PLC基础培训教材.docx

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1、PLC基础培训教材PLC编程理论与操纵道理目次5677788第一章PLC全然工作道理1 1基来源差不多理31 2扫描道理 313 1/0映象区314输入输出操作415中断处理 4第二章PLC硬件构造2 1处理器单位22 EEPROM储备模块2 3扩大单位24手执式编程器2 5安装设备一DIN道轨第三章PLC I/O接口3 1电源电路的连接及机能32接地33 输入输出93 4安装地位图10第四章 全然指令和全然逻辑说明4 1全然逻辑指令 114 2全然逻辑指导说明 12第五章 PLC用户法度榜样编程5 1完成一个用户法度榜样的步调 1852梯形图（LAD）185 3扫描周期1954语句表（STL

2、）19第一章 PLC全然工作道理PLC (Programmable Logic Controller)是今朝工控的重要对象， 具有高靠得住性、丰富的I/O接口模块、模块化构造、编程简单、 安装爱护便利、体系设计和调试周期短等特点。广泛应用于逻辑操 纵、计数操纵、次序操纵、PID操纵、数据处理、通信和联网等工 业操纵范畴。1基来源差不多理可编法度榜样操纵器要完成操纵义务是在其硬件的支撑 下，经由过程履行反应操纵要求的用户法度榜样来完成的。这一点是 和运算机的工作道理一致的，因此可编法度榜样操纵器工作的基 来源差不多理是建立在运算机工作道理之上的，其本质上也是一种 运算机操纵体系，只只是它具有比运

3、算机更强的与工业过程想连的 接口，具有更合有用于操纵要求的编程说话。可编法度榜样操纵器的CPU是采取按次序逐条扫描用户 法度榜样的运行方法工作的，它的输入输出是在扫描到该I/O点时 才读入开关旌旗灯号或刷新输出旌旗灯号，推敲到继电器操纵装配 中各类触点的动作时刻一样在100MS以上，故可编法度榜样操纵器 扫描用户法度榜样的时刻一样都小于100MS。2扫描道理可编法度榜样操纵器对用户法度榜样的扫描不是履行一 就停止，而是对全部法度榜样一遍一遍一向的轮回履行，直至停机.扫描周期的长短，起首与每条指令履行的时刻长短有关， 其次与所用的指令类型以及包含指令条数的若干有关。前者取决于 机械的主频既时钟的

4、快慢，机械选定之后，主频也就却定了，后者 取决于被控体系的复杂程度及编程人员的程度。3 I/O映象区在PLC体系中，决定被控变量状况的逻辑关系构成身分多半来自临盆现场。从现场采集这些信息的方法有两种。1）在法度榜样履行中，须要某一信息，就到临盆现场 去采集该信息，采集到的信息是及时的，但采集时刻可能略多。2）在每一轮回扫描周期内，准时将所须要的现场有 关信息采集到操纵器中，存放在预先预备好的必定区域，即RAM 的某一地址，称为输入映象区，输出映象区亦然。I/O映象区的建立，使体系工作变成一个采集操纵体系； 并使可编法度榜样操纵器工作时只和内存有关地址单位内所存信 息状况产生关系，而体系输出也只

5、是给内存某一地址单位设定一个 状况，是以，这时的操纵体系差不多远离实际操纵对象，这一点为 体系的标准化临盆，大年夜范畴临盆制造了前提。4 输入输出操作PLC的工作方法是轮回扫描履行用户法度榜样，所建立的 输入输出映象区，只是在扫描周期的恰当时刻，在操作体系的组织 下，将输入映象区信息全部倾卸给外设，同时也能够从外设读入 信息。对一样的外设来讲，这种输入输出方法能够知足要求。然则 PLC的功能在赓续的扩大，专门是专门模块、智能模块被算作I/O 外设以及中断操纵的应用等，对响应的及时性提出了新的要求。因 此，输出交换正常的周期性输入信息就无法知足要求。体系的周期 性扫描与外设欲望的及时响应抵触的解

6、决方法是设法将有关要输 入或输出的信息分别出来，即这一部分信息的输入输出与体系CPU 的周期扫描离开，应用专门的硬件模块或经由过程软件应用专门指 令去履行某一个I/O映象区的输入输出。因此，PLC的轮回扫描工作 方法对外设欲望及时响应要求的实现有必定的困难。5中断处理PLC中断处理的特点：1）中断的响应是在体系轮回扫描的各个时期。体系在工 作过程中，不仅对用户法度榜样进行扫描，同时对输入、输出、通 信模块和自诊断法度榜样都实施轮回扫描。因此，对中断的响应不 仅仅在扫描用户法度榜样时期，同时在轮回扫描的各个时期。2）在PLC体系中，用户法度榜样是轮回扫描反复履行的。然则，关于中断法度榜样来说，只

