可编程逻辑器件教案课件

1、可编程控制器技术与应用可编程控制器技术与应用（三菱系列）（三菱系列）电子教案电子教案张方庆张方庆 肖功明肖功明 主主 编编中等职业学校教学用书（机电技术专业）中等职业学校教学用书（机电技术专业） 第第1章章 概概 述述1.1 可编程控制器的定义及其功能特点可编程控制器的定义及其功能特点 1.1.1 PLC的定义的定义 PLC的定义PLC是英文“Programmable Logical Controller ”的缩写，中文译为可编程序逻辑控制器 。它是微机技术与继电接触器常规控制概念相结合的产物，即采用了微型计算机的基本结构和工作原理，融合了继电接触器控制的概念构成的一种新型电控器 。1987年

2、2月： “可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用了可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等面向用户的指令，并通过数字式或模拟式的输入/输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关外围设备，都按易于使工业控制系统连成一个整体，易于扩充其功能的原则设计”。 1.1.2 PLC 的产生和发展的产生和发展 可编程序控制器问世于1969年，美国数据设备公司(DEC)研制出世界上第一台可编程控制器，并成功地应用在GM公司的生产线上。这一时期它主要用于顺序控制，只能进行逻辑运算。所以称为可编程序逻辑控制器（Prog

3、rammable Logical Controller），简称PLC。 PLC是美国汽车制造工业激烈竞争的结果。更新汽车型号必然要求加工生产线改变。正是从汽车制造业开始了对传统继电器控制的挑战。1968年美国General Motors公司，要求制造商为其装配线提供一种新型的通用程序控制器，并提出10项招标指标。这就是著名的GM 10条。 编程简单，可在现场修改程序；可靠性高于继电器控制柜；体积小于继电器控制柜；维护方便，最好是插件式；可将数据直接送入管理计算机；在成本上可与继电器控制柜竞争；输入可以是交流115V；输出为交流115V、2A以上，能直接驱动电磁阀等；在扩展时，原系统只需很小变更

4、；用户程序存贮器容量至少能扩展到4K。GM10条是可编程序控制器出现的直接原因：自第一台 PLC 诞生以来， PLC 共经过了五个发展时期： 1969 年到 20 世纪 70 年代初期； 70 年代初期到末期； 70 年代末期到 80 年代中期； 80 年代中期到 90 年代中期； 21 世纪仍保持旺盛的发展势头；1.1.3 可编程控制器的功能特点可编程控制器的功能特点 1、PLC的基本功能的基本功能 条件控制 ；（电梯控制） 定时控制； （红绿灯控制） 计数控制；（自动售货机） 步进控制；（顺序控制） 数据处理；（加、减、乘、除等运算） 通信与联网；（与计算机联机控制） 对控制系统的监控；（

5、当PLC控制电梯时本身自检出现故障时，能立即停止工作，保障乘客的安全） 2、PLC的特点的特点 通用性强；接线简单；编程容易；抗干扰能力强、可靠性高；容量大，体积小，重量轻，功耗少，成本低，维修方便。1.2 PLC的结构及软件系统的结构及软件系统1.2.1 PLC硬件的基本结构硬件的基本结构 PLC 主要有六部分组成： CPU( 中央处理器 ) 、存储器、输入 / 输出（ I/O ）接口电路、电源、外设接口、输入 / 输出（ I/O ）扩展接口。I/OI/O扩展扩展单元单元I/OI/O扩展扩展接口接口 中央处理单元 中央处理单元 (CPU) (CPU)输入输入接口接口输出输出接口接口限位开关限

6、位开关手动开关手动开关编码器编码器数字开关数字开关电源电源外部外部设备设备接口接口存储器存储器系统系统程序程序用户用户程序程序数数据据编程器编程器上位计算机上位计算机图形监控系统图形监控系统打印机打印机EPROM写入器EPROM写入器盒式磁带机盒式磁带机条码判读机条码判读机电源电源电磁阀电磁阀继电器继电器指示灯指示灯蜂鸣器蜂鸣器1、CPU主要由控制器、运算器和寄存器组成；功能：接收输入信号并存入存储器，读出指令，执行指令并将结果输出，处理中断请求，准备下一条指令等。 2、存储器作用：存储器主要用来存放系统程序、用户程序和数据；根据存储器在系统中的作用可将其分为系统程序存储器和用户程序存储器。系

7、统程序存储器存储器用来存放制造商为用户提供的监控程序，模块化应用功能了程序，命令解释程序，故障诊断程序及其它管理程序；用户程序存储器专门提供给用户存放程序和数据 ；分 RAM、EPROM、E2PROM三种类型；3、输入接口电路 PLC输入、输出信号有开关量、模拟量、数字量三种类型 ；4、输出接口电路 PLC的输出接口电路都有三种形式：一种是继电器输出，一种是晶闸管输出，一种是晶体管输出。 继电器输出型继电器输出型：为有触点输出方式，用于接通或断开开关频率较低的开关频率较低的直流负载直流负载或或交流负载交流负载回路回路。内内部部电电路路L LE ED DL L: :负负 载载C CO OM ML

