项目1-3编程软件的使用

1、可编程控制器应用技术 三菱FX2N系列PLC教学课件 学习目标学习目标 1.编程语言表达方式 2.编程软件的主要功能 3.编程软件的使用方法 4.编程操作 5.运行操作 一、情景模拟一、情景模拟 将三菱公司推出GX-Simulator6-C仿真软件和GX- Developer开发软件一起安装后，GX-Developer不仅具有 一般的编译功能，还具有仿真功能，能在脱离PLC的情况 下离线调试程序。可以登陆到下载该软 件包，本节将主要介绍如何使用GX-Developer软件来进行 程序的编写、传输、运行及监控。 二、知识准备二、知识准备 （一）编程语言表达方式（一）编程语言表达方式 可编程控制器

2、与一般的计算机相类似，在软件方面 有系统软件和应用软件之分，只是可编程控制器的系统 软件由可编程控制器生产厂家固化在 ROM 中，一般的用 户只能在应用软件上进行操作，即通过编程软件来编制 用户程序。编程软件是由可编程控制器生产厂家提供的 编程语言，至今为止还没有一种能适合各种可编程控制 器的通用的编程语言，但是各个可编程控制器发展过程 有类似之处，可编程控制器的编程语言即编程工具都大 体差不多，一般有如下五种表达方式。 1 1、 梯形图（梯形图（ Ladder Diagram Ladder Diagram ） 梯形图是一种以图形符号及图形符号在图中的相互 关系表示控制关系的编程语言，它是从继

3、电器控制电路 图演变过来的。梯形图将继电器控制电路图进行简化， 同时加进了许多功能强大、使用灵活的指令，将微机的 特点结合进去，使编程更加容易，而实现的功能却大大 超过传统继电器控制电路图，是目前最普通的一种编程 语言。对于梯形图的绘制规则，总结后具有以下几点： （1） 梯形图中只有动合和动断两种触点。各种机型中动 合触点和动断触点的图形符号基本相同，但它们的元件 编号不相同，随不同机种、不同位置（输入或输出）而 不同。统一标记的触点可以反复使用，次数不限，这点 与继电器控制电路中同一触点只能使用一次不同。因为 在可编程控制器中每一触点的状态均存入可编程控制器 内部的存储单元中，可以反复读写，

4、故可以反复使用。 （2）梯形图中输出继电器（输出变量）表示方法也不同， 有圆圈、括弧和椭圆表示，而且它们的编程元件编号也 不同，不论哪种产品，输出继电器在程序中只能使用一 次。 （3）梯形图最左边是起始母线，每一逻辑行必须从起始 母线开始画。梯形图最左边还有结束母线，一般可以将 其省略。 （4）梯形图必须按照从左到右、从上到下顺序书写，可 编程控制器是按照这个顺序执行程序。 （5）梯形图中触点可以任意的串联或并联，而输出继电 器线圈可以并联但不可以串联。 （6）程序结束后应有结束符END。 2 2、指令表（、指令表（ Instruction List Instruction List ） 梯形

5、图编程语言优点是直观、简便，但要求用带 CRT 屏幕显示的图形编程器才能输入图形符号。小型 的编程器一般无法满足，而是采用经济便携的编程器 （指令编程器）将程序输入到可编程控制器中，这种 编程方法使用指令语句（助记符语言），它类似于微 机中的汇编语言。 3 3、顺序功能图（、顺序功能图（ Sequential Chart Sequential Chart ） 顺序功能图常用来编制顺序控制类程序。它包含步、 动作、转换三个要素。顺序功能编程法可将一个复杂 的控制过程分解为一些小的顺序控制要求连接组合成 整体的控制程序。顺序功能图法体现了一种编程思想， 在程序的编制中具有很重要的意义。在介绍步进梯

6、形 指令时将详细介绍顺序功能图编程法。如图 1-3-1所 示为顺序功能图。 步 1 步 2 步 3 动作 1 动作 2 转换 1 转换 2 图 1-3-1顺序功能图 4 4、功能块图（、功能块图（ Function Block Diagram Function Block Diagram ） 功能图编程语言实际上是用逻辑功能符号组成的功 能块来表达命令的图形语言，与数字电路中逻辑图一样， 它极易表现条件与结果之间的逻辑功能。图 1-3-2所示 为先“或”后“与”再输出操作的功能块图。由图1-18 可见，这种编程方法是根据信息流将各种功能块加以组 合，是一种逐步发展起来的新式的编程语言，正在受到

