簡介:PLC課程教學(xué)課件,電力工程系機電教研室制作,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,目錄,項目一FX2N系列PLC的認(rèn)識FX2N系列PLC的認(rèn)識實驗項目三編程軟件的使用編程軟件的使用實驗項目四PLC的接線PLC的接線實驗項目五PLC的程序執(zhí)行過程認(rèn)識PLC的程序執(zhí)行過程認(rèn)識實驗項目六三相異步電動機的啟動與正反轉(zhuǎn)控制三相異步電動機的起動與正反轉(zhuǎn)控制實驗項目七三相異步電動機過載保護及報警控制,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,目錄,三相異步電動機過載保護及報警控制實驗項目八三相異步電動機的星型三角形降壓啟動控制三相異步電動機的星型三角形降壓啟動PLC控制實驗項目九交通信號燈控制交通信號燈控制實驗項目十機械手的順序控制機械手的順序控制實驗項目十一某化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)過程的PLC控制某化學(xué)反應(yīng)生產(chǎn)過程的PLC控制實驗項目十二APV燃燒爐點火系統(tǒng)的控制APV燃燒爐點火系統(tǒng)的控制實驗,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,目錄,項目十三工作臺自動往返循環(huán)控制工作臺自動往返循環(huán)控制實驗項目十四藝術(shù)彩燈造型的PLC控制藝術(shù)彩燈造型的PLC控制實驗項目十六某爐溫閉環(huán)控制系統(tǒng)的PLC控制項目十七電梯的PLC控制項目十七電梯的PLC控制實訓(xùn)項目十八PLC改造PLC改造實訓(xùn)PLC的網(wǎng)絡(luò)與通信總復(fù)習(xí),湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,【授課課次】1,【基本課題】項目一FX2N系列PLC的認(rèn)識【目的要求】(1)熟練掌握PLC的基本概念、PLC的基本構(gòu)成、了解PLC的發(fā)展歷程和應(yīng)用情況。(2)了解不同系列三菱PLC的基本特點,F(xiàn)X2N系列PLC的型號、外部端子的功能與連接方法。(3)FX2N系列PLC軟元件認(rèn)識,明確內(nèi)部繼電器的分類與編號等?!窘虒W(xué)重點】PLC的基本構(gòu)成【教學(xué)難點】FX2N系列PLC軟元件認(rèn)識【教學(xué)方法】項目教學(xué)【教學(xué)手段】多媒體教學(xué),湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,項目一FX2N系列PLC的認(rèn)識,一、相關(guān)知識可編程控制器是一種以CPU為核心的計算機工業(yè)控制裝置,由于其良好的性能價格比和穩(wěn)定的工作狀態(tài)以及簡便的操作性,已經(jīng)廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實際中??删幊炭刂破魇且环N數(shù)字運算操作系統(tǒng),專為工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計,有較強的抗干擾能力。它采用了可編程序的存貯器,在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令,并通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的生產(chǎn)過程??删幊炭刂破骷捌溆嘘P(guān)外圍設(shè)備,都按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一體、易于擴充其功能的原則設(shè)計。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,項目一FX2N系列PLC的認(rèn)識,131PLC基礎(chǔ)知識1311PLC的發(fā)展過程1969年,美國數(shù)字設(shè)備公司DEC研制出第一臺可編程控制器,用于通用汽車公司的生產(chǎn)線,取代生產(chǎn)線上的繼電器控制系統(tǒng),開創(chuàng)了工業(yè)控制的新紀(jì)元。1971年,日本開始生產(chǎn)可編程控制器,德、英、法等各國相繼開發(fā)了適于本國的可編程控制器,并推廣使用。1974年,我國也開始研制生產(chǎn)可編程控制器。早期的可編程控制器是為取代繼電器接觸器控制系統(tǒng)而設(shè)計的,用于開關(guān)量控制,具有邏輯運算、計時、計數(shù)等順序控制功能,故稱之為可編程邏輯控制器PLCPROGRAMMABLELOGICCONTROLLER。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,項目一FX2N系列PLC的認(rèn)識,隨著微電子技術(shù)、計算機技術(shù)及數(shù)字控制技術(shù)的高速發(fā)展,到80年代末,PLC技術(shù)已經(jīng)很成熟,并從開關(guān)量邏輯控制擴展到計算機數(shù)字控制CNC等領(lǐng)域。近年生產(chǎn)的PLC在處理速度、控制功能、通信能力等方面均有新的突破,并向電氣控制、儀表控制、計算機控制一體化方向發(fā)展,性能價格比不斷提高,成為了工業(yè)自動化的支柱之一。這時候的可編程控制器的功能已不限于邏輯運算,具有了連續(xù)模擬量處理、高速計數(shù)、遠程輸入和輸出和網(wǎng)絡(luò)通信等功能。國際電工委員會IEC將可編程邏輯控制器改稱為可編程控制器PCPROGRAMMABLECONTROLLER。后來由于發(fā)現(xiàn)其簡寫與個人計算機(PERSONALCOMPUTER)相同,所以又重新沿用PLC的簡稱。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,項目一FX2N系列PLC的認(rèn)識,目前在世界先進工業(yè)國家PLC已經(jīng)成為工業(yè)控制的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備,它的應(yīng)用幾乎覆蓋了所有的工業(yè)企業(yè)。PLC技術(shù)已經(jīng)成為當(dāng)今世界的潮流,成為工業(yè)自動化的三大支柱(PLC技術(shù)、機器人、計算機輔助設(shè)計和制造)之一。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,項目一FX2N系列PLC的認(rèn)識,1312PLC的基本構(gòu)成FX2N系列PLC硬件組成與其他類型PLC基本相同,主體由三部分組成,主要包括中央處理器CPU、存儲系統(tǒng)和輸入、輸出接口。