机床电气控制技术_第三章

1、可编程序控制器（可编程序控制器（PLC）基本构成及工作方式）基本构成及工作方式可编程序控制器的编程元件及编程语言可编程序控制器的编程元件及编程语言欧姆龙欧姆龙C系列系列PLC及其指令系统简介及其指令系统简介三菱三菱FX2N、FX、F系列可编程序控制器及其基本指令简系列可编程序控制器及其基本指令简介介西门子西门子S7-200 PLC及其指令系统简介及其指令系统简介* 2.可编程控制器的产生2.可编程控制器的产生功能完备功能完备灵活性高灵活性高通用性好通用性好计算机计算机继电器接触继电器接触器控制系统器控制系统简单易懂简单易懂操作方便操作方便价格便宜价格便宜 编程简单编程简单掌握快掌握快 附加要求

2、附加要求新新型型控控制制器器对新型的控制器的具体设想对新型的控制器的具体设想 其后，日本、德国等相继引入或开发这项新技术，可编程序控制器由此而迅速发展起来。 美国数字设备公司（美国数字设备公司（DEC）根据GM公司招标的技术要求，于1969年研制出世界上第一台可编程序控制器，并在GM公司汽车自动装配线上试用，获得成功。可编程控制器的产生图3-1 PLC的基本构成一、一、 PLC的基本构成 (1)微处理器（CPU） PLC中所采用的CPU 随机型不同而有所不同。有的机型中还采用多处理器结构，分别承担不同信息的处理工作。 以提高实时控制能力。CPU是PLC的核心部件，是PLC的运算、控制中心，用来

3、实现逻辑运算、算术运算并对整机进行协调控制 (2) 存储器 PLC中的存储器主要用来存放PLC的系统程序、用户程序以及工作数据。常用的存储器有 ROM、 EPOM.、EEPROM、快闪内存、RAM等几种类型，不同型号的PLC所配置的存储器类型也不相同。 (3)现场信号的输入输出接口 开关量输入接口 开关量输出接口 I/O扩展接口 通讯接口 电源 以开关量为输出形式的检测以开关量为输出形式的检测元件（如操作按钮、行程开元件（如操作按钮、行程开关、接近开关、压力继电器关、接近开关、压力继电器等）的连接通道等）的连接通道 开关量输出接口是开关量输出接口是PLC 与与现场执行机构的连接通道现场执行机构

4、的连接通道 I/O扩展接口用于扩扩展接口用于扩展展PLC的功能和规模的功能和规模 图3-2 PLC的扫描工作流程图二、可编程序控制器的工作方式扫描工作方式 PLC的工作过程 公共操作 I/O操作 执行用户程序包括监视定时器T1的作用执行用户程序 执行外设指令 上电后的初始操作 (1) 因以扫描的方式执行操作，所以其输入输出信号间的逻辑关系存在着滞后，扫描周期越长，滞后就越严重。 (2) 扫描周期除了执行用户程序所占用的时间外，还包括系统管理操作占用的时间，前者与程序的长短及其指令操作的复杂程度有关，后者基本不变。 (3) 第n次扫描执行程序时，所依据的输入数据是该次扫描之前的输入采样值Xn；所

5、依据的输出数据既有本次扫描前的值Yn-1，也有本次解算结果Yn。送往输出端子的信号，是本次执行完全部运算后的最终结果Yn。执行运算过程中并不输出，因为前面的某些结果可能被后面的计算操作否定。 (4) 如果考虑到I/O硬件电路的延时，PLC响应滞后比扫描原理滞后更大。PLCI/O端子上的信号关系，只有在稳态（ON或OFF状态保持不变）时才与设计要求一致。 (5) 输入输出响应滞后不仅与扫描方式和电路惯性有关，还与程序设计安排顺序有关。几个重要的结论： PLC按扫描的方式执行程序是主要的工作方式，就是在具有快速处理的高性能PLC中，主程序还是以扫描方式执行的。三、可编程序控制器的编程设备手持编程器

6、专用编程器装有编程软件的计算机手持编程器体积小，携带方手持编程器体积小，携带方便，在现场调试时更显其优便，在现场调试时更显其优越性，但在程序输入或阅读越性，但在程序输入或阅读理解分析时，比较繁琐理解分析时，比较繁琐 功能强，可视化程度高，功能强，可视化程度高，使用也很方便，但其价使用也很方便，但其价格高，通用性差格高，通用性差 利用计算机进行利用计算机进行PLC的编程、的编程、通信更具优势，计算机除可进通信更具优势，计算机除可进行行PLC的编程外，还可作为一的编程外，还可作为一般计算机使用，兼容性好，利般计算机使用，兼容性好，利用率高。因此采用计算机进行用率高。因此采用计算机进行PLC的编程已

7、成为一种趋势的编程已成为一种趋势 可编程控制器的编程元件及存储区域的分配编程元件（软继电器）存储器区域 编程语言概述 IEC 61131-3中规定的5种编程语言梯形图（LD - Ladder Diagram） 顺序功能图（SFC - Sequential Function Chart） 功能块图（FBD - Function Block Diagram） 指令表（IL - Instruction List） 结构文本（ST - Structured Text） 图形语言 文本语言 梯形图LD简介梯形图有如下特点：梯形图有如下特点： 梯形图按行从上至下，每一行从左到右顺序编写。梯形图按行从上至下

