第6章 可编程控制器(PLC)控制系统

1、机电传动控制机电传动控制主讲：廖映华QQ:191151820; Tel.:61147)四川理工学院 机械设计制造系2014年1月15日机电传动控制2u授课学时授课学时：20学时。学时。u课外学时课外学时：20学时。学时。u主要内容主要内容：可编程控制器：可编程控制器(PLC)概述；概述；FX2N系列可编程控制系列可编程控制器及其指令系统；器及其指令系统；PLC的程序设计方法；的程序设计方法；PLC控制系统设计。控制系统设计。u本章难点本章难点：FX2N可编程控制器的指令系数、可编程控制器的指令系数、PLC外部接线图外部接线图、PLC程序设计以及程序设计以及PLC控制系

2、统设计。控制系统设计。u教学形式教学形式：课堂讲授。：课堂讲授。第第6章章 可编程控制器可编程控制器(PLC)控制系统控制系统6.1 可编程控制器（可编程控制器（PLC）概述）概述2014年1月15日3机电传动控制第第6章章 可编程控制器可编程控制器(PLC)控制系统控制系统6.1.1 可编程序控制器产生背景及定义可编程序控制器产生背景及定义随着汽车型号的不断更新，生产工艺不断变化，产品从大批大量生产转为小批量随着汽车型号的不断更新，生产工艺不断变化，产品从大批大量生产转为小批量、多品种生产，继电器逻辑电路配线复杂，、多品种生产，继电器逻辑电路配线复杂， 已经不能满足生产的需要。已经不能满足生

3、产的需要。1968年美国年美国通用汽车公司（通用汽车公司（GM）希望能有一种能做到尽可能减少重新设计和更换继电器控制系）希望能有一种能做到尽可能减少重新设计和更换继电器控制系统及接线的统及接线的新型工业控制器新型工业控制器，这种新型工业控制器的具体设想为，这种新型工业控制器的具体设想为因此，因此，可编程控制器是可编程控制器是一种一种“专为工业环境下应用而设计专为工业环境下应用而设计”的工业计算机的工业计算机。它采它采用用可编程序的存储器可编程序的存储器，在其，在其内部存储执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数和算术运内部存储执行逻辑运算，顺序控制，定时，计数和算术运算等操作指算等操作指令，并通过令

4、，并通过数字式和模拟式的输入和输出数字式和模拟式的输入和输出，控制，控制各类机械的生产过程各类机械的生产过程。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接触器接触器-继电器控继电器控制系统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 附加要求附加要求新型新型控制器控制器外部设备盒式磁带机 打印机 EPROM写入器 图形监控系统 PC或上位计算机 输入单元 外设I/O接口 微处理器（CPU） 运算器 控制器 输出单元 存储器 EPROM (系统程序 ) RAM （用户程序） I/O扩展接口 电源 I/O扩展机 编程器 用户输出设备用户输入

5、设备6.1 可编程控制器（可编程控制器（PLC）概述）概述2014年1月15日4机电传动控制第第6章章 可编程控制器可编程控制器(PLC)控制系统控制系统6.1.2 可编程序控制器的基本结构可编程序控制器的基本结构123451中心处理器（中心处理器（CPU）2存储器存储器3输入输出接口单元输入输出接口单元4扩展接口与通信接口扩展接口与通信接口5 电源电源6.1 可编程控制器（可编程控制器（PLC）概述）概述2014年1月15日5机电传动控制第第6章章 可编程控制器可编程控制器(PLC)控制系统控制系统6.1.2 可编程序控制器的基本结构可编程序控制器的基本结构1）中心处理器（）中心处理器（CP

6、U）CPU是是PLC的核心部件，是其的核心部件，是其运算运算和和控制控制中心，用来中心，用来实现逻辑运算、算实现逻辑运算、算数运算并对整机进行协调控制数运算并对整机进行协调控制。2）存储器）存储器PLC中的存储器主要用来中的存储器主要用来存放存放PLC的系统程序、用户程序以及工作数据的系统程序、用户程序以及工作数据。常用的存储器有。常用的存储器有ROM、EPROM、EEPROM、快闪内存、快闪内存、RAM等几种类等几种类型，不同型号的型，不同型号的PLC所配置的存储器类型也不相同。所配置的存储器类型也不相同。 6.1 可编程控制器（可编程控制器（PLC）概述）概述2014年1月15日6机电传动

7、控制第第6章章 可编程控制器可编程控制器(PLC)控制系统控制系统6.1.2 可编程序控制器的基本结构可编程序控制器的基本结构3）输入输出接口单元）输入输出接口单元输入接口接受和采集的两种类型输入信号类型：一类是按钮、选择开关、行程开关输入接口接受和采集的两种类型输入信号类型：一类是按钮、选择开关、行程开关、继电器触点、接近开关、光电开关、数字拨码开关等的发出的、继电器触点、接近开关、光电开关、数字拨码开关等的发出的开关量信号开关量信号；另一类；另一类是由电位器、测速发电机和各种变送器等传来的模拟量信号。是由电位器、测速发电机和各种变送器等传来的模拟量信号。 输出接口用来连接被控对象中各种执行

8、元件，其输出信号类型也有两种类型：一类输出接口用来连接被控对象中各种执行元件，其输出信号类型也有两种类型：一类是控制接触器、电磁阀和指示灯等的开关量信号；一类是控制调节阀和调速装置等的是控制接触器、电磁阀和指示灯等的开关量信号；一类是控制调节阀和调速装置等的模型信号。模型信号。因此，输入输出接口均有因此，输入输出接口均有开关量开关量和模拟量两种接口。和模拟量两种接口。6.1 可编程控制器（可编程控制器（PLC）概述）概述2014年1月15日7机电传动控制第第6章章 可编程控制器可编程控制器(PLC)控制系统控制系统6.1.2 可编程序控制器的基本结构可编程序控制器的基本结构3）输入输出接口单元

