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嵌入式增强型PLC编程手册将PLC语言（梯形图语言）嵌入到单片机中，使单片机产品的二次开发从使用汇编语言变为使用梯形图语言编程，获取了商品梯形图编程平台所提供的各种强大的应用功能。我们称用于单片机产品开发、自身具有强大功能的梯形图语言编程的装置为嵌入式PLC。嵌入式PLC能广泛应用于各种单片机产品的二次开发，解决了产品设计开发人员不熟悉C和汇编的困难。利用嵌入式PLC软件开发出的应用产品，我们称之为嵌入式PLC产品。嵌入式PLC产品具有以下特点： 用梯形图语言编写应用程序,可借用现成的商品PLC软件所提供的各种强大的应用功能。 能与各个品牌的人机界面（屏）通讯，协议公开。可与三菱、松下、EView等人机连接。 能与其它厂家、品牌的PLC并联运行，也可通过AD/DA、485、PWM、数显等与外部连接。本嵌入式PLC针对各型通用设备开发，功能强大，有16路开关量输入、8路关量输出，增强型增加了4路模拟量输入、两路模拟量输出、PID功能、两路PWM输出、两路二相高速计数，RS232,RS485通讯口各一，故称为增强型PLC。可组成485网络，网中每台PLC均支持人机界面。第一章硬件介绍、上端子排：N、L、【空】、H0、H1、X00、X01、X02、X03、X04、X05、X06、X07、GND、X10、X11、X12、X13、X14、X15、X16、X17、GND、12V。上端子排主要是输入端口，N、L为220V输入；当X输入端口或高速计数端口（H0、H1）接到GND时指示灯亮，表示相应位输入为1，这两种端口最大输入电压为30V，H0作为断电保持数据储存时占用1# 编码器口；、下端子排：12V、5V、GND、AD0、AD0-、AD1、AD1-、AD2、AD2-、AD3、AD3-、DA0、DA1、PL0、PL1、A、B、COM1、Y00、Y01、Y02、Y03、COM2、Y04、Y05、Y06、Y07、COM2。下端子排为功能端口及输出端口，12V、5V、GND等电源接口，可以是输入，也可以输出，当本板带有电源，那么这个接口可以输出给接近开关等检测仪器；若本板没有电源，可以外接。AD0、AD0-组成差分放大电路：分别都接上一个电阻R，可以对差分（AD0和AD0-的差）mV微信号放大，其放大倍数为100K/R；若AD0-不接，那么，D3读出的值就是输入的AD0的值。差分放大在压力、温度的测量上有极大的用处。AD1AD3与AD0一样。DA0、DA1为05V输出，其精度为0.00244V（12位Max=2048）。PL0、PL1为PWM脉冲输出（62.5K/0100%）。B为485通信口(可组成1主机、63从机的485网络)。COM1是Y00、Y01、Y02、Y03继电器输出的公用口。COM2是Y10、Y11、Y12、Y13继电器输出的公用口。、串口：RS232C，为编程口以及232串行的人机界面接口。、拨动开关：用于运行（RUN）、编程（Program）转换。、两线数码管驱动：本PLC封装了对16个数码管的串行移位驱动，按照给定的硬件原理图制作的移位电路，可以动态显示16个数码管，其器件为三个74HC164，一个ULN2003。电路原理图另行介绍。二、指令集简介、基本逻辑指令：助记符及名称：LD：读取常开点。LDI：读取常闭点。AND：串入常开点。ANI：串入常闭点。OR：并入常开点。ORI：并入常闭点。ANB：电路块串联。ORB：电路块并联。OUT：线圈输出。SET：线圈输出保持。RST：清除线圈输出。PLS：上升沿输出脉冲。PLF：下降沿输出脉冲。LDP：读取上升沿。LDF：读取下降沿。ANDP：上升沿接通，串联连接。ANDF：下降沿接通，串联连接。ORP：上升沿接通，并联连接。ORF：下降沿接通，并联连接。INV：运算触点取反。MPS：压栈。 MRD：读栈。MPP：出栈。MC：主控。MCR：主控结束。NOP：空操作。END：程序结束。梯形图与指令表：梯形图是电气控制的专业语言，方便编程人员编程。运行时单片机是按指令表解释执行控制（扫描方式）。梯形图与指令表二者自动相互转换。下例是二者相互转换示意图。、步进顺控指令：助记符及名称：STL：步进梯形图开始。仅对状态继电器S。步序间状态转移必须使用SET S，不能用OUT S。RET：步进梯形图结束。、基本功能指令：助记符及名称：CJ： 条件跳转。CALL：子程序调用。