PLC复习提要.doc

同济大学浙江学院PLC复习提要
一、基本知识
1、 可编程控制器的定义
可编程控制器是一种数字运算操作的电子装置，专门为在工业环境下应用而设计，
它采用了可以编制程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、]
定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式和模拟式的输入和输出，
控制各种类型机械或生产过程。可编程控制器及其有关的外围设备都按应
按易于与工业控制系统联成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。
2、可编程控制器的诞生：1968 年美国通用汽车公司提出要求：
1969年，美国数字设备公司（DEC）首先研制成功第一台可编程控制器---PDP-14；
3、 可编程控制器的特点及应用
1）、可靠性高,抗干扰能力强:
2）、配套齐全、功能完善、适用性强
3）、易学易用，深受工程技术人员欢迎
4）、系统的设计、建造工作量小，维护方便，改造容易
5）、体积小，重量轻，是“机电一体化”特有的产品
4、PLC的应用
1）、开关量的逻辑控制，2）、模拟量控制，3）、运动控制量，4）、过程控制
5）、数据处理，6）、通信与联网。
5. PLC的主要逻辑部件：（以三菱PLC为例）
1） 输入继电器： 符号为X ，编号原则为八进制。
2） 输出继电器：符号为Y ，编号原则为八进制。
3） 辅助继电器：符号为M ，编号原则为十进制。
4） 定时器： 符号为T ，编号原则为十进制
5） 计数器： 符号为C ，编号原则为十进制。
6） 状态元件： 符号为S ，编号原则为十进制。用途：步进顺控用元件
7） 寄存器： 符号为D ，编号原则为十进制。
注：1、除输入、输出继电器与外界有联系外，其它逻辑元件只能供内部编程用。
2、输入继电器只能由外部信号驱动，输出继电器对外界只有一个常开触点
3、所有逻辑元件供编程用的触点可无数次使用。
6、 PLC的常用编程语言：
1）、梯形图编程语言、2）、指令法编程语言3）、顺序功能图编程语言
7、可编程控制器工作过程的特点
1）周期循环扫描的工作过程
2）集中采样，集中输出的工作方式
1. 输入采样阶段：PLC在输入采样阶段，首先扫描所有的输入端子，
2. 并将各输入端子的状态存入内存中各对应的输入映象寄存器。
3. 此时输入映象寄存器被刷新，直至下一次循环。
4. 程序执行阶段：根据PLC梯形图程序扫描原则，PLC按先左后右，
5. 先上后下的步序对梯形图语句遂句扫描，当指令中涉及输入，
6. 输出状态时，PLC从输入映象寄存器中“读入”上一阶段采入的对应输入端子状态，
7. PLC从元件映像寄存器/输出映象寄存器中“读入”当前状态，然后，进行相应的运算。
8. 输出刷新阶段
在所有指令执行完毕后，输出映象寄存器中所有输出继电器的状态（接通/断开）在输出刷新阶段转存到输出锁存器中，通过一定方式输出，（继电器输出R，晶闸管输出S，晶体管输出T）驱动外部负载。

1/6

8、 三菱公司PLC的型号说明
FX2
输出方式
单元类型
输入输出总点数
可编程控制器型号（系列）
输出方式： R— 继电器输出
S— 晶闸管输出
T— 晶体管输出
单元类型： M— 基本单元
E— 扩展单元
例1：FX1S-20MR 表示FX1S系列PLC ，它是基本单元，其输入输出（I/O）
总点数为20点，其中输入点为12点，输出点为8点，采用继电器输出方式。
例2：FX2-48MR 表示FX2系列PLC ，它是基本单元，其输入输出（I/O）
总点数为48点，其中输入点为24点，输出点为24点，采用继电器输出方式。
例3：FX2-24MT 表示FX2系列PLC ，它是基本单元，其输入输出（I/O）
总点数为24点，其中输入点为12点，输出点为12点，采用晶体管输出方式。
注：扩展单元内部不具有CPU，ROM ，RAM等，因此，扩展单元不能单独工作，只能与基本单元一起使用。
9、FX2序列PLC的基本指令
指令名
操作元件
指令名
操作元件
指令名
操作元件
LD
X、Y、M、S、T、C
ORB

SET
Y、M、S
LDI
OUT
Y、M、T、C、S
RST
Y、M、T、C、S、D
LDP

LDF

AND
MC
N Y、M
PLS
Y、M
ANI
MCR
N
PLF
Y、M
OR
MPS

NOT

ORI
MRD

END

ANB
-
MPP

STL
S

RET

10、PLC的两个基本概念：
1）、软继电器：PLC中，软继电器是指PLC内部寄存器中的触发器。
实际上，PLC内部（除输出继电器外）并没有继电器实体，只有内部寄存器
的每位触发器。
PLC的梯形图设计时，主要是利用软继电器“线圈”的“吸--放”功能及触点的“通—断”功能进行的。根据计算机对信息的“存--取”原理，来读取触发器的状态，
或在一定条件下改变它的状态。而计算机可以任意次的读取触发器的状态，这就是对软继电器的触点可以无数用的理由 。
2/6

