学习plc从入门到精通

学 PLCPLCPLCPLC从入门到精通（各种图例详解） 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 PLC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、I、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 LD X000，LDI Y000......。 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。 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 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 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、LD X000 （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、LDI T0（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、LDI M0（如 程序所示）。本梯级的第 2行第一个触点为常开，上标为 Y000，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、LD Y000。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、OUT Y000，3、OUT Y001，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、OUT T0 K40 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。 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； X000、M0、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。而 M0是常闭触点，则用 ORI指令。三 接点并联后又与 M1串联，串联后又与 Y000并联，而 Y000也是单个触点，所以仍采用 OR指令。可使用 OR、ORI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。 （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。 （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 MPP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。 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。 4、熟知简易编程器各键的功能：以下是 FX-10P（手持式编程器）面板分布（当然少了晶液显示屏）及各 键功能。各键下方标注的中文与元件符号均为我所增加（目的是为了输入时易找到对象），其余均与原键 盘相同（即实线框内英文与数码）。 （1）液晶显示器；在编程时可显示指令（即指令、元件符号、数据）。在监控运行时，可显示元器件工作 状态。 （2）键盘；由 35个按键组成，有功能键、指令键、元件符号键和数据键，大多可切换。各键作用如下： ①功能键：RD/WR......读出/写入，若在左下角出现 R为程序读出，若出现W则为写入，即程序输入时应 出现W，否则无法输入程序。按第一下如为 R,再按一下则为W。INS/DEL......插入/删除，若在程序输入过 程中漏了一条程序，此时应按该键，显现 I则可输入遗漏程序。若发现多输了一条程序，同样按该键，显 现 D则可删除多余或错误的程序。MNT/TEST......监视/测试，T为测试，M为监视，同样按该键，可相互 切换。在初学时要学会使用监视键 M, 以监视程序的运行情况，以利找出问题，解决问题。 ② 菜单键：OTHER, 显示方式菜单。 ③清除键：CLEAR，按此键，可清除当前输入的数据。 ④帮助键：HELP，显示应用指令一览表，在监视方式时进行十进制数和十六进制数为转换。 ⑤步序键：STEP，监视某步输入步序号。 ⑥空格键：，/SP，输入指令时，用于指定元件号和常数。 ⑦光标键：↑、↓，用这二键可移动液晶显示屏上光标，作行（上或下）滚动。 ⑧执行键：GO，该键用于输入指令的确认、插入、删除的执行等。 ⑨指令键/元件符号键/数字键（虚线框内）：这些键均可自动切换，上部为指令键，下部为元件符号键或 数字键。一旦按了指令键，其它键即切换成元件符号或数字，可以进行选择输入。其它 Z/V、K/H、P/I均 可同一键的情况下相互切换。 5、熟习编程器的操作 按规定联接好 PLC与简易编程器。PLC通入电源，小型指示灯亮。将 PLC上的扭子开关拨向 STOP（停 止）位置。 操作要点： ①清零：扭子开关拨向 STOP（停止）位置，会出现英文，别管它。