1、I0.0M0.0( )PNetwork1Q0.0M0.0M0.1( )Network2M0.1/M0.0Q0.0( )Network3Q0.0P/ 程序運行監控程序運行監控 第一次掃描第一次掃描 第二次掃描第二次掃描 第一次掃描第一次掃描 第二次掃描第二次掃描 電工技術電工技術 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系 12.1 可編程序控制器的發展概述可編程序控制器的發展概述 12.3 可編程序控制器的編程軟件可編程序控制器的編程軟件 12.2 可編程序控制器的工作原理可編程序控制器的工作原理 12.4 可編程序控制器的編程實例可編程序控制器的編程實例 12.5 可編程序控制器的硬件系統概述

2、可編程序控制器的硬件系統概述 課堂討論課堂討論 下一章下一章 上一章上一章 返回主頁返回主頁LFChun 制作大連理工大學電氣工程系一、一、可編程序控制器的由來與定義可編程序控制器的由來與定義1. 可編程序控制器的由來可編程序控制器的由來 1968 年，美國通用汽車公司（年，美國通用汽車公司（GM）為了適應）為了適應 汽車型號不斷更新的需要，設想：汽車型號不斷更新的需要，設想： 第第12章章 可編程序控制器及其應用可編程序控制器及其應用 功能完備功能完備 靈活靈活通用通用 通用工業控制裝置通用工業控制裝置 簡單易懂、操作方便簡單易懂、操作方便價格便宜價格便宜LFChun 制作大連理工大學電氣工

3、程系為此提出十項指標：為此提出十項指標： 1) 編程簡單，可現場修改程序。編程簡單，可現場修改程序。 2) 維護方便，采用模塊式結構。維護方便，采用模塊式結構。 3) 可靠性高于繼電器控制柜。可靠性高于繼電器控制柜。 4) 體積小于繼電器控制柜。體積小于繼電器控制柜。 5) 數據直接送入計算機。數據直接送入計算機。 6) 價格能與繼電器控制柜競爭。價格能與繼電器控制柜競爭。 7) 輸入可以是交流輸入可以是交流 115 V。 8) 輸出輸出AC115 V、2 A，能直接驅動電磁閥。，能直接驅動電磁閥。 9) 擴展時系統變更很小。擴展時系統變更很小。 10) 用戶程序存儲容量至少能擴展到用戶程序存

4、儲容量至少能擴展到 4 K字節。字節。 1969 年，美國數字設備公司（年，美國數字設備公司（DEC）研制出）研制出 世界上第一臺可編程序控制器，并在世界上第一臺可編程序控制器，并在 GM 公公 司汽車自動裝配線上試用，獲得了成功。司汽車自動裝配線上試用，獲得了成功。 12.1 可編程序控制器的發展概述可編程序控制器的發展概述 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系 1971 年，日本研制出第一臺可編程控制器。年，日本研制出第一臺可編程控制器。 1974 年，我國開始研制可編程控制器，年，我國開始研制可編程控制器， 1977 年開始工業應用。年開始工業應用。 1980 年，美國電氣制造商協會

5、正式將其命名年，美國電氣制造商協會正式將其命名 為可編程序控制器為可編程序控制器 (Programmable Controller)， 簡稱簡稱 PC。 早期的可編程序控制器，一般稱為早期的可編程序控制器，一般稱為可編程序邏可編程序邏 輯控制器輯控制器 (Programmable Logic Controller)， 簡稱簡稱 PLC。它以準計算機形式出現。它以準計算機形式出現。 現代的可編程序控制器，邏輯運算僅僅是其眾多現代的可編程序控制器，邏輯運算僅僅是其眾多 功能之一，因此，取消了功能之一，因此，取消了“Logic”。為了區別。為了區別“個個 人計算機人計算機”， PC 仍被稱為仍被稱為

6、 PLC。12.1 可編程序控制器的發展概述可編程序控制器的發展概述 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系 20 世紀世紀 70 年代中期，年代中期，PLC 進入了實用化階段。進入了實用化階段。 20 世紀世紀 70 年代末和年代末和 80 年代初，年代初，PLC 進入了進入了 成熟階段。成熟階段。2. 可編程序控制器的定義可編程序控制器的定義 IEC 在在1985 年對年對 PLC 做了如下做了如下定義定義。 可編程控制器是一種數字運算操作的電子系統，專可編程控制器是一種數字運算操作的電子系統，專為在工業環境下應用而設計。它采用可編程序的存儲器，為在工業環境下應用而設計。它采用可編程序的

7、存儲器，用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，并通過數字式或模擬式的數和算術運算等操作的指令，并通過數字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。可編程輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。可編程控制器及其有關設備，都應按易于與工業控制系統形成控制器及其有關設備，都應按易于與工業控制系統形成一個整體、易于擴充功能的原則設計。一個整體、易于擴充功能的原則設計。12.1 可編程序控制器的發展概述可編程序控制器的發展概述 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系可編程序控制器的發展可編程序控制器的發展

8、 PLC 的發展與微電子技術和計算機技術密的發展與微電子技術和計算機技術密切相關。切相關。1. 向小型化方向發展向小型化方向發展 便于實現便于實現“機電儀機電儀”一體化。一體化。2. 向大型化方向發展向大型化方向發展(1) 功能不斷加強功能不斷加強 各種運算、定時、計數、模擬調節、監控、各種運算、定時、計數、模擬調節、監控、記錄、與計算機接口、通信記錄、與計算機接口、通信 (2) 應用范圍不斷擴大應用范圍不斷擴大 邏輯控制、中斷控制、智能控制、過程控制、邏輯控制、中斷控制、智能控制、過程控制、通信控制通信控制 12.1 可編程序控制器的發展概述可編程序控制器的發展概述 LFChun 制作大連理

