1、第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),3.1 PLC的編程語言,3.2 FX系列PLC梯形圖中的編程元件,3.1 PLC的編程語言,第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),可編程控制器目前常用的編程語言有以下5種（IEC標準）：,功能塊圖,梯形圖,順序功能圖,指令表,結(jié)構(gòu)文本 ST適用Q系列PLC,圖形編程語言,文字語言,順序功能圖常用來編制順序控制程序，它包括步、動作、轉(zhuǎn)換三個要素。順序功能圖法可以將一個復雜的控制過程分解為一些小的工作狀態(tài)。對于這些小狀態(tài)的功能依次處理后再把這些小狀態(tài)依一定順序控制要求連接成組合整體的控制程序。,（1）順序功能圖,3.1 PLC的編程語言,第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),順序功能圖,

2、3.1 PLC的編程語言,第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),梯形圖的表達式沿用了原電氣控制系統(tǒng)中的繼電接觸控制電路圖的形式，二者的基本構(gòu)思是一致的，只是使用符號和表達方式有所區(qū)別。,最右邊必須是輸出元素。,梯形圖從上至下按行編寫，每一行則按從左至右的順序編寫。,CPU將按自左到右，從上而下的順序執(zhí)行程序。梯形圖的左側(cè)豎直線稱母線(源母線)。,梯形圖的左側(cè)安排輸入觸點(如果有若干個觸點相并聯(lián)的支路應(yīng)安排在最左端)和輔助繼電器觸點（運算中間結(jié)果）,（2）梯形圖,3.1 PLC的編程語言,第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),（2）梯形圖,3.1 PLC的編程語言,第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),（3）功能塊圖,功能塊

3、圖是一種類似于數(shù)字邏輯電路的編程語言，用類似與門、或門的方框來表示邏輯運算關(guān)系，方塊左側(cè)為邏輯運算的輸入變量，右側(cè)為輸出變量，輸入端、輸出端的小圓點表示“非”運算，信號自左向右流動。類似于電路一樣，方框被“導線”連接在一起。,指令表語言又稱命令語句表達式語言，它常用一些助記符來表示PLC的某種操作。它類似微機中的匯編語言，但比匯編語言更直觀易懂。用戶可以很容易地將梯形圖語言轉(zhuǎn)換成助記符語言。,3.1 PLC的編程語言,第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),（4）指令表,3.2 FX系列PLC梯形圖中的編程元件,第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),3.2.1 基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),1. 位元件,2. 字元件,位元件只有兩

4、種狀態(tài)，即ON和OFF，用二進制數(shù)“1”、“0”表示,FX有4種編程元件為位元件，分別是：,X：輸入繼電器，存放外部輸入電路的通斷狀態(tài)；,Y：輸出繼電器，用于從PLC直接輸出物理信號；,M：輔助繼電器，PLC內(nèi)部運算標志；,S：狀態(tài)繼電器，PLC內(nèi)部運算標志；,字節(jié)（Byte）：8個連續(xù)的位；,字（Word）：16個連續(xù)的位；,雙字：兩個連續(xù)的字。,T、C的當前值和設(shè)定值均為有符號的字，最高位為符號位。0正1負,編程元件簡稱元件。將PLC內(nèi)部存儲器的每一個存儲單元均稱為元件，各個元件與PLC的監(jiān)控程序、用戶的應(yīng)用程序合作，會產(chǎn)生或模擬出不同的功能。當元件產(chǎn)生的是繼電器功能時，稱這類元件為軟繼電

5、器，簡稱繼電器，它不是物理意義上的實物器件，而是一定的存儲單元與程序的結(jié)合產(chǎn)物。后面介紹的各類繼電器、定時器、計數(shù)器都指此類軟元件。,3.2.2 FX系列PLC的性能指標與編程元件(內(nèi)部繼電器),元件的數(shù)量及類別是由PLC監(jiān)控程序規(guī)定的，它的規(guī)模決定著PLC整體功能及數(shù)據(jù)處理的能力。我們在使用PLC時，主要查看相關(guān)的操作手冊。,3.2 FX系列PLC梯形圖中的編程元件,第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),FX基本性能見教材表3-1、表3-2 P31,3.2 FX系列PLC梯形圖中的編程元件,第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),PLC的內(nèi)部軟繼電器,輸入繼電器,輸出繼電器,輔助繼電器,狀態(tài)繼電器,定時器,計數(shù)器

