三菱plc 指令详解三菱plc找原点drva欧姆龙编程手册

2020-01-29 作者:产品中心   |   浏览(200)

  三菱PLC可编程控制器初学者教材_计算机软件及应用_IT/计算机_专业资料。三菱PLC可编程控制器初学者教材

  內部資料 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 第一章 可程式設計控制器概況 可程式設計控制器(PROGRAMMABLE CONTROLLER,簡稱 PC)。與個人電腦 的 PC 相區別,用 PLC 表示。 PLC 是在傳統的順序控制器的基礎上引入了微電子技術、電腦技術、自動 控制技術和通訊技術而形成的一代新型工業控制裝置,目的是用來取代繼電 器、執行邏輯、記時、計數等順序控制功能,建立柔性的程式控制系統。國際 電子電機委員會(IEC)頒佈了對 PLC 的規定:可程式設計控制器是一種數位 運算操作的電子系統,專為在工業環境下應用而設計。它採用可編程式的存貯 器,用來在其內部存貯執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算數運算等操 作的指令,並通過數位的、類比的輸入和輸出,控制各種類型的機械或生產過 程。可編程式控制器及其有關設備,都應按易於與工業控制系統形成一個整 體,易於擴充其功能的原則設計。 PLC 具有通用性強、使用方便、適應面廣、可靠性高、抗干擾能力強、程 -1- 內部資料 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 式設計簡單等特點。可以預料:在工業控制領域中,PLC 控制技術的應用必將 形成世界潮流 PLC 程式既有生產廠家的系統程式,又有使用者自己開發的應用程式,系 統程式提供運行平臺,同時,還為 PLC 程式可靠運行及資訊與資訊轉換進行必 要的公共處理。使用者程式由使用者按控制要求設計。 第二章 PLC 的結構及基本配置 一般講,PLC 分為箱體式和模組式兩種。但它們的組成是相同的,對箱體 式 PLC,有一塊 CPU 板、I/O 板、顯示面板、區塊、電源等,當然按 CPU 性能 分成若干型號,並按 I/O 點數又有若干規格。對模組式 PLC,有 CPU 模組、I/O 模組、記憶體、電源模組、底板或機架。無任哪種結構類型的 PLC,都屬於匯 流排式開放型結構,其 I/O 能力可按使用者需要進行擴展與組合。PLC 的基本 結構框圖如下: 接受 輸 現場信號 入 介 面 部 件 中央處理單元 CPU 板 驅動 介 面 受控元件 部 件 輸 出 電源部件 一、CPU 的構成 -2- 內部資料 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 PLC 中的 CPU 是 PLC 的核心,起神經中樞的作用,每台 PLC 至少有一個 CPU,它按 PLC 的系統程式賦予的功能接收並存貯使用者程式和資料,用掃描 的方式採集由現場輸入裝置送來的狀態或資料,並存入規定的寄存器中,同 時,三菱plc 指令详解診斷電源和 PLC 內部電路的工作狀態和程式設計過程中的語法錯誤等。進 入運行後,從使用者程式存貯器中逐條讀取指令,經分析後再按指令規定的任 務產生相應的控制信號,去指揮有關的控制電路, 與通用電腦一樣,主要由運算器、控制器、寄存器及實現它們之間聯繫的 資料、控制及狀態匯流排構成,還有週邊晶片、匯流排界面及有關電路。它確 定了進行控制的規模、工作速度、記憶體容量等。記憶體主要用於存儲程式及 資料,是 PLC 不可缺少的組成單元。 CPU 的控制器控制 CPU 工作,由它讀取指令、解釋指令及執行指令。但工 作節奏由震盪信號控制。 CPU 的運算器用於進行數位或邏輯運算,在控制器指揮下工作。 CPU 的寄存器參與運算,並存儲運算的中間結果,它也是在控制器指揮下 工作。 CPU 雖然劃分為以上幾個部分,但 PLC 中的 CPU 晶片實際上就是微處理器, 由於電路的高度集成,對 CPU 內部的詳細分析已無必要,我們只要弄清它在 PLC 中的功能與性能,能正確地使用它就夠了。 CPU 模組的外部表現就是它的工作狀態的種種顯示、種種介面及設定或控 -3- 內部資料 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 制開關。一般講,CPU 模組總要有相應的狀態指示燈,如電源顯示、運行顯示、 故障顯示等。箱體式 PLC 的主箱體也有這些顯示。它的匯流排界面,用於接 I/O 範本或底板,有記憶體介面,用於安裝記憶體,有外設口,用於接外部設備, 有的還有通訊口,用於進行通訊。CPU 模組上還有許多設定開關,用以對 PLC 作設定,如設定起始工作方式、記憶體區等。 二、I/O 模組: PLC 的對外功能,主要是通過各種 I/O 介面模組與外界聯繫的,按 I/O 點 數確定模組規格及數量,I/O 模組可多可少,但其最大數受 CPU 所能管理的基 本配置的能力,即受最大的底板或機架槽數限制。I/O 模組集成了 PLC 的 I/O 電路,其輸入暫存器反映輸入信號狀態,輸出點反映輸出鎖存器狀態。 三、電源模組: 有些 PLC 中的電源,是與 CPU 模組合二為一的,有些是分開的,其主要用 途是為 PLC 各模組的積體電路提供工作電源。同時,有的還為輸入電路提供 24V 的工作電源。電源以其輸入類型有:交流電源,加的為交流 220VAC 或 110VAC, 直流電源,加的為直流電壓,常用的為 24V。 四、底板或機架: 大多數模組式 PLC 使用底板或機架,其作用是:電氣上,實現各模組間的 聯繫,使 CPU 能訪問底板上的所有模組,機械上,實現各模組間的連接,使各 模組構成一個整體。 -4- 內部資料 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 五、PLC 的外部設備 外部設備是 PLC 系統不可分割的一部分,它有四大類 1. 程式設計設備:有簡易程式設計器和智慧圖形程式設計器,用於程式設計、 對系統作一些設定、監控 PLC 及 PLC 所控制的系統的工作狀況。程式設計 器是 PLC 開發應用、監測運行、檢查維護不可缺少的器件,但它不直接參 與現場控制運行。 2. 監控設備:有資料監視器和圖形監視器。直接監視資料或通過畫面監視資 料。 3. 存放裝置:有存儲卡、存儲磁帶、軟碟或唯讀記憶體,用於永久性地存儲 使用者資料,使使用者程式不丟失,如 EPROM、EEPROM 寫入器等。 4. 輸入輸出設備:用於接收信號或輸出信號,一般有條碼讀人器,輸入模擬 量的電位器,印表機等。 六、PLC 的通信聯網 PLC 具有通信聯網的功能,它使 PLC 與 PLC 之間、PLC 與上位電腦以及其 他智慧設備之間能夠交換資訊,形成一個統一的整體,實現分散集中控制。現 在幾乎所有的 PLC 新產品都有通信聯網功能,它和電腦一樣具有 RS-232 介面, 通過雙絞線、同軸電纜或光纜,可以在幾公里甚至幾十公里的範圍內交換資訊。 當然,PLC 之間的通訊網路是各廠家專用的,PLC 與電腦之間的通訊,一 些生產廠家採用工業標準匯流排,並向標準通訊協定靠攏,這將使不同機型的 -5- 內部資料 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 PLC 之間、PLC 與電腦之間可以方便地進行通訊與聯網。 瞭解了 PLC 的基本結構,我們在購買程式控制器時就有了一個基本配置的 概念,做到既經濟又合理,盡可能發揮 PLC 所提供的最佳功能。 第三章 基本指令系統和程式設計方法 §1 基本指令系統特點 PLC 的程式設計語言與一般電腦語言相比,具有明顯的特點,它既不同於高 階語言,也不同與一般的組合語言,它既要滿足易於編寫,又要滿足易於調試 的要求。目前,還沒有一種對各廠家產品都能相容的程式設計語言。如三菱公 司的產品有它自己的程式設計語言,OMRON 公司的產品也有它自己的語言。但 不管什麼型號的 PLC,其程式設計語言都具有以下特點: 1. 圖形式指令結構:程式由圖形方式表達,指令由不同的圖形符號組成,易 於理解和記憶。系統的軟體發展者已把工業控制中所需的獨立運算功能編 制成象徵性圖形,使用者根據自己的需要把這些圖形進行組合,並填入適 當的參數。在邏輯運算部分,幾乎所有的廠家都採用類似於繼電器控制電 路的梯形圖,很容易接受。如西門子公司還採用控制系統流程圖來表示, 它沿用二進位邏輯元件圖形符號來表達控制關係,很直觀易懂。較複雜的 -6- 內部資料 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 算數運算、定時計數等,一般也參照梯形圖或邏輯元件圖給予表示,雖然 象徵性不如邏輯運算部分,也受使用者歡迎 2. 明確的變數常數:圖形符相當於操作碼,規定了運算功能,運算元由用戶 填人,如:K400,T120 等。PLC 中的變數和常數以及其取值範圍有明確規 定,由產品型號決定,可查閱產品目錄手冊。 3. 簡化的程式結構:PLC 的程式結構通常很簡單,典型的為塊式結構,不同 塊完成不同的功能,使程式的調試者對整個程式的控制功能和控制順序有 清晰的概念。 4. 簡化應用軟體生成過程:使用組合語言和高階語言編寫程式,要完成編輯、 編譯和連接三個過程,而使用程式設計語言,只需要編輯一個過程,其餘 由系統軟體自動完成,整個編輯過程都在人機對話下進行的,不要求使用 者有高深的軟體設計能力。 5. 強化調試手段:無論是組合語言程式,還是高階語言程式調試,都是令編 輯人員頭疼的事,而 PLC 的程式調試提供了完備的條件,使用程式設計器, 利用 PLC 和程式設計器上的按鍵、顯示和內部編輯、調試、監控等,並在 軟體支援下,診斷和調試操作都很簡單。 總之,PLC 的程式設計語言是面向使用者的,對使用者不要求具備高 深的知識、欧姆龙plc编程手册下载不需要長時間的專門訓練。 -7- 內部資料 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 §2 程式設計語言的形式 本教材採用最常用的兩種程式設計語言,一是梯形圖,二是助記符語言 表。採用梯形圖程式設計,因為它直觀易懂,但需要一台個人電腦及相應的程 式設計軟體;採用助記符形式便於實驗,因為它只需要一台簡易程式設計器, 而不必用昂貴的圖形程式設計器或電腦來程式設計。 雖然一些高檔的 PLC 還具有與電腦相容的 C 語言、BASIC 語言、專用的高 階語言(如西門子公司的 GRAPH5、三菱公司的 MELSAP),還有用布林邏輯語言、 通用電腦相容的組合語言等。不管怎麼樣,各廠家的程式設計語言都只能適用 於本廠的產品。 ? 程式設計指令:指令是 PLC 被告知要做什麼,以及怎樣去做的代碼或符號。 從本質上講,指令只是一些二進位碼,這點 PLC 與普通的電腦是完全相同 的。同時 PLC 也有編譯系統,它可以把一些文字符號或圖形符號編譯成機 器碼,所以使用者看到的 PLC 指令一般不是機器碼而是文字代碼,或圖形 符號。常用的助記符語句用英文文字(可用多國文字)的縮寫及數位代表 各相應指令。常用的圖形符號即梯形圖,它類似于電氣原理圖是符號,易 為電氣工作人員所接受。 ? 指令系統:一個 PLC 所具有的指令的全體稱為該 PLC 的指令系統。它包含 著指令的多少,各指令都能幹什麼事,代表著 PLC 的功能和性能。一般講, 功能強、性能好的 PLC,其指令系統必然豐富,所能幹的事也就多。