PLC编程学习基础知识.docx
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PLC编程学习基础知识
■'■""PLC好学吗？
有的人说好学，更多的人说难学。
我的看法是入门易，深造难。
入
门易，总有它易的方法。
很多人都买了有关PLC的书，如果从头看起的话，我想八成学不
成了。
因为抽象与空洞占据了整个脑子，一句话晕！
学这东东要有可编程控制器和简易编程器才好，若无，一句话，学不会。
因为无法验证对与错。
如何学，我的做法是直奔主题。
做法如下：
1、认识梯形图和继电器控制原理图符号的区别:
继电器控制原理图中的元件符号，有常开触点、常闭触点和线圈，为了区别它们，在
有关符号边上标注如KM、KA、KT等以示不同的器件，但其触头的数量是受到限制。
而P
LC梯形图中，也有常开、常闭触点，在其边上同样可标注X、Y、M、S、T、C以示不同
的软器件。
它最大的优点是：
同一标记的触点在不同的梯级中，可以反复的出现。
而继电器
则无法达到这一目的。
而线圈的使用是相同的，即不同的线圈只能出现一次。
2、编程元件的分类：
编程元件分为八大类，X为输入继电器、Y为输出继电器、M为辅助继电器、S为状态继电器、T为定时器、C为计数器、D为数据寄存器和指针（P、丨、N）。
关于各类元件的功用，各种版本的PLC书籍均有介绍，故在此不介绍，但一定要清
楚各类元件的功能。
编程元件的指令由二部分组成：
如LD（功能含意）X000（元件地址），即LDX0
00,LDIY000
3、熟识PLC基本指令:
（1）LD（取）、LDI取反）、OUT（输出）指令；LD（取）、LDI（取反）以电工的说法前者是常开、后者为常闭。
这二条指令最常用于每条电路的第一个触点（即左母线第一个触点），当然它也可能在电路块与其它并联中的第一个触点中出现。
<
—
tf
LD
1000
OVT
Y000
LDI
TO
orr
TQOI
LD1
LD
Y000
ORB
Y001
OUT
TO
这是一张梯形图（不会运行）。
左边的纵线称为左母线，右母线可以不表示。
该图有
三个梯级；第1梯级；左边第一个触点为常开，上标为X000，X表示为输入继电器，其后的000数据，可以这样认为它使用的是输入继电器中的编号为第000的触点（下同）。
其
指令的正确表示应为（如右图程序所示）：
0、LDX000（前头的0即为从第0步开始，
指令输入时无须理会，它会自动按顺序显示出）。
第2梯级；左边的第一个触点为常闭
触点，上标为T0，T表示定时器（有时间长短不同，应注意），0则表示定时器中的编号
为0的触点。
其指令的正确表示应为：
2、LDIT0（如程序所示）。
第3梯级；左边第一个触点为常闭，上标为M0,M为辅助继电器（该继电器有多种，注意类别），其指令的
正确表示应为：
4、LDIM0（如程序所示）。
本梯级的第2行第一个触点为常开，上标为Y
000,Y表示输出继电器，由于该触点与后面Y001触点呈串联关系，形成了所谓的电路”
块"，故而其触点的指令应为5、LDY000。
总之LD与LDI指令从上面可以看出，它们均
是左母线每一梯级第一触点所使用的指令。
而梯级中的支路（即第3梯级的第2行）有二
个或二个以上触点呈串联关系，其第一触点同样按LD或LDI指令。
可使用LD、LDI指令
的元件有：
输入继电器X、输出继电器Y、辅助继电器M、定时器T、计数器C、状态继电器S。
OUT为线圈驱动指令，该指令不能出现在左母线第一位。
驱动线圈与驱动线圈不能串联，但可并联。
同一驱动线圈只能出现一次，并安排在每一梯级的最后一位。
如上图中的1、OUTY000，3、OUTY001，Y为输出继电器，其线圈一旦接获输出信号，可以这样认为，线圈将驱动其相应的触点而接通外部负载（外部负载多为接触器、中间继电器等）。
而上图8、OUTT0K40为定时器驱动线圈指令，其中的K为常数40为设定值（类似电工对时间继电器的整定）。
可使用OUT指令元件有：
输出继电器Y、辅助继电器M、定时器
T、计数器C、状态继电器S。
（2）触点的串联指令AND（与）ANI（与非）；前者为常开，后者为常闭。
二者均用于单个触点的串联。
二指令可重复出现，不受限制，。
如下图所示。
辦号
0
LD
1
AN1
TO
2
解1
TOO!