7、 各种可编程控制器厂家的重视。 图 1-3-2 功能块图编程语 言图 图 1-1-18 小车控制的梯形图及指令表 5 5、结构文本（、结构文本（ Structure Text Structure Text ） 随着可编程控制器的飞速发展，如果许多高级功能 还是用梯形图来表示，会很不方便。为了增强可编程控 制器的数字运算、数据处理、图表显示、报表打印等功 能，方便用户的使用，许多大中型可编程控制器都配备 了 PASCAL 、 BASIC 、 C 等高级编程语言。这种编程 方式叫做结构文本。与梯形图相比，结构文本有两个很 大优点，其一，是能实现复杂的数学运算，其二，是非 常简洁和紧凑。用结构文本编

8、制极其复杂的数学运算程 序只占一页纸。 以上编程语言的五种表达式是由国际电工委员会 （ IEC ） 1994 年 5 月在可编程控制器标准中推荐的。 对于一款具体的可编程控制器，生产厂家可在这五种表 达方式提供其中的几种编程语言供用户选择。也就是说， 并不是所有的可编程控制器都支持全部的五种编程语言。 （二）编程软件的基本使用（二）编程软件的基本使用 1 1、软件的安装、软件的安装 该软件含有两个文件夹，如图1-3-3所示。 图 1-3-3 软件包中所含有的两个文件 打开第一个文件夹GX-Simulator6-C（仿真），如图1-19所示， 初次安装该软件，要先安装该文件夹内“EnvMEL”的

9、文件夹，打开 该“EnvMEL”，双击安装图标，即可装。安装完这个文件后，再返 回安装“GX-Simulator6-C”，双击安装图标，按照安装提示，即 可安装完毕。然后再安装第二个文件“GX-Developer（开发）”。 注意：要求两个文件装在同一目录下。 2 2、程序输入和编辑、程序输入和编辑 软件安装完毕以后，即可使用。使用方法如下。 （1）打开程序 单击“开始”“程序” “MELSOFT应用程序” “GX- Developer”即打开程序，如图1-3-4所示。 图 1-3-4 打开程序画面 （2）创建新工程 单击“工程（F）”“创建新工程（N）”或单击图 标，即出现如图1-3-5所示

10、的对话框，要求选择“PLC系 列”和“PLC类型”以及选择“程序类型”。对话框中默 认为“梯形图逻辑”。单击“设置工程名”，再“工程 名”框中输入工程名。选择工程保存路径，点击“确定” 新工程建立完毕。如图1-3-6进入编程界面。本软件可用 于三菱A系列、Q系列和FX系列等的PLC。 图 1-3-5 选择PLC系列和PLC类型图 1-3-6 编程界面 （3）输入梯形图 输入梯形图有两种方法：一是利用工具条（见图1- 3-7）中的快捷键输入;二是直接用键盘输入。 图 1-3-7编程工具条 下面以一段简单的程序为例说明这两种输入方法。 【例1】 输入下面一段程序 【分析分析】 1）用工具条中的快捷

11、键输入 触点输入：点击 F5, 则出现一个如图1-3-8所示 的对话框，再对话框中输入X0，点击“确定”则触点 输入，用同样的方法，可以输入其他的常开、常闭触 点、输出线圈等。 图 1-3-8 工具条快捷键输入 2）从键盘输入 如果键盘使用熟练，直接从键盘输入则更方便，效 率更高。不用点击工具栏中的按钮。以例1程序为例， 首先使光标处于第一行的首端。在键盘上直接输入ld x0,同样出现一个对话框，如图1-3-9所示。再单击回车 键（Enter）,则程序输入；接着输入out y0，再单击回 车键线圈输入；再输入or y0，再单击回车键。 图 1-3-9 键盘输入 用键盘输入时，可以不管程序中各触

