三菱可編程控制器PLC應(yīng)用技術(shù)

三菱可編程控制器PLC應(yīng)用技術(shù)第1頁/共359頁

一、可編程控制器的簡史及定義60年代繼電接觸控制系統(tǒng)接線復(fù)雜改變設(shè)計困難簡單易懂價格便宜1969年美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC），研制出世界上第一臺可編程序控制器，并在GM公司汽車生產(chǎn)線上首次應(yīng)用成功。第2頁/共359頁一、可編程控制器的簡史及定義

20世紀(jì)70年代中末期，PLC進(jìn)入了實用化發(fā)展階段

20世紀(jì)80年代初，PLC在先進(jìn)工業(yè)國家廣泛應(yīng)用

20世紀(jì)末期，PLC已適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)控制的需要

21世紀(jì)初的幾年，隨著計算機(jī)通訊技術(shù)的發(fā)展，PLC重點(diǎn)發(fā)展了網(wǎng)絡(luò)通訊能力，并廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)的各個領(lǐng)域第3頁/共359頁一、可編程控制器的簡史及定義

1980年美國電氣制造商協(xié)會（NEMA）正式將其命名為可編程序控制器（ProgrammableController），簡稱PC。為了和個人計算機(jī)（PC）相區(qū)別，將最初用于邏輯控制的可編程控制器稱為PLC（Programmable

logicController）。

1985年1月國際電工委員會（IEC）制定了可編程控制器的標(biāo)準(zhǔn)，并定義了PLC

。

可編程控制器是以微機(jī)技術(shù)為核心的通用工業(yè)自動控制裝置，簡稱PLC。第4頁/共359頁一、可編程控制器的簡史及定義目前世界上生產(chǎn)品牌PLC的著名公司：美國艾倫-布拉德利公司（A-B：Allen-Bradley）德國西門子公司（Siemens）法國的施耐德公司（TE：Telemecanique）日本三菱公司（MITSUBISHI）日本歐姆龍公司（OMRON）日本富士電機(jī)公司（FujiElectric）日本東芝公司（TOSHIBA）日本松下電工公司（MEW）等第5頁/共359頁二、可編程控制器的特點(diǎn)

可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)

通用性強(qiáng)，使用方便

模塊化結(jié)構(gòu)，組合靈活編程簡單，易學(xué)易用體積小，重量輕，能耗低

系統(tǒng)設(shè)計、建造工作量小，改造容易第6頁/共359頁三、可編程控制器的應(yīng)用

開關(guān)邏輯控制

運(yùn)動控制

閉環(huán)過程控制數(shù)據(jù)處理通訊及聯(lián)網(wǎng)第7頁/共359頁四、可編程控制器的發(fā)展前景速度更快、存儲容量更大、可靠性更高向超小型和超大型方向發(fā)展規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化，出現(xiàn)通用編程語言通訊、聯(lián)網(wǎng)能力更強(qiáng)，與工業(yè)控制計算機(jī)組網(wǎng)出現(xiàn)PLC品牌壟斷國際市場的局面技術(shù)規(guī)模產(chǎn)品通訊市場第8頁/共359頁四、可編程控制器的發(fā)展前景第9頁/共359頁課程性質(zhì)《可編程控制器應(yīng)用技術(shù)》是電類和機(jī)電類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課第10頁/共359頁課程目的和要求1．了解可編程控制器的基本結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)和應(yīng)用場合2．明確可編程控制器的硬件配置、工作原理和工作過程3．掌握可編程控制器基本邏輯指令及編程方法，掌握編程軟件的使用4．熟悉可編程控制器功能指令及編程方法5．能正確使用可編程控制器并完成I/O設(shè)備的接線6．掌握程序設(shè)計的思想和方法7．掌握程序運(yùn)行和調(diào)試的方法，會分析實驗與實訓(xùn)現(xiàn)象8．具備閱讀和分析實際應(yīng)用程序與梯形圖的能力9．能借助產(chǎn)品說明書和技術(shù)手冊，查閱有關(guān)數(shù)據(jù)和功能，正確使用PLC10．能在生產(chǎn)現(xiàn)場進(jìn)行簡單的程序設(shè)計，運(yùn)行、調(diào)試、維護(hù)PLC控制系統(tǒng)第11頁/共359頁學(xué)習(xí)方法認(rèn)真聽課，注意老師對問題的分析，通過案例分析和實訓(xùn)環(huán)節(jié)獲得編程的思想和方法理論聯(lián)系實際，帶著問題學(xué)，學(xué)深入注重實訓(xùn)環(huán)節(jié)，訓(xùn)練應(yīng)用PLC的技能注意對知識的記憶和回味，幾分耕耘、幾分收獲第12頁/共359頁第1章可編程控制器的硬件

構(gòu)成及工作原理1.1可編程控制器的硬件構(gòu)成1.2可編程控制器的工作原理第13頁/共359頁1.1可編程控制器的硬件構(gòu)成1.1.1

CPU模塊1.1.2輸入輸出接口電路1.1.3電源1.1.4外部設(shè)備第14頁/共359頁1.1可編程控制器的硬件構(gòu)成可編程控制器主機(jī)可編程控制器編程器圖1.1可編程控制器及編程器第15頁/共359頁1.1可編程控制器的硬件構(gòu)成圖1.2PLC的硬件結(jié)構(gòu)

PLC由CPU、存儲器、輸入/輸出接口、內(nèi)部電源和編程設(shè)備幾部分構(gòu)成第16頁/共359頁1.1.1

CPU模塊接受、存儲用戶程序；按掃描工作方式接收來自輸入單元的數(shù)據(jù)和信息，并存入相應(yīng)的數(shù)據(jù)存儲區(qū)；執(zhí)行監(jiān)控程序和用戶程序，完成數(shù)據(jù)和信息的邏輯處理，產(chǎn)生相應(yīng)的內(nèi)部控制信號，完成用戶指令規(guī)定的各種操作；響應(yīng)外部設(shè)備的請求。

CPU是PLC的運(yùn)算控制中心，它在系統(tǒng)程序的控制下，完成邏輯運(yùn)算、數(shù)學(xué)運(yùn)算、協(xié)調(diào)系統(tǒng)內(nèi)部各部分的工作，其具體作用是：CPU模塊（中央處理器+存儲器）第17頁/共359頁1.1.1

CPU模塊RAM：

隨機(jī)存儲器，可讀可寫，沒有斷電保持功能。ROM：只讀存儲器，只讀，不能寫。RAM存放用戶程序ROM存放系統(tǒng)程序

存儲器用于存放系統(tǒng)程序、用戶程序和運(yùn)行中的數(shù)據(jù)。包括只讀存儲器(ROM)和隨機(jī)存取存儲器(RAM)。EPROM：可擦除程序的只讀存儲器，用紫外線照射芯片上的透鏡窗口，可以擦除已寫入的內(nèi)容，而寫入新的程序。EEPROM：可電擦除的只讀存儲器，兼有ROM的非易失性和RAM的隨機(jī)存取的優(yōu)點(diǎn)。第18頁/共359頁

輸入輸出接口是PLC與工業(yè)控制現(xiàn)場各類信號連接的部分。1.1.2輸入輸出接口

輸入接口用來接受生產(chǎn)過程的各種參數(shù)（輸入信號）。

輸出接口用來送出可編程控制器運(yùn)算后得出的控制信息（輸出信號），并通過機(jī)外的執(zhí)行機(jī)構(gòu)完成工業(yè)現(xiàn)場的各類控制。為了適應(yīng)可編程控制器在工業(yè)生產(chǎn)現(xiàn)場的工作，對輸入輸出接口有二個主要的要求：

良好的抗干擾能力

能滿足工業(yè)現(xiàn)場各類信號的匹配要求第19頁/共359頁可編程控制器為不同的接口需求設(shè)計了不同的接口單元：

開關(guān)量輸入接口其作用是把現(xiàn)場的開關(guān)量信號變成可編程控制器內(nèi)部處理的標(biāo)準(zhǔn)信號。開關(guān)量輸入接口按可接納的外部信號電源的類型不同，分為直流輸入單元和交流輸入單元。開關(guān)量輸出接口按可編程控制器機(jī)內(nèi)使用的器件不同，分為繼電器型、晶體管型和可控硅型。1.1.2輸入輸出接口