直接按 RD/WD（使显示屏左侧出现W 即写的状态），此时先按 NOP，再按 MC/A中的 A，接着按二次 GO予以确认即可（即：W→NOP→A→GO →GO）。 ②输入指令：如指令 LD X000 ， 按以下顺序输入 LD→X→0→GO 即可，屏上自动显现 LD X000。其 它指令类推。对于 ORB、ANB、MPS、MRD、MPP、END、NOP等指令，输入后只要按 GO确认即可（ORB →GO）。 ③定时器的输入：如指令 OUT T0 K 40 按如下顺序输入即可 OUT→T→0→，/SP→K→40→GO（T0为 100ms为单位，其整定值为：100×40=4000ms=4S）。 ④ 删除指令：移动光标对准欲删除的指令，将 INS/DEL键置于 D，再予以 GO确认即可。即 ：移动光标 对准欲删除指令→D→GO。 ⑤插入指令：若欲在步序 4、5之间插入新的步序，移动光标对准 5，将 INS/DEL键置于 I，予以确认，再 输入新的程序再次确认即可。如欲插入 AND Y001即：移动光标对准欲插入部位→I→GO→AND→Y→1→ GO。 ⑥GO键：每一步序输入完毕均应输入 GO予以确认。 ⑦结束指令：每一程序输入完毕在结束时应输入 END指令，程序才可运行。 ⑧输入指令完毕应将 PLC上的扭子开关拨向 RUN于运行状态。若有音响、灯亮则说明输入程序有问题。 6、输入简单的可运行程序在监控状态下运行：初学时要学会使用监视键 M,可以从液晶显示上监视程序的 运行情况，加深对 PLC各接点运行的认识。并利于找出问题，解决问题的最好办法。 具体操作如下：按 MNT/TEST键置于 M监视运行方式，移动光标即可观查整个程序的运行情况。若程 序中出现■标记表示元件处于导通状态（ON），若无■标记则元件处于断开状态（OFF）。 7、试着编绘简易梯形图：简易梯形图的编绘，一般以现有的电工原理图，根据其工作原理进行绘制，由浅 入深，先求画出，再求简单明了，慢慢领会绘制梯形图心得。首先要理解电工原理图的工作原理，根据电 工原理图的工作原理，再按 PLC的要求进行绘制。应把握的是，不能简单地将 PLC各接点与电工原理图上 的各接点一一对应（这是初学者的通病），若是这样的话就有可能步入死胡同，绘制的梯形图只要能达到 目的即可。 ①不可逆启动改用 PLC控制 图 1 图 2 图 3 图 4 上图的图 1为电原理图，图 2则为按与原理图一一对应的原则编绘的梯形图，其特点是易于理解， 但在我的印象中没有几张是可以这样绘制的。如果采用这样的方法绘制的话，将有可能走入不归路。尽管 二个图都可运行，但如果将图 2加以改变而成为图 3 ，可以看出图 3在程序上少了一个步序 ANB。简洁明 了是编程的要素。故而在编绘梯形图时应尽量地将多触头并联触头放置在梯形图的母线一侧可减少 ANB指 令。图 2中的 X000、图 3中的 X002均为外接热继电器所控制的常闭接点，而热继电器则用常开接点（或 也可将外部的热继电器的常闭触头与接触器线圈相串联）。只有在画出梯形图后，再根据梯形图编出程序。 工作原理：以图 3为例说明，当外接启动按钮一按，X000的常开接点立即闭合电流（实为能流）， 流经 X001、X002的常闭接点至使输出继电器 Y000闭合，由于 Y000的闭合，并接于母线侧的 Y000常开 触点闭合形成自保，由输出继电器接通外部接触器，从而控制了电动机的运行。停止时按外部停止按钮， X001常闭接点在瞬间断流从而关断了输出继电器线圈，外部接触器停止运转。当电动机过载时，外部热继 电器常闭接点闭合，导至 X002常闭接点断开，从而保护电动机。 ②启动、点动控制改用 PLC控制 这一道题往往是初学者迈不过的一道坎。这主要是因为继电器电原理图使用的是复合按钮，形成的 思维定式所造成。从梯形图中可以看出，X001为点动控制触点，因左边的电原理图是使用的复合按钮，思 维上自然而然转向了采用 X001的常闭触点，与 X001的常开形成了与复合按钮相似的效果，想象是不错。 要知道 PLC在运行状态下，是以扫描的方式按顺序逐句扫描处理的，扫描一条执行一条，扫描的速度是极 快的。如果是用 X001的常闭代替 M0的常闭的话，当按下外接点动按钮时，X001常开触点则闭合而常闭 接点则断开，但一旦松手其常闭触点几乎就闭合形成了自保，因此失去了点动的功能，变为只有启动的功 能。梯形图中的第一梯级中的第二支路是由Y000的常开与中间继电器M0的常闭相串后再与第一支路相并， 在这样触点多的情况下如果允许应将它摆列在第一行，这样在编程时可以少用了 ORB指令。 工作原理：本梯形图没设热继电器触点，只设一停止触点。按外部启动按钮使 X000闭合，电流（能 流）由母线经 X002使输出继电器 Y000接通，由于 Y000的接通，本梯级第二支路中的 Y000常开接点接 通，经中间继电器 M0的常闭接点与输出继电器形成了自保关系，从而驱动外部接触器带动电动机旋转。 停止时，按外部的停止按钮至使 X002在瞬间断开，使输出继电器失电，电动机停止了转动。点动时，按 外部点动按钮使第一梯级第一支路的 X001常开接点闭合，同时第二梯级的 X001也同时闭合，接通了中间 继电器，由于中间继电器的闭合，使第一梯级第二支路的 X001相串联的 M0常闭接点断开从而破坏了自保 回路故而电动机处于点动状态。 ③接触器联锁正反转控制改用 PLC控制 本图中靠近母线一侧中的第一梯级和第二梯级中的 X000、X001均为 PLC外部按钮 SB2、SB3按钮 所控制的常开接点，一旦接到外部信号使相应的 X000或 X001闭合，通过串接于第一或第二梯级相应线路， 使输出继电器 Y000或 Y001线圈中的一个闭合，由于输出继电器线圈的闭合，使并接于第一和第二梯级中 的常开接点 Y000或 Y001中的一个闭合形成了自保关系。接于输出继电器外围相应接触器则带动电动机运 行。停止则由外部的 SB1按钮控制，使串接于第一和第二梯级中的常闭接点 X002断开，不管是正转还是 反转均能断电，从而使电动机停止运行。热保护则由外部的 FR驱动，使串接于第一和第二梯级中的常闭接 点 X003断开使电动机停转。而串接于第一和第二梯级中的常闭接点 Y001和 Y000的作用，是保证在正转 时反转回路被切断，同理反转时正转回路被切断使它们只能处于一种状态下运行，其实质是相互联锁的作 用。这里特别要强调的是：由于 PLC运行速度极快，在正反转控制状态下若没有必要的外围联锁，将会造 成短路。如果只靠 PLC内部的联锁是不行的。这一点初学者一定要记住。而且在星角降压启动等必要的电 路中均应考虑这一问题。 ④复合联锁正反转能耗制动用 PLC改造 程序：0、LD X000 1、OR Y000 2、ANI X002 3、ANI X001 4、ANI Y001 5、 ANI Y002 6、OUT Y000 7、LD X001 8、OR Y001 9、ANI X002 10、ANI X000 11、 ANI Y000 12、ANI Y002 13、OUT Y001 14、LD X002 15 、OR Y002 16、ANI T0 17、 OUT Y002 18、OUT T0 K 40 21、END 本图为正反转能耗制动控制改为用 PLC控制，其工作原理是：当按接于外部的正转按钮 SB1驱动第 一梯级 X000常开接点闭合（而第二梯级中的 X000常闭接点则同时断开，切断可能运行中的反转功能，起 了互锁作用），通过串接于其后的 X002、X001、Y001、Y002各接点的常闭，接通了 Y000输出继电器线 圈使其闭合，由于 Y000线圈的闭合，导至第一梯级的并接于母线侧的 Y000常开接点闭合，形成了 Y000 的自保（同时串接于第二梯级的，Y000常闭接点断开，保证了在正转的情况下不允许反转，起了互锁的作 用）。由于 Y000的闭合，接通了正转接触器，带动电动机工作。第二梯级的工作则与第一梯级相似：即 按外部反转按钮 SB2，驱动第二梯级 X001常开接点闭合（而第一梯级中的 X001常闭接点则同时断开，切 断可能运行中的正转功能，起了互锁作用），通过串接于其后的 X002、X000、Y000、Y002各接点的常闭， 接通了 Y001输出继电器线圈使其闭合，由于 Y001线圈的闭合，导至第二梯级的并接于母线侧的 Y001常 开接点闭合形成了自保（同时串接于第一梯级的 Y001常闭接点断开，保证了在反转的情况下不允许正转， 起了互锁的作用）。由于 Y001的闭合，接通了反转接触器，带动电动机工作。若要停止，则按外部按钮 SB3驱动了第三梯级的 X002常开接点的闭合（同时第一梯级和第二梯级的 X002常闭接点断开，切断了正 转或反转的工作。）通过定时器 T0的常闭接点，接通了输出继电器线圈 Y002和定时器 T0线圈，由于 Y002 的接通，其并接于第三梯级母线一侧的常开接点 Y002闭合，形成了 Y002线圈的自保（在这同时串接于第 一梯级和第二梯级的 Y002的常闭接点断开，再次可靠切断了正转或反转），从而 Y002接通了外接接触器 KM3，而 KM3则向电动机送入了直流电进行能耗制动。上述的定时器与 Y002是同时闭合，定时器在闭合 的瞬间即开始计时，本定时器计时时间为 4S（计算方法：T0的单位时间为 100ms，而 K值设定为 40则： 100×40＝4000ms 1S＝1000ms），4S时间一到，串接于第三梯级的常闭接点 T0断开，运行则停止。本 梯形图没设置热继电器，可在第一、第二梯级的 Y000和 Y001的线圈前端设置常闭接点 X003，外部则接 FR的常开接点。同理这线路由于是正反转线路，在其外部应考虑进行必要的接触器辅助接点的联锁。 ⑤断电延时型星角降压启动能耗制动控制改用 PLC控制 PLC没有断电延时型定时器，只有通电延时型定时器。本梯形图的工作原理：当外接启动按钮 SB2 按下，驱动第一梯级 X000的常开接点闭合，通过串接其后的 X001、T1、T0、Y002的常闭接点，接通输 出继电器，由于 Y000线圈的闭合，促使第一梯级第一支路中的并联常开触点闭合形成 Y000线圈自保，至 使 Y000驱动的接触器 KM3闭合将电动机绕组接成星形。在这同时，第二梯级中的左母线一侧的常开触点 Y000闭合，通过串接其后的 X001、Y003的常闭接点接通了输出继电器 Y001和另一支路经 Y002常闭接 点相串的定时器线圈 T0（K值为 40）。由于 Y001线圈的闭合使与本支路相并的母线一侧 Y001闭合形成 了 Y001线圈自保。由于 Y001线圈的闭合，接于 Y001后的外部接触器 KM1闭合，电动机处于星接启动状 态。