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1、第六章 可编程控制器应用程序目的和要求： 熟悉梯形图编程方法，掌握梯形图与语句表 之间的相互转换，熟悉常用指令的格式和应用方 法，掌握步进指令和功能指令的编程方法和应用 。第一节 编程概述一、PLC编程语言：PLC是专门为工业自动控制而开发的装置。为 适应广大电气技术人员和操作维护人员的使用习惯 ，不采用计算机编程语言，而是采用面向控制过程 、面向问题的“自然语言”，即图形化编程语言。有 下列几种形式。 1.梯形图 2.语句表（指令编程） 3.功能图 4.逻辑图 1. 梯形图编程语言梯形图沿续了继电器控制电路的形式,它是在电路控 制系统中常用的继电器、接触器逻辑控制基础上简化了 符号演变来的,
2、形象、直观、实用。注意以下几点： 1)梯形图中每个梯级流过的不是物理电流,而是“概念 电流” 。2)梯形图中接点只有常开和常闭接点,通常是PLC内部 继电器接点或内部寄存器、计数器等的状态。3)梯形图按从左到右、从上到下的顺序排列。每一逻 辑行起始于左母线,然后是触点的串、并联接,最后是 线圈与右母线相联。最左边的竖线称为起始母线也叫 左母线, 最后以继电器线圈结束。4)输入继电器用于接收外部的输入信号,而不能由PLC 内部其它继电器的触点来驱动。因此,梯形图中只出 现输入继电器的触点,而不出现其线圈。输出继电器 输出程序执行结果给外部输出设备。X1X1 M103M103Y1Y1X1X1Y1Y
3、1 Y1Y1M102M102M103M103M104M104Y2Y2X1X1 M103M103Y1Y1X1X1Y1Y1 Y1Y1M102M102M103M103M104M104Y2Y25)梯形图中的继电器线圈如：输出继电器、辅助继电 器线圈等,它的逻辑动作只有线圈接通以后,才能使对 应的常开或常闭接点动作。6)梯形图中的接点，可以任意串联或并联,但继电器线 圈只允许并联而不能串联。7)当梯形图中的输出继电器线圈得电时,就有信号输出 ,但不是直接驱动输出设备,而要通过输出接口的继电 器、晶体管或晶闸管才能实现。8)PLC是按循环扫描方式沿梯形图的先后顺序执行程序 的,对同一扫描周期中的结果，保留
4、在输出状态暂存器 中,所以输出点的值在用户程序中可当作条件使用。9)程序结束时，一般要有结束标志END。X1X1 M103M103Y1Y1X1X1Y1Y1 Y1Y1M102M102M103M103M104M104Y2Y2X1X1 M103M103Y1Y1X1X1Y1Y1 Y1Y1M102M102M103M103M104M104Y2Y22. 语句表编程 助记符语言, 表示一种与计算机 汇编语言相类似的助记符编程方式，但比汇编语言 直观,编程简单，比汇编语言易懂易学。要将梯形图 语言转换成助记符语言,必须先弄清楚所用PLC的型 号及内部各种器件的标号,使用范围及每条助记符使 用方法。一条指令语句是
5、由步序、指令语和作用器 件编号三部分组成。3. 逻辑功能图逻辑功能图也是PLC的一种编程语言。也可以采 用逻辑功能图来编写PLC程序，这种编程方式采用的 是半导体逻辑电路的逻辑框图来表达。框图的左边 画输入,右边画输出。控制逻辑常用“与”、“或”、“ 非”三种逻辑功能来表达。4. 高级语言对大型PLC设备，为了完成比较复杂的控制, 有时采用BASIC等计算机高级语言,使PLC的功能更 强大。二、PLC的元素种类及编号（以FX系列为例） 1、输入继电器X-对应于输入端口地址（128点，八进 制） X000X007 X010X017 X020X027 X070X077 X100X107 X110X
