可编程序控制器技术与应用教学课件

1、可编程序控制器技术与 应 用培训老师培训老师: :夏夏 2021-12-22目录第一章 可编程序控制器的基本组成与内部软 元件第二章 基本逻辑指令 第三章 应用基本指令编程第四章 步进顺序控制第五章 应用指令第六章 三菱PLC网络及其通信 2021-12-23绪绪 论论1可编程序控制器(PLC)的发展情况 可编程序控制器是一种专为工业应用而设计的数字式电子控制装置. PLC及其网络被公认为现代工业自动化三大支柱（PLC，机器人，CAD/DAM）之一. PLC已广泛应用于各行各业.2PLC的特点 可靠性高 功能性强 编程简单，人机对话界面好 PLC实质上是在工业环境下使用的计算机。随着计算机技术

2、的发展，PLC已发展为集计算机技术、自动控制技术、通信技术、过程控制于一体的电子装置。它可使用基本逻辑指令进行编程，可使用梯形图编程，有些还可使用高级计算机语言编程。 2021-12-243、如何学习PLC技术 （1）了解PLC的结构组成、工作原理。 （2）选择一种PLC机型，掌握其软元件，软元件的寻址方式（或编号），基本指令及其用法。 （3）应用基本指令进行编程，注意在编程中学习，在学习中编程，有条件的可以上机，没有上机条件的可用模拟软件。务必做到程序的运行逻辑一定要与题设或工程的逻辑一致。 （4）认真学习应用指令。注意应用指令的意义、参数、驱动方式，多编写应用的程序，注意字元件的传送、转换

3、、驱动。 （5）有条件的要学好PLC网络通信，建立简单的PLC通信网络，编写网络通信程序。2021-12-25第1章 可编程序控制器的基本组成 与内部软元件 本章讨论PLC的基本组成和内部软元件，主要内容有： 1.1 PLC的基本概念与组成 1.2 PLC的工作方式 1.3 PLC的内部软元件2021-12-26 11 PLC的基本概念与组成的基本概念与组成 PLC是一种将计算机技术与继电器控制概念结合起来、装有程序的工业控制用的计算机。它主要由中央微处理器、存储器、输入/输出接口电路、电源等组成。2021-12-271、中央微处理器（CPU） CPU是PLC的核心2、存储器 存储器是存放系统

4、程序、用户程序和数据的器件，包括只读存储器ROM和随机读写存储器RAM两类。3、输入单元 输入单元是PLC与外部输入设备之间的连接部件。 4、输出单元 输出单元是PLC与驱动控制对象如接触器线圈、电磁阀线圈、指示灯等的连接部分。 5、电源单元 PLC的电源是一将交流电压（AC 220V）变成CPU、存储器、输入、输出接口电路所需电压的电源部件。 6、模拟量输入输出单元 模拟量输入输出一般要通过模拟量输入、输出模块与PLC基本单元连接。7、输入输出扩展单元和扩展模块 使用扩展单元或扩展模块。以扩充PLC的输入输出点数。 2021-12-28 FX2N-48MR的PLC的外形如图 图中有输入端（X

5、）、输出端子（Y）接线柱。在输入端子方，L，N是外接AC220V电源的接线柱，L为相线，N为中线，作为PLC的工作电源。+24V端子一般用于连接传感器用。严禁在+24V端子供电。无源开关量接在X0、X1，.等接线柱与公共端COM之间。图中为空接线端子，千万不要在空接线端子接线。在输出端子方，分成若干区，每个区有一公共端。例如：Y0、Y1、Y2、Y3、组成一接线区，COM1为它们的公共端。当不同区的接线端子使用同一外接负载电源时，其公共端COM应连接在一起。2021-12-2912 PLC的工作方式的工作方式121 PLC的基本逻辑图形的基本逻辑图形 PLC是按梯形图或指令表进行逻辑运算的 .

6、左图为一梯形图，左右两侧为等效的输入输出电路。梯形图中X1、X2是输入继电器的常开触头。 Y1、Y2为输出继电器，它由线圈、常开触点和常闭触点组成。 122 PLC的工作方式的工作方式 PLC是以执行一种分时操作、循环扫描的工作方式工作的。每一扫描过程分为三个阶段：输入采样、执行程序、输出刷新。 2021-12-21013 FX系列系列PLC的内部软元件的内部软元件131 输入继电器（输入继电器（X）和输出继电器（）和输出继电器（Y） (1)输入继电器(X) 输入继电器的编号（地址号）按八进制编号：X0X7，X10X17， 无等效线圈供编程用，各点输入继电器都有任意对常开触点和常闭触点供PLC

7、内部编程用。 (2)输出继电器 (Y) 输出继电器的编号（地址号）按八进制编号：Y0Y7，Y10Y17， 各点输出继电器都有一个等效线圈和任意对常开触点和常闭触点供PLC内部编程用。 输入输出继电器的点数： 2021-12-2112021-12-2121.3.2辅助继电器（辅助继电器（M） 辅助继电器（M）有一等效线圈和任意对常开触点和常闭触点供PLC内部编程用。 辅助继电器分为一般用（型），断电保持用（型）和特殊辅助继电器三种: (1)一般用辅助继电器 一般用辅助继电器特点是：线圈得电触点动作，线圈失电触点复位. FX2N型 PLC一般用辅助继电器的编号按十进制: M0M499. (2)断电

8、保持用辅助继电器 断电保持用辅助继电器特点是：当停电时，线圈由后备锂电池维持，当再恢复接通供电时，它就能记忆停电前的状态. FX2N型PLC断电保持用辅助继电器的编号 M500M3071. 2021-12-213(3)特殊辅助继电器FX2N型PLC特殊辅助继电器的编号 M8000M8255. 各个特殊辅助继电器都具有不同的功能。常用的一些特殊辅助继电器有:M8000，常ON，作运行监视用（在运行中接通）；M8002，初始脉冲（仅在运行开始瞬间接通一脉冲周期）；M8011，产生10ms连续时钟脉冲M8012，产生100ms连续时钟脉冲；M8013，产生1s连续时钟脉冲。2021-12-2141.

