用微處理器作CPU(2)用單片機(jī)作CPU(3)位片式微處理器作CPU2.存儲(chǔ)器的種類

(1)系統(tǒng)程序存儲(chǔ)器（只讀存儲(chǔ)器）(2)用戶程序存儲(chǔ)器（隨機(jī)存取存儲(chǔ)器）(3)工作數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器3.輸入輸出接口單元(1)輸入輸出信號(hào)：開(kāi)關(guān)量、模擬量。(2)信號(hào)形式：直流量、交流量。12.2可編程序控制器的工作原理大連理工大學(xué)電氣工程系第十四頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日4.電源內(nèi)部有一個(gè)開(kāi)關(guān)電源，容量不夠時(shí)可以增加外部電源。

5.

外部設(shè)備

編程器、打印機(jī)、EEPROM寫入器、盒式磁帶機(jī)、人機(jī)界面、條碼掃描儀、大屏幕彩色圖形監(jiān)控設(shè)備、PLC或上位計(jì)算機(jī)······

6.智能模塊

PID控制模塊、高速計(jì)數(shù)模塊、通信模塊······7.編程器

輸入、編輯、調(diào)試用戶程序；在線監(jiān)控PLC內(nèi)部狀態(tài)和參數(shù)；與PLC進(jìn)行人機(jī)對(duì)話。

12.2可編程序控制器的工作原理大連理工大學(xué)電氣工程系第十五頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日二、存儲(chǔ)器及尋址方式1.存儲(chǔ)器的類型RAM存儲(chǔ)器EEPROM存儲(chǔ)器用戶程序CPU組態(tài)V存儲(chǔ)器M存儲(chǔ)器定時(shí)器和計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值用戶程序CPU組態(tài)V存儲(chǔ)器M存儲(chǔ)器12.2可編程序控制器的工作原理大連理工大學(xué)電氣工程系第十六頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日2.S7－200的存儲(chǔ)器(1)輸入映象寄存器I(2)輸出映象寄存器Q(3)模擬量輸入AI(4)模擬量輸出AQ(5)變量存儲(chǔ)器V(6)位存儲(chǔ)器M(7)特殊存儲(chǔ)器SM(8)定時(shí)器T(9)計(jì)數(shù)器C(10)高速計(jì)數(shù)器HC(11)順序控制繼電器S(12)累加寄存器AC

······MSbLSb7654321001234567...12.2可編程序控制器的工作原理大連理工大學(xué)電氣工程系第十七頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日3.直接尋址方式I0I1..Q0Q1..M0M1..V0V1V2..(1)位尋址存儲(chǔ)器標(biāo)識(shí)符

字節(jié)地址

.

位地址(2)字節(jié)尋址存儲(chǔ)器標(biāo)識(shí)符

B

字節(jié)地址(3)字尋址存儲(chǔ)器標(biāo)識(shí)符

W起始字節(jié)地址

(4)雙字尋址存儲(chǔ)器標(biāo)識(shí)符

D起始字節(jié)地址

I0.3I1.5Q0.0MB0VW0MSbLSb7654321012.2可編程序控制器的工作原理大連理工大學(xué)電氣工程系第十八頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日I0.0–15.7Q0.0–15.7V0.0–5119.7M0.0–31.7SM0.0–179.7C0–255T0–255IB0–15QB0-15VB0–5119MB0–31SMB0–179IW0–14QW0–14VW0–5118MW0–30SMW0–178C0–255T0–2554.存儲(chǔ)器的有效范圍（S7－200CPU224）輸入映象寄存器輸出映象寄存器變量存儲(chǔ)器位存儲(chǔ)器特殊存儲(chǔ)器計(jì)數(shù)器存儲(chǔ)區(qū)定時(shí)器存儲(chǔ)區(qū)名稱位存取字節(jié)存取字存取

S7－200CPU集成的I/O點(diǎn)輸入點(diǎn)數(shù)：14點(diǎn)（I0.0~I0.7，I1.0~I1.5）輸出點(diǎn)數(shù)：10點(diǎn)（Q0.0~I0.7，Q1.0~I1.1）12.2可編程序控制器的工作原理大連理工大學(xué)電氣工程系第十九頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日三、PLC的工作原理由程序?qū)崿F(xiàn)邏輯運(yùn)算X0X1X2X3COMX0X1X2X3SBsF