開關(guān)量輸出接口其作用是把可編程內(nèi)部的標(biāo)準(zhǔn)信號轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場執(zhí)行機(jī)構(gòu)所需的開關(guān)量信號。第20頁/共359頁1．開關(guān)量輸入接口圖1.3直流開關(guān)量輸入單元1.1.2輸入輸出接口第21頁/共359頁1．開關(guān)量輸入接口圖1.3交流開關(guān)量輸入單元1.1.2輸入輸出接口第22頁/共359頁輸入接口的接線方式（匯點(diǎn)式）圖1.4輸入電路的連接1.1.2輸入輸出接口第23頁/共359頁開關(guān)量輸出接口，其作用是把PLC的內(nèi)部信號轉(zhuǎn)換成現(xiàn)場執(zhí)行機(jī)構(gòu)的各種開關(guān)信號。

考慮負(fù)載的驅(qū)動電源時，還需選擇輸出器件的類型。

繼電器型的輸出接口，可用于交流及直流兩種電源，接通和斷開的頻率低，帶負(fù)載能力強(qiáng)；

晶體管型的輸出接口有較高的接通斷開頻率，但只適用于直流驅(qū)動的場合；

可控硅型的輸出接口僅用于交流驅(qū)動的場合，適用快速、頻繁動作和大電流的場合。２．開關(guān)量輸出接口1.1.2輸入輸出接口第24頁/共359頁圖1.6繼電器型輸出單元1.繼電器型輸出接口1.1.2輸入輸出接口第25頁/共359頁輸出接口接線方式（分組式）圖1.7PLC的輸出接口1.1.2輸入輸出接口第26頁/共359頁３．模擬量輸入接口（A／D模塊）模擬量輸入接口把現(xiàn)場連續(xù)變化的模擬量信號轉(zhuǎn)換成適合可編程控制器內(nèi)部處理的二進(jìn)制數(shù)字信號。模擬量信號輸入后一般經(jīng)運(yùn)算放大器放大后進(jìn)行A／D轉(zhuǎn)換，再經(jīng)光電耦合后為可編程控制器提供一定位數(shù)的數(shù)字量信號。1.1.2輸入輸出接口圖1.8模擬量輸入單元框圖第27頁/共359頁４．模擬量輸出接口（D／A模塊）模擬量輸出接口將PLC運(yùn)算處理后的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的模擬量信號輸出，以滿足生產(chǎn)過程現(xiàn)場連續(xù)控制信號的需求。模擬量輸出接口一般由光電隔離、D／A轉(zhuǎn)換和信號驅(qū)動等環(huán)節(jié)組成。圖1.9模擬量輸出單元框圖1.1.2輸入輸出接口第28頁/共359頁為了適應(yīng)更復(fù)雜的控制工作的需要，可編程控制器還有一些智能控制單元，如PID單元、高速計數(shù)器單元、溫度控制單元、通信單元、定位單元等。特殊功能模塊都是獨(dú)立的工作單元，它們和普通輸入輸出接口的區(qū)別在于都帶有獨(dú)立的CPU，有專門的處理能力。５．智能輸入輸出接口（特殊功能模塊）

1.1.2輸入輸出接口第29頁/共359頁1.1.3電源可編程控制器的電源包括:*為可編程控制器各工作單元供電的開關(guān)電源*為掉電保護(hù)電路供電的后備電源，一般為電池第30頁/共359頁1.1.4外部設(shè)備可編程控制器一般可配備的外部設(shè)備：

編程器盒式磁帶機(jī)，用以記錄程序或信息打印機(jī)，用以打印程序或制表EPROM寫入器，用以將程序?qū)懭胗脩鬍PROM中高分辨率大屏幕彩色圖形監(jiān)控系統(tǒng)，用以顯示或監(jiān)視有關(guān)部分的運(yùn)行狀態(tài)編程器第31頁/共359頁1.2

可編程控制器的工作原理1.2.1掃描工作方式1.2.2程序執(zhí)行過程1.2.3輸入／輸出的處理規(guī)則1.2.4信息刷新方式1.2.5輸入／輸出滯后時間

第32頁/共359頁1.2.1掃描工作方式掃描：

從0000號存貯地址開始，在無中斷或跳轉(zhuǎn)控制的情況下，按存貯地址號遞增的方向順序逐條掃描用戶程序直到程序結(jié)束。

完成一次掃描程序后，再從頭開始掃描，并周而復(fù)始地重復(fù)。一個循環(huán)掃描過程稱為掃描周期。掃描過程分為三個階段進(jìn)行：即輸入采樣（輸入處理）階段，程序執(zhí)行（程序處理）階段，輸出刷新（輸出處理）階段。輸入采樣程序執(zhí)行輸出刷新第33頁/共359頁輸入采樣程序執(zhí)行輸出處理一個掃描周期●●●Y0Y1Yn輸入映像寄存器①采樣元件映像寄存器③寫⑤寫④讀X0Y0Y0M0●●●●●●輸出鎖存電路輸出端子輸入端子●●●1.2.2程序執(zhí)行過程②讀圖1.11

PLC的掃描工作過程●●●X0X1Xn⑥刷新第34頁/共359頁1.2.2程序執(zhí)行過程輸入采樣階段：PLC以掃描方式按順序?qū)⑺休斎攵说妮斎胄盘枲顟B(tài)（開或關(guān)、即ON或OFF、“1”或“0”）讀入到輸入映像寄存器中寄存起來，稱為對輸入信號的采樣，或稱輸入刷新。接著轉(zhuǎn)入程序執(zhí)行階段，在程序執(zhí)行期間，即使輸入狀態(tài)變化，輸入映像寄存器的內(nèi)容也不會改變。輸入狀態(tài)的變化只能在下一個工作周期的輸入采樣階段才被重新讀入。第35頁/共359頁1.2.2程序執(zhí)行過程程序執(zhí)行階段：

程序執(zhí)行階段，PLC對程序按順序進(jìn)行掃描；如果程序用梯形圖表示，則總是按先左后右、先上后下的順序進(jìn)行掃描；每掃描到一條指令時，所需要的輸入元件狀態(tài)或其它元件的狀態(tài)分別由輸入映像寄存器和元件映像寄存器中讀出，而將執(zhí)行結(jié)果寫入到元件映像寄存器中；

元件映像寄存器中寄存的內(nèi)容，隨程序執(zhí)行的進(jìn)程而動態(tài)變化。第36頁/共359頁1.2.2程序執(zhí)行過程

輸出刷新階段：程序執(zhí)行完后，進(jìn)入輸出刷新階段。此時，將元件映像寄存器中所有輸出繼電器的狀態(tài)轉(zhuǎn)存到輸出鎖存寄存器，再去驅(qū)動用戶輸出設(shè)備（負(fù)載），這就是PLC的實際輸出。

掃描周期：

PLC重復(fù)執(zhí)行上述三個過程，每重復(fù)一次的時間就是一個工作周期（或掃描周期）。工作周期的長短與程序的長短、指令的種類和CPU執(zhí)行的速度有關(guān)。一個掃描過程中，執(zhí)行指令程序的時間占了絕大部分。

PLC在每次掃描中，對輸入信號采樣一次，對輸出信號刷新一次。這就保證了PLC在執(zhí)行程序階段，輸入映像寄存器和輸出鎖存寄存器的內(nèi)容或數(shù)據(jù)保持不變。第37頁/共359頁1.2.1掃描工作方式掃描工作方式的特點(diǎn)：簡單直觀，簡化了程序的設(shè)計，并為PLC的可靠運(yùn)行提供了保證；