9、3.3 状态继电器（状态继电器（S） 状态继电器是步进顺序控制中的重要软元件，它与步进顺控指令STL组合使用。S继电器的状态只有“1”与“0”两种，当状态为“1”时，可驱动输出继电器或其它软元件。 状态继电器S以十进制编号 .对FX2N型PLC的编号: 初始化用 S0S9 一般用 S10S499 断电保保持用 S500S899 报警用 S900S9992021-12-215134 定时器（定时器（T） PLC的定时器是根据时钟脉冲累积计时的。时钟脉冲一般有1ms，10ms，100ms等,因此, PLC的定时器有1ms，10ms，100ms定时器之分. FX系列PLC的定时器有两类：通用定时器和

10、积算定时器。 (1)通用定时器 通用定时器是指定时器线圈得电,开始延时,延时时间到,触点动作.线圈失电,触点复位2021-12-2161)通用定时器 通用定时器是指定时器线圈得电,开始延时,延时时间到,触点动作.线圈失电,触点复位. 通用定时器是16位定时器，其动作原理如下图所示。 图中，当X0接通，T0线圈得电，开始延时。当延时时间等于设定值（t=0.1s100=10s）时，T0常开触点闭合，驱动输出继电器Y0 .从时序图可见到，定时器线圈在计时过程中一直是得电的，当线圈延时达到设定值，其触点动作。之后计时线圈仍通电，但定时器并不计时，Y0保持得电状态，一直到X0断开，定时器线圈失电，定时器

11、的触点复位，Y0才失电。2021-12-217 2) 积算定时器 积算定时器的特点是:当驱动定时器线圈的输入触点断开或停电时，积算定时器的当前值能保留。当输入触点再次接通或复电时，计时继续。当两次或多次时间累积之和等于设定值时，定时器的触点动作。其动作原理如下图所示. 图中当X0两次接通的时间累计等于设定时间时，T250触点动作。此时如果X0继续接通或断开，都不会改变定时器的当前值，一直到X1接通，T250复位，Y2才失电。应注意的是, 积算定时器当动作完成之后，一般都要用RST复位。 2021-12-218135 计数器（计数器（C） PLC的计数器具有计数功能。它由等效的计数线圈、复位线圈

12、、以及对应的常开常闭触点组成。当复位线圈接通，计数器复位。计数器线圈每接通一次，即每次从OFFON，计数器计数一次。当计数器的当前值与设定值相同，计数器 触点动作。 FX系列PLC的计数器分为16位增计数器，32位增/减计数器以及高速计数器三种 .FX2N的计数器编号如下表所表.2021-12-219（1）16位增计数器位增计数器16位增计数器是一种16位二进制加法计数器，其设定值由132767。可由十进制常数K设定，也可由数据寄存器D的当前值设定。16位增计数器的工作原理，如下图所示 图中，接通X1，使计数器C2复位。当X2每接通一次，从OFFON，计数器计数一次，计数器当前值加1。当计数器

13、当前值等于设定值时，计数器触点动作，驱动输出继电器Y3。此后，当计数器计数线圈输入端X2接通或断开时，C2的当前值均不变。Y3线圈仍得电。一直到复位输入X1再闭合，计数器常开触点C2才复位，Y3失电。2021-12-220(2) 32位增位增/减计数器减计数器 32位增/减计数器是32位二进制加法器。其计数设定值为-2147483648+2147483647（十进制常数K）。 32位增/减计数器的编号为C200C234，它的增/减计数的方向由特殊辅助继电器M8200M8234的ON/OFF而定。计数器C与特殊辅助继电器M8一一对应。 当M8的线圈为OFF时，C作增计数工作。例如M8200为OF

14、F时,C200作增计数工作。 当M8线圈为ON时，C作减计数工作。例如当M8210线圈为ON时，C210作减计数工作 32位增/减计数器的工作原理如下图所示。2021-12-221 图中C210的计数方向由M8210的OFF或ON控制。如图，当X12为OFF，M8210为OFF，C210为增计数。C210的当前值由-6到-5增计数达到设定值（-5）时，计数器C210的常开触点置位为“1”，驱动Y1。当X12接通，M8210为ON，C210为减计数，即C210当前值由-5到-6减少时，计数器C210的常开触点复位为“0”，Y1失电。当X13接通，执行RST指令，计数器C210当前值为0，其触点复

15、位。2021-12-222计数器的设定值可以用十进制常数K设定 如同定时器一样，计数器的设定值可以用十进制常数K设定，也可由数据寄存器D的当前值设定，如图所示。 2021-12-223(3) 高速计数器高速计数器(C235C255) FX系列的高速计数器分为单相单向计数输入，单相双向计数输入和双相（A、B相）双输入三种。它是以一种特定的输入方式（中断输入方式）进行计数的 , X0X7为中断计数输入端.。如下表所示。单相单输入（C235C245） 这类高速计数器的计数方向由与之相应的的特殊辅助继电器M8235M8245切换。当M8为OFF时，C为增计数；当M8为ON时，C为减计数。但其中C235