SRET：子程序返回。FEND：主程序结束。FOR：循环开始。NEXT：循环结束。*CMP：比较。MOV：传送。CML：取反传送。*ADD：加法。SUB：减法。MUL：乘法。p：除法。INC：自加1运算。DEC：自减1运算。WAND：字与运算（按位）。WOR：字或运算（按位）。WXOR：字异或运算（按位）。NEG：取补运算。*LD=：读取“等于比较节点”。LD：读取“大于比较节点”。LD：读取“小于比较节点”。LD：读取“不等于比较节点”。LD=：读取“大于等于比较节点”。AND=：串联“等于比较节点”。AND：串联“大于比较节点”。AND：串联“小于比较节点”。AND：串联“不等于比较节点”。AND=：串联“大于等于比较节点”。OR=：并联“等于比较节点”。OR：并联“大于比较节点”。OR：并联“小于比较节点”。OR：并联“不等于比较节点”。OR=：并联“大于等于比较节点”。、专家功能指令：助记符及名称：PID控制算法： PID S1 S2 S3 D （PID 目标值测定值参数输出值）。二、资源集简介（本控制器支持以下资源的8位、16位运算，不支持32位以上的编程和运算）、输入X：扩展数量：50点。标号范围：X000-X061；标号为8进制。主板为X000X017(K4X0)，X060X061（即H0H1），扩展板X020X057、输出继电器Y：扩展数量：40点。标号范围：Y000-Y047为8进制。主板为Y000Y007(K2Y0)，扩展板Y010Y047、辅助继电器M：数量：640点标号范围：M0-M639；标号为十进制（M0M17为增强型功能控制）。、状态继电器S：数量：256点标号范围：S0-S255；标号为十进制。、时间继电器T：数量：96点（M0为内部10mS时钟、M1为内部100mS时钟，数据分别在D0、D1中）标号范围：T0-T95；标号为十进制。T0-T5，10 ms 型，计6点；T6-T95，100 ms 型，计90点；累加型：T6-T10，100 ms 型，计5点；、计数器C：数量：96点标号范围：C0-C95；标号为十进制。、数据寄存器D：数量：628点标号范围：D0-D627；标号为十进制（D040为内部增强型功能占用）。、变址寄存器V：、变址寄存器Z： 、程序位置指针P：数量：50个标号范围：P0-P49；标号为十进制。、十进制常数标记K、H：标号K后的常数为十进制常数。标号H后的常数为十六进制常数。如H10=K16。、特殊软元件：M8000：程序运行时ON；M8002：程序开运行时第一个扫描周期时ON；M8020：零标志；M8021： 借位标志；M8022：进位标志；三、编程及应用简介、编程软件梯形图编程软件FXGP_WIN-C：支持梯形图编程、下载、监控，可对嵌入式PLC产品设置加密口令。、编程设备个人计算机，操作系统可以是：Windows 95，Windows 98，Windows 2000，Windows XP。四、特殊资源说明：（红色标注的是2007年6月以后版本的新功能，是以前版本中所没有的。）1M0：10mS基本脉冲发生器，数据在D0中； M1：100mS基本脉冲发生器，数据在D1中。 2、 D3 4 5 6 ： 四路ADC输入 ，对应AD0AD3（或差分放大）口，（是11位只读数据）。D7 D8 ：两路DAC输出，最大值255。0255对应输出电压05V(与PWM输出共用)。2007-7月后D7、D8改为12位(04096)寄存器，相应提高了DA输出和PWM输出的精度。4 D9(1、2两个数码管)； D10(3、4两个数码管) ；D11(5、6两个数码管)； D12(7、8两个数码管) ； D14(9、10两个数码管)；D15(11、12两个数码管)；D16(13、14两个数码管)； D17(15、16两个数码管) ；5 M9 、M10、 M11、 M12 、 M14、 M15、 M16 、M17控制对应位置的数码管亮或灭。6 M2：函数调用D2=1 写FLASH ；D2=2 读FLASH；D19为读入/写出起始地址,D2=0 无动作， D20 21 22 23 24 25 26 27 为读入/写出FLASH专用缓冲区；FLASH地址为01000。7 M4=1 启动高速计数0，A+B相法：A接H0，B接X0；M4=0，H0为普通开关量输入X060。M5=1启动高速计数1，A+B相法：A接H1，B接X1；M5=0，H1为普通开关量输入X061。