Transcript 课件 - 浙江大学控制科学与工程学系

浙江大学信息学院控制系
—控制仪表和计算机控制装置—
CP1H系列PLC简介（小型高功能PLC）
1. CP1H PLC的规格简介
2. CP1H PLC的系统构成
3. CP1H PLC的数据区
4. CP1H PLC的指令系统
5. CP1H PLC的应用示例
1
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—控制仪表和计算机控制装置—
1.CP1H系列PLC的规格简介
CP1H系列是OMRON公司的小型一体化式高功能PLC，性价比高，应用广泛。
CP1H有：CPU单元、IO扩展单元、特殊功能单元和通信单元
有3种类型的CPU
有3种特殊功能单元：
有10种扩展IO单元：
模拟量IO单元
8点输入单元（1）
基本型（X型）
温度传感器单元
8点输出单元（3）
温度传感器和模拟量输
有3种通信单元：
20点输入输出单元
带内置AI/AO(XA型)
出单元
DI×12点，DO×8点（3)
RS232C通信适配器
40点输入输出，DI×24
带脉冲I/O(Y型)
RS422通信适配器
，DO×16（3）
CompoBus/S I/O链接单
元
2
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(1)CP1H系列PLC的CPU单元
X型
单元型号
XA型
CP1HX4
CP1HX40 CP1HX40
0DRDT-D(晶
DT1-D(晶
A(继电器) 体管·漏型) 体管·源型)
Y型
CP1HXA
40DRA(继电器)
CP1HXA
40DTD(晶体
管·漏型)
CP1HXA4
0DT1-D(晶
体管·源型)
CP1HY20DT-D
(晶体管输出·漏型)
电源
AC220V
DC 24V
DC 24V
AC220V
DC 24V
DC 24V
DC 24V
程序容量
20K步
20K步
20K步
20K步
20K步
20K步
20K步
最大IO（扩展）
320 点
300 点
输入输出点数
40点（输入24点，24VDC）
20 点（输入12点，24VDC）
脉冲接收输入
最大8 点
最大6 点
输出点数
16点
8点
输出规格
内置特殊功能
一般性描述
继电器
晶体管
晶体管
继电器
晶体管
晶体管
模拟电压/电流输入：4 点
模拟电压/电流输出：2 点
晶体管输出
CPU单体，可实现高速计数器
4 轴、脉冲输出4 轴。最大
1MHz 脉冲输出。
・通过扩展CPM1A 系列扩展I/O 单元， CP1H 整体可以达到最大320（300）点的输入输出。
・通过扩展CPM1A 系列的扩展单元，也能够进行功能扩展（温度传感器输入等）。
・通过安装选件板，可进行RS-232C 通信或RS-422A/485 通信（条形码阅读器、变频器等的连接用）。
・通过扩展CJ 系列高功能单元，可扩展向高位/低位的通信功能等。
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(2)CPM1A扩展IO单元
类型
型号
输入类型
输出类型
8点输入
CPM1A－8ED
24VDC×8点
——
继电器
CMP1A－8ER
8点输出
20点输入输出
40点输入输出
CMP1A－8ET
——
晶体管（NPN）×8点
CMP1A－8ET1
晶体管（PNP）×8点
CMP1A－20EDR1
继电器×8点
CMP1A－20EDT
24VDC×12点
NPN·漏型×8点
CMP1A－20EDT1
PNP·源型×8点
CPM1A-40EDR
继电器×16点
CPM1A-40EDT
CPM1A-40EDT1
24VDC×24点
NPN·漏型×16点
PNP·源型×16点
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(3)CPM1A扩展特殊功能单元
类型
型号
说明
CPM1A－MAD01
AI：2路/(1～5V、0～10V、4～20mA) 分辨率：8位（256）
AO：1路/(－10～10V、0～10V、4～20mA) 分辨率：8位（256）
CPM1A－MAD11
AI：2路（0/1～5V、0～10V、±10V、0/4～20mA）分辨率6000
AO：1路（1～5、0～10V、 ± 10V、0/4～20mA）分辨率6000
CMP1A－TS001
输入热电偶信号（型号可设定）/2路/1%精度
CMP1A－TS002
输入热电偶信号（型号可设定）/4路/1%精度
CMP1A－TS101
输入热电阻信号（型号可设定）/2路/1%精度
CMP1A－TS102
输入热电阻信号（型号可设定）/4路/1%精度
模拟量IO单元
温度传感器单元
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(4)CJ系列高功能IO单元
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(5)CP1H PLC的IO扩展
CP1H CPU 单元上最大可连接7 个CPM1A 系列的扩展I/O 单元或扩展单元。
这样，可扩展I/O 点数或者温度传感器输入等各种功能。
最大可扩展点数＝40＋7×40＝320点
如使用I/O 连接电
缆CP1W-CN811，
可延长 80cm。
**一套系统只能有
1根连接电缆**
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(6)CP1H PLC的CJ高功能单元扩展
CJ 系列的高功能单元（特殊I/O 单元、CPU 总线单元）最大可连接2 台。
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(7) 扩展I/O 单元及CJ 系列高功能单元的同时连接
