电气控制和PLC课件17.ppt

第七章 三菱公司FX2系列可编程序控制器 7.1 可编程序控制器的编程语言 7.1.1 PLC编程语言的国际标准 IEC(国际电工委员会)的PLC编程语言标准(IEC61131-3)中有5种编程语言：顺序功能图(Sequential Function Chart)、梯形图(Ladder Diagram)、功能块图(Function Block Diagram)、指令表(Instruction List)、结构文本(Structured Text)。其中的顺序功能图(SFC)、梯形图(LD)和功能块图(FBD)是图形编程语言，指令表(IL)和结构文本 (ST) 是文字语言。 目前已有越来越多的PLC生产厂家提供符合IEC61131-3标准的产品，有的厂家推出的在个人计算机上运行的“软PLC”软件包也是按IEC61131-3标准设计的。;图7-1为西门子PLC常用的编程方法举例。; 1．梯形图 梯形图(LD)是使用最广泛的PLC图形编程语言。梯形图与继电器控制系统的电路图很相似，直观易懂，很容易被工厂熟悉继电器控制的电气人员掌握，特别适用于开关量逻辑控制。图7-1中用西门子S7-200系列PLC的3种编程语言来表示同一逻辑关系。西门子的说明书中将指令表称为语句表。 梯形图由触头、线圈和应用指令等组成。触头代表逻辑输入条件，例如外部的开关、按钮和内部条件等。线圈通常代表逻辑输出结果，用来控制外部的指示灯、交流接触器和内部的输出标志位等。 在分析梯形图中的逻辑关系时，为了借用继电器电路图的分析方法，可以想象左右两侧垂直母线之间有一个左正右负的直流电源电压(有时省略了右侧的垂直母线)，当图7-1(a)中I0.1与I0.2的触头接通，或M0.3与I0.2的触头接通时，有一个假想的“能流”(Power Flow)流过Q1.1的线圈。利用能流这一概念，可以帮助我们更好地理解和分析梯形图，能流只能从左向右流动。; 2．顺序功能图 顺序功能图(SFC)是一种位于其他编程语言之上的图形语言，用来编制顺序控制程序。顺序功能图提供了一种组织程序的图形方法，在其中可以用其他语言嵌套编程。步、转换和动作是顺序功能图中三种主要的元件如图7-1(b)所示。顺序功能图用来描述开关量控制系统的功能，根据它可以很容易地画出顺序控制梯形图程序。 3．功能块图 功能块图(FBD)是一种类似于数字逻辑门电路的编程语言，有数字电路基础的人很容易掌握。该编程语言用类似与门、或门的方框来表示逻辑运算关系，方框的左侧为逻辑运算的输入变量，右侧为输出变量，输入、输出端的小圆圈表示“非”运算，方框被“导线”连接在一起，信号自左向右流动，如图7-1(c)所示。国内很少有人使用功能块图语言。; 4．指令表 PLC的指令是一种与微机的汇编语言中的指令相似的助记符表达式，由指令组成的程序叫做指令表(Instruction List，IL)程序。指令表程序较难阅读，其中的逻辑关系很难一眼看出，所以在设计时一般使用梯形图语言。如果使用手持式编程器，必须将梯形图转换成指令表后再写入PLC。在用户程序存储器中，指令按步序号顺序排列。 5．结构文本 结构文本(ST)是为IEC61131-3标准创建的一种专用的高级编程语言。与梯形图相比，它能实现复杂的数学运算，编写的程序非常简洁和紧凑。;7.1.2 FX系列PLC梯形图的编程举例 图7-2（a）是第二章介绍过的自动往返控制线路，下面来学习用PLC实现控制的方法。 1．自动往返控制线路用PLC来实现控制，是指保留图7-2（a）中的主电路不变，控制线路由PLC的软、硬件及其接口电路来代替。 ;;表7-1 梯形图常用符号;4．由图7-2（a）中的主电路和图7-2（c）PLC端子图组成新的电气控制线路，如图7-3所示。 ;7.1.3 梯形图的主要特点 (1) PLC梯形图中的某些编程元件沿用了继电器这一名称，例如输入继电器X1、输出继电器Y1、辅助继电器M0等，但是它们不是真实的物理继电器(即硬件继电器)，而是在软件中使用的编程元件。每一编程元件与PLC存储器中元件映像寄存器的一个存储单元相对应。以辅助继电器M0为例，如果对应的存储单元为0状态，梯形图中M0的线圈“断电”，其常开触头断开，常闭触头闭合，称M0为0状态，或称M0为OFF。该存储单元如果为1状态，M0的线圈“通电”，其常开触头接通。常闭触头断开，称M0为l状态，或称M0为ON。 (2) 根据梯形图中各触头的状态和逻辑关系