PLC欧姆龙第二版重点总结.docx
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PLC欧姆龙第二版重点总结
1．低压电器的分类
（1）按动作方式可分为：
手控电器（如刀开关、按钮开关等）、自控电器（如接触器、继电器等）。
（2）按用途可分为：
低压控制电器（如刀开关、低压断路器等）、低压保护电器（如熔断器、热继电器等）。
（3）按种类可分为：
刀开关、刀形转换开关、熔断器、低压断路器、接触器、继电器、主令电器和自动开关等。
2．低压电器的基本结构与特点
低压电器一般都有两个基本部分：
一个是感受部分，它感受外界的信号，作出有规律的反应，在自控电器中，感受部分大多由电磁机构组成，在手控电器中，感受部分通常为操作手柄等；另一个是执行部分，如触点连同灭弧系统，它根据指令进行电路的接通或切断。
2．电气图中的文字符号
（1）基本文字符号。
基本文字符号分为单字母符号和双字母符号两种。
“R”代表电阻器，“M”代表电动机等。
“RP”代表电位器，“RT”代表热敏电阻，“MD”代表直流电动机，“MC”代表笼型异步电动机。
（2）辅助文字符号。
辅助文字符号是用以表示电气设备、装置和元器件以及线路的功能、状态和特征的，通常也是由英文单词的前一两个字母构成的。
例如，“DC”代表直流（DirectCurrent），“IN”代表输入（Input），“S”代表信号（Signal）。
辅助文字符号一般放在单字母文字符号后面，构成组合双字母符号。
例如，“Y”是电气操作机械装置的单字母符号，“B”是代表制动的辅助文字符号，“YB”代表制动电磁铁的组合符号。
辅助文字符号也可单独使用，例如“ON”代表闭合，“N”代表中性线。
1.1.3电气图的分类与作用
电气图包括电气原理图、电气安装图、电气互连图等。
1.2．刀开关的外形结构及符号
根据工作原理、使用条件和结构形式的不同，刀开关可分为：
刀开关、刀形转换开关、开启式负荷开关（胶盖瓷底刀开关）、封闭式负荷开关（铁壳开关）、熔断器式刀开关和组合开关等。
刀开关有HD（单投）系列和HS（双投）系列，
1.22熔断器的符号FU
1.23空气断路器符号QF
1.31按钮的种类及动作原理
按钮有不同的分类方法，一般的分类方法是：
（1）按结构形式可分为：
旋钮式、指示灯式、紧急式。
（2）按触点形式可分为：
动合按钮、动断按钮、复合按钮（既有动合按钮，又有动断按钮的按钮组）。
1.32．接触器的组成及动作原理
交流接触器主要由电磁系统、触点系统和灭弧装置及其他部件等四部分组成。
1.3.3点动控制线路
点动控制是指按下按钮电动机得电起动运转，松开按钮电动机失电直至停转。
1.3.4长动控制线路
长动控制是指按下按钮后，电动机通电起动运转，松开按钮后，电动机仍继续运行，只有按下停止按钮，电动机才失电直至停转。
所谓“自锁”，是依靠接触器自身的辅助动合触点来保证线圈继续通电的现象。
1.3.5热继电器FR是对电动机起过载保护作用的。
1.36中间继电器KA的主要作用是在电路中起信号的传递与转换作用。
1.4.1接触器互锁正、反转控制线路
1.4.2按钮互锁正、反转控制线路
1.4.3双重互锁正、反转控制线路
1.5.1顺序控制线路
1．同时起动、同时停止的控制线路
2．顺序起动、同时停止的控制线路
3．同时起动、顺序停止的控制线路
1.6.1时间继电器
时间继电器也称为延时继电器，是一种用来实现触点延时接通或断开的控制电器。
1—调节螺丝；2—推板；3—推杆；4—宝塔弹簧；5—电磁线圈；6—反作用弹簧；7—衔铁；8—铁心；9—弹簧片；10—杠杆；11—延时触点；12—瞬动触点
1—线圈一般符号2—断电延时型线圈；3—通电延时型线圈4—瞬动动合触点；5—瞬动动断触点；6—延时闭合动合触点7—延时断开动断触点；8—延时断开动合触点；9—延时闭合动断触点