在 Y001闭合的同时定时器 T0也已开始计时，4S后定时器 T0常闭接点，在第一梯级中切断了输出继 电器 Y000线圈，解除了星接。而在这同时，第三梯级中左母线一侧的 T0 常开接点闭合，通过串接其后的 X001、Y000的常闭接点，接通了输出继电器 Y002。由于 Y002的接通，并接于左母线一侧的 Y002闭合， 使 Y002线圈形成自保。Y002线圈后所接的接触器 KM2接通，完成了星角转换，使电动机进入了角接状态。 第一梯级中与第三梯级中所串接的 Y002和 Y001常闭接点实质是星与角的互锁。停止按外接停止按钮 SB1， 从梯形图中可以看出由 SB1驱动的第一梯级、第二梯级和第三梯级均串接了 X001的常闭触点，其目的是 让电动机在任一运行状态，均能可靠停止。而在第四梯级 X001接的是常开触点，其一旦闭合，通过串接 其后的定时器常闭接点，接通了输出继电器 Y003线圈和定时器 T1线圈，由于 Y003线圈的闭合，其并接 于第一梯级第二支路中的 Y003常开接点接通了 Y000线圈，驱动 KM3闭合，使电动机的处于星接状态， 以提供直流通道。在线圈 Y003闭合后，驱动了外接接触器 KM4在电动机停止交流供电的情况下向电动机 提供直流电进行能耗制动。定时器线圈 T1是与线圈 Y003同时获电，并开始计时，计时时间一到，串接于 第一梯级与第四梯级的常闭接点断开，使电动机完成了停车与制动的过程。外部接触器接线时，应考虑接 触器间的互相联锁以防短路。另本梯形图没设置热保护。 ⑥双速异步电动机控制电路改用 PLC控制 该线路控制的是一台双速电动机，一般的人对它不是很理解。电动机型号为 YD123M-4/2，6.5/8KW， △/Y。根据型号解读；该电机具有二种速度即 4极和 2极，在 4极速度下，电动机的功率为 6.5KW，绕组 为三角形接法。如果在 2极的速度下，电动机的功率为 8KW，绕组为双星接法。该电动机共有 6接线头， 三角形接时（低速）电源由 U1、V1、W1接入，其余接头 U2、V2、W2为悬空。星接时（高速）将接线头 U1、V1、W1接成星点形成了双星点，三相电源则由 U2、V2、W2输入（电动机接线图详上图所示）。该 线路要求；电机可以在低速、高速状态下择其一运行。而在高速运行时则按低速启动再转为高速运行。自 己可根据电原理图进行分析。 梯形图工作原理：按设于外部的启动按钮 SB3，接通了第一梯级母线侧常开接点 X000，电流（能流） 通过串接其后的 X002、Y001的常闭接点接通了输出继电器线圈，同时接通与 M0常闭接点相串的定时器 线圈 T0（K值为 40）。由于 Y000线圈的闭合，使其并接母线一侧的 Y000常闭接点闭合，Y000线圈形成 了自保。由于 Y000线圈的闭合，使接于其后的外部接触器 KM1动作，电动机处于低速启动状态（即处于 三角接法）。Y000线圈闭合的同时，定时器 T0即开始计时。计时时间一到，接于第三梯级母线一侧的 T0 常开接点闭合，通过串接其后的 X002常闭接点，接通输出继电器 Y001线圈闭合。由于 Y001线圈的闭合， 并接于母线一侧的 Y001常开接点闭合，Y001线圈形成了自保。在这同时（Y001线圈的闭合）串接于第一 梯级的常闭接点断开，切断了由 Y000线圈所控制的 KM1接触器的运行。在 Y001线圈的闭合的同时，第 四梯级的母线侧 Y001常开接点闭合，通过串接其后的常闭接点 X002，接通了输出继电器 Y002。在输出继 电器 Y001闭合时，接于其后的外部接触器 KM2闭合。KM2将电机绕组头 U1、V1、W1接成了星点，而输 出继电器 Y002外部所接的接触器KM3则接通了电源使电动机处于高速运行状态。停止，则按外接按钮SB1， 各梯级所串接的 X002常闭接点断开，使电动机在任一运行状态均可停止。这是低速启动，高速运行的过 程。 低速运行时，按外接启动按钮 SB1，此时第二梯级接于母线一侧的 X001闭合，电流（能流）则通过串 接于其后的 X002接通中间继电器 M0线圈，使并接于母线一侧的 M0常开接点闭合，使 M0中间继电器线 圈形成了自保。由于 M0线圈的闭合，使第一梯级第二支路母线一侧的 M0常闭接点闭合，同时切断了定时 器线圈 T0的运行，使电流接通了 Y000输出继电器，外接的接触器 KM1接通使电动机处于三角形低速运 行状态。停止，则按外接按钮 SB1即可。这就是低速运行过程。注意：本梯形图未设置热保护，从原图来 看热保就少用了一个。可在梯形图第一梯级 Y001常闭接点后串接 X003，同时在第四梯级 X002常闭接点 后串接 X004。 ⑦用 PLC控制设计一梯形图 要求：有三台电动机，分别标为 1号、2号、3号电机。第 1号机启动后过 4S，第 2号电机自动启 动，第 3号机又在第 2号机启动后过 4S自动启动。停止时，第 3号电机先停，过 4S后第 2号电机自动停 止，第 2号电机停后再过 4S，第 1号电机跟着停。 思路是这样的：根据题意，设输入信号按钮 2个，分别为 SB1和 SB2。SB1作为停止按钮，用以控 制梯形图中第四梯级中母线侧常开触点 X001。SB2作为启动按钮，用以控制梯形图中第一梯级母线侧常开 触点 X000。因有三台电机则设输出继电器 3个，分别为 Y000、Y001、Y002。