9、）输入输出接口单元 直流直流1224V输入接口电路输入接口电路 交流交流100120V或或200240V输入接口电路输入接口电路 交直流交直流(AC/DC)1224V输入接口电路输入接口电路开关量输入接口电路开关量输入接口电路光电隔离光电隔离6.1 可编程控制器（可编程控制器（PLC）概述）概述2014年1月15日8机电传动控制第第6章章 可编程控制器可编程控制器(PLC)控制系统控制系统6.1.2 可编程序控制器的基本结构可编程序控制器的基本结构3）输入输出接口单元）输入输出接口单元 继电器输出接口电路（交、直流输出接口）继电器输出接口电路（交、直流输出接口） 晶体管输出接口电路（直流输出接

10、口）晶体管输出接口电路（直流输出接口） 晶闸管输出接口电路（交流输出接口）晶闸管输出接口电路（交流输出接口） 开关量输出接口电路开关量输出接口电路6.1 可编程控制器（可编程控制器（PLC）概述）概述2014年1月15日9机电传动控制第第6章章 可编程控制器可编程控制器(PLC)控制系统控制系统6.1.2 可编程序控制器的基本结构可编程序控制器的基本结构4）扩展接口和通信接口）扩展接口和通信接口 扩展接口。扩展接口。 用于连接用于连接I/O扩展单元和特殊功能单元。扩展单元和特殊功能单元。 外设通信接口。外设通信接口。PLC配有多种通信接口，配有多种通信接口，PLC通过这些通信接口可与通过这些通

11、信接口可与编程器、打印机、其它编程器、打印机、其它PLC、计算机等设备实现通信。可组成多机系统或连、计算机等设备实现通信。可组成多机系统或连成网络，实现更大规模控制。成网络，实现更大规模控制。 5）电源）电源 PLC的电源有的采用交流供电，有的采用直流供电，用户可以视需要从的电源有的采用交流供电，有的采用直流供电，用户可以视需要从中选择。交流供电一般采用单相交流中选择。交流供电一般采用单相交流220V，直流供电一般采用，直流供电一般采用24V。为了降。为了降低供电电源的质量对低供电电源的质量对PLC工作造成的影响，工作造成的影响，PLC的电源模块都具有很强的抗的电源模块都具有很强的抗干扰能力。

12、例如，额定工作电压为交流干扰能力。例如，额定工作电压为交流220V时，有的时，有的PLC允许供电电压波动允许供电电压波动范围范围140250V。有些。有些PLC的电源部分还提供的电源部分还提供24VDC输出，用于对外部传感输出，用于对外部传感器供电器供电 。6.1 可编程控制器（可编程控制器（PLC）概述）概述2014年1月15日10机电传动控制第第6章章 可编程控制器可编程控制器(PLC)控制系统控制系统6.1.3 可编程序控制器的工作原理可编程序控制器的工作原理1）扫描周期）扫描周期PLC运行时，周而复始无限循环地按照用户规定的程序依次执行各种操运行时，周而复始无限循环地按照用户规定的程序

13、依次执行各种操作（这种程序处理方式被称为循环扫描）。作（这种程序处理方式被称为循环扫描）。6.1 可编程控制器（可编程控制器（PLC）概述）概述2014年1月15日11机电传动控制第第6章章 可编程控制器可编程控制器(PLC)控制系统控制系统6.1.3 可编程序控制器的工作原理可编程序控制器的工作原理2）PLC的扫描工作过程的扫描工作过程公共公共操作：操作：每次扫描前自检一每次扫描前自检一次次 I/O操作：操作：采样输入信号，输出采样输入信号，输出处理结果处理结果执行用户程序：执行用户程序：监视定时器监视定时器T1（看门狗（看门狗WDT），执行用户程序），执行用户程序执行外设指令：执行外设指令

14、：程序执行完成程序执行完成后，响应外部中断请求后，响应外部中断请求 6.1 可编程控制器（可编程控制器（PLC）概述）概述2014年1月15日12机电传动控制第第6章章 可编程控制器可编程控制器(PLC)控制系统控制系统6.1.3 可编程序控制器的工作原理可编程序控制器的工作原理3）关于扫描工作过程的几点注意事项）关于扫描工作过程的几点注意事项(1) 因以扫描的方式执行操作，所以其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输入输出信号间的逻辑关系存在着滞后，扫，扫描周期越长，滞后就越严重。描周期越长，滞后就越严重。(2) 扫描周期除了扫描周期除了执行用户程序执行用户程序所

15、占用的时间外，还包括所占用的时间外，还包括系统管理操作系统管理操作占用的时间，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。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；所依据的输出数据既有本次扫描前的值所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，也有本次解算结果Yn。送往输出端子的。送往输出端子的信号，是本次循环扫描执行完全部运算后的最终结果信号，是本次循环扫描执行完全部运算后的最终结果Yn。循环扫描