6、117 X120X127 X170X177 2、输出继电器Y-对应于输出端口地址（128点，八进 制） Y000Y007 Y010Y017 Y020Y027 Y070Y077 Y100Y107 Y110Y117 Y120Y127 Y100Y1073、辅助继电器M （十进制） 通用辅助继电器 M000M449 500点 通用辅助继电器在通电之后,全部处于OFF状态。 无论程序是如何编制的,一旦断电,再次通电之后,辅 助继电器都处于OFF状态。 掉电保护辅助继电器 M500M1023 524点保持用辅助继电器，当PLC断电源后， 这些继电 器会保持断电之前的瞬间状态的功能，再次通电之后 能保持断电
7、前的状态。其他特性与通用辅助继电器完 全一样。 特殊辅助继电器 M8000M8255 256点（可分为两大类，即：触点型和线圈型）M8000 运行状态 M8002 初始化脉冲M8011 10ms时钟脉冲 M8012 100ms时钟脉冲M8034 禁止对外输出 （提供继电器线圈）4. 定时器（T） 定时器在PLC中的作用，相当于电器系统中的通电 延时时间继电器。定时器中有一个设定值寄存器(一个 字长)、一个当前值寄存器(一个字长)和一个用来存储 其输出触点的映象寄存器（一个二进制位），这三个 量使用同一地址编号。但使用场合不一样，意义也不 同。定时器可提供无数对的常开、常闭延时触点供编 程用。通
8、常PLC中有几十至数百个定时器T。定时器按特性的不同可分为通用定时器、积算定 时器二种。PLC定时器工作过程是：定时器是根据时钟脉冲累 积计数而达到定时的目的，时钟脉冲有1ms 、10ms 、 100ms三种，当所计数达到规定值时，输出接点动作。 定时器设规定值可用常数K作为设定值, 也可以用数据 寄存器D的内容作为设定值。 （1）通用定时器通用定时器没有断电的保持功能，即当输入电 路断开或停电时定时器复位。通用定时器有100ms和 10ms两种。100ms定时器：T0T199共200点，每个定时器 设定值范围为0.13276.7S。10ms定时器：T200T245，45点，定时范围为 0.0
9、1327.67S。图示为定时器的工作原理图。当驱动输入X000 接通时, 定时器T200的当前值计数器对10ms时钟脉 冲进行累积计数, 当设定值K123与该值相等时, 定 时器的输出接点接通,即输出接点是在驱动线圈后的 123 0.01s时动作。当输入X000断开或发生断电 时,计数器复位,输出接点也复位。定时器的工作过程 2、 积算定时器积算定时器具有计数累积的功能。在定时过程中若断 电或定时器线圈OFF，积算定时器将会保持当前的计数值 ，在通电或定时器线圈ON后会继续累积，使其当前值具有 保持功能，积算定时器有两种, 既1ms累计定时器和100ms 累计定时器。1）1ms积算定时器有4个
10、1ms累计定时器,地址为T246T249。对1ms时钟 脉冲进行累积计数的，定时范围为0.00132767s。1ms累 计定时器可以在子程序或中断中使用。2）100ms积算定时器100ms累计定时器共有6个,地址为T250T255。对 100ms时钟脉冲进行累积计数的定时范围为0.13276.7s ，100ms累计定时器除了不能在中断或子程序中使用和定 时分辨率为0.1s外,其余特性与1ms累计定时器一样。 积算定时器应用 5. 计数器（C）计数器的作用，就是对指定输入端子上的输入脉 冲或其他继电器逻辑组合的脉冲进行计数。实现计数 的设定值时,计数器的接点开始动作。对输入脉冲一般 要求要有一定
11、的宽度。不管是常开还是常闭接点都可 以反复使用，使用次数不受限制。计数器按特性的不同可分为:增量通用计数器、断 电保持式增量通用计数器、通用双向计数器、断电保 持式双向计数器和高速计数器5种。u 16位加计数器(设定值:1-32767)有两种： 通用型:C0-C99共100点；断电保持型:C100C199共100点。其设定值K在1- 32767之间。u 32位双向计数器(设定值:-2147483648+ 2147483647)有两种:通用计数器:C200-C219共20点。保持计数器:C220-C234共15点。设定值范围为- 2147483648+2147483647之间,加计数或减计数方向