7、有中断申请被接收后中断法度 榜样被扫描一次。3）中断源列队的先后次序，在PLC中，中断源的信息 是经由过程输入点而进入体系的，中断源的先后次序按照它们占用 的输入点编号的前后次序主动列队的。在PLC中，中断办事法度榜样的编制与一样微机体系全 然一致。但无中断嵌套关系，且中断办事法度榜样履行的成果应尽 快输出给外设。第二章PLC硬件构造PLC是以微CPU为中间的一个小型逻辑单位。其重要构成部 分是由MCPU、CMOSLSI、CMOSIC、LSTTL（Triac relay） 构成，个中内部还有DC 24V电源。从PLC构成操纵体系的方法来说，应包含下面几种部件。*全然单位（处理器单位）*扩大单位

8、*编程器单位* EEPROM存贮器模块*通信线缆1 全然单位（处理器单位）处理器单位内部装有由I/O接口电路以及存贮器集合而成 的固体电路，该处理器将处理和操纵编程信息，在操纵软件的治理 下是输出设备设备为响应输入设备的开/关状况而接通或断开。其道理方框图如下：口输入 单元时钟系统CPUPIOEEPROM后备电池电源模块RAM输出 单元编程信息用编程器输入，也可经由过程运算机输入用户法 度榜样，PLC将用户法度榜样储备在处理器CMOS RAM中，当处理 器断电时，由备用电池供电，以包管存贮器内容不变。处理器 EEPROM模块和编程器（手执式）的直流操作电源，由操纵器内部 带熔丝的电源供电。处理

9、器构造特点：A：电源进线端子，一样具有自晋升压线板，为接线供给了 便利，并能确保接线的靠得住。B：输出接线端子；输入接线端子与电源进线雷同。：自诊断指导器：DC POWER （绿色）：指导处理器单位已启动， 直流电源已在供电。PC RUN（绿色）：指导处理器单位正在运行操作方法。CPU FUALT （红色）：指导已检测到处理器或 RAM显现故障，停止操作。BATTERY LOW （红色）：为CMOS RAM供给备用电源的电池，其电压降低到极限值，LED灯亮警示用户改换电池。FORMED I/O （淡黄色）：指导一个或多个输入， 输出地址已被强迫接通或断开。：输入电源保险丝：假如电源的进线端有电

10、压，而DC POWER灯不亮，可能是保险逝世断。：输入状况指导灯：当一个输入电路被接通时，则响应 的状况指导灯亮。F：输出状况指导灯：当一个已编程的输出指令是“真” 时，则其响应的输出状况指导灯亮。G：主动/手动开关：当处理器单位电压降低或断开后，从 新启动的方法由开关的地位决定。H： EEPROM存贮器模块组件：任选的存贮器模块可插入 处理器单位中。I ：编程器连接器：当需编程、编辑或监督操作时，并与 编程器或电脑相连接。J：扩大单位的连接：用专用电缆连接。k：备用电池：一样应用的备用电池为锂电池。2 EEPROM存贮器模块这是一任选的器件，他能专门便利地插入到处理器单位 中。其功能：A：存

11、贮（复制）处理器内RAM中之内容，达到储存用 户法度榜样的目标。B：传递EEPROM中之内容到RAM中。3扩大单位其全然尺寸及外形构造与全然单位（处理器单位）雷 同，扩大单位只在于扩大I/O地址。其I/O地址是按照扩大单位的分 列次序顺延。4编程器（手执式）它是一种用于编程、编辑、监督操纵器操作的便携式 编程装配。当须要时，它可用电缆连接到处理器上。其是用户与操 纵器之间的通信手段，能急速响应写入的信息，并提示该做什么和 掉足信息。功能：在线操作；编程一读出、写入、插入、删除；监督一内部软元件监督、法度榜样检查、工作状况监督；测试一强迫ON/OFF，T、C、D当前值 及设定值的变更；写入文件存

12、放器等。特点：清晰的液晶画面充分的软件应用指令查询的HELP功能主动步进（+）、（-）功能体积小，随带便利。5 安装。2道轨处理器可直截了当安装在电气制柜上，也能够安装在 DIN道轨上，处理器、扩大单位及其它一些关心操纵单位上有便利 安装在DIN道轨的槽和锁定夹。第三章 PLC I/O接口i电源电路的连接及机能PLC的电源一样来说是120VAC240VAC,有用电压 范畴较宽。其外接电源线连接到PLC的N、L端口。必须留意：A：全然单位与扩大单位的电源，务必同时 接通或断开。B：在紧急停止时，PLC的输出电路应在 PLC外部割断。C：电源若产生未满10MS的刹时停电，PLC 的动作能够连续，长