16、执行运算过程中并循环扫描执行运算过程中并不输出不输出，因为前面的某些结果可能被后面的计算操作否定。，因为前面的某些结果可能被后面的计算操作否定。(4) 如果考虑到如果考虑到I/O硬件电路的延时，硬件电路的延时，PLC响应滞后响应滞后比比扫描原理滞后扫描原理滞后更大。更大。 (5) 输入输出响应滞后不仅与输入输出响应滞后不仅与扫描方式扫描方式和和电路惯性电路惯性有关，还与有关，还与程序设计安排顺序程序设计安排顺序有关有关。6.1 可编程控制器（可编程控制器（PLC）概述）概述2014年1月15日13机电传动控制第第6章章 可编程控制器可编程控制器(PLC)控制系统控制系统6.1.4 可编程序控制

17、器的主要特点和应用可编程序控制器的主要特点和应用1）主要特点）主要特点可靠性高、抗干扰能力强可靠性高、抗干扰能力强通用性强，适应性强通用性强，适应性强硬件配套齐全，用户使用方便硬件配套齐全，用户使用方便编程简单，使用方便编程简单，使用方便减少控制系统的设计、安装和调试减少控制系统的设计、安装和调试工作员工作员功能完善功能完善体积小，重量轻，能耗低体积小，重量轻，能耗低2）应用）应用 顺序控制：取代传统继电器顺序顺序控制：取代传统继电器顺序控制控制 运动控制：直线或圆周运动控制运动控制：直线或圆周运动控制 过程控制：温度、压力、流量、过程控制：温度、压力、流量、速度、转速、电压、电流等连续变化速

18、度、转速、电压、电流等连续变化量的闭环控制量的闭环控制 数据处理数据处理 通信网络通信网络6.1 可编程控制器（可编程控制器（PLC）概述）概述2014年1月15日14机电传动控制第第6章章 可编程控制器可编程控制器(PLC)控制系统控制系统6.1.5 可编程序控制器与其他工业控制系统的比较可编程序控制器与其他工业控制系统的比较1）与接触器）与接触器-继电器控制系统比较继电器控制系统比较组成的器件组成的器件 ；触点的数量；触点的数量；控制方法控制方法 ；工作方式。；工作方式。2）与微机控制系统比较）与微机控制系统比较PLC抗干扰性能比微机高；抗干扰性能比微机高；PLC编程比微机简单，易学易用；

19、编程比微机简单，易学易用；PLC设计调试周期短；设计调试周期短；PLC的输入输出响应速度慢，有较的输入输出响应速度慢，有较大的滞后现象，而微机的响应速度快；大的滞后现象，而微机的响应速度快；PLC易于操作，易于维修，人员培易于操作，易于维修，人员培训时间短，而微机操作、维修较困难，训时间短，而微机操作、维修较困难，人员培训时间长。人员培训时间长。6.1 可编程控制器（可编程控制器（PLC）概述）概述2014年1月15日15机电传动控制第第6章章 可编程控制器可编程控制器(PLC)控制系统控制系统6.1.6 可编程序控制器的发展趋势可编程序控制器的发展趋势 大型化大型化。强化通信能力和网络化，向

20、下将多个可编程控制站、多个。强化通信能力和网络化，向下将多个可编程控制站、多个I/O框架相连；向上与工业计算机、以太网等相连构成整个工厂的自动化控制框架相连；向上与工业计算机、以太网等相连构成整个工厂的自动化控制系统。系统。 高可靠性高可靠性 。在工业控制领域，每年对具有更高可靠性系统产品的需求。在工业控制领域，每年对具有更高可靠性系统产品的需求都在逐年增加，其中绝大多数是受经济利益的驱动所产生的。工厂停机损失都在逐年增加，其中绝大多数是受经济利益的驱动所产生的。工厂停机损失所带来的代价是极其昂贵的，而且所造成的生产成本也会随之增加。所带来的代价是极其昂贵的，而且所造成的生产成本也会随之增加。

21、 适合适合PLC应用的新模板应用的新模板。随着科技的发展，对工业控制领域将提出更。随着科技的发展，对工业控制领域将提出更高、更特殊的要求，只有开发高、更特殊的要求，只有开发PLC新的特殊功能模板来满足这些要求。新的特殊功能模板来满足这些要求。 小型化、低成本、简单易用小型化、低成本、简单易用。重视小型化、低成本、简单易用的。重视小型化、低成本、简单易用的PLC的开发，将会进一步扩大的开发，将会进一步扩大PLC的应用领域。的应用领域。 语言向高层次发展语言向高层次发展。不断丰富和向更高层次发展。不断丰富和向更高层次发展PLC的编程语言，以的编程语言，以适应更广泛的需求。同时编程工具也应向小型化、

22、通用化和多功能化方向发适应更广泛的需求。同时编程工具也应向小型化、通用化和多功能化方向发展。展。6.1 可编程控制器（可编程控制器（PLC）概述）概述2014年1月15日16机电传动控制第第6章章 可编程控制器可编程控制器(PLC)控制系统控制系统6.1.7 可编程序控制器的分类可编程序控制器的分类1）按控制规模）按控制规模（主要指输入输出开（主要指输入输出开关量和模拟量（相当于关量和模拟量（相当于8-16个开关量个开关量点）点数）点）点数）分分 微型机：控制点仅几十点微型机：控制点仅几十点 小型机：控制点可达小型机：控制点可达100多点多点 中型机：控制点数可达近中型机：控制点数可达近500