8、 LL L输输 出出 端端 子子继电器输出型内内部部电电路路L LE ED D输输出出端端子子L L: :负负载载C CO OM ML LL L（b） 晶闸管输出型L L : : 负负 载载输输 出出 端端 子子L L E E D D内内部部电电路路C C O O M ML LL L（c） 晶体管输出型（NPN集电极开路）输输 出出 端端 子子L LE ED D内内部部电电路路C CO OM ML L: :负负 载载L LL L（d） 晶体管输出型（PNP集电极开路） 晶体管输出型晶体管输出型：为无触点输出方式，用于接通或断开开关频率较高的直流电源负载。 晶闸管输出型：晶闸管输出型：为无触点输

9、出方式，用于接通或断开开关频率较高的交流电源负载。 5、电源部分： PLC对电源的基本要求是： 能有效控制、消除电网电源带来的各种噪声； 不会因电源发生故障而导致其他部分产生故障； 能在较宽的电压波动范围内保持输出电压稳定； 电源本身的功耗应尽量能低，以降低整机的温升； 内部电源及PLC向外提供的电源与外部电源间应完全隔离； 有较强的自动保护功能；1.2.2 PLC软件系统软件系统PLC的软件系统由系统程序和用户程序组成；1、系统程序有三种：系统管理程序、用户程序编辑和指令解释程序、标准子程序和调用管理程序；2、用户程序常用的编程语言有以下几种：、梯形图；、语句表；、逻辑图；、功能表图；、高级

10、语言；1.3 PLC1.3 PLC的工作原理的工作原理 1.3.1 扫描工作方式 PLC工作过程如下图所示：1.3.2 PLC的程序执行过程：PLC执行程序的过程分三个阶段，即输入采样（输入处理）阶段、程序执行阶段、和输出刷新（输出处理）阶段 1、输入采样阶段；2、程序执行阶段；3、输出刷新阶段；PLC工作过程示意图如下图所示：1.3.3 PLC的I/O滞后现象PLC的滞后时间的长短与以下因素有关：输入滤波器对信号的延迟作用；输出继电器的动作延时；PLC循环扫描工作方式；1.4 PLC的分类及应用1.4.1 PLC的分类：按结构形式分类：1、整机式PLC将电源、CPU、存储器及I/O等各个功能

11、集成在一个机壳内；特点结构紧凑、体积小、价格低。2、模块式PLC将电源模块、CPU模块、I/O模块作为单独的模块安装在同一底板或框架上；特点配置灵活、安装和维护方便。按I/O点数和存储容量分：1、小型PLCI/O 点数在 256 点以下，存储器容量 2K 步 ；2、中型PLCI/O 点数在 2562048 点之间，存储器容量2K8K步 ；3、大型PLCI/O 点数在 2048 点以上，存储器容量8K步以上 ；1.4.2 PLC的应用PLC的使用情况大致分以下类：开关量逻辑控制；模拟量控制 ； 运动控制；过程控制；数据处理； 通信及联网； 1.5 FX系列PLC的硬件1.5.1 FX系列PLC的

12、型号和外形1、 FX系列PLC的型号FX系列PLC型号名称含义如下： 子系列序号：即FX0、 FX1 、 FX 2 、FX0S 、FX1S 、FX 2N 、FX2C 、FX0N、 FX1N 和 FX2N 。 输入、输出的总点数：10128点； 单元类型： M 基本单元； E 输入输出混合扩展单元及扩展模块； EX 输入专用扩展模块； EY 输出专用扩展模块。 输出形式： R 继电器输出； T 晶体管输出； S 晶闸管输出。 电源的形式： D DC24V 电源， 24VDC 输入； 无标记为 AC 电源或 24V 直流输入 。2、 FX系列PLC的外形各动作指示灯的含义如下：POWER ：电源指

13、示；RUN ：运行指示；BATT.V ：电池电压下降指示； CPU-E ：出错指示亮灯； 1.5.2 FX系列PLC的特点体积小；外部结构美观；用户选用的子系列多；系统配置灵活多变；功能强、使用方便；1.5.3 FX系列PLC硬件组成课后作业： 第2章、FX系列系列PLC各种软元件的作用及编号各种软元件的作用及编号 2.1 输入/输出继电器 在PLC的内部存储器中有一个用来存储输入/输出信号的存储区，称为输入暂存器和输出暂存器，I/O暂存器有很多存储单元（位），某个单元所存的内容和PLC I/O端的状态相对应，输入暂存器用于反映控制现场的输入信号，称为输入继电器。 输出暂存器用于反映PLC的输

14、出信号，称为输出继电器。 存储区中每个单元储存的是动合触点的状态，对于动断触点PLC是将其相应位的状态取反而获得。I/O继电器的触点可在程序中多次引用，次数不受限制。 1、 输入继电器(X)的功能 输入继电器是PLC用来接收用户设备发来的输入信号的接口 ；输入继电器用X表示，其状态由PLC外部的控制现场信号驱动（由外部输入器件接入的信号），不受PLC程序的控制。输入继电器的动作示意图如下所示：输 入 信 号X000输 入 信 号X001COM（ X000）（ X001）X000X000X001X001输 入 接 线 端 子可 编 程 控 制 器常 开 触 点常 闭 触 点常 闭 触 点常 开