2）能流
在梯形图中，并没有真实的电流流动。为了便于分析PLC的周期扫描原理
及信息存储空间分布的规律。假想在梯形图中有电流流动，这就是“能流”
“能流”在梯形图中只能作单方向的流动——从左向右流动，层次的改变只能先上后下。
11、梯形图设计规则
1）.触点应画在水平线上，不能画在垂直分支线上。
2）不包含触点的分支应放在垂直方向，不可放在水平位置。以便识别触点的组合和对输出线圈的控制路径。
3）在有几个串联电路相并联时，应将触点数量最多的哪个串联电路画在梯形图的最上面；在有几个并联电路相串联时，应将并联电路数最多的哪个并联电路画在梯形图的最左面；
目的：编制的程序建简洁明了，语句较少。
4） 线圈和运算处理框的右边不允许出现触点
12、步进梯形指令
STL：用于取用状态器触点，STL后生成一条新的母线。
RET：表示步进梯形指令功能结束
13、 状态器编程的的三要素：驱动负载，指定转移条件，指定转移目标
步进顺控的编程原则：先进行负载驱动处理，然后进行状态转移处理。
例：X1接通，状态器S21受激。执行Y4的输出，
在S20状态器中，驱动Y4为驱动负载，当转移条件X1接通（转移条件），状态器由S20转移到S21（转移目标），S20自动复位。
指令STL与RET是一对步进梯形指令。在一系列步进梯形指令后，有必要加上RET指令表明步进梯形指令功能的结束，返回主母线。
步进顺控编程允许双重输出：在若干个状态器中，允许有相同的输出继电器输出。
14 功能图的主要类型
1）单流程
控制流程按单一流程进行。
2）选择分支和汇合

3）并行分支和汇合
15、选择性分支、汇合及并行性分支、汇合的编程规则：
1）首先集中指定各分支的转移目标；
2）然后按从左到右的原则对各分支进行编程
3）最后集中汇合

3/6

二、PLC 应用
一） 、掌握由电气控制原理图转化为PLC程序
二） 、掌握由梯形图写出指令、由指令画出梯形图，由状态转移图画出梯形图或指令
三） 、对错误或不合理的梯形图进行改正
四） 、根据控制要求设计PLC程序
一） 多种液体自动混合控制设计
控制要求：
1 初始状态：容器为空筒，各个电磁阀（Y1，Y2，Y3）均关闭，位置传感器开关（L1，L2，L3）为OFF搅拌电动机M停止。
2.启动操作：按一下启动按钮，开始以下操作：
1）电磁阀Y1 = ON，液体A注入容器，当液面达到L2位置时，Y1= OFF ，Y2= ON，液体B注入容器，当液面达到L1位置时，Y2= OFF。
2）电动机运行，当电动机搅拌15秒后，停止搅拌，开始放料（Y4= ON）液面下降，当液面下降到L3位置后继续放料5秒使容器内液体完全放光，完成一次混合过程并自动进入下一次混合过程。
3）按下停止按纽，则完成本次混合过程后停止工作。

4/6
2、设计题目：十字路口交通信号灯控制设计
开关合上后，东西方向的绿灯亮25S闪4S后灭，转入黄灯亮2S后灭，再转入红灯亮31S；绿灯亮┅┅循环之。对应于东西方向绿、黄灯亮时，南北方向红灯亮31S后灭，接着绿灯亮25S闪4S后灭，黄灯亮2S后灭，红灯亮┅┅循环之。
注：闪亮周期：亮0.5S，灭0.5S
时序图：

3、七段LED数码管循环显示的PLC程序
PLC上电后，显示“0”，按下启动按钮，按1-2-3……9-0的顺序循环显示，每个字显示1秒；按下停止按钮，完成本周期的显示后，显示“0”。

5/6
4、天塔之光的PLC程序设计
一、控制要求：
1、接通控制开关（SD），以下规律显示：
（S21）L1 -Y1
→（S22）L1、L2 -Y1、Y2
→（S23）L1、L3 -Y1、 Y3
→（S24）L1、L4 -Y1、 Y4
→（S25）L1、L2 -Y1、Y2
→（S26）L1、L2、l3、L4 -Y1、Y2、Y3、Y4
→（S27）L1、L8 -Y1、 Y0
→（S28）L1、L7 -Y1、 Y7
→（S29）L1、L6 -Y1 Y6
→（S30）L1、L5 -Y1、 Y5
→（S31）L1、L8 -Y1、 Y0
→（S32）L1、L5、L6、L7、L8 - Y1、 Y5、Y6、Y7、Y0
→（S33）L1 -Y1
→（S34）L1、L2、L3、L4 -Y1、Y2、Y3、Y4
→（S35）L1、L2、L3、L4、L5、L6、L7、L8- Y1、Y2、Y3、Y4、Y5、Y6、Y7、Y0
→L1……如此循环，周而复始。
二、面板图

6/6