第四章 可编程控制器的基本指令系统
4_编程控制器与顺序控制
4.2 状态转移图与步进梯形图
4.2.3 例子
例1：某机床上的液压滑台及其驱动系统如图所示， 液压滑台的控制就是顺序控制。初始时，滑台停在 SQ1处；按下启动按钮SB后，电磁铁YA1和YA3通 电，YA2断电，滑台离开SQ1处， 快速移向SQ2； 当滑台上的挡铁碰到SQ2时，YA1继续通电，但 YA3.YA2断电，滑台放慢速度，开始加工过程，滑 台移向SQ3；当滑台移至SQ3处时，YA2通电， YA1和YA3断电，滑台快速退回，当退至SQ1处时 ，YA2、YA1和YA3均断电，滑台停止运动。当再 次按下SB时，滑台重复上述过程，其工作过程如图 所示。 试设计其控制电路。
绘制功能流程的图形符号
6
4.1 顺序控制及其描述
4.1.5 功能流程图的循环方式
7
4.2 状态转移图与步进梯形图
4.2.1 概念
状态转移图就是用步、转移、转移条件、负载来描
述顺序控制过程的一种图形。是功能流程图在可编
程控制器上的具体实现。
完成状态转移图后，即可根据状态转移图导出步进
梯形图
（也称STL图）。
4.1.2 顺序控制定义
定义: 在PLC的实际应用过程中，经常会遇到一些要求 顺序动作的过程。这种过程要求前一个动作结束之后方 能进行下一个动作。这种过程称为步进顺控。 国家标准（试行草案） :“根据预先规定的程序或条件 ，对控制过程各阶段顺序地进行自动控制，称为顺序控 制。控制过程 中由逻辑规则所决定的信息传输与转换所具有的次序， 就是顺序”。
4.1 顺序控制及其描述
4.1.3 顺序控制与功能流程图
顺序工作过程中的一个工作阶段称为一个步, 其中第 ０个阶段是停止阶段, 该阶段一般称为初始步, 其余各 阶段称为工作步。从一步过渡到另一步称为转移, 而 一个步结束（下一个步开始） 的条件称为转移条件。 每个步中都可能会有一些电器通电, 每步 中工作的电 器称为该步的负载。 只要知道一个顺序控制过程的步、转移、转移条件和 负载, 就可以清楚地描述顺序控制过程。通常, 顺序控 制过程用功能流程图来描述, 功能流程图就是用步、 转移、转移条件和负载来描述顺序控制过程的一种流 程图。
电气控制与PLC课程教学大纲精选全文
可编辑修改精选全文完整版《电气控制与PLC》课程教学大纲一、课程基本情况【学时数】总学时48（课内理论36、实验学时12）【学分数】3.0 【适用专业】自动化【开课学院】电气工程与自动化学院【课程类型】专业课【先修课程】电路、模拟电子技术、数字电子技术、电机及拖动、微机原理及接口技术、电力电子技术、自动控制原理。
二、课程的作用与目的电气控制与PLC课程是自动化专业的一门专业必修课。
开设电气控制与PLC课程的目的是：使学生掌握常用的电气控制系统和PLC应用技术，使学生掌握开关量自动控制的基本理论知识和实际技能，具有分析开关量自动控制线路的基本能力，合理选择和使用常用控制电器的技能，掌握PLC的基本原理、应用范围和系统设计方法，将理论知识应用于实际，增强学生毕业后工作时的适应能力和提高处理现场实际问题的能力。
三、课程基本要求学习本课程后，应达到下列基本要求：1.熟悉常用控制电器的结构、原理、用途和型号，达到能正确使用和选用的目的，能正确处理常见的故障、并进行维护。
2.熟悉并掌握电气控制线路的基本环节，熟悉各种电动机的控制要求和常用控制电路，具备简单电气控制线路的设计和独立分析能力。
3.掌握PLC的基本原理及应用发展情况，做到能根据工艺过程和控制要求，正确设计PLC 组成的控制系统，合理选用PLC类型，编写用户程序，掌握系统调试方法，具备基本排查生产过程中故障的能力。
4.具备有选用合适的控制方式，完成设计和改进一般生产设备电气控制线路的基本能力。