PLC的基本結(jié)構(gòu)如圖11所示。系統(tǒng)電源有些在CPU模塊內(nèi),也有單獨作為一個單元的,編程器一般看作PLC的外設(shè)。PLC內(nèi)部采用總線結(jié)構(gòu),進行數(shù)據(jù)和指令的傳輸。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,項目一FX2N系列PLC的認(rèn)識,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,項目一FX2N系列PLC的認(rèn)識,外部的開關(guān)信號、模擬信號以及各種傳感器檢測信號作為PLC的輸入變量,它們經(jīng)PLC的輸入端子進入PLC的輸入存儲器,收集和暫存被控對象實際運行的狀態(tài)信息和數(shù)據(jù);經(jīng)PLC內(nèi)部運算與處理后,按被控對象實際動作要求產(chǎn)生輸出結(jié)果;輸出結(jié)果送到輸出端子作為輸出變量,驅(qū)動執(zhí)行機構(gòu)。PLC的各部分協(xié)調(diào)一致地實現(xiàn)對現(xiàn)場設(shè)備的控制。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,項目一FX2N系列PLC的認(rèn)識,(1)中央處理器CPUCPU的主要作用是解釋并執(zhí)行用戶及系統(tǒng)程序,通過運行用戶及系統(tǒng)程序完成所有控制、處理、通信以及所賦予的其它功能,控制整個系統(tǒng)協(xié)調(diào)一致地工作。常用的CPU主要有通用微處理器、單片機和雙極型位片機。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,項目一FX2N系列PLC的認(rèn)識,(2)存儲器模塊隨機存取存儲器RAM用于存儲PLC內(nèi)部的輸入、輸出信息,并存儲內(nèi)部繼電器(軟繼電器)、移位寄存器、數(shù)據(jù)寄存器、定時器/計數(shù)器以及累加器等的工作狀態(tài),還可存儲用戶正在調(diào)試和修改的程序以及各種暫存的數(shù)據(jù)、中間變量等。只讀存儲器ROM用于存儲系統(tǒng)程序??刹脸删幊绦虻闹蛔x存儲器EPROM主要用來存放PLC的操作系統(tǒng)和監(jiān)控程序,如果用戶程序已完全調(diào)試好,也可將程序固化在EPROM中。,,,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,項目一FX2N系列PLC的認(rèn)識,(3)輸入輸出模塊可編程序控制器是一種工業(yè)控制計算機系統(tǒng),它的控制對象是工業(yè)生產(chǎn)過程,與DCS相似,它與工業(yè)生產(chǎn)過程的聯(lián)系也是通過輸入輸出接口模塊I/O實現(xiàn)的。I/O模塊是可編程序控制器與生產(chǎn)過程相聯(lián)系的橋梁。PLC連接的過程變量按信號類型劃分可分為開關(guān)量(即數(shù)字量)、模擬量和脈沖量等,相應(yīng)輸入輸出模塊可分為開關(guān)量輸入模塊、開關(guān)量輸出模塊、模擬量輸入模塊、模擬量輸出模塊和脈沖量輸入模塊等。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,項目一FX2N系列PLC的認(rèn)識,(4)編程器編程器是PLC必不可少的重要外部設(shè)備。編程器將用戶所希望的功能通過編程語言送到PLC的用戶程序存儲器中。編程器不僅能對程序進行寫入、讀出、修改,還能對PLC的工作狀態(tài)進行監(jiān)控,同時也是用戶與PLC之間進行人機對話的界面。隨著PLC的功能不斷增強,編程語言多樣化,編程已經(jīng)可以在計算機上完成。具體介紹將在項目二、三中詳細(xì)說明。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,項目一FX2N系列PLC的認(rèn)識,1313PLC的分類(1)按容量分大致可分為“小”、“中”、“大”三種類型A小型PLCI/O點總數(shù)一般小于或等于256點。其特點是體積小、結(jié)構(gòu)緊湊,整個硬件融為一體,除了開關(guān)量I/O以外,還可以連接模擬量I/O以及其他各種特殊功能模塊。它能執(zhí)行包括邏輯運算、計時、計數(shù)、算術(shù)運算、數(shù)據(jù)處理和傳送、通訊聯(lián)網(wǎng)以及各種應(yīng)用指令。如OMRON的CP/H、CPM1A系列、CPM2A系列、CQM系列,SIMENS的S7200系列。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,項目一FX2N系列PLC的認(rèn)識,B中型PLCI/O點總數(shù)通常從256點至2048點,內(nèi)存在8K以下。I/O的處理方式除了采用一般PLC通用的掃描處理方式外,還能采用直接處理方式,即在掃描用戶程序的過程中,直接讀輸入、刷新輸出。它能聯(lián)接各種特殊功能模塊,通訊聯(lián)網(wǎng)功能更強,指令系統(tǒng)更豐富,內(nèi)存容量更大,掃描速度更快。如OMRON的C200P/H,SIMENS的S7300系列。C大型PLCI/O點數(shù)一般在2048點以上的稱為大型PLC。大型PLC的軟、硬件功能極強。具有極強的自診斷功能。通訊聯(lián)網(wǎng)功能強,有各種通訊聯(lián)網(wǎng)的模塊,可以構(gòu)成三級通訊網(wǎng),實現(xiàn)工廠生產(chǎn)管理自動化。如OMRON的C500P/H、C1000P/H,SIMENS的S7400系列。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,項目一FX2N系列PLC的認(rèn)識,(2)按硬件結(jié)構(gòu)分可分為整體式、模塊式、疊裝式三類A整體式它是將PLC各組成部分集裝在一個機殼內(nèi),輸入、輸出接線端子及電源進線分別在機箱的上、下兩側(cè),并有相應(yīng)的發(fā)光二極管顯示輸入/輸出狀態(tài)。面板上留有編程器的插座、EPROM存儲器插座、擴展單元的接口插座等。編程器和主機是分離的,程序編寫完畢后即可拔下編程器。具有這種結(jié)構(gòu)的可編程控制器結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、價格低。小型PLC一般采用整體式結(jié)構(gòu)。如圖12所示的三菱FX1S系列PLC,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,項目一FX2N系列PLC的認(rèn)識,圖12三菱FX1S系列PLC的外形圖,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,項目一FX2N系列PLC的認(rèn)識,B模塊式PLC輸入/輸出點數(shù)較多的大、中型和部分小型PLC采用模塊式結(jié)構(gòu)。