可编程控制器
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(5-14)
3、移位寄存器 提供移位逻辑功能。 C系列PLC的移位长度是16的倍数，可以是 16位、32位、48位等。 三、 PLC 的编程语言有： 指令表（助记符）语言 梯形图语言 流程图语言 布尔代数语言 常用
助记符语言：类似于微机中的汇编语言。 梯形图语言：沿袭了传统的控制图。直观明了，易 于掌握。
(5-24)
2、 LD-NOT指令（取非指令） 图形符号： 含义：表示某个继电器的常闭触点，并且对应的逻 辑行从这个指令开始。 数据：器件号（继电器编号） 3、 OUT指令（输出指令） 图形符号： 含义：输出逻辑结果，驱动一个指定的继电器。可 用于输出继电器、辅助继电器，但不能用于输入继 电器。 数据：器件号（继电器编号）
(5-10)
§10-3 PLC基本工作原理 一、控制原理 输入部分： 收集被控设备的各种开关信息或操 作命令。 逻辑部分： 处理由输入部分所取得的信息，并 根据用户程序的要求，使输出达到 控制结果。 输出部分： 驱动被控设备按程序要求动作。
(5-11)
输入部分
逻辑部分
输出部分
(5-12)
二、 PLC的主要逻辑部件 1、继电器逻辑 PLC存储器中有许多个存储单元，可以把这些存 储单元理解为继电器，每个存储单元对应于一个继电 继电器 器。为了和传统的物理继电器相区别，这里的继电器 称为软继电器。 每个存储单元都有两种逻辑状态，即逻辑1和逻辑0， 写入逻辑“1”时，线圈ON（接通） 软继电器 写入逻辑“0”时，线圈OFF（断开） 由于PLC的类型很多，这里以OMRON的C系列P 型机为例来说明。
(5-23)
§10-5 PLC指令及编程方法 一、编程指令介绍 OMROM的C系列P型机，其编程指令可分为基本指 令和专用指令两类，共37条。这里主要介绍基本指令。 1 、 LD指令（取指令） 图形符号： 含义：表示某个继电器的常开触点，并且对应的逻 辑行从这个指令开始。 数据：器件号（继电器编号）
(5-27)
例
梯形图 0001 0003 0501
地址
指令语句表
指令 数据
0002 0004 0502
0000 0001 0002 0003 0004 0005
LD AND OUT LD AND-NOT OUT
0001 0003 0501 0002 0004 0502
(5-28)
6、 OR指令（或指令） 图形符号： 含义：使某个继电器的常开触点与其它常开或常闭 触点并联。 数据：器件号（继电器编号） 7、 OR-NOT指令（或非指令） 图形符号： 含义：使某个继电器的常闭触点与其它常开或常闭 触点并联。 数据：器件号（继电器编号）
输入端 输 入 状 态 寄 存 器 最 后 一 条 指 令
1、输入采样阶段： 2、程序执行阶段： 3、输出刷新阶段：
输出端 输 出 状 态 寄 存 器
第 一 条 指 令
第 二 条 指 令
输入采样
程序执行
输出刷新
(5-17)
§10-4 小型PLC介绍 一、型号
CPU单元 DC24V输入 AC100V~240V 继电器输出
(5-22)
6. 特殊辅助继电器
编号为1808-1907
1808：电池电压下降时，这个继电器ON。 1809：当扫描周期在100~130ms时，ON。 1810：高速计数时，在硬置“0”信号出现时，ON一个 扫描周期。 1811~1814：1811、1812和1814常OFF，1813常ON。 1815：当PLC开始运行时，ON一个扫描周期。 1900~1902：分别用于产生0.1s、0.2s和1s的时钟脉冲。 1903：数值运算时操作数不是BCD码时，ON。 1904：进位标志。进位（借位）时，ON。 1905~1907：分别是大于、等于、小于标志继电器。
(5-13)