3
OUT
YQOO
4
LD
1001
艸YOO0OUT
由第1梯级来看；X000、T0、Y001三触点成串联关系，即T0的常闭串接于X000的
后端，而Y001的常闭则串接于T0常闭的后端。
由于都是常闭故用ANI指令。
现来看第2
梯级；XOOO、MO、Y001，同样三触点也是串联关系，M0的常闭接点串接于X001的后端，而Y000的常开接点则串接于M0的后端。
故M0的指令用ANI，而Y000的指令则用AND
（具体编程详上图），一句话只要是串联后面是常开的用AND，是常闭的则用ANI。
可使
用AND、ANI指令元件有：
输入继电器X、输出继电器Y、辅助继电器M、定时器T、计数器C、状态继电器S。
（3）触点并联指令OR（或）、ORI（或反）；触点并联时，不管梯级中有几条支路,
只要是单个触点与上一支路并联，是常开的用OR，是常闭的则用ORI。
如下图所示。
可以看出上图的X000、X001、M0三者处于并联关系。
由于X000下面二条支路均为
单个触点，因
X001是常开触点，故用
OR指令。
点并联后又与
M1串联，串联后又与
Y000并联,
指令。
可使用
OR、ORI指令元件有：
输入继电器
器T、计数器
C、状态继电器S。
而M0是常闭触点，则用ORI指令。
三接
而Y000也是单个触点，所以仍采用OR
X、输出继电器Y、辅助继电器M、定时
（4）串联电路块的并联指令ORB（或）；任一梯级中有多（或单支路）支路与上一
级并联，只要是本支路中是二个以上的触点成串联关系（即所谓的：
串联电路块），则应使用ORB指令。
如下图所示。
由上图可以看出，第一支路X003的常开触点与M1的常开触点成串联关系（在这样的情况下，形成了块的关系），它是与上一行的X000与M0串联后相并联，此时程序的编写，如步序号0、1、2、3、4所示。
4所出现的第一个ORB指的是与上一行并。
而第二支路，常闭Y001与M2同样是串联关系。
也是一个块结构，其串联后再与第一支路并。
故步序7
再次出现ORB。
ORB指令并无梯形图与数据的显示。
可以这样认为；它是下一行形成电路块的情况下与上一行并联的一条垂直直线（如图中所示的二条粗线）。
（5）并联电路块与块之间的串联指令ANB;如左下图虚线框内所示的二电路块相串，
各电路块先并好后再用ANB指令进行相串。
左图的梯形图可以用右图进行简化。
程序的编写如下图所示。
ANB指令并无梯形图与数据的显示。
可以这样认为；它是形成电路块与电路块之间的串联联接关系，是一条横直线。
nrr
（6）进栈指令MPS、读栈指令MRD、出栈指令MPP和程序结束指令END;MPS、
MRD、MPP这是一组堆栈指令。
如下图使用的二种堆栈形式；在堆栈形式下MPS应与M
PP成对出现使用。
如在第一堆栈形式下，则采用
MPS、MPP指令。
若在MPS、MPP指
令中间还有支路出现，则增加MRD指令，如下图的第二堆栈所示。
应知道MPS、MPP成对出现的次数应少于11次，而MRD的指令则可重复使用，但不得超过24次。
要知道这一组指令，同样并无梯形图与数据的显示。
可以这样认为；MPS是堆栈的起始点，它起到承
上启下的联接点作用，而支路的MRD、MPP则与之依次联接而已。
而END指令则是结束
指令，它在每一程序的结束的末端出现。
1%林D町
21MPP
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OUT
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11ANDH3
当然还有其它的指令，但只要熟织和应用以上的指令，我以为入个门应该没什么问题了，也够用了。
入了门后再去研究其它的指令就不是很难了。
故不再一一说明
PLC基础知识简介
plc是一种重要的控制设备。
目前，世界上有200多厂家生产300多品种plc产品，应用在汽车（23%）、粮食加工（16.4%）、化学/制药（14.6%）、金属/矿山（11.5%）、纸浆/造纸（11.3%）等行业。
为了使各位初学者更方便地了解plc，本文对plc的发展、基本结
构、配置、应用等基本知识作一简介，以期对各位网友有所帮助。
一、pic的发展历程在工业生产过程中，大量的开关量顺序控制，它按照逻辑条件进行顺序
动作，并按照逻辑关系进行连锁保护动作的控制，及大量离散量的数据采集。
传统上，这些功能是通过气动或电气控制系统来实现的。
1968年美国gm（通用汽车）公司提出取代继
电气控制装置的要求，第二年，美国数字公司研制出了基于集成电路和电子技术的控制装置，首次采用程序化的手段应用于电气控制，这就是第一代可编程序控制器，称programmabi
econtroller（pc）。
个人计算机（简称pc）发展起来后，为了方便，也为了反映可编程控制器的功能特点，可编程序控制器定名为programmablelogiccontroller（pic），现在，
仍常常将plc简称pc。
plc的定义有许多种。
国际电工委员会（iec）对plc的定义是：
可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。
它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的
指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。
可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。
上世纪80年代至90年代中期，是plc发展最快的时期，年增长率一直保持为30~40%。