所掃描到的指令被執(zhí)行后，其結(jié)果馬上就可以被將要掃描到的指令所利用；系統(tǒng)監(jiān)視定時器WDT可監(jiān)視每次掃描的時間，并在每個掃描周期內(nèi)都要對WDT進(jìn)行復(fù)位操作。如果系統(tǒng)的硬件或用戶軟件發(fā)生了故障，WDT就會超時自動報警，并停止PLC的運(yùn)行，從而避免了程序進(jìn)入死循環(huán)的故障。第38頁/共359頁1.2.3輸入／輸出的處理規(guī)則輸入映像寄存器的數(shù)據(jù)，取決于輸入端子在輸入采樣階段所刷新的狀態(tài)；輸出映像寄存器的狀態(tài)，由程序中輸出指令的執(zhí)行結(jié)果決定；輸出鎖存寄存器中的數(shù)據(jù)，由上一個工作周期輸出刷新階段存入到輸出鎖存電路中的數(shù)據(jù)來確定；輸出端子的輸出狀態(tài)，由輸出鎖存寄存器中的數(shù)據(jù)來確定；程序執(zhí)行中所需的輸入、輸出狀態(tài)（數(shù)據(jù)），從輸入映像寄存器或輸出映像寄存器中讀出。第39頁/共359頁1.2.4信息刷新方式

信息刷新的方式有多種。一般來說，輸入刷新是在輸入采樣階段進(jìn)行，輸出刷新是在輸出采樣階段進(jìn)行。有的PLC其信息刷新的方式則與上述不同，輸入刷新除了在輸入采樣階段進(jìn)行外，在程序執(zhí)行階段每隔一定時間還要刷新一次。同樣，輸出刷新除了在輸出處理階段進(jìn)行外，在程序執(zhí)行階段，凡是程序中有輸出指令的地方，該指令執(zhí)行后又立即進(jìn)行一次輸出刷新。這種形式的PLC尤其適合于輸入輸出要求快速響應(yīng)的場合。第40頁/共359頁1.2.5輸入／輸出滯后時間

輸入輸出滯后時間又稱為系統(tǒng)響應(yīng)時間，是指從PLC外部輸入信號發(fā)生變化的時刻起至它所控制的有關(guān)外部輸出信號發(fā)生變化的時刻止之間的時間間隔。輸入輸出滯后時間由輸入電路的濾波時間、輸出模塊的滯后時間和因掃描工作方式產(chǎn)生的滯后時間三部分所組成。輸入模塊的RC濾波電路用來濾除由輸入端引起的干擾噪聲，消除因外接輸入觸點(diǎn)動作時產(chǎn)生抖動引起的不良影響。濾波時間常數(shù)決定了輸入濾波時間的長短,其典型值為10ms左右。第41頁/共359頁1.2.5輸入／輸出滯后時間輸出模塊的滯后時間與模塊開關(guān)元件的類型有關(guān)：

繼電器型輸出電路的滯后時間一般最大值在10ms左右。

雙向可控硅型輸出電路的滯后時間在負(fù)載被接通時的滯后時間約為1ms，負(fù)載由導(dǎo)通到斷開時的最大滯后時間為10ms。

晶體管型輸出電路的滯后時間一般在1ms左右。第42頁/共359頁第2章可編程序控制器的軟件構(gòu)成2.1可編程序控制器的系統(tǒng)軟件2.2可編程序控制器的應(yīng)用軟件2.3可編程序控制器的用戶工作環(huán)境2.4可編程序控制器的編程軟件第43頁/共359頁第2章可編程控制器的軟件構(gòu)成PLC軟件系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件系統(tǒng)管理程序用戶指令解釋程序?qū)Ｓ脴?biāo)準(zhǔn)程序模塊第44頁/共359頁

系統(tǒng)軟件包括系統(tǒng)管理程序，用戶指令解釋程序和供系統(tǒng)調(diào)用的專用標(biāo)準(zhǔn)程序塊等。

系統(tǒng)管理程序用于運(yùn)行管理、存儲空間分配管理和系統(tǒng)的自檢，控制整個系統(tǒng)的運(yùn)行；

用戶指令解釋程序是把應(yīng)用程序（梯形圖）的輸入翻譯成機(jī)器能夠識別的機(jī)器語言；

專用標(biāo)準(zhǔn)程序模塊是由許多獨(dú)立的程序塊組成，各自能完成不同的功能。系統(tǒng)程序由PLC生產(chǎn)廠家提供，并固化在EPROM中，用戶不能直接讀寫。

2.1可編程序控制器的系統(tǒng)軟件第45頁/共359頁2.2可編程序控制器的應(yīng)用軟件

1、應(yīng)用軟件是用戶為達(dá)到某種控制目的，采用PLC廠家提供的編程語言自主編制的程序。使用PLC實現(xiàn)某種控制目的，用存儲在計算機(jī)中的程序?qū)崿F(xiàn)控制功能，就是人們所指的存儲邏輯。應(yīng)用程序是一定控制功能的表述。同一臺PLC用于不同的控制目的時就需要編制不同的應(yīng)用軟件。用戶軟件存入PLC后如需改變控制目的可多次改寫。2、繼電接觸器與PLC控制方案的比較第46頁/共359頁例1用繼電接觸器實現(xiàn)電動機(jī)啟／停控制QSFRFUKMM3~

工作原理:

合刀開關(guān)QS按SB1→KM線圈得電按SB2→KM線圈失電M3~M3~→KM輔助觸頭閉合自鎖→KM主觸頭閉合→M運(yùn)轉(zhuǎn)→KM輔助觸頭解除自鎖→KM主觸頭斷開→M停轉(zhuǎn)KMSB1KMSB2FR主電路控制電路第47頁/共359頁QSFRFUKMM3~M3~M3~KMFRX0X1COMY0COM1Y0X0Y0~220VSB1SB2PLCX1例2用PLC實現(xiàn)電動機(jī)啟／?？刂浦麟娐房刂齐娐酚脩舫绦虻?8頁/共359頁例3用繼電接觸器實現(xiàn)電動機(jī)正／反轉(zhuǎn)控制

UVWQSFRFUM3~~~KM1KM2KM2SB1SB3FRSB2KM1KM2KM1KM2KM1第49頁/共359頁QSFRFUM3~KM2按SB1→KM1得電→KM1常開觸頭閉合→M運(yùn)轉(zhuǎn)誤按SB2→KM2得電若去掉互鎖—合QS，→KM2常開觸頭閉合→

UVW則電源U、W相間短路M3~→

熔斷器

FU燒毀！KM1

互鎖設(shè)計

KM2SB1SB3KRSB2KM1KM2KM1KM2KM1加互鎖防止短路KM1KM2第50頁/共359頁采用電氣和機(jī)械雙重互鎖的電動機(jī)正／反轉(zhuǎn)控制電路利用復(fù)合按鈕SB1、SB2，實現(xiàn)機(jī)械互鎖正轉(zhuǎn)反轉(zhuǎn)直接轉(zhuǎn)換KM1和KM2的電氣互鎖必不可少！QsKRFUM3~KM1KM2KM2SB1SB3FRSB2KM1KM2KM1KM2KM1

UVW第51頁/共359頁例4用PLC實現(xiàn)電動機(jī)正、反轉(zhuǎn)控制PLC內(nèi)部用戶程序Y0X0Y0X2Y1X1Y1X2X1X0Y0Y1QSFRFUM3~KM1KM2

UVWKM1FRX0X1COMY0COM1SB1SB2PLCSB3X2KM2KM1Y1KM2~220V第52頁/共359頁2.2可編程控制器的應(yīng)用軟件

3、應(yīng)用軟件編程語言表達(dá)方式（1）梯形圖（Ladderdiagram）梯形圖語言是一種以圖形符號及圖形符號在圖中的相互關(guān)系表示控制關(guān)系的編程語言，是從繼電接觸器控制電路演變過來的。（2）指令表（Instructionlist）指令表也叫做語句表。它和單片機(jī)程序中的匯編語言有點(diǎn)類似，由語句指令依一定的順序排列而成。（3）順序功能圖（Sequentialfunctionchart）順序功能圖常用來編制順序控制類程序。它包含步、動作、轉(zhuǎn)換三個要素。第53頁/共359頁2.2可編程控制器的應(yīng)用軟件（4）功能塊圖（Functionblockdiagram）功能塊圖是一種類似于數(shù)字邏輯電路的編程語言，熟悉數(shù)字電路的人比較容易掌握。該編程語言用類似與門、或門的方框來表示邏輯運(yùn)算關(guān)系，方框的左側(cè)為邏輯運(yùn)算的輸入變量，右側(cè)為輸出變量，輸入端、輸出端的小圓點(diǎn)表示“非”運(yùn)算，信號自左向右流動。就像電路圖一樣，它們被“導(dǎo)線”連接在一起，如下圖所示。第54頁/共359頁2.2可編程控制器的應(yīng)用軟件（5）結(jié)構(gòu)文本（Structuredtext）隨著PLC技術(shù)的飛速發(fā)展，如果許多高級功能還使用梯形圖來表示，會很不方便。為了增強(qiáng)PLC的數(shù)學(xué)運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理、圖表顯示、報表打印等功能，方便用戶的使用，許多大中型PLC都配備了PASCAL、BASIC、C等高級編程語言。這種編程方式叫結(jié)構(gòu)文本。與梯形圖相比，結(jié)構(gòu)文本有兩個很大的優(yōu)點(diǎn)，其一是能實現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算，其二是非常簡潔和緊湊，用結(jié)構(gòu)文本編制極其復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算程序可能只占一頁紙。結(jié)構(gòu)文本用來編制邏輯運(yùn)算程序也很容易。第55頁/共359頁