PLC中的继电器为“软继电器”，它有两类触点， 即：常开触点和常闭触点，并且有无穷多个。 符号分别为： PLC中提供的继电器逻辑有： 1）输入继电器 80个 2）输出继电器 60个 3）辅助继电器 136个 4）保持继电器 160个 2、定时器/计数器 共48个 定时器/计数器分别用来提供延时操作和计数。 （定时范围0.1到999.9s，计数范围1-9999）
第10章 可编程序控制器 （PLC）
(5-1)
第10章
可编程序控制器
§10-1 概述 §10-2 PLC的组成 §10-3 PLC基本工作原理 §10-4 小型PLC介绍 §10-5 PLC指令及编程方法 §10-6 PLC应用举例
(5-2)
§10-1 概述 一、什么是PLC ? PLC 是一种专门用于工业控制的计算机。 • 早期的PLC是用来替代继电器、接触器控制的。 它主要用于顺序控制，只能实现逻辑运算。因此， 被称为可编程逻辑控制器（Programmable logic controller，略写 PLC ) • 随着电子技术、计算机技术的迅速发展，可编程 控制器的功能已远远超出了顺序控制的范围。被称 为可编程控制器（Programmable controller，略写 PC)。为区别于Personal Computer (PC)，故沿用 PLC 这个略写。
(5-15)
A B C 原理图 Q FU KM M 3~ SB1 SB2 SB1 KM PLC接线图 KM
0000 0500
SB2 KM
三相异步电 动机直接起 动控制电路
梯形图 0000 0001 0500
PLC
0001
～220V 0500 FU
(5-16)
COM COM
四、PLC的工作方式 循环扫描工作方式分
(5-25)
例
梯形图 0001 0501
地址
指令语句表
指令 数据
0002 0502
0000 0001 0002 0003
LD OUT LD-NOT OUT
0001 0501 0002 0502
(5-26)
4、 AND指令（与指令） 图形符号： 含义：使某个继电器的常开触点与其它常开或常闭 触点串联。 数据：器件号（继电器编号） 5、 AND-NOT指令（与非指令） 图形符号： 含义：使某个继电器的常闭触点与其它常开或常闭 触点串联。 数据：器件号（继电器编号）
C20P- C D R-A
表 示 C 系 列 输 入 输 出 总 点 数 单输 元入 种规 类格 输 出 规 格 电 源 规 格
(5-18)
二、系统配置 三、技术特性 （自学书上相关内容）
四、内部器件编号 1. 输入继电器 输入继电器是与输入点对应的存储单元，只 能由外部输入信号来驱动。 输入继电器分5个通道，编号为00-04，每个 04 通道有16个继电器，编号为00-15，共有80个。 输入继电器的编号方式为： ×××× 对应通道号的第几个继电器 通道号 比如，0000——表示0通道的第1个继电器。
(5-7)
小型机：
PC FP1-C16
中、大型机：
POWER CPU
(5-8)
三、 工作方式 PLC：循环扫描。
这种工作方式 有什么好处？
CPU从第一条指令开始执行，遇到结束符又 返回第一条，不断循环。 答：对慢速响应系统， 增强了抗干扰能力。 I/O刷新
O I
刷新 刷新
执源自文库指令
一个扫描周期
(5-9)
(5-29)
例
梯形图 0001 0501 0501 0002 0502 1000
地址
指令语句表
指令 数据
0000 0001 0002 0003 0004 0005
LD OR OUT LD OR-NOT OUT
0001 0501 0501 0002 1000 0502
(5-30)
电路块：以LD或LD-NOT构成的一个触点组 8、 AND-LD指令（电路块串联联接指令） 含义：使两个电路块串联联接。 数据：不对应任何器件，所以没有数据。 9、 OR-LD指令（电路块并联联接指令） 含义：使两个电路块并联联接。 数据：不对应任何器件，所以没有数据。
0001 0002 0003 0004 0005 0006 0500
(5-32)
指令语句表
地址
编码方法2
指令 数据
梯形图 0001 0003 0005 0500 0002 0004 0006