在这时期，plc在处理模拟量能力、数字运算能力、人机接口能力和网络能力得到大幅度提高，plc逐渐进入过程控制领域，在某些应用上取代了在过程控制领域处于统治地位的dcs
系统。
plc具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。
plc在工业自动化控制特别是顺序控制中的地位，在可预见的将来，是无法取代的。
plc
、plc的构成从结构上分，plc分为固定式和组合式（模块式）两种。
固定式包括cpu板、i/o板、显示面板、内存块、电源等，这些元素组合成一个不可拆卸的整体。
模块式plc包括cpu模块、i/o模块、内存、电源模块、底板或机架，这些模块可以按照一定规则组合配置。
三、cpu的构成cpu是plc的核心，起神经中枢的作用，每套plc至少有一个cpu，它按plc的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据，用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据，并存入规定的寄存器中，同时，诊断电源和plc内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。
进入运行后，从用户程序存贮器中逐条读取指令，经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号，去指挥有关的控制电路。
cpu主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成，cpu单元还包括外围芯片、总线接口及有关电路。
内存主要用于存储程序及数据，是plc不可缺少的组成单元。
在使用者看来，不必要详细分析cpu的内部电路，但对各部分的工作机制还是应有足够的理解。
cpu的控制器控制cpu工作，由它读取指令、解释指令及执行指令。
但工作节奏由震荡信号控制。
运算器用于进行数字或逻辑运算，在控制器指挥下工作。
寄存器参与运算，并存储运算的中间结果，它也是在控制器指挥下工作。
cpu速度和内存容量是plc的重要参数，它们决定着plc的工作速度，io数量及软件容量等，因此限制着控制规模。
四、i/o模块plc与电气回路的接口，是通过输入输出部分（i/o）完成的。
i/o模块集成
了plc的i/o电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。
输入模块将电信号变换成数字信号进入pic系统，输出模块相反。
i/o分为开关量输入（di）,开关
量输出（do），模拟量输入（ai），模拟量输出（ao）等模块。
开关量是指只有开和关
（或1和0）两种状态的信号,模拟量是指连续变化的量。
常用的i/o分类如下：
开关量：
按电压水平分，有220vac、110vac、24vdc，按隔离方式分，有继电器隔离和晶体管隔离。
模拟量：
按信号类型分，有电流型（4-20ma,0-20ma）、电压型（0-10v,0-5v,-
10-10v）等，按精度分，有12bit,14bit,16bit等。
除了上述通用io外，还有特殊io模块，如热电阻、热电偶、脉冲等模块。
按i/o点数确定模块规格及数量，i/o模块可多可少，但其最大数受cpu所能管理的基本配置的能力，即受最大的底板或机架槽数限制。
五、电源模块plc电源用于为plc各模块的集成电路提供工作电源。
同时，有的还为输入电路提供24v的工作电源。
电源输入类型有：
交流电源（220vac或110vac），直流电源（常用的为24vac）。
六、底板或机架大多数模块式plc使用底板或机架，其作用是：
电气上，实现各模
块间的联系，使cpu能访问底板上的所有模块，机械上，实现各模块间的连接，使各模块构成一个整体。
七、pic系统的其它设备1、编程设备：
编程器是pic开发应用、监测运行、检查维
护不可缺少的器件，用于编程、对系统作一些设定、监控pic及pic所控制的系统的工作状
况，但它不直接参与现场控制运行。
小编程器pic一般有手持型编程器，目前一般由计算机（运行编程软件）充当编程器。
2、人机界面：
最简单的人机界面是指示灯和按钮，目
前液晶屏（或触摸屏）式的一体式操作员终端应用越来越广泛，由计算机（运行组态软件）充当人机界面非常普及。
3、输入输出设备：
用于永久性地存储用户数据，如eprom、
eeprom写入器、条码阅读器，输入模拟量的电位器，打印机等。
八、pic的通信联网
依靠先进的工业网络技术可以迅速有效地收集、传送生产和管理数据。
因此，网络在自
动化系统集成工程中的重要性越来越显著，甚至有人提出"网络就是控制器"的观点说法。
pl
c具有通信联网的功能，它使plc与plc之间、plc与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息，形成一个统一的整体，实现分散集中控制。
多数plc具有rs-232接口，还有
一些内置有支持各自通信协议的接口。
plc的通信，还未实现互操作性，iec规定了多种现场总线标准，plc各厂家均有采用。
对于一个自动化工程（特别是中大规模控制系统）来讲，选择网络非常重要的。
首先，网络必须是开放的，以方便不同设备的集成及未来系统规模的扩展；其次，针对不同网络层次的传输性能要求，选择网络的形式，这必须在较深入地了解该网络标准的协议、机制的前提下进行；再次，综合考虑系统成本、设备兼容性、现场环境适用性等具体问题，确定不同层次所使用的网络标准。
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