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PLC的基本回路 的基本回路】 【第4章 PLC的基本回路】
4-1 4-2 4-3 4-4 4-5 4-6 4-7 5-1 5-2 5-3 5-4 5-5 5-6 5-7 5-8 5-9 自保持回路 自保持回路的改进① 微分(DF)指令 自保持回路的改进② 步进跟踪编程法 编程法的自保持回路 步进跟踪编程法 定时器(TM)指令 定时器应用回路 一般的输出控制 利用符号梯形图方式编写程序 利用步进跟踪编程法 步进跟踪编程法 步进跟踪编程法控制输出 实践步进跟踪编程法 绘制时序图 步进跟踪编程法 实践步进跟踪编程法 编写梯形图 步进跟踪编程法 挑战课题 - 第1工程、第2工程 挑战完成课题 自动·手动切换回路 编程建议
【前言】 前言】
可编程控制器( Controller)于1968年在美国首次登场 年在美国首次登场， 可编程控制器(Programmable Controller)于1968年在美国首次登场，是用于自动控 制的控制器。与当时作为控制领域的主流的利用继电器的自动控制方式相比，具有 制的控制器。与当时作为控制领域的主流的利用继电器的自动控制方式相比， 易于编写、修改程序。 ◆ 易于编写、修改程序。 高度的控制性能。 ◆ 高度的控制性能。 无触点、长寿命。 ◆ 无触点、长寿命。 高可靠性。 ◆ 高可靠性。 等多项良好特性，因此迅速得到推广普及。 等多项良好特性，因此迅速得到推广普及。 最近，随着半导体技术的飞速发展， 最近，随着半导体技术的飞速发展，可编程控制器更加 小型化。 ◆ 小型化。 高性能化。 ◆ 高性能化。 低价格化。 ◆ 低价格化。 现在，PLC的应用领域早已不仅限于生产设备 在楼宇自动化、列车、汽车、 的应用领域早已不仅限于生产设备， 现在，PLC的应用领域早已不仅限于生产设备，在楼宇自动化、列车、汽车、自动 售货机、停车场管理、水库控制等各种领域，PLC也都得到越来越广泛的应用 也都得到越来越广泛的应用。 售货机、停车场管理、水库控制等各种领域，PLC也都得到越来越广泛的应用。 培训的目标是让任何人都能得心应手， 本培训的目标是让任何人都能得心应手，简单方便地掌握这个承担着自动控制 核心任务的PLC的基础知识。 PLC的基础知识 核心任务的PLC的基础知识。 祝愿大家活用本教材、迈入自动控制领域，在这个永无止境的、 活用本教材 祝愿大家活用本教材、迈入自动控制领域，在这个永无止境的、无限广阔的 最刺激的世界”里大显身手、尽展才华。 “最刺激的世界”里大显身手、尽展才华。
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顺序控制器的种类及变迁】 【1-2. 顺序控制器的种类及变迁】
【区分】 区分】
继电器控制 PLC 控制 可编程控制器 专用电路 单片机等 优点 用于小规模、简单控制时价格低 抗干扰能力强 适于小～大规模、高性能、通用性好 程序修改简便 快速投入使用 大量生产时价格低 缺点 需要动作确认 控制内容修改困难 大量生产时与专用控制器相比价格较高
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第1章 PLC入门
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什么是可编程控制器？ 【1-1. 什么是可编程控制器？】
可编程控制器是顺序控制专用的控制器，正式英文名称是Programmable Controller(简称PC)。 在中国为了与个人计算机相区别，简称为PLC(沿用旧称Programmable Logic Controller)。 可编程控制器(以下简称PLC)将来自输入设备的信号，按照给定的条件进行处理、运算、判断 并将该结果输出到外部设备。 在PLC诞生之前，自动控制是利用继电器、定时器等组合实现的。 因此，伴随着控制内容的改变，必须花费很多时间进行配线施工，在实际应用中存在很多缺点。 与计算机控制相比，PLC最大的不同点是 ◆ 配备有丰富的顺序控制专用指令 ◆ 通过专用指令能够方便地编制程序 ◆ 高速度重复循环执行程序(扫描) ◆ 充分考虑到恶劣的使用环境，抗干扰能力强 由于上述原因，PLC作为自动控制用控制器当前最为普及。
从PLC的输入开始到输出位置的处理流程如下所示： PLC的输入开始到输出位置的处理流程如下所示： 的输入开始到输出位置的处理流程如下所示
输入设备 输入部 ① ② 输入步骤
CPU
③ ⑤ 运算步骤
地址 0 1 指令 S T X0 O T Y0
输出步骤 ⑧ ⑥ ⑦
输出部
输出设备 ～
④
… … … … X3 X2 X1 X0 1 1 0 1
功能 按来自外部的输入进行ON/OFF 向外部输出ON/OFF状态 仅在程序中ON/OFF
定时器、计数器合计为144点 到达定时器的设定时间后变为ON （T0～T99/C100～C143） 计数器计数到时为ON 64点（R9000～ ） 特定条件下ON/OFF，即具有某种意义的 特殊继电器
◆继电器序号的规定
【输出存储器】 输出存储器】 【何谓扫描时间？】 何谓扫描时间？
PLC按照输入步骤、运算步骤、 输出步骤不断循环反复执行程序。 每1周期的处理时间被称为扫描时间。