AND-LD指令 前程序段数应 小于等于8。
0000 0001 0002 0003 0004 0005 0006 0007 0008
(5-19)
2. 输出继电器 输出继电器是与输出点对应的存储单元，用来向外部 输出信号，其状态由程序执行结果来决定。 输出继电器分5个通道，编号为05-09，每个通道有16 09 个继电器，编号为00-15，所以输出继电器共有 5×16=80个 输出继电器的编号方式同输入继电器。
注：这里所说的输入、输出继电器个数是指最多的
(5-3)
二、 PLC的优点 1. 抗干扰能力强、可靠性很高。 2. 模块化组合式结构，使用灵活方便。 3. 编制程序简单，便于普及。 4. 可进行在线修改。 5. 网络通讯功能，便于实现分散式测控系统。 6. 与传统的控制方式比较，线路简单。 综上所述，PLC是实现机电一体化的重要手段 PLC
(5-4)
四、 主要技术性能
五、 应用
1. 输入/输出点数 ( I/O点数 )。 1. 用于开关逻辑控制。 2. 扫描速度。 单位： ms /1000步 或 μs /步 2. 用于机加工数字控制。 3. 内存容量。 4. 指令条数。 5. 内部寄存器数目。 6. 高功能模块。 3. 用于闭环过程控制。 4 用于组成多级控制系 统。
LD OR-NOT LD-NOT OR LD OR AND-LD AND-LD OUT
§10-2 PLC的组成 一、PLC的结构
地址总线 控制总线 各种按钮 继电器接点 行程开关 模拟量输入 地址总线 控制总线 编程 单元 输 入 接 口 中 央 处 理 单 元 数 据 存 储 器 输 出 接 口 照明 电磁装置 执行机构 。。。。
存 储 器
数据总线
电源单元 PLC结构示意图
(5-5)
(5-31)
例
指令语句表
地址
编码方法1
指令 数据
梯形图 0001 0003 0005 0500 0002 0004 0006
AND-LD指令使 用次数可不限
0000 0001 0002 0003 0004 0005 0006 0007 0008
LD OR-NOT LD-NOT OR AND-LD LD OR AND-LD OUT
个数，对于一个具体的 PLC，不一定达到最多，比如 C20P，输入继电器有12个，输出继电器有8个，总共是20 个。
(5-20)
3. 辅助继电器 辅助继电器相当于继电接触控制系统的中间继电器。 辅助继电器分9个通道，编号为10-18，第10个到第17 18 个通道，每个通道有16个继电器，编号为00-15；第18个 通道，只有00-07，所以辅助继电器共有 8×16+8=136个 4. 保持继电器 保持继电器是一种当电源断电之后还能保持原来状态 的辅助继电器。 保持继电器分10个通道，编号为HR0-HR9，每个通 HR9 道有16个继电器，编号为00-15，所以保持继电器共有 10×16=160个
(5-21)
5. 定时器/计数器 定时器/计数器分别用来定时和计数。 定时器/计数器在同一范围，总共有48个，编号为0047，如果某个号作了定时器，就不能再作计数器，反之也 47 成立。 6. 特殊辅助继电器 C系列P型机设置有16个特殊辅助继电器，用来监视 PLC的工作。 特殊辅助继电器的编号为1808-1907
二、各组成部分的作用 1、 CPU： (1) 将各种输入信号取入存储器。 (2) 编译、执行指令。 (3) 把结果送到输出端。 (4) 响应各种外部设备的请求。 2、 存储器： RAM：存储各种暂存数据、中间结果、用户正调 试的程序。 ROM：存放监控程序和用户已调试好的程序。
(5-6)
3、输入、输出接口：采用光电隔离，减小了电磁干扰。 输出三种形式：继电器 -- 低速大功率 可控硅 -- 高速大功率 晶体管 -- 高速小功率 4、编程器：是PLC的人机对话工具，它由键盘、显 示器和工作方式选择开关等组成。在编程方式下，可 输入、检查、调试和修改控制程序；在运行或监控方 式下，可监视PLC的工作情况。 各种接口、高功能模块：便于扩展。 小型机：一体机。有接口可扩展。 中、大型机：模块式。可根据需要在主板上随意组合。