Y000后接接触器 KM1，Y001 后接接触器 KM2，Y002后接接触器 KM3。分别控制 1号、2号、3号电机。启动时 1号电机用按钮控制， 而 2号、3号电机是根据时间原则启动的，故应设置 2个定时器，分别为 T0、T1。停止时，第 3号电机可 以使用按钮控制，而 2号、1号电机也是根据时间原则停止的，故也应设置 2个定时器，分别为 T2、T3。 这些器件确定后，用铅笔在纸上钩出，再围绕这些软器件进行合理组合、优化即可，若有必要增加其它软 器件。 工作原理：按外接按钮 SB2，驱动了接于第一梯级母线一侧常开接点 X000，能流经串接于后的 T3 常闭接点，接通了输出继电器 Y000线圈及与其并接的经与常闭接点 M0串接的定时器线圈 T0。由于 Y000 线圈的接通，并接于母线一侧的 Y000常开接点闭合，Y000线圈形成了自保（在这同时，第四梯级的 Y000 常开接点闭合，为停止做好了准备），1号电动机启动。与 Y000线圈同时闭合的定时器则开始计时。计时 时间一到，接于第二梯级母线一侧的常开接点 T0闭合，能流经串接于后的 T2常闭接点接通了输出继电器 Y001线圈及与其并接的经与常闭接点 M0串接的定时器线圈 T1。并接于母线一侧的 Y001常开接点闭合， Y001线圈形成了自保，2号电动机启动。与 Y001线圈同时闭合的定时器则开始计时。计时时间一到，接 于第三梯级母线一侧的常开接点 T1闭合，能流经串接于后的 X001常闭接点接通了输出继电器 Y002线圈。 由于 Y002线圈的接通，并接于母线一侧的 Y002常开接点闭合，Y002线圈形成了自保，3号电动机启动。 停止则按外接按钮 SB1，驱动了第三梯级常闭接点的断开，3号电机停运行。而在这同时，第四梯级母线 一侧常开接点 X001的闭合。能流经串接于后的常开接点（此时由于 Y000线圈的闭合，其已经变为闭合） 接通了中间继电器 M0线圈，由于 M0线圈的接通，并接于母线一侧的常开接点 M0闭合，M0线圈形成了 自保。在 M0线圈闭合的同时，并接的定时器 T2、T3同时闭合。并开始计时，因 T2计时时间为 4S，时间 一到，串接于第二梯级的定时器 T2常闭接点断开，2号电机停止。再 4S后，串接于第一梯级的定时器 T3 常闭接点断开，1号电机停止 。由于 Y000线圈断电，串接于第四梯级的 Y000常开接点断开，梯形图停 止了运行。图中在第一梯级和第二梯级中，串接于定时器 T0、T1前的 M0常闭接点的作用是防止停止后电 机再次启动而设。 ⑧用 PLC设计一梯形图 要求：有二台电动机，分别为 1号电机和 2号电机。1号电机可正反转，2号电机就一转向。在 1号 电机正转时，2号电机才能启动。1号电机一开起来就不能停，但可切换正反转。要停机，必须在 1号电机 反转的情况下，2号电机才能停，停完后才能停 1号电机。 思路是这样的：因是二台电机，其中 1号电机要求正反转，外设正转反转启动按钮各分别为 SB1（控 制 X000）、SB2（控制 X001）、停止按钮 SB3（控制 X004）。设输出继电器 Y000、Y001各一个分别外 控 KM1、KM2接触器的正反转。外设 2号电机启动按钮 SB4（控制 X002），停止按钮 SB5（X003）各一 个。设输出继电器 Y002一个。共计输入继电器 5个，输出继电器 3个。在图纸上钩出，围绕这些软元件 进行合理的串并联，若有必要再增加中间继电器，进行优化即可。 工作原理：按外接按钮 SB1，第一梯级母线侧的 X000闭合，能流经常闭接点 X001、Y001接通输出 继电器 Y000线圈。由于 Y000线圈的闭合，并接于母线侧的 Y000常闭接点闭合形成了自保关系，输出继 电器 Y000输出信号，控制外接 KM1接触器带动正转运行。在 X000闭合的同时，串接于第二梯级的 X000 的常闭接点断开，切除了可能的反转运行，起了互锁的作用。同时因 Y000的闭合，串接于第二梯级的 Y000 常闭接点断开，其作用与正反转接触器辅助接点互锁相似。而 Y000串接于第三梯级的 Y000常开接点则闭 合，作好了 Y002的启动准备。若 Y000常开接点没有闭合，则 Y002的启动就没有可能，这是反转闭合限 制的条件。 按外接按钮 SB1，接通了第二梯级母线侧的输入继电器 X001，通过串接其后的 X004、X000、Y000 的常闭接点，接通了输出继电器 Y001线圈，由于 Y001线圈的闭合，并接于母线一侧的 Y001常闭接点闭 合，形成了自保关系。输出继电器 Y001输出信号，控制外接 KM2接触器，带动反转运行。在 X001闭合 的同时，串接于第一梯级的 X001的常闭接点断开，切除了可能的正转运行，起了互锁的作用。同时因 Y001 的闭合，串接于第一梯级的 Y001常闭接点断开，其作用同样是互锁关系。同样在 X001闭合的同时，第四 梯级的 X001常开接点闭合，能流通过串接其后的 Y002，接通了中间继电器 M0线圈，M0线圈通过母线侧 的 M0常开接点形成自保。此时第二梯级中，并接于 X004下端的 M0常开接点闭合，从而限制了在正反转 状态下的停车（因线路要求在正反时不能停车）。而本梯级中的与 X004常闭接点、M0常开接点相并联的 Y002常开接点，则是限制 Y001比 Y002的提前停止而设置。 