1、第第12章目录章目录逻辑控制；过程控制；位置控制；在线监控；数据逻辑控制；过程控制；位置控制；在线监控；数据 处理；模拟量控制；故障诊断；连网通讯等。处理；模拟量控制；故障诊断；连网通讯等。第第12章章 12 1可编程控制器可编程控制器(PC或或PLC)是一种以微处理器是一种以微处理器CPU 为核心，专门用于工业现场的自动控制装置。为核心，专门用于工业现场的自动控制装置。按结构按结构 整体式；组合式整体式；组合式(积木式积木式有多个插槽有多个插槽)；按控制规模按控制规模 小型机小型机(I/O点数和点数和256)；中型机中型机(I/O点点2048)；大型机；大型机(I/O点点2048)。柔性好，
2、程序可修改；功能强；抗干扰能力强；柔性好，程序可修改；功能强；抗干扰能力强；可靠性高，无触点控制；梯形图编程，简单易学；可靠性高，无触点控制；梯形图编程，简单易学；体积小，重量轻。体积小，重量轻。但存储容量小；价格高。但存储容量小；价格高。KMRSB B1 1SB B2 2KHSB B3 3KMFKMRKMFKMRKMFL1 1L2 2第第12章章 12 1可编程控制器能够实现继电接触控制电路的功能。可编程控制器能够实现继电接触控制电路的功能。(1)继电器控制系统的基本结构框图继电器控制系统的基本结构框图(2)可编程控制系统的基本结构框图可编程控制系统的基本结构框图输入部分输入部分按钮、行按钮
3、、行程开关等程开关等控制部分控制部分继电器和继电器和连接导线等连接导线等输出部分输出部分接触器、接触器、电磁阀等电磁阀等输入部分输入部分按钮、行按钮、行程开关等程开关等控制部分控制部分微处理器及微处理器及程序存贮器程序存贮器输出部分输出部分接触器、接触器、电磁阀等电磁阀等第第12章章 12 1继电接触器控制属于接线程序，控制功能固定不变；继电接触器控制属于接线程序，控制功能固定不变；为有触点控制，有寿命限制；只能实现开关量控制。为有触点控制，有寿命限制；只能实现开关量控制。程序可修改，控制功能可变；无触点控制，程序可修改，控制功能可变；无触点控制，“软软”继电器代替继电器代替“硬硬”继电器继电
4、器,无限寿命；利用无限寿命；利用“光耦光耦”传输信号传输信号,抗干扰能力强。抗干扰能力强。KHKMSB10500000200000001SB2控制部分控制部分输出部分输出部分输入部分输入部分000000010002DC24V输入公共端输入公共端COM输入端输入端输入继电输入继电器器(软软)线圈线圈“软继电器软继电器”接点接点“软继电器软继电器”线圈线圈COM输出公共端输出公共端负载负载电源电源输出端输出端 0500输出接点输出接点内部软接线内部软接线“梯形图程序梯形图程序”第第12章章 12 10500电电 源源输输出出单单元元输输入入单单元元I/O扩扩展展接接口口用用户户输输入入设设备备I/
5、O接接口口外外设设I/O扩扩展展机机用用户户输输出出设设备备运算器运算器微处理器微处理器(CPU)控制器控制器存 储 器存 储 器EPROM 系统程序系统程序 用户程序用户程序 RAM外外部部设设备备第第12章章 12 1 随机存储器随机存储器 RAM 自诊断自诊断与编程器、与编程器、计算机通讯计算机通讯读入现场信号读入现场信号执行用户程序执行用户程序输出控制信号输出控制信号PC的巡回扫描工作过程的巡回扫描工作过程如图。如图。内存：只读存储器内存：只读存储器 ROM 第第12章章 12 1CPU以固定周期进行巡回扫描。以固定周期进行巡回扫描。运算器和控制器是整个系统的运算器和控制器是整个系统的
6、核心，完成程序处理和系统控制。核心，完成程序处理和系统控制。外存：外存：EPROM，盒式磁带等，盒式磁带等功能：存储程序和数据功能：存储程序和数据程序：系统程序和用户程序程序：系统程序和用户程序第第12章章 12 1I/O单元是单元是 CPU与与 I/O设备之间的连接部件。设备之间的连接部件。输入设备输入设备(如按钮、行程开关、传感器等如按钮、行程开关、传感器等)的开关信息通的开关信息通过输入接口电路送入过输入接口电路送入PC;PC通过输出接口电路向执行部件通过输出接口电路向执行部件(如接触器、继电器、电磁阀等如接触器、继电器、电磁阀等)发出控制信号。发出控制信号。为提高可靠性为提高可靠性,P
7、C应有性能良好的电源稳压措施。应有性能良好的电源稳压措施。一般分为键盘和显示器，用作用户程序的编制、一般分为键盘和显示器，用作用户程序的编制、编辑、调试和监视。常装在主机上，或用电缆与主机相连。编辑、调试和监视。常装在主机上，或用电缆与主机相连。用来扩展用来扩展PC的输入、输出点数。的输入、输出点数。可配置打印机、大屏幕彩色显示器；可配置打印机、大屏幕彩色显示器；或配有通讯接口，以实现通讯联网和远程控制功能。或配有通讯接口，以实现通讯联网和远程控制功能。(1)显示部分显示部分(2)面板部分面板部分 OUTPUT5CH0 1 2 3 4 5 6 7INPUT0CH0 1 2 3 4 5 6 78