模塊式PLC采用積木搭接的方式組成系統(tǒng),便于擴展,其CPU、輸入、輸出、電源等都是獨立的模塊,有的PLC的電源包含在CPU模塊之中。PLC由框架和各模塊組成,各模塊插在相應(yīng)插槽上,通過總線連接。PLC廠家備有不同槽數(shù)的框架供用戶選用。用戶可以選用不同檔次的CPU模塊、品種繁多的I/O模塊和其他特殊模塊,硬件配置靈活,維修時更換模塊也很方便。采用這種結(jié)構(gòu)形式的有SIEMENS的S5系列、S7300、400系列,OMRON的C500、C1000H及C2000H等以及小型CQM系列。圖13所示為三菱MELSECQ系列PLC的外形圖,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,項目一FX2N系列PLC的認(rèn)識,圖13三菱MELSECQ系列PLC外形圖,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,項目一FX2N系列PLC的認(rèn)識,C疊裝式上述兩種結(jié)構(gòu)各有特色,整體式PLC結(jié)構(gòu)緊湊、安裝方便、體積小,易于與被控設(shè)備組成一體,但有時系統(tǒng)所配置的輸入輸出點不能被充分利用,且不同PLC的尺寸大小不一致,不易安裝整齊;模塊式PLC點數(shù)配置靈活,但是尺寸較大,很難與小型設(shè)備連成一體。為此開發(fā)了疊裝式PLC,它吸收了整體式和模塊式PLC的優(yōu)點,其基本單元、擴展單元等高等寬,它們不用基板,僅用扁平電纜連接,緊密拼裝后組成一個整齊的體積小巧的長方體,而且輸入、輸出點數(shù)的配置也相當(dāng)靈活。帶擴展功能的PLC,擴展后的結(jié)構(gòu)即為疊裝式PLC如圖14所示的三菱公司FX2N系列PLC外形圖,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,項目一FX2N系列PLC的認(rèn)識,圖14三菱公司FX2N系列PLC外形圖,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,項目一FX2N系列PLC的認(rèn)識,1314PLC的編程語言可編程控制器目前常用的編程語言有以下幾種梯形圖語言助記符語言順序功能圖功能塊圖某些高級語言手持編程器多采用助記符語言,計算機軟件編程采用梯形圖語言,也有采用順序功能圖、功能塊圖的。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,項目一FX2N系列PLC的認(rèn)識,(1)梯形圖語言梯形圖的表達式沿用了原電氣控制系統(tǒng)中的繼電接觸控制電路圖的形式,二者的基本構(gòu)思是一致的,只是使用符號和表達方式有所區(qū)別?!纠?1】某一過程控制系統(tǒng)中,工藝要求開關(guān)1閉合40S后,指示燈亮,按下開關(guān)2后燈熄滅。采用三菱FX2N系列PLC實現(xiàn)控制。圖15A為實現(xiàn)這一功能的梯形圖程序它是由若干個梯級組成的,每一個輸出元素構(gòu)成一個梯級,而每個梯級可由多條支路組成。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,項目一FX2N系列PLC的認(rèn)識,梯形圖從上至下按行編寫,每一行則按從左至右的順序編寫。CPU將按自左到右,從上而下的順序執(zhí)行程序。梯形圖的左側(cè)豎直線稱母線源母線。梯形圖的左側(cè)安排輸入觸點如果有若干個觸點相并聯(lián)的支路應(yīng)安排在最左端和輔助繼電器觸點(運算中間結(jié)果)最右邊必須是輸出元素。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,項目一FX2N系列PLC的認(rèn)識,梯形圖中的輸入觸點只有二種動合觸點()和動斷觸點(),這些觸點可以是PLC的外接開關(guān)對應(yīng)的內(nèi)部映像觸點,也可以是PLC內(nèi)部繼電器觸點,或內(nèi)部定時、計數(shù)器的觸點。每一個觸點都有自己特殊的編號,以示區(qū)別。同一編號的觸點可以有常開和動斷兩種狀態(tài),使用次數(shù)不限。因為梯形圖中使用的“繼電器”對應(yīng)PLC內(nèi)的存儲區(qū)某字節(jié)或某位,所用的觸點對應(yīng)于該位的狀態(tài),可以反復(fù)讀取,故人們稱PLC有無限對觸點。梯形圖中的觸點可以任意的串聯(lián)、并聯(lián)。梯形圖中的輸出線圈對應(yīng)PLC內(nèi)存的相應(yīng)位,輸出線圈包括輸出繼電器線圈、輔助繼電器線圈以及計數(shù)器、定時器線圈等,其邏輯動作只有線圈接通后,對應(yīng)的觸點才可能發(fā)生動作。用戶程序運算結(jié)果可以立即為后續(xù)程序所利用。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,項目一FX2N系列PLC的認(rèn)識,(2)助記符語言助記符語言又稱命令語句表達式語言,它常用一些助記符來表示PLC的某種操作。它類似微機中的匯編語言,但比匯編語言更直觀易懂。用戶可以很容易地將梯形圖語言轉(zhuǎn)換成助記符語言。圖15B為梯形圖對應(yīng)的用助記符表示的指令表,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,項目一FX2N系列PLC的認(rèn)識,這里要說明的是不同廠家生產(chǎn)的PLC所使用的助記符各不相同,因此同一梯形圖寫成的助記符語句不相同。用戶在將梯形圖轉(zhuǎn)換為助記符時,必須先弄清PLC的型號及內(nèi)部各器件編號、使用范圍和每一條助記符的使用方法。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,項目一FX2N系列PLC的認(rèn)識,(3)順序功能圖順序功能圖常用來編制順序控制程序,它包括步、動作、轉(zhuǎn)換三個要素。順序功能圖法可以將一個復(fù)雜的控制過程分解為一些小的工作狀態(tài)。對于這些小狀態(tài)的功能依次處理后再把這些小狀態(tài)依一定順序控制要求連接成組合整體的控制程序。圖16所示為采用順序功能圖編制的程序段詳情請見項目十,步1,步2,步3,,,,,,,動作1,動作2,轉(zhuǎn)換1,轉(zhuǎn)換2,圖16順序功能圖,,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,項目一FX2N系列PLC的認(rèn)識,(4)功能塊圖功能塊圖是一種類似于數(shù)字邏輯電路的編程語言,用類似與門、或門的方框來表示邏輯運算關(guān)系,方塊左側(cè)為邏輯運算的輸入變量,右側(cè)為輸出變量,輸入端、輸出端的小圓點表示“非”運算,信號自左向右流動。