第三讲 PLC应用
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可编程控制器原理及应用教程优秀PPT资料
管理及应用程序执行都是按循环扫描方式 完成的
可编程控制器工作原理
开机 内部处理 通讯服务 输入刷新 程序执行 输出刷新
可编程控制器在开 机后，完成内部处理、 通信处理、输入刷新、 程序执行、输出刷新五 个工作阶段，称为一个 扫描周期。完成一次扫 描后，又重新执行上述 过程，可编程控制器这 种周而复始的循环工作 方式称为扫描工作方式。
信号传递过程(从输入到输出)
可编程控制器的系abc统.配程置输紧序入接执刷着行新的阶阶输段段出-刷----新CCP阶PUU段从从-输输--入入将电映输路像出的寄映输存像出器寄端和存读元
说段明，:响在应第延三迟个达扫两描个周多期件扫的出 器描程映周序各 的期执．行像路 状阶段寄，状 态由存于态 写Ｙ１器，入的接中通并输使读Ｙ将出０接出其锁通，各可写存见继从入电外部电输路输入器触入，点的接映再通到状像 经Ｙ０态驱寄 输动，的存 出负载并器 电接通根，； 路程据序执行阶
输 元 可EX编：程输控X入制0专器用在扩运展行模工块作状态时，执行一次扫描操作所X需0要的时Y间0称为扫描周期。
Y0
紧接着的输出刷新阶段---将输出映像寄存器的状态写入输出锁存电路，再经输出电路传递输出端子，从而控制外接器件动作。
输 输 入映 件 映 输出 输 输 可为编主程 机控的X制开1器关在量运输行入工/输作出状点态数时，，它执是行描一述次可扫编描程操控读作制所器需大要小的时间称为扫写描周期。
FX2N是FX系列中功能最强、速度最高的微 型可编程控制器。它的基本指令执行时间高达 0.08s，远远超过了很多大型可编程控制器。用 户存储器容量可扩展到16K步，最大可以扩展到 256个I/O点，有5种模拟量输入/输出模块、高 速计数器模块、脉冲输出模块、4种位置控制模 块、多种RS-232C/RS-422/RS-485串行通信 模块或功能扩展板，以及模拟定时器功能扩展板， 使用特殊功能模块和功能扩展板，可以实现模拟 量控制、位置控制和联网通信等功能 。
可编程控制器工作原理
开机 内部处理 通讯服务 输入刷新 程序执行 输出刷新
可编程控制器在开 机后，完成内部处理、 通信处理、输入刷新、 程序执行、输出刷新五 个工作阶段，称为一个 扫描周期。完成一次扫 描后，又重新执行上述 过程，可编程控制器这 种周而复始的循环工作 方式称为扫描工作方式。
信号传递过程(从输入到输出)
可编程控制器的系abc统.配程置输紧序入接执刷着行新的阶阶输段段出-刷----新CCP阶PUU段从从-输输--入入将电映输路像出的寄映输存像出器寄端和存读元
说段明，:响在应第延三迟个达扫两描个周多期件扫的出 器描程映周序各 的期执．行像路 状阶段寄，状 态由存于态 写Ｙ１器，入的接中通并输使读Ｙ将出０接出其锁通，各可写存见继从入电外部电输路输入器触入，点的接映再通到状像 经Ｙ０态驱寄 输动，的存 出负载并器 电接通根，； 路程据序执行阶
输 元 可EX编：程输控X入制0专器用在扩运展行模工块作状态时，执行一次扫描操作所X需0要的时Y间0称为扫描周期。
Y0
紧接着的输出刷新阶段---将输出映像寄存器的状态写入输出锁存电路，再经输出电路传递输出端子，从而控制外接器件动作。
输 输 入映 件 映 输出 输 输 可为编主程 机控的X制开1器关在量运输行入工/输作出状点态数时，，它执是行描一述次可扫编描程操控读作制所器需大要小的时间称为扫写描周期。
FX2N是FX系列中功能最强、速度最高的微 型可编程控制器。它的基本指令执行时间高达 0.08s，远远超过了很多大型可编程控制器。用 户存储器容量可扩展到16K步，最大可以扩展到 256个I/O点，有5种模拟量输入/输出模块、高 速计数器模块、脉冲输出模块、4种位置控制模 块、多种RS-232C/RS-422/RS-485串行通信 模块或功能扩展板，以及模拟定时器功能扩展板， 使用特殊功能模块和功能扩展板，可以实现模拟 量控制、位置控制和联网通信等功能 。