13、时刻的停电或电压过底，PLC就会停止动作， 输出OFF状况，一旦电源复原，PLC主动或受动再启动运行（RUN 输入为ON）。D：为不使电源电压降低，应选用2mrf的电源线。2 接地A：接地必须用2mm?的电线，接地电阻必须小于 100 欧。但切勿与强电系总共地（如接地困难，可不接地， PLC仍能正常工作。）B：扩大单位与扩大模块和全然单位的接地端应互相 连接，并在全然单位侧接地。（即使不接地，两者也应连接）。另夕卜，各单位SG端也应用2mm以上的电线连接器来。3 输入/输出PLC输入/输出有两种方法接线，即共源极和共漏极接法。共 源极接法是将COM端接到直流电源的负极，其另一端经由过程元件 接

14、正极。共漏极接法是将COM端接到直流电源的正极，其另一端接负极。如 许接法是依照你所选用的输入型号元件的类型和负载情形来决定 其连接方法，并照此完成I/O 口的连接。PLC输出有三种方法：1：晶体管(TTL)输出方法:有用的负载电源是DC 24V。2：可控硅输出方法：有用的负载电源可因此DC和AC。3：继电器输出方法：有用的负载电源可因此DC和AC。以上2、3中的负载电源尽管能够应用直流或交换负载，但 我们在应用中照样适应用继电器负载输出型的PLC应用DC电源；而 可控硅应用AC电源。4 安装地位图为了 PLC安稳、靠得住的工作，有须要安装隔离 变压器，并在电控柜壁有散热孔和风机。说明：1:一

15、个标准的、合适于用户的并能幸免用户操纵器受电 噪和空气污染的电控柜。2：断路装配，用来割断体系电源。3：带熔丝的隔离变压器或恒压变压器，依照用户选择。4：主控继电器/紧急停止电路。5：端子板或接线槽。6：电控柜壁排气孔。7：风机。第四章全然指令和全然逻辑说明各个PLC制造公司在竞相推出本身的产品序列的同时， 同样推出本身响应的用户法度榜样软件包，并有本身的编程规矩和 指令构造。1：全然指令介绍：几乎所有的PLC全然编程指令只有20个阁下。尽 管指令的表达方法不一致，但内容是一样的。下面介绍一下三菱 PLC 20个全然编程指令。符号称号LD取指令LDI取反指令AND与ANI与非OR或ORI或非A

16、NB电路块与ORB电路块或OUT输出NOP空操作SET置位RST点位PLS脉冲功能运算开端常开接点运算开端常闭接点串联连接常开接点串联连接常闭接点并联连接常开接点并联连接常闭接点电路块串联连接电路块并联连接线圈驱动指令无动作保持线圈工作的指令清除线圈工作的指令检测上升沿的指令电路表示对称要素-II1C二XYMSTCIU二XYMSTCIIIC二XYMSTC-IIU二XYMSTCII 1二111 XYMSTCxymstc111-1CIIIIIIICYMSTC消去法度榜样或空格用1卜IIIIPLF脉冲MC主控MCR主控复位MPS进栈检测降低沿的指令PLFYM公共串联接点用线圈指令公共串联接点用清除指

17、令运算经历MC N _YMMCRN11IIMPS/IIMRDMPPMRD读栈MPP出栈END停止经历读出经历读出复位法度榜样停止法度榜样停止（回到0步）2全然逻辑指导说明（1）逻辑赋值与输出线圈LD赋值指令，常开触点逻辑运算开端LDI取反赋值指令，常闭触点逻辑运算开端OUT 输出，线圈驱动e.g说明：时间机电器程序 步占用3步。0LD1 OUT2 LDI3 OUT4 OUTASP7 LD8 OUTX 0 与母线相联Y 0p驱动指令X1 M100 .T0驱动定时器K】9常数设置T0Y 1自动设备程序步(SP：空格键)(2)触点串联：AND与指令，常开触点串联连接，可反复多次应用ANI与非指令，常

18、闭触点串联连接，可反复多次应用0LDX21ANDX0 串联触点2OUTY33LDY34ANIX3 串联触点5OUTM1016ANDT1 串联触点7OUTY4 连续输出M110X6M102M1030LDX41ORX62ORIM1023OUTY54LDIY5说明:并联边接的次数 理论上无穷制， 但因为编程器和 打印机的功能对 此有限制，因此 并联连接的实际 次数限制在24 行以下。注：OUT指令后，经由过程触点对其它线圈应用 OUT指令称之为*接输出(上图的OUT y4)，这种*接输出假如次序不错，能够多次反复。(3)触点并联OR或指令，常开触点并联连接。ORI或非指令，常闭触点并联连接。5AND