9、工大學電氣工程系(3) 性能不斷提高性能不斷提高 處理速度、響應時間、存儲容量、多處理器處理速度、響應時間、存儲容量、多處理器技術、各種智能模塊技術、各種智能模塊 (4) 編程軟件的多樣化和高級化編程軟件的多樣化和高級化 高級語言：高級語言：BASIC、C、匯編語言、專用高級、匯編語言、專用高級語言等。語言等。(5) 構成形式的分散化和集散化構成形式的分散化和集散化12.1 可編程序控制器的發展概述可編程序控制器的發展概述 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系可編程序控制器的功能和特點可編程序控制器的功能和特點 12.1 可編程序控制器的發展概述可編程序控制器的發展概述 1. PLC 的主

10、要功能的主要功能1) 邏輯控制功能。邏輯控制功能。2) 定時定時/計數控制功能。計數控制功能。3) 步進控制功能。步進控制功能。4) 數據處理功能。數據處理功能。5) A/D 與與 D/A 轉換功能。轉換功能。6) 運動控制功能。運動控制功能。7) 過程控制功能。過程控制功能。8) 通訊功能與遠程控制。通訊功能與遠程控制。9) 監控功能。監控功能。LFChun 制作大連理工大學電氣工程系2. PLC 的主要特點的主要特點 1) 可靠性高、抗干擾能力強。可靠性高、抗干擾能力強。 平均無故障時間平均無故障時間 45 萬小時。萬小時。 采用隔離、濾波、屏蔽等措施提高抗干擾能力。采用隔離、濾波、屏蔽等

11、措施提高抗干擾能力。 采取自診斷、數據備份、后備電池等措施提高可靠性。采取自診斷、數據備份、后備電池等措施提高可靠性。2) 編程簡單、擴展方便。編程簡單、擴展方便。3) 功能完善、通用型強、組合靈活。功能完善、通用型強、組合靈活。4) 體積小、功耗低、重量輕、安裝、維護方便。體積小、功耗低、重量輕、安裝、維護方便。5) PLC 的軟硬件體系結構是封閉而不是開放的。的軟硬件體系結構是封閉而不是開放的。 專用總線、專家通信網絡及協議專用總線、專家通信網絡及協議不通用不通用； I/O 模板、機柜和電源模板各不相同；模板、機柜和電源模板各不相同； 編程語言的結構、組態、尋址方式均不一致編程語言的結構、

12、組態、尋址方式均不一致 因此各公司的因此各公司的 PLC 互不兼容互不兼容。12.1 可編程序控制器的發展概述可編程序控制器的發展概述 優優 點點 缺缺 點點 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系可編程序控制器的應用概況可編程序控制器的應用概況 12.1 可編程序控制器的發展概述可編程序控制器的發展概述 隨著微電子技術的快速發展隨著微電子技術的快速發展 PLC 的制造成本的制造成本下降下降 功能功能提高。提高。 PLC 已經成為工業控制的標準設備。已經成為工業控制的標準設備。 現代工業的三大支柱：現代工業的三大支柱： PLC 技術、機器人技術、技術、機器人技術、CAD/CAM 技術。技術。

13、 應用范圍幾乎覆蓋了所有的工業領域。應用范圍幾乎覆蓋了所有的工業領域。 鋼鐵、冶金、采礦、石油、化工、水泥、電力、鋼鐵、冶金、采礦、石油、化工、水泥、電力、 輕工、機械制造、汽車、裝卸、造紙、紡織、輕工、機械制造、汽車、裝卸、造紙、紡織、 環保、交通、建筑、食品、娛樂環保、交通、建筑、食品、娛樂LFChun 制作大連理工大學電氣工程系可編程序控制器的分類可編程序控制器的分類 12.1 可編程序控制器的發展概述可編程序控制器的發展概述 1. 按結構形式分類按結構形式分類 一體式一體式 PLC 、模塊式、模塊式 PLC 。 2. 按數字量按數字量 IO 點數分類點數分類 超小型機、小型機、中型機、

14、超小型機、小型機、中型機、 大型機、超大型機。大型機、超大型機。3. 按功能分類按功能分類 低檔機、中檔機、高檔機。低檔機、中檔機、高檔機。LFChun 制作大連理工大學電氣工程系一、一、 PLC 系統的組成系統的組成 第第12章章 可編程序控制器及其應用可編程序控制器及其應用 CPU輸輸入入接接口口輸輸出出接接口口外外設設接接口口I/O擴擴展展接接口口存儲器存儲器系統系統程序程序用戶用戶程序程序編編 程程 器器 輸輸入入設設備備輸輸出出設設備備I/O擴擴展展單單元元外外部部設設備備電電 源源 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系1. 中央處理器中央處理器 CPU(1) 用通用微處理器作用

15、通用微處理器作 CPU (2) 用單片機作用單片機作 CPU(3) 位片式微處理器作位片式微處理器作 CPU2. 存儲器的種類存儲器的種類 (1) 系統程序存儲器（只讀存儲器）系統程序存儲器（只讀存儲器）(2) 用戶程序存儲器（隨機存取存儲器）用戶程序存儲器（隨機存取存儲器）(3) 工作數據存儲器工作數據存儲器 3. 輸入輸出接口單元輸入輸出接口單元(1) 輸入輸出信號：開關量、模擬量。輸入輸出信號：開關量、模擬量。 (2) 信號形式：直流量、交流量。信號形式：直流量、交流量。12.2 可編程序控制器的工作原理可編程序控制器的工作原理 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系4. 電源電源 內