5.在相关章节授课内容中适当引入水泥厂电气控制系统分析实例和目前常用的组态监控技术与PLC控制系统结合的实例（实例根据具体情况选择），引导学生怎样将书本理论知识应用于实际生产，比如辊压机电气控制系统分析、水泥磨主电机电气控制系统分析、煤磨电气控制系统分析、电梯控制系统分析等。
使学生了解电气控制技术在建材行业、工业生产和生活中的应用。
四、课程教学内容、学时分配和具体安排（二）实践教学内容安排依据课程要求，学生应完成6个实验，共12学时。
西门子PLC系列基本指令和实训PPT课件
1 Q0.0
( ) ON
Q0.0 1
0 Q 0 . 0 OFF
()
Q0.0
0
CHENLI
20
(3) LD /LDN、“=” 指令使用说明
➢ LD ,LDN 指令用于与输入公共母线(输入母线)相联的触 点,也可与OLD,ALD指令配合使用于分支回路的开头。
➢ “=”指令用于Q,M, SM, T, C, V,S。但不能用于I。输出端不带 负载时，控制线圈应使用M或其它。尽可能不要使用Q。
I0.0
I0.1
Q0.0
()
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
M0.0
Network2
Q0.0
I0.2
I0.3
M0.1
()
M0.1
M0.2
LD I0.0 O I0.1 ON M0.0 = Q0.0 LDN Q0.0 A I0.2
O M0.1 AN I0.3
O M0.2
= M0.1
CHENLI
26
(3)O,ON指令使用说明:
①O,ON指令可作为并联一个接点指令。紧接在 LD,LDN指令之后用， 即对其前面的LD,LDN指令所 规定的触点并联一个触点,可以连续使用。
9
① 起保停电路
CHENLI
10
[思考]：设计简单两人抢答器，要求A按下按 钮时，A前的灯L1亮。B按下按钮时，B前的 灯L2亮。但A或B任何一方抢到，则剩余的一 方按钮按下无效。主持人按下复位按钮，抢 答可以重新开始。
CHENLI
11
② 互锁电路
CHENLI
12
[思考]:输入端子SB0 SB1按钮通断次序不同 时，分别有不同的输出灯亮。试设计程序。
CHENLI
可编程控制器的基本指令编程实验报告
可编程控制器的基本指令编程实验报告1. 引言本实验旨在研究可编程控制器的基本指令编程。
可编程控制器（Programmable Logic Controller，简称PLC）是一种专用计算机，常用于工业自动化领域。
通过编程，PLC可以根据输入信号的状态来判断并控制输出信号的状态，实现自动化控制。
2. 可编程控制器的基本指令可编程控制器的基本指令可以分为输入输出指令、变量指令和逻辑指令三大类。
2.1 输入输出指令输入输出指令用于读取输入信号和控制输出信号。
常见的输入输出指令包括：•XIC（eXamine If Closed）指令：用于检测输入信号是否为闭合状态，如果闭合则执行后续程序。
•XIO（eXamine If Open）指令：用于检测输入信号是否为开启状态，如果开启则执行后续程序。
•OTE（Output To External）指令：用于将输出信号设置为高电平或低电平状态，控制外部设备的运行。
2.2 变量指令变量指令用于对变量进行操作，包括赋值、比较、运算等。
常见的变量指令包括：•MOV（Move）指令：用于将一个值赋给一个变量。
•ADD（Addition）指令：用于对两个变量进行加法运算，并将结果保存到一个变量中。
•CMP（Compare）指令：用于对两个变量进行比较，判断它们的大小关系。
•INC（Increment）指令：用于对一个变量进行加1操作。
2.3 逻辑指令逻辑指令用于进行逻辑判断和控制流程。
常见的逻辑指令包括：•LIM（Less Than Immediate）指令：判断一个变量是否小于一个立即数，如果是则执行后续程序。
•JZ（Jump if Zero）指令：如果指定的变量为0，则跳转到指定的标签处继续执行程序。