PLC可看成是由各種功能元器件（軟元件）組成的工業(yè)控制器。利用編程語言，按照一定的邏輯關(guān)系對這些軟元件進(jìn)行編程（調(diào)用），就可實現(xiàn)某種控制要求。

PLC的編程軟元件實質(zhì)上是存儲器單元，每個單元都有惟一的地址。為了滿足不同的功用，存儲器單元作了分區(qū)，因此，也就有了不同類型的編程軟元件。

在系統(tǒng)軟件的安排下，不同的軟元件具有不同的功能。FX2N系列PLC編程軟元件如下表所示。2.3可編程控制器的用戶工作環(huán)境第56頁/共359頁2.3可編程控制器的用戶工作環(huán)境元件類型性能規(guī)格元件編號輸入繼電器（X）

DC輸入

24VDC，7mA，光電隔離

X000～X267（8進(jìn)制編號）

輸出繼電器（Y）

繼電器（MR）

AC250V，DC30V，2A/1點(diǎn)（電阻負(fù)載）

Y000～Y267（8進(jìn)制編號）

雙向可控硅（MS）

AC85～242V，0.3A/點(diǎn)，0.8A/4點(diǎn)（電阻負(fù)載）

晶體管（MT）

DC5～30V，0.5A/點(diǎn)，0.8A/4點(diǎn)，1.6A/8點(diǎn)（電阻負(fù)載）

輔助繼電器（M）一般用

M0～M499（500點(diǎn)）

保持用

電池后備區(qū)

M500～M1023（524點(diǎn)）

保持用

電池后備固定區(qū)

M1024～M3071（2048點(diǎn)）

特殊用

M8000～M8255（256點(diǎn)）

FX2N系列PLC編程軟元件一覽表

（1）第57頁/共359頁2.3可編程控制器的用戶工作環(huán)境元件類型性能規(guī)格元件編號狀態(tài)寄存器（S）初始化用

S0～S9（10點(diǎn)）一般用S10～S499（490點(diǎn)）保持用電池后備S500～S899（400點(diǎn)）報警用電池后備S900～S999（100點(diǎn)）定時器（T）

100ms0.1～3276.7sT0～T199（200點(diǎn)）10ms0.01～327.67sT200～T245（46點(diǎn)）1ms（積算）0.001～32.767s（保持）T246～T249（4點(diǎn)）100ms（積算）

0.1～3276.7s（保持）T250～T255（6點(diǎn)）

FX2N系列PLC編程軟元件一覽表（2）

第58頁/共359頁元件類型性能規(guī)格元件編號計數(shù)器（C）加計數(shù)器16位，0～32767，一般用

C0～C99（100點(diǎn)）16位，0～32767，電池后備

C100～C199（100點(diǎn)）加／減計數(shù)器32位，-2147483648～2147483647

，一般用

C200～C219（20點(diǎn)）32位，-2147483648～2147483647

，電池后備

C220～C234（15點(diǎn)）高速計數(shù)器32位加/減計數(shù)，電池后備C235～C255（6點(diǎn)）

數(shù)據(jù)寄存器（D）

通用16位，一般用

D0～D199（200點(diǎn)）16位，電池后備D200～D511（312點(diǎn)）文件寄存器16位，電池后備D512～D7999（7488點(diǎn)）特殊用16位，電池后備

D8000～D8195（106點(diǎn)）變址16位，電池后備

V0～V7、Z0～Z7（16點(diǎn)）

FX2N系列PLC編程軟元件一覽表（3）

第59頁/共359頁2.3可編程控制器的用戶工作環(huán)境特殊輔助繼電器觸點(diǎn)利用型M8000運(yùn)行標(biāo)志M8002初始脈沖M8002初始脈沖線圈驅(qū)動型M8012100ms脈沖M80131s時鐘脈沖M8030電池欠壓M8033輸出保持M8034禁止輸出線圈由PLC自行驅(qū)動，用戶只能利用其觸點(diǎn)用戶程序驅(qū)動線圈后，PLC作特定動作第60頁/共359頁2.4可編程序控制器的編程軟件三菱SWOPC-FXGP／WIN-C編程軟件是用于FX系列PLC的編程軟件，可在Windows9x或Windows3.1及以上操作系統(tǒng)運(yùn)行，主要有以下功能。（1）SWOPC-FXGP／WIN-C編程軟件，可通過電路符號，列表語言及SFC符號來創(chuàng)建順控指令程序，建立注釋數(shù)據(jù)及設(shè)置寄存器數(shù)據(jù)；（2）創(chuàng)建順控指令程序以及將其存儲為文件，用打印機(jī)打?。唬?）該程序可在串行系統(tǒng)中與PLC進(jìn)行通訊、文件傳送、操作監(jiān)控和各種測試。第61頁/共359頁2.4可編程控制器的編程軟件1．系統(tǒng)配置（1）CPU：486以上；內(nèi)存：16兆以上（2）接口單元

FX-232AWC型RS-232C/RS-422轉(zhuǎn)換器(便攜式)，F(xiàn)X-232AW型RS-232C/RS-422轉(zhuǎn)換器(內(nèi)置式)或其他指定的轉(zhuǎn)換器。（3）通信電纜采用RS-422cable（RS-422纜線），選取如下：①FX-422CAB0型RS-422纜線(用于FX0，F(xiàn)X0S，F(xiàn)X0N型PLC,1.5米)。②FX-422CAB型RS-422纜線（用于FX1,FX2,FX2C型PLC,0.3米)。③FX-422CAB-150型RS-422纜線（用于FX1,FX2,FX2C型PLC,1.5米)。第62頁/共359頁2．編程軟件的使用（1）系統(tǒng)啟動：雙擊桌面圖標(biāo)打開的SWOPC-FXGP／WIN-C窗口如下圖所示。2.4可編程控制器的編程軟件第63頁/共359頁2.4可編程控制器的編程軟件選取[文件]菜單下的[退出]命令，即可退出SWOPC-FXGP／WIN-C系統(tǒng)，如下圖所示。第64頁/共359頁①創(chuàng)建新文件創(chuàng)建新的順控程序的操作方法是：選擇[文件]－[新文件]，或者按[Ctrl]＋[N]鍵，然后在PLC類型設(shè)置對話框中選擇順控程序的目標(biāo)PLC類型，如選擇FX2系列PLC后，單擊[確認(rèn)]，或者按[O]鍵即可，如圖下圖所示。2.4可編程控制器的編程軟件（2）文件的管理圖第65頁/共359頁2.4可編程序控制器的編程軟件②打開文件選擇［文件］－［打開］菜單或按［Ctr1］＋[O]鍵，在打開的文件菜單中選擇一個所需的順控指令程序后，單擊［確認(rèn)］即可，如下圖所示。第66頁/共359頁2.4可編程控制器的編程軟件③文件的保存和關(guān)閉如果是第一次保存，屏幕顯示如圖所示的文件菜單對話框，可通過該對話框?qū)?dāng)前程序賦名并保存。操作方法是：執(zhí)行［文件］－［保存］，或按［Ctr1］＋［S］鍵操作即可。第67頁/共359頁將已處于打開狀態(tài)的順控程序關(guān)閉，再打開一個已有的程序及相應(yīng)的注釋和數(shù)據(jù)。操作方法：執(zhí)行［文件］－［關(guān)閉打開］菜單操作即可，如圖所示。2.4可編程控制器的編程軟件第68頁/共359頁（3）梯形圖編程

