03 PLC程序设计

前面课程知识点的回顾一、PLC的基本结构PLC从电气控制演化而来，实际上是利用专用的工业控制计算机实现电控柜的功能，实现控制手段的柔性化。PLC控制系统结构回顾：第一章PLC概述构成：中央处理器（CPU）、输入模块、输出模块、编程器等•（1）PLC软件简单易学下图所示为PLC内部各类等效继电器的线圈和触点的图形符号，其等效继电器的动作原理与常规继电器控制中的动作原理完全一致，电器操作人员使用起来得心应手，在了解PLC简要的工作原理和它的编程技术之后，就可结合实际需要进行应用设计，进而将PLC用于实际控制系统中。第一章：PLC的产生和特点（Y001）线圈常开按钮常闭按钮PLC继电器举例：一个正转控制电路2、将电路图放倒1、电路原图3、将SB变成X，KM变成Y的PLC梯形图一、PLC的产生和特点SB1SB2FRFUKMKMFRSB2SB1KMKM（Y1）X1X2Y1三、PLC的扫描工作方式扫描是从第一条程序开始，在无中断或跳转控制的情况下，按程序存储顺序的先后，逐条执行执行程序，直到程序结束。然后再从头开始扫描执行，并周而复始地重复进行。用户程序的循环扫描过程信号传递过程(从输入到输出)输入端输入电路输入映像寄存器a.输入刷新阶段---CPU从输入电路的输出端读出各路状态，并将其写入输入映像寄存器；X0X1b.程序执行阶段--CPU从输入映像寄存器和元件映像寄存器中读出各继电器的状态，并根据此状态执行用户程序，执行结果再写入元件映像寄存器中；注意：在输出刷新阶段---将输出映像寄存器的状态写入输出锁存电路，再经输出电路传递输出端子，从而控制外接器件动作。X0Y0Y0Y1元件映像寄存器读写输出锁存器输出电路输出端Y0Y1读写PLC工作原理注意，PLC程序位置安排不同，有时结果也不同，在设计梯形图时，一定要了解PLC的扫描工作方式，合理安排程序的安置。返回(Y1)(Y1)(Y2)[END]Y1X2X1(Y2)(Y1)(Y1)[END]X1X2Y1可编程控制器华侨大学自动化系‹#›页回顾：第二章PLC硬件§1CPU模块与I/O模块§2FX系列PLC目录§3特殊模块§5编程设备与人机接口§4FX系列PLC的通信功能与通信模块可编程控制器华侨大学自动化系‹#›页连线题（）下一页ROMROM系统程序存储器系统程序存储器用户程序存储器用户程序存储器提交工作数据存储器工作数据存储器EEPROMEEPROMRAMRAM还原可编程控制器华侨大学自动化系‹#›页•1）输入接口电路•将按钮、行程开关或传感器等产生的信号，转换成数字信号送入主机。内部电路24VCOMSBX1PLC可编程控制器华侨大学自动化系‹#›页PLC输入接口电路动画演示可编程控制器华侨大学自动化系‹#›页•2）输出接口电路•将主机向外输出的信号转换成可以驱动外部执行电路的信号，以便控制接电磁阀、触器线圈等电器通断电。•PLC输出接口电路可以分为3种接口电路继电器输出晶体管输出晶闸管输出负载种类交直通用直流负载交流负载电流大小2A0.5mA0.2mA响应时间10mS0.2mS以下1mS以下可编程控制器华侨大学自动化系‹#›页内部电路R1R3R2LEDDCY0FUAC负载继电器输出•2）输出接口电路图•继电器输出晶闸管输出晶体管输出内部电路R1R3R2LEDDCFU负载VSV晶体管输出内部电路R1R3R2LEDFUAC负载CR4晶闸管输出下一页可编程控制器华侨大学自动化系‹#›页COMX0X1X2X3X4X5X6汇点式COM1Y0Y1Y2Y3COM1Y0Y1Y2Y3COM2COM2COM3COM4分组式分隔式I/O模块的接线方式汇点式：各个I/O电路有一个公共点，共用一个电源。分组式：I/O分成若干组，每组I/O共用一个电源，各组电源可以不同。分隔式：各个I/O点之间相互隔离，每个I/O可以使用独立电源。