類似于電路一樣,方框被“導(dǎo)線”連接在一起。圖17所示為功能塊圖示例,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,,項目一FX2N系列PLC的認(rèn)識,132FX2N系列PLC硬件認(rèn)識三菱公司的FX系列PLC是比較具有代表性的微型PLC,除具有基本的指令表編程以外,還可以采用梯形圖編程及對應(yīng)機械動作流程進行順序設(shè)計的SFCSEQUENTIALFUNCTIONCHART順序功能圖編程,而且這些程序可以相互轉(zhuǎn)換。在FX系列PLC中設(shè)置了高速計數(shù)器擴大了PLC的應(yīng)用領(lǐng)域。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,項目一FX2N系列PLC的認(rèn)識,1321FX2N系列PLC外部結(jié)構(gòu)FX2N系列PLC的硬件結(jié)構(gòu)可以參考圖14中帶擴展模塊的PLC,圖中表示出主機如何擴展,通信接口位置等。圖18為FX2N64MR的主機外形圖。其面板部件如圖中注釋。詳細(xì)I/O端子編號見圖19。采用繼電器輸出,輸出側(cè)左端4個點公用一個COM端,右邊多輸出點公用一個COM端。輸出的COM比輸入端要多,主要考慮負(fù)載電源種類較多,而輸入電源的類型相對較少。對于晶體管輸出其公用端子更多圖110為FX2N16MT的輸出端子,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,項目一FX2N系列PLC的認(rèn)識,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,項目一FX2N系列PLC的認(rèn)識,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,項目一FX2N系列PLC的認(rèn)識,1322FX系列PLC型號的含義在PLC的正面,一般都有表示該PLC型號的符號,通過閱讀該符號即可以獲得該PLC的基本信息。FX系列PLC的型號命名基本格式如下,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,,項目一FX2N系列PLC的認(rèn)識,序列號0、0S、0N、2、2C、1S、2N、2NCI/O總點數(shù)10~256單元類型M基本單元;E輸入輸出混合擴展單元及擴展模塊EX輸入專用擴展模塊EY輸出專用擴展模塊輸出形式R繼電器輸出T晶體管輸出S晶閘管輸出,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,項目一FX2N系列PLC的認(rèn)識,特殊品種區(qū)別DDC電源,DC輸入A1AC電源,AC輸入H大電流輸出擴展模塊(1A/1點)V立式端子排的擴展模塊C接插口輸入輸出方式F輸入濾波器1MS的擴展模塊LTTL輸入擴展模塊S獨立端子(無公共端)擴展模塊,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,項目一FX2N系列PLC的認(rèn)識,若特殊品種一項無符號,說明通指AC電源、DC輸入、橫排端子排;繼電器輸出2A/點;晶體管輸出05A/點;晶閘管輸出03A/點。例如FX2N48MRD含義為FX2N系列,輸入輸出總點數(shù)為48點,繼電器輸出,DC電源,DC輸入的基本單元。又如FX4EYSH的含義為FX系列,輸入點數(shù)為0點,輸出4點,晶閘管輸出,大電流輸出擴展模塊。FX還有一些特殊的功能模塊,如模擬量輸入輸出模塊、通信接口模塊及外圍設(shè)備等,使用時可以參照FX系列PLC產(chǎn)品手冊。FX2N系列17種基本單元(CPU單元或主機單元)見表12,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,項目一FX2N系列PLC的認(rèn)識,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,項目一FX2N系列PLC的認(rèn)識,133FX2N系列PLC軟元件認(rèn)識1331數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在PLC內(nèi)部結(jié)構(gòu)和用戶應(yīng)用程序中使用著大量的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)從結(jié)構(gòu)或數(shù)制上具有以下幾種形式(1)十進制數(shù)(2)二進制數(shù)(3)八進制數(shù)(4)十六進制數(shù)(5)BCD碼(6)常數(shù)K、H,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,項目一FX2N系列PLC的認(rèn)識,1332軟元件內(nèi)部繼電器軟元件簡稱元件。將PLC內(nèi)部存儲器的每一個存儲單元均稱為元件,各個元件與PLC的監(jiān)控程序、用戶的應(yīng)用程序合作,會產(chǎn)生或模擬出不同的功能。當(dāng)元件產(chǎn)生的是繼電器功能時,稱這類元件為軟繼電器,簡稱繼電器,它不是物理意義上的實物器件,而是一定的存儲單元與程序的結(jié)合產(chǎn)物。后面介紹的各類繼電器、定時器、計數(shù)器都指此類軟元件。元件的數(shù)量及類別是由PLC監(jiān)控程序規(guī)定的,它的規(guī)模決定著PLC整體功能及數(shù)據(jù)處理的能力。我們在使用PLC時,主要查看相關(guān)的操作手冊。表13表示FX2N系列PLC軟元件一覽表。,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,項目一FX2N系列PLC的認(rèn)識,表13FX2N系列PLC軟元件一覽表,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESOURCESANDHYDROPOWER,項目一FX2N系列PLC的認(rèn)識,,湖南水利水電職業(yè)技術(shù)學(xué)院HUNANTECHNICALCOLLEGEOFWATERRESO