SBsR

SBsp

FREY0Y1COMY0Y1Y0

Y1

220VKMF

KMR

Y0Y1電源X0X1X3X3X2X2Y1Y0Y1Y0輸入接口端子輸出接口端子12.2可編程序控制器的工作原理大連理工大學(xué)電氣工程系第二十頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日由硬接線實(shí)現(xiàn)的邏輯運(yùn)算由程序?qū)崿F(xiàn)邏輯運(yùn)算Y0Y1電源X0X1X3X3X2X2Y1Y0Y1Y0

正反轉(zhuǎn)控制KM2KM1SB1KM1SB3SB2KM2FRKM2KM112.2可編程序控制器的工作原理大連理工大學(xué)電氣工程系第二十一頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日一個(gè)掃描周期1.PLC

的工作方式采用“順序掃描、不斷循環(huán)”的工作方式。讀輸入執(zhí)行程序處理中斷請(qǐng)求執(zhí)行CPU自診斷寫輸出12.2可編程序控制器的工作原理大連理工大學(xué)電氣工程系第二十二頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日2.PLC的工作過(guò)程簡(jiǎn)述I0.0I0.1I0.2輸入映象寄存器輸入端子I0.0Q0.0()Q0.0M0.1()元件映象寄存器①寫(1)輸入處理(2)執(zhí)行程序②讀③寫④讀⑤寫(3)輸出處理輸出映象寄存器輸出端子Q0.0Q0.1Q0.2⑥輸出掃描周期結(jié)束12.2可編程序控制器的工作原理大連理工大學(xué)電氣工程系第二十三頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日12.3可編程序控制器的編程軟件

第12章可編程序控制器及其應(yīng)用一、

PLC的軟件

1.系統(tǒng)軟件(1)系統(tǒng)管理程序(2)用戶指令解釋程序(3)標(biāo)準(zhǔn)程序模塊和系統(tǒng)調(diào)用2.用戶程序

(1)主程序(2)子程序(3)中斷程序大連理工大學(xué)電氣工程系第二十四頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日二、S7－200PLC的指令集

SIMATIC指令集。

IEC1131－3指令集?；谟?jì)算機(jī)的編程軟件Step7

-Micro/WIN32

提供三種編程器（SIMATIC指令集）:

◆

語(yǔ)句表（STL）編程器

◆

梯形圖（LAD）編程器

◆功能塊圖（FBD）編程器12.3可編程序控制器的編程軟件※

限于篇幅，本章只介紹梯形圖指令。大連理工大學(xué)電氣工程系第二十五頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日三、SIMATIC指令9.傳送指令10.表功能指令11.邏輯運(yùn)算指令12.移位和循環(huán)指令13.轉(zhuǎn)換指令14.程序控制指令15.中斷和通信指令16.邏輯堆載指令1.位邏輯指令2.比較指令3.定時(shí)器指令4.計(jì)數(shù)器指令5.時(shí)鐘指令6.整數(shù)數(shù)學(xué)運(yùn)算指令7.實(shí)數(shù)數(shù)學(xué)運(yùn)算指令8.數(shù)學(xué)功能指令12.3可編程序控制器的編程軟件※

限于篇幅，本章只介紹部分指令。大連理工大學(xué)電氣工程系第二十六頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日1.位邏輯指令bitbit(1)標(biāo)準(zhǔn)觸點(diǎn)從存儲(chǔ)器或映象寄存器存取數(shù)值。LAD常開(kāi)（ON）觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器地址位為0

時(shí)，斷開(kāi);

對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器地址位為1

時(shí)，閉合。常閉（OFF）觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器地址位為0

時(shí)，閉合；對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器地址位為1

時(shí)，斷開(kāi)。12.3可編程序控制器的編程軟件大連理工大學(xué)電氣工程系第二十七頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日(2)立即觸點(diǎn)直接取物理輸入點(diǎn)的狀態(tài)，而不刷新輸入映象寄存器的相應(yīng)位bit

。LADbitIbitI常開(kāi)（ON）觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)物理輸入點(diǎn)的位為1

時(shí)，閉合。對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器地址位為0

時(shí)，斷開(kāi)。常閉（OFF）觸點(diǎn)對(duì)應(yīng)物理輸入點(diǎn)的位為0

時(shí)，閉合。對(duì)應(yīng)的存儲(chǔ)器地址位為0

時(shí)，斷開(kāi)。12.3可編程序控制器的編程軟件大連理工大學(xué)電氣工程系第二十八頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日(3)取非LADNOT取非改變能流的狀態(tài)。在語(yǔ)句表中，取非指令改變棧頂值。由1

變?yōu)?