19、X76ORM1037ANTX108ORM1109OUTM103（4）电路块的串、并联ORB电路块或串联电路的并联连接ANB电路块与并联电路的串联连接0LDX01ORX12LDX2 分支起点3ANDX34LDIX4 45ANDX56ORB并联块结束7ORX6，8ANBv与刖面电路串联9ORX310OUTY7（5）多重输出电路MPS进栈（Pvsh）MRD读栈（Read）MPP出栈（Pop）PLC中有11个储备运算中心成果的储备器，称之为栈存贮器。MPS / MRD / MPP指令差不多上无操作元件号的指令。0LDX61MPS2ANDX73OUTY44MRD5ANDX106OUTY57MRD8AND

20、X119OUTY610MPP11ANDX1212OUTY7(6)主控触点0LDX01MCN0SPM1004LDX15OUTY0说明：N的嵌套层数从0 7，最多8层。（7）自保持与解除SET置位 令元件自保持ONRST复位 令元件自保持OFF，清数据存放器6LDX27OUTY18MCRN00LDX01SETY02LDX13RSTY0（8）脉冲输出PLS上升沿微分输出PLF降低沿微分输出ni rK ACILlMOset y0LDX01PLSM03LDM04SETY05LDX16PLFM18LDM1RST（9）空操作指令NOP 表示与动作、无元件法度榜样若参加NOP指令，修改或追加法度榜样时，能够削

21、减步序号的改变，另 夕卜，用NOP指令调换已写入的指令，也可改变电路。法度榜样履行全清操作时，全部指令变成NOP。（10 ）法度榜样停止END输入输出处理法度榜样回“第0步”。PLC反复进行输入处理、法度榜样运算、输出处理，若在法度榜样最后写入END指令，则今后的法度榜样就不再履行，直截了当进行输出处理。在法度榜样调试 过程中，按段插入END指令，能够次序扩大年夜对各法度榜样段动作的检查。留意：履行END指令时，也刷新当心（看门狗）时钟（Watchdogtimer）第五章PLC用户法度榜样编程应用PLC强大年夜的指令群，能够专门便利的设计各类操纵体系 的应用法度榜样，其用户法度榜样能够用LAD

22、 （梯形图）和STL（语句表）来表达。只是通俗的PLC的应用法度榜样输入是用指 令输入，其手写入器是用户与PLC对话的对象，手写入器体积小， 并能够或许编辑用户法度榜样，提示用户若何进行下一步操作。1完成一个用户法度榜样的步调：（以Siemens产品为例）启动 STEP7-Micro / DOS转到脱机梯形图显示按EDIT- F2进入编辑状态输入你的梯形图程序将方式改变成联机或PLC方式下载你的程序到PLC 将方式改变为RUM 监视你的程序的状态2 梯形图（LAD）：梯形图是工业操纵行业的一种编程说话，梯形图应用与继电器图解 电路图邻近似的图形符号。其逻辑关系及操纵流程专门合适会熟悉 继电器图

23、解电路图的人员。梯形逻辑收集（network）是一行相连接的元件，它们构成了一个由 左边的的电源线到右边输出元件或指令的完全的电路。e.gI0.0I0.1Q1.0-IIII()I0.2I0.3Q1.1-IIpH()I0.4-1 1图5-1梯形图举例梯形图代表硬线逻辑，它类似于法度榜样指令序列。这一指令序列 构成了法度榜样。PLC如梯形图所示从左到右，从上到下履行法 度榜样，一步一步地履行，轮回来去，一个轮回称为一个扫描周期。3扫描周期：是从PLC读取输入状况开端，然后应用法度榜样依照最机关报的 输入状况履行，一旦法度榜样履行完毕，CPU便履行内部的诊断 和通信义务，扫描周期以更新输出告停止，轮回时刻取决于法度榜 样量、I / O点数、以及所需的通信量。留意：梯形图输入是由具有支撑梯形图软件包装来完成的，且综与 语句表（STL）能够互相转换。图5-2 PLC轮回示意图（一个扫描周期）4语句表：语句表是应用布尔逻辑操作缩写助记符的编程说话，而尔操作依照 变量的真和假（通与断）来工作。一个语句表是给可编程逻辑操纵器的一条指令或指导，它包含两个部分：操作表示要做什么操作数一一表示要操作的对象语句表指令乍上而下，与梯形图类似的轮回方法履行。e.g Fig 5-1 所示其指令表：LDI0.0AI0.1=Q1.0LDI0.2OI0.4ANI0.3= Q 1.1