3、移位寄存器 提供移位逻辑功能。 C系列PLC的移位长度是16的倍数，可以是 16位、32位、48位等。 三、 PLC 的编程语言有： 指令表（助记符）语言 梯形图语言 流程图语言 布尔代数语言 常用
助记符语言：类似于微机中的汇编语言。 梯形图语言：沿袭了传统的控制图。直观明了，易 于掌握。
(5-24)
2、 LD-NOT指令（取非指令） 图形符号： 含义：表示某个继电器的常闭触点，并且对应的逻 辑行从这个指令开始。 数据：器件号（继电器编号） 3、 OUT指令（输出指令） 图形符号： 含义：输出逻辑结果，驱动一个指定的继电器。可 用于输出继电器、辅助继电器，但不能用于输入继 电器。 数据：器件号（继电器编号）
(5-10)
§10-3 PLC基本工作原理 一、控制原理 输入部分： 收集被控设备的各种开关信息或操 作命令。 逻辑部分： 处理由输入部分所取得的信息，并 根据用户程序的要求，使输出达到 控制结果。 输出部分： 驱动被控设备按程序要求动作。
(5-11)
输入部分
逻辑部分
输出部分
(5-12)
二、 PLC的主要逻辑部件 1、继电器逻辑 PLC存储器中有许多个存储单元，可以把这些存 储单元理解为继电器，每个存储单元对应于一个继电 继电器 器。为了和传统的物理继电器相区别，这里的继电器 称为软继电器。 每个存储单元都有两种逻辑状态，即逻辑1和逻辑0， 写入逻辑“1”时，线圈ON（接通） 软继电器 写入逻辑“0”时，线圈OFF（断开） 由于PLC的类型很多，这里以OMRON的C系列P 型机为例来说明。
(5-23)
§10-5 PLC指令及编程方法 一、编程指令介绍 OMROM的C系列P型机，其编程指令可分为基本指 令和专用指令两类，共37条。这里主要介绍基本指令。 1 、 LD指令（取指令） 图形符号： 含义：表示某个继电器的常开触点，并且对应的逻 辑行从这个指令开始。 数据：器件号（继电器编号）
(5-27)
例
梯形图 0001 0003 0501
地址
指令语句表
指令 数据
0002 0004 0502
0000 0001 0002 0003 0004 0005
LD AND OUT LD AND-NOT OUT
0001 0003 0501 0002 0004 0502
(5-28)
6、 OR指令（或指令） 图形符号： 含义：使某个继电器的常开触点与其它常开或常闭 触点并联。 数据：器件号（继电器编号） 7、 OR-NOT指令（或非指令） 图形符号： 含义：使某个继电器的常闭触点与其它常开或常闭 触点并联。 数据：器件号（继电器编号）
输入端 输 入 状 态 寄 存 器 最 后 一 条 指 令
1、输入采样阶段： 2、程序执行阶段： 3、输出刷新阶段：
输出端 输 出 状 态 寄 存 器
第 一 条 指 令
第 二 条 指 令
输入采样
程序执行
输出刷新
(5-17)
§10-4 小型PLC介绍 一、型号
CPU单元 DC24V输入 AC100V~240V 继电器输出
(5-22)
6. 特殊辅助继电器
编号为1808-1907
1808：电池电压下降时，这个继电器ON。 1809：当扫描周期在100~130ms时，ON。 1810：高速计数时，在硬置“0”信号出现时，ON一个 扫描周期。 1811~1814：1811、1812和1814常OFF，1813常ON。 1815：当PLC开始运行时，ON一个扫描周期。 1900~1902：分别用于产生0.1s、0.2s和1s的时钟脉冲。 1903：数值运算时操作数不是BCD码时，ON。 1904：进位标志。进位（借位）时，ON。 1905~1907：分别是大于、等于、小于标志继电器。
(5-13)
PLC中的继电器为“软继电器”，它有两类触点， 即：常开触点和常闭触点，并且有无穷多个。 符号分别为： PLC中提供的继电器逻辑有： 1）输入继电器 80个 2）输出继电器 60个 3）辅助继电器 136个 4）保持继电器 160个 2、定时器/计数器 共48个 定时器/计数器分别用来提供延时操作和计数。 （定时范围0.1到999.9s，计数范围1-9999）