15、触 点2、输出继电器（输出继电器（Y Y）的功能）的功能 输出继电器（Y）是PLC用来将输出信号传送到负载的接口 ；输出继电器用Y表示，是PLC向外部负载传递控制信号的器件，由PLC程序的控制；每一个输出继电器的动合、动断触点在编程时都可以无限次数的使用；一个输出继电器对应于输出单元上外接的一个物理继电器或其他执行元件。输出继电器动作示意图 如下：（Y000）输出接线端子X001X000Y000输出触点Y000COM常开触点Y000Y000常闭触点负载电源可编程控制器3、输入输出继电器的编号输入输出继电器地址使用8进制数，因此不存在8、9这样的数值。 FX2N系列PLC的I/O地址为：X000

16、X007、X010X017、X020X027、X030X037以及Y000Y007、Y010Y017、Y020Y027。2.2 2.2 辅助继电器和特殊继电器的功能及编号辅助继电器和特殊继电器的功能及编号2.2.1 辅助继电器（M）的功能及编号 辅助继电器的触点使用次数不受限制，触点不能驱动外部负载，外部负载只能用输出继电器驱动； 辅助继电器的编号采用十进制，与X、Y不同，可以有8、9这样的编号； 1、通用辅助继电器 在PLC内部起辅助作用， FX1S有M0M383共384点； FX2N有M0M499共500点； 属断电不保持型2、失电保持型辅助继电器 在PLC失电后仍能保持失电前的状态；之所

17、以能失电保持是因为有电池后备； FX2N系列PLC失电保持继电器编号范围是M500M1023共524点， FX1S系列失电保持专用的辅助继电器的编号范围是M384M511共128点。3、特殊辅助继电器 只能利用触点的特殊辅助继电器M8000运行（RUN）监控（PLC运行时自动接通）；M8002初始脉冲（仅在PLC运行开始瞬间接通）；M8005电池电压低，当PLC电池电压异常过低后接通；M801110ms时钟脉冲；M8012100ms时钟脉冲；M80131s时钟脉冲；M80141min时钟脉冲。 可驱动线圈型特殊辅助继电器 M8030使BATT LED（后备电池欠电压指示灯）熄灭；M8033PL

18、C停止运行时输出保持；M8034禁止全部输出；M8039定时扫描。2 2、状态继电器（、状态继电器（S）的功能和编号）的功能和编号FX系列PLC状态继电器有以下四种类型。 初始状态 S0S9共10点； 回零 S10S19共10点； 通用 S20S499共480点； 保持 S500S899共400点。 3 3、报警状态继电器报警状态继电器 用作外部故障诊断输出。 作报警器用的状态继电器编号范围为S900S999共100点； 均为失电保持型。2.3 定时器与计数器的功能及编号定时器与计数器的功能及编号2.3.1 2.3.1 定时器（定时器（T T）的功能及编号）的功能及编号 作用：累计其内部1ms

19、、10ms、100ms等的时钟脉冲，当达到设定值时，输出触点动作，其常开触点闭合，常闭触点断开。 其功能相当于继电控制系统中的时间继电器； 定时器中的常数可任意设定； 可分非积算定时器和积算定时器。1、非积算定时器 FX2系列PLC内有100m定时器200点（T0T199） 工作原理示意图如教材图2-7所示；2、积算定时器FX2系列PLC内有1ms积算定时器4点（T246T249），时间设定值为0.00132.767；有100ms积算定时器6点（T250T255），时间设定值为0.1 3276.7。工作原理示意图如教材图2-8所示；2.3.2 2.3.2 计数器（计数器（C）的功能和编号）的功

20、能和编号1、内部信号计数器 是在执行扫描操作时对内部元件（如X、Y、M、S、T和C）的信号进行计数的计数器。（1）16位增计数器 FX系列PLC有两种类型的16位增计数器， 一种是通用计数器C0C99共100点； 一种是失电保持计数器C100C199共100点， 增计数器的动作时序图如教材图2-9；（2）32位双计数器2、高速计数器 高速计数器有1相型和2相型两类。（1）1相型高速计数器 1相无启动/复位计数器 1相带启动/复位计数器 （2）2相型高速计数器 （3）计数器的最高计数频率 数器的最高计数频率受两个因素制约，一是各个输入端的响应速度，二是全部高速计数器的处理时间。 课后作业：4、5

21、、6第第3 3章、章、FX系列系列PLC的基本指令及其程序的编写的基本指令及其程序的编写 3.1 FXFX系列系列PLCPLC基本指令及编程方法基本指令及编程方法 PLC的基本指令是最常用的指令；FX系列的PLC的基本指令共有20条； 按指令的功能划分可分为： 基本逻辑指令； 多路输出指令； 置位和复位指令； 脉冲微分指令； 空操作与程序结束指令。 3.1.1基本逻辑指令基本逻辑指令1、LD指令和LDI指令 LD指令 称为“取指令”。其功能是使常开触点与左母线直接相连。LDI指令 称为“取反指令”。其功能是使常闭触点与左母线直接相连。2、OUTOUT指令指令称为“输出指令”或“驱动指令”。功能

22、输出逻辑运算结果，也就是根据逻辑运算结果去驱动一个指定的线圈。 说明：指令不能用于驱动输入继电器，因为输入继电器的状态是由输入信号决定的。OUT指令可以连续使用，称为并行输出，且不受使用次数的限制；定时器T和计数器C使用OUT指令后，还需有一条常数设定值语句；3、AND指令和ANI指令AND指令称为“与指令”。其功能是使软继电器的常开触点与其他软继电器的触点相串联。ANI指令称为“与非指令”、或称为“与反指令”。其功能是使继电器的常闭触点与其他触点相串联。使用说明：AND指令和ANI指令可以连续使用，并且不受使用次数的限制；如果在OUT指令之后，再通过触点对其他线圈使用OUT指令，称之为纵接输