16、C240的复位要使用程序；而C241C245的复位，要用到上表中所示的复位接线端.。2021-12-224单相单输入高速计数器的工作原理如下图所示。 图中的复位使用RST指令。其中断输入端用X0。当X12闭合，C235按X0的输入OFFON计数，其原理如左图所示，从图可见，当计数器为减计数而通过其设定值时，计数器输出触点复位；当计数器为增计数而通过其设定值时，计数器输出触点置位；当X11接通，执行RST指令，C235复位。 2021-12-225单相双输入（C246C250） 单相双输入计数器有增计数输入端和减计数输入端,有些还有复位端子（R）和起动端子（S）。下图表示了计数器C246的工作原

17、理 图中当X12接通后，C246从X0输入计数信号，对OFFON进行增计数。或从X1输入对OFFON进行减计数.它没有复位输入端子，故要使用RST命令复位。 而C247C250 有复位输入端子, C249及 C250还有起动输入端子. 2021-12-226 双相（A、B相）双输入（C251C255）双相双输入通常应用于有90相位差的双相式编码器输出的情况。当A相输入接通时，B相输入由OFFON时为增计数；从ONOFF时为减计数。C的增/减状态，可以通过特殊辅助继电器M8的ON/OFF进行监控。其动作原理如下图所示。图中，当X11接通，C251复位。当X12接通时，C251通过中断进行输入X0

18、（A相）、X1（B相）的动作进行计数。若计数的当前值等于高于设定值，则Y2得电，若当前值小于设定值，则Y2不得电。当增计数方向时，M8251触点接通，Y3得电。当减计数方向时M8251触点断开，Y3不得电。 2021-12-227136 数据寄存器（数据寄存器（D）数据寄存器是存贮数据的软元件。这些寄存器都是16位的，可存贮16位二进制数，其最高位为符号位（0为正数，1为负数）。一个存储器能处理的数值为-32768+32767。将两个相邻的寄存器组合可存储32位二进制数。如果指定低位（例如D0），则紧继低位地址号的高位（D1）便被自动占用。低位指定一般用偶数软元件号（地址号）。32位寄存器可处

19、理的数值为-2147483648+2147483647。FX系列PLC的数据寄存器可分为一般用、断电保持用和特殊用三类。FX2N等的数据寄存器的编号如下表所示:2021-12-228数据寄存器D的数值一般要用应用指令 MOV传送。如下图所示。图中，PLC一上电，初始脉冲将K250送D8000，改变监视定时器的初始值。X1闭合，将K200送D10，作为定时器的设定值。X2闭合，将D100的数值送D5。特殊数据寄存器，如D8000、D8010等，是一些写入特定目的的数据或已经写入特定数据的数据寄存器，如同特殊辅助继电器（M）一样，如果对特殊数据寄存器的意义不清，或没有定义，千万不要使用。 2021

20、-12-229137 变址寄存器（变址寄存器（V，Z）变址寄存器V、Z与普通用途的数据寄存器一样，是进行数据读入、写出的16位数据寄存器。将V和Z组合，可进行32位运算，此时V作为高位数据存储。分别组成为（V0，Z0），（V1、Z2），（V2，Z2），（V7，Z7），指定Z为变址寄存器首址。变址寄存器主要用于改变软元件地址号。例如：当V=8，Z=4， 则 X2V=X10 T3V=T11 X0Z=X4 T3Z=T7 Y3V=Y11 C4V=C12 Y3Z=Y7 C4Z=C8 M10V=M18 D5V=D13 M10Z=M14 D5Z=D9 S20V=S28 S20Z=S24 2021-12-23

21、0 第2章 基本逻辑指令PLC的基本逻辑指令，是PLC对程序进行逻辑运算并以规定的助记符表示的一种方式。 本章的主要内容有: 21 运算开始和线圈驱动指令（LD、LDI、OUT） 22 触点串联、并联指令（AND、ANI、OR、ORI） 23 电路块并联与串联指令（ORB、ANB） 24 多重输出指令（MPS、MRD、MPP） 25 主控移位和复位指令（MC、MCR） 26 自保持与消除指令（SET、RST） 27 脉冲输出指令（PLS、PLF） 28 脉冲检测指令（LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF） 29 运算结果反转指令（INV） 210 空操作和程序结束指令（NOP、E

22、ND）2021-12-23121 运算开始和线圈驱动指令（运算开始和线圈驱动指令（LD、LDI、OUT）运算开始和线圈驱动指令的助记符和功能如表2-1所示: 表2-1 运算开始和线圈驱动指令关于指令功能的几点说明：（1）LD指令是将常开触点接到在左母线上，LDI是将常闭触点接到左母线上。在分支电路起点处，LD，LDI可与ANB，ORB指令组合使用。（2）OUT指令是对输出继电器、辅助继电器、状态继电器、定时器、计数器线圈的驱动指令。这些线圈接于右母线。OUT指令可对并联线圈作多次驱动。指令助记符、名称功 能 可作用的软元件 LD（取） 常开触点逻辑运算开始 X、Y、M，S，T，CLDI（取反）

23、常闭触点逻辑运算开始X、Y、M，S，T，COUT（输出）驱动线圈M，S，T，C2021-12-232指令的编程例子，如图2-1所示。(a) 梯形图(b)指令表图2-12021-12-23322 触点串联、并联指令（触点串联、并联指令（AND、ANI、OR、ORI） 触点串联、并联指令的助记符、功能如表2-2所示： 表2-2关于指令功能的几点说明：（1）AND、ANI指令可进行1个触点的串联连接。串联触点的数量不受限制，可多次使用。（2）OR、ORI指令是从当前步开始，将一个触点与前面的LD、LDI指令步进行并联连接。也就是说，从当前步开始，将一个常开触点或常闭触点连到左母线。对于两个或两个以上