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簡介:可編程控制器原理及應(yīng)用,THEPRINCIPLEANDAPPLICATIONOFPROGRAMMABLELOGICCONTROLLER主講章優(yōu)仕UCER163COM2024/4/2,專題一、基本概念與工作原理專題二、基本邏輯指令專題三、定時器與計數(shù)器專題四、應(yīng)用指令系統(tǒng)專題五、復(fù)雜控制系統(tǒng)的設(shè)計專題六、設(shè)計實訓(xùn),主要內(nèi)容,專題一、基本概念與工作原理,主要內(nèi)容,基本概念PLC產(chǎn)生、生產(chǎn)廠家、分類、應(yīng)用工作原理硬件組成、掃描過程、典型輸入輸出結(jié)構(gòu)編程元件編程語言、編程元件STEP7軟件S7軟件定位、PLC程序結(jié)構(gòu)、S7軟件使用,專題二、基本邏輯指令,S7300硬件系統(tǒng)S7300基本邏輯指令實例起保停、電機正反轉(zhuǎn)、傳送帶控制,專題三、定時器與計數(shù)器,主要內(nèi)容,SP、SE、SD、SS、SFCU、CD延時開關(guān)電路方波電路長延時電路,專題四、應(yīng)用指令系統(tǒng),裝載指令比較指令算術(shù)運算指令字邏輯指令控制指令跳轉(zhuǎn)指令、循環(huán)指令、調(diào)用指令、主控指令,專題五、復(fù)雜控制系統(tǒng)的設(shè)計,主要內(nèi)容,十字路口交通信號燈控制系統(tǒng)送料小車控制系統(tǒng),專題六、設(shè)計實訓(xùn),三菱PLC基本邏輯指令學(xué)習(xí)及實訓(xùn)FXTRNBEGCL軟件學(xué)習(xí)及實訓(xùn)三菱PLC步進順控指令學(xué)習(xí)及實訓(xùn),可編程序控制器(PROGRAMMABLELOGICCONTROLLER)簡稱PLC,是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng),專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用了可編程序的存儲器,用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令。并通過數(shù)字式和模擬式的輸入和輸出,控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程。,,專題一、基本概念與工作原理,11、PLC的概念,專題一、基本概念與工作原理,繼電器,線圈,常開觸點,常閉觸點,PLC的產(chǎn)生,傳統(tǒng)的生產(chǎn)機械自動控制裝置→繼電器控制系統(tǒng)優(yōu)點→結(jié)構(gòu)簡單、價格低廉、容易操作。缺點→體積龐大、生產(chǎn)周期長、接線復(fù)雜、故障率高、可靠性及靈活性差。應(yīng)用→比較適用于工作模式固定,控制邏輯簡單等工業(yè)應(yīng)用場合。,PLC的產(chǎn)生,用戶迫切需要一種先進的自動控制裝置,,繼電器控制系統(tǒng),先進自動控制系統(tǒng),PLC的產(chǎn)生,對先進自動控制裝置提出設(shè)想,,,工業(yè)控制單板機(計算機)繼電器控制系統(tǒng)先進控制裝置,把計算機的功能完善、通用、靈活等優(yōu)點和繼電器控制系統(tǒng)的簡單易懂、操作方便、價格便宜等優(yōu)點結(jié)合起來,制成一種通用控制裝置。把計算機的編程方法和程序輸入方式加以簡化,采用面向控制過程、面向?qū)ο蟮恼Z言編程。,PLC的產(chǎn)生,1969年,美國數(shù)字設(shè)備公司(GEC)第一臺PLC,,,,,,,,,,,X1,X2,Y0,,,,,,,,,Y0,,專題一、基本概念與工作原理,PLC的產(chǎn)生,,,,,,,SB1,SB2,KM,KM,,,,,,,SB1,SB2,KM,KM,,,,,,,SB1,SB2,KM,KM,,,,,,,SB1,SB2,KM,KM,德國西門子S5系列,S7系列美國GE、施奈德、AB、IPM日本三菱、日立、東芝、OMRON、富士國內(nèi)PLC廠家,專題一、基本概念與工作原理,PLC的生產(chǎn)廠家,小型PLCI/O點數(shù)2048點;多CPU,16位、32位處理器,用戶存儲器容量8~16K,如S7400德國西門子公司GEⅣGE公司C2000立石公司K3三菱公司等,專題一、基本概念與工作原理,PLC的分類,按結(jié)構(gòu)形式分類,整體式GEI/J系列GE模塊式S7300,S7400SIMENS疊裝式S7200SIMENS),專題一、基本概念與工作原理,PLC的分類,整體式,模塊式,專題一、基本概念與工作原理,PLC的分類,交通工業(yè)制造業(yè)娛樂業(yè)醫(yī)療環(huán)境,專題一、基本概念與工作原理,PLC的應(yīng)用,基本部件中央處理單元(CPU板)、存儲器、輸入輸出(I/O)部件和電源部件可選部件編程器、外存儲器、模擬I/O盤、通信接口、擴展接口及測試設(shè)備等。,專題一、基本概念與工作原理,PLC的硬件組成,掃描輸入端子用掃描方式接收現(xiàn)場輸入裝置的狀態(tài)或數(shù)據(jù),并存入輸入映象寄存器或數(shù)據(jù)寄存器;輸入用戶程序接收并存儲從編程器輸入的用戶程序和數(shù)據(jù);診斷內(nèi)部電路診斷電源和PC內(nèi)部電路的工作狀態(tài)及編程過程中的語法錯誤;執(zhí)行用戶程序執(zhí)行用戶程序數(shù)據(jù)處理更新輸出狀態(tài),專題一、基本概念與工作原理,PLC的硬件CPU,類型RAM、ROM、EPROM、EEPROMPLC存儲空間分配系統(tǒng)程序存儲區(qū)(ROM)存放系統(tǒng)程序,包括WDT(監(jiān)控程序)、功能子程序、管理程序、命令解釋程序、系統(tǒng)診斷程序,大小確定,不能訪問,不能更改;系統(tǒng)RAM存儲區(qū)(RAM)包括I/O映像區(qū)以及邏輯線圈、數(shù)據(jù)寄存器、計數(shù)器、定時器等各類軟設(shè)備的存儲區(qū),中間數(shù)據(jù)。用戶程序存儲區(qū)(EPROM)存放用戶程序,所需大小取決于被控對象的控制復(fù)雜性;,專題一、基本概念與工作原理,PLC的硬件存儲器,專題一、基本概念與工作原理,PLC的硬件輸入單元,專題一、基本概念與工作原理,PLC的硬件輸出單元,輸入端子,輸入映像寄存器,輸出映像寄存器,輸出鎖存器,輸出端子,集中輸入,集中輸出,從上到下,從左到右,循環(huán)掃描,周而復(fù)始,專題一、基本概念與工作原理,PLC的工作原理,輸入采樣階段CPU發(fā)出采樣“允許”信號,輸入信號便進入輸入映像存儲器刷新輸入映像存儲器每周期刷新一次程序執(zhí)行階段WDT執(zhí)行程序前,復(fù)位監(jiān)控定時器T1,執(zhí)行程序開始T1計時,完畢后立即復(fù)位T1,表示程序執(zhí)行正常。PLC按先左后右,先上后下的步序逐句掃描輸出刷新階段處理的結(jié)果存放在輸出映像存儲器中所有程序執(zhí)行完畢,才將輸出映像區(qū)的內(nèi)容經(jīng)輸出鎖存器(稱為輸出狀態(tài)刷新)送到輸出端子輸出映像存儲器隨時刷新;輸出鎖存器每周期刷新一次,專題一、基本概念與工作原理,PLC的工作原理,專題一、基本概念與工作原理,PLC的工作原理,專題一、基本概念與工作原理,PLC的工作原理,專題一、基本概念與工作原理,PLC的工作原理,專題一、基本概念與工作原理,PLC的工作原理,專題一、基本概念與工作原理,PLC的工作原理,1梯形圖LADDERDIAGRAM。