12、电的连接 关系，常开触点用LD，常闭触点用LDI，线圈用OUT， 功能指令直接输入助记符和操作数。但要注意助记 符和操作数之间用空格隔开。对于出现分支、自锁 等关系的可以直接用竖线补上。通过一定的练习和 搜索，就能熟练地掌握程序输入的方法。 3） 梯形图编辑 在输入梯形图时，常需要对梯形进行编辑，如插入、 删除等操作。 触点的修改、添加和删除： 、修改：光标移在需要修改的触点上，直接输入新的 触点，单击回车键即可，则新的触点覆盖原来的触点。 也可以把光标移到需要修改的触点上，双击，则出现一 个对话框（见图1-3-10），在对话框输入新触点的标号， 单击回车即可。 图 1-3-10 输入新触点号

13、 、添加：把光标移在需要添加触点上，直接 输入新的触点，单击回车键。 、删除：把光标在需要删除的触点上，在按 键盘的“Delete”键，即可删除，再点击直线 ， 单击回车键，用直线覆盖原来的触点。 行插入和行删除 在进行程序编辑时，通常要插入或删除一行或几行程 序。 、行插入：先将光标移到要插入行的地方，点击“编 辑（E）”弹出下拉菜单，再点击“行插入（N）”，则 再光标处出现一个空行，就可以输入一行程序；用同样 的方法，可以继续插入行。 、行删除：先将光标移到要删除行的地方，点击“编 辑（E）”弹出下拉菜单，再点击“行删除（E）”，就 删除了一行；用同样的方法可以继续删除。注意： “END”

14、是不能删除的。 4）程序的转换 程序通过编辑以后，计算机界面的底色是灰色的， 要通过转换变成白色才能传给PLC或进行仿真运行。转 换方法如下： 直接单击功能键“F4”。 点击菜单条中的“转换（C）”弹出下拉菜单 下拉菜单中点击“变换（C）”。 5）程序传送（PCPLC） PLC写入:把程序从PCPLC。步骤如下： 、点击快捷按钮 。 、点击菜单条中的“在线（O）”弹出下拉菜单，在 下拉菜单中单击“PLC写入（W）”。 PLC读取：把程序从PLCPC。步骤如下： 、点击快捷按钮 。 、点击菜单条中的“在线（O）”弹出下拉菜单，在 下拉菜单中点击“PLC读取（R）”。 3 3、程序仿真运行、程序仿

15、真运行 该软件能够在没有PLC的情况下仿真程序运行，从而可以调 试、监控所编写的程序。 【例2】 仿真的操作方法 （1） 程序输入，再转换 输入的梯形图如图1-3-11所示。 图 1-3-11 输入的梯形图 （2） 梯形图逻辑测试启动 点击菜单条中的“工具（T）”，弹出下拉菜单， 在下拉菜单中点击“梯形图逻辑测试启动（L）”，测 试程序写入，如图1-3-12所示，待参数写入完成以后图 1-3-12消失，表示程序传入完成。光标变成蓝块，程序 已处于监控状态。且在状态栏中出现，点击该状态栏， 即可出现梯形图逻辑测试工具对话框。 图 1-3-12 PLC 写入 在图1-3-13中“RUN”是黄色，表

16、示程序已经正常 运行。如程序有错或出现未支持指令，则出现未支持指 令对话框如图1-3-14所示。双击绿色“未支持指令”， 就可跳出未支持指令一览表。 图1-3-13 梯形图逻辑测试对话框 图1-3-14 未支持指令对话框 （3） 强制位元件ON或OFF，监控程序的运行状态 点击工具栏“在线（O）”，弹出下拉菜单，点击 “调试（B）”“软元件测试（D）”或者直接点击软 元件测试快捷键，则弹出位元件测试对话框如图1-3-15 所示。 图 1-3-15 位元件测试对话框 在该对话框“位软元件”栏中输入要强制的位元件， 如X0，需要把该元件置ON的，就点击 强制ON，如需要把 该元件置OFF的，就点击

17、 强制OFF。同时在“执行结果” 栏中显示刚强制的状态。此时程序已运行，运行结果如 图1-3-16和1-3-17所示，接通触点和线圈都用蓝色表示， 同时可以看到字元件的数据在变化。 图 1-3-16 X0处于OFF 时的状态 图 1-3-17 X0处于ON时的状态 （4） 监控各位元件的状态和时序图 点击状态栏的 按钮，弹出如图1-3-18所 示的对话框，对于位元件，用鼠标双击，可以强置ON， 再双击，可以强置OFF，对于数据寄存器D，可以直接置 数。对于T、C也可以修改当前值，因此调试程序非常方 便。 图 1-3-18 位元件监控启动 （5） 时序图监控 在图1-3-18中点击“时序图(T)