①編輯操作

梯形圖單元塊的剪切、拷貝、粘貼、刪除、塊選擇以及行刪除和行插入，通過執(zhí)行［編輯］菜單欄實現(xiàn)。元件名的輸入、元件注釋、線圈注釋以及梯形圖單元塊的注釋，也可通過執(zhí)行［編輯］菜單欄實現(xiàn)，如圖所示。2.4可編程控制器的編程軟件第69頁/共359頁②元件輸入觸點(diǎn)、線圈、特殊功能線圈和連接導(dǎo)線的輸入，程序的清除，通過執(zhí)行[工具］菜單欄實現(xiàn)，如圖所示。

③

梯形圖的轉(zhuǎn)換將創(chuàng)建的梯形圖轉(zhuǎn)換格式存入計算機(jī)中，操作方法是：執(zhí)行[工具］－［轉(zhuǎn)換］菜單操作或按F4鍵，如圖所示。在轉(zhuǎn)換過程中顯示梯形圖轉(zhuǎn)換信息，如果在不完成轉(zhuǎn)換的情況下關(guān)閉梯形圖窗口，被創(chuàng)建的梯形圖被抹去！2.4可編程控制器的編程軟件第70頁/共359頁④查找光標(biāo)移到程序的頂、底和指定程序步顯示程序，有關(guān)元件接點(diǎn)、線圈和指令的查找，元件類型和編號的改變，元件的替換，通過執(zhí)行［查找］菜單欄實現(xiàn)，如圖所示。2.4可編程控制器的編程軟件第71頁/共359頁（4）指令表編程

執(zhí)行［視圖］－［指令表］或按［N］鍵，可實現(xiàn)指令表狀態(tài)下的編程；通過［視圖］－［指令表］或［梯形圖］，可實現(xiàn)指令表程序與梯形圖程序之間的轉(zhuǎn)換，如圖所示。2.4可編程控制器的編程軟件第72頁/共359頁（5）程序的檢查

執(zhí)行［選項］－［程序檢查］，選擇相應(yīng)的檢查內(nèi)容，單擊［確認(rèn)］，可實現(xiàn)對程序的檢查，如圖所示。2.4可編程控制器的編程軟件第73頁/共359頁（6）程序的傳送功能

[讀入］將PLC中的程序傳送到計算機(jī)中。[寫出］將計算機(jī)中的程序發(fā)送到PLC中。

[校驗］將計算機(jī)與PLC中的程序加以比較校驗，操作方法是執(zhí)行［PLC］－[傳送]－[讀入］、[寫出]、[校驗］菜單完成操作。當(dāng)選擇［讀入］時，應(yīng)在［PLC模式設(shè)置］對話框中將已經(jīng)連接的PLC模式設(shè)置好，操作菜單如圖所示。2.4可編程控制器的編程軟件第74頁/共359頁傳送程序時，應(yīng)注意以下問題：計算機(jī)的RS232C端口及PLC之間必須用指定的纜線及轉(zhuǎn)換器連接；執(zhí)行完［讀入］后，計算機(jī)中的程序?qū)⒈粊G失，原有的程序?qū)⒈蛔x入的程序所替代，PLC模式改為被設(shè)定的模式；在［寫出］時，PLC應(yīng)停止運(yùn)行，程序必須在RAM或EE-PROM內(nèi)存保護(hù)關(guān)斷的情況下寫出，然后進(jìn)行校驗。2.4可編程控制器的編程軟件第75頁/共359頁

設(shè)置顯示元件

設(shè)置在元件登錄監(jiān)控中被顯示的元件，操作方法是在元件設(shè)置對話框中對以下各項進(jìn)行設(shè)置。［元件］設(shè)置為待監(jiān)控的起始元件。有效的元件為位元件X、Y和M；字元件S、T、C和D；變址寄存器V和Z。［顯示點(diǎn)數(shù)］設(shè)置由元件不斷表示的顯示點(diǎn)數(shù)，最大登錄數(shù)為48點(diǎn)。［刷新屏幕］清除已顯示元件，顯示新的指定元件。設(shè)置完成后點(diǎn)擊登錄按鈕或按［Enter］鍵。2.4可編程控制器的編程軟件第76頁/共359頁

元件監(jiān)控

監(jiān)控元件單元的操作方法是執(zhí)行［監(jiān)控／測試］－［元件監(jiān)控］菜單操作命令，屏幕顯示元件登錄監(jiān)控窗口。在此登錄元件，雙擊鼠標(biāo)或按［Enter］鍵顯示元件登錄對話框，如圖所示。設(shè)置好元件及顯示點(diǎn)數(shù)，再單擊確認(rèn)按鈕或按［Enter］鍵即可。2.4可編程控制器的編程軟件第77頁/共359頁

元件測控

①強(qiáng)制PLC輸出端口（Y）輸出ON／OFF。操作方法是執(zhí)行［監(jiān)控/測試］－［強(qiáng)制Y輸出］操作，彈出強(qiáng)制Y輸出對話框，如圖所示。設(shè)置元件地址及ON／OFF狀態(tài)，點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕或按［Enter］鍵，即可完成特定輸出。

2.4可編程控制器的編程軟件第78頁/共359頁

②強(qiáng)行設(shè)置或重新設(shè)置PLC位元件的狀態(tài)操作方法是執(zhí)行［監(jiān)控／測試］—［強(qiáng)制ON／OFF］菜單命令，屏幕彈出強(qiáng)制設(shè)置對話框，在此設(shè)置元件SET／RST，點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕或按［Enter］鍵，使特定元件得到設(shè)置或重置。2.4可編程控制器的編程軟件第79頁/共359頁③改變PLC字元件的當(dāng)前值操作方法是執(zhí)行[監(jiān)控/測試］－［改變當(dāng)前值］菜單選擇，屏幕彈出改變當(dāng)前值對話框，在此選定元件及改變值，點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕或按［Enter］鍵，選定元件的當(dāng)前值則被改變。2.4可編程控制器的編程軟件第80頁/共359頁④改變PLC中計數(shù)器或定時器的設(shè)置值操作方法是在梯形圖監(jiān)控中，如果光標(biāo)所在位置為計數(shù)器或定時器的輸出命令狀態(tài)，執(zhí)行[監(jiān)控/測試］－［改變設(shè)置值］菜單操作命令，屏幕顯示改變設(shè)置值對話框，在此設(shè)置待改變的值并點(diǎn)擊運(yùn)行按鈕或按［Enter］鍵，指定元件的設(shè)置值被改變；如果設(shè)置輸出命令的是數(shù)據(jù)寄存器，或光標(biāo)正在應(yīng)用命令位置并且D、V或Z當(dāng)前可用，該功能同樣可被執(zhí)行。在這種情況下，元件號可被改變。2.4可編程控制器的編程軟件第81頁/共359頁第3章PLC的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及技術(shù)性能

3.1可編程控制器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

3.2FX2N系列PLC的主要技術(shù)性能第82頁/共359頁3.1可編程控制器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)3.1.1單元式結(jié)構(gòu)3.1.2模塊式結(jié)構(gòu)3.1.3疊裝式結(jié)構(gòu)第83頁/共359頁◆把CPU、RAM、ROM、I／○接口及與編程器或EPROM寫入器相連的接口、輸入輸出端子、電源、指示燈等都裝配在一起的整體裝置。3.1.1單元式結(jié)構(gòu)◆一個箱體就是一個完整的PLC，叫做一個單元。第84頁/共359頁3.1.1單元式結(jié)構(gòu)第85頁/共359頁1.3.1單元式結(jié)構(gòu)輸入輸出點(diǎn)數(shù)是固定的，不一定能適合具體的控制現(xiàn)場的需要。

有時整體PLC的輸入口或輸出口要擴(kuò)展，這就又需要一種只有一些接口而沒有CPU也沒有電源的配件(擴(kuò)展單元)。結(jié)構(gòu)緊湊，體積小、成本低、安裝方便。第86頁/共359頁1.3.2模塊式結(jié)構(gòu)把PLC的每個工作單元都制成獨(dú)立的模塊，如CPU模塊、輸入模塊、輸出模塊、電源模塊、通訊模塊等等。