•CTU（Counter Up）指令：用于实现计数功能，当一个变量达到设定值时，产生一个输出脉冲。
3. 实验过程本实验通过编程软件对一个简单的控制任务进行了模拟。
实验包括以下步骤：3.1 硬件准备搭建实验所需的硬件系统，包括输入设备、输出设备以及可编程控制器。
西门子s7200-PLC-基本指令
梯形图
操作数
无 无
NOT
NOP N
改变能流输入的状态
空操作
无
N=0～255
正负跳变指令、取反指令、空操作指令的几点规定
1. 正跳变指令（EU）检测到每一次正跳变（触点的输入信号 由0到1），或负跳变指令（ED）检测到每一次负跳变（触点的 输入信号由1到0），让能流接通一个扫描周期。对于正跳变指令 ，一旦发现有正跳变发生（由0到1），该栈顶值被置为1，否则 置0。对于负跳变指令，一旦发现有负跳变发生（由1到0），该 栈顶值被置为1，否则置0。 2. 取反指令（NOT）将它左边电路的逻辑运算结果取反，运算 结果为1，则变为0，为0则变为1。 3. 空操作指令（NOP）不影响程序的执行。
新值同时写到物理输出点和对 应的输出映像寄存器中 bit: Q N的取值范围为 ：1～128
RI bit，N
=I bit
说明： “I”表示立即，当指令执行时，新值会同时被写到物理输出点和对 应的输出过程映象寄存器。这一点不同于非立即指令，只把新值写入 过程映像寄存器。
② 立即触点指令 语句表 LDI bit AI bit 功能 常开立即触点与左侧母线相连接 常开立即触点与其他程序段相串联 梯形图 操作数
特殊存储区的简单应用
案例1.
当报警信号I0.0接通时，报警指示灯Q0.1闪烁
例3扩展
特殊存储区，具有闪烁功 能
案例2.
在自动控制系统中，按下启动按钮I0.1，启动指示灯Q0.0输出，为了防止操 作员误动作，因此停止时需两个按钮I0.3及I0.2都按下,系统才能停止，启动 灯灭。
案例3.
水位低报警信号I0.1,故障指示灯Q0.1在有检测到故障时保持闪烁 直到按下复位按钮I0.2,指示灯灭。
第四章 FX0N 基本指令及其应用
语句 步 0 1
指 令 LD OR
元素 X000 X001
ANB ORB指令说明
2 3 4 5 6 7 8 9 10
LD AND LDI AND ORB OR ANB OR OUT
X002 X003 X004 X005
X006 X007 Y007
ANB指 令建 立新 母线
(2)栈操作指令
MPS (进栈)、MRD (读栈)、MPP (出栈)为栈操作指 令,用于梯形图某节点后存在分支支路的情况。
栈操作指 令的应用
语句 步 0 1 2
指令 LD AND MPS
元素 X000 X001
语句 步 14 15 16
指令 LD MPS AND
元素 X006 X007
3
4 5 6 7 8 9
AND
OUT MPP OUT LD MPS AND
X002
Y000 Y001 X003 X004
17
18 19 20 21 22 23
对原有成熟的继电-接触器控制电路的生产系统，在改为 PLC控制时，只要把控制电路部分翻译成梯形图
绘梯形图时，应注意PLC外部所接“输入信号”的触点状态 与梯形图中所采用的内部输入触点对应的关系
定时器 计数器的应用 一.定时器 T
① 定时器的类型 可以将PLC内的1ms、10ms、100ms等的时间脉冲 相加计算，当达到设定值时输出触点动作，定时 器的元件号、设定值和动作如下
助记符名称 [MPS]进栈 [MRD]读栈 [MPP]出栈 功 能 梯形图表示及可用元件
连接点数据入栈 从堆栈读出连接点数据 从堆栈读出数据并复位