扩展I/O 单元及CJ 系列高功能单元同时连接时， 不可以横向并列连接到
CP1H CPU 单元。应该利用DIN 导轨安装CP1H CPU 单元及CJ 单元，扩展
I/O 单元等则用I/O 连接电缆 CP1W-CN811 来连接。
注：I/O 连接电缆，每个系统仅可使用1 根。
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(8) 扩展连接的注意事项
1. CPM1A扩展单元连接台数限制 （数量限制）——最大可连接7 个单
元。如连接8 个单元以上，则无法运行。
2. CJ 系列单元的连接限制 （数量限制）——以CJ 单元适配器为媒介，
可在CP1H 中扩展的CJ 系列单元，特殊I/O 单元或CPU总线单元合计
不超过2 台。
2. 占用通道数的限制 （地址限制）——所连接的扩展单元、扩展I/O 单
元的占用通道数合计，输入、输出都必须在15 CH以下。即使连接台
数在7 个单元以下，而输入或输出通道中任何一个达到16 CH 以上时
，则无法运行。
3. 消耗电流的限制 （电源限制）——CP1H CPU 单元及扩展的扩展单元
、扩展I/O 单元、CJ 系列单元的消耗电流的合计不可以在5V/2A、
24V/1A 以上，合计消耗功率不可以在30W 以下。此外，在AC 电源
类型中，还需要加上外部DC 24V 电源输出的消耗电流。
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示例：
型号
台数
CP1HX40D
R-A
TS002×3
台
TS001×1
台
20EDT×1
台
CPU
4路热电偶
输入
2路热电偶
输入
12路DI
8路DO
输入
CH
－
4 CH×3 台
＝12 CH
2 CH×1 台
＝2 CH
1 CH×1 台
＝1 CH
输出
CH
－
0 CH
0 CH
5V
0.420A
0.040A×3
＝0.120A
24V
0.070A
0.059A×3=
0.177A
消耗
功率
＋8ER×2
台
合计7 台
≦7 台
0 CH
合计15
CH
≦15 CH
1 CH×1 台
＝1 CH
1 CH×2 台
＝2 CH
合计3
CH
≦15 CH
0.040A×1
＝0.040A
0.130A×1
＝0.130A
0.026A×2
＝0.0520A
合计
0.762A
≦2A
0.059A×1
＝0.059A
0A
0.044A×2
＝0.088A
合计
0.394A
≦1A
合计
13.27W
≦30W
5V×0.762A=3.81W
24V×0.394A=9.46W
8路继电器
DO
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2.CP1H系列PLC的基本构成
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(1)USB
外围工具用USB 端口——CX-Programmer 等的外围工具CXOne，从计算机的USB 端口，通过市场上销售的USB电缆与
CP1H 的内置外部USB 端口相连接。
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(2)串行端口
最大可安装2 个串行通信选件板（RS-232C×1 端口或RS422A/485×1 端口）
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(3)LED
2 位的7 段LED 可将PLC 的状态更简易地显示出来。
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3.CP1H的继电器区及数据区
CP1H包括CH I/O继电器区和专用数据区两大部分组成：
输入继电器
内部辅助继电器
输出继电器
暂时存储继电器
内置模拟输入继电器区域
保持继电器
内置模拟输出继电器区域
特殊辅助继电器
数据链接继电器区域
CH I/O
区域
CJ 系列CPU 总线单元继电器
专用数据
区
定时器
计数器
CJ 系列CPU 特殊I/O 单元继电
器
DM 区
数据寄存器
串行PLC 链接继电器
变址寄存器
DeviceNet 继电器
任务标志
内部辅助继电器
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CH I/O
区域
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类型
X型
XA 型
Y型
型号
CP1H-X40D
R-A
T-D
T1-D
CP1HXA40D
R-A
T-D
T1-D
CP1HY20DT-D
输入继电器
272 点（17 CH） 0.00～16.15
输出继电器
272点（17 CH） 100.00～116.15
内置模入继电器区域
－
200～203 CH
－
内置模出继电器区域
－
210～211 CH
－
数据链接继电器区域
3,200点（200 CH） 1000.00～1119.15
CJ 系列CPU 总线单元
继电器
6,400 点（400 CH） 1500.00～1899.15
CJ 系列CPU 特殊I/O
单元继电器
15,360 点（960 CH） 2000.00～2959.15
串行PLC 链接继电器
1,440点（90 CH） 3100.00～3199.15
DeviceNet 继电器
9,600点（600CH） 3200.00～3799.15
内部辅助继电器
4,800点（300 CH） 1200.00～1499.15
37,504 点（2,344 CH） 3800.00～6143.15