按外接按钮 SB4，接通了第三梯级母线侧的输入继电器 X002，通过串接其后的 Y000的常开接点（只 有在输出继电器 Y000闭合的情况下才允许，也就是必须在 1号电动机反转的情况下）和 X003常闭接点， 接通了输出继电器 Y002线圈，由于 Y002线圈的闭合，并接于母线一侧的 Y002常闭接点闭合，形成了自 保关系。输出继电器 Y002输出信号，控制外接 KM3接触器，带动 2号电机运行。在 Y002闭合的同时， 并接于第二梯级 X004下端的 Y002常开接点闭合，从而限制了在反转状态下 1号电机先于 2号电机的停车 的可能。同时因 Y002线圈的闭合，带动了串接于第四梯级中的 Y002常闭接点断开，从而切断了中间继电 器 M0线圈。由于 M0线圈的停止，其并接于第二梯级并 X004下端的 M0常开接点由刚才的闭合变为断开， 即恢复原状，为停车做好了第一次准备。而本梯级中并接于 X003常闭接点下的 Y001常闭接点，则只有在 Y001闭合的情况下（即在反转情况下），才有停止的条件。此时按外接按钮 SB5才能使 X003断开，输出 继电器 Y002线圈断开，2号电机停止运转。由于 Y002的断开，致使其并接于第二梯级 X004下端的 Y002 断开（即恢复原状），为 1号机的停机做好了第二次准备。若再按外接按钮 SB3，使第二梯级中的常闭接 点 X004断开，则 Y001断开，则梯形的运行程序结束。 PLC入门 一. PLC的由来 二. PLC的定义 三、PLC的发展阶段 四. PLC的特点 五、PLC的分类 六. PLC的基本结构 七. PLC的工作原理 八.三菱 PLC硬体介绍 一. PLC的由来 可编程控制器（Programmable Controller）是计算机家族中的一员，是为工业控制应用而设计制造的。早 期的可编程控制器称作可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller），简称 PLC，它主要用来代替 继电器实现逻辑控制。随着技术的发展，这种装置的功能已经大大超过了逻辑控制的范围，因此，今天这 种装置称作可编程控制器，简称 PC。但是为了避免与个人计算机（Personal Computer）的简称混淆，所 以将可编程控制器简称 PLC。 在 60年代，汽车生产流水线的自动控制系统基本上都是由继电器控制装置构成的。当时汽车的每一次改型 都直接导致继电器控制装置的重新设计和安装。随着生产的发展，汽车型号更新的周期愈来愈短，这样， 继电器控制装置就需要经常地重新设计和安装，十分费时，费工，费料，甚至阻碍了更新周期的缩短。为 了改变这一现状，美国通用汽车公司在 1969年公开招标，要求用新的控制装置取代继电器控制装置，并 提出了十项招标指标，即： 1、编程方便，现场可修改程序； 2、维修方便，采用模块化结构； 3、可靠性高于继电器控制装置； 4、体积小于继电器控制装置； 5、数据可直接送入管理计算机； 6、成本可与继电器控制装置竞争； 7、输入可以是交流 115V； 8、输出为交流 115V，2A以上，能直接驱动电磁阀，接触器等； 9、在扩展时，原系统只要很小变更； 10、用户程序存储器容量至少能扩展到 4K。 1969年，美国数字设备公司（DEC）研制出第一台 PLC，在美国通用汽车自动装配线上试用，获得了成功。 这种新型的工业控制装置以其简单易懂，操作方便，可靠性高，通用灵活，体积小，使用寿命长等一系列 优点，很快地在美国其他工业领域推广应用。到 1971年，已经成功地应用于食品，饮料，冶金，造纸等 工业。 这一新型工业控制装置的出现，也受到了世界其他国家的高度重视。1971日本从美国引进了这项新技术， 很快研制出了日本第一台 PLC。1973年，西欧国家也研制出它们的第一台 PLC。我国从 1974年开始研制。 于 1977年开始工业应用。 二. PLC的定义 PLC问世以来，尽管时间不长，但发展迅速。为了使其生产和发展标准化，美国电气制造商协会 NEMA （National Electrical Manufactory Association）经过四年的调查工作，于 1984年首先将其正式命名为 PC （Programmable Controller），并给 PC作了如下定义： “PC是一个数字式的电子装置，它使用了可编程序的记忆体储存指令。用来执行诸如逻辑，顺序，计时， 计数与演算等功能，并通过数字或类似的输入/输出模块，以控制各种机械或工作程序。一部数字电子计算 机若是从事执行 PC之功能着，亦被视为 PC，但不包括鼓式或类似的机械式顺序控制器。” 以后国际电工委员会(IEC)又先后颁布了 PLC标准的草案第一稿，第二稿,并在 1987年 2月通过了对它的定 义： “可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境应用而设计的。它采用一类可编程的存储 器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算,顺序控制，定时，计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数 字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。