8、 9 10 11POWER RUNALARMERROR输入指示输入指示运行状态指示运行状态指示电源指示电源指示输出指示输出指示 报警报警 异常异常指示指示第第12章章 12 2 见下页见下页 输入、输出指示灯输入、输出指示灯电源、状态指示灯电源、状态指示灯高速计数器高速计数器输入端子输入端子DC24V输出端子输出端子输入端子输入端子电源端子电源端子 接地端子接地端子输出端子输出端子显示部分显示部分I/O单元或模拟定时器单元单元或模拟定时器单元,I/O链接单元连接插座链接单元连接插座外 部 设 备 连 接 器外 部 设 备 连 接 器EPROM安装座安装座 DIP开关开关第第12章章 12 2O
9、UTPUTCOM高速高速计数器计数器输入输入硬件复位输入硬件复位输入AC电源电源AC100-240VNC接地接地端子端子NCL负载负载电源电源L负载负载电源电源L负载负载电源电源L 负载负载S电源电源L LL L负载负载电源电源LL LL L负载负载电源电源LL LL L负载负载电源电源C20P/C28P 没有没有C20P没有没有注：注：NC 空脚空脚INPUTC20P/C28P 没有没有C20P没有没有DC24V 最大最大 0.2A第第12章章 12 2LLDC24V000000010002COMCOM0015SB2D13k 760 D2T光耦合电路光耦合电路0002 SB2断开断开 SB2
10、闭合闭合0002单元的状态由低电平变为高电平。单元的状态由低电平变为高电平。内内外外有取入指令有取入指令 LD 0002，且，且 SB2 闭合时，闭合时，存储器存储器0002单元单元第第12章章 12 2存储器存储器0500单元单元微型继电器微型继电器线圈线圈0500 得电得电,常开常开接点闭合接点闭合,接触接触器器KM线圈得电。线圈得电。微型继电器微型继电器KM220V内内外外（1）继电器接点输出）继电器接点输出AC按照电路器件的不同，分为三种输出方式：按照电路器件的不同，分为三种输出方式：有输出指令有输出指令 OUT 0500，且满足，且满足0500的导通条件时，的导通条件时，继电器接点输
11、出；晶体管输出；双向晶闸管输出。继电器接点输出；晶体管输出；双向晶闸管输出。第第12章章 12 20500COMOUT存储器存储器0500单元单元 有输出指令有输出指令 OUT 0500，且满足，且满足0500的导通条的导通条件时，件时，0500 晶体管晶体管导通，接触器导通，接触器KM线圈得电。线圈得电。晶体管晶体管0500KM524V内内外外（2）晶体管输出）晶体管输出DC第第12章章 12 2COMOUT存储器存储器0500单元单元 有输出指令有输出指令 OUT 0500，且满足，且满足0500的导通条件的导通条件时，时，0500双向晶闸管双向晶闸管导通，接触器导通，接触器KM线圈得电。
12、线圈得电。0500KM220V内内外外（3）双向晶闸管输出）双向晶闸管输出AC双向晶闸管双向晶闸管COMOUT第第12章章 12 2名名 称称继电器号继电器号输入继电器输入继电器输出继电器输出继电器内部辅助继电器内部辅助继电器保持继电器保持继电器点数点数80601361600000-04150500-09151000-1807HR000-915定时器和计数器定时器和计数器4800-47内部专用继电器内部专用继电器用用 途途190019011902产生产生 T=0.1s 的脉冲的脉冲产生产生 T=0.2s 的脉冲的脉冲产生产生 T=1s 的脉冲的脉冲X X X X通通道道号号继继电电器器序序号号
13、（1）输入继电器）输入继电器（2）输出继电器）输出继电器（3）内部继电器）内部继电器（4）定时器和计）定时器和计 数器数器第第12章章 12 2第第12章章 12 2PC用来接受外部用户输入设备输入信号的接口单元用来接受外部用户输入设备输入信号的接口单元。每个输入单元对应一个输入端子，其电路可等效为一个输每个输入单元对应一个输入端子，其电路可等效为一个输入继电器入继电器，在在PC内有无数对常开和常闭接点可供使用。内有无数对常开和常闭接点可供使用。输入继电器输入继电器只能由外部输入信号驱动。只能由外部输入信号驱动。PC用输出信号驱动外部用户输出设备的接口单元用输出信号驱动外部用户输出设备的接口单