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类型
X型
XA 型
Y型
型号
CP1H-X40DR-A
CP1H-X40DT-D
CP1H-X40DT1-D
CP1H-XA40DR-A
CP1H-XA40DT-D
CP1H-XA40DT1D
CP1H-Y20DT-D
内部辅助继电器
8,192 点（512 CH） W000.00～W511.15 （W0～W511 CH）
暂时存储继电器
16 点 TR0～TR15
保持继电器
8,192 点（512 CH） H0.00～H511.15 （H0～H511 CH）
特殊辅助继电器
只读7168 点（448 CH） A0.00～A447.15 （A0～A447CH）
可读/写 8192 点（512 CH） A448.00～A959.15 （A448～A959 CH）
定时器
4,096点 T0～T4095
计数器
4,096点 C0～C4095
DM 区
32K字 D0～D32767
注：可通过数据内存的初始值传送功能将初始值保存到CPU 单元内置闪
存内，并通过PLC 系统设定，在电源为ON 时展开到RAM。
数据寄存器
16点（16 位） DR0～DR15
变址寄存器
16点（32 位） IR0～IR15
任务标志
32点 TKI:0.0～TK0031
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CP1H关键的继电器区及数据区：
通道IO区域
内部辅助继电器区 WR
暂存继电器区 TR
定时器/计数器区 TIM/CNT
变址继电器 IR
保持继电器区 HR
特殊辅助继电器区 AR
数据存储区 DM
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通道的概念(地址)
一个通道内有16位（字）。
在指明一个位时用带有2位小数的数值表示，称为继电器号
小数点前面的数字为该位所在通道的通道号
小数点后2位数字为该位在通道中的序号。
一个通道中16个位的序号为0～ 15，因此位号中的后2位数字为00～ 15
如：
2.04为2通道中的04位。
W301.12表示内部辅助继电器区域中第301通道第12位
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保持继电器区（HR）
保持继电器具有断电保持功能，即当电源掉电时，它们能够保持掉电前的
ON／OFF状态
HR有512个通道HR0～HR511。每个通道有16个继电器，编号为00～15
保持继电器既能以“位”为单位使用，又能以“通道”为单位使用。
断电保持功能通常有2种用法：
①以通道为单位使用，用作数据通道，此时断电后数据不会丢失，恢复供
电时，数据可恢复。
②以位为单位使用，与KEEP指令配合使用，或者用于本身带有自保电路。
仅作
参考
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特殊辅助继电器区（AR）
辅助记忆继电器区共有960个通道：AR00－AR959。
AR区用来存储PLC的工作状态信息，包括：
扩展单元连接的台数
断电发生的次数
扫描周期最大值及当前值
仅作
参考
高速计数、脉冲输出的工作状态标志
通信出错码
系统设定区域异常标志等。
用户可根据其状态了解系统的运行状况。AR区具有断电保持功能。
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数据存储区（DM）
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仅作
参考
数据存储区用来存储数据，共有1536个字(通道)，范围为：
D0～D32767（32K字）
DM区只能以字为单位使用，不能以“位”为单位使用。有断电保持功能。可间接寻
址
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(1)通道IO继电器区——输入输出继电器与I/O 分配
输入继电器：0.00～16.15（17 CH）
输出继电器：100.00～116.15（17 CH）
CP1H 中，输入、输出继电器的开始通道编号是固定的。
CP1H CPU 单元的内置输入输出中，输入继电器被分配为0 CH 及1 CH
输出继电器为100 CH 及101 CH。
CPM1A 系列扩展（I/O）单元中，输入继电器为2 CH 以后，输出继电器为102 CH
以后，按照连接顺序自动地分配。
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另外，输入输出继电器区中未被使用的通道也可作为内部辅助继电器使用
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（2）内部辅助继电器区（WR）
内部辅助继电器包括以下2 种。
⑴1200～1499 CH、3800～6143 CH
⑵W000～W511 CH
内部辅助继电器本质上就是可以认为的中间辅助变量。
⑴ 的区域可在功能扩展时分配其他特定用途。
⑵ 中的W000～W511 CH 是专用的。
因此，内部辅助继电器 推荐优先使用W000～W511 CH。
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（3）暂存继电器区（TR）
CP1H PLC由16个暂存继电器，记为TR0～TR15
用于暂时存储复杂梯形图中的分支点的ON/OFF状态
暂存继电器在同一程序段内不能重复使用,在不同程序段内可重复使用
TR0
TR0
0.00
LD
OUT
AND
OUT
LD
AND
OUT
0.01
100.00
0.02
100.01