18、” 启动“（R）”， 则出现时序图监控，如图1-3-19所示。 图 1-3-19 时序图监控 4、PLC停止运行 点击状态栏的 按钮，弹出图1-3-13所 示对话框，在图1-3-13中选择“STOP”，PLC就停止运 行，再选择“RUN”，PLC又运行。 图1-3-13 梯形图逻辑测试对话框 5、退出PLC仿真运行 在对程序仿真测试时，通常需要对程序进行修改， 这时要退出PLC仿真运行，重新对程序进行编辑修改。 退出方法如下: 点击快捷键图标 ，则出现退出梯形图逻辑测试 窗口如图1-3-20所示，点击“确定”即可退出仿真运行， 但此时的光标还是蓝块，程序处于监控状态，不能对程 序进行编辑，所以

19、需要点击快捷图标 ，光标变成方 框，即可对程序进行编辑。 图 1-3-20 退出PLC仿真运行 三、任务实施三、任务实施 1 1、工作过程分析、工作过程分析 （1）编程操作 1）编程准备 检查PLC与计算机的连接是否正确,计算机的RS232C 端口与PLC RS422通讯口之间是否用指定的缆线及转换器 连接;使PLC处于“停机”状态；接通计算机和PLC的电源。 ）编程操作 打开GX编程软件，建立一个程序文件。 采用梯形图编程的方法，将梯形图程序输入到计算 机，并通过编辑操作对输入程序进行修改和检查最后将 编辑好的梯形图程序保存，并将文件命名为Gpj。 ）程序的传送 程序的写出打开程序文件，通过

20、写出操作将 程序文件Gpj。传送到PLC用户存储器RAM中，然后 进行核对。 程序的读入通过读入操作将PLC用户存储器 中已有的程序读入到计算机中，然后进行核对。 程序的核对在上述程序核对过程中，只有当计算 机对两端程序比较无误后，方可认为程序传送正确，否 则应查清原因，重新传送。 （2）运行操作 程序传送到PLC用户存储器后，根据梯形图程序， 将PLC的输入输出端与外部输入信号连接好，并按照 控制的要求运行程序。 （3）监控操作 1）进行元件的监视 2）进行输出强制ON/OFF 3）进行时序图的监控 2 2、实训内容、实训内容 （1）编程操作 1）按照图1-3-21梯形图完成程序输入。 2）

21、完成程序的写出及核对。 图1-3-21梯形图程序 输入端编号功能说明输出端编号功能说明 X0Y0启动按钮Y0连续运行 X1Y0停止按钮Y1T0控制的输出 X2T2控制按钮Y2T2控制的输出 X3C0复位控制Y3C0控制的输出 X4C0计数控制 X5赋值控制 表1-3-1 PLC输入输出端编号及说明 （2）运行操作 1）根据表1-3-1PLC输入/输出端编号及说明，完成PLC 输入/输出的接线。 2）接通PLC运行开关，PLC面板上RUN灯亮，表明程序已 投入运行 3）结合控制程序，操作有关输入信号，在不同输入状 态下观察输入输出指示灯的变化，若输出指示灯的状态 与程序控制要求一致，则表明程序运

22、行正常 元件ON/OFF元件ON/OFF元件设定值当前值 X0X5T0 X1Y0T2 X2Y1C0 X3Y2 X4Y3 （3）监控操作 1）元件的监视 监视X0-X5、Y0-Y3的ON/OFF状态，监视T0、T2和C0的设定值 和当前值，并将结果填于表1-3-2中。 表1-3-2 元件监视结果一览表 2）输出强制ON/OFF 对Y0、Y1进行强制OFF操作，对Y2、Y3进行强制OFF 操作 3）修改D、Z的当前值 将Z的当前值K4修改为K6后,观察运行结果,分析变 化的原因. 将D4的当前值K10修改为K20后,观察运行结果,分析 变化的原因. 4）修改T、C的设定值 将T0的设定值K100修