可编程序控制器应用技术课题三 PLC顺序控制指令的应用
顺序状态转移
S（位）
SCRE
顺序状态结束
无
任务实施
一、编写顺序控制程序
图3.7 3台电动机顺序启动控制程序
二、操作步骤 按图2.1所示 连接线路 接通电源，拨状态开关 于“RUN”（运行）位置 启动编程软件， 点击
按下SB1，M1 启动；经过5s， M2启动；再经 过15s，M3启 动
按下SB2， 3台电动机同 时停止
输 输 入 端 子 入 输 出 控制 对象 输入 作 输出 元件 用 端子 输出 元件
I0.0 SB1 I0.1 SB2
启 Q0.0 动 停 Q0.1 止 Q0.2
KM 1 KM 2 KM 3
电动 机M1 电动 机M2 电动 机M3
图3.1 3台电动机顺序启动控制线路
相关知识
一、工序图 二、顺序控制功能图
（1）位 格式为：S[字节地址].[位地址]。如S1.0表示顺序控制存储区 第1个字节的第0位。 （2）字节（B） 格式为：SB[起始字节地址]
图3.4 顺序控制继 电器存储器字节
（3）字（W） 格式为：SW[起始字节地址]。一个字含两个字节，这两个字节 的地址必须连续，其中低位字节在一个字中应该是高8位，高 位字节在一个字中应该是低8位。
图3.5 顺序控制继电器存储器字
（4）双字（DW） 表示格式为：SD[起始字节地址]。一个字含四个字节，这四个字 节的地址必须连续，最低位字节在一个双字中是最高8位。
图3.6 顺序控制继电器存储器的双字
三、顺序控制指令
LAD STL 功能 操作对象
LSCR S-bit
顺序状态开始
S（位）
SCRT S-bit
输 输入端子
入 作用 输出端子
PLC技术应用 PPT课件项目3
项目描述
如图，三相异步电动机单向点动控制电路中， 按下起动按钮，电动机得电运行， 松开起动按钮，电动机F， 按下按钮SB，交流接触器KM线圈得电， KM主触点闭合，电动机M得电运行； 松开SB，KM线圈失电，KM主触点断开， 电动机失电停转。
得 电
运行
任 务 步 骤
01 列I/O分配表 02 画出外部接线图并接线 03 编写梯形图程序 04 输入梯形图程序 05 调试运行程序
步骤一：列I/O分配表
根据控制电路图所示，只需要连接1个常开的 按钮和一个交流接触器线圈，由此列出以下 I/O分配表：
输入
元件代号
功能
输出
输入点 元件代号
功能
输出点
SB
点动按钮 X000 L（KM） 电动机
Y000
步骤二：画出外部接线图， 并进行接线
外部接线微课
根据I/O分配表，画出以下的外部接线图
由于实训模块并非真正的线圈， 画外部接线图时应用L符号替代KM符号
步骤三：编写梯形图程序
主电路不变，根据控制电路部分元件对应转换
成梯形图中的软元件。
SB
KM
梯形图程序
步骤四：输入梯形图程序
步骤：
1.启动编程软件 2.创建新工程 3.输入梯形图程序 4.转换梯形图程序 5.保存工程 6.写入程序
程序输入微课：
步骤五：调试运行程序
1.检查外部电路连接，准确无误后再通电 2.按下SB，观察亮灯情况
谢谢观看
广州市教育科学规划2017年度立项课题信息化条件下中职项目教学法的应用研究课题组如图三相异步电动机单向点动控制电路中按下起动按钮电动机得电运行松开起动按钮电动机失电停止运转
广州市教育科学规划2017年度立项课题 《信息化条件下中职项目教学法的应用研究》课题组
PLC的基本应用.ppt
中石油昆仑天然气利用有限公司
• 数据采集可以用计数器，累计记录采集到的脉冲数，并定时 地转存到DM区中去。 • 数据采集也可用A/D单元，当模拟量转换成数字量后，再 定时地转存到DM区中去。 • PLC还可配置上小型打印机，定期把DM区的数据打出来。 • PLC也可与计算机通讯，由计算机把DM区的数据读出，并 由计算机再对这些数据作处理。这时，PLC即成为计算机 的数据终端。 • 电力用户曾使用PLC，用以实时记录用户用电情况，以实 现不同用电时间、不同计价的收费办法，鼓励用户在用电低 谷时多用电，达到合理用电与节约用电的目的。