0.00
TR0
0.01
100.00
TR0
0.02
100.01
0.00
0.01
100.00
100.01
LD
OUT
AND
OUT
LD
OUT
0.00
TR0
0.01
100.00
TR0
100.01
100.01
0.00
0.01
LD
OUT
AND
OUT
100.00
0.00
100.01
0.01
100.00
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（4）定时器区（TIM）
T0000～T4095
有多种定时器指令：
定时器指令（TIM/TIMX）
高速定时器指令（TIMH/TIMHX）
超高速定时器指令（TMHH/TMHHX）
累计定时器指令（TTIM/TTIMX）
块程序的定时器待机指令（TIMW/TIMWX）
高速定时器待机指令（TMHW/TMHWX）
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（5）计数器区（CNT）
C0000～C4095
计数器指令（CNT/CNTX）
可逆计数器指令（CNTR/CNTRX）
块程序的计数器待机指令（CNTW/CNTWX）
（6）变址寄存器（IR）
IR0～IR15
采用寄存器间接指定，是保存I/O 存储器物理地址的专用寄存器。
（地址寄存器）
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4.CP1H的指令系统简介
—控制仪表和计算机控制装置—
专用编程器
一般用于LAD的编程
⑴
简易编程器
⑵
⑶
一般用ST语言
二者均可
PC＋专业软件
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两种常用的编程语言：
（1）LAD梯形图——PLC第一编程语言（直观易懂）
（2）语句表指令，用简易编程器就可将其输入到PLC内存中。
语句表和汇编语言形式类似，是由一条条指令组成的，
但PLC的指令比汇编语言简单得多（不同的PLC，指令系统也不同）
CP1H系列PLC的指令根据功能分为基本指令和应用指令两大类：
基本指令－－直接对输入输出点进行操作
包括输入、输出和“与”、“或”、“非”基本运算等
应用指令包括： 定时计数指令、联锁指令、跳转指令、数据比较指令、
数据移位、数据传送、数据转换、十进制运算、二进制运算、
逻辑运算、子程序控制、高速计数器控制、脉冲输出控制、
中断控制、步进指令及一些特殊指令等
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指令的格式
指令的格式为： 助记符(指令码)
操作数1
操作数2
操作数3
助记符表示指令的功能。
指令码是指令的代码，用2位数字表示，部分基本指令没有指令码，所有应用指令都有指令码。
操作数提供了指令执行的对象，操作数为1、2、3个不等，少数指令不带操作数。
操作数一般为继电器号、通道号和常数，此外，还可以对DM区进行间接寻址。
为区别常数和继电器通道号，常数前需加前缀#。
例如计数器指令： CNT 000
SV
当SV＝200时， 表明计数器000的设定值是内部辅助继电器区200通道中的数据；
当SV＝#200时，表明计数器000的设定值是常数值200。
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指令类型 CP1H的绝大多数应用指令都有非微分型、微分型、每次刷新三种形式
非微分型：非微分型——指令无前缀，
高电平触发
微 分 型：指令是在指令助记符前
加＠标记－－上升沿触发
加％标记－－下降沿出发
LD 0.06
MOV(021) W10
D0
@LD 0.07
MOV(021) W10
D1
I:0.06
MOV(021)
W10
D0
I:0.07
MOV(021)
W10
D1
%LD 0.08
MOV(021) W10
D2
I:0.08
MOV(021)
W10
D2
每次刷新：在指令助记符前加！标记
执行前刷新输入数据
执行后刷新输出数据
!@LD 0.09
MOV(021) W10
D3
I:0.08
!
MOV(021)
W10
D2
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· LD、LD NOT 指令
LD指令：常开触点与左侧母线或电路块接点相连（不影响标志位）
LD NOT指令：常闭触点与左侧母线或电路块接点相连（不影响标志位）
母线
电路块接点
N
N
N
LD
N
LDNOT
N
N
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OUT、OUT NOT 指令
OUT指令：输出逻辑运算结果
OUT NOT指令：将逻辑运算结果
取反后输出
N
Example：
指令
LAD
I：0.00
Q：100.0
Q：100.1
I: 0.01
N
Q：100.2
LD
OUT
OUT NOT
LD NOT
OUT
I:0.00
Q:100.00
Q:100.01
I:0.01
Q:100.02
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—控制仪表和计算机控制装置—
AND、AND NOT指令
AND指令：常开触点与前面的触点相串连，即
AND前后的位进行“与”运算
AND NOT指令：常闭触点与前面的触
点相串连
N
Example：
N
指令
LAD
I:0.00
I:0.01
Q:100.00
I:0.02 Q:100.00 Q:100.01
LD
AND
OUT
I:0.00
I:0.01
Q:100.00
LD
AND NOT
OUT
I:0.02
Q:100.00