1.6.2通电型时间继电器控制线路1.6.3断电型时间继电器控制线路
2.1三相异步电动机降压起动控制
对于笼型异步电动机可采用：
定子串电阻（电抗）降压起动、定子串自耦变压器降压起动、星形-三角形降压起动、延边三角形降压起动等方式；而对于绕线型异步电动机，还可采用转子串电阻起动或转子串频敏变阻器起动等方式以限制起动电流。
2．时间继电器控制线路
5.2．自动控制线路
下图自动控制电动机星形-三角形降压起动线路
2.1.3自耦变压器降压起动控制线路1．手动控制线路2．自动控制线路
电流原则控制绕线式异步电动机转子串电阻起动控制线路
时间原则控制绕线式异步电动机转子串电阻三级起动线路
电动机转子串频敏变阻器起动控制线路
电动机正、反转转子串频敏变阻器起动控制线路
三相异步电动机单向运转反接制动控制线路
可逆运行反接制动控制线路
时间原则控制的能耗制动控制线路
速度原则控制的能耗制动控制线路
双速三相异步电动机的手动调速控制线路
双速三相交流异步电动机自动控制变极调速线路
时间继电器控制他励直流电动机启动控制线路
3.2他励直流电动机正、反转控制
利用行程开关控制的他励直流电动机正、反转控制线路
改变励磁电流控制线路
反接制动控制线路
能耗制动控制线路
直流电动机的保护线路
1．主电路
C650车床主轴电动机M1的正、反转控制由接触器KM1、KM2主触点实现，反接制动接触器KM3主触点断开时，电动机M1串入电阻进行反接制动。
电动机M2为刀架快速移动电动机，由KM4控制。
电动机M3为冷却泵电动机，由开关QS2控制。
电动机M1、M2的短路保护由FU1、FU2实现。
热继电器FR作为主轴电动机M1的过载保护。
电流表A的作用是监视主轴电动机M1定子绕组的电流。
限流电阻R除了限制制动电流外，还可以在点动时串入电路防止因连续启动造成电动机过载。
速度继电器KV与电动机同轴。
2．控制电路
（1）主轴点动。
按下点动按钮SB8，接触器KM1线圈得电，主轴电动机M1定子绕组串入限流电阻R接通电源，电动机转速较低便于低速下实现对刀的操作。
（2）主轴正转。
按下正转启动按钮SB5（或SB3），接触器KM1、KM3和中间继电器KA1线圈同时得电。
时间继电器KT线圈得电，其延时断开动断触点此时不动作，将主电路中电流互感器副绕组中的电流表A短接。
电动机M1定子绕组接通正序电源启动并运转。
正常运转后，时间继电器KT延时完毕，电流表A经电流互感器投入主电路进行测量。
随着正转启动转速不断升高，速度继电器动作，为正转反接制动做好准备。
（3）主轴反转。
按下反转启动按钮SB6（或SB4），接触器KM2、KM3和中间继电器KA1线圈同时得电。
时间继电器KT延时触点完成对电流表A运行时投入测量的控制。
电动机M1定子绕组接入负序电源启动并运转。
时间继电器和速度继电器都要动作，分别将电流表A投入测量和为反转反接制动做好准备。
（4）主轴反接制动。
按一下停止按钮SB1（或SB2），原本得电的接触器KM1、KM3线圈和中间继电器KA1线圈及时间继电器KT线圈全部断电。
此时，接触器KM2线圈经触点KT（9-17）、KVP（17-19）、KM1（19-23）得电，电动机定子绕组接入负序电源，电动机串入电阻R进行反接制动。
当转速下降到一定数值时，速度继电器的触点释放，接触器KM2线圈断电，电动机定子绕组脱离电源，反接制动结束。
（5）刀架快速移动。
刀架快速移动由电动机M2拖动，配合前、后、左、右方向移动的电磁离合器YC传动，实现各方向的快速移动，电动机M2只做单方向旋转。
电磁离合器YC由十字形开关SA控制，当SA扳到所需移动方向时，相应的电磁离合器得电吸合，再按下快移按钮SB7，使接触器KM4线圈得电，主电路中KM4的主触点闭合，电动机M2定子绕组接入电源，M2电动机启动并运转，拖动刀架移动装置快速移动。
