第六章 2 PLC工作过程及其本指令编程

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第2篇可编程控制器应用技术教学课件红河学院 徐绍坤

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第六章 可编程控制器硬件、软件 及工作原理6.1 可编程控制器的硬件及结构6.2 可编程控制器的分类 6.3 可编程控制器的工作原理 6.4 可编程控制器的软件 6.5 可编程控制器与继电控制的比较

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§6-3

可编程序控制器的工作原理

一、PLC控制系统的等效电路

输入部分

内部电路部分

输出部分

由PLC内部且与内部控制 由外部输入部分、PLC输 由用户程序形成的用“软 电路隔离的输出继电器的 入端子、输入“软继电器”继电器” 替代硬继电器 外部动合触点、输出端子 构成 的控制逻辑构成 和外驱动电路构成。用来 驱动外部负载

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二、PLC控制器的工作流程小型PLC工作过程有两大特点：一是周期性扫描，二是集中批处理。 N

正确 ？ 上电、初始化 清I/O及内部继电器 、复位定时器 检查总线及I/O连接

Y执行来自外设的编程指令 置错误标志和光显示

复位监视定时器 WDT

报警 错误还是报警

复位监视定时器

输入采样

检查硬件和存储器

执行用户程序 输出刷新

监视定时器 复位监视定时器WDT清零 (警戒时钟、看门狗定时器)

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三、小型PLC的三个批处理工作过程第一批处理(公共处理扫描阶段) 输入采样X0 X1 X2

(1)读输入映象 寄存器

输 入 端 子

CPU 重 新 扫 描(输入采样及输出刷新 阶段只需1~2ms,执行 1000条指令只需20ms)

X0

(2)读Y0

第 二 批 处 理(执行用户程序阶段)

(3)写元件映象 寄存器

(4)读Y0 M10

(5)写第 三 批 处 理

辅助继电器

(6)读输出锁存 存储器Y0 Y1 Y2

输出刷新

输 入 端 子

(输出刷新阶段)

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四、PLC对输入/输出的处理规则输 入 端 子输入 输 寄 采样 入

存 映 器 象

读

程 序 执 行

读 写

输 寄 输出 出 刷新 存 映 器 象

输 出 锁 存 器

输 输出 出 端 子

1、输入采样扫描到的信号状态，集中写进去的，在本扫描 周期中， 它不随外部输入信号的变化而变化。 2、输出映象寄存器的状态由用户程序中输出指令的执行结 果来决定。 3、输出锁存器中的数据在输出刷新阶段，从输出映象寄存 器中写进去的。 4、输出端子的输出状态，是由输出锁存器中的数据确定的。 5、执行用户程序时所需的输入、输出状态，上从输入映象 寄存器和输出映象寄存器中读出的。

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§6-4 可编程控制器的软件运行管理 管理程序 系统监控程序 软件系统 解释程序 生成用户元件 系统内部自检

标准程序模块、系统调用自动化系统控制程序

用户程序数据表格

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一、数据结构 十进制数(DEC:DECimal number),常用于： 定时器/计数器的设定值； 辅助继电器(M)、定时

器(T)、计数器 (C)、状态(S)等软元件的地址号；

应用指令的数值型操作数及指令动作常数(K)。十六进制数(HEX:HEXdecimal number)

与十进制数一样，用于指定应用指令的数值型操 作数及指令动作常数(H)。

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二进制数(BIN:BINary number)

PLC内部数据类型，通过外设进行监视时， 各软元件的数值自动变换为十进制数或十六进制 数。 八进制数(OCT:OCTal number)——用于输入继 电器和输出继电器的软元件编号。输入继电器用X00~X07、X10~X17、X20~X27等 八进制格式进行编号； 输出继电器用Y00~Y07、Y10~Y17、Y20~Y27等 八进制格式进行编号。

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BCD码(BCD:BINary Code Decimal)——用二进 制形式表示的十进制数，常采用8421BCD码。 常用BCD码编码开关将BCD码数据送入PLC; PLC常以BCD码格式将输出数据送数码显示器 显示。 浮点数据(标绘值)