8、，每一行从左到右顺序编写。 梯形图左、右边垂直线为母线。以左母线为起点，可分行向右梯形图左、右边垂直线为母线。以左母线为起点，可分行向右放置接点或其逻辑组合。梯形图接点主要有两种，常开接点和常闭放置接点或其逻辑组合。梯形图接点主要有两种，常开接点和常闭接点。这些接点可以是接点。这些接点可以是PLC的输入接点或内部继电器接点，也可以的输入接点或内部继电器接点，也可以是其它各种编程元件的接点。是其它各种编程元件的接点。 梯形图的最右侧必须放置输出元素。梯形图的最右侧必须放置输出元素。PLC的输出元素，用圆圈表的输出元素，用圆圈表示；圆圈可以表示内部继电器线圈，输出继电器线圈或定时示；圆圈可以表示内

9、部继电器线圈，输出继电器线圈或定时/计数计数器的逻辑运算结果。其逻辑动作只有在线圈接通后，对应的接点才器的逻辑运算结果。其逻辑动作只有在线圈接通后，对应的接点才动作。动作。 梯形图中的接点可以任意串、并联，而输出线圈只能并联不能梯形图中的接点可以任意串、并联，而输出线圈只能并联不能串联。串联。 输出线圈只对应输出映像存储器相应位，不能直接驱动现场设输出线圈只对应输出映像存储器相应位，不能直接驱动现场设备，该位的状态，只有在程序执行周期结束后，对输出刷新。刷新备，该位的状态，只有在程序执行周期结束后，对输出刷新。刷新后的控制信号经后的控制信号经I/O接口输出模块驱动对应的负载工作。接口输出模块驱

10、动对应的负载工作。LD图形符号图形符号 触点类：常开触点、常闭触点、正转换读出触点、负转触点类：常开触点、常闭触点、正转换读出触点、负转 换读出触点换读出触点 线圈类：一般线圈、取反线圈、置位（锁存）线圈、复线圈类：一般线圈、取反线圈、置位（锁存）线圈、复位（去锁）线圈、保持线圈、置位保持线圈、位（去锁）线圈、保持线圈、置位保持线圈、复位保持线圈、正转换读出线圈、负转换读出复位保持线圈、正转换读出线圈、负转换读出线圈线圈 功能和功能块：包括标准的功能和功能块以及用户自功能和功能块：包括标准的功能和功能块以及用户自己定义的功能块己定义的功能块 LD编程编程 在梯形图中连接功能块在梯形图中连接功能

11、块梯形图中连接功能梯形图中连接功能梯形图中有反馈回路梯形图中有反馈回路梯形图中使用跳转和标注梯形图中使用跳转和标注指令表（语句表）语言指令表（语句表）语言IL 简介简介 指令表语言结构指令表语言结构 由一系列指令组成的语言。每条指令占一行，指令由操作符和由一系列指令组成的语言。每条指令占一行，指令由操作符和紧随其后的操作数组成，操作数是指在紧随其后的操作数组成，操作数是指在IEC61131-3的的“公共公共元素元素”中定义的变量和常量。有些操作符可带若干个操作数，中定义的变量和常量。有些操作符可带若干个操作数，这时各个操作数用逗号隔开。指令前可加标号，后面跟冒号，这时各个操作数用逗号隔开。指令

12、前可加标号，后面跟冒号，在操作数之后可加注释在操作数之后可加注释 指令表操作符指令表操作符 包括四类操作符：一般操作符、比较操作符、跳转操作符和调包括四类操作符：一般操作符、比较操作符、跳转操作符和调用操作符用操作符一般操作符一般操作符 装入指令：装入指令：LD N等。等。 逻辑指令：逻辑指令：AND N(与指令与指令)、OR N(或指令或指令)、XOR N(异异 或指令或指令)等。等。 算术指令：算术指令：ADD（加指令）、（加指令）、SUB（减指令）、（减指令）、MUL（乘指（乘指令）、令）、DIV（除指令）、（除指令）、MOD（取模指令）（取模指令）等。等。 比较指令 包括：GT（大于）

13、、GE（大于等于）、EQ（等于）、 NE（不等于）、 LE（小于等于）、 LT（小于）等。 跳转及调用操作符 包括：JMP C,N (跳转操作符)、 CALL C,N （调用操作符）等。 在指令表中调用功能及功能块 用指令表定义功能及功能块 指令表与其它语言的移植性 可以直接调用可以直接调用功能块和功能功能块和功能 可用于定义功能块和功能。当可用于定义功能块和功能。当用指令表定义功能时，功能的用指令表定义功能时，功能的返回值是结果寄存器内的最新返回值是结果寄存器内的最新值；当用指令表定义功能块时，值；当用指令表定义功能块时，指令表引用功能块的输入参数指令表引用功能块的输入参数（VAR_INPU

14、T），并且把值），并且把值写到输出参数写到输出参数(VAR_OUPUT) 转换为其它语言是非常困难的，除非转换为其它语言是非常困难的，除非指令表操作符的使用范围及书写格式指令表操作符的使用范围及书写格式受到严格的限制，才有可能实现转换受到严格的限制，才有可能实现转换 类型I/O点数型号总数输入/输出继电器输出型晶体管输出型CPU单元106/4CPM1A-10CDR-A（AC电源）CPM1A-10CDT-D（NPN）CPM1A-10CDR-D（DC电源）CPM1A-10CDT1-D（PNP）2012/8CPM1A-20CDR-A（AC电源）CPM1A-20CDT-D（NPN）CPM1A-20CD