2順序功能圖SEQUENTIALFUNCTIONCHART。3功能塊圖FUNCTIONBLOCKDIAGRAM。4指令表INSTRUCTIONLIST。5結(jié)構(gòu)文本STRUCTUREDTEXT,專題一、基本概念與工作原理,PLC的編程語言,從繼電器控制系統(tǒng)原理圖的基礎(chǔ)上演變而來的組成由觸點、線圈和用方框表示的功能塊。,專題一、基本概念與工作原理,PLC的編程語言梯形圖,特點1)沿用繼電器這一名稱,但不是真實繼電器,而是軟件中編程元件。2)假想的“能流”POWERFLOW,從左向右流動。3)邏輯解算,從左至右,從上至下。4)觸點放在左邊,線圈和其他輸出類指令放在最右邊。每一支路只能有一個線圈輸出或其他輸出指令。5)觸點可無限次使用。6編程原則“上重下輕,左重右輕,避免混聯(lián)”,專題一、基本概念與工作原理,PLC的編程語言,為了滿足順序邏輯控制而設(shè)計的編程語言。一種圖形化的編程方法,亦稱功能圖。程序結(jié)構(gòu)清晰,易于閱讀及維護,大大減輕編程的工作量,縮短編程和調(diào)試時間。用于系統(tǒng)的規(guī)模校大,程序關(guān)系較復(fù)雜的場合。,專題一、基本概念與工作原理,PLC的編程語言順序功能圖,與數(shù)字邏輯電路類似的一種PLC編程語言。采用功能模塊圖的形式來表示模塊所具有的功能,不同的功能模塊有不同的功能。,專題一、基本概念與工作原理,PLC的編程語言功能塊圖,與匯編語言類似的一種助記符編程語言,和匯編語言一樣由操作碼和操作數(shù)組成。在無計算機的情況下,適合采用PLC手持編程器對用戶程序進行編制指令表編程語言與梯形圖編程語言圖一一對應(yīng),在PLC編程軟件下可以相互轉(zhuǎn)換。,專題一、基本概念與工作原理,PLC的編程語言指令表語句,用結(jié)構(gòu)化的描述文本來描述程序的一種編程語言。它是類似于高級語言的一種編程語言。在大中型的PLC系統(tǒng)中,常采用結(jié)構(gòu)化文本來描述描述功能,功能塊和程序的行為,還可以在順序功能流程圖中描述步、動作和轉(zhuǎn)變的行為主要用于其他編程語言較難實現(xiàn)的用戶程序編制。,FBPAR11PAR22D10IFDETHENF1ELSEIFDETHENF2ELSEF3ENDIFRETURN,專題一、基本概念與工作原理,PLC的編程語言結(jié)構(gòu)化文本語言,常數(shù)200010100,W1613AF,B16FF,L5,S5T4S30MS,C55位BIT二進制數(shù)的1位,只有O和1兩種不同的取值。如M32字節(jié)BYTE8位二進制數(shù)組成1個字節(jié)。如MB3字WORD兩個字節(jié)。如MW4雙字(DOUBLEWORD)兩個字MD6,專題一、基本概念與工作原理,PLC的編程元件數(shù)據(jù)類型,專題一、基本概念與工作原理,PLC的編程元件數(shù)據(jù)類型,專題一、基本概念與工作原理,PLC的編程元件數(shù)據(jù)類型,專題一、基本概念與工作原理,PLC的編程元件數(shù)據(jù)類型,高有效字節(jié),低有效字節(jié),最高有效字節(jié),最低有效字節(jié),1、輸入映像寄存器I在每個掃描周期的開始,CPU對輸入點進行采樣,并將采樣值存于輸入映像寄存器中。2、輸出映像寄存器Q在掃描周期的末尾,CPU將輸出映像寄存器的數(shù)據(jù)傳送給輸出模塊,再由后者驅(qū)動外部負(fù)載。,專題一、基本概念與工作原理,PLC的編程元件,3、位存儲區(qū)M用來保存控制繼電器的中間操作狀態(tài)或其他控制信息。4、外設(shè)存儲區(qū)寄存器P用戶可以通過外設(shè)存儲區(qū)寄存器直接訪問模擬量輸入輸出模塊,以便接收現(xiàn)場的模擬量輸入信號或?qū)⒛M量輸出信號送給現(xiàn)場執(zhí)行機構(gòu)。可以“字節(jié)”、“字”和“雙字”格式訪問,但不可以“位”方式訪問,專題一、基本概念與工作原理,PLC的編程元件,5、定時器T為定時器提供存儲區(qū)當(dāng)前值單元、設(shè)定值單元、繼電器單元6、計數(shù)器C為計數(shù)器提供存儲區(qū)當(dāng)前值單元、設(shè)定值單元、繼電器單元,專題一、基本概念與工作原理,PLC的編程元件,7、臨時本地數(shù)據(jù)L在FB、FB和OB等程序塊運行時有效。在邏輯塊變量聲明表中聲明的暫時變量存在該存儲區(qū)中,提供空間以傳送某些類型參數(shù)和存放梯形圖中間結(jié)果。邏輯塊結(jié)束執(zhí)行時,臨時本地存儲區(qū)再行分配。不同的CPU提供不同數(shù)量的臨時本地存儲區(qū)8、數(shù)據(jù)塊DB存放程序數(shù)據(jù)信息,可被所有邏輯塊公用(“共享”數(shù)據(jù)塊)或(被FB特定占用“背景”數(shù)據(jù)塊),專題一、基本概念與工作原理,PLC的編程元件,21、數(shù)據(jù)類型,21、數(shù)據(jù)類型,,位定義值含義0/FC20首次檢查位1RLO21邏輯運算結(jié)果2STA22狀態(tài)位3OR23或4OS24保存溢出5OV25溢出6CC026條件代碼7CC127條件代碼8BR28二進制結(jié)果915未定義29210,,,狀態(tài)字各位的含義,,專題一、基本概念與工作原理,PLC的編程元件狀態(tài)字,工業(yè)控制系統(tǒng)三層結(jié)構(gòu)車間級PLCSTEP7采集數(shù)據(jù),執(zhí)行命令現(xiàn)場級現(xiàn)場工作站W(wǎng)INCC監(jiān)控現(xiàn)場,上傳數(shù)據(jù),下發(fā)命令監(jiān)控中心視頻工作站第三方軟件監(jiān)控全局,下發(fā)命令,專題一、基本概念與工作原理,STEP7軟件定位,操作系統(tǒng)處理暖起動和熱起動刷新輸入的過程映象表和輸出的過程映象表調(diào)用用戶程序檢測中斷并調(diào)用中斷OB檢測并處理錯誤管理存儲區(qū)域與編程設(shè)備和其它通訊伙伴之間的通訊。,專題一、基本概念與工作原理,STEP7程序結(jié)構(gòu)CPU中的程序,用戶程序指定在CPU上暖起動和熱起動的條件(例如,帶有某個特定值的初始化信號)處理過程數(shù)據(jù)(例如,二進制信號的邏輯組合、讀入并處理模擬信號、為輸出指定二進制信號、輸出模擬值)指定對中斷的響應(yīng)處理程序的正常運行中的干擾,專題一、基本概念與工作原理,STEP7程序結(jié)構(gòu)CPU中的程序,用戶程序中的塊結(jié)構(gòu),專題一、基本概念與工作原理,STEP7程序結(jié)構(gòu)用戶程序中的塊,啟動SIMATIC管理器,啟動SIMATIC管理器,專題一、基本概念與工作原理,SIMATIC管理器界面,專題一、基本概念與工作原理,STEP7項目結(jié)構(gòu),第1層項目項目代表了自動化解決方案中的所有數(shù)據(jù)和程序的整體,它位于對象體系的最上層。