23、点点大型机：控制点数一般在大型机：控制点数一般在1000点以点以上上超大型机：控制点数可达万点，以超大型机：控制点数可达万点，以至于几万点至于几万点2）按结构分）按结构分 箱体式箱体式PLC把电源、把电源、CPU、内存、内存、I/O系统都集成在一个小箱体系统都集成在一个小箱体内。一个主机箱体就是一台完整的内。一个主机箱体就是一台完整的PLC，就可用以实现控制。控制点数，就可用以实现控制。控制点数不符需要，可再接扩展箱体。微型机不符需要，可再接扩展箱体。微型机、小型机多为箱体式的。、小型机多为箱体式的。 模块式模块式PLC是按功能分成若是按功能分成若干模块，如干模块，如CPU模块、输入模块、输模

24、块、输入模块、输出模块、电源模块等等。模块式出模块、电源模块等等。模块式PLC是未来发展趋势。是未来发展趋势。6.1 可编程控制器（可编程控制器（PLC）概述）概述2014年1月15日17机电传动控制第第6章章 可编程控制器可编程控制器(PLC)控制系统控制系统6.1.7 可编程序控制器的分类可编程序控制器的分类3）按生产厂家分）按生产厂家分 德国西门子公司德国西门子公司S5系列，系列，S7系列（性能比系列（性能比S5高）高） 日本日本OMRON公司公司CPM1A型机，型机，P型机，型机，H型机，型机，CQM1、CVM、CV型型机，机，Ha型、型、F型机等。在中、小、微方面更具特长型机等。在中

25、、小、微方面更具特长日本三菱公司小型机日本三菱公司小型机F1和出和出FX2（性能比（性能比F1高）高），中、大型机为，中、大型机为A系列系列 日本日立公司箱体式日本日立公司箱体式E系列，模块式系列，模块式EM系列系列 日本东芝公司日本东芝公司EX和和EXPLUS小型机，模块式小型机，模块式EX100系列系列 日本松下公司小型机箱体式日本松下公司小型机箱体式FP1系列，模块式系列，模块式FP3系列系列日本富士公司小型机箱体式日本富士公司小型机箱体式NB系列，模块式系列，模块式NS系列系列美国美国GE公司、日本公司、日本FANAC合资的合资的GEFANAC的大型机的大型机9070机，中型机机，中型

26、机9030系列，小型机系列，小型机9020系列系列 国内国内PLC厂商：深圳德维森、深圳艾默生、无锡光洋、无锡信捷等厂商：深圳德维森、深圳艾默生、无锡光洋、无锡信捷等6.2 FX2N系列可编程控制器及其指令系统系列可编程控制器及其指令系统2014年1月15日18机电传动控制第第6章章 可编程控制器可编程控制器(PLC)控制系统控制系统6.2.1 FX2N系列可编程序控制器硬件配置系列可编程序控制器硬件配置 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DDC电源，电源，DC输出输出AAC电源，电源，AC输入或输入或AC输出输出H大电流输出扩展模块大电流

27、输出扩展模块V立式端子排的扩展模块立式端子排的扩展模块C接插口输入输出方式接插口输入输出方式F输入输入滤波时间常数滤波时间常数1ms 扩展模块扩展模块LTTL输入扩展模块输入扩展模块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继电器输出继电器输出T晶体管输出晶体管输出S晶闸管输出晶闸管输出M基本基本单元；单元；E输入输出混合扩展单元及扩展输入输出混合扩展单元及扩展模块；模块；EX输入专用扩展输入专用扩展模块；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、2N1）FX系列系列PLC型号命名方式型号命名方式2N48MRD6.2 FX2N系列可编程控制器

28、及其指令系统系列可编程控制器及其指令系统2014年1月15日19机电传动控制第第6章章 可编程控制器可编程控制器(PLC)控制系统控制系统6.2.1 FX2N系列可编程序控制器硬件配置系列可编程序控制器硬件配置2）FX系列系列PLC的硬件结构的硬件结构（基本单元（基本单元M）（特殊功能模块）（特殊功能模块）注意：扩展单元注意：扩展单元E有内部电有内部电源、输入和输出；扩展模块源、输入和输出；扩展模块EX或或EY无内部电源，且只无内部电源，且只有输入或输出有输入或输出编程设备编程设备2014年1月15日20机电传动控制6.2.2 FX2N系列可编程控制器的编程元件系列可编程控制器的编程元件 逻辑

29、控制逻辑控制继电器控制：继电器控制：继电器继电器逻辑逻辑 电路电路PLC控制：控制：软继电器（编程元件）软继电器（编程元件）逻逻辑运算辑运算两类编程元件（软器件）两类编程元件（软器件）一类由电一类由电子电路和子电路和存储器存储器构构成成另一类由另一类由存储器存储器构构成成存储器存储器存放编程元件存放编程元件触发器（相当于继电触发器（相当于继电器线圈）的器线圈）的状态状态存储器（位元件）存存储器（位元件）存放值为放值为 “1”或或“0”2014年1月15日21机电传动控制6.2.2 FX2N系列可编程控制器的编程元件系列可编程控制器的编程元件 1）输入继电器）输入继电器X2014年1月15日22

30、机电传动控制6.2.2 FX2N系列可编程控制器的编程元件系列可编程控制器的编程元件 2）输出继电器）输出继电器Y2014年1月15日23机电传动控制6.2.2 FX2N系列可编程控制器的编程元件系列可编程控制器的编程元件 一个完整的一个完整的PLC控制（包括控制（包括PLC外部接线与逻辑控制程序）外部接线与逻辑控制程序）2014年1月15日24机电传动控制6.2.2 FX2N系列可编程控制器的编程元件系列可编程控制器的编程元件 3）辅助继电器）辅助继电器M 通用辅助继电器通用辅助继电器M0M499（500点）点）PLC在运行中如发生断电，输出继电器和通用继电器的状态在运行中如发生断电，输出继