另外機(jī)器有一塊帶有插槽的母板，實質(zhì)上就是計算機(jī)總線。模塊插座插在框架中的總線連接板上，就構(gòu)成了一個完整的PLC。第87頁/共359頁1.3.2模塊式結(jié)構(gòu)第88頁/共359頁特點(diǎn)：系統(tǒng)構(gòu)成非常靈活，安裝、擴(kuò)展、維修都很方便。缺點(diǎn)是體積比較大。1.3.2模塊式結(jié)構(gòu)第89頁/共359頁1.3.3疊裝式結(jié)構(gòu)

單元式和模塊式相結(jié)合的產(chǎn)物,把某一系列PLC工作單元的外形都作成外觀尺寸一致的，CPU、I/O口及電源也可做成獨(dú)立的，不使用模塊式PLC的母板，用電纜聯(lián)接各個單元，在控制設(shè)備中安裝時一層層地疊裝，這就是疊裝式PLC。第90頁/共359頁3.2FX2N系列PLC主要技術(shù)性能0

FX2N系列PLC是日本三菱公司繼F1、F2系列之后推出的新產(chǎn)品。

它采用整體式結(jié)構(gòu)，按功能可分為基本單元、擴(kuò)展單元、擴(kuò)展模塊及特殊適配器等四種類型產(chǎn)品?；締卧獌?nèi)有CPU、存儲器、輸入/輸出、電源等，是一個完整的PLC機(jī)，可以單獨(dú)使用。第91頁/共359頁基本單元型號表示方法：

1部分用兩位數(shù)表示輸入/輸出(I/O)的總點(diǎn)數(shù):

16、24、32、48、64等；

2部分用字符表示輸出類型：

R

表示繼電器觸點(diǎn)輸出，

T

表示晶體管輸出，

S

表示雙向晶閘管輸出。

FX2N－××M×

1

2

第92頁/共359頁3.2FX2N系列PLC的主要技術(shù)性能8KRAM、EEPROM、EPROM卡盒（選配）項目

編程方式

梯形圖，步進(jìn)順控指令

基本指令執(zhí)行時間

0.08us/步

指令種類

基本指令27條，步進(jìn)順序指令2條，功能指令128條

程序容量及類型

輸入繼電器

性能指標(biāo)8K步RAM（標(biāo)準(zhǔn)配置）4K步EEPROM卡盒（選配）24VDC（7mA)光電隔離第93頁/共359頁第94頁/共359頁

項

目

性

能

指

標(biāo)

繼電器

250VAC、30VDC、2A(電阻負(fù)載）)

晶體管

30VDC、0.5A/點(diǎn)

輸出繼電器

雙向晶閘管

242VAC、0.3A/點(diǎn)

通用型

500點(diǎn)(

M0～M499)

停電保持型

2572點(diǎn)

(

M500～

M3071

)電池后備

輔助繼電器

特殊型

256點(diǎn)(

M8000～M8255)

初始化用

10點(diǎn)(

S0～

S9

)，用于初始狀態(tài)

通用型

490點(diǎn)(

S10～

S499

)

停電保持型

400點(diǎn)(

S500～

S899

)

狀態(tài)元件

報警

100點(diǎn)(S900～S999)

0.1s(100ms)

200點(diǎn)(T0～

T199)

0.1～

3276.7s

0.01s(10ms)

46點(diǎn)(

T200～T245)0.01～

327.67s

1ms(積算)4點(diǎn)(

T246～

T249

)

0.001～

32.767s，電池后備

定時器

100ms(積算)

6點(diǎn)(

T250～

T255

)

0.1～

3276.7s電池后備

第95頁/共359頁4.1基本邏輯指令4.2基本指令編程實例

第4章PLC的基本邏輯指令及編程第96頁/共359頁4.1基本邏輯指令4.1.1LD、LDI、OUT指令4.1.2AND、ANI指令4.1.3OR、ORI指令4.1.4ORB指令4.1.5ANB指令4.1.6MPS/MRD/MPP指令4.1.7MC/MCR指令4.1.8SET/RST指令4.1.9PLS/PLF指令4.1.10NOP指令4.1.11END指令第97頁/共359頁4.1.1LD、LDI、OUT指令

LD（讀取）：用于常開接點(diǎn)接到母線上的邏輯運(yùn)算起始。

LDI(讀取反)：用于常閉接點(diǎn)接到母線上的邏輯運(yùn)算起始。

指令格式：LD

元件號；LDI

元件號其操作元件包括X、Y、M、S、T、C。程序步為1另外，與后續(xù)的ANB指令組合，在分支點(diǎn)處也可使用。第98頁/共359頁OUT(輸出)：輸出驅(qū)動各種驅(qū)動線圈指令格式：OUT

元件號其操作元件包括Y、M、S、T、C4.1.1LD、LDI、OUT指令Y、M：程序步為1特M：程序步為2

T：程序步為3C：16bit，程序步為332bit，程序步為5對輸入繼電器不能使用，并行輸出可多次使用OUT

第99頁/共359頁LD、LDI、OUT指令的使用說明X0Y0LDOUTX1M0LDIT0K10Y1T0母線步序指令數(shù)據(jù)1234OUTLDIOUTOUTK10LDOUT78Y0X1M0T0T0Y1驅(qū)動定時器設(shè)定常數(shù)SP0LDX03步第100頁/共359頁4.1.2AND、ANI指令A(yù)ND，與指令，用于單個常開接點(diǎn)的串聯(lián)ANI，與非指令，用于單個常閉接點(diǎn)的串聯(lián)AND與ANI這兩條指令可以多次重復(fù)使用指令格式：AND

元件號；ANI

元件號其操作元件包括X、Y、M、S、T、C程序步為1第101頁/共359頁

AND、ANI指令的使用說明X1Y0ANDX2M0ANIY1(a)(b)步序指令數(shù)據(jù)01234LDANDOUTLDANIOUTANDOUT67X0X1Y0X2M0T0Y15Y0串聯(lián)常開觸點(diǎn)縱接輸出串聯(lián)常閉觸點(diǎn)串聯(lián)常開觸點(diǎn)X0Y0T0AND母線第102頁/共359頁4.1.3OR、ORI指令OR，或指令，用于單個常開接點(diǎn)的并聯(lián)ORI，或非指令，用于單個常閉接點(diǎn)的并聯(lián)(1)OR、ORI指令用于單個觸點(diǎn)的并聯(lián)連接指令(2)兩個以上接點(diǎn)串聯(lián)連接電路塊并聯(lián)連接時，要用后述的ORB指令(3)OR、ORI是從該指令的當(dāng)前步開始，對前面的LD、LDI指令并聯(lián)連接的,并聯(lián)的次數(shù)無限制說明：指令格式：OR

元件號；ORI

元件號其操作元件包括

X、Y、M、S、T、C程序步為1第103頁/共359頁OR、ORI指令的使用說明X3Y2X4Y3X16步序指令數(shù)據(jù)01234LDORORIOUTLDIANDANIOR78X3X4X1Y2Y2X16X7M10并聯(lián)常開觸點(diǎn)56OUT9Y3M0OR并聯(lián)常開觸點(diǎn)并聯(lián)常閉觸點(diǎn)X7Y2X1M0M10ORORIOR母線OR第104頁/共359頁4.1.4ORB指令兩個或兩個以上的接點(diǎn)串聯(lián)連接的電路叫串聯(lián)電路塊。對串聯(lián)電路塊并聯(lián)連接時，有：(1)分支開始用LD、LDI指令，分支終點(diǎn)用ORB指令。ORB指令為無目標(biāo)元件，它不表示觸點(diǎn)。(3)可以看成電路塊之間的一段連接線。指令格式：ORB無操作元件程序步為1第105頁/共359頁ORB指令的使用X3Y4X6步序指令數(shù)據(jù)01234LDANDLDANDORBOUTANDOUT78X4X5X6X7Y4X11Y5串聯(lián)電路塊并聯(lián)連接56M2LDX5X7Y5M2X11串聯(lián)電路塊ORB母線ORB指令相當(dāng)一段連線第106頁/共359頁