Q:100.01
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—控制仪表和计算机控制装置—
OR、OR NOT指令
OR指令：常开触点与前面的触点相并连，
即OR前后的位进行“或”运算
OR NOT指令：常闭触点与前面的
触点相并连
N
Example： LAD
I:0.00
指令
Q:100.00
I:0.01
Q:100.00
I:0.02
N
Q:100.01
LD
OR
OUT
I:0.00
I:0.01
Q:100.00
LD
OR NOT
OUT
Q:100.00
I:0.02
Q:100.01
41
浙江大学信息学院控制系
AND LD指令
Example：
LAD
指令
—控制仪表和计算机控制装置—
AND LD指令：逻辑块的串连操作
AND LD指令没有操作数
I:0.00
I:0.02
I:0.04
I:0.01
I:0.03
I:0.06
LD
OR NOT
LD NOT
OR
AND LD
LD
AND NOT
OR
AND LD
OUT
I:0.00
I:0.01
I:0.02
I:0.03
I:0.04
I:0.05
I:0.06
W0.00
I:0.05
W0.00
LD
OR NOT
LD NOT
OR
LD
AND NOT
OR
AND LD
AND LD
OUT
AND LD之前
的逻辑块应不
大于8个
I:0.00
I:0.01
I:0.02
I:0.03
I:0.04
I:0.05
I:0.06
①
②
③
W0.00
42
浙江大学信息学院控制系
—控制仪表和计算机控制装置—
OR LD指令：逻辑块的并连操作
OR LD指令
OR LD指令没有操作数
I:0.00
I:0.02
I:0.01
I:0.04
I:0.03
I:0.05
Example：
OR LD之前的
逻辑块应不大
于8个
W0.00
LD
AND NOT
LD NOT
AND
OR LD
LD NOT
AND NOT
OR LD
OUT
I:0.00
I:0.02
I:0.01
I:0.04
LD
AND NOT
LD NOT
AND
LD
AND NOT
OR LD
OR LD
OUT
I:0.00
I:0.02
I:0.01
I:0.04
I:0.03
I:0.05
I:0.03
I:0.05
W0.00
W0.00
①
②
③
43
浙江大学信息学院控制系
—控制仪表和计算机控制装置—
把下列梯形图转换成指令语言
I:0.00
I:0.02
Q:100.01 Q:100.02
W0.03
Q100.03 Q100.04
I:0.01
LD 1
I:0.03
I:0.05
I:0.06
I:0.07
W0.00
W0.01
LD1
LD2
LD4
LD5
LD3
LD6
LD 2
LD 3
W0.03
LD 1
LD 2
ORLD
LD 3
ORLD
LD 4
LD 5
ORLD
ANDLD
LD 6
ORLD
OUT……
LD 4
LD 5
LD 6
LD
ORNOT
ANDNOT
LD
ANDNOT
ORLD
LD
AND
ORLD
LD
AND
LD
AND
ORLD
ANDLD
LDNOT
ANDNOT
ORLD
OUT
I:0.00
I:0.01
I:0.02
I:0.03
I:0.05
I:0.06
I:0.07
Q:100.01
Q:100.02
Q:100.03
Q:100.04
W0.00
W0.01
W0.03
44
浙江大学信息学院控制系
—控制仪表和计算机控制装置—
5月17日作业：把下列梯形图转换成指令语言
I:0.00
I:0.02
I:0.03
I:0.01
W0.00
I:0.04
W0.03
I:0.05
W0.01
45
浙江大学信息学院控制系
—控制仪表和计算机控制装置—
NOT 指令
I:0.00
I:0.02
W0.03
NOT
I:0.01
LD
OR
AND
NOT
OUT
I:0.00
I:0.01
I:0.02
W0.03
I:0.00
I:0.01
I:0.02
W0.03
W0.03
1
1
1
1
0
1
0
1
1
0
0
1
1
1
0
0
0
1
0
1
1
1
0
0
1
1
0
0
0
1
0
1
0
0
1
0
0
0
0
1
46
浙江大学信息学院控制系
—控制仪表和计算机控制装置—
上升沿 指令
直接使用
I:0.00
Q:100.00
UP
I:0.00
Q100.00
DIFU
Q:100.00
使用内部辅助继电器等继电器中转
47
浙江大学信息学院控制系
—控制仪表和计算机控制装置—
下降沿 指令
直接使用
I:0.00
Q:100.00
DOWN
I:0.00
Q100.00
DIFD
Q:100.00
使用内部辅助继电器等继电器中转
48
浙江大学信息学院控制系
该指令有两个操作条件：S－置位条件 R－复位条件
KEEP(011)指令
Example：
—控制仪表和计算机控制装置—
置位输入
S
复位输入
R
KEEP(011)
I:0.00
KEEP(011)
I:0.01
Q:100.00
N
LD
LD
KEEP(011)
I:0.00
I:0.01
Q:100.00
I:0.00
I:0.01
Q:100.00
49
浙江大学信息学院控制系
—控制仪表和计算机控制装置—
SET、RESET指令
SET
当执行条件为ON时，操作数N置ON
当执行条件为OFF时，操作数N不变
RESET指令：当执行条件为ON时，操作数N置OFF
当执行条件为OFF时，操作数N不变
SET指令：
N
RSET
N
I:0.00
SET
Example：
Q:100.00
I:0.01
RSET
LD
SET
LD
RESET
I:0.00
Q:100.00
I:0.01
Q:100.00
Q:100.00
I:0.00
I:0.01