15、R-D（DC电源）CPM1A-20CDT1-D（PNP）3018/12CPM1A-30CDR-A（AC电源）CPM1A-30CDT-D（NPN）CPM1A-30CDR-D（DC电源）CPM1A-30CDT1-D（PNP）4024/16CPM1A-40CDR-A（AC电源）CPM1A-40CDT-D（NPN）CPM1A-40CDR-D（DC电源）CPM1A-40CDT1-D（PNP）扩展单元2012/8CPM1A-20EDRCPM1A-20EDT（NPN）CPM1A-20EDT1（PNP）80/8CPM1A-8ERCPM1A-8ET（NPN）CPM1A-8ET1（PNP）88/0CPM1A-8E

16、D(12)编程工具丰富编程工具丰富(13)扩展模块丰富扩展模块丰富 (8)高速计数器功能高速计数器功能(9)脉冲输出功能脉冲输出功能 (10)模拟设定功能模拟设定功能(11)网络功能网络功能1)上位链接上位链接2)1：1链接链接3)NT链接链接 (12)编程工具丰富编程工具丰富(13)扩展模块丰富扩展模块丰富(1)CPM1A 的结构的结构 (2)易于扩充易于扩充(3)输入滤波时间常数可调输入滤波时间常数可调 (4)维护简单维护简单 (5)外部输入中断功能外部输入中断功能(6)快速输入响应功能快速输入响应功能(7)间隔定时器中断功能间隔定时器中断功能 (8)高速计数器功能高速计数器功能(9)脉冲

17、输出功能脉冲输出功能 (10)模拟设定功能模拟设定功能(11)网络功能网络功能 1)上位链接上位链接2)1：1链接链接3)NT链接链接数据区数据区点数点数地址区间地址区间功能功能IRIR区区输入继电器输入继电器160 (10)160 (10)00000009150000000915继电器号与外部的输入输出端子相对应（没有使用继电器号与外部的输入输出端子相对应（没有使用的输出通道可用作内部继电器号使用）。的输出通道可用作内部继电器号使用）。输出继电器输出继电器160 (10)160 (10)01000019150100001915内部辅助继电器内部辅助继电器512 (32)512 (32)200

18、00231152000023115在程序内可以自由使用的继电器。在程序内可以自由使用的继电器。特殊辅助继电器特殊辅助继电器(SR)(SR)384 (24)384 (24)23200255072320025507分配有特定功能的继电器。分配有特定功能的继电器。暂存继电器暂存继电器(TR)(TR)8 8TR07TR07回路的分支点上暂时记忆回路的分支点上暂时记忆ON/OFFON/OFF的继电器。的继电器。保持继电器保持继电器(HR)(HR)320 (20)320 (20)HR0000HR1915HR0000HR1915在程序内可以自由使用且断电时也能保持断电前的在程序内可以自由使用且断电时也能保持

19、断电前的ON/OFFON/OFF状态的继电器。状态的继电器。辅助记忆继电器辅助记忆继电器(AR)(AR)256 (16)256 (16)AR0000AR1515AR0000AR1515作为动作异常、高速记数、脉冲输出动作状态标志、作为动作异常、高速记数、脉冲输出动作状态标志、扫描周期存储等特定功能的辅助继电器。扫描周期存储等特定功能的辅助继电器。链接继电器链接继电器(LR)(LR)256 (16)256 (16)LR0000LR1515LR0000LR15151 1：1 1链接的数据输入输出用的继电器（也能用作内链接的数据输入输出用的继电器（也能用作内部辅助继电器）。部辅助继电器）。定时器计数

20、器定时器计数器128128TIM/CNT000127TIM/CNT000127定时器、计数器，它们的编号合用。定时器、计数器，它们的编号合用。数据存数据存储器储器(DM)(DM)可读可读/ /写写10021002字字DM00000999DM00000999DM10221023DM10221023以字为单位（以字为单位（1616位）使用，断电也能保持数据。位）使用，断电也能保持数据。在在DM10001021DM10001021不作故障记忆的场合可作为常规的不作故障记忆的场合可作为常规的DMDM使用。使用。DM61446599DM61446599、DM66006655DM66006655不能用程序

21、写入（只不能用程序写入（只能用外围设备设定）。能用外围设备设定）。故障履历存入区故障履历存入区2222字字DM10001021DM10001021只读只读456456字字DM61446599DM61446599PLC系统设定区56字DM66006655编程元件及存储区域分配 各编程元件功能简介 输入继电器 图3-3 输入继电器等效电路输出继电器 图3-4 输出继电器等效电路内部辅助继电器 内部辅助继电器与内部辅助继电器与PLC的输入的输入/输出端子没有直输出端子没有直接联系，它的作用是象继电器控接联系，它的作用是象继电器控 制系统中的中制系统中的中间继电器那样参与控制系统的逻辑运算，所它间继电

22、器那样参与控制系统的逻辑运算，所它 的线圈只受程序控制，其接点可无限次供内部编的线圈只受程序控制，其接点可无限次供内部编程使用程使用 物理触点特殊辅助继电器 通道号通道号继电器号继电器号功能功能248249高速计数器的现时值区域高速计数器的现时值区域(不使用高速计数不使用高速计数器时作内部辅助继电器使用器时作内部辅助继电器使用)25200高速计数器复位标志高速计数器复位标志11强制置位强制置位/复位的保持标志复位的保持标志25309扫描定时器到达时扫描定时器到达时(扫描周期超过扫描周期超过100ms)变变为为ON 15运行开始时运行开始时1个扫描周期个扫描周期ON254001分钟时钟脉冲分钟时

