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1、第3章 PLC程序设计基础,3.1 PLC的编程语言3.1.1 PLC编程语言的国际标准IEC（国际电工委员会）的PLC编程语言标准有5种编程语言：顺序功能图（SFC）、梯形图（Ladder Diagram）、功能块图（Function Block Diagram）、指令表（Instruction List）和结构文本（Structured Text）。1. 顺序功能图步、转换和动作是顺序功能图中的主要元件；2.梯形图,梯形图由触点、线圈和应用指令等组成。触点代表逻辑输入条件，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。可以假
2、想垂直母线之间有一个坐正右负的直流电源电压。3.功能块图方框的左侧为逻辑运算的输入运算，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。,4.指令表指令表是一种与微机的汇编语言中的指令相似的助记符表达式，指令表程序较难阅读，设计时一般使用梯形图语言，使用手持编程器，必须将梯形图转换成指令表后再写入PLC。5.结构文本3.1.2 梯形图的主要特点(1)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；(2)梯形图按从上到下、从左至右的顺序进行逻辑解算；(3)常开触点和常闭触点可以无限多次地使用；(4)输入继点器地状态唯一地取决于对应的外部输
3、入电路的通断状态，不能出现输入继电器的线圈。,3.2 FX系列PLC梯形图中的编程元件3.2.1 基本数据结构1.位元件4种基本编程元件：X：输入继电器，用于存放外部输入电路的通断状态；Y：输出继电器，用于从PLC直接输出物理信号；M（辅助继电器）和S（状态继电器）：PLC内部的运算标志；位元件只有两种不同状态，即ON(1)和OFF(0)；2.字元件8个连续的位组成一个字节(Byte)，16个连续的位组成一个字(Word)，两个连续的字组成一个双字(Double Word)。定时器和计数器的当前值和设定值均为有符号的字，最高位(第15位)，正数的符号为0，负数的符号,1.有符号的字可以表示的最
4、大正整数为32767。3.2.2 FX系列PLC的性能指标与编程元件,3.2.3 输入继电器与输出继电器1.输入继电器（X）PLC接收外部输入的开关量信号的窗口，PLC通过光耦合器，将外部信号的状态输入并存储在输入映像寄存器中。输入端可以外接常开触点或常闭触点，也可以接多个触点组成的串并联电路或电子传感器，在梯形图中，可以多次使用输入继电器的常开触点和常闭触点。图3-5，PLC只是在每一个扫描周期开始时读取输入信号，输入信号为ON或OFF的持续时间应大于PLC的扫描周期，如果不满足，可能会丢失输入信号。,2.输出继电器（Y）用来将PLC的输出信号传送给输出模块，再由后者驱动外部负载。图3-5中
5、，输出模块中的每一个硬件继电器仅有一对常开触点，但在梯形图中，每一个输出继电器的常开常开触点和常闭触点都可以多次使用。3.2.4 辅助继电器不能接收外部的输入信号，也不能直接驱动外部负载，是一种内部的状态标志，相当于继电器控制系统中的中间继电器。1.通用辅助继电器没有断电保持功能，除了输入继电器和输出继电器的元件号采用八进制外，其他编程元件的元件号均采用十进制。PLC在运行时电源突然中断，输出继电器和通用辅助继电器将全部变为OFF状态。,2.电池后备/锁存辅助继电器某些控制系统要求记忆电源中断瞬时的状态，重新通电后再现其状态，PLC重新通电后的第一个扫描周期保持断电瞬时的状态，采用记忆功能的电
6、路。图3-6中，如果电源中断时M500为1状态，因为电路的记忆功能，重新通电后M500将保持为1状态，使Y0继续为ON，电动机重新开始运行。3.特殊辅助继电器共256点，用来表示PLC的某些状态，提供时钟脉冲和标志（进位、借位标志），设定PLC的运行方式，或者用于步进顺控、禁止中断、设定计数器是加计数还是减计数。（1）触点利用型特殊辅助继电器M8000(运行监视)：当PLC执行用户程序，M8000为ON；停止执行时，M8000为OFF。M8000可以用作,“PLC正常运行”的标志上传给上位计算机。M8002(初始化脉冲)：M8002仅在M8000由OFF变为ON状态时的一个扫描周期内为ON。M
7、8011：为10ms时钟脉冲；M8012：为100ms时钟脉冲；M8013：为1s时钟脉冲；M8014：为1min时钟脉冲；M8005(锂电池电压降低)：电池电压下降至规定值时变为ON。（2）线圈驱动型特殊辅助继电器M8030的线圈“通电”后，“电池电压降低”发光二极管熄灭；M8034的线圈“通电”时，禁止所有的输出；但是程序仍然正常执行。,3.2.5 状态继电器状态继电器(S)与STL(步进梯形指令)一起使用。通用状态继电器没有断电保持功能，使用应用指令ANS(信号报警器置位)和ANR(信号报警器复位)时，状态继电器S900S999可以用作外部故障诊断的输出，称为信号报警器。3.2.6 定时
8、器PLC中的定时器(T)相当于继电器系统中的时间继电器，它有一个设定值寄存器字，一个当前值寄存器，一个用来储存输出触点状态的映像寄存器位，这三个存储单元使用同一个元件号。常数K可以作为定时器的设定值，也可以用数据寄存器(D)的内容来设定定时器。1.通用定时器100ms定时器定时范围为0.13276.7s；10ms定时器定时范围为0.01327.67s,特殊辅助继电器M8028为1状态时，T32T62(31点)被定义为10ms定时器。,通用定时器没有保持功能，输入电路断开或停电时被复位。,2.积算定时器（累计定时器）100ms积算定时器T250T255定时范围为0.13276.7s。图3-10，
9、X1的常开触点断开或停电时停止定时，当前值保持不变。3.使用定时器的注意事项如果在子程序或中断程序中使用T192T199和T246T249，在执行END指令时修改定时器的当前值。当定时器的当前值等于设定值时，其输出触点在执行定时器线圈指令或END指令时动作。如果1ms定时器用于中断程序和子程序，在它的当前值达到设定值后，其触,点在执行该定时器的第一条线圈指令时动作。4.定时器的定时精度定时器的精度与程序的安排有关，如果定时器的触点在线圈之前，精度将会降低。平均误差为1.5倍扫描周期，最小定时误差为输入滤波时间与定时器分辨率之差，1ms、10ms、100ms定时器的分辨率分别为1ms 、10ms、100ms。如果定时器的触点在线圈之后，最大定时误差为2倍扫描周期加上滤波器时间。如果定时器的触点在线圈之前，最大定时误差为3倍扫描周期加上滤波器时间。3.2.7 内部计数器内部计数器(C)用来对PLC的内部映像寄存器(X、Y、M、S)提供的信号计数，计数脉冲为ON或OFF的持续时间，,应大于PLC的扫描周期，其响应速度通常小于数十赫兹(Hz),1.16位加计数器16位加计数器的设定值为132767,