第2層子網(wǎng)、站SIMATIC300/400站用于存放硬件組態(tài)和模塊參數(shù)等信息,站是組態(tài)硬件的起點。第3層和其他層與上一層對象類型有關(guān)。,專題二、基本邏輯指令,位邏輯指令,AAND邏輯“與”ANANDNOT邏輯“與非”O(jiān)OR邏輯“或”O(jiān)NORNOT邏輯“或非”XEXCLUSIVEOR邏輯“異或”XNEXCLUSIVEORNOT邏輯“異或非”ASSIGN賦值指令NOTNEGATERLORLO取反SETSETRLO1RLO1CLRCLEARRLO0RLO0SAVESAVERLOINBRREGISTER將RLO的狀態(tài)保存到BR。RRESET復(fù)位指令SSET置位指令,專題二、基本邏輯指令,位邏輯指令,||NORMALLYOPENCONTACTADDRESS常開觸點|/|NORMALLYCLOSEDCONTACTADDRESS常閉觸點SAVESAVERLOINTOBRMEMORY將RLO的狀態(tài)保存到BRXORBITEXCLUSIVEOR邏輯“異或”O(jiān)UTPUTCOIL輸出線圈MIDLINEOUTPUT中間標(biāo)志輸出|NOT|INVERTPOWERFLOWRLO取反SSETCOIL線圈置位指令RRESETCOIL線圈復(fù)位指令,專題二、基本邏輯指令,位邏輯指令,1.邏輯“與”操作當(dāng)所有的輸入信號都為“1”,則輸出為“1”;只要輸入信號有一個不為“1”,則輸出為“0”。例211功能圖(FBD)語言如下,梯形圖(LAD)語言如下,語句表(STL)語言如下,AI00AI01Q40,專題二、基本邏輯指令,位邏輯指令,2.邏輯“或”操作只要有一個輸入信號為“1”,則輸出為“1”;所有輸入信號都為“0”,輸出才為“0”。例212功能圖(FBD)語言如下,梯形圖(LAD)語言如下,語句表(STL)語言如下,OI00OI01Q40,專題二、基本邏輯指令,位邏輯指令,3.邏輯“異或”操作當(dāng)兩個輸入信號其中一個為“1”而另一個為“0”時,輸出信號為“1”;當(dāng)兩個輸入信號都為“0”或者都為“1”時,輸出信號為“0”。例213功能圖(FBD)語言如下,梯形圖(LAD)語言如下,語句表(STL)語言如下,XI00XI02Q31,AI00ANI01Q40,邏輯塊的操作,專題二、基本邏輯指令,位邏輯指令,4.邏輯“取反”操作邏輯取反操作對邏輯運算結(jié)果RLO取反。例214只有當(dāng)I10和I11相與的結(jié)果為“0”并且I12和I13相與的結(jié)果為“0”或I14為“1”時,輸出Q40才為“1”;否則Q40為“0”。功能圖(FBD)語言如下,專題二、基本邏輯指令,位邏輯指令,梯形圖(LAD)語言如下,語句表(STL)語言如下,AI10AI11NOTAAI12,AI13NOTOI14Q40,專題二、基本邏輯指令,位邏輯指令,5.中間輸出符號中間輸出指令用于存儲RLO的中間值,該值是中間輸出指令前的位邏輯操作結(jié)果。中間輸出指令不能用于結(jié)束一個邏輯串,因此,中間輸出指令不能放在邏輯串的結(jié)尾或分支的結(jié)尾處。,例215,專題二、基本邏輯指令,位邏輯指令,M00的緩存器中存放著I10和I11相與后取反的結(jié)果;M11的緩存器中存放著I12和I13相與后取反的結(jié)果;M22的緩存器中存放著I14的邏輯運算結(jié)果;M33的緩存器中存放上述整個邏輯運算的結(jié)果。,例216,M00的緩存器中存放著I10和I11相與的結(jié)果;M11的緩存器中存放著I10、I11、I12和I13四個輸入信號相與后取反的結(jié)果;M22的緩存器中存放著整個邏輯運算的結(jié)果。,專題二、基本邏輯指令,位邏輯指令,兩處開關(guān)電路,三處開關(guān)電路,實例練習(xí),專題二、基本邏輯指令,位邏輯指令,61.置位線圈例221當(dāng)I00和I01輸入都為“1”或者I02輸入為“0”時,Q40被置位,即輸出為“1”;不滿足上述條件時,Q40的輸出狀態(tài)不變功能圖(FBD)語言如下,梯形圖(LAD)語言如下,語句表(STL)語言如下,AI00AI01ONI02SQ40,專題二、基本邏輯指令,位邏輯指令,62.復(fù)位線圈例222當(dāng)I00和I01輸入都為“1”或者I02輸入為“0”時,Q40被復(fù)位,即輸出為“0”;不滿足上述條件時,Q40的輸出狀態(tài)不變功能圖(FBD)語言如下,梯形圖(LAD)語言如下,語句表(STL)語言如下,AI00AI01ONI02RQ40,專題二、基本邏輯指令,位邏輯指令,7.邊沿信號識別指令,當(dāng)信號狀態(tài)變化時就產(chǎn)生跳變沿,當(dāng)從0變到1時,產(chǎn)生一個上升沿(或正跳沿);若從1變到0,則產(chǎn)生一個下降沿(或負(fù)跳沿)。跳變沿檢測的原理是在每個掃描周期中把信號狀態(tài)和它在前一個掃描周期的狀態(tài)進行比較,若不同則表明有一個跳變沿。因此,前一個周期里的信號狀態(tài)必須被存儲,以便能和新的信號狀態(tài)相比較。,專題二、基本邏輯指令,位邏輯指令,71.下降沿信號識別指令,若CPU檢測到輸入有一個負(fù)跳沿,將使得輸出線圈在一個掃描周期內(nèi)通電。對輸入掃描的RLO值存放在存儲位中。在OB1的掃描周期中,CPU掃描并形成RLO值,若該RLO值是0且上次RLO值是1,這說明FN指令檢測到一個RLO的負(fù)跳沿,那么FN指令把RLO位置1。如果RLO在相鄰的兩個掃描周期中相同(全為1或0),那么FN語句把RLO位清0。,專題二、基本邏輯指令,位邏輯指令,例223,若CPU檢測到輸入I10有一個負(fù)跳沿,將使得輸出Q40的線圈在一個掃描周期內(nèi)通電。對輸入I10常開觸點掃描的RLO值存放在存儲位M10中。在OB1的掃描周期中,CPU對I10信號狀態(tài)掃描并形成RLO值,若該RLO值是0且存放在M10中的上次RLO值是1,這說明FN指令檢測到一個RLO的負(fù)跳沿,那么FN指令把RLO位置1。如果RLO在相鄰的兩個掃描周期中相同(全為1或0),那么FN語句把RLO位清0。,專題二、基本邏輯指令,位邏輯指令,72.上升沿信號識別指令,若CPU檢測到輸入有一個正跳沿,將使得輸出線圈在一個掃描周期內(nèi)通電。對輸入掃描的RLO值存放在存儲位中。在OB1的掃描周期中,CPU掃描并形成RLO值,若該RLO值是1且上次RLO值是0,這說明FN指令檢測到一個RLO的正跳沿,那么FP指令把RLO位置1。如果RLO在相鄰的兩個掃描周期中相同(全為1或0),那么FP語句把RLO位清0。,專題二、基本邏輯指令,位邏輯指令,例224,若CPU檢測到輸入I10有一個正跳沿,將使得輸出Q40的線圈在一個掃描周期內(nèi)通電。