一種是在要并聯(lián)的每個串聯(lián)電路塊后加ORB指令，分散使用ORB指令時，并聯(lián)電路的個數(shù)沒有限制。另一種是集中使用ORB指令（如下圖所示），集中使用ORB指令時，這種電路塊并聯(lián)的個數(shù)不能超過8個(即重復(fù)使用LD、LDI指令的次數(shù)限制在8次以下)。ORB指令的使用方法第107頁/共359頁X0X2推薦01234LDANILDANDORBORBOUT78X0X156ANDX1X3X4X5LDIX2X3X4X5Y5不推薦01234LDANILDANDORBOUT78X0X156ANDLDIX2X3X4X5Y5ORBY5步序指令數(shù)據(jù)步序指令數(shù)據(jù)分散使用ORB集中使用ORB串聯(lián)電路塊1串聯(lián)電路塊2先集中做塊再集中連接ORBORB做一塊連一塊第108頁/共359頁

兩個或兩個以上接點(diǎn)并聯(lián)的電路稱為并聯(lián)電路塊，分支電路并聯(lián)電路塊與前面電路串聯(lián)連接時，應(yīng)使用ANB指令。指令格式：ANB無操作元件程序步為14.1.5ANB指令分支的起點(diǎn)用LD、LDI指令，并聯(lián)電路塊結(jié)束后，使用ANB指令與前面電路串聯(lián)。ANB指令簡稱與塊指令第109頁/共359頁X0X101234LDORLDIORANBX0X156OUTX2X3X4ORX2X3X4Y0Y0步序指令數(shù)據(jù)ANB指令的使用說明并聯(lián)塊串接是單個元件并聯(lián)用OR指令第110頁/共359頁4.1.6MPS/MRD/MPP指令

MPS(Push)為進(jìn)棧指令，就是將運(yùn)算中間結(jié)果存入棧存儲器。

使用一次MPS指令，該時刻的運(yùn)算結(jié)果就壓入棧存儲器第一級，再使用一次MPS指令時，當(dāng)時的運(yùn)算結(jié)果壓入棧的第一級，先壓入的數(shù)據(jù)依次向棧的下一級推移。

MPP（POP）為出棧指令，使用出棧MPP指令就是將存入棧存儲器的各數(shù)據(jù)依次上移，最上級數(shù)據(jù)讀出后就從棧內(nèi)消失。第111頁/共359頁

MRD（READ）讀棧指令，讀出存入棧存儲器的最上級的最新數(shù)據(jù)，棧內(nèi)的數(shù)據(jù)不發(fā)生上、下移。4.1.6MPS/MRD/MPP指令

MPS、MRD、MPP這組指令都是沒有操作元件號，可將觸點(diǎn)先存儲，因此用于多重輸出電路。MRDMPSMPP123…n指令功能圖解第112頁/共359頁MPS/MRD/MPP指令的使用X001234LDANDMPSANDOUT56OUTMPPY078910LDMPSANDOUT111213MPPANDOUTX0X1X2Y0Y1X3X4Y2X5Y31415161718LDMPSANDOUTMRD1920OUTAND21222324MRDANDOUTMPP2526ANDOUTX6X7Y4X10Y5X11X12Y6Y7Y1X1X2X3X4Y2X5Y3MPPX6X7MPSY4X10Y5MRDX11Y6X12Y7MRD步序指令數(shù)據(jù)MPSMPPMPS母線MPP第113頁/共359頁小結(jié)LD、LDI用于接點(diǎn)接到主母線（或分支）的邏輯運(yùn)算起始OUT輸出驅(qū)動各種驅(qū)動線圈（不能驅(qū)動X）AND、ANI用于單個接點(diǎn)的串聯(lián)OR、ORI用于單個接點(diǎn)的并聯(lián)ORB對串聯(lián)電路塊并聯(lián)連接（無操作元件）ANB指令用于并聯(lián)電路塊與前面電路串聯(lián)

MPS/MRD/MPP指令用于保存、恢復(fù)、讀出接點(diǎn)的狀態(tài)第114頁/共359頁4.1.6MPS/MRD/MPP指令例：一層棧第115頁/共359頁4.1.6MPS/MRD/MPP指令例：二層棧X001234LDMPSANDMPSAND56MPPOUTY078ANDOUTX0X1X2Y0X3Y1910111213MPPANDMPSANDOUT1415ANDMPP16OUTX4X5X6Y3X1X2MPSY2X3Y1Y2Y3X5X6X4MPPMPSMPPMPSMPP步序指令數(shù)據(jù)第一層棧第二層棧第116頁/共359頁

MPS、MRD、MPP指令在使用中應(yīng)注意：

4.1.6MPS/MRD/MPP指令(1)MPS、MRD、MPP指令用于多重輸出電路

(2)MPS與MPP必須配對使用

(3)MPS與MPP連續(xù)使用必須少于11次第117頁/共359頁MC為主控指令，用于公共串聯(lián)接點(diǎn)的連接。4.1.7MC/MCR指令MCR叫主控復(fù)位指令，即MC的復(fù)位指令。

遇到多個線圈同時受一個或一組接點(diǎn)控制的情況。如果在每個線圈的控制電路中都串入同樣的接點(diǎn)，則將多占用存儲單元，應(yīng)用主控指令可以解決這一問題。使用主控指令的接點(diǎn)稱為主控接點(diǎn)，是與母線相連的常開接點(diǎn)，是控制一組電路的總開關(guān)。第118頁/共359頁MC、MCR指令的使用X0(a)01456LDMCSPLDOUT78OUTLD1011LDOUTX0X1X2N0(b)X1Y2M100MCRN0M100Y0Y1X3MCR為2步指令MC為3步指令M100N0MCN0Y0Y1X2N0MCRY2X3步序指令數(shù)據(jù)第119頁/共359頁

MC指令是3程序步，MCR指令是2程序步，兩條指令的操作目標(biāo)元件是Y、M，不允許使用特殊輔助繼電器M。

當(dāng)X0接通時，執(zhí)行MC與MCR之間的指令；

當(dāng)輸入條件斷開時，不執(zhí)行MC與MCR之間的指令。

非積算定時器和用OUT指令驅(qū)動的元件復(fù)位，積算定時器、計數(shù)器、用SET/RST指令驅(qū)動的元件保持當(dāng)前的狀態(tài)。

MC、MCR指令的使用第120頁/共359頁

使用MC指令后，母線移到主控接點(diǎn)的后面，與主控接點(diǎn)相連的接點(diǎn)必須用LD或LDI指令。

MCR使母線回到原來的位置。在MC指令區(qū)內(nèi)使用MC指令稱為嵌套，嵌套級N的編號(0-7)順次增大，返回時用MCR指令，從大的嵌套級開始解除MC、MCR指令的使用第121頁/共359頁(b)(a)Y0SETX0Y0RSTX1M0SETX2M0RSTX3S0SETX4S0RSTX5D0RSTX6(c)SET、RST指令的使用012345678911121415LDSETLDRSTLDSETLDRSTLDSETLDRSTLDRSTX0Y0X1Y0X2M0X3M0X4S0X5S0X6D0步序指令數(shù)據(jù)X0X1Y0第122頁/共359頁4.1.9PLS/PLF指令

PLS指令在輸入信號上升沿產(chǎn)生脈沖輸出，PLF在輸入信號下降沿產(chǎn)生脈沖輸出，它們的目標(biāo)元件是Y和M，但特殊輔助繼電器不能作目標(biāo)元件。使用PLS指令，元件Y、M僅在驅(qū)動輸入接通后的一個掃描周期內(nèi)動作(置1)，即PLS指令使M0產(chǎn)生一個掃描周期脈沖，而使用PLF指令，元件Y、M僅在驅(qū)動輸入斷開后的一個掃描周期內(nèi)動作；PLF指令使元件M1產(chǎn)生一個掃描周期脈沖。第123頁/共359頁P(yáng)LS、PLF指令的使用第124頁/共359頁(c)X0X1M0M1Y0掃描周期掃描周期步序指令數(shù)據(jù)PLS、PLF指令的使用第125頁/共359頁