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• 最初，PLC主要用于开关量的逻辑控制。随着PLC技术的 进步，它的应用领域不断扩大。 • 如今，PLC不仅用于开关量控制，还用于模拟量及数字量 的控制，可采集与存储数据，还可对控制系统进行监控；还 可联网、通讯，实现大范围、跨地域的控制与管理。PLC 已日益成为工业控制装置家族中一个重要的角色。
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• 1.3用于运动控制 • 实际的物理量，除了开关量、模拟量，还有运动控制。如机 床部件的位移，常以数字量表示。 • 运动控制，有效的办法是NC，即数字控制技术。这是50年 代诞生于美国的基于计算机的控制技术。 • PLC也是基于计算机的技术，并日益完善。故它也完全可 以用于数字量控制。
• 1.2用于模拟量控制 • 模拟量，如电流、电压、温度、压力等等，它的大小是连续 变化的。工业生产，特别是连续型生产过程，常要对这些物 理量进行控制。 • PLC进行模拟量控制，要配置有模拟量与数字量相互转换 的A／D、D／A单元。它也是I/O单元，不过是特殊的 I/O单元。 • A/D单元是把外电路的模拟量，转换成数字量，然后送入 PLC。D/A单元，是把PLC的数字量转换成模拟量，再送 给外电路。
PLC编程及应用ppt课件
扩展设备 扩展单元 通讯模块 功能模块
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
2.CPU模块存储器
存储器系统包括：系统程序存储器和用户程序存储器。 系统程序是PLC的操作系统，存在ROM中。 用户程序是由用户编写的系统程序。
PLC的由来和历史
这些问题需要寻求一种新的控制装置来取代老式的继电器控制, 使得电器控制系统更加灵活,适应于工艺变动. (3)解决方案-PLC (创新) 能用在工业现场 ; 能改变其控制”逻辑”,而不需要改动组成他的元件和修改 内部接线;出现故障易于诊断和维护( 与IEC的标准定义相印证)
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
PLC的工作模式
PLC的工作模式；
RUN模式：执行用户程序； STOP模式：创建和编辑用户程序，设置PLC的硬件功 能，并将用户程序和硬件设置信息下载到PLC
改变工作模式的方法；
用模式开关改变工作方式； 用STEP7-Micro/WIN32软件改变工作方式；
在程序中改变工作模式；
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
PLC实现的两大类控制
逻辑变量-顺序控制(下图所示)
模拟量的调节(如PID)
➢ 如过程变量(如温度,流量,压力,液位) ➢ 广泛应用于冶金,化工,电力,食品…
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
2.CPU模块存储器
存储器系统包括：系统程序存储器和用户程序存储器。 系统程序是PLC的操作系统，存在ROM中。 用户程序是由用户编写的系统程序。
PLC的由来和历史
这些问题需要寻求一种新的控制装置来取代老式的继电器控制, 使得电器控制系统更加灵活,适应于工艺变动. (3)解决方案-PLC (创新) 能用在工业现场 ; 能改变其控制”逻辑”,而不需要改动组成他的元件和修改 内部接线;出现故障易于诊断和维护( 与IEC的标准定义相印证)
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
PLC的工作模式
PLC的工作模式；
RUN模式：执行用户程序； STOP模式：创建和编辑用户程序，设置PLC的硬件功 能，并将用户程序和硬件设置信息下载到PLC
改变工作模式的方法；