，或由0

變?yōu)?/p>

1

。(4)正、負(fù)跳變LADPN正跳變觸點(diǎn)在檢測(cè)到每一次正跳變

(OFF→ON)后，讓能流接通一個(gè)掃描周期。負(fù)跳變觸點(diǎn)在檢測(cè)到每一次負(fù)跳變

(ON→OFF)

后，讓能流接通一個(gè)掃描周期。

12.3可編程序控制器的編程軟件大連理工大學(xué)電氣工程系第二十九頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日(5)輸出/立即輸出當(dāng)執(zhí)行輸出指令時(shí)，輸出映象寄存器中的指定參數(shù)位（bit）被接通，即把邏輯運(yùn)算的結(jié)果寫到輸出映象寄存器中的指定位。當(dāng)執(zhí)行立即輸出指令時(shí)，新值被寫到物理輸出點(diǎn)和相應(yīng)的輸出映象寄存器。bit()bit(I)LAD12.3可編程序控制器的編程軟件大連理工大學(xué)電氣工程系第三十頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日(6)置位和復(fù)位bit(S)Nbit(R)NLAD當(dāng)執(zhí)行置位（置1）、復(fù)位（置0）指令時(shí)，從bit

或OUT指定的地址參數(shù)開(kāi)始的N

個(gè)點(diǎn)（位）被接置位或復(fù)位。

N=1~255。如果復(fù)位指令用于定時(shí)器或計(jì)數(shù)器時(shí)，則定時(shí)器或計(jì)數(shù)器的狀態(tài)位被復(fù)位，同時(shí)定時(shí)器或計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值被清零。12.3可編程序控制器的編程軟件大連理工大學(xué)電氣工程系第三十一頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日例12.1：分析梯形圖的工作過(guò)程。Network1I0.0M0.0()Network2I0.0Q0.0()M0.0左母線梯形圖基于繼電器控制電路。有一根提供能量的左母線。觸點(diǎn)閉合，則能流通過(guò)該器件傳到下一個(gè)器件。任何連到左母線的觸點(diǎn)或梯形圖元件都有輸入/輸出能流。程序由稱為網(wǎng)絡(luò)的一些段組成。一個(gè)網(wǎng)絡(luò)是觸點(diǎn)、線圈、功能框的有序排列。

Q0.0=(

I0.0

)·(

M0.0

)

M0.0=I0.0

0=0·0

0=0·1

1=1·0

0=1·1邏輯與運(yùn)算12.3可編程序控制器的編程軟件大連理工大學(xué)電氣工程系第三十二頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日例12.1：分析梯形圖的工作過(guò)程。I0.0Q0.0M0.0

010OFFONOFF

Network1I0.0M0.0()Network2I0.0Q0.0()M0.0初始狀態(tài)：I0.0=0，Q0.0=0，M0.0=0。掃描N1

，運(yùn)算，使Q0.0=1。掃描N2

，運(yùn)算，使M0.0=1。是否會(huì)使Q0.0重新置為0？不會(huì)。因?yàn)閽呙柚芷诘某绦蜻\(yùn)算時(shí)間已過(guò)掃描周期的最后，執(zhí)行輸出12.3可編程序控制器的編程軟件大連理工大學(xué)電氣工程系第三十三頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日例12.1：分析梯形圖的工作過(guò)程。Network1I0.0M0.0()Network2I0.0Q0.0()M0.0Q0.0M0.0I0.0一個(gè)掃描周期

010第二次掃描N1

，運(yùn)算，使Q0.0=0。第二次掃描N2

，運(yùn)算，使M0.0=1。12.3可編程序控制器的編程軟件大連理工大學(xué)電氣工程系第三十四頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日例12.2：分析梯形圖的工作過(guò)程。Q0.0()Network1I0.0I0.1Q0.1()Network2I0.0NOTQ0.2()Network3I0.1NI0.0I0.1Q0.0Q0.1Q0.2接通一個(gè)掃描周期

