可编程序控制器应用技术
（上册）
王劭伯 陈新楚 编著
2004年5月
目 录
第1章 基础知识 ............................................................................................................................. 3 第2章 几种典型的欧姆龙PLC ................................................................................................... 19 第3章 欧姆龙PLC的指令系统 .................................................................................................. 45 第4章 欧姆龙PLC特殊功能单元 ............................................................... 错误！未定义书签。 第5章 欧姆龙PLC的数据通信技术（待修订） .......................................... 错误！未定义书签。 第6章 PLC控制系统的设计.......................................................................... 错误！未定义书签。
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第1章 基础知识
1.1 什么是可编程序控制器？
在现代工业中实现自动化常用的技术工具有： 1) 微控制器（ Microcontroller ）； 2) 工业PC或其它总线的工控机；
3) 可编程序控制器（ Programmable Controller ）；
4) 分布式控制系统DCS( Distributed Control Systems )或现场总线控制系统
FCS( Field Bus Control System )；
5) 其它，如数字式自动化仪表（智能仪表）、调速器、专用成套设备等。
本书介绍可编程序控制器，这是一种以微处理器或微控制器为核心的通用工业控制装置。
早期的可编程序控制器只能进行开关量的逻辑控制，被称为可编程序逻辑控制器（Programmable Logic Controller）,简称PLC。现代可编程序控制器采用微处理器或微控制器作为中央处理单元，其功能大大增强，它不仅具有逻辑控制功能，还具有算术运算、模拟量处理和通信联网等功能。PLC这一名称已不能准确地反映它的特性，于是，人们将其称为可编程序控制器（Programmable Controller），简称PC。但近年来个人计算机（Personal Computer）也简称PC，为了避免混淆，可编程序控制器常被称为PLC。
1985年，国际电工委员会（IEC）在其颁布的可编程序控制器标准草案第二稿中，对可编程序控制器定义如下：可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、记数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各个机械或生产过程。
现代PLC的功能已远远超出上述定义的范围。近年来，PLC的发展异常迅猛，产品更新换代的速度明显加快，功能日益增强，应用领域愈加广泛。PLC已成为实现工业自动化的一种强有力的工具。
1.2 可编程序控制器是如何进行控制的？
下面通过一个简单实例介绍使用PLC进行控制的原理。
例题1.1 某生产装置有二台电动机，控制要求是：① 按下启动按钮SB1，电动机M1开始运转；② 过10秒钟后，电动机M2开始运转；③ 按下停止按钮SB2，电动机M1、M2同时停止运转。请设计控制系统。
方案1：采用继电器。
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图1.1是继电器控制方案，其中KT是时间继电器，KM1、KM2是两个接触器，分别控制电机M1、M2的运转，SB1为启动按钮，SB2为停止按钮。这种继电器控制系统的工作原理是：当按下SB1时，KM1、KT的线圈同时通电，KM1的一个常开触点闭合并自锁，M1开始运转；KT线圈通电后开始延时，10秒后KT的延时常开触点闭合，KM2线圈通电，M2开始运转；当按下SB2时，KM1、KT线圈同时断电，KM2线圈也断电，M1、M2随之停转。
方案2：采用可编程序控制器。
采用PLC控制方案应考虑硬件配置、接线和编程等问题。
图1.2为PLC控制系统的接线示意图。PLC可选用OMRON的小型机CPM1A。在CPM1A的面板上，有一排输入端子和一排输出端子。输入端子和输出端子各有自己的公共接线端子COM。输入端子的通道号为0，输入端子的编号分别为00、01、?。输出端子的通道号为10，输出端子的编号也分别为00、01、?。启动按钮SB1、停止按钮SB2的一端分别接到编号为00与01的输入端子上，另一端与DC24V电源串联后接到输入公共端子COM上。接触器KM1、KM2线圈的一端分别接到输出端子1000与1001上，另一端与AC220V电源串联后接到输出公共端子COM。
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PLC控制系统的接线工作完成后，各输入输出端子的地址也就确定下来。采用OMRON公司提供的CX-Programmer编程软件，就可以编制能满足上述要求的梯形图控制程序：
用户编制的控制程序规定了PLC在什么条件下按照什么算法执行什么操作。
控制程序放在PLC的用户程序存储器中。系统运行时，PC依次读取用户程序存储器中的程序语句，对它们的内容进行解释并加以执行，有需要输出的结果则送到PLC的输出端子，以控制外部负载的工作。
梯形图控制程序是从继电器控制电路的原理图演变而来的。PC内部的继电器并不是实际的硬继电器，每个继电器是PLC内部存储单元的一位，因此称为“软继电器”。梯形图是由这些“软继电器”组成的控制电路，但它们并不是真正的物理连接，而是逻辑关系上的连接，称为“软接线”。PC内部继电器的线圈用 表示，常开触点用 表示，常闭触点用 表示。当存储单元的某位状态为1时，相当于某个继电器线圈得电；当该位状态为0时，相当于该继电器线圈断电。软继电器的常开触点、常闭触点可以在程序中使用无数多次。
PLC控制系统的工作原理是：当按下SB1时，常开触点0.00闭合，使输出继电器10.00的线圈得电，10.00对应的输出触点闭合，KM1得电，M1开始运转，同时10.00的一个常开触点闭合并实现自锁。此外，定时器TIM000的线圈通电开始计时，10秒后TIM000的常开触点闭合，输出继电器10.01的线圈得电，10.01对应的输出触点闭合，KM2得电，M2开始运转。 当按下SB2时，常闭触点0.01断开，输出继电器10.00、定时器TIM000的线圈均断电，输出继电器10.01的线圈也断电，10.00、10.01两个输出触点随之断开，KM1、KM2断电，M1、M2停转。
方案比较：（PLC控制系统相对于继电器控制系统的优点）
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编程工作量小。 可靠性高。
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