31、电器和通用继电器的状态变为变为“0”。重新上电后，重新上电后，PLC除与外部输入信号接通外，其他仍断开。除与外部输入信号接通外，其他仍断开。 断电保持辅助继电器断电保持辅助继电器M500M1023（524点）点）-内装锂电池内装锂电池支持支持断电保持继电器用于保持控制系统断电瞬间的状态，可通过断电保持继电器用于保持控制系统断电瞬间的状态，可通过参数设定改变非断电保持区域。参数设定改变非断电保持区域。此外还有此外还有M1024-M3071共共2048个断电保持专用辅助继电器，个断电保持专用辅助继电器，无法用参数设定改变。无法用参数设定改变。2014年1月15日25机电传动控制6.2.2 FX2N

32、系列可编程控制器的编程元件系列可编程控制器的编程元件 3）辅助继电器）辅助继电器M 特殊辅助继电器特殊辅助继电器M8000M8255（256点）点） 只能利用其触点的特殊辅助继电器只能利用其触点的特殊辅助继电器M8000：运行监控用，：运行监控用，PLC运行时运行时M8000接通。接通。M8002：仅在运行开始瞬间接通的初始脉冲特殊辅助继电器。：仅在运行开始瞬间接通的初始脉冲特殊辅助继电器。M8012：产生：产生100ms时钟脉冲的特殊辅助继电器。时钟脉冲的特殊辅助继电器。可驱动线圈的特殊辅助继电器可驱动线圈的特殊辅助继电器M8030：锂电池电压指示灯特殊继电器。：锂电池电压指示灯特殊继电器。

33、M8033：PLC停止时输出保持特殊辅助继电器。停止时输出保持特殊辅助继电器。M8034：止全部输出特殊辅助继电器。：止全部输出特殊辅助继电器。M8039：时扫描特殊辅助继电器。：时扫描特殊辅助继电器。2014年1月15日26机电传动控制6.2.2 FX2N系列可编程控制器的编程元件系列可编程控制器的编程元件 4）定时器）定时器T 定时器有一个定时器有一个设定值寄存器设定值寄存器、一个当前值寄存器一个当前值寄存器和和无限个触无限个触点点。设定值寄存器的值可由用户程序存储器内的常数。设定值寄存器的值可由用户程序存储器内的常数K或或H设定，设定，也可以用均有断电保持功能的也可以用均有断电保持功能的

34、数据寄存器数据寄存器D的值设定。的值设定。 普通定时器（普通定时器（T0T245），又称常规定时器），又称常规定时器100ms定时器定时器T0T199共共200点，设定范围点，设定范围0.13276.7s；10ms定时器定时器T200T245共共46点，设定范围点，设定范围0.01327.67s。 累积型定时器（累积型定时器（T246T255），又称积算定时器），又称积算定时器1ms累积性定时器累积性定时器T246T249共共4点，设定范围点，设定范围0.00132.767s；100ms累积性定时器累积性定时器T250T255共共6点，设定范围为点，设定范围为0.13276.7s。2014年1

35、月15日27机电传动控制6.2.2 FX2N系列可编程控制器的编程元件系列可编程控制器的编程元件 4）定时器）定时器T 普通定时器（普通定时器（T0T245）又称常规定时器又称常规定时器1. X0断开或断电，定时器复位，断开或断电，定时器复位，当前寄存器值为零，触点断开。当前寄存器值为零，触点断开。3. 思考：若要想思考：若要想X0断电后，定时器不断电后，定时器不复位，梯形图应该复位，梯形图应该如何改？如何改？2.当前值当前值=设定值时，定时器设定值时，定时器T200触点动作触点动作10ms时钟脉冲时钟脉冲6.2 FX2N系列可编程控制器及其指令系统系列可编程控制器及其指令系统2014年1月1

36、5日28机电传动控制第第6章章 可编程控制器可编程控制器(PLC)控制系统控制系统6.2.2 FX2N系列可编程控制器的编程元件系列可编程控制器的编程元件 4）定时器）定时器T 累积型定时器（累积型定时器（T246T255），又称积算定时器），又称积算定时器100ms时钟脉冲时钟脉冲6.2 FX2N系列可编程控制器及其指令系统系列可编程控制器及其指令系统2014年1月15日29机电传动控制第第6章章 可编程控制器可编程控制器(PLC)控制系统控制系统6.2.2 FX2N系列可编程控制器的编程元件系列可编程控制器的编程元件 5）计数器）计数器C 16位增计数器（一般用位增计数器（一般用C0-C9

37、9；停电保持用；停电保持用Cl00-C199)设定值在设定值在1-32767范范围内有效围内有效6.2 FX2N系列可编程控制器及其指令系统系列可编程控制器及其指令系统2014年1月15日30机电传动控制第第6章章 可编程控制器可编程控制器(PLC)控制系统控制系统6.2.2 FX2N系列可编程控制器的编程元件系列可编程控制器的编程元件 5）计数器）计数器C 32 位增减双向计数器（停电保持用位增减双向计数器（停电保持用C200-C219；特殊用；特殊用C220-C234）由由M8200-M8234来指定相应来指定相应定时器的增减，驱动为减定时器的增减，驱动为减减减增增增增6.2 FX2N系列

