PLC与触摸屏应用技术 教学课件 ppt 作者 刘伦富 模块三 三菱PLC基本指令编程

模块三 三菱PLC基本指令编程,主编,图3-1 接触器控制三相异步电动机连续运行的电路 a)主电路 b)控制电路,三、常闭触点输入在梯形图中的处理,在继电接触器控制电路中停止按钮总是采用常闭触点。在PLC控制电路中，如果输入端(X0、X1、)输入常闭触点，如图3-2中X2、X4，则它们对应的输入继电器线圈、得电，相应的常开、常闭触点动作，即常开触点闭合、常闭触点断开，但在梯形图中只能出现输入继电器的常开、常闭触点，而不能出现输入继电器的线圈。因此，如果PLC的输入为常闭触点，其在梯形图中应为常开触点(请理解图1-14所示的输入继电器电路和图1-18所示的PLC控制系统等效电路)。所以，对于停止按钮和热继电器的输入可采,表3-1 I/O地址(编号)分配表,四、梯形图程序设计与原理分析,图3-3 电动机连续运行控制梯形图(一),对照继电接触器控制电路图(见图3-1b)进行梯形图程序设计，输入触点采用上述方法一，输出继电器为Y0对应KM，则电动机连续运行控制的梯形图程序设计如图3-3所示。,四、梯形图程序设计与原理分析,1)按图3-2所示准备好训练材料并按图示接线。 2)做好编程计算机与PLC的通讯连接，并将PLC的开关置于STOP(编程状态)，编写电动机连续运行控制的梯形图，检查无误后下载到PLC中。 3)将PLC的开关置于SUN(程序运行状态)，用编程计算机监控程序运行情况并观察PLC运行情况。,图3-4 电动机连续运行控制梯形图(二),四、梯形图程序设计与原理分析, 按下/松开起动按钮SB1，观察X0、Y0的动作情况与变化。 按下停止按钮SB2，观察X2、Y0的动作情况与变化。 4)如果停止按钮和热继电器采用常开触点输入(即方法二)，请编写电动机连续运行控制的梯形图并重做上述3)的过程。,图3-5 电动机连续运行控制语句表 a)指令表(一) b)指令表(二),一、LD与LDI指令,图3-6 LD、OUT指令的用法,指令表又叫语句表程序，用于手持式编程器编写程序(现在基本上不用手持式编程器编写程序了，本书不再介绍其使用方法)，各指令的含义如下： 一、LD与LDI指令 LD与LDI指令分别用于常开、常闭触点与左母线连接，其操作的目标元件(操作数)为X、Y、M、T、C、S，其用法分别如图3-6、图3-7所示。 OUT指令是驱动线圈输出指令，用于将程序段的逻辑运算结果去驱动一个指定的线圈，其用法如图3-6所示。,二、OUT输出指令,三、AND与ANI指令 AND与ANI指令分别用于继电器的常开、常闭触点与其他触点的串联。AND与ANI指令操作的目标元件为X、Y、M、T、C、S，其应用如图3-8所示。,图3-8 指令的应用,三、AND与ANI指令,四、OR与ORI指令 OR与ORI指令分别用于并联单个常开、常闭触点，表示OR、ORI指令后的操作元件从此位置一直并联到离此条指令最近的LD或LDI指令上 五、END指令 END指令表示程序结束返回程序开始。完整的程序必须有END指令，如图3-8所示。,任务二 用PLC实现三相异步电动机正反转控制,图3-9 PLC的工作过程,任务二 用PLC实现三相异步电动机正反转控制,一、初始化 可编程序控制器每次在电源接通时，将进行初始化工作，主要进行清零，包括IO寄存器和辅助继电器、定时器、计数器复位等。初始化完成后则进入周期扫描工作方式。 二、公共处理 公共处理部分主要包括以下内容： 1)监视钟清零。 2)输入输出部分检查。 3)存储器检查及用户程序检查。,任务二 用PLC实现三相异步电动机正反转控制,三、通讯 PLC检查是否有与编程器或计算机通信的要求，若有，则进行处理。如接收由编程器送来的程序、命令和各种数据，并把要显示的状态、数据、出错信息等发送给编程器进行显示。如果有与计算机通讯的要求，也在这段时间完成数据的接收和发送任务。 