PLC编程原则、语言、方法、常用指令及实例

PLC的编程原则

1.梯形图的每一逻辑行（梯级）均起始于左母线，然后是中间接点，终止于右母线。各种元件的线圈接于右母线一边；任何触点不能放在线圈的右边与右母线相连；线圈一般也不允许直接与左母线相连。正确的接线如图1a所示。

2.编制梯形图时，应尽量按“从左到右、自上而下”的执行程序的顺序，并易于编写指令语句表。图1b所示的是合理的接线方法。

3.在梯形图中应避免将触点画在垂直线上，这种桥式梯形图无法用指令语句编程，应改画成能够编程的形式，如图1c所示。

图1 正确接线示意图

4.继电器线圈和触点的使用。同一编号的继电器线圈在程序中只能使用一次，不得重复使用，否则将引起误操作，但其常开常闭触点可重复多次使用，如图1c中的X1、X2、X3。由此可以看出，在同一逻辑支路中，串联和并联触点数目是无限的。

5.不允许几条并联支路同时运行。当PLC处于运行状态时，PLC就开始按照梯形图符号排列的先后顺序（从上到下，从左到右）逐一进行处理，PLC对梯形图是按扫描方式顺序执行，因此不存在几条并列支路同时动作的因素，所以在设计上可减少许多约束关系的联锁电路，从而使程序简单化。

6.计数器、计时器在使用前要赋值。

7.外部输入设备常闭触点的处理。图2a是电动机直接起动控制的继电器接触器控制电路，其中停止按钮SB1是常闭触头。如用PLC来控制，则停止按钮SB1和起动按钮SB2是它的输入设备。在外部接线时，SB1有两种接法。

如图2b所示的接法，SB1仍接成常闭，接在PLC输入继电器的X1端子上，则在编制梯形图时，用的是常开触点X1。因SB1闭合，对应的输入继电器接通，这时它的常开触点X1是闭合的。按下SB1，断开输入继电器，它才断开。

如图2c所示的接法，将SB1接成常开形式，则在梯形图中，用的是常闭触点X1。因SB1断开时对应的输入继电器断开，其常闭触点X1仍然闭合。当按下SB1时，接通输入继电器，它才断开。

图2 电动机直接起动控制的继电器接触器控制电路

在图2c的外部接线图中，输入端的直流电源E通常是由PLC内部提供的，输出端的交流电源是外接的。“COM”是两边各自的公共端子。

从图2a和图c可以看出，为了使梯形图和继电器接触器控制电路一一对应，PLC输入设备的触点应尽可能地接成常开形式。

此外，热继电器FR的触头只能接成常闭的，通常不作为PLC的输入信号，而将其直接接通断接触器线圈。

PLC的编程语言

1.逻辑语言

逻辑功能图表达方式基本上沿用了数字逻辑电路的“与”、“或”、“非”门电路的逻辑语言来描述，用逻辑框图形式表示。对每一种功能都使用一个运算方块，其运算功能则由方块内外的符号确定，如图3所示。

图3 简单的逻辑图

如，“&”表示逻辑“与”运算；“≥1”表示逻辑“或”运算；“o”（框图右边的小圆圈）表示逻辑“非”。

图3a是一个简单的逻辑功能图。一般与功能块有关的输入信号画在方块的左边，与功能块有关的输出信号画在方块的右边。在左边和右边应分别写上标志符和地址码。图中，X000、X001、M100为输入信号的标志符和地址码；Y030为输出信号的标志符和地址码。功能块表示如下的逻辑关系：

Y030=X000•X001•M100

采用逻辑功能图来描述程序，易于描述较为复杂的控制功能，表达直观，查错容易。因此它是编程中较为常用的一种表达方式。但它必须采用带有显示屏的编程器才能描述，而且连接范围也受到显示屏幅面的限制。

2.梯形图

（1）常用符号

PLC梯形图图形符号借助于继电器接触器的常开触头、常闭触头、按钮、线圈以及它们的串联、并联的术语和符号，两者对照，则直观明了。和电路图一样，在绘制梯形图之前首先熟悉绘制梯形图的有关符号，如表1所示。

表1 梯形图常用符号

对输入信号和被控制对象必须标上相应的标志符和地址码，如图4（与或门）中的X000、X001、X002和Y030。图中所表示的逻辑关系为

Y030=X000•X001+X002

图4 符号在梯形图中

（2）梯形图的绘制

采用触点梯形图来表达程序的方法，看上去与传统的继电器电路图非常类似。因此它比较直观形象，对于那些熟悉继电器电路的设计者来说，易被接受。

另外，为了在编程器的显示屏上直接读出触点梯形图所描述的程序段，构成触点梯形图的图案电流支路都是一行接一行地横着向下排列的。每一条电流支路的触点符号为起点，而最右边的线圈符号为终点，如图5所示。触点梯形图多半适用于简单的连接功能的编程。