010OFFONOFF

寬度？下降沿12.3可編程序控制器的編程軟件大連理工大學(xué)電氣工程系第三十五頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日例12.3：分析梯形圖的工作過(guò)程。I0.0I0.1Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4I0.0Q0.0()I0.1PI0.0Q0.1()Network1Network2Q0.3(R)2Q0.2(S)1上升沿上升沿12.3可編程序控制器的編程軟件大連理工大學(xué)電氣工程系第三十六頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日例12.4：分析梯形圖的工作過(guò)程。I0.0M0.0()PNetwork1Q0.0M0.0M0.1()Network2M0.1/M0.0Q0.0()Network3Q0.0I0.0M0.0M0.1Q0.012.3可編程序控制器的編程軟件大連理工大學(xué)電氣工程系第三十七頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日例12.4：分析梯形圖的工作過(guò)程。I0.0M0.0()PNetwork1Q0.0M0.0M0.1()Network2M0.1/M0.0Q0.0()Network3Q0.0I0.0M0.0M0.1Q0.012.3可編程序控制器的編程軟件大連理工大學(xué)電氣工程系第三十八頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日I0.0M0.0()PNetwork1Q0.0M0.0M0.1()Network2M0.1/M0.0Q0.0()Network3Q0.0I0.0M0.0M0.1Q0.0例12.4：分析梯形圖的工作過(guò)程。12.3可編程序控制器的編程軟件大連理工大學(xué)電氣工程系第三十九頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日例12.4：分析梯形圖的工作過(guò)程。I0.0M0.0()PNetwork1Q0.0M0.0M0.1()Network2M0.1/M0.0Q0.0()Network3Q0.0I0.0M0.0M0.1Q0.012.3可編程序控制器的編程軟件大連理工大學(xué)電氣工程系第四十頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日I0.0M0.0()PNetwork1Q0.0M0.0M0.1()Network2M0.1/M0.0Q0.0()Network3Q0.0I0.0M0.0M0.1Q0.0/應(yīng)用：●分頻。●如果控制照明燈，則奇數(shù)次按鍵燈亮，偶數(shù)次按鍵燈滅。例12.4：分析梯形圖的工作過(guò)程。12.3可編程序控制器的編程軟件大連理工大學(xué)電氣工程系第四十一頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日2.定時(shí)器指令(1)接通延時(shí)定時(shí)器（TON）LADT××INTONPT

當(dāng)IN=1（通接）時(shí)，開(kāi)始計(jì)時(shí)；當(dāng)定時(shí)器的當(dāng)前值≥預(yù)設(shè)值PT時(shí)，該定時(shí)器位被置位；定時(shí)器的當(dāng)前值繼續(xù)增加。當(dāng)IN=0（斷開(kāi)）時(shí)，清除定時(shí)器的當(dāng)前值；且定時(shí)器位被復(fù)位。若一直未被復(fù)位，則當(dāng)前值一直計(jì)時(shí)到最大值32767后，計(jì)時(shí)狀態(tài)保持不變。12.3可編程序控制器的編程軟件大連理工大學(xué)電氣工程系第四十二頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日(2)有記憶接通延時(shí)定時(shí)器（TONR）當(dāng)IN=1（通接）時(shí)，開(kāi)始計(jì)時(shí)；當(dāng)定時(shí)器的當(dāng)前值≥預(yù)設(shè)值PT時(shí)，該定時(shí)器位被置位；定時(shí)器的當(dāng)前值繼續(xù)增加。當(dāng)IN=0（斷開(kāi)）時(shí)，其當(dāng)前值保持不變（記憶）。利用復(fù)位指令清除當(dāng)前值和定時(shí)器位。若一直未被復(fù)位，則當(dāng)前值一直計(jì)時(shí)到最大值32767

后，計(jì)時(shí)狀態(tài)保持不變。LAD※利用TONR可以累計(jì)輸入信號(hào)接通的時(shí)間。12.3可編程序控制器的編程軟件T××INTONRPT大連理工大學(xué)電氣工程系第四十三頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日(3)斷開(kāi)延時(shí)定時(shí)器（TOF）

當(dāng)IN=1（接通）時(shí)，定時(shí)器位立即接通，并使當(dāng)前值=0。當(dāng)IN=0（斷開(kāi)）時(shí)，開(kāi)始計(jì)時(shí)；當(dāng)達(dá)到預(yù)設(shè)值PT