可编程控制器华侨大学自动化系‹#›页三、三菱小型PLC的型号命名方式FX系列序号I/O总点数单元类型输出形式特殊品种区别0、2、ON、2C、1S、1N、2N、2NC、3U10~256M：基本单元E：扩展单元EX：扩展输入单元EY：扩展输出单元R：继电器输出T：晶体管输出S：晶闸管输出D：DC电源，DC输入A：AC电源，AC输入H：大电流输出扩展模块V：立式缎子排的扩展模块C：接插口输入输出方式F：输入滤波器1ms的扩展单元L：TTL输入型扩展单元S：晶闸管输出二、三菱FX2n-48MR小型PLC的结构1、FX2n-48MR小型PLC面板介绍（1）输入接线端（4）状态指示栏（3）操作面板（2）输出接线端工作指示灯I/O状态指示灯输出端子输入端子二、三菱FX2n-48MR小型PLC的结构1）电源输入端2）+24V直流电源输出端3）输入接线端子和公共端：COM、X0~X27三菱PLC输入端用X表示，采用八进制，24个点X只能由外部信号驱动，程序里只有触点没有线圈。（1）输入接线端二、三菱FX2n-48MR小型PLC的结构（2）输出接线端三菱PLC输出端子用Y表示，也采用八进制，输出接线端子由24个Y，分别与不同的COM端子组成一组，可以接不同电压等级的负载。公共端子输出端子第一组COM1Y0~Y3第二组COM2Y4~Y7第三组COM3Y10~Y13第四组COM4Y14~Y17第五组COM5Y20~Y27二、三菱FX2n-48MR小型PLC的结构（3）操作面板选件连接用插口PLC工作方式选择开关RS-422通信接口1）PLC工作方式选择开关有RUN和STOP两档2）RS-422通信接口用于PLC和编程装置的通信3）选件连接用插口用于连接存储盒、机能扩展板等二、三菱FX2n-48MR小型PLC的结构（4）状态指示栏3）运行状态指示2）输出状态指示1）输入状态指示二、三菱FX2n-48MR小型PLC的结构1）输入状态指示有24个指示灯，分别于输入继电器X对应，当输入端子有信号时，对应的LED亮。二、三菱FX2n-48MR小型PLC的结构2）输出状态指示有24个指示灯，分别于输出继电器Y对应，当输出端子有信号输出时，对应的LED亮。二、三菱FX2n-48MR小型PLC的结构3）运行状态指示POWERLED表示PLC已接通电源RUNLED亮：表示处于运行状态,可以调试灭：表示处于停止状态,可以读写BATT.VLED表示PLC后备电池没电PROG.ECPU.E闪烁表示程序错误常亮表示PLC硬件出错返回第三章PLC程序设计基础可编程控制器华侨大学信息学院‹#›页六、计数器（C）（1）16位递加计数器特点：设定值1~32767，设定值K0和K1的含义相同。普通用途供断电保持用可编程控制器华侨大学信息学院‹#›页（1）16位递加计数器可编程控制器华侨大学信息学院‹#›页（2）32位增/减计数器特点：设定值为-214783648～-[phone]（32位）。C200～C234是增计数还是减计数，分别由特殊辅助继电器M8200～M8234设定。对应的特殊辅助继电器被置为ON时为减计数，置为OFF时为增计数。计数器的设定值与16位计数器一样，可直接用常数K或间接用数据寄存器D的内容作为设定值。在间接设定时，要用编号紧连在一起的两个数据计数器。（2）32位增/减计数器X12X13X14RSTM8200C200C200C200Y1K-512345001234-------------1234567834567加计数加计数减计数X12X13X14C200Y10复位当前值设定值可编程控制器华侨大学信息学院‹#›页计数器典型应用举例a)循环计数器图3-21为循环计数器，计数器C0对X0向上升沿计数，当计数到设定值10时，其计数器C0线圈下面的C0接点闭合，Y0得电，在第二个扫描周期，C0线圈上面的C0接点闭合，将计数器C0复位，计数值为0，C0接点只接通一个扫描周期，之后C0反复重新开始上述计数过程。