16、部有一個開關電源，容量不夠時可以增加外部電源。內部有一個開關電源，容量不夠時可以增加外部電源。 5. 外部設備外部設備 編程器、打印機、編程器、打印機、EEPROM 寫入器、寫入器、 盒式磁帶機、人機界面、條碼掃描儀、盒式磁帶機、人機界面、條碼掃描儀、 大屏幕彩色圖形監控設備、大屏幕彩色圖形監控設備、PLC 或上位計算機或上位計算機 6. 智能模塊智能模塊 PID 控制模塊、高速計數模塊、通信模塊控制模塊、高速計數模塊、通信模塊7. 編程器編程器 輸入、編輯、調試用戶程序；輸入、編輯、調試用戶程序； 在線監控在線監控 PLC 內部狀態和參數；內部狀態和參數； 與與 PLC 進行人機對話。進行人

17、機對話。12.2 可編程序控制器的工作原理可編程序控制器的工作原理 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系二、存儲器及尋址方式二、存儲器及尋址方式 1. 存儲器的類型存儲器的類型RAM存儲器存儲器EEPROM存儲器存儲器用戶程序用戶程序CPU 組態組態V 存儲器存儲器M 存儲器存儲器定時器和計數定時器和計數器的當前值器的當前值用戶程序用戶程序CPU 組態組態V 存儲器存儲器M 存儲器存儲器12.2 可編程序控制器的工作原理可編程序控制器的工作原理 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系2. S7200 的存儲器的存儲器 (1) 輸入映象寄存器輸入映象寄存器 I(2) 輸出映象寄存器輸出映象

18、寄存器 Q (3) 模擬量輸入模擬量輸入 AI(4) 模擬量輸出模擬量輸出 AQ(5) 變量存儲器變量存儲器 V(6) 位存儲器位存儲器 M(7) 特殊存儲器特殊存儲器 SM(8) 定時器定時器 T(9) 計數器計數器 C(10) 高速計數器高速計數器 HC(11) 順序控制繼電器順序控制繼電器 S(12) 累加寄存器累加寄存器 AC MSb LSb 7 6 5 4 3 2 1 0 01234567.12.2 可編程序控制器的工作原理可編程序控制器的工作原理 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系3. 直接尋址方式直接尋址方式 I0I1.Q0Q1.M0M1.V0V1V2.(1) 位尋址位尋址

19、存儲器標識符存儲器標識符 字節地址字節地址 . 位地址位地址(2) 字節尋址字節尋址存儲器標識符存儲器標識符 B 字節地址字節地址(3) 字尋址字尋址存儲器標識符存儲器標識符 W 起始字節地址起始字節地址 (4) 雙字尋址雙字尋址存儲器標識符存儲器標識符 D 起始字節地址起始字節地址 I0.3 I1.5 Q0.0 MB0 VW0 MSb LSb 7 6 5 4 3 2 1 0 12.2 可編程序控制器的工作原理可編程序控制器的工作原理 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系I 0.0 15.7 Q 0.0 15.7V0.0 5119.7M0.0 31.7SM0.0 179.7C 0 255T

20、 0 255IB 0 15QB 0 -15VB0 5119MB0 31SMB0 179 IW 0 14QW 0 14VW0 5118MW0 30SMW0 178 C 0 255T 0 2554. 存儲器的有效范圍（存儲器的有效范圍（S7200 CPU 224） 輸入映象寄存器輸入映象寄存器輸出映象寄存器輸出映象寄存器變量存儲器變量存儲器位存儲器位存儲器特殊存儲器特殊存儲器 計數器存儲區計數器存儲區定時器存儲區定時器存儲區名名 稱稱 位存取位存取 字節存取字節存取 字存取字存取 S7200 CPU 集成的集成的 I/O 點點 輸入點數：輸入點數：14 點（點（I0.0 I0.7，I1.0 I1.

21、5） 輸出點數：輸出點數：10 點（點（Q0.0 I0.7，Q1.0 I1.1） 12.2 可編程序控制器的工作原理可編程序控制器的工作原理 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系三、三、PLC 的工作原理的工作原理 由程序實現邏輯運算由程序實現邏輯運算X0X1X2X3COMX0X1X2X3SBsF SBsR SBsp FR E Y0Y1COMY0Y1Y0 Y1 220V KMF KMR Y0Y1電源電源X0X1X3X3X2X2Y1Y0Y1Y0輸入接口端子輸入接口端子 輸出接口端子輸出接口端子 12.2 可編程序控制器的工作原理可編程序控制器的工作原理 LFChun 制作大連理工大學電氣工程

22、系由硬接線實現的邏輯運算由硬接線實現的邏輯運算由程序實現邏輯運算由程序實現邏輯運算Y0Y1電源電源X0X1X3X3X2X2Y1Y0Y1Y0 正反轉控制正反轉控制KM2KM1SB1KM1SB3SB2KM2FRKM2KM112.2 可編程序控制器的工作原理可編程序控制器的工作原理 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系一個掃一個掃描周期描周期1. PLC 采用采用“順序掃描、不斷循環順序掃描、不斷循環”的工作方式。的工作方式。讀輸入讀輸入執行程序執行程序處理中斷請求處理中斷請求執行執行CPU自診斷自診斷寫輸出寫輸出12.2 可編程序控制器的工作原理可編程序控制器的工作原理 LFChun 制作大連