38、可编程控制器及其指令系统系列可编程控制器及其指令系统2014年1月15日31机电传动控制第第6章章 可编程控制器可编程控制器(PLC)控制系统控制系统6.2.2 FX2N系列可编程控制器的编程元件系列可编程控制器的编程元件 6）状态器）状态器S状态器状态器S是构成是构成状态转移图状态转移图的重要软元的重要软元件，它与后续的步进梯形指令件，它与后续的步进梯形指令（STL/RET指令）指令）配合使用。通常状态继电配合使用。通常状态继电器软元件有器软元件有5种类型：种类型： 初始状态初始状态S0S9共共10点点 回零状态回零状态S10S19共共10点点 通用状态通用状态S20S499共共480点点

39、保持状态保持状态S500S899共共400点点 报警用状态报警用状态S900S999共共100点点 状态转移图状态转移图梯形梯形图图指令表指令表6.2 FX2N系列可编程控制器及其指令系统系列可编程控制器及其指令系统2014年1月15日32机电传动控制第第6章章 可编程控制器可编程控制器(PLC)控制系统控制系统6.2.2 FX2N系列可编程控制器的编程元件系列可编程控制器的编程元件 7）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；每一个数据寄存器都存放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16位二进制数，其最高位为符号位，位二进制数，其最高位为符号位，

40、0为正数，为正数，1为负数；可以用两个数据寄存器为负数；可以用两个数据寄存器合并为一个数据寄存器，存放合并为一个数据寄存器，存放32位数据，最高位仍为符号位。位数据，最高位仍为符号位。 通用数据寄存器通用数据寄存器D0D199共共200点点。 只要不写入其它数据，已写入的数只要不写入其它数据，已写入的数据不会变化。但是据不会变化。但是PLC状态由运行状态由运行停止时，全部数据均清零。停止时，全部数据均清零。 断电保持断电保持/锁存数据寄存器锁存数据寄存器D200D511共共312点。点。只要不改写，原有数据只要不改写，原有数据不会丢失。不会丢失。 特殊数据寄存器特殊数据寄存器D8000D825

41、5共共256点点 。监视元件的运行方式。监视元件的运行方式。 文件寄存器文件寄存器D1000D2999共共2000点。点。 变址寄存器（变址寄存器（V/Z） 。V0V7、Z0Z7共共16个个16位变址数据寄存器。位变址数据寄存器。6.2 FX2N系列可编程控制器及其指令系统系列可编程控制器及其指令系统2014年1月15日33机电传动控制第第6章章 可编程控制器可编程控制器(PLC)控制系统控制系统6.2.2 FX2N系列可编程控制器的编程元件系列可编程控制器的编程元件 8）指针）指针P/I分支用指针分支用指针子程序调用子程序调用跳转用指针跳转用指针SRET（子程序返回）（子程序返回）6.2 F

42、X2N系列可编程控制器及其指令系统系列可编程控制器及其指令系统2014年1月15日34机电传动控制第第6章章 可编程控制器可编程控制器(PLC)控制系统控制系统6.2.2 FX2N系列可编程控制器的编程元件系列可编程控制器的编程元件 8）指针）指针P/I 中断用指针中断用指针9）常数（）常数（K/H）常数也作为器件对待，它在存储器中占有一定的空间。十进制常数用常数也作为器件对待，它在存储器中占有一定的空间。十进制常数用K表示，如表示，如17表示表示K17，十六进制常数用，十六进制常数用H表示，如表示，如17表示为表示为H11。，对于，对于X0X56.2 FX2N系列可编程控制器及其指令系统系列

43、可编程控制器及其指令系统2014年1月15日35机电传动控制第第6章章 可编程控制器可编程控制器(PLC)控制系统控制系统6.2.3 FX系列可编程序控制器的编程语言系列可编程序控制器的编程语言国际电工委员会在国际电工委员会在IEC 61131-3中中规定了规定了5种编程语言种编程语言梯形图（梯形图（LD - Ladder Diagram） 顺序功能图（顺序功能图（SFC - Sequential Function Chart） 功能块图（功能块图（FBD - Function Block Diagram） 指令表（指令表（IL - Instruction List） 结构文本（结构文本（ST

44、 - Structured Text） 图形语言图形语言 文本语言文本语言 6.2 FX2N系列可编程控制器及其指令系统系列可编程控制器及其指令系统2014年1月15日36机电传动控制第第6章章 可编程控制器可编程控制器(PLC)控制系统控制系统6.2.3 可编程序控制器的编程语言可编程序控制器的编程语言1）顺序功能图编程语言）顺序功能图编程语言6.2 FX2N系列可编程控制器及其指令系统系列可编程控制器及其指令系统2014年1月15日37机电传动控制第第6章章 可编程控制器可编程控制器(PLC)控制系统控制系统6.2.3 可编程序控制器的编程语言可编程序控制器的编程语言2）梯形图编程语言）梯

45、形图编程语言普遍采用、应用最多的一种编程语言普遍采用、应用最多的一种编程语言继电器控制采用硬件继电器控制采用硬件继电器和定时器等，靠硬继电器和定时器等，靠硬件连接组成控制线路件连接组成控制线路PLC梯形图使用的是内部软继电器、定时器等，梯形图使用的是内部软继电器、定时器等，靠软件实现控制靠软件实现控制 PLC梯形图梯形图6.2 FX2N系列可编程控制器及其指令系统系列可编程控制器及其指令系统2014年1月15日38机电传动控制第第6章章 可编程控制器可编程控制器(PLC)控制系统控制系统6.2.3 可编程序控制器的编程语言可编程序控制器的编程语言3）功能块图编程语言）功能块图编程语言该编程语言