23、出， 当继电器的常开触点或常闭触点与其他继电器的触点组成的电路块串联时，也可以使用AND指令或ANI指令； 4、 OR和ORIOR指令称为“或指令。功能使软继电器的常开触点与其他继电器的触点并联。ORI指令称为“或非指令”或“或反指令”。功能使继电器的常闭触点与其他继电器的触点并联。 使用说明：OR指令和ORI指令可以连续使用，并且不受使用次数的限制；当继电器的常开触点或常闭触点与其他继电器的触点组成的混联电路块时，也可使用OR指令或ORI指令；5、LDP指令和LDF指令LDP指令上升沿检出运算开始指令；功能与左母线相连指定的触点上升沿时，接通一个扫描周期。即取脉冲上升沿。LDF指令下降沿检出

24、运算开始指令；功能与左母线相连指定的触点上升沿时，接通一个扫描周期。 6 6、ANDPANDP指令和指令和ANDFANDF指令指令ANDP指令上升沿检出串联连接指令；功能与其它触点串联且指定的位软元件的上升沿时，接通一个扫描周期。即与脉冲上升沿。ANDF指令下降沿检出串联连接指令；功能与其它触点串联且指定的位软元件的下降沿时，接通一个扫描周期。即取脉冲下降沿。7 7、ORPORP指令和指令和ORFORF指令指令ORP指令上升沿检出并联连接指令。功能与其它触点并联且指定的位软元件的上升沿时接通一个扫描周期。即或脉冲上升沿。ORF指令下降沿检出并联连接指令。功能与其它触点并联且指定的位软元件的下降

25、沿时（由ONOFF变化时，即由接通变为不通时），接通一个扫描周期。即或脉冲上升沿。8、ANB指令和ORB指令 ANB指令称为“电路块与指令”。功能使电路块与电路块串联。ORB指令称为“电路块或指令”。功能使电路块与电路块并联； 说明：当分支回路（并联电路块）与前面的回路串联连接时，使用ANB指令；分支起点用LD、LDI指令，并联电路块结束后，使用ANB指令与前面的电路串联连接；若多个并联电路块按顺序和前面的回路串联时，ANB指令的使用次数没有限制，刀可成批使用ANB指令，但在这种场合，请务必注意注意LD、LDI指令的使用次数限制（8次以下）。3.1.2 多路输出指令1、MC/MCR指令 MC指

26、令称为“主控指令”。功能通过MC指令的操作元件Y或常开触点将左母线临时移到一个所需的位置，产生一个临时左母线，形成一个主控电路块。 MCR指令称为“主控复位指令”。功能取消临时左母线，即将左母线返回到原来位置，结束主控电路块。MCR指令是主控电路块的终点。说明： MC指令的操作元件可以是输出继电器Y或是辅助继电器M，在实际使用时，一般都是使用辅助继电器M，不能用特殊继电器； 执行MC指令后，因左母线移到临时位置，即主控电路块前，所以，主控电路块必须用LD指令或LDI指令开始写指令语句表，主控电路块中触点之间的逻辑关系可以用触点连接的基本指令表示； MC指令后，必须用MCR指令使左母线由临时位置

27、到原来位置； MC/MCR指令可以嵌套使用，即MC指令内可以再使用MC指令，这时嵌套级编号是从N0到N7按顺序增加，顺序不能耐颠倒。最后主控返回用MCR指令时，必须从大的嵌套级编号开始返回，也就是按N7到N0的顺序返回，不能颠倒，最后一定是MCR N0指令； 对于图3-30所示的梯形图，当X000常开触点接通，执行MC与MCR之间指令后，常开触点X000再断开，主控电路块中计数器，积算定时器和SET指令驱动的元件，将保持当前状态，例如梯形图中C1线圈会保持当前状态，只有用复位指令才能使其断开，如果主控电路块中只有非积算定时器和OUT指令驱动的元件，在常开触点X000再断开后，这些元件不会保持当

28、前状态。例如梯形图中Y002线圈和T1线圈，就会在常开触点X000断开后也断开。2MPS、MRD和MPP指令MPS指令 “进栈指令”。MPS指令没有操作元件。功能将触点的逻辑运算结果推入栈存储器1号单元中，存储器每个单元中原来的数据依次向下推移。MRD指令 “读栈指令”。MRD指令也没有操作元件。功能将栈存储器中1号单元中的内容读出 ；MPP指令出栈指令；功能将栈存器中1号单元中的结果取出来，存储器中其它单元中的数据依次向上推移。说明： MPS指令和MPP指令必须成对使用，缺一不可，MRD指令有时可以不用； MPS指令连续使用次数最多不超过11次； 指令MPS或MRD或MPP之后若有单个常闭触