第10章 可编程序控制器 （PLC）
(5-1)
第10章
可编程序控制器
§10-1 概述 §10-2 PLC的组成 §10-3 PLC基本工作原理 §10-4 小型PLC介绍 §10-5 PLC指令及编程方法 §10-6 PLC应用举例
(5-2)
§10-1 概述 一、什么是PLC ? PLC 是一种专门用于工业控制的计算机。 • 早期的PLC是用来替代继电器、接触器控制的。 它主要用于顺序控制，只能实现逻辑运算。因此， 被称为可编程逻辑控制器（Programmable logic controller，略写 PLC ) • 随着电子技术、计算机技术的迅速发展，可编程 控制器的功能已远远超出了顺序控制的范围。被称 为可编程控制器（Programmable controller，略写 PC)。为区别于Personal Computer (PC)，故沿用 PLC 这个略写。
(5-15)
A B C 原理图 Q FU KM M 3~ SB1 SB2 SB1 KM PLC接线图 KM
0000 0500
SB2 KM
三相异步电 动机直接起 动控制电路
梯形图 0000 0001 0500
PLC
0001
～220V 0500 FU
(5-16)
COM COM
四、PLC的工作方式 循环扫描工作方式分
(5-25)
例
梯形图 0001 0501
地址
指令语句表
指令 数据
0002 0502
0000 0001 0002 0003
LD OUT LD-NOT OUT
0001 0501 0002 0502
(5-26)
4、 AND指令（与指令） 图形符号： 含义：使某个继电器的常开触点与其它常开或常闭 触点串联。 数据：器件号（继电器编号） 5、 AND-NOT指令（与非指令） 图形符号： 含义：使某个继电器的常闭触点与其它常开或常闭 触点串联。 数据：器件号（继电器编号）
C20P- C D R-A
表 示 C 系 列 输 入 输 出 总 点 数 单输 元入 种规 类格 输 出 规 格 电 源 规 格
(5-18)
二、系统配置 三、技术特性 （自学书上相关内容）
四、内部器件编号 1. 输入继电器 输入继电器是与输入点对应的存储单元，只 能由外部输入信号来驱动。 输入继电器分5个通道，编号为00-04，每个 04 通道有16个继电器，编号为00-15，共有80个。 输入继电器的编号方式为： ×××× 对应通道号的第几个继电器 通道号 比如，0000——表示0通道的第1个继电器。
(5-7)
小型机：
PC FP1-C16
中、大型机：
POWER CPU
(5-8)
三、 工作方式 PLC：循环扫描。
这种工作方式 有什么好处？
CPU从第一条指令开始执行，遇到结束符又 返回第一条，不断循环。 答：对慢速响应系统， 增强了抗干扰能力。 I/O刷新
O I
刷新 刷新
执源自文库指令
一个扫描周期
(5-9)
(5-29)
例
梯形图 0001 0501 0501 0002 0502 1000
地址
指令语句表
指令 数据
0000 0001 0002 0003 0004 0005
LD OR OUT LD OR-NOT OUT
0001 0501 0501 0002 1000 0502
(5-30)
电路块：以LD或LD-NOT构成的一个触点组 8、 AND-LD指令（电路块串联联接指令） 含义：使两个电路块串联联接。 数据：不对应任何器件，所以没有数据。 9、 OR-LD指令（电路块并联联接指令） 含义：使两个电路块并联联接。 数据：不对应任何器件，所以没有数据。
0001 0002 0003 0004 0005 0006 0500
(5-32)
指令语句表
地址
编码方法2
指令 数据
梯形图 0001 0003 0005 0500 0002 0004 0006
AND-LD指令 前程序段数应 小于等于8。