到位时，松开SB7，电动机M2断电停转，刀架快移工作结束。
（6）冷却泵控制。
冷却泵电动机M3由开关QS2手动控制。
（7）主轴电动机负载检测及保护环节。
C650车床主轴电动机M1的负载情况由电流表A检测。
由时间继电器KT触点将电流表A短接，使之不受反接制动电流的冲击。
1982年国际电工委员会在颁布可编程序控制器标准草案中所作的定义为：
可编程序控制器是一种专为在工业环境下应用而设计的数字运算操作的电子系统。
它采用一种可编程序的存储器，在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，通过数字或模拟式的输入/输出来控制各种类型的机械设备或生产过程。
3．可编程序控制器的发展趋势
一是朝着小型、简易、价格低廉方向发展。
二是朝着大型、高速、多功能方向发展。
PLC的种类很多，其功能、内存容量、控制规模、外形等方面差异较大，因此PLC的分类标准也不统一，但仍可按其I/O点数、结构形式、实现功能进行大致的分类。
1）按I/O点数分类。
PLC按I/O的总点数分类可分为：
小于256点的为小型机，257~2048点的为中型机，超过2048点的为大型机。
（2）按结构形式分类。
PLC按硬件的结构形式可分为整体式PLC和组合式PLC。
（3）按实现的功能分类。
按照PLC所能实现的功能的不同，可将PLC分为低档、中档和高档三类。
6.2可编程序控制器的基本结构
PLC采用典型的计算机结构，由中央处理单元、存储器、输入/输出接口电路和其他一些电路组成。
图6.1为结构示意图，图6.2为逻辑结构示意图。
6.2.1中央处理单元
中央处理单元（CPU）是PLC的核心部件，从图6.2可以看出，它控制着所有部件的操作。
6.2.2存储器
存储器用来存放系统程序、用户程序、逻辑变量和一些其他信息。
6.2.3输入/输出模块
输入/输出（I/O）模块是PLC与现场I/O设备或其他外部设备之间的连接部件。
6.2.4电源模块
6.2.5其他接口及外设
其他接口包括外存储器接口、A/D转换接口、D/A转换接口、远程通信接口、与计算机相连的接口、与CRT相连的接口等。
6.3.2可编程序控制器的工作过程
1．输入采样阶段
CPU将全部现场输入信号如按钮、限位开关、速度继电器等的状态（通/断）经PLC的输入端子，读入映像寄存器，这一过程称为输入采样或扫描阶段。
2．程序执行阶段
CPU从0000地址的第一条指令开始，依次逐条执行各指令，直到执行到最后一条指令。
3．输出处理阶段
CPU将输出映像寄存器的状态经输出锁存器和PLC的输出端子，传送到外部去驱动接触器、电磁阀和指示灯等负载。
可编程序控制器的编程语言（梯形图、指令语句、逻辑图、逻辑表达式、高级语言）
7.1.1可编程序控制器的基本技术性能
1．输入/输出点数（即I/O点数）
2．扫描速度
3．指令条数
4．内存容量
5．高功能模块
7.1.2可编程序控制器的应用领域
1．从应用类型划分
（1）用于开关逻辑控制。
（2）用于闭环过程控制。
（3）用于机器人控制。
（4）用于组成多级控制系统。
2．从应用领域划分
7.2可编程序控制器的编程语言
7.2.1梯形图编程指令语句编程功能块图（逻辑图）编程语言高级语言
可编程序控制器性能指标很多，但从使用者角度出发，主要有以下几点。
（1）输入/输出点数：
用以区分机型大小指标之一，点数多可以控制的对象和输入信号多。
（2）扫描速度：
扫描速度快反映了可编程序控制器控制电气设备的能力强
（3）指令条数：
指令条数多说明软件功能丰富。
（4）内存容量：
内存容量越大，可以存储的指令越多，从而可以控制较复杂的设备。
欧姆龙C系列P型机内部资源分配（输入继电器、输出继电器、内部辅助继电器、保持继电器、暂存继电器、数据存储继电器、定时器、计数器）