23、钟脉冲(30秒秒ON/30秒秒OFF)010.02秒时钟脉冲秒时钟脉冲(0.01秒秒ON/0.01秒秒OFF)07STEP指令中一个过程开始时仅一个扫描周指令中一个过程开始时仅一个扫描周期为期为ON的继电器的继电器255000.1秒时钟脉冲秒时钟脉冲(0.05秒秒ON/0.05秒秒OFF)010.2秒时钟脉冲秒时钟脉冲(0.1秒秒ON/0.1秒秒OFF)021.0秒时钟脉冲秒时钟脉冲(0.5秒秒ON/0.5秒秒OFF) 暂时记忆继电器(TR) CPM1A 提供个暂时记忆继电器，如果遇到复杂的梯形图电路难以用助记符描述时，用来对电路的分支点的ON/OFF状态作暂存。它只有继电器的点号，没有通道号

24、。 保持继电器(HR) 保持继电器是能在PLC电源切断时、或者在PLC的运行开始或停止时，其ON/OFF状态也能保持不变的继电器。 辅助记忆继电器(AR) 辅助记忆继电器用于记录CPM1A的某些特定运行状态，例如动作异常、高速计数、脉冲输出动作状态等。类似于辅助记忆继电器，它们中的内容也能在PLC断电、运行开始或停电时保持不变。 链接继电器(LR) 用多台PLC可以组成一个网络系统。当CPM1A与另外的PLC进行1对1的链接通信时，就要借助链接继电器来共享数据。当没有PLC间的链接时，它们可以用作内部辅助继电器。 定时器/计数器(TC) 定时器和计数器使用相同的编号，但每一个编号在用户程序中只

25、能使用一次，例如指定了TIM000，就不能再使用CNT000。 数据存储区(DM) 数据存储区用于内部数据的存储和处理，并只能以16位的通道为单位来使用，其中的内容在的内容在PLC运行开始或停运行开始或停止时能保持不变。止时能保持不变。 指令的助记符采用如下的格式：地址指令操作数程序存储地址起始于程序存储地址起始于00000。每个地址包含。每个地址包含一条指令和此指令所需的一条指令和此指令所需的定义和操作数。地址是在定义和操作数。地址是在编程器输入指令时自动生编程器输入指令时自动生成的。根据地址可以方便成的。根据地址可以方便地对程序进行查询和修改地对程序进行查询和修改 指令中涉及到的通道号和继

26、电器号，指令中涉及到的通道号和继电器号，常用缩写词表示，它们的定义：常用缩写词表示，它们的定义： IR-I/O和内部辅助继电器区和内部辅助继电器区 SR特殊辅助继电器特殊辅助继电器 HR保持继电器保持继电器 TR暂时记忆继电器暂时记忆继电器 AR辅助记忆继电器辅助记忆继电器 LR链接继电器链接继电器 T/C定时器定时器/计数器区计数器区 DM数据存储区数据存储区 *DM间接指定数据存储区间接指定数据存储区 #常数常数助记符，如助记符，如LD梯形图符梯形图符号号助记符助记符功能功能指令指令操作数操作数LDIR；HR；AR；LR；T/C；TR07(TR只能用只能用LD)逻辑开始时使用逻辑开始时使用

27、LD NOT逻辑反相开始时使逻辑反相开始时使用用OUTIR；HR；AR；LR；TR07（输入继电器除外（输入继电器除外）(TR只能用只能用OUT)将逻辑运算结果送将逻辑运算结果送相应继电器相应继电器OUT NOT将逻辑运算结果反将逻辑运算结果反相送相应继电器相送相应继电器地址指令 操作数00000LD 0000000001OUT 0100000002LD NOT 0000100003OUT HR000000004LD TIM00000005OUT NOT 0100100006OUT 01002图3-5 基本输入/输出指令的应用LD、LD NOT、OUT、OUT NOT应用例 在梯形图中，信号的

28、流动方向是从左到右，最后到达继电器线圈，也就是说继电器线圈的右端不能画有接点。另外，继电器线圈的左端也不能直接连到母线上，如确实需要继器线圈常接通，可利用一个在程序中没被使用的内部辅助继电器的常闭接点或特殊辅助继电器25313（程序运行就ON）的接点实现虚拟的短路线。 不同输出指令OUT(或OUT NOT)的操作数不能相同，即在一个程序中一个线圈编号只能使用一次。图3-5所示为基本输入输出指令的用法图3-5所示为基本输入输出指令的用法图3-5所示为基本输入输出指令的用法图3-5所示为基本输入输出指令的用法图3-5所示为基本输入输出指令的用法图3-5所示为基本输入输出指令的用法图3-5所示为基本

29、输入输出指令的用法图3-5所示为基本输入输出指令的用法逻辑与/逻辑或指令 梯形图符号助记符功能指令操作数ANDIR；SR；HR；AR；LR；T/C串联单个常开接点AND NOT串联单个常闭接点OR并联单个常开接点OR NOT并联单个常闭接点图3-6 接点的串并联地址指令操作数00001LD0000000002AND0000100003AND NOT 0000200004OU0100000005LD NOT0000300006AND 0000400007OR0000500008OR NOT0000600009AND NOT 0000700010OUT0100100011AND0000800012

