三菱PLC基础.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,三菱,PLC,基本知识,张志华,2010,年,7,月,13,一、三菱,PLC,家族风貌二、三菱,PLC,组成及工作原理三、,PLC,基本概念四、,PLC,基本指令介绍（,27,条）五、,PLC,程序设计方法,(,重点,),六、,PLC,学习方法七、,PLC,功能,(,应用,),指令,(298,个,),见手册八、典型电路应用举例及编程手册,一、三菱,PLC,家族风貌,Q,系列,AnS,系列,FX2N,系列,FX3U,系列,二、三菱,PLC,组成及工作原理,1,、三菱,PLC,的组成：硬件系统及软件系统；,硬件系统主要由,CPU,模块、存储器模块、,I/O,模块、编程器和电源组成；,如图,软件系统分为用户程序及系统程序；用户程序是用户为达到某种控制目的，采用,PLC,厂家提供的编程语言编写的程序；系统程序包括系统的管理程序、用户指令的解释程序，还包括一些供系统调用的专用标准程序块等,二、三菱,PLC,组成及工作原理,1,、三菱,PLC,工作原理：采用顺序逻辑循环扫描用户程序的运行方式！,一次循环主要分为,5,个阶段,:,内部处理阶段（自检）、通信服务阶段（通检）、输入处理阶段（采样）、程序执行阶段（解释）、输出处理阶段（刷新）！,如图,1,）内部处理：,检查,CPU,等内部硬件是否正常，对监视定时器复位，其它内部处理。,2,）通信服务：,与其它智能,装置（编程器、计算机）通信。如：响应编程器键入的命令，更新编程器的显示内容。,3,）,输入采样,以扫描方式按顺序采样所有输入端的状态，并存入输入映象寄存器中。（输入寄存器被刷新）。,4,）,程序执行,PLC,梯形图程序扫描原则：先左后右、先上后下的步序，逐句扫描。并将结果存入相应的元件寄存器。,5,）输出刷新,：输出状态寄存器中的内容转存到输出锁存器输出，驱动外部负载。,二、三菱,PLC,组成及工作原理,扫描周期：整个循环过程运行一次所需的时间。,扫描周期与,CPU,时钟频率、指令类型（扫描速度）、程序长短有关。,扫描周期是,PLC,一个很重要的指标,一般小型,PLC,的扫描周期为十几毫秒到几十毫秒。,注：,1,、当,PLC,处于,STOP,状态时，只完成内部处理和通信服务工作。当,PLC,处于,RUN,状态时，应完成全部五个阶段的工作。,2,、,集中采样：对输入状态的扫描只在输入采样阶段进行。即在程序执行阶段或输出阶段，即使输入端状态发生变化，输入映象寄存器的内容也不会改变，只有到下一个扫描周期的输入处理阶段才能被读入（响应滞后）。,3,、集中输出：在一个扫描周期内，只有在输出处理阶段才将元件映象寄存器中的状态输出，在其它阶段，输出值一直保存在元件映象寄存器中。,三、,PLC,基本概念,一、按可应用规模及功能分类，分为：,1,小型,PLC,：,I/O,点数小于,256,点，用户存储器容量在,2K,字以下。,小型,PLC,在结构上一般是整体式的，主要用于中等以下容量的开关量控制，具有逻辑运算、定时、计数、顺序控制、通信等功能。,2,）中型,PLC,：,I/O,点数在,2561024,点之间，用户存储器容量在,2K8K,字。,中型,PLC,属于摸块式结构，除具有小型,PLC,的功能外，还增加了数据处理能力，适用于小规模的综合控制系统。,3,）大型,PLC,：,I/O,点数在,1024,点以上，用户存储器容量达,8K,字以上。,属于模块式结构，主要用于多级自动控制和大型分布式控制系统。,二、按结构形式，分为：整体式（一般小型,PLC,采用）和模块式（大中型及部分小型）、叠装式。,三、按生产厂家分类，分为日本三菱（,FX,、,A,、,Q,系列等）、德国西门子（,SS,系列、,S7,系列等）、,日本,OMRON,、美国,GE,、,AB,公司等,PLC,的分类,：,PLC,的组成,：,FX,系列可编程控制器的基本组成,FX,系列可编程控制器由基本单元、扩展单元、扩展模块及特殊功能模块构成。