6、,數(shù)據(jù)寄存器,變址寄存器,指針,常數(shù),3.2.2 FX系列PLC的性能指標與編程元件(內(nèi)部繼電器),3.2.3 輸入繼電器與輸出繼電器,3.2 FX系列PLC梯形圖中的編程元件,第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),(1)輸入繼電器（X）,輸入繼電器是PLC中用來專門存儲系統(tǒng)輸入信號的內(nèi)部虛擬繼電器。它又被稱為輸入的映像區(qū)，它可以有無數(shù)個動合觸點和動斷觸點，在PLC編程中可以隨意使用。這類繼電器的狀態(tài)不能用程序驅(qū)動，只能用輸入信號驅(qū)動。,FX系列PLC的輸入繼電器采用八進制編號。,FX2N系列PLC帶擴展時，輸入繼電器最多可達184點，其編號為X0X7、X10X17X260X267。,3.2.3 輸入繼

7、電器與輸出繼電器,3.2 FX系列PLC梯形圖中的編程元件,第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),(2)輸出繼電器（Y）,輸出繼電器是PLC中專門用來將運算結(jié)果信號經(jīng)輸出接口電路及輸出端子送達并控制外部負載的虛擬繼電器。它在PLC內(nèi)部直接與輸出接口電路相連，它有無數(shù)個動合觸點與動斷觸點，這些動合與動斷觸點可在PLC編程時隨意使用。外部信號無法直接驅(qū)動輸出繼電器，它只能用程序驅(qū)動。,FX系列PLC的輸出繼電器采用八進制編號。,FX2N系列PLC帶擴展時，輸入繼電器最多可達184點，其編號為Y0Y7、Y10Y17Y260Y267。,3.2.4 輔助繼電器 M,3.2 FX系列PLC梯形圖中的編程元件,第三章

8、 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),PLC內(nèi)有很多輔助繼電器,FX2N系列PLC的輔助繼電器按照其功能分成以下三類：,a.通用輔助繼電器M0M499（500點）,b.斷電保持輔助繼電器M500M3071（2572點）,c.特殊輔助繼電器M8000M8255（256點）,輔助繼電器見教材表3-4 P34,3.2.4 輔助繼電器 M,3.2 FX系列PLC梯形圖中的編程元件,第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),通用輔助繼電器,通用輔助繼電器和輸出繼電器一樣，在PLC電源中斷后，其狀態(tài)將變?yōu)镺FF。當電源恢復后，除因程序使其變?yōu)?ON外，其它仍保持OFF,3.2.4 輔助繼電器 M,3.2 FX系列PLC梯形圖中的編程元

9、件,第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),斷電保持輔助繼電器,保持用輔助繼電器在PLC電源中斷后，它具有保持斷電前的瞬間狀態(tài)的功能，并在恢復供電后繼續(xù)斷電前的狀態(tài),具有斷電保持功能 “起、保、?！碧菪螆D,“起、保、停”梯形圖,3.2.4 輔助繼電器 M,3.2 FX系列PLC梯形圖中的編程元件,第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),特殊輔助繼電器M8000M8255（256點） 特殊輔助繼電器是具有某項特定功能的輔助繼電器 通?？煞譃閮深悾河|點型 和 線圈型,觸點型 特殊輔助繼電器的線圈由PLC自動驅(qū)動，用戶只可以利用其觸點。,線圈型特殊輔助繼電器的線圈由用戶控制，其線圈得電后，PLC作出特 定動作。,c.特殊輔

10、助繼電器M8000M8255（256點）,輔助繼電器見教材表3-4 P34,3.2.4 輔助繼電器 M,3.2 FX系列PLC梯形圖中的編程元件,第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),特殊輔助繼電器（觸點型1）,M8000 （M8001） -運行監(jiān)視用特殊輔助繼電器,PLC運行時M8000得電（M8001斷電），PLC停止時M8000失電（M8001得電）,3.2.4 輔助繼電器 M,3.2 FX系列PLC梯形圖中的編程元件,第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),特殊輔助繼電器（觸點型2）,M8002（M8003）-初始脈沖特殊輔助繼電器,M8002（M8003）只在PLC開始運行的第一個掃描周期內(nèi)得電（斷電），

11、其余時間均斷電（得電）。,常用M8002的觸點作為一些繼電器的初始化復位信號,3.2.4 輔助繼電器 M,3.2 FX系列PLC梯形圖中的編程元件,第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),特殊輔助繼電器（觸點型3）,M8011、M8012、M8013、M8014 -分別為產(chǎn)生周期為10ms、100ms、1s、1min脈沖的 特殊輔助繼電器 （ PLC RUN ）,3.2.4 輔助繼電器 M,3.2 FX系列PLC梯形圖中的編程元件,第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),特殊輔助繼電器（觸點型4）,M8004 - 出錯特殊繼電器,當PLC出現(xiàn)硬件出錯、參數(shù)出錯、語法出錯、電路出錯、操作出錯、運算出錯等時，M8004得

