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1、第2章 软电器与基本逻辑指令,主要内容,2.1 编程资源 2.2 时序图与逻辑表达式 2.3 软电器的工作原理 2.4 基本逻辑指令,2.1 编程资源,编制用户程序要求： 1、选择需要的软电器 2、把所选择的软电器组织到梯形图 那么了解PLC中包含的各种软电器编程资源，是非常必要的。本书中PLC的编程资源罗列在使用说明或技术手册中。见书P23-26。,FX系列的PLC软继电器在梯形图中的表示符号有图形符号和文字符号。在表格中出现的编号都是文字符号。 文字符号由类型号和数字编号两部分组成。类型号用英文字母表示： 输入继电器X 输出继电器Y 辅助继电器M 定时器T 计数器C 状态继电器S 数据寄存
2、器D,V 跳转、调用指针P 中断指针I 嵌套指针N 十进制常数K 十六进制常数H,输入、输出继电器的数字编号采用八进制 除了输入、输出继电器外其他电器与外围设备不发生直接联系，既不接收输入信号也不输出信号区驱动负载，只在梯形图内使用，所以成为内部软电器，数字编号采用十进制，是PLC实现各种控制功能的主要软电器。,FX系列的面板介绍,1.型号介绍,主机式,2.面板的组成 由输入接线端、输出接线端、操作面板、状态指示栏组成。,注意：,PLC每一个输出端子（输出点）在内部都对应有一个完整的电路，如左图所示。电路中所用到的元器件都是集成的，所以每一个完整电路就是一个集成块。,输入状态指示,运行状态指示
3、,输出状态指示,电源,程序运行,有误指示,2.2 时序图与逻辑表达式,除了了解PLC硬件的工作原理之外，了解PLC中软电器的工作原理也是十分重要的。描述PLC中软电器的工作原理主要有两种方式： 时序图：分析梯形图时经常用到，用它可以看出各软电器之间的相互关系及影响，也可以看出控制电路的工作情况和过程。 逻辑表达式：从等效电路上来考虑的话，也可以用逻辑表达式。,2.2.1 时序图,描述软电器线圈的通电时刻、断电时刻、通电状态持续时间、断电状态持续时间； 描述软电器的触点的闭合时刻、断开时刻、闭合状态持续时间、断电状态持续时间； 由水平线和竖线组成。 水平线：低水平线、高水平线； 竖 线：线圈通电
4、和断电时刻，触点的闭合和断开时刻；,低水平线：线圈的断电状态，长短表示线圈断电 状态持续时间的长短； 触点的断开状态，长短表示触点 断开状态持续时间的长短 高水平线：线圈的通电状态，长短表示线圈通电 状态持续时间的长短； 触点的闭合状态，长短表示触点 闭合状态持续时间的长短,上升沿：低水平线段右端或高水平线左端竖线，表示某种状态的开始状态。 下降沿：低水平线段左端或高水平线右端的竖线，表示某种状态的结束开始。 注意：有时时序图并非都是水平线和竖线构成。时序图用来描述定时器和计数器时，有时还会加上斜线表示时间值和数值的累加过程，也有可能出现台阶形的波形，表示计数值的变化过程。,2.2.2 逻辑表
5、达式,PLC的大部分等效控制电路，都可以看成是逻辑控制电路，可用逻辑表达式来分析和确定编程顺序。 由逻辑变量经过逻辑运算构成。 逻辑变量对应于电路中的二值元件，只取逻辑值“1”或“0”。0断电，1通电。 表示方法： 常开触点和线圈对象的逻辑变量用常开触点和线圈所属电器的文字表示 常闭触点对应的逻辑变量也用常闭触点所属电器的文字表示，但用文字符号加上划线,逻辑表达式：,并联用“或”关系，表达式用“+”逻辑加,串联用“与”关系，表达式用“.”逻辑乘,为了更清楚地表达电路中触点的连接关系，需要 在逻辑表达式中加上“（）”。 运算优先顺序（）“ ” “+”,2.3 软电器的工作原理,前面了解了PLC工