29、点或常开触点串联，则应该使用ANI指令和AND指令； 指令MPS或MRD或MPP之后若有触点组成的电路块串联，则应该用ANB指令； 指令MPS或MRD或MPP之后若无触点串联，直接驱动线圈，则应该用OUT指令。3、置位与复位指令、置位与复位指令1）、 SET指令 ，称为“置位指令”；功能驱动线圈，使其具有自锁功能，维持接通状态。置位指令的操作元件为输出继电器Y、辅助继电器M和状态继电器S。2）、RST指令，称为“复位指令”；功能使线圈失电。复位指令的操作元件为输出继电器Y、辅助继电器M、状态继电器S、积算定时器T和计数器C。4、脉冲微分指令、脉冲微分指令主要用于检测输入脉冲的上升沿或下降沿，当

30、条件满足时，产生一个很窄的脉冲信号输出。PLS指令称为“上升沿脉冲微分指令”，功能：当检测到输入脉冲的上升沿时，PLS指令的操作元件Y或M的线圈得电一个扫描周期，产生一个宽度为一个扫描周期的脉冲信号输出。PLF指令称为“下降沿脉冲微分指令”，功能：当检测到输入脉冲的下降沿时，PLF指令的操作元件Y或M的线圈得电一个扫描周期，产生一个宽度为一个扫描周期的脉冲信号输出。5、取反指令、空操作和程序结束指令取反指令、空操作和程序结束指令 1）INV指令称为取反指令。主要功能是：将INV指令执行之前的运算结果反转的指令。它不需要指定软元件号。说明： 在能输入AND或ANI、ANDP、ANDF指令步的相同

31、位置处，可编写INV指令； 不能象指令表中的LD、LDI、LDP、LDF那样与母线连接，也不能象指令表中的OR、ORI、ORP、ORF指令那样单独使用；2）NOP指令“空操作指令”。功能在调试程序时，用其取代一些不必要的指令 ；3）END指令称为“结束指令”。END指令没有操作元件。 功能执行到END指令后，END指令后面的程序则不执行。3.2 可编程控制器编程的基本规则可编程控制器编程的基本规则3.2.1 梯形图的左、右母线梯形图的左、右母线 画梯形图时必须遵守以下两点：左母线只能直接接各类继电器的触点，继电器线圈不能直接接左母线。右母线只能直接接各类继电器的线圈（不含输入继电器线圈），继电

32、器的触点不能直接接右母线。3.2.2 软继电器线圈和触点软继电器线圈和触点1、梯形图中所有继电器的编号，应在所选PLC软元件表所列范围之内，不能任意选用。2、梯形图中，只表示输入继电器的触点，输入继电器的线圈是不反映的。3、梯形图中，不允许出现PLC所驱动的负载（例如指示灯，电磁阀线圈、接触器线圈等），只能出现相应输出继电器的线圈。4、在梯形图中所有应按从上到下、从左到右的顺序排列，并且所有触点只能画在水平方向；3.2.3 合理设计梯形图合理设计梯形图1在每个逻辑行上，串联触点多的电路块应安排在最上面；2在每个逻辑行上，并联触点多的电路块应安排在最左边，可省略一条ANB指令;3如果多个逻辑行中

33、都具有相同的控制条件，可将每个逻辑行中相同的部分合列在一起，共用同一个控制条件，以简化梯形图；4、设计梯形图时一定要了解PLC扫描的工作方式；3.33.3基本指令的编程实例基本指令的编程实例 3.3.1基本控制程序基本控制程序 1、启动、停止控制程序 2、产生单脉冲和连续脉冲的程序 产生单脉冲的基本程序。 产生连续脉冲的基本程序 ；3、时间控制程序 接通延时控制程序；限时控制程序； 断开延时控制程序；定时器的串级使用； 采用计数器实现长延时的控制程序 ；3.3.3.3.、基本指令的编程实例、基本指令的编程实例 1、按教材例3-6要求设计PLC程序；分析控制要求； 分配PLC的输入点和输出点 ；

34、设计梯形图；2、例3-7顺序控制梯形图的设计；注意：PLC接线图的画法；3、例3-8自动往返控制梯形图的设计；课后作业：复习与思考题第第4 4章、章、FX系列系列PLC的基础实验的基础实验 4.1 SWOPC-FXGP/WIN-C 编程软件简介编程软件简介4.1.1 SWOPC-FXGP/WIN-C 软件的基本界面软件的基本界面 ；打开SWOPC-FXGP/WIN-C 软件；在SWOPC-FXGP/WIN-C主窗口中，主要分以下几个部分： 标题栏； 菜单栏； 工具栏： 状态栏； 用户窗口 功能键： 功能图：4.1.2 梯形图的生成与编辑梯形图的生成与编辑 打开SWOPC-FXGP/WIN-C

35、软件，画一梯形图，说明以下名词：光标 梯级 ( 条 ) 梯级总线 ( 母线 ) 功能图选中元素 1、输入编程元件 顺序输入； 任意添加输入 ；使用“工具”菜单中的“触点”、“线圈”、“功能”和“连线”等命令画梯形图使用上图中浮动的功能图标框输入编程元件画梯形图；2插入和删除 插入操作演示。 删除操作演示；3、注释操作演示； 4、程序的转换和清除操作演示；5、程序的检查 操作演示；6、使用“元件名查找”、“元件查找”、“指令查找”和“触点 / 线圈查找”命令 的操作演示；7、视图命令的操作演示；4.1.3 PLC 的在线操作的在线操作 1、端口设置操作演示；2、PLC与计算机间程序传送操作演示；