24、触点的并联连接，将用到后面介绍的ORB指令。（3）一般来说串联或并联触点数目不受限制。但使用软件编程或打印机时将受到限制。串联时最好一行不超过10个触点和一个线圈.指令助记符，名称 功 能 可作用的软元件 AND（与） 串联一常开触点 X，Y，M，S，T，C ANI（与非） 串联一常闭触点X，Y，M，S，T，C OR（或）并联一常开触点X，Y，M，S，T，C ORI（或非）并联一常闭触点X，Y，M，S，T，C 2021-12-234指令的编程例子如图2-2所示。由图2-2可见：（1）PLC执行程序的顺序是从上到下，从左到右。因此指令表的顺序也按这一原则排列。（2）OUT指令之后，通过串联触点再

25、对其他线圈使用OUT指令，称为纵接输出。 2021-12-23523 电路块的并联与串联连接指令（电路块的并联与串联连接指令（ORB） 电路块并联与串联指令的助记符和功能如表2-3所示。 表2-3关于指令功能的几点说明：（1）2个或2个以上触点串联连接的电路块称为串联电路块。将串联电路块作并联连接时，分支开始用LD、LDI指令，分支结束用ORB指令。ORB无操作元件，是一个不带操作数的独立指令。（2）由含有一个或多个触点的串联电路形成的并联分支电路称为并联电路块，并联电路块在串联连接时，要使用ANB指令。电路块的起始要用LD、LDI指令，电路块结束用ANB指令。ANB与ORB指令一样，也是一个

26、不带操作数的独立指令。（3）多个串联电路块作并联连接时，并联的电路块数没有限制。（4）多个并联电路块作串联连接时，串联电路块数没有限制。指令助记符，名称功 能可作用的软元件ORB（电路块或）串联电路的并联连接无ANB（电路块与）并联电路的串联连接无2021-12-236串联电路块的并联连接编程例子，如图2-3所示。图2-3由图2-3可见：（1）当串联电路块作并联连接时，起始用LD、LDI指令,结束用ORB指令。（2）无论是在电路块中并联一触点，或在当前位置并联一触点到左母线，均用OR或ORI指令。2021-12-237并联电路块的串联连接编程例子，如图2-4所示 由图2-4可见：（1）当并联电

27、路块作串联连接时，起始用LD，LDI，结束用ANB。（2）无论是在电路块中并联一触点，或在当前位置并联一触点到左母线，均用OR或ORI指令。图2-42021-12-23824 多重输出指令（多重输出指令（MPS、MRD、MPP）多重输出是指从某一点经串联触点驱动线圈之后，再由这一点驱动另一线圈，或再经串联触点驱动另一线圈的输出方式。它与纵接输出不同。多重输出指令的助记符和功能，如表2-4所示： 表2-4该指令功能的几点说明：（1）MPS、MRD、MPP指令是对分支多重输出电路编程用的指令。在FX系列PLC中有一个称为“栈存储器”的存储器。当对分支电路使用一次MPS指令时，它将分支点之前的运算结

28、果记存下来送入栈存储器的第一段。再使用一次MPS指令，又将此刻的运算结果送入栈存储器的第一段，而将原先已存入的数据依次移到栈存储器的下一段。执行MRD指令，是读出最上段所存的最新数据；此时存储在栈存储器的数据不发生移动。执行MPP指令，各数据按顺序向上移动，将栈最上段数据读出，同时该数据在栈存储器中消失。 指令助记符，名称功 能可作用的软元件MPS（进栈）记忆到MPS指令为止的状态无MRD（读栈）读出到MPS指令为止的状态，从这点输出无MPP（出栈）读出到MPS指令为止的状态，从这点输出并清除这状态无2021-12-239MPS、MRD、MPP指令的用法其原理如图2-5所示。 2021-12-

29、240（2）MPS、MRD、MPP指令，可以与ANB、ORB等指令结合。如图2-6所示图2-62021-12-241（3）对于2段以上的堆栈分支电路，注意在分支点用MPS、MRD、MPP指令。如图2-7所示。图2-72021-12-242(4) 要注意多重输出与纵接输出的区别，如图2-8所示。 图中，Y0、Y1、Y2构成多重输出，Y2、Y3构成纵接输出，Y3、Y4构成多重输出。图2-82021-12-24325 主控移位和复位指令（主控移位和复位指令（MC、MCR）主控移位和复位指令的助记符和功能，如表2-5所示： 表2-5关于指令功能的说明：（1）当控制触点接通，执行主控MC指令，相当于母线

30、（LD、LDI点）移到主控触点后，直接执行从MC到MCR之间的指令. MCR令其返回原母线。 其动作原理如图2-9所示。 图中N0为层次，M1为指令MC所作用的元件或称为主控线圈。 当X0接通，执行MC指令，母线移动，主控线圈M1得电，其主控触点M1闭合，执行从MC到MCR之间的程序。当程序运行到MCR指令，母线返回，再执行以下程序。当MC指令的控制触点断开（例如图2-9中为断开状态），不能执行从MC到MCR之间指令。2021-12-244MC、MCR指令的用法指令的用法 图2-92021-12-245（2）当多次使用主控指令（但没有嵌套）时，可以通过改变Y、M地址号来实现，通常用 N0进行编