我們 -8- 內部資料 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 在程式設計之前必須弄清 PLC 的指令系統 ? 程式:PLC 指令的有序集合,PLC 運行它,可進行相應的工作,當然,這裡 的程式是指 PLC 的使用者程式。使用者程式一般由使用者設計,PLC 的廠 家或代銷商不提供。用語句表達的程式不大直觀,可讀性差,特別是較複 雜的程式,更難讀,所以多數程式用梯形圖表達。 ? 梯形圖:梯形圖是通過連線把 PLC 指令的梯形圖符號連接在一起的連通 圖,用以表達所使用的 PLC 指令及其前後順序,它與電氣原理圖很相似。 它的連線有兩種:一為母線,另一為內部橫豎線。內部橫豎線把一個個梯 形圖符號指令連成一個指令組,這個指令組一般總是從裝載(LD)指令開 始,必要時再繼以若干個輸入指令(含 LD 指令),以建立邏輯條件。最後 為輸出類指令,實現輸出控制,或為資料控制、流程控制、通訊處理、監 控工作等指令,以進行相應的工作。母線是用來連接指令組的。下圖是三 菱公司的 FX2N 系列產品的最簡單的梯形圖例: X000 X001 Y000 X010 END 它有兩組,第一組用以實現啟動、停止控制。第二組僅一個 END 指令,用 -9- 內部資料 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 以 結束程式。 ? 梯形圖與助記符的對應關係: 助記符指令與梯形圖指令有嚴格的對應關 係,而梯形圖的連線又可把指令的順序予以體現。一般講,其順序為:先 輸入,後輸出(含其他處理);先上,後下;先左,後右。有了梯形圖就可 將其翻譯成助記符程式。上圖的助記符程式為: 位址 指令 變數 0000 0001 0002 0003 0004 LD OR AND NOT OUT END X000 X010 X001 Y000 反之根據助記符,也可畫出與其對應的梯形圖。 ? 梯形圖與電氣原理圖的關係:如果僅考慮邏輯控制,梯形圖與電氣原理圖也 可建立起一定的對應關係。如梯形圖的輸出(OUT)指令,對應於繼電器的 線圈,而輸入指令(如 LD,AND,OR)對應於接點,互鎖指令(IL、ILC) 可看成總開關,等等。這樣,原有的繼電控制邏輯,經轉換即可變成梯形圖, 再進一步轉換,即可變成語句表程式。 有了這個對應關係,用 PLC 程式代表繼電邏輯是很容易的。這也是 PLC 技術對傳統繼電控制技術的繼承。 - 10 - 內部資料 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 §3 程式設計器件 下面我們著重介紹三菱公司的 FX2N 系列產品的一些程式設計元件及其功 能。 FX 系列產品,它內部的程式設計元件,也就是支援該機型程式設計語言 的軟元件,按通俗叫法分別稱為繼電器、計時器、計數器等,但它們與真實元 件有很大的差別,一般稱它們為“軟繼電器”。這些程式設計用的繼電器,它 的工作線圈沒有工作電壓等級、功耗大小和電磁慣性等問題;觸點沒有數量限 制、沒有機械磨損和電蝕等問題。它在不同的指令操作下,其工作狀態可以無 記憶,也可以有記憶,還可以作脈衝數位元件使用。一般情況下,X 代表輸入 繼電器,Y 代表輸出繼電器,M 代表輔助繼電器,SPM 代表專用輔助繼電器,T 代表計時器,C 代表計數器,S 代表狀態繼電器,D 代表資料寄存器,MOV 代表 傳輸等。 一、 輸入繼電器 (X) PLC 的輸入端子是從外部開關接受信號的視窗,PLC 內部與輸入端子連接 的輸入繼電器 X 是用光電隔離的電子繼電器,它們的編號與接線端子編號一致 (按八進制輸入),線圈的吸合或釋放只取決於 PLC 外部觸點的狀態。內部有 常開/常閉兩種觸點供程式設計時隨時使用,且使用次數不限。輸入電路的時 間常數一般小於 10ms。各基本單元都是八進制輸入的位址,輸入為 X000 ~ X007,X010 ~X017,X020 ~X027 。它們一般位於機器的上端。 - 11 - 內部資料 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 二、 輸出繼電器(Y) PLC 的輸出端子是向外部負載輸出信號的視窗。輸出繼電器的線圈由程式 控制,輸出繼電器的外部輸出主觸點接到 PLC 的輸出端子上供外部負載使用, 其餘常開/常閉觸點供內部程式使用。輸出繼電器的電子常開/常閉觸點使用次 數不限。輸出電路的時間常數是固定的 。各基本單元都是八進制輸出,輸出 為 Y000 ~Y007,Y010~Y017,Y020~Y027 。它們一般位於機器的下端。 三、 輔助繼電器(M) PLC 內有很多的輔助繼電器,其線圈與輸出繼電器一樣,由 PLC 內各軟元 件的觸點驅動。輔助繼電器也稱中間繼電器,它沒有向外的任何聯繫,只供內 部程式設計使用。它的電子常開/常閉觸點使用次數不受限制。但是,這些觸 點不能直接驅動外部負載,外部負載的驅動必須通過輸出繼電器來實現。如下 圖中的 M300,它只起到一個自鎖的功能。在 FX2N 中普遍途採用 M0~M499,共 500 點輔助繼電器,其地址號按十進位編號。輔助繼電器中還有一些特殊的輔 助繼電器,如掉電繼電器、保持繼電器等,在這裡就不一一介紹了。 X000 X001 M300 M300 四、 計時器(T) 在 PLC 內的計時器是根據時鐘脈衝的累積形式,當所計時間達到設定 - 12 - 內部資料 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 值時,其輸出觸點動作,時鐘脈衝有 1ms、10ms、100ms。計時器可以用使 用者程式記憶體內的常數 K 作為設定值,也可以用資料寄存器(D)的內 容作為設定值。在後一種情況下,一般使用有掉電保護功能的資料寄存 器。