23、理工大學電氣工程系2. PLC 的工作過程簡述的工作過程簡述I0.0I0.1I0.2輸入輸入映象映象寄存寄存器器輸輸入入端端子子I0.0Q0.0( )Q0.0M0.1( )元件元件映象映象寄寄存存器器寫寫(1) 輸入處理輸入處理(2) 執行程序執行程序讀讀寫寫讀讀寫寫(3) 輸出處理輸出處理輸出輸出映象映象寄存寄存器器輸輸出出端端子子Q0.0Q0.1Q0.2輸出輸出掃描周期結束掃描周期結束12.2 可編程序控制器的工作原理可編程序控制器的工作原理 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系第第12章章 可編程序控制器及其應用可編程序控制器及其應用 1. 系統軟件系統軟件(1) 系統管理程序系統管

24、理程序 (2) 用戶指令解釋程序用戶指令解釋程序(3) 標準程序模塊和系統調用標準程序模塊和系統調用2. 用戶程序用戶程序 (1) 主程序主程序 (2) 子程序子程序 (3) 中斷程序中斷程序LFChun 制作大連理工大學電氣工程系二、二、 S7200 PLC 的指令集的指令集 SIMATIC 指令集。指令集。 IEC 11313 指令集。指令集。 基于計算機的編程軟件基于計算機的編程軟件 Step7 - -Micro/WIN32 提供三種編程器（提供三種編程器（SIMATIC 指令集）指令集）: 語句表（語句表（STL）編程器）編程器 梯形圖（梯形圖（LAD） 編程器編程器 功能塊圖（功能塊

25、圖（FBD）編程器）編程器12.3 可編程序控制器的編程軟件可編程序控制器的編程軟件 限于篇幅，本章只介紹梯形圖指令。限于篇幅，本章只介紹梯形圖指令。 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系三、三、SIMATIC 指令指令 9. 傳送指令傳送指令10. 表功能指令表功能指令11. 邏輯運算指令邏輯運算指令12. 移位和循環指令移位和循環指令13. 轉換指令轉換指令14. 程序控制指令程序控制指令15. 中斷和通信指令中斷和通信指令 16. 邏輯堆載指令邏輯堆載指令1. 位邏輯指令位邏輯指令2. 比較指令比較指令3. 定時器指令定時器指令4. 計數器指令計數器指令5. 時鐘指令時鐘指令6. 整

26、數數學運算指令整數數學運算指令7. 實數數學運算指令實數數學運算指令8. 數學功能指令數學功能指令12.3 可編程序控制器的編程軟件可編程序控制器的編程軟件 限于篇幅，本章只介紹部分指令。限于篇幅，本章只介紹部分指令。 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系1. 位邏輯指令位邏輯指令 bitbit(1) 標準觸點標準觸點 從存儲器或映象寄存器存取數值。從存儲器或映象寄存器存取數值。 LAD 常開（常開（ON）觸點）觸點 對應的存儲器地址位為對應的存儲器地址位為 0 0 時，時，斷開斷開; 對應的存儲器地址位為對應的存儲器地址位為 1 1 時，時，閉合閉合。 常閉（常閉（OFF）觸點）觸點 對

27、應的存儲器地址位為對應的存儲器地址位為 0 0 時，時，閉合閉合； 對應的存儲器地址位為對應的存儲器地址位為 1 1 時，時，斷開斷開。12.3 可編程序控制器的編程軟件可編程序控制器的編程軟件 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系(2) 立即觸點立即觸點 直接取物理輸入點的狀態，而不刷新輸入映象直接取物理輸入點的狀態，而不刷新輸入映象寄存器的相應位寄存器的相應位 bit 。LADbitIbitI 常開（常開（ON）觸點）觸點 對應物理輸入點的位為對應物理輸入點的位為 1 1 時，時，閉合閉合。 對應的存儲器地址位為對應的存儲器地址位為 0 0 時，時，斷開斷開。 常閉（常閉（OFF）觸點

28、）觸點 對應物理輸入點的位為對應物理輸入點的位為 0 0 時，時，閉合閉合。 對應的存儲器地址位為對應的存儲器地址位為 0 0 時，時，斷開斷開。 12.3 可編程序控制器的編程軟件可編程序控制器的編程軟件 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系(3) 取非取非 LADNOT 取非改變能流的狀態。取非改變能流的狀態。 在語句表中，取非指令改變棧頂值。在語句表中，取非指令改變棧頂值。 由由 1 1 變為變為 0 0 ，或由，或由 0 0 變為變為 1 1 。(4) 正、負跳變正、負跳變 LADPN 正跳變觸點正跳變觸點在檢測到每一次在檢測到每一次正跳變正跳變 (OFF ON) 后，讓能流接通一

29、個掃后，讓能流接通一個掃 描周期。描周期。 負跳變觸點負跳變觸點在檢測到每一次在檢測到每一次負跳變負跳變 (ON OFF) 后，讓能流接通一個掃后，讓能流接通一個掃 描周期。描周期。 12.3 可編程序控制器的編程軟件可編程序控制器的編程軟件 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系(5) 輸出輸出/立即輸出立即輸出 當執行輸出指令時，輸出映象寄存當執行輸出指令時，輸出映象寄存 器中的指定參數位（器中的指定參數位（bit）被接通，）被接通， 即把邏輯運算的結果即把邏輯運算的結果寫寫到輸出映象到輸出映象 寄存器中的指定位。寄存器中的指定位。 當執行立即輸出指令時，新值被寫當執行立即輸出指令時，新