6、作原理的表示方式之后，下面更应该来了解一下构成PLC等效控制电路的基本元件以及它们的特点和使用方法。,2.3.1 输入继电器（X）与输出继电器（Y）,均由线圈和触点组成，触点的状态由其线圈的状态所决定； 输入继电器和输出继电器的触点可以无限使用； 输入继电器的线圈由连接到PLC输入模块上的真实电器控制，取决于外部的输入信号，不可能受用户程序的控制，因此梯形图中不能出现输入继电器的线圈； 均采用八进制编号。,2.3.2 辅助继电器（M）,软件实现的，不能接收外部的输入信号，不能直接驱动外部负载，相当于继电器控制系统的中间继电器； 采用十进制编号； 可分为：通用型、断电保持型、特殊型； 通用型：上
7、电时处于复位状态，上电后的状态由输入信号决定，断电后自动复位，M000-M499。 断电保持型：断电时，保持断电前的状态，具有记忆功能，重新上电，可重现断电前的状态，但是重新上电后，辅助继电器能否继续保持下去与电路设计有关，M500-M1023及M1024-M3071.,X001,M500,断电,1个扫描周期,上电,M500,X001,X002,M500,X001,M500,X002,断电,上电,通过软件设置，可 以把通用型转化为 断电保持型。,特殊辅助继电器M8000-8025（常用）,厂家已定义好用途或工作方式的辅助继电器，用来表示PLC的某些状态、提供时钟脉冲和标志、设定PLC的运行方式
8、，或者用于步进顺控、禁止中断、设定计数器类型等。 有两种： 触点利用型 线圈驱动型,触点利用型 线圈由PLC自由驱动，用户只可以利用其触点。例如M8000为运行监控用，PLC运行时M8000接通。M8002为仅在运行开始瞬间接通的初始脉冲特殊辅助继电器。 线圈驱动型 用户激励线圈后，PLC作特定动作。 例如： M8033为PLC停止时输出保持特殊辅助继电器； M8034为禁止全部输出特殊辅助继电器； M8039为定时扫描特殊辅助继电器。,M8000：运行监视继电器，可编程控制器开机运行时， M8000自动接通； M8001：运行监视继电器，可编程控制器开机运行时， M8001自动断电；,M80
9、02：初始脉冲继电器，可编程控制器开机运行后，M8002自动接通一个扫描周期； M8003：初始脉冲继电器，可编程控制器开机运行后，M8003自动断开一个扫描周期；,M8011：内部时钟继电器，可编程控制器上电后（不论是否运行），自动产生周期为10ms的方波;,M8012：内部时钟继电器，可编程控制器上电后（不论是否运行），自动产生周期为100ms的方波;,M8013：内部时钟继电器，可编程控制器上电后（不论是否运行），自动产生周期为1s的方波;,M8014：内部时钟继电器，可编程控制器上电后（不论是否运行），自动产生周期为1min的方波;,2.3.3 定时器（T） 相当于时间继电器，由设定值
10、寄存器、当前值寄存器和定时器触点组成; PLC中只有通电延时性定时器，触点都是延时触点； 定时原理：通过对PLC内的方波信号的计数来实现计时；定时器累计PLC内的时钟脉冲，当达到所定的设定值时，输出触点动作。,定时器分类： 根据方波信号的周期时间的长短，可分为：1ms定时器、10ms定时器、100ms定时器。定时精度分别为1ms 、10ms 、100ms。 根据定时器定时时间是否可以累加，可分为：非积算型定时器和积算型定时器。,非积算型定时器 线圈通电时，定时器开始计时，系统或线圈断电时停止计时并复位，线圈再通电时重新开始计时。 积算型定时器 线圈通电时，定时器开始计时，线圈断电时，定时器停止
11、计时，但不复位，等线圈再通电时，定时器在上次通电时的计时结果上继续累加时间。 注意：积算型定时器必须使用复位指令进行复位，系统断电也不会让积算型定时器复位。,如何使用定时器 选择定时器类型 定时精度 设置定时时间 定时时间=计数次数定时精度,非积算型定时器,积算型定时器,定时器数据存储及基本工作原理 每个定时器的触点状态占一个“位”，一个16位存储定时器的定时时间设定值（设定值存储器），一个16位存储定时当前值（当前值寄存器）。 当定时器的计时条件具备时，当前值寄存器中的数值开始累加，直到当前值寄存器中的数值与设定值寄存器中的数值相等时，定时器的触点就动作； PLC的软电器的状态保存在PLC内
