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松下PLC教程第4章

第四章PLC的编程及应用

第一节PLC编程特点和原则

一．PLC的编程特点

梯形图编程是PLC编程中最常用的方法。它源于传统的继电器电路图，但发展到今天两者之间有了较大的差别。

1.程序的执行顺序

①继电器梯形图和PLC梯形图执行顺序的比较

X1Y1

Y2X1Y1

继电器梯形图

X1闭合后，Y1、Y2同时得电

PLC梯形图

X1闭合后，Y1先输出，Y2后输出

②PLC 程序的扫描执行结果

扫描执行方式

优点：可滤掉高频干扰，增强抗干扰能力。缺点：产生响应滞后，影响可靠性。2.继电器自身的延时效应

Y1Y2

X1X1

Y2Y1

Y1X1闭合后，Y1、Y2在同一扫描周期内动作

X1闭合后，Y1、Y2在两个扫描周期内动作

X1X1

Y1Y2

X0Y1

Y0X0

X1动作时，Y1、Y2不同时得电与断电

X1动作时，Y0、Y1同时得电与断电

3.PLC中的软继电器

所谓软继电器是指PLC存储空间中的一个可以寻址的位。

在PLC中，软继电器种类多、数量大。

如FP1-C24，共有R内部继电器1008个，特殊继电器64个，定时器/计数器144个。

寄存器中触发器的状态可以读取任意次，相当于每个继电器有无数个常开和常闭触点。

二．PLC的编程原则

1.输入/输出继电器、内部辅助继电器、定时器、计数器

等器件的触点可以多次重复使用，无需复杂的程序结

构来减少触点的使用次数。

2.梯形图每一行都是从左母线开始，线圈终止于右母线。

触点不能放在线圈的右边。

接点和线圈的顺序：

X2X0X1Y0X2 X0X1Y0

正确程序错误程序

3.除步进程序外，任何线圈、定时器、计数器、高级指令等不能直接与左母线相连。如果需要任

何时候都被执行的程序段，可以通过特殊内部常闭继电器或某个内部继电器的常闭触点来连接。

4. 在程序中，不允许同一编号的线圈两次输出。下面

的梯形图是不允许的。

R9010

TMR 0, K100

利用内部特殊继电器实现常闭输出

利用内部继电器常闭接点实现常闭输出

X0Y0

5.不允许出现桥式电路。

注意：触点应画在水平线上，不能画在垂直分支上。6.程序的编写顺序应按自上而下、从左至右的方式编写。

为了减少程序的执行步数，程序应为“左大右小，上大下小”。如：

X0X2

Y0Y1

X2X4X1Y0

X0X0

X4X3Y1

错误的桥式电路

桥式电路的替代电路

X0X1

0ST X01ST X12AN X23ORS 4OT Y0

不符合上大下小的电路，共5步

X1X2 X0Y00ST X1

1AN X2

2OR X0

3OT Y0

符合上大下小的电路，共4步

X0X1

X2Y00ST X0

1ST X1

2OR X2

3ANS

4OT Y0

不符合左大右小的电路，共5步X1X0

Y1符合左大右小的电路，共4步

第二节

基本电路

一．AND 运算

二．OR 运算

例如：在锅炉控制过程中，无论是水罐的压力过高，还是水温过高都要产生声光报警。

AND 电路，Y0接受X1和X2的AND 运算结果块1

块2

AND 扩展电路，Y0接受块1和块2的AND 运算结果

X1X2

例如：只有当设备的状态为就绪状态，并且按下“开始”按扭，设备才能开始工作。OR 扩展电路，Y1接受的是块1和块2的OR 运算结果

块1块2

OR 电路，Y1接受的是X1和X2的OR 运算结果

三．自锁（自保持）电路

自锁电路分为：关断优先式和启动优先式

关断优先式自锁电路：当执行关断指令，X2闭合时，无论X1的状态如

何，线圈Y1均不得电。

启动优先式自锁电路：当执行启动指令，X1闭合时，无论X2的状态如

何，线圈Y1都得电。

X1X2

0ST X11OR Y12AN/X23OT Y1

关断优先式自锁电路

Y1X2

0ST Y11AN/X22OR X13 OT Y1

启动优先式自锁电路

四．互锁电路

互锁电路用于不允许同时动作的两个继电器的控制，如电机的正反转控制。

五．时间电路

时间电路主要用于延时、定时和脉冲控制中。

时间控制电路既可以用定时器实现也可以用标准时钟脉冲实现。

在FP1型PLC 内部有多达100个定时器和三种标准时钟脉冲（0.01s 、0.1s 、1s ）可用于时间控制。