30、值被寫 到物理輸出點和相應的輸出映象寄到物理輸出點和相應的輸出映象寄 存器。存器。bit( )bit( I )LAD 12.3 可編程序控制器的編程軟件可編程序控制器的編程軟件 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系(6) 置位和復位置位和復位bit( S )Nbit( R )NLAD 當執行置位（置當執行置位（置1 1）、復位（置）、復位（置0 0） 指令時，從指令時，從 bit 或或 OUT 指定的地址指定的地址 參數開始的參數開始的 N 個點（位）被接置位個點（位）被接置位 或復位。或復位。 N = 1 255。 如果復位指令用于定時器或計數器如果復位指令用于定時器或計數器 時，則定時

31、器或計數器的狀態位被時，則定時器或計數器的狀態位被 復位，同時定時器或計數器的當前復位，同時定時器或計數器的當前 值被清零。值被清零。12.3 可編程序控制器的編程軟件可編程序控制器的編程軟件 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系例例12.1：分析梯形圖的工作過程。分析梯形圖的工作過程。Network 1 I0.0M0.0( )Network 2 I0.0Q0.0( )M0.0左母線左母線 梯形圖基于繼電器控制電路。梯形圖基于繼電器控制電路。 有一根提供能量的有一根提供能量的左母線左母線。 觸點閉合，則能流通過該器件傳到下一個器件。觸點閉合，則能流通過該器件傳到下一個器件。 任何連到左母線

32、的觸點或梯形圖元件都有輸入任何連到左母線的觸點或梯形圖元件都有輸入/輸出能流。輸出能流。 程序由稱為程序由稱為網絡網絡的一些的一些段段組成。組成。 一個一個網絡網絡是觸點、線圈、功能框的有序排列。是觸點、線圈、功能框的有序排列。 Q0.0 = ( I0.0 ) ( M0.0 ) M0.0 = I0.0 0 0 = 0 0 0 0 0 0 = 0 0 1 1 1 1 = 1 1 0 0 0 0 = 1 1 1 1 邏輯與運算邏輯與運算 12.3 可編程序控制器的編程軟件可編程序控制器的編程軟件 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系例例12.1：分析梯形圖的工作過程。分析梯形圖的工作過程。I0

33、.0Q0.0M0.0 0 1 00 1 0OFF ON OFF Network 1 I0.0M0.0( )Network 2 I0.0Q0.0( )M0.0 初始狀態：初始狀態： I0.0 = 0 0， Q0.0 = 0 0， M0.0 = 0 0。 掃描掃描 N1 ，運算，使，運算，使 Q0.0 = 1 1。 掃描掃描 N2 ，運算，使，運算，使 M0.0 = 1 1。 是否會使是否會使 Q0.0 重新置為重新置為 0 ？ 不會。因為掃描周期不會。因為掃描周期 的程序運算時間已過的程序運算時間已過 掃描周期的最掃描周期的最 后，執行輸出后，執行輸出 12.3 可編程序控制器的編程軟件可編程序

34、控制器的編程軟件 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系例例12.1：分析梯形圖的工作過程。分析梯形圖的工作過程。Network 1 I0.0M0.0( )Network 2 I0.0Q0.0( )M0.0Q0.0M0.0I0.0一個掃一個掃 描周期描周期 0 1 00 1 0 第二次掃描第二次掃描 N1 ，運算，使，運算，使 Q0.0 = 0 0。 第二次掃描第二次掃描 N2 ，運算，使，運算，使 M0.0 = 1 1。 12.3 可編程序控制器的編程軟件可編程序控制器的編程軟件 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系例例12.2：分析梯形圖的工作過程。分析梯形圖的工作過程。Q0.0(

35、)Network 1 I0.0 I0.1Q0.1( )Network 2 I0.0NOTQ0.2( )Network 3 I0.1NI0.0I0.1Q0.0Q0.1Q0.2接通一個掃描周期接通一個掃描周期 0 1 00 1 0OFF ON OFF 寬度？寬度？下降沿下降沿 12.3 可編程序控制器的編程軟件可編程序控制器的編程軟件 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系例例12.3：分析梯形圖的工作過程。分析梯形圖的工作過程。I0.0I0.1Q0.0Q0.1Q0.2Q0.3Q0.4I0.0Q0.0( )I0.1PI0.0Q0.1( )Network 1Network 2Q0.3( R )2Q

36、0.2( S )1上升沿上升沿 上升沿上升沿 12.3 可編程序控制器的編程軟件可編程序控制器的編程軟件 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系例例12.4：分析梯形圖的工作過程。分析梯形圖的工作過程。I0.0M0.0( )PNetwork1Q0.0M0.0M0.1( )Network2M0.1/M0.0Q0.0( )Network3Q0.0I0.0M0.0M0.1Q0.012.3 可編程序控制器的編程軟件可編程序控制器的編程軟件 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系例例12.4：分析梯形圖的工作過程。分析梯形圖的工作過程。I0.0M0.0( )PNetwork1Q0.0M0.0M0.1

37、( )Network2M0.1/M0.0Q0.0( )Network3Q0.0I0.0M0.0M0.1Q0.012.3 可編程序控制器的編程軟件可編程序控制器的編程軟件 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系I0.0M0.0( )PNetwork1Q0.0M0.0M0.1( )Network2M0.1/M0.0Q0.0( )Network3Q0.0I0.0M0.0M0.1Q0.0例例12.4：分析梯形圖的工作過程。分析梯形圖的工作過程。12.3 可編程序控制器的編程軟件可編程序控制器的編程軟件 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系例例12.4：分析梯形圖的工作過程。分析梯形圖的工作過程。