31、程。N0的使用次数没有限制，如图2-10所示。 图2-102021-12-246（3）MC、MCR指令可以嵌套。 嵌套时，MC指令的嵌套级N的地址号从N0开始按顺序增大。使用返回指令MCR时，嵌套级地址号顺次减少。 图2-112021-12-24726 自保持与消除指令（自保持与消除指令（SET、RST）自保持与复位指令的助记符和功能，如表2-6所示,SET,RST的用法如图所示。 表2-62021-12-24827 脉冲输出指令（脉冲输出指令（PLS，PLF）脉冲输出指令的助记符和功能如表2-7所示： 表2-7关于指令功能的几点说明：（1）使用PLS指令时，仅在驱动输入ON后一个扫描周期内，

32、软元件Y、M动作；使用PLF指令时，仅在驱动输入OFF后一个扫描周期内，软元件Y、M动作。如图2-13所示。图中，M0又称为上升沿微分输出，M1又称为下降沿微分输出。(a)梯形图2021-12-249 2）使用计数器时，为了保证驱动输入ON后马上清零，要使用PLS指令，如图2-14所示。图2-13图2-142021-12-25028 脉冲检测指令（脉冲检测指令（LDP，LDF，ANDP，ANDF，ORP，ORF）脉冲检测指令的助记符和功能，如表2-8所示： 表2-8以上脉冲检测指令只适用于FX1S、FX1N和FX2N机型。LDP、ANDP、ORP使指定的位软元件上升沿时接通一个扫描周期，而LD

33、F、ANDF、ORF使指定的位软元件下降沿接通一个周期。 关于脉冲检测指令的几点说明如下：（1）上升沿和下降沿脉冲指令分别与PLS、PLF具有同样的动作。如图2-15所示 2021-12-251图2-15表明当X0由OFFON时，M0接通一个扫描周期，从而使Y0得电。图2-15表明当X0由OFFON时，M0接通一个扫描周期，从而使Y0得电。（2） 在应用指令中使用上升沿检测指令时，相当于应用指令的脉冲执行形式。如图2-16所示。（MOVP的用法详见第5章）图2-15图2-162021-12-252（3）脉冲检测指令指定为辅助继电器（M）时，辅助继电器的地址号不同，会产生不同效果。如图2-17（

34、a）（b）所示。 图（a）中指定的辅助继电器为M0M2799。当X1接通，M1得电，执行第0步、第5步和第8步的M1的上升沿检测，M20，M21，M22被置位。 图（b）中指定的辅助继电器为M2800M3071。当X1第1次接通时，M2800得电，则只有在离M2800线圈之后编程最近的上升沿（或下降沿）检测指令导通。因此图（b）中只有第6步被执行，而第0步、第9步不被执行。当X1第2次接通时，第9步被执行，而第0步、第6步不被执行。这个特点，在步进阶梯中常常被用作同一条件信号进行状态的转移。2021-12-25329 运算结果反转指令（运算结果反转指令（1NV）关于指令的几点说明如下：（1）I

35、NV指令只用于FX1S、FX1N和FX2N机型。INV不需要指定元件地址号，它的功能是将执行INV之前的结果反转。如图2-18所示。(a)梯形图(b)指令表图2-182021-12-254（2）使用INV指令时，把它串接在电路上，如同AND、ANI、ANDP、ANDF等指令位置一样。但1NV不能单独作并联用，也不能接于左母线。在包含ANB，ORB的复杂电路中，INV的位置也如同AND，ANI等位置一样。如图2-19所示。图2-192021-12-255210 空操作和程序结束指令空操作和程序结束指令空操作和程序结束指令的助记符和功能，见表2-10所示： 表2-10关于指令的几点说明：（1）NO

36、P为空操作，在电路中无图形显示。常用于以下几种情况： 将程序全部清除时，则全部指令都变成NOP。 编程时，为了修改或追加程序又不想改变程序步数，则可以在指令与指令之间加入NOP指令。以便在此插入其它指令。当在指令间插入NOP指令时，PLC仍可照常工作。（2）但如果将已写入的指令换成NOP指令，则会使电路产生变化。例如：若将AND、ANI换成NOP，则会使该触点短接；若将OR、ORI换成NOP，则会切断此并联触点；若将输出线圈OUT换成NOP，则会使程序出错。若将LD、LDI换成NOP，则会变成另一种执行电路，请读者务必注意。（3）END为结束指令，写在程序之末。当程序执行到END，则进行输出处

37、理，并返回到第0步，进行输入刷新。（4）在实用上，END可用于程序的分析调试。如果在一大型程序中间分别插入若干个END，则可分段依次检测各段程序的动作。当测试确认各电路段正确无误后，可依次删去各个END。2021-12-256 第3章 应用基本指令编程应用基本指令编程 应用基本指令编程，是PLC应用的重要方面。本章主要从介绍编程的方法和技巧开始，再从按空间原则和时间原则编程展开，最后介绍一些编程例子。本章的主要内容如下：图3-1(b)3.1 编写PLC程序的方法和技巧3.2 按空间原则编程3.3 按时间原则编程3.4 编程实例2021-12-25731 编写编写PLC程序的方法和技巧程序的方法

38、和技巧 应用基本逻辑指令编写PLC程序，一般有梯形图和指令表两种方法。通常都是先根据题目（或生产实际）要求，选择输入/输出（I/O）端子，画出梯形图，然后按梯形图输入方式或指令表输入方式，写到PLC中去，试运行。如果试运行中发现原程序有毛病，再修改程序，再试运行，直到满意的符合题目要求的逻辑功能为止。在编写梯形图时，要力图简单明了，符合题目（或生产实际）的控制逻辑，尽量少占内存。311 编制梯形图的一些基本要求编制梯形图的一些基本要求 1梯形图中每一逻辑行从左到右排列，以触点与左母线联接开始，以线圈与右母线联接结束。 2逻辑电路并联时，宜将串联触点多的电路放在上方，如图3-1所示。 (a)(b