36、3、PLC 口令的修改与删除操作演示；4、遥控运行 / 停止操作演示；5、存储器清除操作演示；6、PLC 诊断 操作演示；4.1.4 PLC 监控与测试功能监控与测试功能 1、PLC元件监控操作演示；2、PLC强制命令操作演示；3、改变设置值操作演示；4.2 FX-20P-E 4.2 FX-20P-E 简易手持编程器的使用方法简易手持编程器的使用方法4.2.1 FX-20P-E 型编程器的操作面板 1、FX-20P-E 型编程器的操作面板 ；编程器的功能键； 【 RD/WR 】 其它键【 OTHER 】 清除键【 CLEAR】 帮助键【 HELP 】 空格键【 SP 】 步序键【 STEP 】

37、 光标键【】、【】 执行键【 GO 】指令键、元件符号键和数字键 ；液晶显示器 ；R （ Read ）：读出程序；W （ Write ）：写入程序；I （ Insert ）D （ Delete ）：删除光标“ ”所指的指令；M （ Monitor ）：监测工作状态，T （ Test ）：测试工作状态2、FX-20P-E 型简易手持编程器的操作过程 操作准备操作演示 ； 方式选择操作演示 ； 编程操作演示 ； 监视操作演示 ； 测试操作演示 ；4.2.2、FX-20P-E 型简易手持编程器工作方式选择型简易手持编程器工作方式选择 1、HPP 工作方式选择演示 ；在联机编程方式下，可供选择的工作方

38、式共有以下 7 种： OFFLINE MODE （脱机方式） 。 PROGRAM CHECK ：程序检查。 DATA TRANSFER ：数据传输。 PARAMETER ：对 PLC 的用户存储器容量进行设置。 XYM.NO.CONV. ：修改 X ， Y ， M 的元件号。 BUZZER LEVER ：蜂鸣器的音量调解。 LATCH CLEAR ：复位有断电保护功能的编程元件。2、用户程序存储器的初始化；4.2.3联机编程方式 1、程序读出 ；2、程序写入 ；3、程序修改 ；4.2.4 联机监视 / 测试 联机监视 ；4.2.5 脱机编程方式脱机编程方式 1、进入脱机编程方式 ；2、工作方式

39、在脱机编程方式下，可供选择的工作方式共有以下 7 种： ONLINE MODE ； PROGRAM CHECK ； HPP FX ； PARAMETER ； XYM.NO.CONV. BUZZER LEVER ； MODULE 。3、程序传送；4.3 与、或、非基本逻辑处理实验与、或、非基本逻辑处理实验 4.3.1实验目的：熟悉和掌握常用基本指令的使用方法；熟悉SWOPC-FXGP/WIN-C 编程软件的使用方法；熟悉手持式编程器的使用方法；了解PLC的输入与输出回路；4.3.2 准备试验器材 1、实验原理与实验步骤1）、基本指令实验（LD、LDI、OUT、AND、ANI、OR、ORI、ORB

40、）；运算开始和线圈、定时器实验； 触点的串联连接试验；触点并联连接试验；串联电路的并联连接试验；并联电路块的串联连接试验；4.4 置位、复位及脉冲指令实验置位、复位及脉冲指令实验4.4.1 实验目的实验目的熟悉和掌握SET、RST、PLS、PLF指令的使用方法。熟悉SWOPC-FXGP/WIN-C 编程软件的使用方法；熟悉手持式编程器的使用方法；熟悉三菱PLC输入、输入回路的接线；4.4.2 按表4-2准备试验器材；4.4.3 实验步骤：实验步骤：1、 置位、复位指令实验一操作演示；2、 置位、复位指令实验二操作演示；3、脉冲输出指令试验操作演示。4.5 进栈、读栈、出栈指令实验进栈、读栈、出

41、栈指令实验 4.5.1、实验目的：熟悉和掌握进栈MPS、读栈MRD、出栈MPP指令的使用方法。熟悉和掌握主控（MC、MCR）指令的使用方法；熟悉SWOPC-FXGP/WIN-C 编程软件的使用方法；熟悉手持式编程器的使用方法；熟悉三菱PLC输入、输入回路的接线；4.5.2 按表4-3准备实验器材；4.5.3 实验步骤操作演示：实验步骤操作演示：1、进栈MPS、读栈MRD、出栈MPP指令实验操作演示；2、主控指令实验操作演示；4.6 定时器、计数器实验定时器、计数器实验4.6.1 实验目的实验目的熟悉和掌握PLC软元件中的定时器（T）；的使用方法。熟悉和掌握计数器（C）的使用方法；熟悉SWOPC

42、-FXGP/WIN-C 编程软件的使用方法；熟悉手持式编程器的使用方法；熟悉和掌握PLC软元件中的定时器（T）和计数器（C）参数的设置；4.6.2 按表4-6准备实验器材4.6.3 实验步骤操作演示：1、非积算定时器实验操作演示。2、积算定时器实验操作演示；3、计数器试验操作演示；本章课后作业：复习与思考题第第5章章 步进指令及其编程步进指令及其编程5.1 顺序控制与状态流程图顺序控制与状态流程图5.1.1 顺序控制的概念 1、所谓顺序控制，就是按照生产工艺所要求的动作规律，在各个输入售信号的作用下，根据内部的状态和时间顺序，使生产过程的各个执行机构自动地、有秩序地进行操作。 2、顺序控制的特