38、I0.0M0.0( )PNetwork1Q0.0M0.0M0.1( )Network2M0.1/M0.0Q0.0( )Network3Q0.0I0.0M0.0M0.1Q0.012.3 可編程序控制器的編程軟件可編程序控制器的編程軟件 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系I0.0M0.0( )PNetwork1Q0.0M0.0M0.1( )Network2M0.1/M0.0Q0.0( )Network3Q0.0I0.0M0.0M0.1Q0.0/應用：應用： 分頻。分頻。 如果控制照明燈，則奇數次如果控制照明燈，則奇數次按鍵燈亮，偶數次按鍵燈滅。按鍵燈亮，偶數次按鍵燈滅。 例例12.4：分析梯

39、形圖的工作過程。分析梯形圖的工作過程。12.3 可編程序控制器的編程軟件可編程序控制器的編程軟件 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系2. 定時器指令定時器指令 (1) 接通延時定時器（接通延時定時器（TON） LADTIN TONPT 當當 IN = 1 1（通接）時，開始計時；（通接）時，開始計時； 當定時器的當前值當定時器的當前值預設值預設值 PT 時，時， 該定時器位被置位；該定時器位被置位； 定時器的當前值繼續增加。定時器的當前值繼續增加。 當當 IN = 0 0（斷開斷開）時，時， 清除定時器的當前值；清除定時器的當前值； 且定時器位被復位。且定時器位被復位。 若一直未被復位，

40、則當前值一直若一直未被復位，則當前值一直 計時到最大值計時到最大值 32 767 后，后， 計時狀態保持不變。計時狀態保持不變。12.3 可編程序控制器的編程軟件可編程序控制器的編程軟件 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系(2) 有記憶接通延時定時器（有記憶接通延時定時器（TONR） 當當 IN = 1 1（通接）時，開始計時；（通接）時，開始計時； 當定時器的當前值當定時器的當前值預設值預設值 PT 時，時， 該定時器位被置位；該定時器位被置位； 定時器的當前值繼續增加。定時器的當前值繼續增加。 當當 IN = 0 0（斷開斷開）時，時， 其當前值保持不變（其當前值保持不變（記憶記憶）

41、。）。 利用復位指令清除當前值和定時器位。利用復位指令清除當前值和定時器位。 若一直未被復位，則當前值一直計時若一直未被復位，則當前值一直計時 到最大值到最大值 32 767 后，后， 計時狀態保持不變。計時狀態保持不變。LAD 利用利用 TONR 可以累計輸入信號接通的時間。可以累計輸入信號接通的時間。12.3 可編程序控制器的編程軟件可編程序控制器的編程軟件 TIN TONRPTLFChun 制作大連理工大學電氣工程系(3) 斷開延時定時器（斷開延時定時器（TOF） 當當 IN = 1 1（接通）時，（接通）時， 定時器位立即接通，并使當前值定時器位立即接通，并使當前值= 0 0。 當當

42、IN = 0 0（斷開斷開）時，開始計時；時，開始計時； 當達到預設值當達到預設值 PT 時，時， 定時器位斷開，并停止計時當前值。定時器位斷開，并停止計時當前值。 當當 IN = 0 0 的的時間短于預設值時間短于預設值 PT 時，時， 定時器位保持接通。定時器位保持接通。LAD 12.3 可編程序控制器的編程軟件可編程序控制器的編程軟件 TIN TOFPTLFChun 制作大連理工大學電氣工程系 定時器的分辨率（時基）與定時器號定時器的分辨率（時基）與定時器號類型類型TONRTONTOF分辨率分辨率/ms110100110100最長定最長定時值時值/s32.767327.673276.73

43、2.767327.673276.7 定時器號定時器號T0、T64T1 T4, T65 T68 T5 T31, T69 T95T32、T96T33 T36, T97 T100 T37 T63, T101 T255 定時值（延時時間）定時值（延時時間）= 時基時基定時計數值（定時計數值（PT） 最長定時值最長定時值 = 時基時基最大定時計數值最大定時計數值 ( 32 767 )12.3 可編程序控制器的編程軟件可編程序控制器的編程軟件 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系(1) 按字（按字（Word）訪問定時器）訪問定時器 定時器的定時器的當前值當前值是是 16 位位有符號整數。有符號整數。(

44、2) 按位（按位（Bit）訪問定時器）訪問定時器 定時器位定時器位是按是按當前值當前值和和預置值預置值的比較結果來的比較結果來 置位或復位。置位或復位。 定時器的兩種尋址方式定時器的兩種尋址方式 12.3 可編程序控制器的編程軟件可編程序控制器的編程軟件 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系例例12.5：分析程序。分析程序。 TONT33INPTI0.23T33 Q0.0( )Network 1Network 2I0.2T33(當前值當前值)T33(位位)30ms30msQ0.0分辨率分辨率 10 ms上電周期上電周期/首次掃描首次掃描當前值當前值 = 0 0，定時器位定時器位 = 0 0

45、12.3 可編程序控制器的編程軟件可編程序控制器的編程軟件 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系TONRT2INPTI0.310T2 Q0.1( )Network1Network2I0.2T2(位位)Q0.1T2(當前值當前值)100ms例例12.6：分析程序。分析程序。 分辨率分辨率 10 ms12.3 可編程序控制器的編程軟件可編程序控制器的編程軟件 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系例例12.7：分析程序。分析程序。 T37(位位)I0.4T37(當前值當前值)500 ms500 msT37TOFINPTI0.45T37 Q0.2( )Network1Network2Q0.2分