X0X2

Y1Y1

X1X2

0ST X01 OR Y12AN/X23 AN/ Y24 OT Y15 ST X16 OR Y27AN/X28 AN/ Y19 OT Y2

互锁控制电路

1.延时电路

下图利用两个定时器组合以实现长延时。即Y0在X0闭合30秒之后得电。

X1TMX 1, K30

时间继电器TMX1起到延时30×0.1=3秒的作用。

X0TMY 0, K10T0TMY 1, K20

0ST X01

TM Y0 K 10

5 ST T0

6 TM Y1 K 2010 ST T111 OT Y0

X0T1Y0

20s

10s

下图利用定时器串联实现长延时。即Y2在X0闭合30秒之后导通。

X0TMY 2, K20

T1Y1TMY 1, K10

0ST X01

TM Y1 K 10

5 TM Y2 K 209 ST T110 OT Y111 ST T212 OT Y2

X0T2Y120s

10s

T1Y2

2.脉冲电路

利用定时器可以方便地产生脉冲序列。在上图程序的运行过程中，R0每隔3秒产生一次脉冲，其脉宽为一个扫描周期。

在FP1的内部有七种标准的时钟脉冲继电器，分别为R9018（0.01s ），R9019（0.02s ），R901A （0.1s ），R901B （0.2s ），R901C （1s ），R901D （2s ），R901E （1min ）。若需要这几种时间的脉冲，可直接利用这几个时间脉冲发生器。

R0TMX 0, K30

0ST/R01TM X0 K 304 ST T05 OT R0

六．分支电路

分支电路主要用于一个控制电路导致几个输出的情况。例如，开动吊车的同时打开警示灯。

下图中，当X0闭合后，线圈Y1、Y2同时得电。

X0Y2

Y10ST X01OT Y12 OT Y2

第三节PLC编程实例

一．电动机正反转控制

1.系统结构

利用PLC控制一台异步电动机的正反转。

输入端直流电源E由PLC内部提供，可直接将PLC电源端子接在开关上。交流电源则是由外部供给。

24VDC

COM

220~240V

COM

PLC

红按钮

KM1KM2

正转24VDC

~220V

反转

黄按钮

蓝按钮

PLC 控制电动机正反转外部接线图

要求：

黄按钮按下：电机正转蓝按钮按下：电机反转红按钮按下：电机停止

2.系统的控制要求

按动黄按钮时：

①若在此之前电机没有工作，则电机正转启动，并保持电机正转；

②若在此之前电机反转，则将电机切换到正转状态，并保持电机正转；

③若在此之前电机的已经是正转，则电机的转动状态不变。

电机正转状态一直保持到有篮按钮或红按钮按下为止。

按动蓝按钮时：

①若在此之前电机没有工作，则电机反转启动，并保持电机反转；

②若在此之前电机正转，则将电机切换到反转状态，并保持电机反转；

③若在此之前电机的已经是反转，则电机的转动状态不变。

电机反转状态一直保持到有黄按钮或红按钮按下为止。

按下红按钮时：停止电机的转动

注：电机不可以同时进行正转和反转，否则会损坏系统

3.PLC 的I/O 点的确定与分配

4.系统编程分析和实现

电机正反转控制PLC 的I/O 点分配表

PLC 点名称

连接的外部设备

功能说明

X0红按钮停止命令X1黄按钮电机正转命令X2蓝按钮电机反转命令Y0正转继电器控制电机正转Y1

反转继电器

控制电机反转

X1Y0

X1Y0Y0

X2Y1

电机初步正转控制电路电机初步正反转控制电路

系统要求电机不可以同时进行正转和反转，如

下图所示利用互锁电路可以实现。

利用正转按钮来切断反转的控制通路；利用反转按钮来切断正转的控制通路。

X1Y1

Y0Y0

X2Y0

电机正反转的互锁电路

X1Y1

Y0Y0

X2Y0

电机正反转的切换电路

当按下红按钮时，无论在此之前电机的转动状态如何，都停止电机的转动。

利用红色按钮同时切断正转和反转的控制通路。

X1Y1 Y0

Y0 X2

X2Y0 Y1

X1X0

（ ED ）

0ST X1

1 OR Y0

2AN/ Y1

3 AN/ X2

4 AN/ X0

5 OT Y0

6 ST X2

7 OR Y1

8AN/ Y0

9 AN/ X1

10 AN/ X0

11 OT Y1

12 ED

电机正反转的最终控制程序