PLC课件2_编程语言

null 第4章 编程语言 第4章 编程语言 IEC （国际电工委员会） 61131 是PLC的国际标准。由5部分组成：通用信息、设备要求与测试、编程语言、用户指南、通信服务规范。其中IEC61131-3是PLC的编程语言标准。null 程序结构 指令结构 基本指令 应用内 容 提 要 null知 识 要 点 掌握程序结构，指令结构和基本编程指令的用法§4.1 概述§4.1 概述 STEP 7软件包中配备了三种基本编程语言：梯形图（LAD）、语句 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 （STL）和功能块图（FBD）。三种编程语言在STEP 7中有近90%以上的语句可以互相转换。 §4.2 STEP 7编程语言的程序结构 §4.2 STEP 7编程语言的程序结构 用户块包括组织块、功能块、功能和数据块。 用户块组织块（OB） 组织块是操作系统和用户程序之间的接口。组织块只能由操作系统来启动。各种组织块由不同的事件启动，且具有不同的优先级，而循环执行的主程序则在组织块OB1中。 块包含用户块和系统块两部分null功能块（FB） 功能块是通过数据块参数而调用的。它们有一个放在数据块中的变量存储区，而数据块是与其功能块相关联的，称为背景数据块。 特点：每一个功能块可以有不同的数据块。这些数据块虽然具有相同的数据结构，但具体数值可以不同。功能（FC） 功能没有指定的数据块，因而不能存储信息。功能常常用于编制重复发生且复杂的自动化过程。数据块（DB）数据块中包含程序所使用的数据。 null注意：各种块（除组织块外）的数目和代码的长度是与CPU不相关的，而组织块的数目则与CPU的操作系统相关。 相关 null 系统块系统块包含在操作系统中，包括：系统功能（SFC） 、系统功能块（SFB）和系统数据块（SDB）。块的调用关系如图所示。 nullCPU动态扫描过程 null§4.3 指令结构 数据类型包括：基本数据类型、复合数据类型。 基本数据类型如下表：复合数据类型有：数组、结构、字符串。nullnullnullnull存储区及功能见下表： nullnullnull§4.4 位逻辑指令 位逻辑指令主要包括位逻辑运算指令、位操作指令和位测试指令。 作用：完成逻辑操作，并将逻辑操作结果RLO用于赋值或置位，也用于控制定时器和计数器的运行。 null梯形图和功能块图的基本逻辑图：位逻辑运算指令null与、或和异或指令在梯形图表示如图。null位操作指令1、赋值指令（输出指令）null2、RS触发指令null用法1：null用法2：null例：抢答器的MATCH_ word word文档格式规范word作业纸小票打印word模板word简历模板免费word简历 _1714482012547_1：抢答器有三个输入，分别为I0.0、I0.1和I0.2，输出分别为Q4.0、Q4.1和Q4.2，复位输入是I0.4。要求：三人中任意抢答，谁先按按钮，谁的指示灯优先亮，且只能亮一盏灯，进行下一问题时主持人按复位按钮，抢答重新开始。 如果不用置位/复位语句如何实现？null注意：存储位不能重复，否则程序出错！null3、RLO边沿 检测 工程第三方检测合同工程防雷检测合同植筋拉拔检测方案传感器技术课后答案检测机构通用要求培训 指令 边沿正跳沿指令捕捉到正跳沿后，产生一个扫描周期宽度的脉冲；而边沿负跳沿指令捕捉到负跳沿后，产生一个扫描周期宽度的脉冲。 null 使用场合：边沿检测常用于只扫描一次的情况，比如，在程序开始，你给一个变量赋了初值，如果不加边沿检测指令，由于PLC顺序循环扫描的特点，变量将永远是初始值，不发生任何变化。用法：null例：设计一个乒乓电路，按动按钮I0.0，使灯泡亮，再按动按钮，灯泡灭。 