46、辨率分辨率 100 ms斷開時間斷開時間500 ms12.3 可編程序控制器的編程軟件可編程序控制器的編程軟件 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系3. 計數器指令計數器指令 (1) 增計數器指令（增計數器指令（CTU） LAD CU：增計數信號輸入端。增計數信號輸入端。 在每一個在每一個 CU 的上升沿遞增計數；的上升沿遞增計數； PV：預置值。：預置值。 當當前計數值當當前計數值預置計數值預置計數值 PV 時，時， 該計數器位被置位，并繼續計數。該計數器位被置位，并繼續計數。 R：復位輸入端。復位輸入端。 當當 R = 1 1 時，計數器被復位。時，計數器被復位。 如果一直沒有如果一直

47、沒有 R 信號，遞增計數到信號，遞增計數到 最大值最大值 32 767 時停止計數。時停止計數。CCU CTU PVR12.3 可編程序控制器的編程軟件可編程序控制器的編程軟件 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系(2) 減計數器指令（減計數器指令（CTD） CD：減計數信號輸入端。減計數信號輸入端。 在在 CD 端有的上升沿時，從計數端有的上升沿時，從計數 器的當前值遞減計數。器的當前值遞減計數。 PV：預置值。：預置值。 LD：裝載預置值。裝載預置值。 當當 LD = 1 1 時，計數器復位，并把時，計數器復位，并把 PV 值值當前值寄存器。當前值寄存器。 當當前計數值達到當當前計數值

48、達到 0 0 時，時， 該計數器位被置位，并停止計數。該計數器位被置位，并停止計數。 當用復位指令復位計數器時，計數當用復位指令復位計數器時，計數 器位被復位，當前值清零。器位被復位，當前值清零。LAD 12.3 可編程序控制器的編程軟件可編程序控制器的編程軟件 CCD CTD PVLD LFChun 制作大連理工大學電氣工程系(3) 增減計數器指令（增減計數器指令（CTUD）CCDPVRCU CTUD 在每一個在每一個 CU 的上升沿遞增計數，的上升沿遞增計數， 在每一個在每一個 CD 的上升沿遞減計數。的上升沿遞減計數。 當當前計數值當當前計數值預置計數值預置計數值 PV 時，時， 該計數

49、器位被置位，并繼續計數。該計數器位被置位，并繼續計數。 當遞增計數到最大值當遞增計數到最大值 32 767 時，下一個時，下一個 CU 輸入上升沿將使計數值變為最小值輸入上升沿將使計數值變為最小值 （32 768）。）。 當遞減計數到最小值（當遞減計數到最小值（32 768） 時，時， 下一個下一個 CD 輸入上升沿將使計數值變輸入上升沿將使計數值變 為最大值為最大值 32 767 。 當復位輸入當復位輸入 R = 1 1 時，計數器被復位。時，計數器被復位。LAD 12.3 可編程序控制器的編程軟件可編程序控制器的編程軟件 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系(1) 按字（按字（Word

50、）訪問計數器）訪問計數器 計數器的計數器的當前值當前值是是 16 位位有符號整數。有符號整數。(2) 按位（按位（Bit）訪問計數器）訪問計數器 計數器位計數器位是按是按當前值當前值和和預置值預置值的比較結果來的比較結果來 置位或復位的。置位或復位的。 計數器的兩種尋址方式計數器的兩種尋址方式 12.3 可編程序控制器的編程軟件可編程序控制器的編程軟件 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系例例12.8：分析程序。分析程序。 C50 Q0.0( )CTDC50CDPVLD3I0.0I0.1I0.0I0.1C50(當前值當前值)321032C50(位位)Q0.0Network 1Network

51、 2 12.3 可編程序控制器的編程軟件可編程序控制器的編程軟件 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系例例12.9：分析程序。分析程序。 CTUDC48CUCDRPVI0.0I0.1I0.24C48Q0.3( )I0.0I0.1I0.20C48(當前值當前值)123454345C48(位位)Q0.3Network 1Network 2 12.3 可編程序控制器的編程軟件可編程序控制器的編程軟件 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系4. 比較指令比較指令 (1) 字節比較指令字節比較指令 LAD IN1=BIN2IN1=BIN2IN1=BIN2IN1BIN2IN1BIN2IN1BIN2

52、比較比較 IN1 與與 IN2 ， 當比較式為真時，當比較式為真時， 該觸點閉合。該觸點閉合。 字節比較是無符號的。字節比較是無符號的。 12.3 可編程序控制器的編程軟件可編程序控制器的編程軟件 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系(2) 整數比較指令整數比較指令 LAD IN1=IIN2IN1=IIN2IN1=IIN2IN1IIN2IN1IIN2IN1IIN2 比較比較 IN1 與與 IN2 ， 當比較式為真時，當比較式為真時， 該觸點閉合。該觸點閉合。 整數比較是有符號的。整數比較是有符號的。 12.3 可編程序控制器的編程軟件可編程序控制器的編程軟件 LFChun 制作大連理工大學