時(shí)，定時(shí)器位斷開(kāi)，并停止計(jì)時(shí)當(dāng)前值。當(dāng)IN=0的時(shí)間短于預(yù)設(shè)值PT時(shí)，定時(shí)器位保持接通。LAD12.3可編程序控制器的編程軟件T××INTOFPT大連理工大學(xué)電氣工程系第四十四頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日

定時(shí)器的分辨率（時(shí)基）與定時(shí)器號(hào)類型TONRTONTOF分辨率/ms110100110100最長(zhǎng)定時(shí)值/s32.767327.673276.732.767327.673276.7定時(shí)器號(hào)T0、T64T1~T4,T65~T68T5~T31,T69~T95T32、T96T33~T36,T97~T100T37~T63,T101~T255※

定時(shí)值（延時(shí)時(shí)間）=時(shí)基×定時(shí)計(jì)數(shù)值（PT）最長(zhǎng)定時(shí)值=時(shí)基×最大定時(shí)計(jì)數(shù)值(32767)12.3可編程序控制器的編程軟件大連理工大學(xué)電氣工程系第四十五頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日(1)按字（Word）訪問(wèn)定時(shí)器定時(shí)器的當(dāng)前值是16位有符號(hào)整數(shù)。(2)按位（Bit）訪問(wèn)定時(shí)器

定時(shí)器位是按當(dāng)前值和預(yù)置值的比較結(jié)果來(lái)置位或復(fù)位。

定時(shí)器的兩種尋址方式12.3可編程序控制器的編程軟件大連理工大學(xué)電氣工程系第四十六頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日例12.5：分析程序。TONT33INPTI0.2＋3T33

Q0.0()Network1Network2I0.2T33(當(dāng)前值)T33(位)30ms30msQ0.0分辨率10ms上電周期/首次掃描當(dāng)前值=0，定時(shí)器位=012.3可編程序控制器的編程軟件大連理工大學(xué)電氣工程系第四十七頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日TONRT2INPTI0.3＋10T2

Q0.1()Network1Network2I0.2T2(位)Q0.1T2(當(dāng)前值)100ms例12.6：分析程序。分辨率10ms12.3可編程序控制器的編程軟件大連理工大學(xué)電氣工程系第四十八頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日例12.7：分析程序。T37(位)I0.4T37(當(dāng)前值)500

ms500

msT37TOFINPTI0.4＋5T37

Q0.2()Network1Network2Q0.2分辨率100ms斷開(kāi)時(shí)間＜500ms12.3可編程序控制器的編程軟件大連理工大學(xué)電氣工程系第四十九頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日3.計(jì)數(shù)器指令(1)增計(jì)數(shù)器指令（CTU）

LAD

CU：增計(jì)數(shù)信號(hào)輸入端。在每一個(gè)CU的上升沿遞增計(jì)數(shù)；

PV：預(yù)置值。當(dāng)當(dāng)前計(jì)數(shù)值≥預(yù)置計(jì)數(shù)值PV

時(shí)，該計(jì)數(shù)器位被置位，并繼續(xù)計(jì)數(shù)。

R：復(fù)位輸入端。當(dāng)R

=1時(shí)，計(jì)數(shù)器被復(fù)位。如果一直沒(méi)有R

信號(hào)，遞增計(jì)數(shù)到最大值32767

時(shí)停止計(jì)數(shù)。C××CUCTU

PVR12.3可編程序控制器的編程軟件大連理工大學(xué)電氣工程系第五十頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日(2)減計(jì)數(shù)器指令（CTD）

CD：減計(jì)數(shù)信號(hào)輸入端。在CD端有的上升沿時(shí)，從計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值遞減計(jì)數(shù)。

PV：預(yù)置值。

LD：裝載預(yù)置值。當(dāng)LD=1時(shí)，計(jì)數(shù)器復(fù)位，并把

PV

值→當(dāng)前值寄存器。

當(dāng)當(dāng)前計(jì)數(shù)值達(dá)到

0

時(shí)，該計(jì)數(shù)器位被置位，并停止計(jì)數(shù)。

當(dāng)用復(fù)位指令復(fù)位計(jì)數(shù)器時(shí)，計(jì)數(shù)器位被復(fù)位，當(dāng)前值清零。LAD12.3可編程序控制器的編程軟件C××CDCTD

PVLD大連理工大學(xué)電氣工程系第五十一頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日(3)增減計(jì)數(shù)器指令（CTUD）C××CDPVRCUCTUD