即使如此,若備用電池電壓降低時,計時器或計數器往往會發生誤動 作。 計時器通道範圍如下: 100 ms 計時器 T0~T199, 共 200 點,設定值:0.1~ 3276.7 秒; 10 ms 計時器 T200~TT245,共 46 點,設定值:0.01~327.67 秒; 1 ms 積算計時器 T245~T249,共 4 點,設定值:0.001~32.767 秒; 100 ms 積算計時器 T250~T255,共 6 點,設定值:0.1~3276.7 秒; 計時器指令符號及應用如下圖所示: X000 T200 K123 設定值(累積) T200 Y000 END 當計時器線圈 T200 的驅動輸入 X000 接通時,T200 的當前值計數器對 10 ms 的時鐘脈衝進行累積計數,當前值與設定值 K123 相等時,計時器的 輸出接點動作,即輸出觸點是在驅動線圈後的 1.23 秒(10 * 123ms = 1.23s) 時才動作,當 T200 觸點吸合後,Y000 就有輸出。當驅動輸入 X000 斷開或 - 13 - 內部資料 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 發生停電時,計時器就復位,輸出觸點也復位。 每個計時器只有一個輸入,它與常規計時器一樣,線圈通電時,開始 計時;斷電時,自動復位,不保存中間數值。計時器有兩個資料寄存器, 一個為設定值寄存器,另一個是現時值寄存器,程式設計時,由用戶設定 累積值。 如果是積算計時器,它的符號接線如下圖所示: X001 X002 T250 RST T250 K345 計時器線圈 T250 的驅動輸入 X001 接通時,T250 的當前值計數器對 100 ms 的時鐘脈衝進行累積計數,當該值與設定值 K345 相等時,計時器 的輸出觸點動作。在計數過程中,即使輸入 X001 在接通或複電時,計數 繼續進行,其累積時間為 34.5s(100 ms*345=34.5s)時觸點動作。當復 位輸入 X002 接通 ,計時器就復位,輸出觸點也復位。 五、欧姆龙plc编程手册下载 計數器(C) FX2N 中的 16 位增計數器,是 16 位元二進位加法計數器,它是在計 數信號的上升沿進行計數,它有兩個輸入,一個用於復位,一個用於計數。 每一個計數脈衝上升沿使原來的數值減 1,當現時值減到零時停止計數, 同時觸點閉合。直到重定控制信號的上升沿輸入時,觸點才斷開,設定值 - 14 - 內部資料 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 又寫入,再又進入計數狀態。 其設定值在 K1~K32767 範圍內有效。 設定值 K0 與 K1 含義相同,即在第一次計數時,其輸出觸點就動作。 通用計數器的通道號:C0 ~C99,共 100 點。 保持用計數器的通道號:C100~C199,共 100 點。 通用與掉電保持用的計數器點數分配,可由參數設置而隨意更改。 舉個例子: X010 X011 C0 RST C 0 C0 K 計數器 Y000 由計數輸入 X011 每次驅動 C0 線圈時,計數器的當前值加 1。當第 10 次 執行線圈指令時,計數器 C0 的輸出觸點即動作。之後即使計數器輸入 X011 再動作,計數器的當前值保持不變。 ? 當復位輸入 X010 接通(ON)時,執行 RST 指令,計數器的當前值為 0, 輸出接點也復位。 ? 應注意的是, 計數器 C100~C199,即使發生停電,當前值與輸出觸 點的動作狀態或重定模式也能保持。 - 15 - 內部資料 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 六、 資料寄存器 資料寄存器是電腦必不可少的元件,用於存放各種資料。FX2N 中每一 個資料寄存器都是 16bit(最高位元為正、負符號位元),也可用兩個資料 寄存器合併起來存儲 32 bit 資料(最高位元為正、負符號位元)。 1)通用資料寄存器 D 通道分配 D 0~D199,共 200 點。 只要不寫入其他資料,已寫入的資料不會變化。但是,由 RUN→STOP 時, 全部資料均清零。(若特殊輔助繼電器 M8033 已被驅動, 則資料不被清零)。 2)停電保持用寄存器 通道分配 D200~D511,三菱plc找原点drva共 312 點,或 D200~ D999,共 800 點(由機器的具體型號定)。 基本上同通用資料寄存器。除非改寫,否則原有資料不會丟失,不論電源 接通與否,PLC 運行與否,其內容也不變化。然而在二台 PLC 作點對的通 信時, D490~D509 被用作通信操作。 3)檔寄存器 通道分配 D1000~D2999,共 2000 點。 檔寄存器是在使用者程式記憶體(RAM、EEPROM、EPROM)內的一個存 儲區,以 500 點為一個單位,最多可在參數設置時到 2000 點。用外部 設備口進行寫入操作。在 PLC 運行時,可用 BMOV 指令讀到通用資料寄 存器中,但是不能用指令將資料寫入檔寄存器。用 BMOV 將 資料寫入 RAM 後,再從 RAM 中讀出。將資料寫入 EEPROM 盒時,需要花費一定的 - 16 - 內部資料 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 時間,三菱plc找原点drva務必請注意。 4)RAM 檔寄存器 通道分配 D6000~D7999,共 2000 點。 驅動特殊輔助繼電器 M8074,由於採用掃描被禁止,上述的資料寄存 器可作為檔寄存器處理,用 BMOV 指令傳送資料(寫入或讀出)。 5)特殊用寄存器 通道分配 D8000~D8255,共 256 點。 