D28 29 高速计数H0数据寄存器；D31 D32 高速计数H1数据寄存器（高8位仅盼正负用）。范围D28=032767，D29=-32767+32767，D31=032767， D32=-32767+32767。D34 =255 为485网络主控制器；D34=163为485网络从控制器。当M8=1时，启动485网络功能，反之，当M8=0时，关闭485网络功能。D35 为485网络读从站报文起始地址；D36为报文个数，最多63个；D37每个报文长度（字节），最长8个字节，4个数据字。D38 为485网络写从站报文起始地址；D39为报文个数，最多63个；D40每个报文长度（字节），最长8个字节，4个数据字。D41、D42、D43、D44表示063个节点网络在线情况，0表示不在线，1表示在线.。12掉电瞬间保存数据：M6=1设定H0为掉电检测中断,M4=1,H0接GND，5V与GND间接4000UF电容，掉电瞬间，进入中断，将D20 D21 D22 D23四个数据写入D19位起始的FLASH中。特别注意：M4=1,M6=1 时，H0不能接编码器。（2007年6月新增自动写入功能）M0：10mS脉冲发生器；M1：100mS脉冲发生器；M2：函数调用D2=1写FLASH ；D2=2读FLASH；M4=1 启动高速计数0；M5=1启动高速计数1；M6=1设定H0为掉电检测中断；第二章指令解说一、逻辑指令助记符、名称功能可用软元件程序步LD取常开触点逻辑运算开始X,Y,M,S,T,C1LDI取反常闭触点逻辑运算开始X,Y,M,S,T,C1LDP取脉冲上升沿上升沿检出运算开始X,Y,M,S,T,C2LDF取脉冲下降沿下降沿检出运算开始X,Y,M,S,T,C2OUT输出线圈驱动Y,M,S,T,C见说明LD,LDI,LDP,LDF指令将触点连接到母线上。多个分支用ANB,ORB时也使用。LDP指令在上升沿（软元件由OFF到ON变化时）接通一个周期；LDF指令在下降沿（软元件由ON到OFF变化时）接通一个周期。LD,LDI,LDP,LDF指令的重复使用次数在8次以下。即与后面的ANB,ORB指令使用时串并连使用的最多次数为8个。软元件为Y和一般M的程序步为1，S和特殊辅助继电器M的程序步为2，定时器T的程序步为3，计数器C的程序步为35。OUT指令各种软元件的线圈驱动，但对输入继电器不能使用。并列的OUT可多次连续使用。OUT指令驱动计数器时，当前面的线圈从ON变成OFF，或者是从OFF变成ON时，计数器才加一。用LD,LDI,LDP,LDF指令与母线连接。输出使用OUT指令驱动线圈。使用OUT指令驱动定时器的计时线圈或者计数器的计数线圈时，必须设定定时和计数的时间和计数的值，可以是常数K，或者由数据寄存器间接指定数值。每个程序结束必须要有END指令，关于END指令详见后面的END指令介绍。助记符、名称功能可用软元件程序步AND与常开触点串联连接X,Y,M,S,T,C1ANI与非常闭触点串联连接X,Y,M,S,T,C1ANDP与脉冲上升沿上升沿检出串联连接X,Y,M,S,T,C2ANDF与脉冲下降沿下降沿检出串联连接X,Y,M,S,T,C2AND,ANI,ANDP,ANDF指令只能串接一个触点，两个以上的并联回路串联时使用后面的ANB指令。串联次数不受限制。ANDP,ANDF指令在上升沿（即软元件由ON到OFF变化时）和下降沿即（软元件由OFF到ON变化时）接通一个周期。助记符、名称功能可用软元件程序步OR或常开触点并联连接X,Y,M,S,T,C1ORI或非常闭触点并联连接X,Y,M,S,T,C1ORP或脉冲上升沿上升沿检出并联连接X,Y,M,S,T,C2ORF或脉冲下降沿下降沿检出并联连接X,Y,M,S,T,C2OR,ORI,ORP,ORF指令只能并接一个触点，两个以上的串联回路并联时使用后面的ORB指令。ORP,ORF指令在上升沿（即软元件由OFF到ON变化时）和下降沿（即软元件由ON到OFF变化时）接通一个周期。OR,ORI,ORP,ORF指令和前面的LD,LDI,LDP,LDF指令一起使用，并联次数不受限制。助记符、名称功能可用软元件程序步ANB块与并联回路块的串联连接1ORB块或串联回路块的并联连接1当多分支回路与前面的回路串联连接时，使用ANB指令。分支以LD,LDI,LDP,LDF指令作为起点，使用ANB指令与前面以LD,LDI,LDP,LDF指令作为起点的分支串联连接。当2个以上的触点串接的串联回路块并联连接时，每个分支使用LD,LDI指令开始，ORB指令结束。