可编程控制器及其有关外部设备，都按易于与工业 控制系统联成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。” 总之，可编程控制器是一台计算机，它是专为工业环境应用而设计制造的计算机。它具有丰富的输入/输出 接口，并且具有较强的驱动能力。但可编程控制器产品并不针对某一具体工业应用，在实际应用时，其硬 件需根据实际需要进行选用配置，其软件需根据控制要求进行设计编制。 三、PLC的发展阶段 虽然 PLC问世时间不长，但是随着微处理器的出现，大规模，超大规模集成电路技术的迅速发展和数据通 讯技术的不断进步，PLC也迅速发展，其发展过程大致可分三个阶段： 1、早期的 PLC（60年代末—70年代中期） 早期的 PLC一般称为可编程逻辑控制器。这时的 PLC多少有点继电器控制装置的替代物的含义，其主要功 能只是执行原先由继电器完成的顺序控制，定时等。它在硬件上以准计算机的形式出现，在 I/O接口电路 上作了改进以适应工业控制现场的要求。装置中的器件主要采用分立元件和中小规模集成电路，存储器采 用磁芯存储器。另外还采取了一些措施，以提高其抗干扰的能力。在软件编程上，采用广大电气工程技术 人员所熟悉的继电器控制线路的方式—梯形图。因此，早期的 PLC的性能要优于继电器控制装置，其优点 包括简单易懂，便于安装，体积小，能耗低，有故障指使，能重复使用等。其中 PLC特有的编程语言—梯 形图一直沿用至今。 2、中期的 PLC（70年代中期—80年代中，后期） 在 70年代，微处理器的出现使 PLC发生了巨大的变化。美国，日本，德国等一些厂家先后开始采用微处 理器作为 PLC的中央处理单元(CPU)。 这样，使 PLC得功能大大增强。在软件方面，除了保持其原有的逻辑运算、计时、计数等功能以外，还增 加了算术运算、数据处理和传送、通讯、自诊断等功能。在硬件方面，除了保持其原有的开关模块以外， 还增加了模拟量模块、远程 I/O模块、各种特殊功能模块。并扩大了存储器的容量，使各种逻辑线圈的数 量增加，还提供了一定数量的数据寄存器，使 PLC得应用范围得以扩大。 3、近期的 PLC（80年代中、后期至今） 进入 80年代中、后期，由于超大规模集成电路技术的迅速发展，微处理器的市场价格大幅度下跌，使得各 种类型的 PLC所采用的微处理器的档次普遍提高。而且，为了进一步提高 PLC的处 理速度，各制造厂商 还纷纷研制开发了专用逻辑处理芯片。这样使得 PLC软、硬件功能发生了巨大变化。 四. PLC的特点 PLC的主要特点 1、高可靠性 （1）所有的 I/O接口电路均采用光电隔离，使工业现场的外电路与 PLC内部电路之间电气上隔离。 （2）各输入端均采用 R-C滤波器，其滤波时间常数一般为 10~20ms. （3）各模块均采用屏蔽措施，以防止辐射干扰。 （4）采用性能优良的开关电源。 （5）对采用的器件进行严格的筛选。 （6）良好的自诊断功能，一旦电源或其他软，硬件发生异常情况，CPU立即采用有效措施，以防止故障扩 大。 （7）大型 PLC还可以采用由双 CPU构成冗余系统或有三 CPU构成表决系统,使可靠性更进一步提高。 2、丰富的 I/O接口模块 PLC针对不同的工业现场信号，如：交流或直流；开关量或模拟量；电压或电流；脉冲或电位； 强电或弱 电等。有相应的 I/O模块与工业现场的器件或设备，如：按钮；行程开关；接近开关；传感器及变送器； 电磁线圈；控制阀等直接连接。 另外为了提高操作性能，它还有多种人-机对话的接口模块; 为了组成工业局部网络，它还有多种通讯联网 的接口模块，等等。 3、采用模块化结构 为了适应各种工业控制需要，除了单元式的小型 PLC以外，绝大多数 PLC均采用模块化结构。PLC的各个 部件，包括 CPU，电源，I/O等均采用模块化设计，由机架及电缆将各模块连接起来，系统的规模和功能 可根据用户的需要自行组合。 4、编程简单易学 PLC的编程大多采用类似于继电器控制线路的梯形图形式，对使用者来说，不需要具备计算机的专门知识， 因此很容易被一般工程技术人员所理解和掌握。 5、安装简单，维修方便 PLC不需要专门的机房，可以在各种工业环境下直接运行。使用时只需将现场的各种设备与 PLC相应的 I/O 端相连接，即可投入运行。各种模块上均有运行和故障指示装置，便于用户了解运行情况和查找故障。 由于采用模块化结构，因此一旦某模块发生故障，用户可以通过更换模块的方法，使系统迅速恢复运行。 PLC的功能 1、逻辑控制 2、定时控制 3、计数控制 4、步进(顺序)控制 5、PID控制 6、数据控制：PLC具有数据处理能力。 7、通信和联网 8、其它：PLC还有许多特殊功能模块，适用于各种特殊控制的要求，如：定位控制模块，CRT模块 五、PLC的分类 1、小型 PLC 小型 PLC的 I/O点数一般在 128点以下，其特点是体积小、结构紧凑，整个硬件融为一体，除了开关量 I/O 以外，还可以连接模拟量 I/O以及其他各种特殊功能模块。它能执行包括逻辑运算、计时、计数、算术运 算、数据处理和传送、通讯联网以及各种应用指令。 2、中型 PLC 中型 PLC采用模块化结构，其 I/O点数一般在 256~1024点之间。