14、元。每个输出接口单元对应一个输出端子。每个输出接口单元对应一个输出端子。输出单元电路可等效为一个输出继电器输出单元电路可等效为一个输出继电器。（1 1）输入继电器）输入继电器（2 2）输出继电器）输出继电器C28P输入有输入有16个点：编号为个点：编号为00CH的的0000 0015。C28P输出有输出有12个点：编号为个点：编号为05CH的的0500 0511。第第12章章 12 2作为中间继电器或具有特殊功能的继电器。作为中间继电器或具有特殊功能的继电器。它不能直接驱动外部负载，只能在它不能直接驱动外部负载，只能在PC内部起传递信号的内部起传递信号的（4 4）定时器和计数器）定时器和计数器
15、（3 3）内部继电器）内部继电器 内部辅助继电器内部辅助继电器 相当于中间继电器相当于中间继电器 专用内部辅助继电器专用内部辅助继电器 检测备份电池，产生连续脉冲等。检测备份电池，产生连续脉冲等。保持继电器保持继电器HR 当电源出现故障时当电源出现故障时,可保持原来的状态。可保持原来的状态。定时器和计数器的总数为定时器和计数器的总数为48个个。在同一程序中在同一程序中,不能不能给定时器和计数器分配相同的编号：给定时器和计数器分配相同的编号：例如：定时器为例如：定时器为 TIM 10，计数器，计数器不能不能为为CNT 10。可用来暂存可用来暂存跳转地址。跳转地址。暂存继电器暂存继电器TR 对于不
16、能使用对于不能使用 IL 和和 ILC 的分支电路的分支电路，作用。它可提供无数对常开接点和常闭接点作用。它可提供无数对常开接点和常闭接点,供编程时使用。供编程时使用。KMSB B1 1KMSB B2 2第第12章章 12 20500000005000001母线母线逻辑线逻辑线 从继电接触控制电路图演化而来的图形语言；从继电接触控制电路图演化而来的图形语言；用字符表示的程序，与梯形图一一对应。用字符表示的程序，与梯形图一一对应。梯形图中的符号：梯形图中的符号：输入输入 常开常开常闭常闭输出输出“软继电器软继电器”线圈线圈LD 取入指令取入指令OUT 输出指令输出指令AND 与指令与指令OR 或
17、指令或指令 NOT 取反指令取反指令AND LD 组与指令组与指令OR LD 组或指令组或指令第第12章章 12 2PC 机的程序可用机的程序可用和和编制。编制。地址；指令；数据地址；指令；数据0500000005000001母线母线逻辑线逻辑线地址地址指 令指 令数据数据LD OUT000100000003000105000002 ORAND NOT0500000005000001地址地址指 令指 令数据数据LDOUTEND(01)000100000002000105000502 0002地址地址指 令指 令数据数据LD NOT OUT000100000003000105020002ANDA
18、ND NOT00020003 0001 0003第第12章章 12 2LD 从母线取数从母线取数OUT 送数至输出线圈送数至输出线圈AND 各接点为串联各接点为串联表示为表示为与与的关系。的关系。0500 0500地址地址指 令指 令数据数据LDOUT000100000003000205000002OROR NOT05000003 0003 0000 0002AND NOT 00000004第第12章章 12 2AND 各接点为并联，各接点为并联，表示为表示为或或的关系。的关系。000005000003000200010006000705000002000300040005指令指令数据数据LD
19、00010000000200030500ORLDOR NOTAND LDOUT指令指令数据数据LD00030002000400050500LD NOTORAND LDOUTAND LDOR NOTLDOR00060007LD 和和 AND LD 成对出现：成对出现：表示表示 A组组 和和 B组组 串联串联第第12章章 12 2第第12章章 12 20000050000030001000200000001指令指令数据数据LD00010000000200030500ANDLDAND NOTOR LDOUT指令指令数据数据LD00010000000200030500LD NOTAND NOTOR L
20、DOUTOR LDAND NOTLDAND00040005LD 和和 OR LD 成对出现：成对出现：表示表示 A组组 和和 B组组 并联并联000300020004000505000500 指 令指 令数据数据LDOUT0000000100 0001 0000AND NOT#0150TIM00TIMLDTIM00输入输入#150(15s)TIM00050015s定时器输入定时器输入定时器输出定时器输出 TIM00输出继电器输出继电器 05001.定时器必须有时间设定值，定时器必须有时间设定值，定时单位为定时单位为 0.1秒；秒；2.定时器只有通过接点才能定时器只有通过接点才能 控制输出继电器