39、)图3-12021-12-2583逻辑电路串联时，宜将并联电路放在左方，如图3-2所示。 (a)(b)图3-2 4线圈输出时，能用纵接输出的，就不要用多重输出，如图3-3所示。 (a)(b)图3-35. 用基本指令编程，不可以出现“双线圈”现象。 所谓双线圈，是指在程序的多处使用同一编号的线圈的现象。程序执行双线圈时，以后面线圈的动作优先，如图3-4所示。解决双线圈现象的方法可以用图（b）或用图（C）的方法处理。 2021-12-259 (a)(b)2021-12-260 6PLC的运行是串行的。从梯形图第一行开始，从左而右，从上而下顺序执行。这一点与继电接触电路不同。继电接触电路的运行是并行

40、的，当电源一接通，各并联支路都有相同的电压。因此，在PLC的编程中，应注意程序的编写顺序不同，其执行的结果会有很大的不同。3.1.2 一些常见电路的一些常见电路的PLC程序编写方法程序编写方法 1. 闪烁电路 用两个定时器，可以组成一闪烁电路，或称多谐振荡器，如图3-5所示。 图3-52. 延时断开电路 用一扳把开关X0及定时器T0，可以组成延时断开电路，如图3-6所示。 2021-12-2613. 二分频电路 图3-7为由定时器和计数器构成的二分频电路。 图3-7 图中, 初始脉冲M8002使C0复位清零。接通 X0，则T0、T1 构成脉宽为 1s 的脉冲发生器。C0的设定值K=2，则Y0接

41、通 2 次，Y1 才接通1次，构成二分频电路。如果将 C0 K2 改为 C0 K4，则构成四分频电路。 2021-12-2624. 长时间延时电路可以用定时器和计数器构成长时间延时电路，如图3-8所示。图中按下X0后，延时4个小时，Y0得电。图中按下X0后，延时4个小时，Y0得电。图3-82021-12-2635. 三相异步电动机Y降压起动电路图3-9为三相异步电动机Y降压起动电路。Y起动时，KM1、KM3得电；延时后，KM1、KM2得电，为正常运行。电路逻辑如下：电路逻辑电路逻辑的简化图3-92021-12-264按上式，得梯形图如3-10所示。注意，I/O图中继电器KM2、KM3要互锁。

42、将继电接触控制电路改换成PLC控制方式时，注意: 编制PLC程序，不一定是对继电接触控制电路的“直译”，而是按其电路逻辑的变换。因此，编写程序时，要先写出电路逻辑，再进行简化。(a) I/O分配(b) 梯形图图3-102021-12-265 如果将继电接触电路的常闭按钮（如FR、SB1），在I/O分配图中接成常闭形式（如图3-11a所示），其梯形图就应如图3-11（b）所示 对电路中联锁的器件（如图3-10、图311中的KM2、KM3），不仅要在梯形图中实现电气联锁，而且在I/O连接图中也要实现电气联锁。(a) I/O的分配(b) 梯形图图3-112021-12-26632 按空间原则编程按空

43、间原则编程在很多工程中都会遇到按空间原则进行控制的问题。按空间原则编写PLC程序，一般要用到行程开关。行程开关受压（或受撞击），其常闭触点断开，而常开触点接通。之后，触点复位。编程时要注意这个特点。下面，用几个例子说明按空间原则编程的特点。 例例3-1 图3-12为行程开关控制的电动机正反转电路，图中行程开关SQ1、SQ2作为往复运动控制用，而SQ3、SQ4作为极限位置保护用。试编写PLC控制电路图。图3-12 图3-13a) I/O 图2021-12-267图3-13为图3-12的梯形图. 图中使用了MC/MCR指令。图3-13 b) 梯形图2021-12-268例例3-2 某组合机床的液压

44、动力滑台的工作循环如图3-14所示。电磁阀动作顺序如表3-1所示。试编写PLC控制程序，要求能实现单周和连续工作状态及返回原位，延时10s后又能自动循环工作。图3-14 滑台工作循环 图3-15（a）为I/O分配图， 图中X0为起动按钮，X4为停止按钮，X5为单周/连续选择开关，当开关QS闭合，为自动循环工作状态；当开关QS断开，为单周工作状态。 图3-15（b）为梯形图。图中M0为主控点。 图3-15（a） I/O分配图2021-12-269 图3-15（b）梯形图如执行图3-15（b）程序，当碰击行程开关SQ2时，YA3闭合，但当离开行程开关SQ3时，YA3又接通，因此无法进入工进状态。其

45、原因是在这类行程开关中，当档板压行程开关，则常开接通，常闭断开，而当档板离开行程开关，则常开复位继开，而常闭复位接通。 2021-12-270 如果将图3-15（b）改为图3-16，利用辅助继电器M1、M2则能实现对图3-14的控制。但这类步进控制式过程，最好用步进顺控的方法，或用位移位指令SFTL或SFTR来编程，见后述。图3-162021-12-27133 按时间原则编程按时间原则编程很多实际控制问题，都与时间有关。按时间原则编程，要用到定时器。定时器的使用，要注意它的时间设定及其触点控制的支路，常有两种方式，如图3-17所示。图中（a）为定时器与驱动线圈分开编程方式；图（b）为定时器与驱