null1、第一次按动按钮时，I0.0接通，在一个扫描周期中，则M0.1通；->M0.2接通；->Q4.0通，电灯亮。 2、扫描周期过， - >M0.1断开；在第二分支中，M0.2是通的，同时常闭触点M0.1是通的， - >M0.2保持接通状态。 ->Q4.0通。 3、当I0.0 再一次点按时，M0.1接通；在Network2第一分支和第二分支能流不通， - > M0.2断开， - > Q4.0不通，电灯灭，之后系统循环运行。null 另一种实现：程序有问题，如何改动nullnull§4.5 定时器与计数器指令 定时器的种类有：脉冲定时器（SP）、扩展脉冲定时器（SE）、接通延时定时器（SD）、保持型接通延时定时器（SS）和断开延时定时器（SF）。五种类型定时器的时序如图。定时器nullnull 定时器功能：设定定时时间、启动定时器、复位定时器、查看定时的剩余时间。定时时间的设定方式： 定时时间为时基和定时值的乘积。在定时器开始工作后，定时值不断递减，递减至零表示时间到，定时器会相应动作。 null定时时间有两种表达方式： 十六进制数 格式 pdf格式笔记格式下载页码格式下载公文格式下载简报格式下载 为：W#16#wxyz，其中w是时间基准，xyz是BCD码格式的时间值。这里，时基越小，分辨率越高；时基越大，则分辨率越低，但定时时间越长。 S5时间格式 格式为：S5T#aH_bM_cS_dMS，其中，a表示小时，b表示分钟，c表示秒，d表示毫秒。 例如：S5T#1H_13M_8S表示时间为1小时13分8秒。null1、脉冲定时器(SP) null例：用脉冲定时器设计一个周期振荡电路，振荡周期为5s，占空比为2:5。 说明：在设计中，我们用T1和T2分别定时2s和3s，用I0.0启动振荡电路。由于是周期振荡电路，所以T1和T2必须互相启动。 null 在程序的Network1中，T2需用常闭触点，否则，T1无法启动。在Network2中，T1工作期间，T2不能启动工作。所以T1需用常闭触点来启动T2。即当T1定时时间到时，T1的常闭触点断开，从而产生RLO上跳沿，启动T2定时器。如此循环，在Q4.0端形成振荡电路。 null2、扩展脉冲定时器(SE)null 扩展脉冲定时器的特点：扩展脉冲定时器即使在脉冲宽度不够定时宽度时，也能使定时器运行至定时时间结束。同时从时序波形可以发现：在启动端不断由“0”变为“1”时，只要定时时间未到，则定时器反复启动，输出Q在此期间始终为“1”。null例：设计频率监视器，其特点是频率低于下限，则指示灯Q4.0亮，“确认”按钮I0.1使指示灯复位。监控频率为0.5Hz，由M10.7提供。 说明：在设计中，由于扩展脉冲定时器的特点：时间未到时，若输入S端反复正跳变，则定时器反复启动，输出始终为1，直至定时时间到为止，在此使用非常合适。若监控频率为0.5Hz，则使用定时时间为2s的定时器。在频率正常的情况下，0.5Hz的频率反复启动2s的定时器，使输出始终为高电平。当频率变低，脉冲时间间隔变大时，2s的定时器可以计时完毕，此时输出变为低电平。监控指示灯Q4.0亮。 null程序实现如下：null问题：监控频率为0.5Hz，由M10.7提供。 如何提供？ 可以在CPU属性页的“Cycle/Clock Memory”选项页中设置“Clock Memory”，选中就可激活该功能，并且在“Memory Byte”中输入存储字节MB的地址，如MB10（输入10即可），此时MB10各位的作用是产生不同频率的方波信号。如果你在硬件配置里选择了该项功能，就可以在程序里调用这些特殊的位。Clock Memory各位的周期及频率如表所示。方法：nullnull3、接通延时脉冲定时器（SD）null例  用接通延时定时器设计一个周期振荡电路，振荡周期为5s，占空比为2:5。