用模式开关改变工作方式； 用STEP7-Micro/WIN32软件改变工作方式；
在程序中改变工作模式；
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
为了规范事业单位聘用关系，建立和 完善适 应社会 主义市 场经济 体制的 事业单 位工作 人员聘 用制度 ，保障 用人单 位和职 工的合 法权益
PLC实现的两大类控制
逻辑变量-顺序控制(下图所示)
模拟量的调节(如PID)
➢ 如过程变量(如温度,流量,压力,液位) ➢ 广泛应用于冶金,化工,电力,食品…
西门子PCS7第三讲,共三讲
25/60
图形化编程CFC
连续功能图，适用于组态控制回路；
图形化的编程界面；
只需连接管脚，不必关心程序运行的细节； 调用PCS7内容丰富的程序库中的功能块；
Chongqing University of Science & Technology
4/60
程序块分类
OB 组织块 决定用户程序的运行顺序，组织程序结构。 存储用户数据的数据区，可以对其结构编程； 共享数据块：数据块由用户创建，可任意使用； 背景数据块：调用FB时产生，FB的数据存储区。 无背景数据块，完成常用的运算任务，用户可以编程 产生自己的FC。 带有背景数据块，完成较复杂的运算任务，用户可以 编程产生自己的FB。
20/60
PCS7 的编程方法
PCS7 的构成 标准编程语言 结构化编程SCL
图形化编程CFC和SFC
PCS7 的编程方法
Chongqing University of Science & Technology
21/60
PCS7 的构成
IEC61131-3 标准组态工具 操作员站 组态工具 图形化 编程语言 结构化 编程语言
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SIEMENS PLC 存储空间
程序存储区：
装载存储区：静态保存程序，断电保持； 工作存储区：PLC运行时程序被复制到工作存储 区中执行，断电不保持；
输入和输出：独立编址的存储空间； 过程映象区：输入和输出的缓存； 定时器和计数器：系统资源，独立存储空间； 位存储区：过程数据，可以在程序中直接访问； 堆栈区：存储过程数据。
FB块与FC块
Chongqing University of Science & Technology
《PLC应用技术(》课件_第3章 基本指令
2.基本指令
图3-1 触点线圈指令
LD X0
OUT Y0
LDI X1
OUT Y1 INV OUT Y2
2.基本指令
❖ 二、触点串联（AND、ANI）指令
❖ AND（And）：与指令，用于一个动合触点的串联连接。
❖ ANI（And Inverse）：与非指令，用于一个动断触点 的串联连接。
LD
X0
AND
X1
OUT
Y0
LD
X2
ANI
X3
OUT
Y1
图3-2 触点与指令
2.基本指令
❖ 三、触点并联（OR、ORI）指令 ❖ OR（Or）：或指令，用于一个动合触点的并联连接。 ❖ ORI（Or Inverse）：或非指令，用于一个动断触点的
并联连接。
LD
X0
OR X1
ORI X2
OUT Y0
图3-3 触点或指令
1.指令集
PLC的指令实质上是计算机的指令，是数据处理的说明， 指令所涉及数据的类型、数据的长短、数据存储器的范围对 正确地使用指令有着很重要的意义。
2.基本指令
❖ 一、逻辑读取及输出线圈（LD LDI OUT）指令 ❖ LD（Load）：读取指令，用于动合触点逻辑运算的开始
，将触点接到左母线上，是读取操作数的原状态。在分支起 点也可以使用。 ❖ LDI（Load Inverse）：读取非指令，用于动断触点逻 辑运算的开始，将触点接到左母线上，是读取操作数的反状 态。在分支起点也可以使用。 ❖ INV（Inverse）：取反指令，把前面的运算结果取反。 ❖ OUT（Out）：线圈驱动指令，是把前面的运算结果写入 到寄存器的指令。
2.基本指令