I/O的处理方式除了采用一般 PLC通用 的扫描处理方式外，还能采用直接处理方式，即在扫描用户程序的过程中，直接读输入，刷新输出。它能 联接各种特殊功能模块， 通讯联网功能更强，指令系统更丰富，内存容量更大，扫描速度更快。 3、大型 PLC 一般 I/O点数在 1024点以上的称为大型 PLC。大型 PLC的软、硬件功能极强。具有极强的自诊断功能。 通讯联网功能强，有各种通讯联网的模块，可以构成三级通讯网，实现工厂生产管理自动化。大型 PLC还 可以采用三 CPU构成表决式系统，使机器的可靠性更高。 六. PLC的基本结构 PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同， 、中央处理单元(CPU) 中央处理单元(CPU)是 PLC的控制中枢。它按照 PLC系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户 程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当 PLC 投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入 I/O映象区，然后从用 户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入 I/O映 象区或数据寄存器内。等所有的用户程序执行完毕之后，最后将 I/O映象区的各输出状态或输出寄存器内 的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。 为了进一步提高 PLC的可靠性，近年来对大型 PLC还采用双 CPU构成冗余系统，或采用三 CPU的表决 式系统。这样，即使某个 CPU出现故障，整个系统仍能正常运行。 2、存储器 存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。 PLC常用的存储器类型 （1）RAM （Random Assess Memory） 这是一种读/写存储器(随机存储器)，其存取速度最快，由锂电池 支持。 （2）EPROM（Erasable Programmable Read Only Memory）这是一种可擦除的只读存储器。在断电情况 下，存储器内的所有内容保持不变。(在紫外线连续照射下可擦除存储器内容)。 （3）EEPROM(Electrical Erasable Programmable Read Only Memory)这是一种电可擦除的只读存储器。使 用编程器就能很容易地对其所存储的内容进行修改。 PLC存储空间的分配 虽然各种 PLC的 CPU的最大寻址空间各不相同，但是根据 PLC的工作原理，其存储空间一般包括以下三个 区域： （1）系统程序存储区 （2）系统 RAM存储区（包括 I/O映象区和系统软设备等） （3）用户程序存储区 系统程序存储区：在系统程序存储区中存放着相当于计算机操作系统的系统程序。包括监控程序、管理程 序、命令解释程序、功能子程序、系统诊断子程序等。由制造厂商将其固化在 EPROM中，用户不能直接 存取。它和硬件一起决定了该 PLC的性能。 系统 RAM存储区：系统 RAM存储区包括 I/O映象区以及各类软设备，如：逻辑线圈；数据寄存器；计时 器；计数器；变址寄存器；累加器等存储器。 （1）I/O映象区：由于 PLC投入运行后，只是在输入采样阶段才依次读入各输入状态和数据，在输出刷新 阶段才将输出的状态和数据送至相应的外设。因此，它需要一定数量的存储单元(RAM)以存放 I/O的状态 和数据，这些单元称作 I/O映象区。一个开关量 I/O占用存储单元中的一个位（bit），一个模拟量 I/O占 用存储单元中的一个字（16个 bit）。因此整个 I/O映象区可看作两个部分组成：开关量 I/O映象区；模拟 量 I/O映象区。 （2）系统软设备存储区 ：除了 I/O映象区区以外，系统 RAM存储区还包括 PLC内部各类软设备（逻辑 线圈、计时器、计数器、数据寄存器和累加器等）的存储区。该存储区又分为具有失电保持的存储区域和 无失电保持的存储区域，前者在 PLC断电时，由内部的锂电池供电，数据不会遗失；后者当 PLC断电时， 数据被清零。 1）逻辑线圈 与开关输出一样，每个逻辑线圈占用系统 RAM存储区中的一个位，但不能直接驱动外设，只供用户在编程 中使用，其作用类似于电器控制线路中的继电器。 另外，不同的 PLC还提供数量不等的特殊逻辑线圈， 具有不同的功能。 2）数据寄存器 与模拟量 I/O一样，每个数据寄存器占用系统 RAM存储区中的一个字(16 bits)。 另外，PLC还提供数量不 等的特殊数据寄存器，具有不同的功能。 3）计时器 4）计数器 用户程序存储区 用户程序存储区存放用户编制的用户程序。不同类型的 PLC，其存储容量各不相同。 3、电源 PLC的电源在整个系统中起着十分重要得作用。如果没有一个良好的、可靠得电源系统是无法正常工作的， 因此 PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内，可以不采 取其它措施而将 PLC直接连接到交流电网上去。 七. PLC的工作原理 最初研制