四、读入现场信息 PLC在这段时间对各输入端进行扫描，将各输入端的状态送入输入状态寄存器中，这就是输入取样阶段。以后CPU需查询输入端的状态时，只访问输入寄存器即可，而不再扫描各个输入端。,任务二 用PLC实现三相异步电动机正反转控制,五、执行用户程序 PLC的CPU将用户程序的指令逐条调出并执行，以对最新的输入状态和原输出状态（这些状态也称为数据）进行处理，即按用户程序对数据进行算术运算和逻辑运算，将运算结果送到输出寄存器中（注意，这时并不立即向PLC的外部输出），这就是用户程序执行阶段。 六、输出结果 当可编程序控制器将所有的用户指令执行完毕时，会集中把输出状态寄存器的状态通过输出部件向外输出到被控设备的执行机构，以驱动被控设备，这就是输出刷新阶段。,任务二 用PLC实现三相异步电动机正反转控制,图3-10 按钮、接触器双重联锁控制三相异步电动机正反转运行电路 a)主电路 b)控制电路,任务二 用PLC实现三相异步电动机正反转控制,一、用PLC程序实现三相异步电动机正反转控制的方法与步骤 1. PLC的I/O地址分配 I/O地址分配见表33。,表3-3 I/O地址分配表,任务二 用PLC实现三相异步电动机正反转控制,图3-11 PLC输入/输出接线图,2. PLC接线图 PLC输入/输出接线图如图311所示。,任务二 用PLC实现三相异步电动机正反转控制,3.控制电路的程序设计 双重联锁的正反转控制电路程序设计如图312所示，其中图a为梯形图，图b为指令表。,图3-12 双重联锁的正反转控制电路程序设计 a)梯形图 b)指令表,任务二 用PLC实现三相异步电动机正反转控制,4.将程序输入到计算机并下载到PLC中 5.按照主电路和PLC的I/O接线图接线，通电试验并通过计算机监控调试与修改 提示：在梯形图中已经进行了Y0、Y1互锁，但为了保证在控制程序设计错误或PLC受到外界干扰而导致Y0、Y1同时输出的情况下，避免正、反转接触器KM1、KM2同时得电造成主电路短路，所以在PLC的外部加上KM1、KM2常闭触点进行联锁。这种联锁方式称为硬联锁，程序中Y0、Y1的常闭触点联锁称为软联锁。,任务二 用PLC实现三相异步电动机正反转控制,二、小实验(一)：SET与RST指令的应用 1. SET(置位)指令 SET指令称为置位指令即置1（得电），其功能为：驱动指定线圈，使其具有自锁（或记忆）功能，维持接通状态。置位指令的操作元件是：输出继电器Y、辅助继电器M和状态继电器S。SET使操作元件置位后，必须用RST复位才能使操作元件失电。 2. RST(复位)指令 RST指令称为复位指令，其功能是使指定线圈复位。复位指令的操作元件是：输出继电器Y、辅助继电器M、状态继电器S、积算定时器T、计数器C以及字元件D和V、Z的清零操作。,图3-13 置位、复位指令的应用 a)梯形图 b)时序图,任务二 用PLC实现三相异步电动机正反转控制,三、小实验(二)：边沿检出指令的应用 边沿检出指令是常开触点在闭合的上升沿或断开的下降沿产生的信号，它包括上升沿检出指令和下降沿检出指令。上升沿检出指令仅在指定元件的上升沿（OFFON变化）时，接通一个扫描周期。下降沿检出指令仅在指定元件的下降沿（ONOFF变化）时，接通一个扫描周期。边 沿检出指令的梯形图表 示方法是在常开触点中 间加上（上升沿）、 （下降沿），在梯形 图中可串联也可并联。,图3-14 边沿检出指令的应用 a)梯形图 b)时序图,任务三 三相异步电动机点动与连续控制,一、辅助继电器(M) PLC中有许多辅助继电器，其作用相当于继电接触器控制电路中的中间继电器，常用于中间状态变换、存储或中间信号变换等。辅助继电器线圈的通断状态只能由内部程序驱动，如图315所示。每个辅助继电器都有无数对常开、常闭触点供编程使用，但它们的触点不能直接输出驱动外部负载，只能用于在程序中驱动输出继电器的线圈或其他继电器的线圈，再用输出继电器的触点驱动外部负载。