12、由特 殊辅助继电器M8200M8234设定。 1. 加计数器2. 加减计数器当计数器的当前值由-6向-5(增加)时,其接点接 通(置1);由-5向-6(减少)时,其接点断开(置0)。计数方向由特殊辅助继电器M820设定6、状态寄存器S-用于步进编程 初始状态器 S0S9 10点 复位状态器 S10S19 10点 通用状态器 S20S499 480点 掉电保护状态器 S500S899 400点7、指针P-作跳转标号 P0P63 64点； 8、数据寄存器 D（16位） 通用数据寄存器 D000D199 200点 掉电保护数据寄存器 D200D511 312点第二节 PLC指令系统 FX系列PLC产
13、品很多，本节以FX1S机型为例,介 绍FX系列PLC的指令系统。FX1S PLC提供了基本指 令27条、步进指令2条和应用指令167条。基本指令 用于接点的逻辑运算、输入输出操作、定时及计数 等。这些指令可以从编程器上与它的助记符相对应 的键输入。使用基本逻辑指令便可以编制出开关量 控制系统的用户程序。下面以FX2N机型为例，介绍 三菱FX系列的PLC的基本指令及编程和部分功能指 令及编程，使用相互对应的梯形图和助记符两种编 程语言。读者可通过学习掌握FX2N机型PLC后，对 其它FX系列的PLC机型可参照使用。 一、基本指令一、LD、LDI、OUT 指令二、AND、ANI指令三、OR、ORI
14、 指令四、ANB、ORB 指令五、MPS、MRD、MPP 指令六、MC、MCR 指令七、SET、RST 指令八、PLS、PLF 指令九、NOP、END 指令1. LD、LDI、OUT指令指令用法1 ) LD：取指令。表示第一个常开接点与母线连接 指令。2 ) LDI：取反指令。表示第一个常闭接点与母线 连接指令。即以常闭接点开始一逻辑运算的指令。3 ) OUT：表示线圈驱动指令,用于将逻辑运算的结 果驱动一个指定的线圈。也叫输出指令。将运算结果 输出到指定的继电器,是驱动线圈的输出指令。 2. AND、ANI指令指令用法1 )AND(And)：与指令。用于单个常开接点串 联指令。2 ) ANI
15、(And Inverse)：与非指令。用于单 个常常闭接点串联指令。3. OR、ORI指令指令用法1 ) OR(Or):或指令。常开接点并联指令。用于单 个常开接点的并联。2 ) ORI(Or Inverse):或非指令，常闭接点并联 指令。用于单个常闭接点的并联。4. ORB指令 ORB: 块或指令。将两个或两个以上串联电 路块并联连接的指令。用于多触点电路块之间的 并联连接。两个或两个以上的接点串联连接的电 路叫串联电路块。5. ANB指令ANB：块与指令。将并联电路块的始端与前一个电路 串联连接的指令。两个或两个以上接点并联的电路称作并 联电路块, 并联电路块串联连接时要用ANB指令。在与前 一个电路串联的时候,用LD与LDI指令作分支电路的始端, 分支电路的并联电路块完成之后,再用ANB指令来完成两电 路的串联。LD X1OUT Y6 ORIX2LD X1 LDI X3OR X2 AND X4LD X4 ORBAND M10 LD Y6LDI X3 ANI X4AND M11 ORBORB LD X5ORY7 ORI M11ANB ANBOUTY7举例：根据梯形图 写出指令程序。6. PLS、PLF指令1、指令用法1) PLS：脉冲输出指令,上升沿有效。2) PLF：脉冲输出指令,下降沿有效。这两个指令用于目标元件的脉冲输出,