说明：与脉冲定时器的设计电路相比，在程序的Network2中，T1是常开触点。在接通延时定时器定时时间到时，T1工作结束，输出高电平，其上跳沿启动定时器T2，这样T1和T2就可以互相起振。而脉冲定时器的T1是常闭触点，在T1不工作期间，输出为低电平，常闭触点接通，此时，T2开始定时。 null程序实现如下：null4、保持型接通延时脉冲定时器（SS）null5、断开延时脉冲定时器（SF）脉冲和扩展脉冲定时器的区别: 脉冲受S脉冲宽度的限制,而扩展脉冲定时器不受限制，只要有脉冲即可，宽度受定时值确定。特点：在S端上跳沿时，输出为“1”，在S端下跳沿，定时器启动，直至定时时间到，输出在此期间始终为“1”。即所谓S端断开，才开始延时定时。nullnull上机练习1：用置位和复位语句实现电机正反转！上机练习2: 用两种方法进行振荡电路的设计 （占空比2：3） 上机练习3：设计交通灯, Q4.0,Q4.1,Q4.2,为东西方向红、绿、黄信号灯，Q4.5Q4.6,Q4.7为南北方向红、绿、黄信号灯，按I0.0启动工作状态。要求东西和南北方向的红灯亮30秒，绿灯亮28秒，两方向黄灯在某一方向的红灯亮到最后2秒时开始亮（2秒），试编写程序以满足要求。null1、计数器的使用 计数器计数器使用注意事项： （1）计数脉冲从何而来，即计数器的启动问题； （2）在开始动作之前，需要计多少个数。即赋值问题； （3）如何复位计数器； （4）如何实现现场监控当前计数值。 null2、计数器指令及用法null加减可逆计数器方块图的用法： null例：用计数器扩展定时器的定时范围。要求：I0.0为复位按钮兼启动按钮，定时范围为12小时。12小时之后，将电磁阀Q4.0打开。 分析：我们知道定时器最长的时间是9990s，约2个多小时。为了实现12小时的定时功能，我们先设计一周期振荡电路，其中接通延时定时器T1和T2的定时时间均为7200s，这样振荡周期为4小时，如果结合一个初始值为3的减法计数器，每隔4小时触发，则在减计数器计数值减至零时，相当于经过了12小时。 null功能块图程序如下：null§4.6 数据处理功能指令 数据处理功能指令主要包括装载和传输指令、比较指令、转换指令及移位和循环指令等。 装载和传输指令null如果赋初值,则需配合边缘触发指令!null比较指令注意：两个比较数的数据类型必须一致。 1、整数比较指令的使用 指令方框如下： null指令使用方法： null  2、 双整数和浮点数比较指令的使用null例9  用比较和计数指令编写开关灯程序，要求灯控按钮I0.0按下一次，灯Q4.0亮，按下两次，灯Q4.0，Q4.1全亮，按下三次灯全灭，如此循环。分析：在程序中所用计数器为加法计数器，当加到2时，必须复位计数器，这是关键。灯控制程序如图所示。null梯形图程序如下：null例：如图所示为仓库区及显示面板。在两个传送带之间有一个装100件物品的仓库，传送带1将物品送至临时仓库。传送带1靠近仓库区一端的光电传感器（I0.0）确定有多少物品运送至仓库区，传送带2将仓库区中的物品运送至货场，传送带2靠近仓库区一端的光电传感器（I0.1）确定已有多少物品从库区送至货场。显示面板上有五个指示灯（Q12.0~Q12.4）显示仓库区物品的占有程度。 null梯形图程序如下：null例 有一部电动小车供5个加工点使用，对小车的控制要求为： 1）启动按钮I0.7按下时，车停在某个加工点（工位：I0.0~I0.4）。若没有用车呼叫（呼车：I1.0~I1.4）时，工位允许呼叫指示灯亮（Q0.2），表示各工位可以呼车。 2）某工位呼车时，工位允许呼叫的指示灯灭，表示此后再呼车均无效。 