30、OUT0100200013AND NOT 0000900014OR0001000015OUT01003 AND /AND NOT指令用于单个接点的串联连接，该指令可以连续使用，不指令用于单个接点的串联连接，该指令可以连续使用，不限制串联接点的数目。限制串联接点的数目。 在在OUT指令后，通过串联接点再对其它线圈使用指令后，通过串联接点再对其它线圈使用OUT指令称为连续输出。指令称为连续输出。连续输出的次数不受限制。连续输出的次数不受限制。 OR/OR NOT指令用于单个接点的并联连接，该指令可以连续使用，不限指令用于单个接点的并联连接，该指令可以连续使用，不限制并联接点的数目。制并联接点的数目

31、。 OR/OR NOT指令是将要并联的接点的左端与电路逻辑块指令是将要并联的接点的左端与电路逻辑块(由由LD/LD NOT指令产生的指令产生的)左端点相连。左端点相连。 AND、AND NOT、OR、OR NOT应用例逻辑块操作指令 梯形图符号助记符功能指令操作数AND LOAD或AND LD_电路逻辑块之间的串联OR LOAD或OR LD_电路逻辑块之间的并联无操作数块地址指令操作数A00001LD0000000002OR00001B00003LD0000200004AND0000300005OR NOT 00004 00006AND LD 00007 OUT 01000图3-7 电路逻辑块

32、的串联AND LD、应用例 AND LD指令中没有操作数。 AND LD指令可连续使用也可分散使用，但连续使用的次数不能超过八次，分散使用的次数则无限制。块地址指令 操作数 A00000LD NOT 0000000001OR 0000100002AND 00002B00003LD 0000300004AND NOT 0000400005OR LD 00006OUT 01000图3-8 OR LD 的应用OR LD应用例在应用上的要求与AND LD 相似。置位/复位指令 梯形图符号助记符功能指令操作数SETB：IR、SR、AR、HR、LR使指定继电器ONRSET使指定继电器OFF 图3-9 SE

33、T/RSET应用例 SET和和RSET指令要成对指令要成对使用，对它们在程序中的位置使用，对它们在程序中的位置和顺序无特殊要求。和顺序无特殊要求。 SET，RSET指令适用于指令适用于短信号操作，当两者的执行条短信号操作，当两者的执行条件同时有效时，件同时有效时，RSET指令优指令优先。先。保持指令 梯形图符号助记符功能指令操作数KEEPB：IR、SR、AR、HR、LR使指定继电器置“”或置“” 图3-10 KEEP指令编程地址指令操作数00000LD0000000001AND 0000100002LD NOT 0000200003OR0000300004AND0000500005KEEPHR

34、0001保持指令应用例 KEEP的动作就象一个由的动作就象一个由S置位，置位，R复位的锁存继电器。复位的锁存继电器。当当S端执行条件为端执行条件为ON时，时， B指定的继电器为指定的继电器为ON，当，当R端执行端执行条件为条件为ON时，时，B指定的继电器为指定的继电器为OFF。当。当S端和端和R端的输入同端的输入同时为时为ON时，时，R端优先。端优先。 编写程序时，置位条件在前，复位条件在后，最后编写编写程序时，置位条件在前，复位条件在后，最后编写KEEP指令指令 微分指令梯形图符号梯形图符号助记符助记符功能功能指令指令操作数操作数DIFUB：IR、S、AR、 HR、LR检测到输入为检测到输入

35、为OFFON(上升沿上升沿)跳跳变信号时使指定继电器变信号时使指定继电器B ON一个扫一个扫描周期描周期DIFD检测到输入为检测到输入为ONOFF(下降沿下降沿)跳跳变信号时使指定继电器变信号时使指定继电器B ON一个扫一个扫描周期描周期地址地址指令指令 操作数操作数00000LD0000000001DIFU0101100002DIFD01011图图3-11 微分指令编程微分指令编程微分指令应用例 微分指令使其指定继电器在满足执行条件时只持续微分指令使其指定继电器在满足执行条件时只持续ON一个扫描周期。输入输出间的时序关系如图一个扫描周期。输入输出间的时序关系如图3-11示。示。 在一个程序中

36、最多可以使用在一个程序中最多可以使用512对对DIFU和和DIFD，超出，超出的将被作为空操作指令的将被作为空操作指令(NOP)处理。处理。地址指令操作数00000LD0000000001AND NOT TIM 00100002TIM000 #020000003LDTIM00000004TIM001DM000000005OUT01000 图3-12 定时器应用举例梯形图符号助记符功能指令操作数TIMN:T/C号(000127)SV: 设定值(字,BCD)IR、SR、AR、 HR、LR、DM、#通电延时定时器，设定时间0999.9秒（以0.1秒为单位）TIMH通电延时高速定时器，设定时间099.

37、99秒（以0.01秒为单位）计数器指令 梯形图符号助记符功能指令操作数CNTN:T/C号(000127)SV: 设定值(字,BCD)IR、SR、AR、HR、LR、DM、#减法计数器，设定值（SV）09999次CNTR可逆（加、减）计数器，设定值（SV）09999次减法计数器CNT CNT是边沿触发递减计数器。每当计数输入信号（CP）由OFF变为ON(上跳沿有效)时，它的当前计数值(PV)就减1。当计数器的当前计数值减为0000时，计数器ON。当复位端(R)为ON时，将计数器复位为OFF，并恢复计数器的设定值(SV)到当前计数值(PV)中。复位信号的优先权高于计数输入信号。图3-13 可逆计数器