使用该组指令可以很方便地处理带有分支的梯级，可以将 连接点先存储，然后接后面的电路. MPS指令连续使用必须少于11次，并且MPS与MPP指令必须配 对使用。 在FXON系列PLC中有11个用来存放运算的中间结果的存储器， 称为栈存储器。 使用1次MPS指令，便将此刻的运算结果送入栈存储器的第一 段，而将原存在第一段的数据移到栈存储器的下一段。 使用MPP指令,各数据顺次向上一段移动,最上层的数据被读 出。同时该数据就从堆栈内消失。 MRD用于读出最上面一段所存数据，栈存储器内的数据不发 生移动。
FX2系列可编程控制器及软继电器
LD(Load )，取指令。用于常开触点与母线的连接指令， 每一个以常开触点开始的逻辑行都要使用这一指令。
LDI，取反指令。用于常闭触点与左母线的连接指令， 每一个以常闭触点开始的逻辑行都要使用这一指令。
OUT，线圈驱动指令，也叫输出指令。
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OR，或指令，用于单个常开触点的并联，完成逻辑“或”运算。 ORI，或非指令，用于单个常闭触点的并联，完成逻辑“或非”
运算。
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4.2 FX2系列PLC的基本指令
4.串联电路块的并联指令ORB
ORB，块或指令。用于两个或两个以上的触点串联连接 的电路之间的并联，称为串联电路块的并联连接。
10.空操作指令NOP
NOP(No Operation)：空操作指令。 NOP指令是一条无动作、无日标元件的1程序步指令。 NOP指令的作用有两个：①在PLC的执行程序全部清除后， 用NOP显示；②用于修改程序。其具体的操作是，在编程的 过程中，预先在程序中插入NOP指令，则修改程序时，可以 使步序号的更改减到最少。此外，可以用NOP来取代已写入 的原指令，从而修改电路。
步。步是控制过程中的一个特定状态。步又分为初始步和工 作步，在每一步中要完成一个或多个特定的动作。初始步表 示一个控制系统的初始状态，所以，一个控制系统必须有一 个初始步，初始步可没有具体要完成的动作。
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4.3 FX2系列PLC的步进指令 及编程方法
(2)转换条件
步与步之间用有向连线连接，在有向连线上用一个或多 个小短线表示一个或多个转换条件。当条件得到满足时，转 换得以实现，即上一步的动作结束而下一步的动作开始，因 此不会出现步的动作重叠。当系统正处于某一步时，该步称 为活动步。为了确保控制严格地按照顺序执行，步与步之间 必须要有转换条件分隔。
第四章 欧姆龙PLC简介
1．大容量的CPU、丰富的内部器件
和增/减脉冲输出两种情况，占空比50%。
4．时钟功能 CPM2A的内置时钟(精确度：±1分钟/月)允许用梯形图程 序读取日期和时间。通过编程器和其他编程工具改写时间。 CPM2A还有一个30秒的补偿位，当该位置为ON时，时间将自 动调整到最接近的分钟。因此，在电台报时时，打开该位就能
十分精确地设定时间。
中型可编程序控制器 大型可编程控制器
4.1 小型可编程序控制器
4.1.1 CPM2A 表4.1.1 CPM2A CPU单元的种类
1．指令系统有新的增加
定时器/计数器指令2种：高精度定时器(单位：1 ms)，长定时器 (单位：1 s/10 s)。
比较指令2种：区域比较，双字区域比较。
转换指令6种：双字BCD→双字BIN转换，双字BIN→双字BCD转 换，ASCII→十六进制转换，二进制补码，小时→秒转换，秒→小 时转换。 表格数据操作指令5种：帧校验，求和，数据搜索，取最大值，取 最小值。
C200Hα的特殊功能单元和通信联网有以下特点：
1．特殊功能单元丰富
2．通信板与通信协议宏功能
3．通信联网
4.2.2 CS1系列可编程序控制器
CIO 0 00 0 按离CPU 机架距 离顺序 分配字 0 1 2 3 4 5 6 7 CPU
CPU 电源
0 1 2 3 4 0 CS1扩展