,图3-15 辅助继电器内部程序驱动图 a)辅助继电器内部程序驱动示例 b)辅助继电器触点,任务三 三相异步电动机点动与连续控制,图3-16 电动机驱动的丝杠传动机构及PLC控制梯形图,任务三 三相异步电动机点动与连续控制,二、特殊辅助继电器 特殊辅助继电器是具有特定功能的继电器。特殊辅助继电器的编号为M8000M8255，共256点。根据使用的不同，特殊辅助继电器可以分为以下两大类： 1)线圈只能由PLC自行驱动，用户编程时只能利用其触点的特殊辅助继电器。,图3-17 特殊辅助继电器的工作波形,2)可驱动线圈型特殊辅助继电器。 一、三相异步电动机点动与连续控制的要求,任务三 三相异步电动机点动与连续控制,图3-18 主电路,1)按下起动按钮SB1，电动机连续运行且绿色指示灯亮；按下按钮SB3，电动机停止。 2)按下按钮SB2，电动机点动运行，绿色指示灯每秒闪亮一次(即每秒闪烁一次)。,任务三 三相异步电动机点动与连续控制,二、三相异步电动机点动与连续控制程序设计与接线的方法步骤 1.主电路 三相异步电动机点动与连续控制的主电路只需一个接触器，如图318所示。 2.控制电路 1)根据要求确定I/O地址的分配，见表3-4。 2)I/O接线图。 3)程序设计。,表3-4 I/O地址(编号)分配表,任务三 三相异步电动机点动与连续控制,图3-19 PLC输入/输出接线图,任务三 三相异步电动机点动与连续控制,图3-20 程序设计 a)梯形图 b)指令表,任务三 三相异步电动机点动与连续控制,4)程序原理说明。 PLC上电，X4=ON。按下SB1X0=ONM0=ON(自锁，Y0线圈得电)Y0=ON，电动机连续运行且Y5线圈得电，指示灯点亮。按下SB3或KH断开，X4恢复断开状态，电动机停止运行。 按下SB2，X1=ON，Y0=ON，电动机运行且Y5的M8013(产生1s的脉冲信号)支路接通，指示灯闪烁；松开SB2，X1=OFF，电动机停止运行，完成点动控制。 1)用SET、RST指令实现电动机的点动与连续控制。,任务三 三相异步电动机点动与连续控制,2)试一试：图3-21所示是所谓的“点动与连续控制”程序，它是由相应的继电接触器控制电路转变而来的PLC的梯形图(X0为连续运行起动按钮，X1为点动按钮，X2为停止按钮，接线为常闭触点)，将其输入到PLC中，观察它能否完成点动功能，并思考为什么？,图3-21 题2)梯形图,任务四 电动机的间歇控制,一、定时器(T) 定时器相当于继电接触器电路中的时间继电器，均为通电延时型，在程序中可作延时控制。FX2N系列PLC定时器有以下四种类型： 1)100ms定时器：T0T199，200点，最小设定单位为0.1s，计时范围为0.13276.7s。 2)10ms定时器：T200T245，46点，最小设定单位为0.01s，计时范围为0.01327.67s。,任务四 电动机的间歇控制,3)1ms积算定时器：T246T249，4点(中断动作)，计时范围为0.00132.767s。 4)100ms积算定时器：T250T255，6点，计时范围为0.13276.7s。 二、计数器(C) 计数器在程序中用作计数控制。FX2N系列PLC计数器可分为内部计数器和高速计数器。内部计数器是对机内元件（X、Y、M、T、S和C）的信号进行计数，其接通（ON）和断开（OFF）时间比PLC的扫描周期长。对高于机器扫描频率的信号进行计数，需用高速计数器。 1. 16位增计数器(设定值：l32767) 1)通用型：C0C99(100点)。,任务四 电动机的间歇控制,2)掉电保持型：C100C199(100点)。 2. 32位双向计数器 双向计数器既可设置为增计数器，又可设置为减计数器。它的设定范围为2147483648+2147483647。在FX2N系列的PLC中有两种32位双向计数器，一种是通用计数器，元件编号为C200C219，共2