21、。控制输出继电器。第第12章章 12 20504指 令指 令数据数据LDOUT0000000110 0001 0000AND NOT#0003CNTLD0002#0003 CNT1005041.计数器必须有设定计数值；计数器必须有设定计数值；对对CP端的上升沿计数端的上升沿计数,R端端 的上升沿对计数器复位。的上升沿对计数器复位。2.计数器只有通过接点才能计数器只有通过接点才能 控制输出继电器。控制输出继电器。0002ResetInputCPRCNT10 LDCNT1000020000CNT100504第第12章章 12 2指令指令数据数据LDOUT00000005ANDIL(02)05040
22、003AND NOT 0002LD0004LDOUT0505LD NOT0006OUT0506ILC(03)输出线圈输出线圈定时器定时器计数器计数器,锁存继电器锁存继电器 OFF保持当前状态保持当前状态复位复位0504 0006 0002 0000 0004 0003IL(02)000505050506END(01)ILC(03)END(01)第第12章章 12 2指 令指 令数数 据据LDKEEP(11)00010500ANDLD00020003AND0004KEEP 0500 0003 0004 0002 0001输出继电器，输出继电器，内部辅助继电器内部辅助继电器保持继电器保持继电器05
23、00-1807HR000-915置位输入置位输入S复位输入复位输入R锁存锁存继电器继电器输出输出(0500)SR第第12章章 12 2第第12章章 12 20500 0500 0001 0002 0000 a.利用利用KEEP指令可实现继指令可实现继电接触器控制的电接触器控制的自锁电路自锁电路。KMSB1SB2KHKM 0000 0001 0002KEEP 0500RS 注意注意：应将原电路中串联的：应将原电路中串联的常闭接点改为并联的常开接点，常闭接点改为并联的常开接点，接在锁存继电器复位输入端接在锁存继电器复位输入端 R。第第12章章 12 2 0002 0001KEEP 0500IL(0
24、2)0000ILC(03)0002 0001KEEP 1000IL(02)0000ILC(03)0500 1000b.当当KEEP用于用于 IL和和 ILC之之间时间时,若热继电器接点若热继电器接点 0002断断开开,而而KEEP仍使仍使 0500保持得保持得电状态电状态,起不到过载保护作用。起不到过载保护作用。将将KEEP指令用于内指令用于内部辅助继电器部辅助继电器 1000。若接点若接点 0002断开断开,IL前的条前的条件为件为OFF,输出线圈输出线圈 0500为为OFF,实现了过载保护功能。实现了过载保护功能。0500 0002指 令指 令 数数 据据LDOUT00020500LDAN
25、D00030500OR LD 0003 0500指令指令 数数 据据LDOUT00030500AND OR050000020500 0002 0003 0500（a）（b）第第12章章 12 2：可简化编程可简化编程 00000500 0003 0001 00020002 00010003指 令指 令数 据数 据LDOUT00000500LDAND00010002OR0003AND LD0000指 令指 令数数 据据LDOUT00010500ANDOR00020003AND00000500（a）（b）第第12章章 12 2：可简化编程可简化编程0501 000005010507KM1KM1SB
26、 BKM2（a）第第12章章 12 2 当当 PC处于运行状态处于运行状态时，是按照扫描工作方时，是按照扫描工作方式，从上到下、从左到式，从上到下、从左到右依次进行的。右依次进行的。（a）虽然图虽然图(a)的继电接的继电接触控制电路能够正常工触控制电路能够正常工作，但在图作，但在图(a )的的 PC 梯形图中，继电器梯形图中，继电器0507却永远不能接通。却永远不能接通。0507 000005010501KM2KM1SB BKM1（b）第第12章章 12 20501 000005010507KM1KM1SB BKM2（a）（a）（b）将电路中并联支路对调，图将电路中并联支路对调，图(a)图图(
27、b)，当接点，当接点0000为为ON时，继电器时，继电器0507将在一个周期内导通。将在一个周期内导通。指令指令数数 据据LDOUT00000507OUTLD05010000AND NOT05010501 0000050105070507 000005010501KM1KM1SB BKM2KM2KM1SB BKM1（a）（b）指令指令数数 据据LDOUT00000501AND NOTOUT05010507LD0000第第12章章 12 2（a）（b）0500 0002 0000 0500 0501 00030501 0002 0001 0501 0500 0003第第12章章 12 2(a a