,1,）基本单元,：,CPU,、存储器、输入输出及电源，是,PLC,的主要部分。,2,）扩展单元,：用于增加可编程控制器,I/O,点数的装置，内部设有电源。,3,）扩展模块,：用于增加可编程控制器,I/O,点数及改变可编程控制器I/O,点数比例，内部无电源，所用电源由基本单元或扩展单元供给。,4),特殊功能模块是一些专门用途的装置,扩展单元及扩展模块无,CPU,，必须与基本单元一起使用。,三、,PLC,基本概念,PLC,的组成,：,三、,PLC,基本概念,PLC,的编程元件,：,1,、输入继电器,X:,与,PLC,的输入端相连，是,PLC,解受外部开关的信号接口；只能由外部信号驱动，而不能在程序内部由指令驱动，其接点也不能直接输出带动负载。,2,、输出继电器,Y,：是向外部传送信号的接口；外部信号无法直接驱动输出继电器，它只能在程序内部由指令驱动。,3,、辅助继电器,M:,只能由程序驱动，作用相当于继电器控制线路中的中间继电器。但不能直接驱动负载，外部负载必须由输出继电器,Y,的输出接点来驱动；包括,M0,M499,（通用继电器），,M500,M1023(,断电保持辅助继电器,),：可更改参数,M1024,M3071,（断电保持专用辅助继电器）不可以改变参数，,M8000,M8255,特殊辅助继电器,!,4,、状态继电器,S:S0,S9,初始状态继电器,S10,S19,回零状态继电器，,S20,S499,通用状态继电器，停电保持状态继电器,S500,S899,，报警用状态继电器,S900,S999,不用步进梯形指令时，可以作为辅助继电器使用,5,、定时器,T,（见后面）,6,、计数器,C,（见后面）高速计数器（,见编程手册,）,7,、数据寄存器,D,16,位（最高位为符号位），也可以用两个数据寄存器组成,32,位,8,、变址寄存器,V/Z,9,、指针,P/I,，,P0,P62,P64,P127,P63,为结束跳转时使用,10,、,K,（十进制）、,H(,十六进制,),三、,PLC,基本概念,PLC,的编程语言,：,1,、,IEC,中的,PLC,编程语言标准有,5,种：顺序功能图、梯形图、指令语句表、结构文本、功能块图编程语言,*顺序功能图编程语言,提供了一种组织程序的图形方法，在顺序功能图中可以用别的语言嵌套编程！,*梯形图编程语言是继电器电路简化符号后演变过来的，左边的母线相当于电源的相线右边的母线假想为电源地线！,如下图,梯形图设计规则：,1,、水平不垂直，,2,、线圈右边无接点，,3,、多上串左，,4,、双线圈不可用,*指令语句表编程语言是一种与计算机汇编语言类似的助记符编程方式，由一系列操作指令组成的语句将控制流程描述出来，也由操作码和操作数组成！,*功能块图编程语言，是一种类似于数字逻辑门电路的编程语言,*结构文本编程语言,左母线相当相线,右母线相当地线,四、,PLC,基本指令介绍（,27,条）,一、逻辑取及线圈驱动指令,LD,、,LDI,、,OUT,说明：,LD,取指令，表示一个与输入母线相连接,的常开触点指令；,LDI,取反指令，表示一个与输入母线相连,接的常闭触点指令。,PLC,基本指令介绍（,27,条）,LDP/LDF,（取脉冲上升沿,/,下降沿）：指在输入信号的上升沿,/,下降沿目标元件接通一个扫描周期,OUT,线圈驱动指令，也称输出指令。操作目标元件不可以是输入继电器,X,。,OUT,指令的操作元件是定时器,T,和计数器,C,时，必须设置常数,K,（见下表）,PLC,基本指令介绍（,27,条）,注：,C235,C255,高速计数器（请查阅相关资料）,5,二、触点串联指令,AND,、,ANI,说明：,AND,（与指令）用于常开触点的串联；,ANI,（与非指令）用于常闭触点的串联。,可以多次重复使用。,PLC,基本指令介绍（,27,条）,ANDP/ANDF,（与脉冲上升沿,/,下降沿）：,仅在输入信号的上升沿,/,下降沿目标元件接通一个扫描周期,PLC,基本指令介绍（,27,条）,三、触点并联指令,OR,、,ORI,说明：,OR,（或）用于常开触点的并联,;,ORI,（或非）用于常闭触点的并联。