38、的应用 梯形图时序图图3-14联锁联锁清除指令的用法处理程序分支应用梯形图程序梯形图符号助记符功能指令操作数IL联锁开始ILC联锁结束 一个一个ILC指令前必须有至少一个以上的指令前必须有至少一个以上的IL指令，即可以采用指令，即可以采用组合形式组合形式“ILILILILC”，但不许把，但不许把IL/ILC镶套起来镶套起来（如（如“ILILILCILC“)使用。使用。 当当IL执行条件为执行条件为ON（即从（即从IL到左侧主母线之间接点组合的到左侧主母线之间接点组合的逻辑运算结果为逻辑逻辑运算结果为逻辑“1”)，它后面的各元件状态由各自相应的，它后面的各元件状态由各自相应的执行条件决定。执行条

39、件决定。 当当IL的执行条件为的执行条件为OFF，那么，那么ILILC 间的那一部分程序就间的那一部分程序就不执行，这部分程序中的元件状态按下表操作：不执行，这部分程序中的元件状态按下表操作：指令操作OUT、OUT NOT指定的继电器转为OFFTIM、TIMH复位CNT、CNTR保持当前值KEEP状态保持DIFU、DIFD不执行所有其它指令指令不执行，所有作为操作数写进指令的IR、AR、LR、HR和SR置为OFF 对于无法应用对于无法应用IL/ILC的多分支回路梯形图，要使用暂存继电器的多分支回路梯形图，要使用暂存继电器TR。共有。共有八个暂存继电器，编号为八个暂存继电器，编号为TR0TR7。

40、图3-15JMP/JME 应用例梯形图符号助记符功能指令操作数JMPN：跳转号#(0049)到JME指令为止的程序由本指令前面的条件决定是否执行JME解除跳转指令 JMP要与JME联合使用以产生跳转。 当JMP的执行条件为ON时，不产生跳转。 当JMP的执行条件为OFF时，将跳转到具有同样跳转号的JME，并接着执行JME后面的指令。 要注意N=00时的特殊性。 注意JMP和JME起分支作用时，I/O位、计时器等的状态被保持。空操作指令梯形图符号助记符功能指令操作数NOP无 空操作指令NOP没有实质性操作，在梯形图中不会出现，程序中遇到NOP时什么也不执行，程序跳转到下一条指令继续执行。结束指令

41、 梯形图符号助记符功能指令操作数END程序结束子程序指令梯形图符号助记符功能指令操作数SBSN：子程序编号000049调用N号子程序SBNN号子程序的开始点RET表示指定的子程序结束 所有的子程序必须置于主程序的指令之后，END之前， CPU扫描工作时，遇到第一个SBN时，就认为已经遇到了主程序的结束符号，并返回到下一循环的起始地址0000。 相同的子程序可以在主程序中的不同的地方不受限制的调用。 子程序可嵌套，最多可嵌套16层。子程序不能调用自己。 各子程序的编号只能被SBN使用一次。 若将DIFU或DIFD置于一个子程序中，在下一次再执行子程序之前操作数位将不会返回OFF，即操作数位可能停

42、留在ON状态超过一个主程序扫描周期。步进指令 梯形图符号助记符功能指令操作数SNXTS：0000001915 2000025215HR、AR、LR转步控制STEP 某一步进程序段的开始STEP步进控制结束，该指令后为常规控制梯形图程序 程序段编号S其实是一个位地址号，这个位号用作各个程序段的顺序控制，所有的位地址号必须在同一个字中且必须连续。如果使用HR或AR区，则可以掉电保护。 步进指令SNXT和STEP要一起使用。每个步进程序段必须由SNXT S 开头，并且紧跟其后用一条STEP S 指令，其中S值相同，然后才是该程序段的指令集。各步进程序段可顺序编排。在最后一个程序段的后面也要跟一条SN

43、XT S 指令，但这条指令中的S值已无意义，可用任何未被系统用过的位号，要注意的是，该条指令之后要用不带操作数的STEP指令来标志这一系列步进程序段的结束。 指令SNXT S 的执行条件就是转步信号。CPU执行SNXT S 指令时首先要复位前面程序段中的定时器和清除数据区。 程序结构： 单序列：其特点是由一系列相继执行的步组成，每个步后面仅接一个转换；每一转换条件之后仅有一步。 选择序列：从多个分支序列中选择某一个分支，称为选择序列，同一时刻只允许选择一个分支。 并行序列：满足某个转换条件后使得几个序列同时动作时，这些序列称为并行序列。输 入 处 理程 序 处 理输 出 处 理输输入入端端子子

44、输输入入映映像像寄寄存存器器执执行行用用户户程程序序输输出出端端子子输输出出映映像像寄寄存存器器输输入入信信号号输输出出信信号号内内部部存存储储器器刷刷新新输输入入端端子子输输入入映映像像寄寄存存器器执执行行用用户户程程序序输输出出端端子子输输出出映映像像寄寄存存器器输输入入信信号号输输出出信信号号内内部部存存储储器器刷刷新新输 入 处 理程 序 处 理输 出 处 理输输入入端端子子输输入入映映像像寄寄存存器器执执行行用用户户程程序序输输出出端端子子输输出出映映像像寄寄存存器器输输入入信信号号输输出出信信号号内内部部存存储储器器刷刷新新输输入入端端子子输输入入映映像像寄寄存存器器执执行行用用户

45、户程程序序输输出出端端子子输输出出映映像像寄寄存存器器输输入入信信号号输输出出信信号号内内部部存存储储器器刷刷新新 FX 特殊品种特殊品种输出形式输出形式单元类型单元类型I/O总点数总点数系列序号系列序号D DDCDC电源电源A1A1ACAC电源电源H H大电流输出扩展模块大电流输出扩展模块V V立式端子排的扩展模块立式端子排的扩展模块C C接插口输入输出方式接插口输入输出方式F F输入滤波器输入滤波器1ms 1ms 扩展模块扩展模块L LTTLTTL输入扩展模块输入扩展模块S S独立端子（无公共端）扩展模块独立端子（无公共端）扩展模块R R继电器输出继电器输出T T晶体管输出晶体管输出S S