8.2.1内部资源（存储区）的分配
C系列P型机内部资源分配是指对它的用户存储器（存储区）存放不同数据和信息，例如输入、输出数据，中间变量提供的定时器、计数器、寄存器数据以及系统程序所使用和管理的系统状态和标志信息。
这些存储器具有掉电保护功能，可以由用户增删和修改。
区域名称
通道号
I/O接口
00-09
内部辅助继电器（AR）
10-17
专用继电器（SR）
18-19
暂存继电器（TR）
0-8
保存继电器（HR）
0-9
定时/计数器（TIM/CNT）
00-47
数据存储区（DM）
00-63
1．输入继电器
输入继电器是用来接收可编程序控制器外部开关（或模拟）信号的“窗口”，它只能由外部信号驱动，不能被程序指令驱动。
P型机的输入继电器加装I/O扩展后最多可占有5个通道，其编号为00~04，每个通道有16个继电器。
也就是说，输入继电器最多可有80个，其编号从0000到0415，
2．输出继电器
输出继电器是用来将信号传送到外部负载的器件。
其编号为05~09。
每个通道有16个输出继电器，但这16个输出继电器中编号为12~15的继电器是用来执行可编程序控制器内部操作的内部辅助继电器，所以实际能使用的输出继电器是12个。
最大输出继电器的数目为60个，其编号为0500~0911
1．内部辅助继电器（AR）P型机内部辅助继电器共有9个通道，其编号为10~18，除18通道外，每个通道有16个内部辅助继电器。
也就是说，内部辅助继电器有136个，其编号为1000~1807，
2．保持继电器（HR）保持继电器具有掉电保护的功能。
保持继电器共占有10个通道，其编号为HR0~HR9，每个通道有16个保持继电器，也就是说保持继电器共有160个，其编号为HR000~HR915，
3．暂存继电器（TR）
C系列P型机有8个暂存继电器，其编号为TR0~TR7，
4．数据存储继电器（DM）
数据存储继电器通道编号为DM00~DM63，它不能以单独的点来使用，要以通道编号（数据区、DM）为单位来使用。
数据存储继电器具有掉电保护的功能。
4专用内部辅助继电器
C系列P型机有16个专用内部辅助继电器（1808~1907），它们是内部辅助继电器18通道的左字节和19通道的右字节，分别用来表示可编程序控制器的工作状态，以及产生脉冲和对可编程序控制器作一些特殊的处理。
它们的编号和功能为：
（1）继电器1808——用于对电池电压低时的报警，电池失效时接通（ON）。
（2）继电器1809——一般处于断开状态，为常OFF继电器，只有当扫描时间超过100ms（小于130ms）时才接通（ON）。
（3）继电器1810——常OFF继电器，当使用高速计数指令，并在输入继电器0001收到复位信号时接通（ON）一个扫描周期。
（4）继电器1811——常OFF继电器。
（5）继电器1812——常OFF继电器。
（6）继电器1813——常ON继电器。
（7）继电器1814——常OFF继电器。
（8）继电器1815——可编程序控制器开始运行时，接通（ON）一个扫描周期，作初始化处理。
（9）继电器1900——产生0.1s的时钟脉冲，即每隔50ms接通50ms。
（10）继电器1901——产生0.2s的时钟脉冲，即每隔0.1s接通0.1s。
（11）继电器1902——产生1s的时钟脉冲，即每隔0.5s接通0.5s。
（12）继电器1903——算术运算出错标志。
当运算结果不以BCD码（用16位二进制代码表示4位十进制数）形式输出时，此继电器接通（ON）。
（13）继电器1904——进位标志。
数值运算有进位/借位时接通（ON）。
（14）继电器1905——比较两个操作数，当第一个操作数大于第二个操作数时接通（ON）。
（15）继电器1906——比较两个操作数，当第一个操作数与第二个操作数相等时接通（ON），在算术运算结果为0时，也接通（ON）。