图5 多条支路的梯形图

3.语句表

语句表形式是使用助记符来编制PLC程序的语言，表示程序的各种功能。语句表类似于计算机的汇编语言，但比汇编语言容易得多。每一条指令都包含操作码和操作数两个部分，操作数一般由标志符合地址码组成。下面是一个简单的语句表。

LD X000

AND M100

OR Y030

ANI X002

OUT Y030

语句表中各部分含义如表2所示

表2 语句表

采用这种类似计算机语言的编程方式，可使编程设备简单，逻辑紧凑，而且连接范围也不受限制。上述三种程序的表达方式各有所长，在比较复杂的控制系统中，这三种方式可能会同时使用，但对于简单的控制系统采用一般的可编程序控制器进行人工编程时，大多采用触点梯形图编制程序。当设计好触点梯形图后再根据接口、梯形图写出语句表，最后便可将语句表键入可编程序控制器中进行调试。

PLC的常用指令

表3 常用的基本指令表

PLC的编程方法

以图6所示的交流电动机正反转控制电路为例来介绍用PLC控制的编程方法。

图6 交流电动机的正反转控制电路

1.确定I/O点数及其分配

停止按钮SB1、正传起动按钮SB2、反转起动按钮SB3这3个外部按钮须接在PLC的3个输入端子上，可分别分配为X0、X1、X2来接收输入信号；正转接触器线圈KM1和反转接触器线圈KM2须接在两个输出端子上，可分别分配为Y1和Y2。共需用5个I/O点，如表4所示。

表 4 I/O点数

外部接线如图7所示。按下SB2，电动机正转；按下SB3，电动机则反转。在正转时如要求反转，必须先按下SB1。至于自锁和互锁触点是内部的“软”触点，不占用I/O点。

图7 外部接线

2.编制梯形图和指令语句表

表5 语句表

图8 梯形图

PLC的编程举例

用PLC对喷漆机械手的定位控制

喷漆机械手是采用步进顺序器分步控制的，首先介绍步进顺序控制器。

（1）步进顺序控制器

步进顺序器（SS）能够按顺序逐一启动后续的7个内部继电器线圈（ST），组成一个步进顺序器。当第一个标有（SS）的内部继电器得电后，使随后的7个线圈均处于释放状态。随后当其后一个标有（ST）的内部继电器得电时，这组步进顺序器带的其他继电器均释放，通电顺序必定是由小至大，逐一轮流。因此，步进顺序器是把连续的几个内部继电器组合起来，协调行动，它们在梯形图中的图形符号如表6所示。

表6 步进顺序器图形符号

在EPS软件中并不规定步进顺序器从哪个内部继电器编号开始，也不一定在（SS）线圈后要跟随7个（ST）继电器，但最多是7个。如果需要超过8步时，可以把2个步进顺序器串接起来。

（2）喷漆机械手定位控制电路

若有一个带有红、绿、蓝三种颜色油漆喷枪的机械手在一条有4个工位的通道中移动。机械手能喷出三种颜色，在四工位要喷刷四段颜色，如图9a所示。每个工位的交界处都设置一个位置传感器，此外，在起点及终点也各设一个位置传感器，总共5个位置传感器，其梯形图如图9b所示。

喷漆机械手由X0位置传感器启动控制。红色喷枪由输出点Y2控制，绿色喷枪及蓝色喷枪分别由Y3及Y4控制。R0~R5组成一组步进顺序器。输出点YO控制机械手前进，Y1控制机械手返回。

首先，X0位置传感器发出启动信号，使步进顺序器启动，这时R0内部继电器吸合，其余5个线圈释放。由于R0接通，使R10置位，驱动输出点Y0。于是机械手前进，同时R0触点驱动输出点Y2，使机械手上的红色喷枪工作。当机械手行进到X1处，X1位置传感器发出信号，使X1触点接通，内部继电器R1吸合，同时R0断开。因为R0是步进顺序器的第一个线圈。R1触点驱动输出点Y3，使机械手上的绿色喷枪工作。当机械手继续前进到X2处，X2位置传感器动作，使R2吸合，同时断开R1。与此类同，直至机械手到达终点，R4使R10复位，于是机械手停止前进。当R4接通Y1线圈，机械手便返回起始点。起始点X0的位置传感器X0又发出信号，于是PLC的R0又接通，机械手又开始下一次的喷漆工作。