12、電,M8061 - 硬件出錯特殊繼電器 D8061（出錯代碼） M8064 - 參數(shù)出錯特殊繼電器 D8064 （出錯代碼） M8065 - 語法出錯特殊繼電器 D8065 （出錯代碼） M8066 - 電路出錯特殊繼電器 D8066 （出錯代碼） M8067 - 操作出錯特殊繼電器 D8067 （出錯代碼）,3.2.4 輔助繼電器 M,3.2 FX系列PLC梯形圖中的編程元件,第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),特殊輔助繼電器（觸點型5）,M8020 - 零標志 M8021 - 錯位標志 M8022 - 進位標志,M8029 - 指令執(zhí)行完畢標志 M8046 - STL狀態(tài)置1,3.2.4 輔助繼電

13、器 M,3.2 FX系列PLC梯形圖中的編程元件,第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),特殊輔助繼電器（觸點型6）,M8246 - C246 減計數(shù)監(jiān)視 M8247 - C247 減計數(shù)監(jiān)視 M8249 - C249 減計數(shù)監(jiān)視 M8251 - C251 減計數(shù)監(jiān)視 M8252 - C252 減計數(shù)監(jiān)視 M8254 - C254 減計數(shù)監(jiān)視,3.2.4 輔助繼電器 M,3.2 FX系列PLC梯形圖中的編程元件,第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),特殊輔助繼電器（線圈型1）,M8028 - 10ms定時器切換標志 當M8028線圈被接通時，則T32-T62變?yōu)?0ms定時器 M8034 - 禁止全部輸出的特殊輔助

14、繼電器 當M8034線圈被接通時，則PLC的所有輸出自動斷開 M8039 - 恒定掃描周期的特殊輔助繼電器 當M8039線圈被接通時，則PLC以恒定的掃描方式運行 恒定掃描周期值由D8039決定,3.2.4 輔助繼電器 M,3.2 FX系列PLC梯形圖中的編程元件,第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),特殊輔助繼電器（線圈型2）,M8031-非保持型繼電器、寄存器狀態(tài)清除 M8032-保持型繼電器、寄存器狀態(tài)清除 M8033-RUNSTOP時，輸出保持RUN前狀態(tài) M8035-強制運行（RUN）監(jiān)視 M8036-強制運行（RUN） M8037-強制停止（ STOP ）,3.2.4 輔助繼電器 M,3.2

15、 FX系列PLC梯形圖中的編程元件,第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),特殊輔助繼電器（線圈型3）,M8235 -設(shè)置C235為減計數(shù)方式 M8236 -設(shè)置C236為減計數(shù)方式 M8237 -設(shè)置C237為減計數(shù)方式 M8238 -設(shè)置C238為減計數(shù)方式 M8241 -設(shè)置C241為減計數(shù)方式 M8242 -設(shè)置C242為減計數(shù)方式 M8244 -設(shè)置C244為減計數(shù)方式,注意： FX系列中，不同型號PLC的特殊輔助繼電器的數(shù)量也不同。 在M8000M8255的256個特殊輔助繼電器中，PLC未定義的不可在用戶程序中使用，具體可參見使用手冊。,第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),3.2 FX系列PLC梯形

16、圖中的編程元件,3.2.4 輔助繼電器 M,特殊輔助繼電器,3.2.5 狀態(tài)繼電器 S,3.2 FX系列PLC梯形圖中的編程元件,第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),狀態(tài)繼電器是PLC在順序控制系統(tǒng)中實現(xiàn)控制的重要內(nèi)部元件。,狀態(tài)繼電器分成四類，其編號及點數(shù)如下：,初始狀態(tài)：S0S9（10點） 回零：S10S19（10點） 通用：S20S499（480點） 保持：S500S899（400點） 報警：S900S999（100點）,有關(guān)狀態(tài)繼電器的應(yīng)用，參考項目十STL指令的內(nèi)容,定時器時可分為通用定時器、積算定時器二種。,第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),3.2 FX系列PLC梯形圖中的編程元件,3.2.6