43、点： 每个工步（状态）都应分配一个控制元件，确保顺序控制正常进行； 每个工步（状态）都具有驱动能力，能使该工步的输出执行机构动作； 每个工步（状态）在转换条件满足时，都会转移到一下工步，而旧工步自动复位。5.1.2 状态流程图 顺序控制的动作流程图称为状态流程图；一个完整的状态必须包括： 该状态的控制元件； 该状态所驱动的负载，它可以是输出继电器X、辅助继电器M、定时器T和计数器C等； 向下一个状态转移的条件，它可以是单个常开触点或常闭触点，也可以是各类继电器触点的逻辑组合。 明确的转移方向。5.2 步进指令及使用说明步进指令及使用说明状态流程图包括四部分内容，与此相对应的内容在梯形图中的表示

44、方法分别是： 控制元件；梯形图中画出状态继电器的步进接点。 状态所驱动的对象；依靠流程图画出即可； 转移条件：如果流程图中只标注X1则表示是以X1的常开触点动作作为转移条件；如果流程图中只标注X1，则表以X1的常闭触点动作作为转移条件；如果带箭带的线段上有两个或两个以上垂直短线，表示触点的逻辑组合为转移条件。例如标注了X001和X002，则表示以X001和X002的常开触点串联作为转移条件。 转移方向：用SET指令将下一个状态的状态继电器置位，以表示转移方向。 5.2.1 步进指令：1、STL指令STL指令的STL指令称为“步进接点”指令。功能将步进接点接到左母线操作元件是状态继电器S。2、R

45、ET指令RET指令称为“步进返回”指令。功能使副母线返回到原来左母线的位置。RET指令没有操作元件。3、步进指令的使用说明 步进接点与左母线相连时，具有主控和跳转作用。 状态继电器S0S899只有在使用SET指令以后才具有步进控制功能，提供步进接点。同时，状态继电器还可提供普通的常开触点和常闭触点。 状态继电器也可以作为普通的辅助继电器使用，功能与辅助继电器完全相同，但这时其不提供步进接点。 在状态转移过程中，会出现在一个扫描周期的时间内两个状态同时动作的可能。 状态继电器使用时可以按编号顺序使用，也可以任意选择使用，但不允许重复使用。 步进接点之后的电路块中不允许使用主控MC/MCR指令。

46、5.3 步进指令的编程方法步进指令的编程方法 5.3.1 如何应用步进指令编程 采用步进指令编程时，一般需要下面几个步骤： 根据PLC的型号分配的其输入和输出点，画出PLC的接线图，列出输入和输出点的分分配表（工程上就输入/输出定义表）； 根据控制要求或加工工艺要求，画出顺序控制的状态的流程图； 根据状态流程图，画出相应的梯形图； 根据梯形图，写出对应的指令语句表（如是用编程软件编程，可以直接将梯形图译成指令语句表演； 用编程器输入程序（当用PC机可用梯形图或是指令语句表，当用手编著器时用指令语句表）； 根据控制要求调试程序；5.3.2 多流程顺序控制及编程方法 多流程顺序控制是指具有两个以上

47、分支的顺序动作的控制过程，其状态流程图也具有两条以上的状态转移支路。 常见的多流程顺序控制有： 选择性分支与汇合； 并行性分支与汇合； 跳步与循环等几种。 1、选择性分支与汇合 2、并行分支与汇合 3、跳步与循环 5.45.4 编编 程程 实实 例例 5.55.5 步进指令实验步进指令实验5.5.1 实验目的熟悉和掌握步进顺控指令STL的使用方法；理解和掌握状态元件S在步进顺控程序中的应用；进一步熟悉各个指令的编程使用方法； 5.5.2 按表5-11准备实验器5.5.3 按教材实验要求进行试验，将试验结果填入表5-12；5.5.4 按教材实验要求进行试验，将试验结果填入表5-13；课后作业：复

48、习与思考题 第第6章章 功功 能能 指指 令令 6.1 功能指令的基本格式功能指令的基本格式 6.1.1 功能指令的格式功能指令的格式 1、功能指令助记符 ； 2、功能指令的操作元件 ； 操作元件分为以下几种： （1）源操作元件 ； （2）目标操作元件 ； （3）其他操作元件n或m，用来表示常数； 3、功能指令对应的指令语句表 ；6.1.2 功能指令的规则功能指令的规则 1、指令执行形式 ； 2、数据的长度；6.2 常用功能指令简介常用功能指令简介 6.2.1 程序流控制功能指令 1、条件跳转指令 助记符：CJ指令代码：FNC00操作元件 ：P0P63 ；程序步 ：CJ为3步；操作元件为1步；

49、作用主要用于跳过顺序程序的某一部分，可以大大缩短程序的扫描执行时间。使用说明：1）跳转指令使用的标号P0P63共64个，每个标号只能使用一次，否则将会出错。2）程序中两条或两条以上跳转指令可以使用相同的标号。3）条件跳转指令可以成为无条件跳转指令。2、警戒时钟指令 助记符：WDT指令代码：FNC07；操作元件 ：D ；程序步 ：1步；作用用于程序监视定时器刷新。 使用说明：1）WDT指令的脉冲形式如图6-14所示，只有在常开触点X1闭合后第一个扫描周期内执行WDT指令。如果WDT指令不是脉冲形式，则在X1闭合期间，每个扫描周期都执行WDT指令。2）如果希望PLC每次扫描时间超过100ms，可用