46、用类似该编程语言用类似与门与门、或或门门的方框来的方框来表示逻辑运算关系表示逻辑运算关系。方框的左侧为逻辑运算的输入变方框的左侧为逻辑运算的输入变量，右侧为输出变量，输入、输量，右侧为输出变量，输入、输出端的小圆圈表示出端的小圆圈表示“非非”运算，运算，方框被方框被“导线导线”连接在一起，信连接在一起，信号从左向右流动号从左向右流动 Y0Y1与与或或6.2 FX2N系列可编程控制器及其指令系统系列可编程控制器及其指令系统2014年1月15日39机电传动控制第第6章章 可编程控制器可编程控制器(PLC)控制系统控制系统6.2.3 可编程序控制器的编程语言可编程序控制器的编程语言4）指令语句表编程

47、语言）指令语句表编程语言指令语句表编程语言是一种与计算机汇编语言类似的助记符编程方式。指令语句表编程语言是一种与计算机汇编语言类似的助记符编程方式。用一系列操作指令组成的语句将控制流程描述出来，并通过编程器送到用一系列操作指令组成的语句将控制流程描述出来，并通过编程器送到PLC中去中去 。LD X2 逻辑行开始输入逻辑行开始输入X2常开触点常开触点AND X0 串联联串联联X0常开接点常开接点OUT Y3 输出输出Y1逻辑行结束逻辑行结束LD Y3 输入输入Y3常开接点逻辑行开始常开接点逻辑行开始ANI X3 串联串联X3的常闭接点的常闭接点OUT M101 输出驱动输出驱动M101 AND

48、T1 串联串联T1的常开接点的常开接点OUT Y4 输出输出Y4逻辑行结束逻辑行结束6.2 FX2N系列可编程控制器及其指令系统系列可编程控制器及其指令系统2014年1月15日40机电传动控制第第6章章 可编程控制器可编程控制器(PLC)控制系统控制系统6.2.4 FX2N系列可编程序控制器的基本指令系列可编程序控制器的基本指令1）逻辑取与线圈驱动指令）逻辑取与线圈驱动指令LD/LDI/OUT 指令的作用指令的作用LD:取指令，一个常开触点与取指令，一个常开触点与母线连接母线连接LDI：取反指令，一个常闭：取反指令，一个常闭触点与母线连接触点与母线连接OUT：驱动线圈的输出指令：驱动线圈的输出

49、指令编程元件编程元件LD/LDI：X、Y、M、S、T、COUT：Y、M、S、T、Cv指令表程序指令表程序步序步序 指令指令 地址地址 0 LD X0 1 OUT Y0 2 LDI X1 3 OUT M100 4 OUT T0 K19 7 LD T0 8 OUT Y1LDLDIOUT6.2 FX2N系列可编程控制器及其指令系统系列可编程控制器及其指令系统2014年1月15日41机电传动控制第第6章章 可编程控制器可编程控制器(PLC)控制系统控制系统6.2.4 FX2N系列可编程序控制器的基本指令系列可编程序控制器的基本指令2） 触点串联指令触点串联指令AND/ANI 指令的作用指令的作用AND

50、：与指令，用于串：与指令，用于串联单个常开触点联单个常开触点ANI：与反指令，用于串：与反指令，用于串联单个常闭触点联单个常闭触点编程元件编程元件AND/ANI：X、Y、M、S、T、Cv指令表程序指令表程序步序步序 指令指令 地址地址 0 LD X0 1 AND X2 2 OUT Y2 3 LD Y2 4 ANI X0 5 OUT M101 6 AND T1 7 OUT Y3ANDANIAND连续输出连续输出6.2 FX2N系列可编程控制器及其指令系统系列可编程控制器及其指令系统2014年1月15日42机电传动控制第第6章章 可编程控制器可编程控制器(PLC)控制系统控制系统6.2.4 FX2

51、N系列可编程序控制器的基本指令系列可编程序控制器的基本指令3） 触点并联指令触点并联指令OR/ORI指令的作用指令的作用OR：或指令，用于并联：或指令，用于并联单个常开触点单个常开触点ORI：或反指令，用于并：或反指令，用于并联单个常闭触点联单个常闭触点编程元件编程元件OR/ORI：X、Y、M、S、T、CORORIORORIv指令表程序指令表程序步序步序 指令指令 地址地址 0 LD X1 1 OR Y1 2 ORI M102 3 OUT Y1 4 LDI X1 5 ANI Y1 6 OR M103 7 ANI Y2 8 ORI M104 9 OUT M1036.2 FX2N系列可编程控制器及

52、其指令系统系列可编程控制器及其指令系统2014年1月15日43机电传动控制第第6章章 可编程控制器可编程控制器(PLC)控制系统控制系统6.2.4 FX2N系列可编程序控制器的基本指令系列可编程序控制器的基本指令4） 串联块并联指令串联块并联指令ORBORB：串联电路块串联电路块并联连接指并联连接指令令ORB指令说明指令说明: 串联电路块串联电路块:两个或以上两个或以上的触的触点串连而成的电路块点串连而成的电路块 将串联电路块并联时用将串联电路块并联时用ORB指令；指令； ORB指令不带元件号指令不带元件号 每个串联电路块的起点都要每个串联电路块的起点都要用用LD或或LDI指令，电路块后面指令