53、電氣工程系(3) 雙字整數比較指令雙字整數比較指令 LAD IN1=DIN2IN1=DIN2IN1=DIN2IN1DIN2IN1DIN2IN1DIN2 比較比較 IN1 與與 IN2 ， 當比較式為真時，當比較式為真時， 該觸點閉合。該觸點閉合。 雙字比較是有符號的。雙字比較是有符號的。 12.3 可編程序控制器的編程軟件可編程序控制器的編程軟件 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系(4) 實數比較指令實數比較指令 LAD IN1=RIN2IN1=RIN2IN1=RIN2IN1RIN2IN1RIN2IN1RIN2 比較比較 IN1 與與 IN2 ， 當比較式為真時，當比較式為真時， 該觸點

54、閉合。該觸點閉合。 實數比較是有符號的。實數比較是有符號的。 12.3 可編程序控制器的編程軟件可編程序控制器的編程軟件 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系5. 程序控制指令程序控制指令 (1) 有條件結束指令有條件結束指令 LAD 根據前面的邏輯關系，終止主程序。根據前面的邏輯關系，終止主程序。 只能用在主程序中。只能用在主程序中。 Micro/WIN 32 自動在主程序結束處加上一條自動在主程序結束處加上一條 無條件結束指令。無條件結束指令。( END )END ( END )Network35I2.0當當 I2.0 為為 ON 時，時，結束主程序。結束主程序。12.3 可編程序控制

55、器的編程軟件可編程序控制器的編程軟件 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系(2) 暫停指令暫停指令 LAD 如果如果 STOP 用于主程序中，引起用于主程序中，引起 CPU 工作方式工作方式 發生變化。從發生變化。從 RUN 到到 STOP，立即終止程序的執行。，立即終止程序的執行。 如果如果 STOP 用于中斷程序中，用于中斷程序中， 中斷程序立即終止，忽略所有掛起的中斷，中斷程序立即終止，忽略所有掛起的中斷， 返回主程序繼續掃描程序的剩余部分。返回主程序繼續掃描程序的剩余部分。 掃描結束，掃描結束，CPU 從從 RUN 轉換到轉換到 STOP。(STOP)STOP (STOP)Netw

56、ork1 SM5.0發現發現 I/O 錯誤時，錯誤時，強迫強迫 CPU 轉到轉到 STOP 方式。方式。12.3 可編程序控制器的編程軟件可編程序控制器的編程軟件 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系PLC 的編程原則和方法的編程原則和方法1. 建立功能規范建立功能規范(1) 確定輸入確定輸入/輸出（輸出（I/O）點。）點。(2) 操作的功能描述（畫流程圖）。操作的功能描述（畫流程圖）。(3) 每個執行器（線圈、電機、驅動器）執行前每個執行器（線圈、電機、驅動器）執行前 應滿足的狀態。應滿足的狀態。(4) 操作接口描述。操作接口描述。 第第12章章 可編程序控制器及其應用可編程序控制器及其

57、應用 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系2. 編程原則編程原則( )( )( )( )一段程序必須起于左母線，終止于線圈。一段程序必須起于左母線，終止于線圈。 12.4 可編程序控制器的編程實例可編程序控制器的編程實例 不好（語句多）不好（語句多） 好（語句少）好（語句少） LFChun 制作大連理工大學電氣工程系( )I0.0I0.1I0.2Q0.0不好（語句多）不好（語句多） 好（語句少）好（語句少） 2. 編程原則編程原則12.4 可編程序控制器的編程實例可編程序控制器的編程實例 ( )I0.1I0.0I0.2Q0.0( )I0.1I0.0I0.2Q0.0( )I0.1I0.0I0

58、.2Q0.0LFChun 制作大連理工大學電氣工程系( )( )I0.0I0.1I0.3I0.4I0.5Q0.0Q0.1( )I0.1I0.0I0.3Q0.0I0.4( )I0.0I0.1I0.3Q0.1I0.512.4 可編程序控制器的編程實例可編程序控制器的編程實例 2. 編程原則編程原則不能有縱向的觸點不能有縱向的觸點 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系例例12.10 分析程序。說明其功能。分析程序。說明其功能。 Lamp ONLampLamp( )Network 1/Lamp OFFTONT37INPT+100LampNetwork 1Network 2Lamp ONLampLa

59、mp( )/Lamp OFF/T37 結論：結論： 控制燈點亮控制燈點亮 10 s 后熄滅。后熄滅。 符號變量符號變量 Lamp ON Lamp OFF Lamp12.4 可編程序控制器的編程實例可編程序控制器的編程實例 3. 編程實例編程實例LFChun 制作大連理工大學電氣工程系TONT37INPT+100LampNetwork 1Network 2Lamp ONLampLamp( )/Lamp OFF/ /T37CTUINRPT+10T37Network 3例例12.11 分析程序。說明其功能。分析程序。說明其功能。 結論：結論： 控制燈點亮控制燈點亮 100 s 后熄滅。后熄滅。 使自

60、身復位使自身復位 每數每數 10 次，次，使自身復位使自身復位 每數每數 10 次，次，使燈熄滅使燈熄滅 12.4 可編程序控制器的編程實例可編程序控制器的編程實例 LFChun 制作大連理工大學電氣工程系 例例12.12 設計一個密碼鎖程序。密碼為設計一個密碼鎖程序。密碼為“352”。 (1) 當開鎖密碼正確和有開鎖信號（代表有鑰匙）時，當開鎖密碼正確和有開鎖信號（代表有鑰匙）時， 則發出開鎖信號。則發出開鎖信號。 (2) 當開鎖密碼錯誤和有開鎖信號或按錯鍵時，則發出當開鎖密碼錯誤和有開鎖信號或按錯鍵時，則發出 報警信號，同時還設有專用的報警鍵。報警信號，同時還設有專用的報警鍵。(3) 操作