Q:100.00
50
SET、RESET指令间可以插入其它指令
浙江大学信息学院控制系
思考题5
—控制仪表和计算机控制装置—
比较以下3组逻辑块的含义，举例说明可以应用的场合。
I:0.00
I:0.01
Q:100.00
Q:100.00
I:0.00
SET
I:0.00
KEEP(011)
I:0.01
Q:100.00
Q:100.00
I:0.01
RSET
Q:100.00
51
浙江大学信息学院控制系
I:0.00 I:0.01
I:0.02
I:0.03
I:0.04
—控制仪表和计算机控制装置—
W0.00
指令？？
W0.01
用前面的指令难以实现
I:0.05
W0.02
暂存
W0.00
0.00 0.01
0.02 0.03
0.00 0.01
0.04
W0.01
0.05
W0.02
0.00 0.01
0.00 0.01
暂存
暂存
0.02 0.03
0.04
0.05
W0.00
0.00 0.01
0.02 0.03
起始执行
W0.00
0.04
W0.01
0.05
W0.02
W0.01
W0.02
结束执行
52
浙江大学信息学院控制系
—控制仪表和计算机控制装置—
联锁/联锁解除指令 IL(002)/ILC(003)
IL(002)
IL(002)和ILC(003)指令一起使用
ILC(003)
0.00 0.01
0.00 0.01
0.00 0.01
IL
0.02 0.03
W0.00
IL
IL
0.02 0.03
W0.00
0.04
W0.01
0.04
W0.01
0.05
W0.02
0.05
W0.02
ILC
0.02 0.03
联
锁
1
ILC
0.02 0.03
IL
…… 联锁2
ILC
W0.00
0.04
W0.01
0.05
W0.02
0.02 0.03
IL
…… 联锁2
ILC
ILC
53
浙江大学信息学院控制系
I:0.00
W0.00
I:0.01 I:0.02
I:0.03
W0.01
I:0.04
W0.02
—控制仪表和计算机控制装置—
当继电器I:0.00为ON时，执行IL和ILC之间的指令
否则，IL和ILC之间的指令处于断开状态，即
所有输出位：OFF
所有定时器：复位
所有计数器：保持原来的状态
移位寄存器：保持原来的状态
保持继电器：保持原来的状态
I:0.00
IL(002)
I:0.01 I:0.02
W0.00
I:0.03
W0.01
I:0.04
W0.02
ILC(003)
LD
IL（002）
LD NOT
AND
OUT
LD
OUT
LD
OUT
ILC（003）
I:0.00
I:0.01
I:0.02
W0.00
I:0.03
W0.01
I:0.04
W0.02
54
浙江大学信息学院控制系
—控制仪表和计算机控制装置—
多重联锁/联锁解除指令 MILH、MILR/MILC
MILH(517)
联锁启动指令：微分保持
N
联锁序号（0～16）
D
联锁状态输出位
MILR(518)
联锁启动指令：微分不保持
MILR
0
W0.0
MILR
1
W0.0
N
联锁序号（0～16）
D
联锁状态输出位
MILR
2
W0.0
联锁解除指令
MILC
2
MILR(519)
N
解锁序号（0～16）
MILC
1
MILC
0
55
浙江大学信息学院控制系
MILH、MILR的区别
MILH(517)
—控制仪表和计算机控制装置—
使用方式与IL－ILC类似，但也有区别
微分保持
I:0.00
N
D
MILR(518)
I:0.01
微分不保持
N
N
当I:0.00为OFF时，出现的边沿不执行
MILR/MILH
0
W0.0
DIFU
Q:100.00
MILC
0
当I:0.00为OFF时，出现的边沿也执行
56
浙江大学信息学院控制系
思考题
I:0.00
—控制仪表和计算机控制装置—
写出以下各逻辑块对应的STL语句
W0.00
W0.01
W0.02
并联输出
I:0.00
I:0.01
I:0.00
W0.01
I:0.02
W0.01
I:0.02 W0.02
I:0.03
W0.02
I:0.00
I:0.01
连续输出
I:0.00
复合输出
57
浙江大学信息学院控制系
暂存继电器（TR）
I:0.00
I:0.01 I:0.02
处理复杂的梯形图分支还有另一种方法就是把中间变量保存起来。
W0.00
I:0.03
W0.01
I:0.04
W0.02
TR0
I:0.00
I:0.01 I:0.02
—控制仪表和计算机控制装置—
W0.00
TR0
I:0.03
W0.01
TR0
I:0.04
W0.02
注：暂存继电器知识一种思维模式，事实上只知道
复杂梯形图用到暂存时，任何空的内部辅助继电器
都可以作为暂存使用。
LD
OUT
AND NOT
AND
OUT
LD
AND
OUT
LD
AND
OUT
I:0.00
TR0
I:0.01
I:0.02
W0.00
TR0
I:0.03
W0.01
TR0
I:0.04
W0.02
58
浙江大学信息学院控制系
—控制仪表和计算机控制装置—
5月17日作业 根据以下写出梯形图程序
LD
OUT
AND
OUT
I:0.00
TR0
I:0.01
I:0.00
LD
AND
OUT
AND
OUT
TR0
I:0.02
TR1
I:0.03
W0.01
LD
AND
OUT
TR1
I:0.04
W0.02
59
浙江大学信息学院控制系
—控制仪表和计算机控制装置—
基本定时器指令 TIM
TIM
N
SV
N：定时器号 0000～4095
SV：定时设定值（字）
IR、SR、HR、AR、LR、DM、*DM、#
SV的取值范围为0～9999，最小定时单位为0.1s，因此实际定时设定值＝SV×0.1（秒）
功能：定时器为通电延时，当定时器的输入为OFF时，定时器的输出为OFF。