17、定時器T, PLC的定時器相當于電器系統(tǒng)中的通電延時時間繼電器, 定時器可提供無數(shù)對的常開、常閉延時觸點供編程用,定時器中有一個設(shè)定值寄存器、一個當前值寄存器和一個用來存儲其輸出觸點的映象寄存器（一個二進制位），這三個量使用同一地址編號。但使用場合不一樣，意義也不同。, PLC定時器工作原理： 定時器是根據(jù)時鐘脈沖累積計數(shù)而達到定時的目的，時鐘脈沖有1ms 、10ms 、100ms，當所計數(shù)達到設(shè)定值時，其觸點動作。,第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),3.2 FX系列PLC梯形圖中的編程元件,3.2.6 定時器T,設(shè)定值可用常數(shù)K或數(shù)據(jù)寄存器D的內(nèi)容來設(shè)置。, 通用定時器不具備斷電的保持功能，即當輸

18、入電路斷開或停電時定時器復位。通用定時器有100ms和10ms兩種。, 設(shè)定值： 常數(shù)K 或 數(shù)據(jù)寄存器D的內(nèi)容 設(shè)定值的范圍： 132767,第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),3.2 FX系列PLC梯形圖中的編程元件,3.2.6 定時器T,第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),3.2 FX系列PLC梯形圖中的編程元件,3.2.6 定時器T,1.通用定時器,100ms定時器 定時范圍為0.13276.7s,10ms定時器 ( 除FX2N外，M8028=ON 時) 定時范圍為0.01327.67s,1ms定時器(FX0N T63) (采用中斷計數(shù) ) 定時范圍為0.00132.767s,第三章 PLC程序設(shè)計基

19、礎(chǔ),3.2 FX系列PLC梯形圖中的編程元件,3.2.6 定時器T,1.通用定時器,第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),3.2 FX系列PLC梯形圖中的編程元件,3.2.6 定時器T,1.通用定時器,通用定時器（例1）,1ms積算定時器：對1ms時鐘脈沖進行累積計數(shù)的，定時范圍為0.00132.767s。 100ms積算定時器：對100ms時鐘脈沖進行累積計數(shù)的定時范圍為0.13276.7s,第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),3.2 FX系列PLC梯形圖中的編程元件,3.2.6 定時器T,1.積算定時器,1）積算定時器具有計數(shù)累積的功能。 2）在定時過程中如果斷電或定時器線圈OFF，積算定時器將保持當前的計

20、數(shù)值（當前值），通電或定時器線圈ON后繼續(xù)累積，即其當前值具有保持功能，只有將積算定時器復位，當前值才變?yōu)?。,第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),3.2 FX系列PLC梯形圖中的編程元件,3.2.6 定時器T,1.積算定時器,第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),3.2 FX系列PLC梯形圖中的編程元件,3.2.6 定時器T,1.積算定時器,積算定時器（例2）,第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),3.2 FX系列PLC梯形圖中的編程元件,3.2.7 計數(shù)器C,內(nèi)部計數(shù)器是在執(zhí)行掃描操作時對內(nèi)部信號（如X、Y、M、S、T等）進行計數(shù)。內(nèi)部輸入信號的接通和斷開時間應(yīng)比PLC的掃描周期稍長。,高速計數(shù)器 采用中斷方式進行計

21、數(shù)，與 PLC的掃描周期無關(guān),與內(nèi)部計數(shù)器相比除允許輸入頻率高之外，應(yīng)用也更為靈活，高速計數(shù)器均有斷電保持功能，通過參數(shù)設(shè)定也可變成非斷電保持。, 計數(shù)器的設(shè)定值范圍：1-32767（16位） -214783648+214783647（32位） 計數(shù)器的設(shè)定值可由常數(shù)K 或間接通過指定的數(shù)據(jù)寄存器（D） 來設(shè)定, 內(nèi)部計數(shù)器包括 16位加計數(shù)器和32位可逆計數(shù)器,第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),3.2 FX系列PLC梯形圖中的編程元件,3.2.7 計數(shù)器C,1.內(nèi)部計數(shù)器,內(nèi)部計數(shù)器16位加計數(shù)器,注：16位加計數(shù)器分為通用型和保持型兩種,第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),3.2 FX系列PLC梯形圖中

22、的編程元件,3.2.7 計數(shù)器C,基本原理,第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),3.2 FX系列PLC梯形圖中的編程元件,3.2.7 計數(shù)器C,第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),3.2 FX系列PLC梯形圖中的編程元件,3.2.7 計數(shù)器C,內(nèi)部計數(shù)器- 32位可逆計數(shù)器,這類計數(shù)器與16位增計數(shù)器除位數(shù)不同外，還在于它能通過控制實現(xiàn)加/減雙向計數(shù)。 （限FX1N/2N/2NC）,增/減計數(shù)由對應(yīng)的特殊輔助繼電器設(shè)定。對應(yīng)的特殊輔助繼電器被置為ON時為減計數(shù)，置為OFF時為增計數(shù)。,例：C200- M8200 當M8200為ON時，C200為減計數(shù) 當M8200為OFF時，C200為加計數(shù),第三章 PLC程