（16）继电器1907——比较两个操作数，当第一个操作数小于第二个操作数时接通（ON）。
8.2.5定时器、计数器
C系列P型机提供48个定时器或48个计数器，或者是总数不超过48个定时器与计数器的组合。
欧姆龙C系列P型机的指令系统
基本指令
专用（功能）指令也称特殊指令，它包括数据处理、运算和程序控制等指令。
1．LD指令LD指令的功能：
LD指令是动合触点与母线连接指令，也称为装载或起始指令，每一个程序的开始都要使用它。
2.LD-NOT指令的功能：
LD-NOT指令是动断触点与母线连接指令，与LD指令功能上不同之处在于使用动断触点。
3.AND指令的功能：
AND指令是串联动合触点指令。
4AND-NOT指令的功能：
AND-NOT指令是串联动断触点指令。
5 OR指令的功能：
OR指令是并联动合触点指令。
6OR-NOT指令的功能：
OR-NOT指令是并联动断触点指令。
7OUT指令的功能：
OUT指令是输出逻辑运算的结果，它是将逻辑运算的结果输出到一个指定的继电器。
8OUT-NOT指令的功能：
OUT-NOT指令是输出取反后的逻辑运算。
它是将逻辑运算的结果取反，输出到一个指定的继电器。
9.AND-LD指令的功能：
AND-LD指令是两个触点组串联连接指令。
所谓“触点组”是指以LD（或LD-NOT）开头构成的一组触点。
10.OR-LD指令的功能：
OR-LD指令是两个触点组并联连接指令
几点说明：
（1）AND-LD和OR-LD用于串联两个或两个以上触点相并联的触点组（也称为“块”），每个电路要独立编程。
（2）使用一般编程法，串联（或并联）的触点组（块）是无限的。
（3）使用集中编程法串联（或并联）的触点组（块）不能超过8个。
因为机器中存放这种指令的堆栈设计时只有8级，所以AND-LD（或OR-LD）只能出现8次。
11.TIM指令的功能：
TIM指令按延时设定值进行延时操作，即接通延时（定时）指令。
当定时器（TIM）的输入接通时开始计时，经过设定时间后，定时器的触点动作。
12.CNT指令的功能：
CNT指令按设定值进行计数操作，即预置计数指令。
当计数器（CNT）的输入变为ON（接通）时，开始计数，经过设定数值后，计数器为ON（计数器触点动作）。
（4）掉电时，计数器保留当前值，这是执行CNT指令和执行TIM指令的不同之处。
专用指令
1END指令的功能：
END指令是结束程序指令。
写于全部程序的最后一行。
2IL指令的功能：
IL指令是分支指令，在分支处形成新母线。
3ILC指令的功能：
ILC指令是分支结束指令，从分支处返回（消除分支）。
它使程序编制方便，图形直观。
ILC与IL成对使用。
4JMP指令的功能：
不执行某段指令，即跳转指令。
5JME指令的功能：
JME指令是跳转结束指令。
6SFT指令的功能：
SFT指令相当于一个串行输入移位寄存器。
SFT指令将输入端IN的数据在一个连续的区域中（从首通道到末通道）逐位移位。
为此要求移动的首末通道必须是同类型的继电器。
输入数据在时钟脉冲CP的上升沿逐位向前移位一次，最高位溢出。
当复位端R有信号输入到移位寄存器时，参与移位的所有通道同时复位，即所有寄存器置0。
IN：
数据输入端；CP：
脉冲输入端；R：
复位端。
7KEEP指令的功能：
KEEP是保持指令，相当于一个自锁继电器，即具有继电器自锁（自保）功能。
它可以将短信号变成长信号。
8CNTR指令的功能：
CNTR指令是可逆计数。
在加1计数输入端（II端）信号或减1计数输入端（DI端）信号的上升沿，计数器相应加1或减1。
N：
计数器的编号，其数值范围为00~47；
SV：
可以是计数值，也可以是内部辅助继电器或保持继电器的内容。
II：
加1计数输入端；
DI：
减1计数输入端；
R：
复位端。
9DIFU指令的功能：