0000 0001 0002 0003 0004 0005 0006 0007 0008
(5-19)
2. 输出继电器 输出继电器是与输出点对应的存储单元，用来向外部 输出信号，其状态由程序执行结果来决定。 输出继电器分5个通道，编号为05-09，每个通道有16 09 个继电器，编号为00-15，所以输出继电器共有 5×16=80个 输出继电器的编号方式同输入继电器。
注：这里所说的输入、输出继电器个数是指最多的
(5-3)
二、 PLC的优点 1. 抗干扰能力强、可靠性很高。 2. 模块化组合式结构，使用灵活方便。 3. 编制程序简单，便于普及。 4. 可进行在线修改。 5. 网络通讯功能，便于实现分散式测控系统。 6. 与传统的控制方式比较，线路简单。 综上所述，PLC是实现机电一体化的重要手段 PLC
(5-4)
四、 主要技术性能
五、 应用
1. 输入/输出点数 ( I/O点数 )。 1. 用于开关逻辑控制。 2. 扫描速度。 单位： ms /1000步 或 μs /步 2. 用于机加工数字控制。 3. 内存容量。 4. 指令条数。 5. 内部寄存器数目。 6. 高功能模块。 3. 用于闭环过程控制。 4 用于组成多级控制系 统。
LD OR-NOT LD-NOT OR LD OR AND-LD AND-LD OUT
§10-2 PLC的组成 一、PLC的结构
地址总线 控制总线 各种按钮 继电器接点 行程开关 模拟量输入 地址总线 控制总线 编程 单元 输 入 接 口 中 央 处 理 单 元 数 据 存 储 器 输 出 接 口 照明 电磁装置 执行机构 。。。。
存 储 器
数据总线
电源单元 PLC结构示意图
(5-5)
(5-31)
例
指令语句表
地址
编码方法1
指令 数据
梯形图 0001 0003 0005 0500 0002 0004 0006
AND-LD指令使 用次数可不限
0000 0001 0002 0003 0004 0005 0006 0007 0008
LD OR-NOT LD-NOT OR AND-LD LD OR AND-LD OUT
个数，对于一个具体的 PLC，不一定达到最多，比如 C20P，输入继电器有12个，输出继电器有8个，总共是20 个。
(5-20)
3. 辅助继电器 辅助继电器相当于继电接触控制系统的中间继电器。 辅助继电器分9个通道，编号为10-18，第10个到第17 18 个通道，每个通道有16个继电器，编号为00-15；第18个 通道，只有00-07，所以辅助继电器共有 8×16+8=136个 4. 保持继电器 保持继电器是一种当电源断电之后还能保持原来状态 的辅助继电器。 保持继电器分10个通道，编号为HR0-HR9，每个通 HR9 道有16个继电器，编号为00-15，所以保持继电器共有 10×16=160个
(5-21)
5. 定时器/计数器 定时器/计数器分别用来定时和计数。 定时器/计数器在同一范围，总共有48个，编号为0047，如果某个号作了定时器，就不能再作计数器，反之也 47 成立。 6. 特殊辅助继电器 C系列P型机设置有16个特殊辅助继电器，用来监视 PLC的工作。 特殊辅助继电器的编号为1808-1907
二、各组成部分的作用 1、 CPU： (1) 将各种输入信号取入存储器。 (2) 编译、执行指令。 (3) 把结果送到输出端。 (4) 响应各种外部设备的请求。 2、 存储器： RAM：存储各种暂存数据、中间结果、用户正调 试的程序。 ROM：存放监控程序和用户已调试好的程序。
(5-6)
3、输入、输出接口：采用光电隔离，减小了电磁干扰。 输出三种形式：继电器 -- 低速大功率 可控硅 -- 高速大功率 晶体管 -- 高速小功率 4、编程器：是PLC的人机对话工具，它由键盘、显 示器和工作方式选择开关等组成。在编程方式下，可 输入、检查、调试和修改控制程序；在运行或监控方 式下，可监视PLC的工作情况。 各种接口、高功能模块：便于扩展。 小型机：一体机。有接口可扩展。 中、大型机：模块式。可根据需要在主板上随意组合。