是寫入特定目的的資料或已經寫入資料寄存器,其內容在電源接通 時,寫入初始化值(一般先清零,然後由系統 ROM 來寫入)。 §4 FX2N 系列的基本邏輯指令 基本邏輯指令是 PLC 中最基本的程式設計語言,掌握了它也就初步掌 握了 PLC 的使用方法,各種型號的 PLC 的基本邏輯指令都大台大同小異, 現在我們針對 FX2N 系列,逐條學習其指令的功能和使用方法,。每條指 令及其應用實例都以梯形圖和語句表兩種程式設計語言對照說明。 一、輸入輸出指令(LD/LDI/OUT) 下面把 LD/LDI/OUT 三條指令的功能、梯形圖表示形式、操作元件以 列表的形式加以說明: 符號 LD(取) 功能 梯形圖表示 操作元件 常開觸點與母線相連 X,Y,M,T,C,S - 17 - 內部資料 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 LDI(取反) 常閉觸點與母線相連 OUT(輸出) 線圈驅動 X,Y,M,T,C,S Y,M,T,C,S,F LD 與 LDI 指令用於與母線相連的接點,此外還可用於分支電路的起點。 OUT 指令是線圈的驅動指令,可用於輸出繼電器、輔助繼電器、計時 器、計數器、狀態寄存器等,但不能用於輸入繼電器。輸出指令用於 並行輸出,能連續使用多次。 X000 Y000 位址 指令 資料 0000 LD X000 0001 OUT Y000 二、觸點串連指令(AND/ANDI)、並聯指令(OR/ORI) 符號(名稱) 功 能 AND(與) 常開觸點串聯連接 ANDI(與非) 常閉觸點串聯連接 OR(或) 常開觸點並聯連接 ORI ( 或非) 常閉觸點並聯連接 梯形圖表示 操作元件 X,Y,M,T,C,S X,Y,M,T,C,S X,Y,M,T,C,S X,Y,M,T,C,S AND、ANDI 指令用於一個觸點的串聯,但串聯觸點的數量不限,這兩 個指令可連續使用。 OR、ORI 是用於一個觸點的並聯連接指令。 X001 X002 Y001 X003 位址 0002 0003 指令 LD ANDI 資料 X001 X002 - 18 - 內部資料 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 0004 OR X003 0005 OUT Y001 三、電路塊的並聯和串聯指令(ORB、ANB) 符號(名稱) 功 能 ORB(塊或) 電路塊並聯連接 ANB(塊與) 電路塊串聯連接 梯形圖表示 操作元件 無 無 含有兩個以上觸點串聯連接的電路稱為“串聯連接塊”,串聯電路塊 並聯連接時,支路的起點以 LD 或 LDNOT 指令開始,而支路的終點要用 ORB 指令。ORB 指令是一種獨立指令,其後不帶操作元件號,因此,ORB 指令 不表示觸點,可以看成電路塊之間的一段連接線。如需要將多個電路塊並 聯連接,應在每個並聯電路塊之後使用一個 ORB 指令,用這種方法程式設 計時並聯電路塊的個數沒有限制;也可將所有要並聯的電路塊依次寫出, 然後在這些電路塊的末尾集中寫出 ORB 的指令,但這時 ORB 指令最多使用 7 次。 將分支電路(並聯電路塊)與前面的電路串聯連接時使用 ANB 指令, 各並聯電路塊的起點,使用 LD 或 LDNOT 指令;與 ORB 指令一樣,ANB 指令 也不帶操作元件,如需要將多個電路塊串聯連接,應在每個串聯電路塊之 後使用一個 ANB 指令,用這種方法程式設計時串聯電路塊的個數沒有限 制,若集中使用 ANB 指令,最多使用 7 次。 ANB - 19 - 內部資料 X000 X001 X003 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 X002 X003 Y006 X004 X005 ORB X006 地址 指令 數據 0000 0001 0002 0003 0004 0005 0006 0007 0008 0009 0010 LD OR LD AND LDI AND OR ORB ANB OR OUT X000 X001 X002 X003 X004 X005 X006 X003 Y006 四、程式結束指令(END) 符號(名稱) 功 能 梯形圖表示 操作元件 END(結束) 程式結束 結束 無 在程式結束處寫上 END 指令,PLC 只執行第一步至 END 之間的程式, - 20 - 內部資料 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 並立即輸出處理。若不寫 END 指令,PLC 將以使用者存貯器的第一步執行 到最後一步,因此,使用 END 指令可縮短掃描週期。另外。在偵錯工具時, 可以將 END 指令插在各程式段之後,分段檢查各程式段的動作,確認無誤 後,再依次刪去插入的 END 指令。 其他的一些指令,如置位元重定、脈衝輸出、清除、三菱plc 指令详解移位、主控觸點、 空操作、跳轉指令等,同學們可以參考一些課外書,在這裡我們不詳細介 紹了。 下面同學們可練習由梯形圖寫出與之對應的助記符形式的指令。並 由後面的 GPP 軟體傳輸到 PLC 中,即時運行。 1) X000 X001 X002 X003 Y000 X004 X005 END 2) X000 X001 X004 X005 Y000 X002 X003 X006 X007 - 21 - 內部資料 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 3) X000 END X001 X002 Y000 X003 X004 X005 X006 X007 END §5 梯形圖的設計與程式設計方法 梯形圖是各種 PLC 通用的程式設計語言,儘管各廠家的 PLC 所使用的 指令符號等不太一致,但梯形圖的設計與程式設計方法基本上大同小異。 