46、动线圈混合编程方式，各个动作在一个逻辑行中完成，使用纵接或多重输出。对于含有多个定时器的驱动电路，采用图（a）方式为好。(a)(b) 图3-172021-12-272例例3-3 有四台电机，M1、M2、M3、M4，顺序起动，反顺序停止。起动时的顺序为M1M2M3M4，时间间隔分别为3s、4s、5s。停止时的顺序为M4M3M2M1。时间间隔分别为5s、4s、3s。为维修方便，每台电机可单独起动，单独停止，试画出I/O分配图以及梯形图。 本题I/O分配图如图3-18（a）所示， 梯形图如图3-18（b）所示。 图中T0、T1、T2为起动时的时间设定，T3、T4、T5为停止时的时间设定。 当按X0接

47、通，M0得电，Y1、Y2、Y3、Y4顺序得电，电机顺序起动。当X1接通时M1得电，Y1、Y2、Y3、Y4反顺序失电，电机反顺序停止。Y1、Y2、Y3、Y4、分别有单独检修的起动和停止控制。 当M0得电时，单独检修电路不能工作。只有当M0失电时，单独检修电路才能工作。例如对电机Y1，当M0失电，M0=1，按X2，Y1得电；按X3，Y1失电。余类推。图3-18 a) I/O分配图2021-12-2732021-12-274图3-18 b) 四台电动机顺序工作控制的梯形图2021-12-275例例3-4 电机M1、M2、M3工作时序如图3-19所示。要求（1）按起动按钮，运行100个循环，自动停止，

48、（2）之后再按起动按钮，又能自动循环工作。（3）任何时刻按下停止按钮，都能顺序完成一个完整的循环才停止。 图3-19 电机M1、M2 M3、M4工作时序 编程时，先将工作时序图的各时段记作T0、T1、T2，再编写程序。由图3-19知，本题目含定时器的时间的设定，循环，计数器的清零、计数及复位。电机M1一次起停，M2二次起停，M3三次起停。它们的逻辑关系为2021-12-276 按上式及图3-19时序图可编得梯形图如图3-20所示。2021-12-277图3-20 梯形图中的X0为起动按钮，X1为停止按钮。 第18逻辑行中的T6，起到控制循环的作用。当程序运行到T6，延时2s时间到，T6为OFF

49、，则T0、T1、T6均失电，T6的常闭触点又闭合，T0、T1、，T6又顺次得电，开始另一循环。每执行T6一次，计数一次。当C0当前值得于100，C0常闭断开，程序结束，但同时又使计数器C0复位，准备下一次循环。 程序的第0逻辑行中（M1+T6）是为了响应“顺序完成一个完整的循环才停止”而设计。第11逻辑行中（M8002 + C0 + X0X2）为C0清零控制，其中X2为当X1按下急停后要重新计数或继续计数的切换。2021-12-278 例例3-5 三台电机的工作时序如图3-21所示。要求有停止、起动按钮，完成100个循环之后，再按起动按钮，又能重新循环工作；用计数器来控制时间。图3-21 电机

50、M1、M2、M3的工作时序 本题的关键是用计数器来控制时间。用计数器来完成时间的控制，一般先要设置一个一定时间的连续脉冲，然后再对此脉冲的个数进行计数，从而达到时间控制的目的。 图3-22为编制的梯形图。 梯形图中X0为起动按钮，X2为停止按钮。T0产生一连续5s的脉冲，C1、C2、C3、C4分别对脉冲个数计数，利用脉冲个数再依据工作时序图对Y1、Y2、Y3控制。C0为对循环次数控制。当C0达到设完值，循环结束。 注意图中对计数器清零复位采用三种清零方式： 起始清零，达到计数设完值复位清零及急停复位清零，即 RST C0 = M8002 + C0 + X22021-12-279 图3-2220

51、21-12-28034 编程例子编程例子 试设计一声光报警电路，要求按起动按钮后，报警灯亮0.5s，灭0.5s,闪烁100次。这段时间蜂鸣器一直在响。100次到达，停5s后又重复上述过程，如此反复三次，结束。之后再按起动按钮，又能进行上述工作。2021-12-281 例例3-7 某球磨机的工作流程为：进料到一定高度（由时间控制，10s），开始转动，正转2s，反转3s，共转动100s，停5s。如此反复5次。之后卸料（由时间控制，20s），停止。再按起动按钮，又能重复上述过程。要求有起动、故障停止按钮。画出I/O分配图及梯形图。 图3-24 为球磨机工作时序。图3-24 球磨机工作时序 本题又是一

52、种定时器和计数器的综合应用问题。这类问题一般先考虑题目条件，画出工作时序图，再画出I/O分配图。梯形图的编制，注意时间的设定和计数的设定，以及驱动输出继电器。图3-25（a）为I/O分配，（b）为梯形图。图中Y0为进料阀控制，Y1为卸料阀控制，用T0控制进料时间，用T1、T2控制正反转时间，用T3控制转动100s时间，而用T5控制每次正反转间竭时间5s。用C0计算循环次数。2021-12-282图3-25 球磨机工作的I/O图和梯形图2021-12-283例例3-8 十字路口交通灯控制，如图3-26所示。 控制要求如下 （1） 车行道：横向绿（G）灯亮30s绿灯闪3次，各次1s黄灯（Y）亮2s

53、红灯（R）亮35s； 纵向红灯（R）亮35s绿灯（G）亮30s绿灯闪3次，每次1s黄灯亮2s。 （2） 人行道：横向绿灯（G）亮30s绿灯闪5次，每次1s红灯（R）亮35s； 纵向红灯（R）亮35s绿灯（G）亮30s绿灯闪5次，每次1s。 2021-12-284按题目要求得交通灯的工作时序如图3-27所示。图3-27 由交通灯工作时序图，可编制梯形图如图3-28所示。梯形图中采用了MC、MCR语句，作为主控。第6行至第35行为时间的设定，其中T6、T7产生连续1s的脉冲。第39行至第49行为车横道G、Y、R灯，第53行至第64行为车纵道R、G、Y灯。第67行为人行横道绿灯。第74行为人行纵道绿