ANB,ORB指令都是不带软元件的指令。ANB,ORB使用的并串联回路的个数不受限制，但是当成批使用时，必须考虑LD,LDI的使用次数在8次以下。在每个分支的最后使用ORB指令，不要在所有的分支后面使用ORB指令，ORB和ANB指令只是对块的连接，如果不是块就不能使用，如程序步16和18不是块就不能使用。编程示例：0 LD X0001 ANI X0012 LDI X0023 AND X0034 ORB5 LD X0046 AND X0057 ORB8 OUT Y0009 LD X00610 OR X00711 LD X01012 ANI X01113 LDI X01214 AND X01315 ORB16 ORI X01417 ANB18 OR X01519 OUT Y001END助记符、名称功能可用软元件程序步INV取反运算结果的反转1INV指令是将INV指令之前，LD,LDI,LDP,LDF指令之后的运算结果取反的指令，没有软元件。助记符、名称功能可用软元件程序步PLS上升沿脉冲上升沿输出Y,M（特殊M除外）1PLF下降沿脉冲下降沿输出Y,M（特殊M除外）1使用PLS指令时，只在线圈由OFF变成ON的一个扫描周期内，驱动软元件。使用PLF指令时，只在线圈由ON变成OFF的一个扫描周期内，驱动软元件。对具有停电保持功能的软元件，它只在第一次运行时产生脉冲动作。助记符、名称功能可用软元件程序步SET置位动作保持Y,M,S见说明RST复位清除动作保持，寄存器清零Y,M,S,T,C,D,V,Z软元件为Y和一般M的程序步为1，S和特殊辅助继电器M、定时器T、计数器C的程序步为2，数据寄存器D以及变址寄存器V和Z的程序步为3。SET指令在线圈接通的时候就对软元件进行置位，只要置位了，除非用RST指令复位，否则将保持为1的状态。同样，对RST指令只要对软元件复位，将保持为0的状态，除非用SET指令置位。对同一软元件，SET,RST指令可以多次使用，顺序随意，但是程序最后的指令有效。RST指令可以对数据寄存器(D)，变址寄存器(V,Z)，定时器(T)和计数器(C)，不论是保持还是非保持的都可以复位置零。助记符、名称功能可用软元件程序步NOP空操作无动作1END结束输入输出及返回到开始1程序清除时指令变为NOP指令，指令之间加入NOP指令，程序对他不做任何事情，继续向下执行，只是增加了程序的步数。每个程序必须有一个且只有一个END指令，表示程序的结束。PLC不断反复进行如下操作：输入处理，从程序的0步开始执行直到END指令，程序处理结束，接着进行输出刷新。然后开始循环操作。助记符、名称功能可用软元件程序步MPS压栈运算存储1MRD读栈存储读出1MPP出栈存储读出与复位1嵌入式PLC中有11个栈空间，也就是说可以压栈的最大深度为11级。每使用一次MPS将当前结果压入第一段存储，以前压入的结果依次移入下一段。MPP指令将第一段读出，并且删除它，同时以下的单元依次向前移。MRD指令读出第一段，但并不删除它。其他单元保持不变。使用这三条指令可以方便多分支的编程。在进行多分支编程时，MPS保存前面的计算结果，以后的分支可以利用MRD,MPP从栈中读出前面的计算结果，再进行后面的计算。最后一个分支必须用MPP，保证MPS,MPP使用的次数相同。注意，使用MPP以后，就不能再使用MRD读出运算结果，也就是MPP必须放在最后的分支使用。MRD指令可以使用多次，没有限制。MPS连续使用的最多次数为11，但是可以多次使用。每个MPS指令都有一个MPP指令对应，MPP的个数不能多于MPS的个数。助记符、名称功能可用软元件程序步MC主控公共串联点的连接线圈指令Y,M（特殊M除外）3MCR主控复位公共串联点的消除指令2当前面的触点接通时，就执行MC到MCR的指令。执行MC指令时，母线向MC触点后移动，执行MCR指令返回母线。使用MC指令时，嵌套级N的编号按顺序依次增大，也就是说只有使用N0，才能嵌套N1。相反使用MCR指令时，必须从大往小返回母线。最大嵌套级数为7级（N6）。通过不同的软元件Y,M，可以多次使用MC指令，如果使用相同的软元件，将同OUT指令一样，会出现双线圈输出。当MC可执行时，执行MC,MCR之间的指令，当MC断开时，成为如下两种形式。现状保持：累积定时器的值，计数器的值，用SET/RST指令驱动的软元件。变为断开的元件：非累积定时器的值，用OUT指令驱动的软元件。