一、確定各元件的編號,分配 I/O 位址 利用梯形圖程式設計,首先必須確定所使用的程式設計元件編號,PLC 是按編號來區別操作元件的 。我們選用的 FX2N 型號的 PLC,其內部元件 的位址編號如下表所示,使用時一定要明確,每個元件在同一時刻決不能 擔任幾個角色。一般講,配置好的 PLC,其輸入點數與控制物件的輸入信 號數總是相應的,輸出點數與輸出的控制回路數也是相應的(如果有模擬 - 22 - 內部資料 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 量,則模擬量的路數與實際的也要相當),故 I/O 的分配實際上是把 PLC 的入、出點號分給實際的 I/O 電路,程式設計時按點號建立邏輯或控制關 係,接線時按點號“對號入坐”進行接線。FX2N 系列的 I/O 位址分配及一 些其他的記憶體分配前面都已介紹過了,同學們也可以參考 FX 系列的程 式設計手冊。 二、梯形圖的程式設計規則 1、 每個繼電器的線圈和它的觸點均用同一編號,每個元件的觸點使用 時沒有數量限制。 2、 梯形圖每一行都是從左邊開始,線圈接在最右邊(線圈右邊不允許再 有接觸點),如圖(a)錯,圖(b)正確。 圖(a) 圖 (b) 3、線圈不能直接接在左邊母線上。 4、在一個程式中,同一編號的線圈如果使用兩次,稱為雙線圈輸出,它 很容易引起誤操作,應儘量避免。 5、在梯形圖中沒有真實的電流流動,為了便於分析 PLC 的週期掃描原理 和邏輯上的因果關係,假定在梯形圖中有“電流”流動,這個“電流”只 能在梯形圖中單方向流動——即從左向右流動,層次的改變只能從上向 - 23 - 內部資料 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 下。 下圖是一個錯誤的橋式電路梯形圖。 三、程式設計實例 首先介紹一個常用的點動計時器,其功能為每次輸入 X000 時, 接通時,Y000 輸出一個脈寬為定長的脈衝,脈寬由計時器 T000 設定 值設定。它的時序圖如下圖所示: X000 Y000 T T 根據時序圖我們就可畫出相應的梯形圖: M000 T0 M000 X000 M000 T0 M000 T0 Y000 END - 24 - 內部資料 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 運用計時器還可構成振盪電路,如根據下面的時序圖,我們可用兩個 計時器 T001、T002 構成振盪電路,其梯形圖如下: X000 Y000 T1 T2 X000 T002 T001 T001 T002 Y000 Y000 T002 END 下面是一個延時接通/延時斷開電路。同學們根據時序圖,畫出梯形圖。 T1 T2 - 25 - 內部資料 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 第四章 實驗部分 下面我們提供四個實驗題目,讓同學們自己設計梯形圖,並輸入到電 腦中,帶動負載運行。 實驗一、 用可程式設計控制器控制交流非同步電動機 預習要求 (1) 複習已學過的磁力啟動器、正反轉控制線路及非同步電動機順序控制 的有關內容。 (2) 閱讀材料中有關可程式設計控制器和交流非同步電動機控制的有關內 容。 (3) 閱讀實驗指導書,預先設計線路和梯形圖。 (4) 熟悉 GPP 軟體及其應用。 一、實驗目的 1、學習自己設計梯形圖。 2、熟練應用 GPP 軟體進行程式設計,並在 ON LINE 狀態下運行負載。 3、學習用可程式設計控制器控制交流非同步電動機正反轉,並對電動機正 反轉進行接線。 - 26 - 內部資料 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 二、實驗器材: 1.個人電腦 PC。 2.PLC 程式控制器實驗裝置。 3.RS—232 資料通信線。 4.繼電控制裝置實驗板。 5.非同步電動機一台。 6.導線若干。 三、實驗內容說明 吊車或某些生產機械的提升機構需要作左右上下兩個方向的運動,拖動它 們的電動機必須能作正、反兩個方向的旋轉。由非同步電動機的工作原理可 知,要使電動機反向旋轉,需對調三根電源線中的兩根以改變定子電流的相 序。因此實現電動機的正、反轉需要兩個接觸器。電機正反轉的繼電器控制線 路實驗圖如下圖 4-1 所示。 ABC FR SB1 SBF KMR KMF - 27 - 內部資料 KMF FR M AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 KMR KMF SBR KMF KMR KMR 圖 4-1 虛線框部分,我們稱為主電路,其餘部分稱為控制電路。從圖中主電 路可見,若正轉接觸器 KMF 主觸點閉合,電動機正轉,若 KMF 主觸點斷開 而反轉接觸器 KMR 主觸點閉合,電動機接通電源的三根線中有兩根對調, 因而反向旋轉。不難看出,若正、反轉接觸器主觸點同時閉合,將造成電 源二相短路。 用可程式設計控制器控制電機的正反轉時控制電路中的接觸器觸點 邏輯關係可用程式設計實現從而使線路接線大為簡化。用可程式設計控制 器實現電機正反轉的接線圖,主電路不變,控制電路如圖 4-2 所示。 