50、后述的传送指令MOV（FNC12）改写特殊数据寄存器D8000的值；3）当CJ指令对应标号的步序低于CJ指令步序号时；3、循环指令作用在程序运行时，将FOR指令与NEXT指令之间的程序重复执行n次，1）循环开始指令助记符：FOR指令代码：FNC08；操作元件 ：K、H、KnX、KnM、KnS、T、C、D、V、Z ；程序步 ：3步；2) 循环结束指令助记符：NEXT指令代码：FNC09；操作元件 ：无 ；程序步 ：1步；3)使用说明：（1）FOR指令和NEXT指令必须成对出现，缺一不可，并且NEXT指令不能放在FOR指令之前 ；（2）利用跳转指令，可跳出循环体；（3）FX系列PLC循环指令最多允

51、许5级嵌套。 6.2.2 6.2.2 传送和比较功能指令传送和比较功能指令 传送和比较功能指令共10条，它们分别是：CMP比较、ZCP区间比较、MOV传送、SMOV BCD码数码移位、CML取反传送、BMOV成批传送、FMOV多点传送、XCH变换传送、BCDBINBCD变换传送、BINBCDBIN变换传送等功能指令。 1、比较指令和区间比较指令 1）比较指令助记符：CMP指令代码：FNC10；操作元件 ：S1、S2、S3为K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z；D为Y、M、S；程序步 ：CMP、CMP（P）7步 （D）CMP、（D）CMP（P） 13步 ；功能将源操作元件S

52、1和源操作元件S2的数据进行比较，结果送到目标操作元件D中。2）区间比较指令；助记符：ZCP指令代码：FNC11；操作元件 ：S1、S2、S3为K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z；D为Y、M、S；程序步 ：ZCP、ZCP（P）9步；（D）ZCP、（D）ZCP（P）17步 2、传送指令和取反传送指令1）传送指令助记符：MOV指令代码：FNC12；操作元件 ：S为K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z；D为KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z程序步 ：MOV、MOV（P）5步 ；（D）MOV、（D）MOV（P）9步 ；作用将源操作元件的S中的数据传

53、送到指定的目标操作元件D中。 2） 取反传送指令助记符：CML指令代码：FNC14；操作元件 ：S为K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z；D为KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z程序步 ：MOV、MOV（P）5步 ；（D）MOV、（D）CML（P）9步 ；作用将源操作元件S中的数据取反后，再送到目标操作元件D中。 3、BCD变换指令和BIN变换指令 1） BCD变换指令助记符：BCD指令代码：FNC18；操作元件 ：S和D的操作元件为KnX、KnY、KnM、T、C、D、V、Z；程序步 ：BCD、BCD（P）5步 ；（D）BCD、（D）BCD（P）9步；作用将源操作元

54、件S中的二进制数转换成BCD码后，再送到目标操作文件D中。2）BIN变换指令助记符：BIN指令代码：FNC19；操作元件 ：S和D的操作元件为KnX、KnY、KnM、T、C、D、V、Z；程序步 ：BCD、BCD（P）5步 ；（D）BCD、（D）BCD（P）9步；作用将源操作元件S中的BCD码数据转换成二进制数据后，再送到目标操作元件D中。6.2.3 运算功能指令运算功能指令 功能指令中有四则运算和逻辑运算指令共10条，它们分别是ADD（加法）、SUB（减法）、MUL（乘法）、DIV（除法）、INC（加1）、DEC（减1）、WAND（逻辑与）、WOR（逻辑或）、WXOR（异或）、NEG（取补）等

55、功能指令。 1、加法指令和减法指令 1）加法指令助记符：ADD指令代码：FNC20；操作元件 ：S1和S2的操作元件为K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z ； D的操作元件为：KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z 程序步 ：ADD、ADD（P）7步 ；（D）ADD、（D）ADD（P）13步 作用将指定的源操作元件S1和S2中的二进制数相加，结果送到指定的目标操作元件D中去。 2）减法指令助记符：SUB指令代码：FNC21；操作元件 ：S1和S2的操作元件为K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z ； D的操作元件为：KnY、KnM、KnS、T、C、

56、D、V、Z 程序步 ：SUB、 SUB （P）7步 ；（D） SUB 、（D） SUB （P）13步； 作用将指定的源操作元件S1和S2中的二进制数相减，结果送到指定的目标操作元件D中去。 2、乘法指令和除法指令1）乘法指令助记符：MUL指令代码：FNC22；操作元件 ：S1和S2的操作元件为K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z ；D的操作元件为：KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z 程序步 ： MUL 、 MUL （P）7步 ；（D） MUL 、（D） MUL （P）13步 作用将指定的16位二进制源操作元件S1和S2相乘后,其结果以32位形式送到指定的目标操作元件D中。 2）除法指令助记符：DIV指令代码：FNC23；操作元件 ：S1和S2的操作元件为K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z ；D的操作元件为：KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z 程序步 ： DIV 、 DIV （P）7步 ；（D） DIV 、（D） DIV （P）13步 作用将指定的源操作数S1作为被除数，S2作为除数，两个二进制数相除后，商送到指定的目