DIFU指令是上升微分指令，输入脉冲上升沿到来时，被指定继电器接通一个扫描周期，然后自动复位，即可将一长信号变成一短信号。
10DIFD指令的功能：
DIFD指令是下降微分指令，输入脉冲下降沿指定继电器接通一个扫描周期，然后自动复位。
11TIMH指令的功能：
TIMH指令是高速接通延时指令。
当TIMH指令输入端接通后，时间设定值不断减1，当前值减为0000时，定时器指定的继电器接通。
TIMH指令输入端断开或电源断电时，高速定时器复位，当前值变为初始设定值
12WSFT指令的功能：
WSFT指令以通道为单位将数据从首通道（st）向末通道（E）依次移动一个字（16位）。
移动时，首通道补零，末通道数据溢出（丢失）。
移位在上升沿到达时，左移一次。
13CMP指令的功能：
CMP指令是将指定通道内容或4位常数（CP1）与另一个通道或4位常数（CP2）进行比较。
当CP1数值＞CP2数值时，专用内部辅助继电器1905为接通；
当CP1数值=CP2数值时，专用内部辅助继电器1906为接通；
当CP1数值＜CP2数值时，专用内部辅助继电器1907为接通。
14MOV提令的功能：
MOV指令是将一个指定通道内容或一个四位十六进制常数（S）传送到另一个通道（D）中去。
15MVN指令的功能：
MVN指令是先将源通道的内容或直接数求反，再传送到目的通道中去。
16BIN指令的功能：
BIN指令是将源通道（S）中的4位二-十进制数（BCD码）转换为16位二进制数（以4位十六进制数码表示），并把结果放到结果通道（R）中。
17BCD指令的功能：
BCD指令与BIN指令相反，将源通道（S）中的16位二进制数（以4位十六进制数码表示）转换为4位二-十进制数，并把结果放到结果通道（R）中去
18ADD指令的功能：
ADD指令是加法指令。
19SUB指令的功能：
SUB指令是减法指令。
将被减数通道（Mi）内容减去减数通道（Sv）内容或一个常数，其结果存放到指定结果通道（R）中去。
20STC指令的功能：
STC指令是用于设置标志位，强制特殊继电器1904为ON。
21CLC指令的功能：
CLC指令用于清除进位，强制特殊继电器1904断开。
22MLPX指令的功能：
MLPX指令是将源通道（S）的4位十六进制数的1位或几位，译成1个或几个十进制数，并按译码的结果将指定通道（R，R+1，R+2等）对应的继电器接通。
由标志位（Di）设置数的后两位决定源通道继电器从哪一位开始译码，以及共有几位要译码。
23DMPX指令的功能：
DMPX指令是将源通道（S）的内容为ON的最高位所对应的位数（十进制数），编为4位二进制数，并传送到结果通道（R）中去。
传送的位置由标志位（Di）决定。
24FUN（98）指令的功能：
FUN（98）指令是递减高速计数指令。
外部脉冲（高速计数的输入信号）通过0000点输入可编程序控制器，每个输入脉冲上升沿计数一次，从0000开始到9999为止，再输入一个脉冲就循环为0000。
计数值在指定区域内（DM32~DM63）分段进行比较，然后根据比较结果，产生相应的输出（读出当前值）。
25NOP指令的功能：
NOP指令是空操作指令。
在程序中预先插入一些NOP指令，当修改程序时，可避免改变序号。
基本指令：
LD指令、LD-NOT指令、AND指令、AND-NOT指令、OR指令、OR-NOT指令、OUT指令、OUT-NOT指令、AND-LD指令、OR-LD指令、TIM指令、CNT指令。
专用（功能）指令有：
END指令、TL指令、TLC指令、JMP指令、JME指令、SFT指令、KEEP指令、CNTR指令、DIFU指令、DIFD指令、TIMH指令、WSFT指令、CMP指令、MOV指令、MVN指令、BIN指令、BCD指令、AD
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