,ORP/ORF,（或脉冲上升沿,/,下降沿）：,仅在输入信号的上升沿,/,下降沿目标元件接通一个扫描周期,四、并联电路块的串联连接指令,ANB,说明：,2,个以上觸點并联连接的电路称为并联,电路块，并联电路块串联连接时，分支的,开始用,LD,、,LDI,指令；后面集中使用,ANB,指令时，电路块并联数小于,8,。,PLC,基本指令介绍（,27,条）,五、串联电路块的并联连接指令,ORB,说明：,2,个以上串联觸點连接的电路称为串联电路块，串联电路块并联连接时，分支的开始用,LD,、,LDI,指令；后面集中使用,ORB,指令时，电路块并联数小于,8,。,PLC,基本指令介绍（,27,条）,PLC,基本指令介绍（,27,条）,六、,SET,置位指令、,RST,复位 指令,说明：在下述程序示例中，,X000,一旦接通后，即使它再次成为,OFF,，,Y000,依然保持输出。,X001,一旦接通后，即使它再次成为,OFF,，,Y000,仍然是保持断开。,指令助记符、名称,功能,程序步,PLS,上升脉冲,上升沿产生脉冲输出,2,PLF,下沿脉冲下降沿产生脉冲输出,2,说明：,使用,PLF,指令时，仅在驱动输入,OFF,后,1,个扫描周期内，软元件,Y,、,M,动作。使用,PLS,指令时，仅在驱动输入,ON,后,1,个扫描周期内，软元件,Y,、,M,动作。,七、,PLS,、,PLF,上,/,下脉冲输出指令,PLC,基本指令介绍（,27,条）,指令助记符、名称,功能,程序步,MC,主控指令,公共串联触点的连接,3,MCR,主控复位,公共串联触点的清除,2,八、,MC,、,MCR,主控及主控复位 指令,PLC,基本指令介绍（,27,条）,说明：,主控（,MC,）指令后，母线（,LD,、,LDI,点）移动主控触点后，,MCR,为将其返回原母线的指令。通过更改软元件地址号,Y,、,M,，可多次使用主控指令。嵌套级最多可以编写,8,级（,N7,）。,指令助记符、名称,功能,程序步,MPS,进栈,进栈,1,MRD,读栈,读栈,1,MPP,出栈,出栈,1,九、,MPS,、,MRD,、,MPP,多重输出指令,PLC,基本指令介绍（,27,条）,说明：,在,FX,系列的,PLC,中有,11,个存储器，用来存储运算的中间结果，被称为栈存储器。,PLC,基本指令介绍（,27,条）,十、,MPS,、,MRD,、,MPP,多重输出指令,指令助记符、名称,功能,程序步,INV,取反指令,将该指令之前的运算结果反转,1,NOP,空操作,无动作,1,END,结束,输出处理和返回到,0,步,1,说明,INV,指令不能直接与母线连接，也不能像,OR,、,ORI,等指令那样单独使用,五、,PLC,程序设计方法,(,重点,),1,、经验设计法（试凑法）：需要了解大量的典型控制电路，需要把实际控制问题分解成典型的控制电路，然后用典型电路或修改的典型电路拼凑梯形图，只适合一些简单的、或者某些类似的典型的控制系统设计！,典型电路举例,（可以自主编写更好的）,五、,PLC,程序设计方法,(,重点,),典型电路举例：,五、,PLC,程序设计方法,(,重点,),典型电路举例：,五、,PLC,程序设计方法,(,重点,),2,、顺序控制设计法：就是按照生产工艺预先规定的顺序，在各个输入信号的作用下，根据内部状态和时间的顺序，使生产过程中各个执行机构自动而有序地进行！,思路：系统要求,-,画出顺序功能图,-,画出梯形图,设计基本步骤：,1,、步的划分，根据,PLC,输出量的状态划分！,2,、转换条件（使系统从当前步进入下一步的条件）的确定，常见的转换 条件有按钮、行程开关、定时器和计数器的触点动作等,3,、顺序功能图的绘制,4,、梯形图的绘制,顺序功能图的组成要素：步、有向连线、转换、转换条件和动作,(,或命令,),等,1,、步：就是工作过程中的某一不变的状态，用编程元件（,M,、,S,）来代表；活动步、初始步的概念；,SFC,至少应有一个初始步，用双线框表示；其它步用矩形框表示；,2,、动作：是指某步活动时，,PLC,向被控系统发出的命令，或被控系统应执行的动作；,3,、有向连线：步与步之间的连线；活动状态的进展无箭头时，表示从左到右、从上到下！