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PLC编程入门
郅忠献
长铝华索生产部
2014年3月
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目 录
前 言................................................................................................................................. 1 §1 PLC概述和编程要点 ................................................................................................... 1
§1.1 PLC简介与内部构成 .......................................................................................... 1 §1.2 PLC与继电器的联系、软元件符号与编程示例 .............................................. 2 §1.3 PLC输入输出接口 .............................................................................................. 5 §1.4 通用辅助继电器和继电器自锁互锁 ..................................................................... 6 §1.5 计时器和计数器 ..................................................................................................... 6 §1.6 母线连接和触点状态 ............................................................................................. 7 §1.7 边沿触点和触点块 ................................................................................................. 7 §1.8 PLC运行顺序和编程注意事项 .......................................................................... 8 §1.9 步进控制与步进指令编程 ..................................................................................... 8 表1-4 PLC编程常用指令 ......................................................................................... 10 §1 练习题 ...................................................................................................................... 11 §2 PLC计算机仿真软件 ................................................................................................. 12
§2.1 仿真软件界面 ....................................................................................................... 13 §2.2 编程方式与符号栏 ............................................................................................... 14 §2.3 元件放置与梯形图编辑 ....................................................................................... 15 §2.4 程序转换、保存与写入 ....................................................................................... 16 §2 练习题 ...................................................................................................................... 17 §3 仿真编程实例 ................................................................................................................ 18
§3.1 基本控制程序编程 ............................................................................................... 18 §3.2 基本指令编程 ....................................................................................................... 18 §3.3 单流程步进指令编程 ........................................................................................... 19 §3.4 多流程步进指令编程 ........................................................................................... 20 §3.5 功能指令编程 ....................................................................................................... 21
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前 言
本教程本着易学，易练，实用的目的，分为三章。
第一章 简单介绍PLC的含义、组成、优势、用途和FX系列PLC编程要点 第二章 PLC计算机仿真软件 介绍FX系列PLC“FX-TRN-BEG-C”计算机仿真软件的使用方法。其中编程方式，仅介绍了基本指令编程和步进指令编程，没有涉及更多的功能指令编程，还请同学们自己钻研学习，按经验，较难的或不常见的指令在实际中遇到再学效果最好，相对容易记得住。
第三章 给出针对仿真现场工艺条件的仿真编程实例题目，请同学们自行编程，实现题目要求的控制目的。
为准确描述梯形图中各个触点以及线圈所在的位置，本教材做如下约定： 1. 沿左母线自上而下，对梯形图的每行依次标记为A、B、C、…区，对于不同位置的触点，冠以区号确定其具体位置，例如A～X0和B～X0分别表示A区的X0触点和B区的X0触点。
2. 线圈具有唯一性，不需用区号确定其位置，因此线圈前不加区号，例如X0就表示X0的线圈。
在课堂教学过程中，有关继电器触点、线圈位置的描述，与上述方法相同。
§1 PLC概述和编程要点 §1.1 PLC简介与内部构成
1. PLC简介 PLC是“Programmable Logic Controller”的英文缩写，意为“可编程序逻辑控制器”，它是采用微电脑技术制造的电气自动控制设备。它以顺序控制为主，回路调节为辅，能完成逻辑判断、定时、记忆和算术运算等功能。与传统的继电器控制相比，PLC控制具有控制速度快、可靠性高、灵活性强、硬件接线简单、改变生产工艺十分方便等优点。
国产科威EP-16M16R型PLC，外观如图1-1所
图1-1 PLC外观 示，体积为140mm ×95mm×85mm。
2. 可编程序逻辑控制器(PLC)与其它控制器的比较 控制器 机械控制
电气控制
模拟控制(连续控制) 逻辑控制 继电器控制 (断续控制) 微电脑控制
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固化程序
可编程序
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3. PLC的基本构成 见图1-2,简要说明如下：
AC220V DC24V 电源 DC12V DC5V ROM RAM E2PROM 输入信号开关
X 输入接口IN 输出接口OUT Y CPU 输出执行部件
通信接口 计算机、编程器 图1-2 PLC构成框图
(1)中央处理器CPU 起运算控制作用，指挥协调整机运行。 (2)存储器 存放程序和数据
1) 只读存储器ROM 存放生产厂家写入的系统程序，用户不可更改。 2) 随机读写存储器RAM 存放随机变化的数据。
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3) 电擦写存储器EPROM 存放用户编写的用户程序。
(3)通信接口 与计算机、编程器等通信，实现程序读写、监控、联网等功能。 (4)电源 利用开关电源将AC220V转变成DC5V供给芯片；DC12V供给输出继电器；DC24V供给输入端信号开关或者传感器。另有锂电池做为备份电源。 (5)输入接口IN 将外部开关或传感器的信号传递给PLC。
(6)输出接口OUT 将PLC的控制信号输出到接触器、电磁阀线圈等外部执行部件。 作为应用技术人员，对于上述构成，主要关心的是输入输出接口。输入输出接口的详细情况，参见§1.3的有关介绍。
随着PLC技术的发展，其集成度更高，功能更强。PLC集三电与一体，具有良好的控制精度和高可靠性，使得PLC成为现代工业自动化的支柱。PLC与PC机联网形成的PLC及其网络技术，正逐步应用到工业自动化控制之中。
§1.2 PLC与继电器的联系、软元件符号与编程示例
1. PL控制与继电器控制的联系和元件符号比较
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PLC控制是继电器控制的延续和发展，由PLC内部的微电子电路构成的模拟线圈和触点取代了继电器的线圈和触点，用PLC 的程序指令取代继电器控制的连接导线，将各个元件按照一定的逻辑关系连接起来，PLC控制的梯形图在许多方面可以看作是继电器控制的电路图。
表1-1 电磁继电器和PLC软元件符号对照 电磁继电器和PLC软元件图形符号
线圈 常开触点 常闭触点 的对照见表1-1。与电磁继电器有一点
不同的是，一个软元件的触点数目不受
电磁继电器 限制。
可以理解为，PLC内部有大量的由
软件程序构成的继电器、计时器和计数PLC软元件 器等软元件，用软件程序按照一定的规
则将它们连接起来，实现一定的控制功能，用来取代继电控制电路中的控制回路。 2. PLC编程设计调试步骤
PLC的生产厂家和型号繁多，不同型号自成体系，有不同的程序语言和使用方法，但是编程指导思想和模式是相同的,其编程和调试步骤如下：
(1) 设计I/O接线图
根据现场输入条件和生产工艺要求，设计PLC的外围元件接线图，作为现场接线的依据，也作为PLC程序设计的重要依据。(I/O接线图参见图1-4a)
(2) 编制PLC的梯形图和指令语句表
根据生产工艺要求在计算机上利用专用编程软件编制PLC的梯形图，并转换成指令语句表，或者直接编制指令语句表（FX系列PLC编程常用指令见表1-4）。
(3) 程序写出与联机调试
用编程电缆连接计算机和PLC主机，执行“写出”操作，将指令语句表写出到PLC主机。PLC输入端连接信号开关，输出端连接执行部件，暂不连接主回路负载，进行联机调试，最后再连接主回路负载试运行。
3. 编程示例
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