正轉 反轉 正轉 反轉 停車 相 相 - 28 - 內部資料 紅 ~220V KMF KMR 中 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 ~220V 綠 黃 中 Y000 Y001 COM Y005 Y006 Y007 COM 程式控制器輸出端接線 X001 X002 X003 X004 COM 24VDC 程式控制器輸入端接線 圖 4-2 下面是非同步電動機正、反轉控制輸入/輸出位址定義表 輸入口位址 定義 輸出口位址 定義 X001 正轉起動按鈕(常開) Y000 正轉接觸器線圈 X002 反轉起動按鈕(常開) Y001 反轉接觸器線圈 X003 停止按鈕(常閉) Y005 正轉運行指示燈(綠色) - 29 - 內部資料 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 X004 熱繼電器(常閉) Y006 反轉運行指示燈(黃色) Y007 停止運行指示燈(紅色) 三、實驗步驟 1. 根據定義表,在 GPP 下編寫正確梯形圖。 2. 將程式傳送至程式控制器,先進行離線調試。 3. 程式正確後,在斷電狀態下,按照圖 4-1、圖 4-2 進行正確接線。 實驗二、十字路通信號燈自動控制 一、實驗目的: 1. 通過實驗,瞭解上位機與 PLC 之間是通過 RS-232 口相聯的,它們之間 的資料通信是網路通信中最基本的一對一的通信。 2. 進一步熟悉 PLC 的一些指令、時序圖,如定時、計數指令。 3. 進一步瞭解軟體 GPP,並熟練應用。 二、實驗器件: 1. 個人電腦 PC。 2. PLC 程式控制器實驗裝置。 3. RS—232 資料通信線。 4. 十字路通信號燈自動控制實驗板。 - 30 - 內部資料 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 5. 導線若干。 三、實驗內容: 類比十字路通燈的信號,控制車輛有次序地在東西向、南北向正 常通行,本實驗的要求是,紅燈亮 20 秒,綠燈亮 15 秒,黃燈亮 5 秒,完 成一個迴圈週期為 40 秒,它的時序圖如下: 東 紅燈 西 黃燈 向 綠燈 0 5 10 15 20 25 30 35 40 南 紅燈 北 黃燈 向 綠燈 0 5 10 15 20 25 30 35 40 輸入位址: 啟動 圖 1-1 X000 - 31 - 內部資料 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 復位 X001 輸出位址: 東 紅燈 Y000 西 黃燈 Y002 向 綠燈 Y003 南 紅燈 Y004 北 黃燈 Y005 向 綠燈 Y006 交通燈的面板示意圖如下: MG MY MR 北 SR SY SG 西 東 SG SY SR 南 MG MY MR 圖 1-2 該模擬交通信號燈分為南北和東西兩個方向,分別由綠、黃、紅三種 顏色,其標號分別為 MG、MY、MR 和 SG 、SY、SR,其中,交通燈選用 5V 直流電,COM 端為交通燈的公共端。而燈與程式控制器之間的接線圖如下: - 32 - 內部資料 程 Y000 控 Y001 器 Y002 的: 輸: 出: 端 COM AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 5V 圖 1- 3 從上圖可看出,程式控制器的公共端接 5V 電源的負極,而燈的公共 端接電源的正端,燈的另一端接到程式控制器的輸出端,如 Y000, Y001 …… 等。 四、實驗步驟 1. 根據時序圖及輸入輸出位址,應用 GPP 軟體在電腦上編制梯形圖。 2. 根據面板圖 1-3 正確接線。 3. 將梯形圖傳輸至 PLC,並運行,觀察交通燈是否正常工作。 實驗三 舞臺藝術燈飾的 PLC 控制 一、實驗目的: - 33 - 內部資料 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 1:掌握 PLC 與上位機的接線。 2:進一步熟悉 PLC 的一些指令,如移位暫存器指令。 3:熟練應用 GPP 軟體。 二、實驗器件: 1:個人電腦 PC。 2:PLC 程式控制器實驗裝置,型號 FX2N 。 3:RS—232 資料通訊線。 4:舞臺藝術燈飾控制板。 5:穩壓電源一台。 6:導線若干。 三、實驗內容: 我們平時看到五光十色的舞臺燈光,可以用 PLC 來控制,如下圖 2 所 示的舞檯燈飾,共有 7 道燈,上方 4 道呈拱形,下方 3 道呈階梯形,現要 求 1 -- 7 號燈閃亮的時序如下圖 1: 7 6 5 4 3 - 34 - 內部資料 2 1 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 圖1 7 號燈一亮一滅交替進行,6、5、4 號 3 道燈由內到外依次點亮,3、 2、1 號階梯燈由上至下依次點亮,再全滅,整個過程需要 60 秒,循環往復。 其面板佈置圖如下圖 2: 7 654 3 2 1 圖2 程式控制器與舞檯燈飾面板電路接線圖如下圖 3: Y000 Y001 : : COM 5V 圖3 - 35 - 內部資料 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 上圖可看出,程式控制器的 COM 端接 24V 電源的負端,所有燈的公共 端接 5V 電源的正端,燈的另一端接到程式控制器的輸出端,Y000,Y001, Y002 …… 等。 四、實驗步驟 1. 根據時序圖,在電腦上編制梯形圖。(也可自己設計燈光閃爍時序)。 2. 由面板圖,按圖 3 正確接線。 3. 運行自己編制的梯形圖,觀察燈光閃爍的情況,是否與時序圖相吻合。 