對輸入I10常開觸點掃描的RLO值存放在存儲位M10中。在OB1的掃描周期中,CPU對I10信號狀態(tài)掃描并形成RLO值,若該RLO值是1且存放在M10中的上次RLO值是0,這說明FN指令檢測到一個RLO的正跳沿,那么FP指令把RLO位置1。如果RLO在相鄰的兩個掃描周期中相同(全為1或0),那么FP語句把RLO位清0。,專題二、基本邏輯指令,位邏輯指令,8.RLO置位/清零,置位指令符號SET功能RLO1復(fù)位指令符號CLR功能RLO0,例225,專題二、基本邏輯指令,位邏輯指令,實例一,起保停電路,用R/S指令實現(xiàn)起保停電路功能,傳送帶控制系統(tǒng),練習(xí),符號表的使用,專題二、基本邏輯指令,位邏輯指令,實例二電機正反轉(zhuǎn)電路,繼電器控制線路,專題二、基本邏輯指令,位邏輯指令,實例二電機正反轉(zhuǎn)電路,I/O分配及硬件接線,專題二、基本邏輯指令,位邏輯指令,實例二電機正反轉(zhuǎn)電路,I/O分配及硬件接線,專題二、基本邏輯指令,位邏輯指令,實例三風(fēng)機監(jiān)控系統(tǒng),某設(shè)備有三臺風(fēng)機,該設(shè)備起動按鈕SB1,停止按鈕SB2;當(dāng)設(shè)備處于運行狀態(tài)時,如果風(fēng)機至少有兩臺以上轉(zhuǎn)動,則指示燈L1亮;如果僅有一臺風(fēng)機轉(zhuǎn)動,則指示燈L2亮;如果沒有任何風(fēng)機轉(zhuǎn)動,則指示燈L3。當(dāng)設(shè)備不運行時,指示燈不亮。,專題二、基本邏輯指令,S7300系列PLC硬件構(gòu)成,圖34CPU模塊面板布置示意圖,專題二、基本邏輯指令,S7300系列PLC硬件構(gòu)成,表34用于狀態(tài)和故障顯示LED的含義,SIMATICS7300系列PLC是模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計,各種單獨模塊之間可進行廣泛組合和擴展。其系統(tǒng)構(gòu)成如圖31所示。它的主要組成部分有導(dǎo)軌RACK、電源模塊PS、中央處理單元模塊CPU、接口模塊IM、信號模塊SM、功能模塊FM等。它通過MPI網(wǎng)的接口直接與編程器PG、操作員面板OP和其它S7PLC相連。,專題二、基本邏輯指令,S7300系列PLC硬件構(gòu)成,部件,功能,,專題二、基本邏輯指令,S7300系列PLC硬件構(gòu)成,導(dǎo)軌,返回上級,系統(tǒng)背版總線,導(dǎo)軌(機架),S7300模塊,返回上級,,返回本節(jié),電源模塊(選項),后備電池(CPU313以上),24VDC連接器,CPU工作模式選擇開關(guān),CPU模塊,CPU狀態(tài)及故障指示燈,MMC存儲卡(CPU313以上),MPI多點接口,信號模塊的前連接器,前門,信號模塊,返回上級,,,,返回本節(jié),典型系統(tǒng)結(jié)構(gòu),§212S7300系統(tǒng)結(jié)構(gòu),信號模塊(SM),數(shù)字量輸入(DI)SM321數(shù)字量輸出(DO)SM322數(shù)字量輸入輸出(DIO)SM323模擬量輸入(AI)SM331模擬量輸出(AO)SM332模擬量輸入輸出(AIO)SM334/SM335,專題二、基本邏輯指令,S7300系列PLC硬件構(gòu)成,功能模塊(FM),計數(shù)模塊FM350定位FM351/FM353/FM354電子凸輪控制器FM352閉環(huán)控制FM355,接口模塊(IM),接口模塊IM360/IM361,圖31S7300系列PLC系統(tǒng)構(gòu)成框圖,專題二、基本邏輯指令,S7300系列PLC硬件構(gòu)成,,,專題二、基本邏輯指令,S7300系列PLC硬件構(gòu)成,3多機架組態(tài),返回本節(jié),圖32S7300機架和槽位圖,,,,導(dǎo)軌,總線連接器,固定螺絲,,,,,專題二、基本邏輯指令,S7300系列PLC硬件構(gòu)成,S7300模塊地址的確定根據(jù)機架上模塊的類型,地址可以為輸入I或輸出O。數(shù)字I/O模塊每個槽劃分為4B等于32個I/O點。模擬I/O模塊每個槽劃分為16B等于8個模擬量通道,每個模擬量輸入通道或輸出通道的地址總是一個字地址。表31為S7300信號模板的起始地址。,專題二、基本邏輯指令,S7300系列PLC硬件構(gòu)成,表31S7300信號模板的起始地址,專題二、基本邏輯指令,S7300系列PLC硬件構(gòu)成,4S7300數(shù)字量模塊地址的確定,返回本節(jié),5S7300模擬量模塊地址的確定,返回本節(jié),6S7300數(shù)字量模塊位地址的確定,返回本節(jié),專題二、基本邏輯指令,實例與練習(xí),實例一搶答器控制系統(tǒng),4個搶答器按鈕信號X0X3對應(yīng)4個指示燈(Y0Y4),僅接收最先一個按鈕信號并點亮相應(yīng)指示燈,其后的按鈕信號不接收;主持人可用復(fù)位按鈕(SB1)復(fù)位本次搶答。,硬件組態(tài),專題二、基本邏輯指令,實例二傳送帶方向檢測,裝備有兩個光電傳感器PEB1和PEB2的傳送帶,該設(shè)計能夠檢測傳送帶上物件的運動方向,并通過左右兩端的指示燈(LEFT燈和RIGHT燈)顯示。,實例與練習(xí),定時器是PLC中的重要部件,它用于實現(xiàn)或監(jiān)控時間序列。定時器是一種由2個字單元和1個位單元組成的復(fù)合單元,專題三、定時器與計數(shù)器,定時器,設(shè)定值單元2B存儲定時器的設(shè)定時長當(dāng)前值單元2B存儲定時過程中的當(dāng)前值狀態(tài)位1BIT表示定時器的輸出電平,在S7300中,最多允許使用256個定時器。,在CPU的存儲器中留出了設(shè)定值單元,用于存儲定時器的定時時間值。每個定時器為2B,稱為定時字。S7中定時時間設(shè)定值由時基和定時范圍兩部分組成,定時時間等于時基與定時范圍的乘積。采用減計時。定時時間到(當(dāng)前值單元為0)后會引起定時器觸點的動作。定時器的第0位到第11位存放二進制格式的定時值,第12、13位存放二進制格式的時基如圖418所示。表411給出了可能出現(xiàn)的組合情況。,專題三、定時器與計數(shù)器,定時字的組成,圖418累加器1低字的內(nèi)容定時值127,時基LS,表411時基與定時范圍,專題三、定時器與計數(shù)器,定時器的設(shè)定值單元,設(shè)置定時時間,用戶需給累加器1裝入需要的數(shù)值,避免格式錯誤,推薦采用下述直觀的句法LW16WXYZ其中,W為時基,取值為0,1,2或3,分別表示時基為10MS,L00MS,1S或10S;XYZ為定時值,取值范圍為1~999。,使用S5中的時間表示法裝入定時數(shù)值,例如LS5TAH_BBM_CCS_DDDMS其中,A小時,BB分鐘,CC秒,DDD
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