助记符、名称功能可用软元件程序步STL步序动作开始S1RET步序动作结束无1步进控制方式(STL)是将控制被划分为多个工序状态（S），依据条件进行状态转移（SET ），逐步完成控制过程。步进控制方式的特点是将复杂控制分步后，分别考虑好每一步的控制，从而降低了各步的关联，降低编程的复杂程度。各状态内执行的动作由梯形图其它指令编写。STL是一个步序动作的开始指令。RET是一个步序动作的结束指令，其后指令返回母线。SET Si 是STL状态发生转移的唯一指令规定：子程序内不能使用STL-RET指令。当前状态（S0）向下一个状态（S1）转移时，该扫描周期两个状态内的动作均得到执行；下一扫描周期执行时，当前状态（S0）被下一状态（S1）所复位，当前状态（S0）内的所有动作不被执行，所有OUT元件的输入均被断开。步序与步序之间一般省去RET，因此看起来是多个STL可共用一个RET。有STL而没有RET，程序检查出错。示例说明：一个简易保安系统，在规定次数（如5次）的范围内，若密码不正确将启动报警系统，并关闭安全通道。若规定的次数内密码正确，进入密级操作。流程示意图：梯形图：二、功能指令下面功能指令中的操作数符号表示方法及解释。：表示数据源。内容不随指令执行而变化的操作数称为源。在可变址修改软元件编号的情况下，加上“”符号的 表示。源的数量多时，以 、等表示。 ：表示目标操作数。内容随指令执行而改变的操作数被称作目标。可作变址修饰时，加上“”符号的表示.在目标数量多时，以、等表示。: 以或表示既不做源，也不做目标的操作数。这样的操作数数量很多时，以、等表示。可用作操作数的软元件A、X，Y，M，S等位元件。B、位元件组合。以KnX，KnY，KnM，KnS等形式表示，作为数值处理。C、数据寄存器D、定时器T的当前值寄存器、计数器C的当前值寄存器。数据寄存器D为16位，在处理32位数据时使用一对数据寄存器的组合。例如，将数据寄存器D0指定为32位指令的操作数时，处理(D1，D0)32位数据(D1为高16位，D0为低16位)。T、C的当前值寄存器也可作为一般寄存器处理。1、程序流程分类指令助记符功能页码程序流程CJ条件跳转CALL子程序调用SRET子程序返回FEND主程序结束FOR循环范围开始NEXT循环范围结束A、CJ CALL指针编号可作变址修改；嵌套最多可为5层；对子程序返回无适用软元件。 B、.当程序使用多个FEND指令时，子程序请在最后的FEND指令与END指令之间编写，FOR NEXT嵌套最多5层。2、比较指令 CMP适用软元件字软元件（S1 、S2） K、H、KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D、V，Z 位软元件（D） Y、M、S上图示例是D0的内容与常数100进行比较，大小比较是按代数形式进行的（-8100，M0“ON” ，当D0=100，M1“ON” ，当D0100，M2“ON”；目标地址指定M0，则M1、M2被自动占用；当X001“OFF”时，M0、M1、M2仍保持以前状态。如当D0的内容为50，则50、 。指令导通条件非导通条件LD=（S1）= （S2）（S1）（S2）LD（S1） （S2）（S1）（S2）LD（S1） （S2）（S1）（S2）LD（S1）（S2）（S1）=（S2）LD（S1）（S2）（S1）（S2）LD（S1）（S2）（S1）（S1） （S2）（S1）（S2）AND（S1） （S2）（S1）（S2）AND（S1）（S2）（S1）= （S2）AND（S1）（S2）（S1） （S2）AND（S1）（S2）（S1）（S1） （S2）（S1）（S2）OR（S1） （S2）（S1）（S2）OR（S1）（S2）（S1）= （S2）OR（S1）（S2）（S1） （S2）OR（S1）（S2）（S1）1,D40=2，那么，D200写到1#从站，D201写到2#从站，D202写到3#从站，依次例推；若D391,D40=4，那么，D200、D201写到1#从站，D202、D203写到2#从站，D204、D205写到3#从站，依次例推；读写模式相同。D35：主站读从站起始地址； D36：从站节点个数；D37：每个从站写数据长度；D41、D42、D43、D44表示063个节点网络在线情况，0表示不在线，1表示在线。M8为启动485网络标志：启动485网络必须M8置位。M8=0时485网络功能关闭。31 协议PLC在运行时,当M8=1时，485网络接口自动加载三菱FX2N计算机链接方式格式1的部分主从站协议,因此只对数据寄存器D进行字读