转换：与有向连线垂直的短划线；转换条件,实现转换的条件及原则：转换的条件：,1,、前级步必须是活动步；,2,、对应的转换条件成立；,原则：后续步变成活动步时，前级步变成不活动步,五、,PLC,程序设计方法,(,重点,),顺序功能图的基本结构：,1,、单序列结构：每一步的后面只有一个转换，每一个转换后面只有一步！,2,、选择序列结构：选择序列的分支是指一个前级步后面紧接着若干个后续步可供选择，各分支都有 各自的转换条件，分支中表示转换的短划线只能标在水平线之下；选择序列的合并时指将几个选择分支合并到一个公共序列上，各个分支也都有各自的转换条件，转换条件只能标在水平线上！,3,、并行序列结构：水平连线用双线表示，转换的短划线画法与分支序列结构相反！,顺序控制梯形图的编程方法：,1,、使用起、保、停电路的编程方法！,2,、以转换为中心的编程方法,!3,、使用,STL,指令的编程方法！,五、,PLC,程序设计方法,(,重点,),顺序控制梯形图的编程方法：,1,、使用起、保、停电路的编程方法！,单序列,五、,PLC,程序设计方法,(,重点,),顺序控制梯形图的编程方法：,1,、使用起、保、停电路的编程方法！,选择序列,五、,PLC,程序设计方法,(,重点,),顺序控制梯形图的编程方法：,1,、使用起、保、停电路的编程方法！,并行系列,五、,PLC,程序设计方法,(,重点,),顺序控制梯形图的编程方法：,2,、以转换为中心的编程方法,!,编程复杂的顺序功能图的梯形图更具有优越性！注：不能将输出继电器的线圈与,SET,和,RST,指令并联,!,单系列,五、,PLC,程序设计方法,(,重点,),顺序控制梯形图的编程方法：,2,、以转换为中心的编程方法,!,编程复杂的顺序功能图的梯形图更具有优越性！注：不能将输出继电器的线圈与,SET,和,RST,指令并联,!,选择系列,五、,PLC,程序设计方法,(,重点,),顺序控制梯形图的编程方法：,2,、以转换为中心的编程方法,!,编程复杂的顺序功能图的梯形图更具有优越性！注：不能将输出继电器的线圈与,SET,和,RST,指令并联,!,并行系列,五、,PLC,程序设计方法,(,重点,),顺序控制梯形图的编程方法：,3,、使用,STL,指令的编程方法！步进梯形指令注意事项：,STL,指令及,RET,指令，必须与,S,配合才具有步进功能！,STL,指令只有常开触点！,STL,触点与左母线相连，与,STL,触点相连的起始触点要使用,LD,、,LDI,指令,使用,STL,指令后，,LD,触点移至,STL,触点右侧，一直到出现下一条,STL,指令或出现,RET,指令为止！,STL,可以允许双线圈输出，可以直接驱动,YMST,等元件线圈及功能指令！,STL,指令不能与,MC-MCR,指令一起使用，,STL,触点右边不能使用入栈,MPS,指令！,单系列,五、,PLC,程序设计方法,(,重点,),顺序控制梯形图的编程方法：,3,、使用,STL,指令的编程方法！,选择系列,五、,PLC,程序设计方法,(,重点,),顺序控制梯形图的编程方法：,3,、使用,STL,指令的编程方法！,并行系列,六、,PLC,学习方法,学习方法：,1,、多阅读,PLC,的编程手册，并用编程软件编程反复调试学习！如下图编程软件！,2,、多阅读优秀的,PLC,程序,积累相关的工作经验！,3,、参加一些比较有名的论坛，与一些有经验的工程师交流沟通，比如中国工控网、工控人家等,4,、触摸屏技术是当今比较流行的技术，可以下载相关视频学习，比如程子华教授的三菱触摸屏视频，比较流行的三菱触摸屏及设计软件如下图,5,、多看一些扩展功能模块的相关资料，比如,D/A&A/D,功能模块、,10PG,脉冲定位模块等,七、,PLC,功能,(,应用,),指令,(298,个,),，见手册,七、,PLC,功能,(,应用,),指令（,298,个），见手册,八、典型电路应用举例及编程手册,THE END,谢谢大家！,