3）停车位呼车则小车不动，当呼车位号大于停车位号时，小车自动向低位行驶（反转Q0.1）；当呼车位号小于停车位号时，小车自动向高位行驶（正转Q0.0）。当小车到达呼车位时自动停车。 4）小车到达呼车位时应停留5s供该工位使用，不应立即被其他工位呼走。 试设计此系统。 null分析：在设计中，首先将小车所在的工位号传送给存储器MW10，再将呼车的工位号传送给存储器MW12，两者相比较，当呼车的位号小于停车位号时，小车正转，反之，小车反转。若呼车位号等于停车位，则启动定时器T1延时5s，延时时间到，呼车信号允许指示灯亮，并取消对呼车信号的封锁。 程序中要注意，在允许呼车的前提条件下，若有呼叫信号，则将指示灯点亮，封锁其他呼叫信号。而传递呼车信号必须在允许呼车指示灯（Q0.2=1）的条件下，才能传递给MW12。（约束条件） nullnullnullnullnull上机练习1： 用I0.0控制Q0.0、Q0.1和Q0.2，要求：若I0.0闭合三次，Q0.0亮，I0.0再闭合三次，Q0.1亮，若再闭合三次，Q0.2亮，之后，I0.0闭合一次，Q0.0、Q0.1和Q0.2都灭，如此循环进行。 上机练习2：电动小车调试练习。 上机练习3：易拉罐自动生产线上，需要统计出每小时生产的易拉罐数量。易拉罐一个个不断地经过计数装置。假设计数装置上有一个感应传感器，每当一听饮料经过时，就会产生一个脉冲。要求编制程序将一小时的生产数量统计出来。 null移位和循环移位指令null字左移6位双字右移3位null双字左移指令的具体使用如下:有符号右移指令大同小异!null循环移位指令null循环右移3位指令注意：移位指令为微分指令，在循环进行时需与边缘触发指令配合！null例 走马灯的实现。要求：运用循环移位指令实现8个彩灯的循环左移和右移。其中I0.0为起停开关，MD20为设定的初始值，MW12为移位位数，输出为Q0.0~Q0.7。 null分析：首先建立定时振荡电路，振荡周期为2s，使得每次定时时间到后，循环移位指令开始移位。在循环移位指令的使用中运用了边缘触发指令，使循环移位在每个定时时间内只移位一次。在程序开始时，必须给循环存储器MD20赋初值，比如开始时，只有最低位的彩灯亮（为1），则初值设定必须为DW#16#01010101（为了能循环显示，必须设定MB20、MB21、MB22、MB23中的值均相同，为W#16#01，否则，8位彩灯轮流亮过后，彩灯会有段时间不亮）。 nullnullnull§ 4.7 数据运算指令 1、整数运算指令演示1: 用语句表实现字运算MW4+MW6-2的程序，其运算结果送入MW10中。2、浮点数运算指令演示2:   浮点数平方指令的使用。求存于 DB10.DBD0的平方，并且将结果存于DB10.DBD4中。null例 用梯形图实现运算（10000*MD6）/27666，结果存入MW10中。注意：在运算中，数乘以10000后，可能超出16位整数范围，这时如果你用梯形图中的MUL_I指令，运算结果为16位整数，明显不适合，所以，需要使用双字乘法指令。在进行除法运算时，虽然双字除法的运算结果仍然为双字，但此题中实际的运算结果没有超出16位整数的最大值，所以结果通过MOVE指令，只保留低字MW22中16位运算结果。null3、字逻辑运算指令null§ 4.8 控制指令逻辑控制指令无条件跳转指令（JU：Jump Unconditional）无条件地中断正常程序的线性扫描，跳转到目标地址标号所在的程序段处继续执行。无条件跳转与状态字的状态无关。 null例 试求 和。 null上机练习1：要求利用移位指令使8盏灯以0.2秒的速度自左向右亮起，到达最右侧后，再自右向左返回最左侧。如此反复。I0.0=1时移位开始，I0.0=0时移位停止。 上机练习2： 编写完成下面的算式： 上机练习3：练习无条件跳转语句的用法；