12、的存储单元； 每个输入继电器、输出继电器、辅助继电器的状态存储占用一个“位”； 设定值可用常数“K”，或者数据寄存器“D”。,2.3.4 计数器（C）,由计数装置和触电 组成，计数装置用来改变触点的状态，当计数装置计数到设定值时，计数器触点动作； FX系列计数器的分类 按计数器信号的来源 高速计数器 低速计数器（普通计数器）,低速计数器 计数信号由PLC的软电器或外部电器产生； 计数频率最大为扫描周期的倒数，在几十赫兹至几百赫兹之间； 用一个存储位存储触点状态，占用两个寄存器存储其设定值和当前值，设定值通过常数K或者数据寄存器D间接制定； 按位数分为：16位增计数器和32位增/减双向计数器，均
13、有断电保持型和非断电保持型；,低速16位增计数器 设定值寄存器和当前值寄存器都是16位寄存器； 设定值有效范围是132767，只能做加法计数； C0C99共100点为通用型，C100C199共100点为保持型；,低速16位增计数器,低速32位增/减双向计数器,设定值寄存器和当前值寄存器是32位寄存器 设定有效范围为-2147483648+2147483647 可做加法计数器和减法计数，计数方式用特殊辅助继电器M8200M8234来设定； 当辅助继电器置1时，对应的双向计数器按减法计数方式计数，置0时，对应的双向计数器按加法计数方式计数； 做增计数时，当计数值达到设定值时，触点动作并保持，做减计
14、数时，小于设定值复位。,低速32位增减双向计数器,只要满足计数条件，低速32位增/减双向计数器的当前值会一直增加或减少，当前值的增减与计数器触点是否动作无关。32位增/减双向计数器是循环计数器，若当前值已为+2147483647时，再计一次数，则当前值变为-2147483648；同样，若当前值已为-2147483648时，再计一次数，则当前值变为+2147483647。,高速计数器 计数信号来自PLC外部的信号； 计数频率可达几万赫兹； 一般为32位增/减双向计数器； 可分为：单相单输入高速计数器、单相双输入高速计数器、双相双输入高速计数器。,2.3.5 状态继电器（S）,主要用来实现顺序控制
15、； 结构与辅助继电器相同； 若不用于顺序控制，可当成一般的辅助继电器来使用； 是构成状态转移图的重要软元件，与后续的步进梯形指令配合使用。,通常状态继电器软元件有下面四种类型 初始状态继电器：S0S9 通用状态继电器：S10S499 回零状态寄存器：S10S19 一般通用状态寄存器：S20S499 停电保持状态继电器：S500S899 报警用状态继电器：S900S999,2.3.6 数据寄存器（D）,在进行输入输出处理、模拟量控制、位置控制时，需要许多数据寄存器存储数据和参数。数据寄存器为16位，最高位b15为符号位(0表示正数，1表示负数）， b0b14为数值位。可用两个数据寄存器合并起来存
16、放32位数据，最高位仍为符号位。低位数据寄存器的编号可以用奇数或偶数，但一般采用偶数。一般高级程序完成数据寄存器的读写，不使用的计数器及定时器可做数据寄存器。,b15,b14,b13,b12,b11,b10,b9,b8,b7,b6,b5,b4,b3,b2,b1,b0,数据寄存器可分为： 通用数据寄存器（D0D7999） 特殊用数据寄存器（D8000D8255） 变址用数据寄存器（V0V7,Z0Z7） 文件寄存器（D1000D7999）,通用数据寄存器（D0D7999） 非断电保持型 内容根据控制要求由程序设定，一旦写入数据后，只要这些数据不被覆盖，数据就保持不变。但当PLC由运行到停止或断电时，该类数据寄存器的数据被清0，但是当特殊辅助继电