23、改为K150后,观察运行结果,分 析变化的原因. 将C0的设定值D4修改为K10后,观察运行结果,分析 变化的原因. 3 3、评分标准、评分标准 考核项目考核内容配分考核要求及评分标准得分备注 编程操作 建立程序文件 40分 能建立程序文件 5分 程序的编辑能正确输入程序 20分 程序的传送能写入/输出程序 5分 监控操作 元件监视 30分 会监视元件动作状态 10分 强制输出ON/OFF能强制输出ON/OFF 5分 修改当前值会修改字元件当前值 5分 修改设定值会修改T、C设定值 10分 运行操作 系统建立 30分 会选择I/O点 5分 程序运行会运行程序 5分 运行调试会调试程序,结果正确

24、 20分 计分100分 表1-3-3 编程软件应用评分标准 【知识链接知识链接】 在实际应用中，除了使用个人电脑对PlC进行编程、 监控外，还可使用手持编程器来进行编程。 手持编程器携带方便，适合工业控制现场应用。除了 编程以外，一般还具有一定的调试及监控功能，可以通过 键盘调取及显示PLC的状态、内部器件及系统的参数，它 经过接口（大多为通讯口）与PLC联系，完成人机对话操 作。 FX-20P型手持编程器是一种智能型编程器，如图 1-3-22所示。其配有存储器卡盒可以脱机编程，本机显 示窗口可以同时显示四条基本指令。 图1-3-22 FX-20P型手持编程器 1 1、 编程器的结构编程器的结

25、构 FX-20P型简易编程器由液晶显示屏、ROM写入器接 口、存储器卡盒接口及键盘组成。 （1 1）液晶显示屏）液晶显示屏 FX-20P简易编程器的液晶显示屏能同时显示4焊， 每行可显示16个字符，编程操作时显示的内容如图1-3- 23所示。 R100 101 104 LD OUT M16 T1 K10 LDIM11 功能显示 行光标元件符号 指令符号 图1-3-23 液晶显示屏显示内容 （2 2）键盘）键盘 键盘由35个按键组成，包括功能键、指令键、元件 符号键和数字键。 1）功能键 RD/WR：读出/写入 INS/DEL：插入/删除 MNT/TEST：监视/测试 GO：执行键，用于指令的确

26、认、执行，显示画面和 检索等。 CLEAR：清除键，用于清除键入的数据和错误的操作。 HELP：帮助键，显示功能指令一览表。在监视方 式下，进行十进制数和十六进制数的转换。 OTHER：显示方式项目菜单。 STEP：步序号设定。 SP：空格键，用此键指定元件地址和常熟。 ：移动光标和提示符 2）指令键、元件符号和数字键 这些键位复用键，每个键的上部是指令符号，下 部是元件符号或数字。上下的功能键根据当前的操作 自动进行切换，下部元件符号中Z/V、K/H、P/I为交替 使用（反复按键时，互相切换）。 2 2、FX-20P-EFX-20P-E简易编程器的使用简易编程器的使用 编程器操作基本步骤如图

27、1-3-24所示 编程准备启动系统设定联机方式编程操作结束 图1-3-24 编程器操作基本步骤 （1 1）全部清除用户内部程序（清零）全部清除用户内部程序（清零） 1）在写入状态下清零 NOPAGOGO 2）在删除状态下清零 STEP0SPSTEP1999GO （2 2）读出）读出 1）按步序号读出 RDSTEP步序号GO 2）按指令读出 RD指令GO 3）按软元件读出 RDSP软元件符号和地址GO 4）按指针读出 RDP/I指针标号GO （3 3）写入）写入 1）基本指令的写入 仅输入指令的写入 WR指令助记符GO,适用ANB、 ORB、MPS、MRS、MPP、RET、NOP、END等指令的写入。 带软元件指令的写入 WR指令助记符软元件符号 和地址GO,适用LD X0、OUT Y1、SET M0、PLS M10等指令 的写入。 带参数指令的写入 WR指令助记符软元件符号 和地址SP 参数GO，适用OUT T0 K20、OUT C1 K3 等指令的写入。 指针的写入 WRP/I指针标号GO 在确认前要修改，可以按CLEAR键，确认后要修改，可以 移动光标至错误指令处，重新写入正确指令。 操作数：SP