46、晶闸管输出晶闸管输出M基本单元基本单元E输入输出混合扩展单元输入输出混合扩展单元及扩展模块及扩展模块EX输入专用扩展模块输入专用扩展模块EY输出专用扩展模块输出专用扩展模块16256点点0、2、ON、2C、2Nv型号的命名方式型号的命名方式型号及意义型号及意义16256点点 M M表示基本单元表示基本单元 E E表示扩展单元及扩展模块表示扩展单元及扩展模块 EXEX扩展输入单元扩展输入单元 EYEY扩展输出单元扩展输出单元型号及意义型号及意义DSDS24VDC24VDC，世界型，世界型ESES世界型（晶体管型为漏输出）世界型（晶体管型为漏输出）ESSESS世界型（晶体管型为源输出）世界型（晶体

47、管型为源输出）v输出形式输出形式R R继电器输出继电器输出T T晶体管输出晶体管输出S S晶闸管输出晶闸管输出外部设备现场用户输出设备微处理器（CPU）运算器控制器输出部件输入部件系统存储器用户存储器I/O扩展接口通讯及编程接口编程设备计算机打印机等传感器按钮、开关现场信号电磁阀中间继电器执行器现场用户输入设备扩展设备扩展单元通讯模块功能模块电源变换器110V/220V市电PLC基本单元基本单元PLC系统结构示意图系统结构示意图FX 系列系列PLC的硬件配置图的硬件配置图FX 系列系列PLC的网络通信能力的网络通信能力系统监控程序系统监控程序 运行管理运行管理 生成用户元件生成用户元件系统内部

48、自检系统内部自检管理程序管理程序 解释程序解释程序标准程序模块、系统调用标准程序模块、系统调用用户程序用户程序自动化系统控制程序自动化系统控制程序数据表格数据表格软件系统软件系统T10K123X0T10Y1普通定时器的工作原理普通定时器的工作原理加法计数器加法计数器设定值设定值K、H或或D触点动作触点动作TxTx时钟脉冲时钟脉冲驱动驱动相等相等比较比较器器T10T10T250T250设定值K计数器计数器1100ms时钟脉冲X2X1触点动作触点动作Tx相等相等比较器比较器积算定时器的工作原理积算定时器的工作原理RSTT250K345X1X2T250Y1T250&16位加计数器位加计数器1

49、通用型：通用型：C0C99共共100点点 1断电保持型：断电保持型：C100C199共共100点点 16位计数器工作过程示意图位计数器工作过程示意图32位加位加/减计数器工作过程示意图减计数器工作过程示意图v 数据寄存器数据寄存器（D）数据寄存器主要用于存储参数和工作数据。数据寄存器主要用于存储参数和工作数据。每一个数据寄存器都存放每一个数据寄存器都存放16位二进制数，位二进制数，其最高位其最高位为符号位，为符号位，0为正数，为正数，1为负数。为负数。可以用两个数据寄存器合并为一个数据寄存器，存可以用两个数据寄存器合并为一个数据寄存器，存放放32位数据，最高位仍为符号位位数据，最高位仍为符号位

50、。软元件（逻辑元件）软元件（逻辑元件）基本单元一览表输入输入输出输出总点数总点数输入输入点数点数输出输出点数点数FX2N系列系列AC电源，电源，DC输入输入继电器输出继电器输出晶闸管输出晶闸管输出晶体管输出晶体管输出1688FX2N16MR001FX2N16MT001321616FX2N32MR001FX2N32MS001FX2N32MT001482424FX2N48MR001FX2N48MS001FX2N48MT001643232FX2N64MR001FX2N64MS001FX2N64MT001804040FX2N80MR001FX2N80MS001FX2N80MT0011286464FX2

51、N128MR001FX2N128MT001扩展单元 输入输出总点数输入点数输出点数继电器输出输入晶体管输出晶闸管输出输入信号电压8(16)4(8)4(8)FX0N-8ERDC24V880FX0N-8EXDC24V808FX0N-8EYRFX0N-8EYT16160FX0N-16EXDC24V16016FX0N-16EYRFX0N-16EYT16160FX2N-16EXDC24V16016FX2N-16EYRFX2N-16EYTFX2N-16EYS输入输出继电器 型型号号FX2N-16MFX2N-32MFX2N-48MFX2N-64MFX2N-80MFX2N-128M扩展时扩展时输输入入X000

52、X0078点点X000X01716点点X000X02724点点X000X03732点点X000X04740点点X000X07764点点X000X267184点点输输出出Y000Y0078点点Y000Y01716点点Y000Y02724点点Y000Y03732点点Y000Y04740点点Y000Y07764点点Y000Y267184点点FX2N系列PLC编程元件辅助继电器（M）分为一般用（M0M499）、停电保持用（M500M3071）和特殊用途（M8000M8255）辅助继电器。 特殊辅助继电器（M8000M8255）分为两类：1）触点利用型：线圈由PLC自动驱动，用户只可使用这些触点。这类特