53、，电路块后面用用ORB指令指令串联电路块串联电路块v指令表程序指令表程序步序步序 指令指令 地址地址 0 LD X2 1 AND X0 2 LDI X1 3 ANI Y2 4 ORB 6 OUT Y36.2 FX2N系列可编程控制器及其指令系统系列可编程控制器及其指令系统2014年1月15日44机电传动控制第第6章章 可编程控制器可编程控制器(PLC)控制系统控制系统6.2.4 FX2N系列可编程序控制器的基本指令系列可编程序控制器的基本指令5） 并联块串联指令并联块串联指令ANBANB：并连电路块并连电路块串连连接串连连接指令指令ANB指令说明指令说明: 并联电路块并联电路块：两个或以上两个

54、或以上的的串联电路块串联电路块并联而成并联而成 将并联电路块与前面的电将并联电路块与前面的电路串联时用路串联时用ANB指令指令 使用使用ANB指令前，应先完指令前，应先完成并联电路块内部的连接成并联电路块内部的连接 并联电路块中各支路的起并联电路块中各支路的起点使用点使用LD或或LDI指令指令X1M115Y0 M100X2Y2 M101X3T0v指令表程序指令表程序步序步序 指令指令 地址地址 0 LDI X1 1 ORI X2 2 LDI Y0 3 ANI M100 4 LDI Y2 6 AND M101 7 ORB 8 OR T0 9 ANB 10 ORI X3 11 OUT M115并联

55、电路块并联电路块6.2 FX2N系列可编程控制器及其指令系统系列可编程控制器及其指令系统2014年1月15日45机电传动控制第第6章章 可编程控制器可编程控制器(PLC)控制系统控制系统6.2.4 FX2N系列可编程序控制器的基本指令系列可编程序控制器的基本指令6） 堆栈操作指令堆栈操作指令MPS/MRD/MPP 指令的作用指令的作用MPS(Push)：进栈指令；：进栈指令；MRD(Read)：读栈指令；：读栈指令；MPP(POP)：出栈指令。：出栈指令。 指令的说明指令的说明无编程元件无编程元件MPS/MPP指令成对出现，可指令成对出现，可以多重嵌套，以多重嵌套，主要用于多重主要用于多重输出

56、电路输出电路MRD指令可有可无，也可有指令可有可无，也可有两个或两个以上。两个或两个以上。MPSMRDMPPv指令表程序指令表程序步序步序 指令指令 地址地址 0 LD X1 1 MPS 2 AND M100 3 OUT Y1 4 MRD 6 AND M101 7 OUT Y2 8 MPP 9 AND 102 10 OUT Y36.2 FX2N系列可编程控制器及其指令系统系列可编程控制器及其指令系统2014年1月15日46机电传动控制第第6章章 可编程控制器可编程控制器(PLC)控制系统控制系统6.2.4 FX2N系列可编程序控制器的基本指令系列可编程序控制器的基本指令7） SET、RST 指

57、令指令指令的作用指令的作用SET：置位指令：置位指令(接通并保持接通并保持)RST：复位指令：复位指令指令的说明指令的说明SET编程元件：编程元件：Y、M、S RST编程元件：编程元件：Y、M、S、T、C、D在任何情况下，在任何情况下，RST指令都指令都优先执行。优先执行。K120K34v指令表程序指令表程序步序步序 指令指令 地址地址 0 LD X0 1 RST T250 2 LD X1 3 OUT T250 K120 6 LD X2 7 OUT M8200 8 LD X3 9 RST C200 10 LD X4 11 OUT C200 K34计数器计数器复位复位定时器复位定时器复位6.2

58、FX2N系列可编程控制器及其指令系统系列可编程控制器及其指令系统2014年1月15日47机电传动控制第第6章章 可编程控制器可编程控制器(PLC)控制系统控制系统6.2.4 FX2N系列可编程序控制器的基本指令系列可编程序控制器的基本指令7） SET、RST 指令指令v指令表程序指令表程序步序步序 指令指令 地址地址 0 LD X0 1 SET Y0 2 LD X1 3 RST Y0 4 LD X2 5 RST D0使使Y0的状态寄存器置的状态寄存器置1使使D0的状态寄存器置的状态寄存器置0使使Y0的状态寄存器置的状态寄存器置06.2 FX2N系列可编程控制器及其指令系统系列可编程控制器及其指

59、令系统2014年1月15日48机电传动控制第第6章章 可编程控制器可编程控制器(PLC)控制系统控制系统6.2.4 FX2N系列可编程序控制器的基本指令系列可编程序控制器的基本指令8）触点检测指令）触点检测指令LDP/ANDP/ORP/LDF/ANDF/ORFLDP/ANDP/ORP为上升沿检测的触点指令为上升沿检测的触点指令LDF/ANDF/ORF为下降沿检测的触点指令为下降沿检测的触点指令指令表指令表动作过程动作过程6.2 FX2N系列可编程控制器及其指令系统系列可编程控制器及其指令系统2014年1月15日49机电传动控制第第6章章 可编程控制器可编程控制器(PLC)控制系统控制系统6.2

60、.4 FX2N系列可编程序控制器的基本指令系列可编程序控制器的基本指令9）微分输出指令）微分输出指令PLF/PLS 指令的作用指令的作用PLS (Pulse) ：上升沿微分输出指令：上升沿微分输出指令PLF：下降沿微分输出指令：下降沿微分输出指令 指令的说明指令的说明指令只能用于编程元件指令只能用于编程元件Y和和MPLS为信号上升沿（为信号上升沿（OFFON）的）的一个扫描周期内为一个扫描周期内为ON。PLF为信号下降沿（为信号下降沿（ONOFF）的）的一个扫描周期为一个扫描周期为ON。PLSM0X0SETY0M0PLFM1RSTY0M1X1 0 LD X0 1 PLS M0 2 LD M0