在每一個(gè)CU的上升沿遞增計(jì)數(shù)，在每一個(gè)CD的上升沿遞減計(jì)數(shù)。

當(dāng)當(dāng)前計(jì)數(shù)值≥預(yù)置計(jì)數(shù)值PV

時(shí)，該計(jì)數(shù)器位被置位，并繼續(xù)計(jì)數(shù)。

當(dāng)遞增計(jì)數(shù)到最大值32767

時(shí)，下一個(gè)

CU輸入上升沿將使計(jì)數(shù)值變?yōu)樽钚≈担ǎ?2768）。

當(dāng)遞減計(jì)數(shù)到最小值（－32768）時(shí)，下一個(gè)CD輸入上升沿將使計(jì)數(shù)值變?yōu)樽畲笾?2767

。

當(dāng)復(fù)位輸入R=1時(shí)，計(jì)數(shù)器被復(fù)位。LAD12.3可編程序控制器的編程軟件大連理工大學(xué)電氣工程系第五十二頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日(1)按字（Word）訪問(wèn)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器的當(dāng)前值是16位有符號(hào)整數(shù)。(2)按位（Bit）訪問(wèn)計(jì)數(shù)器

計(jì)數(shù)器位是按當(dāng)前值和預(yù)置值的比較結(jié)果來(lái)置位或復(fù)位的。

計(jì)數(shù)器的兩種尋址方式12.3可編程序控制器的編程軟件大連理工大學(xué)電氣工程系第五十三頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日例12.8：分析程序。

C50

Q0.0()CTDC50CDPVLD＋3I0.0I0.1I0.0I0.1C50(當(dāng)前值)321032C50(位)Q0.0Network1Network212.3可編程序控制器的編程軟件大連理工大學(xué)電氣工程系第五十四頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日例12.9：分析程序。

CTUDC48CUCDRPVI0.0I0.1I0.2＋4C48Q0.3()I0.0I0.1I0.20C48(當(dāng)前值)123454345C48(位)Q0.3Network1Network212.3可編程序控制器的編程軟件大連理工大學(xué)電氣工程系第五十五頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日4.比較指令(1)字節(jié)比較指令LADIN1==BIN2IN1＞=BIN2IN1＜=BIN2IN1＞BIN2IN1＜BIN2IN1＜＞BIN2

比較IN1與IN2，當(dāng)比較式為真時(shí)，該觸點(diǎn)閉合。

字節(jié)比較是無(wú)符號(hào)的。12.3可編程序控制器的編程軟件大連理工大學(xué)電氣工程系第五十六頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日(2)整數(shù)比較指令LADIN1==IIN2IN1＞=IIN2IN1＜=IIN2IN1＞IIN2IN1＜IIN2IN1＜＞IIN2

比較IN1與IN2，當(dāng)比較式為真時(shí)，該觸點(diǎn)閉合。

整數(shù)比較是有符號(hào)的。12.3可編程序控制器的編程軟件大連理工大學(xué)電氣工程系第五十七頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日(3)雙字整數(shù)比較指令LADIN1==DIN2IN1＞=DIN2IN1＜=DIN2IN1＞DIN2IN1＜DIN2IN1＜＞DIN2

比較IN1與IN2，當(dāng)比較式為真時(shí)，該觸點(diǎn)閉合。

雙字比較是有符號(hào)的。12.3可編程序控制器的編程軟件大連理工大學(xué)電氣工程系第五十八頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日(4)實(shí)數(shù)比較指令LADIN1==RIN2IN1＞=RIN2IN1＜=RIN2IN1＞RIN2IN1＜RIN2IN1＜＞RIN2

比較IN1與IN2，當(dāng)比較式為真時(shí)，該觸點(diǎn)閉合。

實(shí)數(shù)比較是有符號(hào)的。12.3可編程序控制器的編程軟件大連理工大學(xué)電氣工程系第五十九頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日5.程序控制指令(1)有條件結(jié)束指令

LAD

根據(jù)前面的邏輯關(guān)系，終止主程序。

只能用在主程序中。

Micro/WIN32自動(dòng)在主程序結(jié)束處加上一條無(wú)條件結(jié)束指令。(

END

)STL

END(

END

)Network35I2.0當(dāng)I2.0為ON時(shí)，結(jié)束主程序。12.3可編程序控制器的編程軟件大連理工大學(xué)電氣工程系第六十頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日(2)暫停指令