53、殊辅助继电器常用作时基、状态标志或专用控制元件出现在程序中。例如： M8000：运行监视，PLC运行时监控接通； M8002：初始脉冲，只在PLC开始运行的第一个扫描周期接通； M8011、M8012、M8013、M8014：分别为10ms、100ms、1s和1min时钟； M8020、M8021、M8022：分别为零标志、借位标志和进位标志。2）线圈驱动型：用户驱动线圈后，PLC作特定的动作。其中存在驱动时有效和END指令执行后有效两种情况。例如： M8030：关电池灯指示，熄灭锂电池欠压指示灯； 内部辅助继电器状态器 状态器（S）：一般用（S0S499） 其中，S0S9一般用于步进梯形图的

54、初始状态，S10S19一般用作返回原点的状态。 、 停电保持用（S500S899） 报警器用（S900S999），供信号报警器用的状 态器也属于停电保持型，它还可以作为诊断外部故障用的输出。 通过外围设备参数的设定，可以改变一般用和停电保持型状态器的分配。 M8033：停止时存储保存，PLC进入STOP状态后，输出继电器状态保持不变； M8034：全输出禁止，禁止所有的输出； M8039：恒定扫描方式，PLC按D8039寄存器 中指定的扫描时间周期运行（以ms为单位）。定时器 100ms定时器：T0T199，200点。定时范围：0.1 3276.7s；10ms定时器：T200T245，46点。

55、定时范围：0.01327.67s；1ms累积型定时器：T246T249，4点，执行中断保持。定时范围：0.00132.767s；100ms累积型定时器：T250T255，6点，定时中断保持，定时范围：0.13276.7s。 计数器 16位增计数器（一般用：C0C99；停电保持用：C100C199）32位增/减双向计数器（停电保持用：C200C219；特殊用：C220C234）32位增/减双向高速计数器（停电保持C235C255中的6点）。 图3-16 16位计数器的使用16位增计数器 计数输入X011每驱动C0线圈一次，计数器的当前值就增加1，在执行第十次的线圈指令时，输出触点动作，以后即使计

56、数输入X011再动作，计数器的当前值不变。如果复位输入X010为ON，则执行RST指令，计数器的当前值为0，输出触点复位 图3-17 32位增/减计数器的使用32位增/减双向计数器 驱动M8200，则计数器C200为减计数，不驱动时，则为增计数。根据常数K或数据寄存器D的内容，设定值可正可负，将连号的数据寄存器内容视为一对，作为32位的数据处理。利用计数输入X014驱动C200线圈，可增计数或减计数。在计数器的当前值由-6-5增加时，输出触点置位；在由-5-6减少时，输出触点复位 图3-18 1相2计数高速计数器的使用内置高速计数器 项目1相1计数输入1相2计数输入2相2计数输入计数方向指定方

57、法根据M8235M8245的启动与否，相应的计数器C235C245作增/减计数对应于增/减计数输入的动作，计数器自动增/减计数A相输入ON同时，B相输入OFFON时增计数动作，ONOFF时减计数动作计数方向监控通过监控M8246M8255，可以知道相应计数器增/减计数的情况。a) 2相2计数输入计数器计数方式 b) C251应用举例 c) C254应用举例 图3-19 2相2计数输入高速计数器的使用高速计数器线圈驱动用触点，在高速计数时，应采用一直接通高速计数器线圈驱动用触点，在高速计数时，应采用一直接通的触点；的触点；如果利用有触点的设备进行高速计数，需注意由于开关振动等如果利用有触点的设备

58、进行高速计数，需注意由于开关振动等原因会造成计数器的计数错误；原因会造成计数器的计数错误；对高速计数器的线圈编程，对应的输入继电器的输入滤波器会对高速计数器的线圈编程，对应的输入继电器的输入滤波器会自动变为自动变为20s（X000，X001）或）或50s（X002X005），不），不需调整。不作为高速计数器输入使用的输入继电器的输入滤波器需调整。不作为高速计数器输入使用的输入继电器的输入滤波器维持初始值维持初始值10ms；作为高速计数器输入使用的输入继电器不能用于其他指令；作为高速计数器输入使用的输入继电器不能用于其他指令；所有的高速计数器，即使以当前值设定值的状态执行指令，所有的高速计数器，

59、即使以当前值设定值的状态执行指令，只要不给与计数输入脉冲，输出触点就不会动作；只要不给与计数输入脉冲，输出触点就不会动作；通过让高速计数器的输出线圈接通通过让高速计数器的输出线圈接通/断开，就可以执行计数开断开，就可以执行计数开始始/停止，但该输出线圈要在主程序上编程。如果在步进梯形图停止，但该输出线圈要在主程序上编程。如果在步进梯形图回路内、子程序内或中断程序内编程，则直到执行这些程序，高回路内、子程序内或中断程序内编程，则直到执行这些程序，高速计数器的计数与停止才能执行；速计数器的计数与停止才能执行；向高速计数器输入信号时，其所用频率要低于规定的频率，否向高速计数器输入信号时，其所用频率要

60、低于规定的频率，否则就会发生监视定时器（则就会发生监视定时器（WDT）错误，而且并联链接不能正常）错误，而且并联链接不能正常工作。工作。数据寄存器 一般用：一般用：D0D199，200点，通过参数设定可以变更为停电点，通过参数设定可以变更为停电保持型。保持型。停电保持用：停电保持用：D200D511，312点，通过参数设定可以变更点，通过参数设定可以变更为为 非停电保持型。非停电保持型。停电保持专用：停电保持专用：D512D7999，7488点，无法变更其停电点，无法变更其停电保持特性。根据参数设定可以将保持特性。根据参数设定可以将D1000以后的数据寄以后的数据寄存器以存器以500点为单位设置文件寄