图9 喷漆机械手的定位控制

PLC常用英文词汇都在这儿了，赶紧收藏吧（附翻译）

在PLC编程中我们经常会遇到一些专业英文词汇，对于入门的学员来说过理解起来是非常困难的。本文总结了一些PLC常用专业英文词汇，并做已翻译。

一、a开头

absolute 绝对位置

Absolute output 绝对最大输出

actuator 执行器/作动器

against 对比

allocate 分配

alter 改变/修改

ambient 环境周围

ambient operating temperature

analog 模拟

analysis 分析

applicable 可用

assign 分配

二、b开头

back up battey 备用电池

barcode reader/ID 条形码阅读器

base unit 主基板

baud 波特

beforehand 事先

binary 二进制

buffer memory 缓冲存储器

bus 总线

三、c开头

case 外壳

characteristic 特征

check 校验

child-station 子站

common terminal 公共端

compatible 兼容

compound 混合

condensation 结露

condition 条件

conductive 导电

configuration 组态

configure 组态

confirm 确认

consumption 消耗

content 目录

control level 控制级

convenient 方便

conventionaly 传统

conversion 转换

converter 转换器

conveyor 传送

corrosive 腐蚀

cutoff 切断

countermeasure 对策

四、d开头

debug 调试

dedicated 屏蔽

dedicated 专用

default value 缺省值

define 解释/阐明

design 设计

device level 现场级

diagnosis 诊断digital 数字

din rail 导轨

diverse 不同的/各种各样的

download 下载

duplicate 完全一样

dust 灰尘

五、e开头

eliminate 免得

enterprise level 管理级

erase 清除

exceed 超出

execute 执行

expand 扩展

六、f开头

faulty 故障站

field bus 现场总线

fix 固定

flexibly 灵活的

flow 流量

format 格式

fuse 融丝

七、g开头

graph图标坐标图曲线

guaranteed 担保

八、h开头

handle 处理

hardware manual 硬件手册

hint 提示

humidity 湿度

九、i开头

individual 独立的

inductance 电感

initiate 实施发起

input 输入

input point 输入点数

install 安装instruction 指令

insulation 隔离

interface 接口

interlocking 互锁

internal 内部

interrupt 中断

invalid 无效

十、m开头

magnetic 有磁性的

main circuit 主回路/线电路

malfunction 故障

mandatory 强制

mantenance 维护

manual 手册

mechanical 机械

mechanical life 机械寿命

module 模块/组件

momentary power failure 瞬时断电

monitor 监视

mount 固定

multiple 多样

十一、n开头

negative 负

十二、o开头

observation 观察

occupy 占用

occur 发生

offline 离线offset gain 偏置增益

oil mist 油雾optical loop 光缆回路

optimum 最佳的

output 输出

overall 总的

overview 总揽

十三、p开头

parameter 参数path 路径

perform 进行

performance specifations 性能规格

peripheral 外围/外部设备

phase 相

point 要点

port 接口

positive 正power line 电源线

power>precaution 注意事项

print board 印刷电路板

procedure 过程

programing interface 编程接口/编程界面

protocol 协议

十四、r开头

range 范围

rated input voltage 额定输入电压

ratio 比率

refer to 参照

recommend 建议

reduce 减少/缩小

register 数据寄存器

relay 继电器

remote I/O 远程网络

reserved station 预留主站

resistor 电阻器

十五、l开头

load bridging resistor 负载转移电阻

load compensating resistor 负荷补偿电阻

load shifting resistor 负载移动电阻器 ; 负荷转移电阻

load-resistor contactor 负载电阻器接触器 ; 负荷电阻接触器

anode load resistor 释义阳极负载电阻 ; 阳极负载电阻

effect of load resistor 负载电阻效应

十六、r开头

resolution 分辨率

Maximum resolution 最大分辨率

restriction 限制

retry 重试

十七、s开头

scan 扫描

screw 螺丝

seamless network 无缝网络

sequence programme 顺控程序

serial communications module 串口通信模块

series 系列

servo 伺服系统

short 短路

signal 信号

sink 漏极

slot 周边元件扩展插槽

soures 源极

specifications 特性

stabilized power supply 稳压电源

standby master station 备用主站

start up 起动

status 状态

step drive 步进

storage 存储

store 存储

witch off 切断

swith 开关

十八、t开头

table 表格

transfer 传送

transistor 晶体管

transmission speed 传输速度

transmit 传送/传输

triac 三端双向可控硅开关元件

troubleshooting 故障处理

十九、u开头

unuseble 不可以使用

upload 上传/上载

utilize 利用

二十、v开头

verify 校验

voltage 电压

二十一、w开头

watchdog 看门狗定时器

width 范围wire chips 线头

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