NOP指令是一條無動作、無目標(biāo)的程序步指令。可編程序控制器的編程器一般都有指令的插入和刪除功能，在程序中一般很少使用NOP指令。執(zhí)行完清除用戶存儲器的操作后，用戶存儲器的內(nèi)容全部變?yōu)榭詹僮髦噶睢?.1.10NOP指令第126頁/共359頁

END是一條無目標(biāo)元件的程序步指令。

PLC反復(fù)進(jìn)行輸入處理、程序運(yùn)算、輸出處理，END以后的程序不再執(zhí)行，直接進(jìn)行輸出處理。

在程序調(diào)試過程中，按段插入END指令，可以順序擴(kuò)大對各程序段動作的檢查。采用END指令將程序劃分為若干段，在確認(rèn)處于前面電路塊的動作正確無誤之后，依次刪去END指令。4.1.11END指令第127頁/共359頁4.2基本指令編程實例4.2.1梯形圖編程注意事項4.2.2基本指令編程實例第128頁/共359頁(a)不正確；(b)正確Y1354321245(b)Y1(a)24534.2.1梯形圖編程注意事項第129頁/共359頁OUTLDANDOR(a)OUTLDANDLDORB串聯(lián)多的電路盡量放上部OUTLDANDOR(b)并聯(lián)多的電路盡量靠近母線OUTLDORLDANB4.2.1梯形圖編程注意事項第130頁/共359頁

不能將接點(diǎn)畫在線圈右邊，只能在接點(diǎn)的右邊接線圈，如圖所示。4.2.1梯形圖編程注意事項第131頁/共359頁X1Y3輸入處理X1＝ON，X2＝OFF第一次第二次輸出處理Y3＝OFF，Y4＝ON雙線圈輸出不可用4.2.1梯形圖編程注意事項Y4X3X2Y3第132頁/共359頁X000(a)(b)01234LDANDLDIANDORB56LDORY002步序指令數(shù)據(jù)78910ORANBOROUTX000X001X002X003X004X006X007X005Y002并聯(lián)連接并聯(lián)塊結(jié)束分支起點(diǎn)與前面的電路連接X001X006X007X002X003X004X005ANBLD并聯(lián)電路塊ANB前的ORORBANB后的OR4.2.2基本指令編程實例例1ORB、ANB指令的混用第133頁/共359頁例2四層棧電路4.2.2基本指令編程實例第134頁/共359頁第5章狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖及編程方法

5.1狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖及狀態(tài)功能

5.2單流程狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的編程

5.3選擇性分支與匯合的編程

5.4并行分支與匯合的編程

5.5編程實例第135頁/共359頁5.1狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖及狀態(tài)功能引例:如圖所示臺車自動往返系統(tǒng)工況示意圖MSQ2(X2)SQ1(X1)SQ3(X3)前進(jìn)(Y1)后退(Y2)SB(X0)啟動MMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMMM第136頁/共359頁某生產(chǎn)過程的控制工藝要求如下：5.1狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖及狀態(tài)功能

(2)臺車后退碰到限位開關(guān)SQ2后，臺車電機(jī)M停轉(zhuǎn)，臺車停車，停5s，第二次前進(jìn)，碰到限位開關(guān)SQ3，再次后退。

(3)當(dāng)后退再次碰到限位開關(guān)SQ2時，臺車停止(或者繼續(xù)下一個循環(huán))。

(1)按下啟動按鈕SB，臺車電機(jī)M正轉(zhuǎn)，臺車前進(jìn)，碰到限位開關(guān)SQ1后，臺車電機(jī)M反轉(zhuǎn)，臺車后退。第137頁/共359頁為編程的需要，不妨設(shè)置輸入、輸出端口配置如表所示。5.1狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖及狀態(tài)功能

輸入設(shè)備

端口號

輸出設(shè)備

端口號

啟動SB

X00

電機(jī)正轉(zhuǎn)

Y01

前限位SQ1

X01

電機(jī)反轉(zhuǎn)

Y02

前限位SQ3

X03

后限位SQ2

X02

第138頁/共359頁編程步驟如下：5.1

狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖及狀態(tài)功能第一步：繪制流程圖

流程圖是描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能和特性的一種圖形，流程圖又叫功能表圖(FunctionChart)。流程圖主要由步、轉(zhuǎn)移(換)、轉(zhuǎn)移(換)條件、線段和動作(命令)組成。第139頁/共359頁臺車的每次循環(huán)工作過程分為前進(jìn)、后退、延時、前進(jìn)、后退五個工步。5.1狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖及狀態(tài)功能每一步用一個矩形方框表示，方框中用文字表示該步的動作內(nèi)容或用數(shù)字表示該步的的標(biāo)號。與控制過程的初始狀態(tài)相對應(yīng)的步稱為初始步。初始步表示操作的開始。第140頁/共359頁每步所驅(qū)動的負(fù)載(線圈)用線段與方框連接。方框之間用線段連接，表示工作轉(zhuǎn)移的方向，習(xí)慣的方向是從上至下或從左至右，必要時也可以選用其它方向。線段上的短線表示工作轉(zhuǎn)移條件，圖中狀態(tài)轉(zhuǎn)移條件為SB、SQ1。方框與負(fù)載連接的線段上的短線表示驅(qū)動負(fù)載的聯(lián)鎖條件，當(dāng)聯(lián)鎖條件得到滿足時才能驅(qū)動負(fù)載。轉(zhuǎn)移條件和聯(lián)鎖條件可以用文字或邏輯符號標(biāo)注在短線旁邊。5.1狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖及狀態(tài)功能第141頁/共359頁第142頁/共359頁當(dāng)相鄰兩步之間的轉(zhuǎn)移條件得到滿足時，轉(zhuǎn)移去執(zhí)行下一步動作，而上一步動作便結(jié)束，這種控制稱為步進(jìn)控制。

5.1狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖及狀態(tài)功能在初始狀態(tài)下，按下前進(jìn)啟動按鈕SB(X00動合觸點(diǎn)閉合)，則小車由初始狀態(tài)轉(zhuǎn)移到前進(jìn)步，驅(qū)動對應(yīng)的輸出繼電器Y01，當(dāng)小車前進(jìn)至前限位SQ1時(X01動合觸點(diǎn)閉合)，則由前進(jìn)步轉(zhuǎn)移到后退步。這就完成了一個步進(jìn)，以下的步進(jìn)讀者可以自行分析。第143頁/共359頁順序控制若采用步進(jìn)指令編程，則需根據(jù)流程圖畫出狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖是用狀態(tài)繼電器(簡稱狀態(tài))描述的流程圖。5.1狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖及狀態(tài)功能第二步：繪制狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖狀態(tài)元件是構(gòu)成狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖的基本元素，是可編程序控制器的元件之一。第144頁/共359頁

(1)驅(qū)動負(fù)載。狀態(tài)可以驅(qū)動M、Y、T、S等線圈。可以直接驅(qū)動和用置位SET指令驅(qū)動，也可以通過觸點(diǎn)聯(lián)鎖條件來驅(qū)動。例如，當(dāng)狀態(tài)S20置位后，它可以直接驅(qū)動Y1。在狀態(tài)S20與輸出Y1之間有一個聯(lián)鎖條件Y2。狀態(tài)可提供以下三種功能：5.1狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖及狀態(tài)功能(2)指定轉(zhuǎn)移的目的地。狀態(tài)轉(zhuǎn)移的目的地由連接狀態(tài)之間的線段指定，線段所指向的狀態(tài)即為指定轉(zhuǎn)移的目的地。例如，S20轉(zhuǎn)移的目的地為S21。第145頁/共359頁流程圖中的每一步，可用一個狀態(tài)來表示，由此繪出圖所示的臺車流程圖的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖。如圖所示，分配狀態(tài)的元件如下：初始狀態(tài)

S0

前進(jìn)(工序一)S20后退(工序二)

S21

延時(工序三)S22再前進(jìn)(工序四)

S23

再后退(工序五)S24

注意：雖然S20與S23、S21與S24，功能相同，但它們是狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖中的不同工序，也就是不同狀態(tài)，故編號也不同。第146頁/共359頁臺車流程圖的狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