当定时器的输入变为ON时，开始定时，定时时间到，定时器的输出变为ON。
若输入继续为ON，则定时器的输出保持为ON。
当定时器的输入变为OFF时，定时器的输出随之变为OFF。
60
浙江大学信息学院控制系
I:0.00
TIM
0000
#50
T0000
103.00
—控制仪表和计算机控制装置—
LD
I0.00
TIM
0000
定时器0000，设定值为常数50，表示
#50
定时时间为5.0秒。
LD
T0000
OUT
103.00
当I:0.00为OFF时，TIM0000处于复位
状态，输出为OFF；
当I:0.00为ON时，TIM000开始定时，
定时器的当前值PV从设定值50开始，
P_ON
MOV(021)
#50
W10
LD
P_ON
每隔0.1秒减去l，5秒后，当前值PV减
MOV
#50
为0，此时定时器0000输出为ON，使
W10
100.03为ON。
TIM
0000
W10
LD
I0.00
TIM
0000
I:0.00
T0000
103.00
W10
LD
T0000
OUT
103.00
表示通道W10中的数据
作为定时器的设定值。
此后，若I:0.00一直为ON，则
TIM0000状态保持不变（ON）
若I:0.00变为OFF，则定时器复位。
61
浙江大学信息学院控制系
—控制仪表和计算机控制装置—
I:0.00
TIM
0000
#50
TIM 0000
103.00
<5秒
①
I:0.00
②
计时值
③
TIM0000
(103.00)
5s
62
浙江大学信息学院控制系
—控制仪表和计算机控制装置—
几种定时程序：
（1）长时间定时（多定时器串联）
I：0.00
TIM
0000
#9000
900秒定时器1
TIM
0001
#9000
900秒定时器2
1800秒定时器
T0000
T 0001
100.00
63
浙江大学信息学院控制系
（2）延时电路
—控制仪表和计算机控制装置—
I：0.00
TIM
0000
#100
I：0.00
TIM
0001
#200
T 0000
T 0001
KEEP(011)
Q:100.00
I:0.00
T0000
T0001
Q:100.00
64
浙江大学信息学院控制系
—控制仪表和计算机控制装置—
（3）可变脉宽的单稳电路
W0.00
I：0.00
W0.00 T0001
W0.00
TIM
0001
#100
W0.00 TIM0001
Q100.00
I:0.00
W0.00
0
1
1
0
1
1 0 0
T0001
0
0
1
0
0
0 1 0
Q:100.00
10秒
10秒
65
浙江大学信息学院控制系
—控制仪表和计算机控制装置—
（4）脉冲输出
P_1min
等占空比的脉冲输出
W0.00
周期为：0.02、0.1、0.2、1秒和1min五种
I：0.00
T0001
TIM
0000
#20
I:0.00
T0条件
T0
T0
TIM
0001
#40
T0000
计
时
计
时
T0000
T0输出
2S
4S
T1
计
时
W0.01
T1
计
时
T1输出
66
浙江大学信息学院控制系
—控制仪表和计算机控制装置—
5月24日作业：
某现场有一个由两台泵组成的物料输送组（M1、M2），
泵M1通过地址100.00输出
泵M2通过地址100.01输出
该输送组有一个启动按钮（常开无自锁）和一个停止按钮（
常闭无自锁）
启动按钮和停止按钮分别由地址0.00和0.01输入
要求：按动启动按钮，电机M1运转，过30s钟电机M2运转
按动停止按钮，电机M1、M2同时停止。
设计：PLC控制程序（梯形图和指令语言）
67
浙江大学信息学院控制系
—控制仪表和计算机控制装置—
其它主要的指令
定时器（高速定时器指令）
计数器指令（可逆计数器指令、高速计数器指令）
数据比较指令（单字比较、双字比较、块比较）
数据移位指令（10种数据移位指令）
数据传送指令（9条数据传送指令）
数据转换指令（6条数据转换指令）
十进制运算指令（10种十进制运算指令）
二进制运算指令（加、减、乘、除四种二进制运算指令）
逻辑运算指令（以字“通道”为单位进行与、或、非、异或、同或运算）
脉冲输出控制指令
步进控制指令
中断控制指令
特殊指令（故障报警、严重故障报警、信息显示指令、IO刷新指令）
68
浙江大学信息学院控制系
5月24日作业
—控制仪表和计算机控制装置—
写出下列梯形图的STL语言
I:0.00
I:0.01
I0.05 W0.00 W0.01
W0.05 W0.06
I:0.02
I:0.03
I:0.04
Q:100.00
W0.02 W0.03 W0.04
W0.07
69
浙江大学信息学院控制系
—控制仪表和计算机控制装置—
5月24日作业 绘出下列STL的梯形图
LD
AND
LD
ANDNOT
OR LD
LD
AND
LD
AND
OR LD
AND LD
LD
AND
OR LD
AND
OUT
I:0.00
I:0.01
I:0.02
I:0.03
I:0.04
I:0.05
I:0.06
I:0.07
I:0.08
I:0.09
I:0.10
W0.00
70
浙江大学信息学院控制系
—控制仪表和计算机控制装置—
5.CP1H PLC的应用举例
·电机的优先启动控制
·通风机的监视
·混料控制
71
浙江大学信息学院控制系
—控制仪表和计算机控制装置—
·电机的优先启动控制
工艺要求：有五个电机M1～M5，每个电机都有启动和停止按钮（无自锁），但要求按
顺序启动，即M1不开，M2不能开，M2不开，M3不能开，……，前级电机
停止，则后面的电机也停止。
设计过程
（1）IO的统计分析
每个电机的 启动 按钮： B1－B5
I:0.00 I:0.01 I:0.02 I:0.03 I:0.04
每个电机的 停止 按钮： B6－B10