LAD

如果STOP用于主程序中，引起CPU工作方式發(fā)生變化。從RUN到STOP，立即終止程序的執(zhí)行。如果STOP用于中斷程序中，中斷程序立即終止，忽略所有掛起的中斷，返回主程序繼續(xù)掃描程序的剩余部分。掃描結(jié)束，CPU從RUN轉(zhuǎn)換到STOP。(STOP)STL

STOP(STOP)Network1SM5.0發(fā)現(xiàn)I/O錯(cuò)誤時(shí)，強(qiáng)迫CPU轉(zhuǎn)到STOP方式。12.3可編程序控制器的編程軟件大連理工大學(xué)電氣工程系第六十一頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日12.4可編程序控制器的編程實(shí)例

一、

PLC的編程原則和方法1.建立功能規(guī)范(1)確定輸入/輸出（I/O）點(diǎn)。(2)操作的功能描述（畫流程圖）。(3)每個(gè)執(zhí)行器（線圈、電機(jī)、驅(qū)動(dòng)器）執(zhí)行前應(yīng)滿足的狀態(tài)。(4)操作接口描述。

第12章可編程序控制器及其應(yīng)用大連理工大學(xué)電氣工程系第六十二頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日2.編程原則()()×√()()一段程序必須起于左母線，終止于線圈。12.4可編程序控制器的編程實(shí)例不好（語(yǔ)句多）好（語(yǔ)句少）大連理工大學(xué)電氣工程系第六十三頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日()I0.0I0.1I0.2Q0.0不好（語(yǔ)句多）好（語(yǔ)句少）2.編程原則12.4可編程序控制器的編程實(shí)例()I0.1I0.0I0.2Q0.0()I0.1I0.0I0.2Q0.0()I0.1I0.0I0.2Q0.0大連理工大學(xué)電氣工程系第六十四頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日()()I0.0I0.1I0.3I0.4I0.5Q0.0Q0.1()I0.1I0.0I0.3Q0.0I0.4()I0.0I0.1I0.3Q0.1I0.5×√12.4可編程序控制器的編程實(shí)例2.編程原則不能有縱向的觸點(diǎn)大連理工大學(xué)電氣工程系第六十五頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日例12.10分析程序。說(shuō)明其功能。LampONLampLamp()Network1/LampOFFTONT37INPT+100LampNetwork1Network2LampONLampLamp()/LampOFF/T37結(jié)論：控制燈點(diǎn)亮10s后熄滅。符號(hào)變量LampONLampOFFLamp12.4可編程序控制器的編程實(shí)例3.編程實(shí)例大連理工大學(xué)電氣工程系第六十六頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日TONT37INPT+100LampNetwork1Network2LampONLampLamp()/LampOFF/C0

/T37CTUINRPT+10T37C0Network3C0例12.11分析程序。說(shuō)明其功能。結(jié)論：控制燈點(diǎn)亮

100s后熄滅。使自身復(fù)位每數(shù)10次，使自身復(fù)位每數(shù)10次，使燈熄滅12.4可編程序控制器的編程實(shí)例大連理工大學(xué)電氣工程系第六十七頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日例12.12設(shè)計(jì)一個(gè)密碼鎖程序。密碼為“352”。(1)當(dāng)開(kāi)鎖密碼正確和有開(kāi)鎖信號(hào)（代表有鑰匙）時(shí)，則發(fā)出開(kāi)鎖信號(hào)。(2)當(dāng)開(kāi)鎖密碼錯(cuò)誤和有開(kāi)鎖信號(hào)或按錯(cuò)鍵時(shí)，則發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)還設(shè)有專用的報(bào)警鍵。(3)操作結(jié)束應(yīng)復(fù)位，報(bào)警時(shí)可以復(fù)位。(4)設(shè)密碼鎖有六個(gè)按鍵。開(kāi)鎖鍵：SB1密碼鍵：SB2，SB3，SB4

I0.0I0.1，I0.2，I0.3

復(fù)位鍵：SB5報(bào)警鍵：SB6

I0.4I0.5

開(kāi)鎖信號(hào)：Q0.0

報(bào)警信號(hào)：Q0.1提示：使用計(jì)數(shù)指令和比較指令。

12.4可編程序控制器的編程實(shí)例大連理工大學(xué)電氣工程系第六十八頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日解：(1)I/O分配12.4可編程序控制器的編程實(shí)例開(kāi)鎖報(bào)警開(kāi)鎖密碼1密碼2密碼3復(fù)位鍵報(bào)警鍵