28、)参照继电参照继电器接触控制电器接触控制电路直接编程路直接编程 KMRSB B1 1SB B2 2KHSB B3 3KMFKMRKMFKMRKMFL1 1L2 20500 0002 0000 0500 0501 00030501 0002 0001 0501 0500 0003指指 令令数数 据据LDOUT000005000003OUTAND NOT00020002LD0501ORAND NOT0501AND NOT05000001ORAND NOTAND NOTAND NOT0500END（01）05010003第第12章章 12 2(a)(a)参照继电接触控制参照继电接触控制 电路直接编程
29、电路直接编程 0500 0000 0500 05010501 0001 0501 0500IL(02)ILC(03)指指 令令数据数据LD NOTILC(03)000200030501AND NOTIL(02)0501 OUT LD0000 OR05010500 LD ORAND NOT OUT0500END(01)00010500AND NOT第第12章章 12 2(b)采用采用 IL和和 ILC分支程序编程分支程序编程 0002 0003（a）HR000 0002 0000 HR000 0501 00030501 HR001 0002 0001HR001 0500 0003HR001指指
30、令令数数 据据LDOUT0000HR0000002OUTAND NOT00020001LD0500ORAND NOT0501AND NOTHR000HR000AND NOTAND NOTHR001AND NOT05000003END（01）OUT0501LDHR001OUT0003ORLDHR001 HR0000500第第12章章 12 2指指 令令数数 据据LD NOTLD00020003HR001AND NOTIL（02）0500OUT0500AND NOTLD0000OR0501HR000ORAND NOT0001OUTHR000HR000END（01）ILC（03）OUT0501LDH
31、R001HR001LDOUT（b）0002 0003HR000 0000HR000 0501IL(02)ILC(03)0500 HR0000501 HR001HR001HR001 0500 0001第第12章章 12 2QKHFU KM1W2U1U2V1V2W1KM3KM2第第12章章 12 2KM2SB2 2SB1 1KHKM1KM1KTKTKTKM3KM1KM3KM2KM2SB2 2SB1 1KHKM1KM2KM1KTKTKTKM3KM1KM3KM2KM2 TIM00IL(02)0001 0002 1000 0003 0501TIM 00#100(10S)10000501 05030503
32、 0502 05010502 0502YILC(03)0002SB1 0001 SB2 0002KH 0003KM1 0501KM2 0502KM3 0503输入输出分配输入输出分配第第12章章 12 2指指 令令数数 据据LD000210000503IL(02)OR05011000TIM0501ORAND NOT0001AND NOT00OR NOTOUTTIM00LD NOT#1000003END(01)OR NOT0502LD NOT0501OUT05030502LD NOTOUTILC(03)AND NOT0002OUT0502第第12章章 12 2 0001 0002 0003 TI
33、M00 1000 0501IL(02)TIM00#100(10S)10000501 05030503 0502 05010502 0502YILC(03)0002KT0SB1 1STbKM0KM1KT1KM0KT0STaSTbKM1KM0KM1ZSTaKT1ZZSB0 0SB1 1小车小车返回返回第第12章章 12 2小车小车前进前进IL(02)ILC(03)END(01)050005021002TIM01CNT47CPR#0003000000010500TIM01#0020TIM00TIM000001100200021002CNT4700020501#0050CNT47 000305010501000100000003000205010500第第12章章 12 20500220V ACKM0KM1COM0501COM0502COM0000 0001COM0002 00030015COMDC 24V+STbSTaSB1SB024V DCFINPUTOUTPUT第第12章章 12 2