23、序設(shè)計基礎(chǔ),3.2 FX系列PLC梯形圖中的編程元件,3.2.7 計數(shù)器C,高數(shù)計數(shù)器是采用中斷方式進行高速計數(shù)的，與PLC的掃描周期無關(guān) 高數(shù)計數(shù)器是對特定的輸入進行計數(shù)（如FX0N為X0X3） 高數(shù)計數(shù)器為32位增/減計數(shù)型，具有停電保持功能 （設(shè)定值范圍：2147483648 +2147483647 ）,2.高速計數(shù)器, 高數(shù)計數(shù)器的三種類型：詳見教材表3-7 P39 一相高速計數(shù)器 兩相雙向計數(shù)器 A-B相型雙計數(shù)輸入高速計數(shù)器,第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),3.2 FX系列PLC梯形圖中的編程元件,3.2.7 計數(shù)器C,例題3詳見教材圖3-13 一相高速計數(shù)器P38,PLC在進行輸入輸

24、出處理、模擬量控制、位置控制時，需要許多數(shù)據(jù)寄存器以存儲數(shù)據(jù)和參數(shù), 數(shù)據(jù)寄存器為16位，最高位為符號位 32位數(shù)據(jù)可用兩個數(shù)據(jù)寄存器來存儲（如D1D0）, 數(shù)據(jù)寄存器有： 1. 通用數(shù)據(jù)寄存器 2. 電池后備/鎖存數(shù)據(jù)寄存器 3. 特殊數(shù)據(jù)寄存器D8000D8255 4. 文件寄存器,第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),3.2 FX系列PLC梯形圖中的編程元件,3.2.8 數(shù)據(jù)寄存器D, 通用數(shù)據(jù)寄存器,通用數(shù)據(jù)寄存器在PLC由運行（RUN）變?yōu)橥Ｖ梗⊿TOP）時，其數(shù)據(jù)全部清零。 如果將特殊繼電器M8033置1，則PLC由運行變?yōu)橥Ｖ箷r，數(shù)據(jù)可以保持。, 保持數(shù)據(jù)寄存器,保持數(shù)據(jù)寄存器只要不改寫，

25、原有數(shù)據(jù)就不會丟失，無論電源接通與否，PLC運行與否，都不會改變寄存器內(nèi)容,第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),3.2 FX系列PLC梯形圖中的編程元件,3.2.8 數(shù)據(jù)寄存器D,特殊數(shù)據(jù)寄存器（D8000 D8255 ） 特殊數(shù)據(jù)寄存器用于PLC內(nèi)各種元件的運行監(jiān)視。未加定義的特殊數(shù)據(jù)寄存器，用戶不能使用。,例如： D8000-WDT定時器定時參數(shù)（初始值200ms） D8001-CPU型號 D8020-X0X7輸入濾波時間（初始值10ms） D8030-1號模擬電位器的數(shù)值 D8031-2號模擬電位器的數(shù)值 D8039-恒定掃描時間（ms） 具體可參見PLC使用手冊，不再一一介紹,第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),3.2 FX系列PLC梯形圖中的編程元件,3.2.8 數(shù)據(jù)寄存器D,文件寄存器是用于存放大量數(shù)據(jù)的專用數(shù)據(jù)寄存器 例如：用于存放采集數(shù)據(jù)、統(tǒng)計計算數(shù)據(jù)、多組控制參數(shù)等。 文件寄存器占用用戶程序存儲器內(nèi)的某一存儲區(qū)間，可用編程器或編程軟件進行寫操作 PLC運行時，可用BMOV指令將文件寄存器內(nèi)容讀到通用數(shù)據(jù)寄存器中，但不能用指令將數(shù)據(jù)寫入文件寄存器。, 文件數(shù)據(jù)寄存器（D1000D7999）,第三章 PLC程序設(shè)計基礎(chǔ),3.2 FX系列PLC梯形圖中的編程元件,3.2.8 數(shù)據(jù)寄存器D,數(shù)據(jù)寄存器編號, 變址寄存器V/Z實際上是一種特殊用途的數(shù)據(jù)寄存器,變址寄存器