C0X0C0C0K10RSTC0Y0循环计数器X012345678910111213141516171819202122Y0012345678910012345678910012C0图3-21循环计数器可编程控制器华侨大学信息学院‹#›页b)长延时定时器一个定时器T的最长延时时间为32767×0.1S≈0.91小时，如果要取得长延时，可以用计数器C对脉冲计数的方法来实现，如图3-22(a)为8小时长延时定时器，当X0＝1时，计数器C0对特殊辅助继电器M8013的秒脉冲计数，当计数值达到28800时(即为8小时)，C0接点闭合，Y0线圈得电。当X0＝0时，X0常闭接点闭合，使计数器C0复位。图3-22(b)为24小时定时器，它对M8014的分脉冲计数。X0X0M8013C0C0K28800RSTX0X0M8014C0C0K1440RSTC0Y0C0Y0(a)8小时定时器(b)24小时定时器图3-22(a)对M8013的秒脉冲计数产生1秒钟的负误差。图3-22(b)对M8014的分脉冲计数产生1分钟的负误差。可编程控制器华侨大学信息学院‹#›页（六.3）高速计数器（C235～C255）①特点：高速计数器都是32位双向计数器高速计数器共21点，地址编号为：C235~255。高速计数器的脉冲输入只有6点X0~X5高速计数器是按中断方式运行的，因而它独立于扫描周期。可编程控制器华侨大学信息学院‹#›页②高速计数器的分类详见表格。表中，X0,X2,X3最高输入20HZ。X1，X4，X5最高输入15HZ。可编程控制器华侨大学信息学院‹#›页一相一计数输入一相二计数输入AB相计数输入C235C236C237C238C239C240C241C242C243C244C245C246C247C248C249C250C251C252C253C254C255X0U/DU/DU/DUUUAAAX1U/DRRDDDBBBX2U/DU/DU/DRRRRX3U/DRRUUAAX4U/DU/DDDBBX5U/DRRRRRX6SSSX7SSS1型2型3型1型2型3型1型2型3型U：加计数输入，D：减计数输入，R：复位输入，S：起动输入，A：A相输入，B：B相输入表3-9高速计数器可编程控制器华侨大学信息学院‹#›页高速计数器•高速计数器的输入继电器(X0～X7)不能重复使用。一相一计数输入型高速计数器计数器编号C235C236C237C238C239C240C241C242C243C244C245指定减计数特殊辅助继电器M8235M8236M8237M8238M8239M8240M8241M8242M8243M8244M8245一相二计数输入型高速计数器AB相计数输入型高速计数器计数器编号C246C247C248C249C250C251C252C253C254C255减计数特殊辅助继电器接点M8246M8247M8248M8249M8250M8251M8252M8253M8254M8255表3-10高速计数器对应的特殊辅助继电器可编程控制器华侨大学信息学院‹#›页③高速计数器的应用X10X11X12X13X14M8000M8235RSTRSTC235C235C245C245M8245计数输入X0计数输入X2复位X3启动X7可不用减计数减计数K12347K12348(a)1型(b)3型Ⅰ）一相一计数输入高速计数器可编程控制器华侨大学信息学院‹#›页Ⅱ）一相二计数输入高速计数器的应用可编程控制器华侨大学信息学院‹#›页Ⅲ）AB相计数输入高速计数器X11X12RSTC251C251A相计数输入X0B相计数输入X1M8251减计数时M8251=1K12346M8000C255A相计数输入X0B相计数输入X1M8255减计数时M8255=1K12346复位X5启动X7A相X0B相X1M8251加计数减计数(a)1型(b)3型(C)AB相计数时序图可编程控制器华侨大学信息学院‹#›页PLC在进行输入输出处理、模拟量控制、位置控制时，需要许多数据寄存器存储数据和参数。数据寄存器为16位，最高位为符号位。可用两个数据寄存器来存储32位数据，最高位仍为符