PLCI0.0I0.1I0.2I0.3I0.4I0.5Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3COMSB1SB2SB3+24VSB4SB5SB6大連理工大學(xué)電氣工程系第六十九頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日I0.1＋3CTUC1CURPVI0.4C1I0.4＋5CTUC2CURPVI0.2Network1Network2Network3C1I0.4＋2CTUC3CURPVC2I0.3(2)密碼鎖程序12.4可編程序控制器的編程實(shí)例大連理工大學(xué)電氣工程系第七十頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日Q0.0()Network4C1==I＋3C2==I＋5C3==I＋2Q0.1I0.0Network5Q0.1()C1＜＞I＋3I0.0C2＜＞I＋5C3＜＞I＋2I0.512.4可編程序控制器的編程實(shí)例(2)密碼鎖程序（續(xù)）Q0.1Q0.1(R)1I0.4Network6大連理工大學(xué)電氣工程系第七十一頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日例12.13設(shè)計(jì)一臺(tái)電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制程序。解：(1)確定I/O點(diǎn)數(shù)及其分配正轉(zhuǎn)起動(dòng)反轉(zhuǎn)起動(dòng)停止過(guò)載保護(hù)

PLCI0.0I0.1I0.2I0.3Q0.0Q0.1COM~SB1SB2SB3FR+24VKM1KM212.4可編程序控制器的編程實(shí)例正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)大連理工大學(xué)電氣工程系第七十二頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日(2)畫梯形圖Network2Network1I0.0Q0.0Q0.0()Q0.1I0.2I0.3I0.1Q0.1Q0.1()Q0.0I0.2I0.312.4可編程序控制器的編程實(shí)例大連理工大學(xué)電氣工程系第七十三頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日例12.14設(shè)計(jì)電動(dòng)機(jī)Y－起動(dòng)的控制程序。Y聯(lián)結(jié)聯(lián)結(jié)主開(kāi)關(guān)起動(dòng)停止過(guò)載保護(hù)

PLCI0.0I0.1I0.2I0.3I0.4Q0.0Q0.1Q0.2COM~SB1SB2FR+24VKMYKMKM12.4可編程序控制器的編程實(shí)例解：(1)確定I/O點(diǎn)數(shù)及其分配大連理工大學(xué)電氣工程系第七十四頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日Network1Network3Network4Q0.1T33TONINPT+10T33()Q0.0Q0.2I0.0Q0.0()Q0.2T33I0.1I0.2Q0.0Network2Q0.0Q0.1()I0.1I0.2Q0.112.4可編程序控制器的編程實(shí)例(2)畫梯形圖電動(dòng)機(jī)Y聯(lián)結(jié)主開(kāi)關(guān)接通并自鎖Y起動(dòng)定時(shí)定時(shí)100ms電動(dòng)機(jī)換接成△

大連理工大學(xué)電氣工程系第七十五頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日12.5可編程序控制器的硬件系統(tǒng)概述

一、

S7－200系列PLC簡(jiǎn)介第12章可編程序控制器及其應(yīng)用S7-300S7-400S7-300C大型PLC緊湊型PLC通用邏輯控制模塊LOGO!S7-200微型PLC通用型PLCSIMATIC－S7家族大連理工大學(xué)電氣工程系第七十六頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日I/OLED指示燈狀態(tài)指示燈可選卡插槽通信口前蓋：RUN/STOP開(kāi)關(guān)模擬電位器I/O擴(kuò)展端子接線端子

S7-200CPU的外形12.5可編程序控制器的硬件系統(tǒng)概述大連理工大學(xué)電氣工程系第七十七頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日二、S7－200CPU的外插件1.存儲(chǔ)卡MC2912.日期/時(shí)鐘/電池卡CC292

3.電池卡BC293（后備電池）三、S7－200CPU的擴(kuò)展模塊1.數(shù)字量I/O模塊2.模擬量I/O模塊3.通信模塊

4.特殊功能模塊可選卡插槽12.5可編程序控制器的硬件系統(tǒng)概述大連理工大學(xué)電氣工程系第七十八頁(yè)，共八十九頁(yè)，2022年，8月28日四、CPU