二进制浮点数常用于高精度浮点运算；十进制浮点数用于实施监视。

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二、可编程序控制器的基本指令编程语言：继电符号语言(梯形图)、指令表； SFC状态图 创建“软电气接线图”的编程指令： 三菱FX2N系列PLC具有基本逻辑指令20条，步进顺控指令2条， 功能指令128条(具有中断输入处理、修改输入滤波器时间 常数、数学运算、逻辑运算、浮点数运算、数据检索、数 据排序、PID运算、开平方、三角函数运算、脉冲输出、脉 宽调制、ASCII码输出、BCD与BIN的转换、串行数据传送、 校验码、比较触点等功能指令。内装实时钟，有时钟数据 比较、加减、读出/写入指令，可用于时间控制。) 可编程控制器应用技术的理念： 每写出一条指令就等于(创建)联接了一个对应的电气元 件，不同的指令就是不同的电气元件和不同的联接方式， 可组成电气工程上所需要的各种复杂程度的控制系统(控制 电路)。

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一、LD、LDI、OUT 指令

二、AND、ANI指令 三、OR、ORI 指令 四、ANB、ORB 指令五、MPS、MRD、MPP 指令 六、MC、MCR 指令 七、SET、RST 指令 八、PLS、PLF 指令 九、NOP、END 指令

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1、LD(Load取) 取指令 功能：在左母线上接一个常开触点。 软元件：X、Y、M、S、C、T 2、LDI (Load Inverse取反) 取反指令 功能：在左母线上接一个常闭触点。 软元件：X、Y、M、S、C、T 3、AND 与指令 功能：串联一个常开触点 软元件：X、Y、M、S、C、T

X000

LDX001 LDI

X000

X001

X002

X003

LD X002 AND X003 LD M000 ANI Y000

M000

Y000

4、ANI (And Inverse与非) 与非指令功能：串联一个常闭触点 软元件： X、Y、M、S、C、T 5、OR与ORI 或指令与或非指令 功能;与其它继电器并联一个常开或常闭触点

X000 Y000 LD X000 OR Y000 ORI Y001 X001 Y000 Y000LD OR ANI OUT END X000 Y000 X001 Y000

软元件： X、Y、M、S、C、T6、OUT

输出指令 功能：将逻辑运算结果驱动一个指定线圈 软元件：Y、M、S、T、C

Y001X000

END

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6、OUT 输出指令

功能：将逻辑运算结果驱动一个指定线圈

软元件：Y、M、S、T、C 例：电动机单向运行控制 (1)作输入、输出定义(I/O)分配 令：起动按钮SB1接PLC的X0;停止按钮SB2接PLC的X1; 接触器KM线圈接PLC的Y0 L1 L2 L3 (2)画PLC接线图 (3)编制控制程序 QSFU1FU2 SB1 KM X0 X1 Y0

SB2FR

。。。KM

PLC SB2220V COM COM

~ X001 Y000地址 指令 数据

FR U V W

SB1

KM

X000PEM 3~ KM

Y000 END

0 1 2 3 4

LD OR ANI OUT END

X0 Y0 X1 Y0

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电动机的连续运转

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例：用PLC进行电动机可逆运行控制(电路如图所示)。KM1 SB2

SB3SB1

X0 X1

Y0 KM2

X2PLC

Y2

220V COM COM

~

X000 X002 Y001 Y000(1)I/O分配 令：正向起动按钮SB2 X0;反向起动按钮SB3 停止按钮SB1 X2; 正转接触器KM1 Y0;反转接触器KM2 Y1 (2)画PLC接线图 (3)编制控制程序

Y000X1;

X001 Y001

X002 Y000 Y001

END

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电动机的正反转控制

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电动机的顺序控制

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8、ANB(AND Block) 电路块或指令 7、ORB(0r Block) 电路块或指令 功能：使电路块与电路块并联 例：X0 M0 Y1 M1 X2 Y2 M1 X3 X4 M3

功能：使电路块与电路块串联 例：X0 M1 Y1 M2 X1 X2 X3 Y2 X3 M3

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

LD ANI LD AND ORB LDI AND ORI ANB LD OR ANB OUT END

X0 Y1 M0 M1 X2 M1 Y2 X3 X4 M3

或

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

LD ANI LD AND ORB LDI AND ORI LD OR ANB OUT END

X0 Y1 M0 M1 X2 M1 Y2 X3 X4 M3

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

LDI X0 AND X1 LD M1 ANI X2 ORB LDI Y1 ANI X3 ORB LD M2 ANI Y2 AND X3 ORB OUT M3 END

或

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

LDI X0 AND X1 LD M1 ANI X2 LDI Y1 ANI X3 LD M2 ANI Y2 AND X3 ORB ORB ORB OUT M3 END

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/1kji.html