54、灯。第81行为报警灯，即当车行横道纵道同为红灯或绿灯，人行横道和纵道同为红灯或绿灯，报警。2021-12-28500MT00MT 注意第39行、第57行、第67行和第74行灯的连续得电与闪烁的编程。其中第39行（M0T0）为连续得电控制，（T0T6T1）为闪烁的控制。2021-12-2862021-12-287例例3-9 电镀生产线的PLC控制设该生产线由电镀槽、回收槽、清水槽，行车线，升降吊钩，行程开关等组成，如图3-29所示。 图中A为原位，工件放于此处。工件与吊钩挂好之后，使吊钧上升。上升到顶，碰行程开关SQ2，上升停止；行车右行，碰SQ3，吊钩下降；到最低位碰SQ1，工件停于电镀槽中，

55、电镀300s。吊钩上升，碰SQ2，停30s让镀液滴下。之后，右行到SQ4，吊钩下降，碰SQ1，在回收槽中停40s；吊钩上升，碰SQ2，停20s。之后，右行到SQ5，吊钩下降，碰SQ1，在清水槽中停30s；吊钩上升，碰SQ2，停20s。之后，右行，碰SQ6，吊钩下降，碰SQ1，将已镀工件放在B处，运走。然后吊钩上升，碰SQ2，行车左行，退回最左边碰SQ7，吊钩下降，回到A位置。然后再挂工件进行第二次循环工作。图3-29 电镀生产线示意图2021-12-288由上述生产流程要求，选用PLC的I/O分配如图3-30所示 电镀生产线程序如图3-31所示。图中用定时器T0、T1、T2、T3设定各步停止等

56、待的时间，而T4为已镀工件放到B位置卸下的时间。Y1为吊钩升，Y2吊钩降，Y3右行，Y4左行。在Y1的控制中，除起动按X10上升以外，其余均是当T0、T1、T2、T4延时到达时上升。Y3右行，也是条件右行。例如第二次右行是当T1到达时开始，右行碰SQ4（X4）停止。SQ4一旦被碰合，立即驱动吊钩下降（Y2动作），到底端碰SQ1（X1），下降停止。图3-30 I/O分配图2021-12-2892021-12-2902021-12-291 第第4章章 步进顺序控制步进顺序控制 41 步进阶梯指令和步进顺控状态转移图 42 单流程的步进顺控 43 分支流程的步进顺控 44 步进顺控的编程例子 202

57、1-12-29241 步进阶梯指令和步进顺序状态转移图步进阶梯指令和步进顺序状态转移图411 步进顺控指令 步进顺控指令有两个：步进阶梯指令STL和返回指令RET。 指令的助记符及功能如表4-1所示：412 状态转移图状态转移图 状态转移图又称为状态流程图，它是一种表明步进顺控系统的控制过程功能和特性的一种图形。图4-1为一简单的状态转移图。 图中S0为初始状态，用双线方框表示。它由M8002驱动。当PLC由STOPRUN切换瞬间，初始化脉冲M8002使S0置1。其它状态元件用方框表示。方框间的线段表示状态转移的方向，习惯上由上至下或从左到右。线段间的短横线表示转移的条件。与状态框连接的横线和

58、线圈等，表示状态驱动负载。 图4-1 状态转移图2021-12-293413 步进阶梯图与指令表步进阶梯图与指令表 图4-1的步进阶梯图与指令表如图4-2所示。2021-12-294图4-2 从STL S0到RET为步进顺序控制部分，称为SFC，而第0行与最末一行END为基本逻辑指令梯形图部份。 返回指令RET接于最末一状态元件子母线下，单独成一逻辑行。 图4-1 图4-2的原理如下： 当PLC开始运行（RUN），初始脉冲M8002使初态S0置1。当按起动按钮X0，状态从S0转移到S20，S20置1，而S0复位到零。S20状态为1，驱动Y0。当转移条件X1接通，状态转移到S21，S21置1，而

59、S20复位为零，Y0线圈失电。S21状态为1，驱动Y1及定时器T1，延时3s到，转移条件T1常开触点接通，状态转移到S22，而S21复位为零，Y1、T1失电。S22状态为1，驱动Y2。当转移条件X2接通，状态转移到S23，而S22复位为零，Y2失电。S23状态为1，驱动Y3及T2。T2延时时间5s到，T2常开触点闭合，状态转移返回S0，初始化状态S0又置位。当X0又接通，另一循环动作开始。2021-12-295414 SFC编程注意的问题编程注意的问题 应用SFC编程，要注意以下几个问题： (1)在SFC状态转移中，状态的地址号不能重复使用。例如，不能出现两个或两个以上的S20或S21等。每步

60、用一个状态元件号。 (2)STL触点右方，可以看成提供一状态子母线。此子母线可直接通过触点完成驱动或置位功能。与子母线连接的触点用LD、LDI指令。 (3)在不同步之间，可输出同一个软元件（如Y、M等），如图4-3（a）所示。线圈Y1、Y2可以在相邻的状态或不相邻的状态中输出。但定时器却不能在相邻的状态中输出，如图4-3（b）所示。因为在相邻状态输出的定时器相当于其定时线圈通电不断开，当前值不能复位。但如T1在不相邻的状态中输出，则仍然是允许的。(a)线圈Y、M可以连续输出 图4-3 2021-12-296图4-3 (b)定时器T不能连续输出 (4)在STL状态子母线的输出，要满足“先驱动，后