❖ 六、多重输出（MPS/MRD/MPP）指令 ❖ MPS（Push）：进栈指令，用于运算结果存储。 ❖ MRD（Read）：读栈指令，用于存储内容的读出。 ❖ MPP（Pop）：出浅指令，用于存储内容的读出和堆栈复
机床电气控制及plc
X0 X1 Y0 X0 & X1 X0 X1 X1 X0 Y0 X0 Y0 Y0 X0 >= Y0 Y0
案例1、三相异步电机的全压启动的PLC控制
施控元件
继电器控制 系统电路图
被控对 象
如果用PLC控制怎么实现呢？
PLC 控制系统电路图
SB2 SB1 FR KM
KM
PLC通过程序的执行来实现以上的起动，自锁，停止电 路，我们今后把这种典型电路叫做起保停电路。
第三讲 PLC的工作原理
本讲你将学习以下内容： 1、理解PLC系统和继电器系统的区别和联系。 2、重点掌握PLC的工作方式。
一、继电器控制系统和可编程控制器联系区别 1、编程语言:PLC的梯形图编程方式和传统的继 电器系统的编程方式非常接近，举例如下：
常开触点 常闭触点
线圈
2、用以上符号可完成基本逻辑控制
二、PLC的工作方式:循环扫描
1、 扫描的定义： 从第一条程序开始，在无中断或跳转控制的情况 下，按程序存储顺序的先后，逐条执行执行程序， 直到程序结束。然后再从头开始扫描执行，并周而 复始地重复进行。
2. PLC的扫描工作过程
开机 内部处理 通讯服务 输入刷新 程序执行
检查CPU等内部硬件，对监视定 时器（WDT）复位以及其它工作 与其它智能装置（如编程器、 计算机等）实现通信 按顺序对所有输入端的状态进 行采样，并存入相应寄存器 对用户程序扫描执行 ，并将 结果存入相应的寄存器 将寄存器中与输出有关状态，转到 输出锁存器，输出驱动外部负载
输出刷新
信号传递过程(从输入到输出)
b.程序执行阶段 -- CPU从输入映像寄存器和元 c. 输入刷新阶段---CPU从输入电路的输出端读 a. 紧接着的输出刷新阶段---将输出映像寄存 件映像寄存器中读出各继电器的状态，并根据 器的状态写入输出锁存电路，再经输出电路 出各路状态，并将其写入输入映像寄存器； 此状态执行用户程序，执行结果再写入元件映 传递输出端子，从而控制外接器件动作。 像寄存器中；
案例1、三相异步电机的全压启动的PLC控制
施控元件
继电器控制 系统电路图
被控对 象
如果用PLC控制怎么实现呢？
PLC 控制系统电路图
SB2 SB1 FR KM
KM
PLC通过程序的执行来实现以上的起动，自锁，停止电 路，我们今后把这种典型电路叫做起保停电路。
第三讲 PLC的工作原理
本讲你将学习以下内容： 1、理解PLC系统和继电器系统的区别和联系。 2、重点掌握PLC的工作方式。
一、继电器控制系统和可编程控制器联系区别 1、编程语言:PLC的梯形图编程方式和传统的继 电器系统的编程方式非常接近，举例如下：
常开触点 常闭触点
线圈
2、用以上符号可完成基本逻辑控制
二、PLC的工作方式:循环扫描
1、 扫描的定义： 从第一条程序开始，在无中断或跳转控制的情况 下，按程序存储顺序的先后，逐条执行执行程序， 直到程序结束。然后再从头开始扫描执行，并周而 复始地重复进行。
2. PLC的扫描工作过程
开机 内部处理 通讯服务 输入刷新 程序执行
检查CPU等内部硬件，对监视定 时器（WDT）复位以及其它工作 与其它智能装置（如编程器、 计算机等）实现通信 按顺序对所有输入端的状态进 行采样，并存入相应寄存器 对用户程序扫描执行 ，并将 结果存入相应的寄存器 将寄存器中与输出有关状态，转到 输出锁存器，输出驱动外部负载
输出刷新
信号传递过程(从输入到输出)
b.程序执行阶段 -- CPU从输入映像寄存器和元 c. 输入刷新阶段---CPU从输入电路的输出端读 a. 紧接着的输出刷新阶段---将输出映像寄存 件映像寄存器中读出各继电器的状态，并根据 器的状态写入输出锁存电路，再经输出电路 出各路状态，并将其写入输入映像寄存器； 此状态执行用户程序，执行结果再写入元件映 传递输出端子，从而控制外接器件动作。 像寄存器中；