第五章 GPP 軟體簡介 一、基本概況 GX Developer8.86(英文 8.91)和最新 GX Works2 是三菱電氣公司開發 的用於可程式設計控制器的程式設計軟體如下图示, - 36 - 內部資料 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 GX Developer 8.91 英文版(此软件包括全系列,8.86 中文但不包括 L 系列) GX Works2(此软件包括最新 L 系列但不包括 A 系列) 可在 Windows 95 及以上系统運行,適用於 IBM PC/AT (相容)其 CPU - 37 - 內部資料 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 為 i486SX 或更高,記憶體需 8 兆或更高(推薦 16 兆以上)。該程式可在串 列系統中可與可程式設計控制器進行通訊,檔傳送,操作監控以及各種測 試功能。 在 GPP(GX Developer8.86)軟體中,你可通過線路符號,助記符來創建 順控指令程式,建立注釋資料及設置寄存器資料,並可將其存儲為檔,用印 表機列印。 在 PLC 與 PC 之間必須有介面單元及纜線。 介面單元: FX-232AWC 型 RS-232C/RS-422 轉換器(可擕式). FX-232AW 型 RS-232C/RS-422 轉換器(內置式) 纜線: FX-422CAB 型 RS-422 纜線 [用於 FX1, FX2, FX2C 型可程式 設計控制器, 0.3 米]; FX-422CAB-150 型 RS-422 纜線 [用於 FX1, FX2, FX2C 型可程式設計控制器, 1.5 米。 二、用 GPP(GX Developer8.86)編寫梯形圖 GPP(GX Developer8.86)軟體使用起來靈活、簡單、方便,我們把它安 裝在程式中,使用時只要進入程式,選中 MELSEC Applications → 在 WINDOWS 下運行的 GPP(GX Developer8.86) ,打開工程,選中新建,出現 如下圖 5-1 畫面,先在 PLC 系列中選出你所使用的程式控制器的 CPU 系列, - 38 - 內部資料 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 如在我們的實驗中,選用的是 FX 系列,所以選 FXCPU,PLC 類型是指選機 器的型號,我們實驗用 FX2N 系列,所以選中 FX2N(C),確定後出現如圖 5-2 畫面,在畫面上我們清楚地看到,最左邊是根母線,蘭色框表示現在 可寫入區域,上方有功能表,你只要任意點擊其中的元件,就可得到你所 要的線圈、觸點等。 圖 5-1 - 39 - 內部資料 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 圖 5-2 如你要在某處輸入 X000,只要把蘭色游標移動到你所需要寫的地方, 然後在功能表上選中 ┫┣ 觸點,出現如下圖 5-3 畫面: - 40 - 內部資料 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 圖 5-3 再輸入 X000,即可完成寫入 X000。 如要輸入一個計時器,先選中線圈,再輸入一些資料,資料的輸入標準 在第三章中已提過,圖 5-4 顯示了其操作過程。 - 41 - 內部資料 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 圖 5-4 對於計數器,因為它有時要用到兩個輸入端,所以在操作上既要輸入 線圈部分,又要輸入重定部分,其操作過程如圖 5-5、5-6 所示。 圖 5-5 - 42 - 內部資料 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 注意,在圖 5-5 中的箭頭所示部分,它選中的是功能指令,而不是線 圈。 圖 5-6 計數器的使用方法及計數範圍在第三章中已講過,同學們可自己查 閱。圖 5-7 是一個簡單的倒计数顯示形式(GX Works2 编程界面)。 圖 5-7 - 43 - 內部資料 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 通過上面的舉例,同學們就明白了,如果你需要畫梯形圖中的其他一 些線、輸出觸點、計時器、計時器、輔助繼電器等,在功能表上都能方便 地找到,再輸入元件編號即可。在圖 5-6 的上方還有其它的一些功能功能 表,如果你把游標指向功能表上的某處,在螢幕的左下角就會顯示其功 能,或者打開功能表上的“説明”,你可找到一些快速鍵列表、特殊繼電 器/寄存器等資訊,同學們可自己邊學習邊練習。 三、傳輸、調試 當你寫完梯形圖,最後寫上 END 語句後,必須進行程式轉換,轉換功 能鍵有兩種,在下圖 5-8 的箭頭所示位置。 圖 5-8 在程式的轉換過程中,如果程式有錯,它會顯示,也可通過功能表 “工具”,查詢程式的正確性。 只有當梯形圖轉換完畢後,才能進行程式的傳送,傳送前,必須將 - 44 - 內部資料 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 FX2N 面板上的開關撥向 STOP 狀態,再打開“線上”功能表,進行傳送設 置,如下圖 5-9 所示: 圖 5-9 根據圖示,你必須確定你的 PLC 與電腦的連接是通過 COM1 口還是 COM2 口連接,在實驗中我們已統一將 RS-232 線連在了電腦的 COM1 口,你 在操作上只要進行設置選擇。 寫完梯形圖後,在功能表上還是選擇“線上”,選中“寫入 PLC (W)”,就出現如圖 5-9 - 45 - 內部資料 AG 光電科技(蘇州)有限公司電工(控)培訓專用 圖 5-9 從圖上可看出,在執行讀取及寫入前必須先選中 MAIN、PLC 參數,否 則,不能執行對程式的讀取、寫入,然後點擊“開始執行”即可。 - 46 -

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