I:0.05 I:0.06 I:0.07 I:0.08 I:0.09
控制电机的输出接触器： KM1－KM5
Q:100.00 …… Q:100.04
（2）选择CPU型号
任何CP1H PLC均可
（3）IO的分配
72
浙江大学信息学院控制系
—控制仪表和计算机控制装置—
（4）梯形图的设计
关键点的分析
由于启停按钮是无自锁的，因此软件中需要进行自锁
先分析M1的控制程序
延伸到其它电机的控制
Q:100.00
I:0.00 I:0.05
Q:100.00
Q:100.01
I:0.01 I:0.06
Q:100.01
Q:100.02
I:0.02 I:0.07
Q:100.02
I:0.03 I:0.08
Q:100.03
Q:100.03
I:0.04 I:0.09Q:100.04
Q:100.04
LD
OR
ANDNOT
OUT
LD
OR
AND LD
AND NOT
OUT
LD
OR
AND LD
AND NOT
OUT
LD
OR
AND LD
AND NOT
OUT
…………
I:0.00
Q:100.00
I:0.05
01000
I:0.01
Q:100.01
I:0.06
Q:100.01
I:0.02
Q:100.02
I:0.07
Q:100.02
I:0.03
Q:100.03
I:0.08
Q:100.03
73
浙江大学信息学院控制系
—控制仪表和计算机控制装置—
·通风机的监控
工艺要求：有3个通风机，设计一个监控系统，监视风机的运转，要求：当有2个或2个
以上风机运转的时候，信号灯持续发亮；1个风机运转的时候，信号灯以1Hz
的频率闪烁；当全部风机停止运转的时候，信号灯以2.5Hz的频率闪烁。
设计过程
（1）IO的统计分析
风机的状态（3个）
I:0.00 I:0.01 I:0.02
信号灯输出（1个）
Q:100.00
（2）选择CPU型号
根据IO统计结果，各种CPU均可以满足要求。
（3）IO的分配
74
浙江大学信息学院控制系
—控制仪表和计算机控制装置—
（4）梯形图的设计
问题的分析
定义3个中间变量：
2个及以上运行
该系统可能出现的状态
3种
1个运行
没有运行
W0.00
I:0.00 I:0.01
2个及以上风机运行
W0.00
W0.01
W0.02
W0.00
W0.01
I:0.00 I:0.02
1个风机运行
W0.02
没有风机运行
I:0.01 I:0.02
Q:100.00
W0.00
I:0.00 I:0.01 I:0.02
W0.01
W0.02
1Hz信号
W0.02
2.5Hz信号
W0.00 W0.02
W0.01
75
浙江大学信息学院控制系
—控制仪表和计算机控制装置—
1Hz的信号
P_1S
1秒闪烁一次
T0001
2.5Hz的信号
TIM
0000
#2
0.4秒闪烁一次
I：0.00
T0001
T0000
TIM
0000
#20
TIM
0001
#2
T0000
TIM
0001
#40
T0000
W0.01
76
浙江大学信息学院控制系
—控制仪表和计算机控制装置—
W0.00
I:0.00 I:0.01
I:0.00 I:0.02
I:0.01 I:0.02
I:0.00 I:0.01 I:0.02
W0.02
W0.00 W0.02
W0.01
W0.00
Q:100.00
W0.01
W0.02
P_1S
1秒脉冲
T0000
0.4秒脉冲
T0001
TIM
0000
#2
T0000
TIM
0001
#2
77
浙江大学信息学院控制系
—控制仪表和计算机控制装置—
· 工艺要求：有一水槽，上面安装3个液位开关，两个进料口，分别由Z1、Z2两个阀门
控制，有一个出料口，由Z3出料阀门控制。（上述信号均为开关量信号）
混
料
要求： 按启动按钮（无自锁）时，开Z3，待排空后(C＝0)，关Z3，出料时不进料和搅拌
控
1. 开Z1进料（液体1）至B，然后关Z1，开Z2，进料（液体2）至A
制
2. 当液位到达A以后，关闭进料阀门，开搅拌电机，搅拌1分钟
3. 开Z3，出料，直至槽内液位为0（C＝0），关Z3，回到第1步重复执行
按停止按钮（无自锁），关闭所以阀门和搅拌电机。
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浙江大学信息学院控制系
—控制仪表和计算机控制装置—
设计分析
（1）IO的统计分析
启动按钮
I:0.00
液体1进料阀门 Z1 Q:100.00
停止按钮
I:0.01
液体2进料阀门 Z2 Q:100.01
上部液位开关A
I:0.02
出料阀门
Z3 Q:100.02
中部液位开关B
I:0.03
搅拌电机
M
下部液位开关C
I:0.04
Q:100.03
（2）选择CPU型号
根据IO统计结果，各种CPU均可以满足要求。
（3）IO的分配
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浙江大学信息学院控制系
I:0.00
—控制仪表和计算机控制装置—
W0.00
I:0.01
W0.00：启动标志（中间变量）
(4)
控
制
程
序
的
设
计
W0.00
W0.00
UP
I:0.04
Q:100.02
W0.00
Q:100.02
T0000
启动以后第一周期（上升沿），出料
I:0.04：低液位＝1时可以出料
搅拌结束出料
Q:100.02
W0.00
I:0.03
Q:100.02
W0.00
I:0.03
Q:100.02
W0.00
I:0.02
Q:100.00
I:0.03：中液位＝0时可以进液体1
I:0.02
Q:100.03
Q:100.01
I:0.02：高液位＝0时可以进液体2
Q:100.03
高液位＝1时开始搅拌
Q:100.03
Q:100.03
TIM
0000
#600
开始计搅拌时间
80