输入步骤
重复循环执行
运算步骤
【１扫描时间】 扫描时间】
设想在替换继电器电路的情况下， 一般达到10msec以内即可认为是 理想情况
输出步骤
⑦ 读出输出存储器的状态 ⑧ 根据输出存储器的状态驱动输出部
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各部名称及功能】 【2-3. 各部名称及功能】
控制单元】 【FP0 C32 控制单元】 状态显示LED ① 状态显示LED
表示PLC的运行/停止、错误/报警 等动作状态 【模式切换开关】 模式切换开关】
开关位置 RUN ( 上 ) P RO G ( 下 ) 动作模式 处于RU 处于 RU N 模式 开始执行程序、 运行。 开始执行程序 、 运行 。 处于PR 处于 PR OG 模式 停止运行。 停止运行 。
X、Y、R的编号、用10进制和16进制的组和来表示。（因为经常是把16点作为一组来处理） T、C接点时，仅用10进制来表示． 【外部输入（X）时】 外部输入（ X□□□ 【10进制】 10进制】 进制 X0、X1 XF X0、X1······XF 【16进制】 16进制】 进制 【10进制】 10进制】 进制 14 【定时器（T）时】 定时器（ T□□
运算控制部( 运算控制部(CPU)
【输出设备】 输出设备】
• 继电器 • 指示灯
存储器部
程序 存储器 输出 存储器
• 电磁铁 • 变频器
编程工具: FPWIN、 编程工具: FPWIN、手持编程器 CPU】 【运算控制部 CPU】
按照程序对输入输出进行控制
【程序存储器】 程序存储器】
保存用户编写的程序 利用FPWIN或手持编程器等编程工具写入程序
… … … … Y3 Y2 Y1 Y0 1 0 1 1
【输入存储器】 输入存储器】
【程序存储器】 程序存储器】
① 读取输入部的输入状态 ② 将读取的结果写入输入存储器 ③ ④ ⑤ ⑥ 读取程序 执行程序 读取程序 执行程序 （ST （X0 （OT （Y0 X0） X0） 读取） 读取） Y0） Y0） 写入） 写入）
可编程控制器的构成】 【第2章 可编程控制器的构成】
2-1 PLC内部的构成要素 2-2 PLC的动作原理 2-3 各部名称及功能 2-4 PLC的输入输出部 2-5 PLC的内部继电器一览表 2-6 PLC的编程工具 2-7 编程工具的操作菜单 2-8 培训模型的输入输出分配
编程实践】 【第5章 编程实践】
根据不同的控制规模，必要的输入输出点数(I/O)不同。 但是也应考虑到将来的改造要求、保留有适当的余量，再计算必要的 输入输出点数、选择最佳的机型。如果点数不足，则无法进行控制。 请注意千万不要导致点数不足。 FP0 32点型: 输入16点 + 输出16点 ＝ 合计32点 : 最大点数128点 ◆ 指令处理速度 指令的处理速度是决定程序处理时间(机械的速度)的重要因素。 当编写比较长、比较复杂的程序时请注意处理速度。 （但是近年的PLC已经被高速化，用于通常用途时基本不存在处理速度的问题。）
FP系列最新机型 FP2SH的基本指令的处理速度为30纳秒 30纳秒 ＝ 0. 000 000 030 秒
香烟盒大小的 超小型PLC 超小型PLC
◆ 程序容量
msec μsec nsec
PLC的程序容量以[步(step)]为单位表示。
程序是决定机械动作的重要因素。所必须的程序随控制内容的不同而不同，但至少 需要输入输出点数100倍左右的程序容量。
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PC的输入输出部分 的输入输出部分】 【2-4. PC的输入输出部分】
输入
◆ 输入部
由电子回路构成，用于连接操作开关、 传感器等输入设备，把信号读入PLC内部。 为防止外部干扰信号侵入输入部分，采用 光电耦合器保护。
输入部
◆ 输出部
与输入设备相同、由电子回路构成，用于 连接电机、变频器、显示器等，向外部输 出信号。 输出部也与输入部一样，为防止外部干扰 信号侵入，采用光电耦合器保护。
编程的基础知识】 【第3章 编程的基础知识】
3-1 PLC的回路图 3-2 梯形图的阅读方法 3-3 基本指令 3-4 编程时的注意事项 3-5 编程错误一览表
【第6章 便利指令介绍】 便利指令介绍】
6-1 SET·RST指令
PLC基础教程练习题 基础教程练习题】 【第7章 PLC基础教程练习题】
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输出
输出部
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PLC的内部继电器一览表 的内部继电器一览表】 【2-5. PLC的内部继电器一览表】
◆继电器分类
PLC中所使用的继电器，按功能和类型分为不同类型． 【例：FP-0 32点型控制单元】
名称 外部输入 外部输出 内部继电器 定时器 计数器 特殊内部继电器 X Y R T C R
使用点数 208点（X0～X12F） 208点（Y0～Y12F） 1008点（R0～R62F）
【存储器部】 存储器部】
存储程序及运算所必需的信息
【系统寄存器】 系统寄存器】