第六章三菱FX2N系列可编程控制器机器基本指令

1、第六章第六章 FX2N可编程序可编程序 控制器控制器 u教学提示：教学提示：FXFX2N 2N系列可编程控制器是日本三菱公司小型 系列可编程控制器是日本三菱公司小型 PLCPLC的代表产品之一。本章主要介绍的代表产品之一。本章主要介绍FXFX2N 2N系列可编程控制 系列可编程控制 器的系统特点、型号说明、技术指标、硬件配置及其等效器的系统特点、型号说明、技术指标、硬件配置及其等效 元件等基本内容，是学习元件等基本内容，是学习FXFX2N 2N系列 系列PLCPLC的基础。的基础。 u教学要求：学习、使用可编程控制器首先要熟悉可编程教学要求：学习、使用可编程控制器首先要熟悉可编程 控制器的基本

2、配置情况，例如控制器的基本配置情况，例如PLCPLC的技术指标、各单元的的技术指标、各单元的 功能、输入输出点数、编程器及其他外部设备的使用等内功能、输入输出点数、编程器及其他外部设备的使用等内 容。要熟练使用可编程控制器必须牢牢掌握两个重要基本容。要熟练使用可编程控制器必须牢牢掌握两个重要基本 内容内容等效元件及编程指令。本章详细介绍了等效元件及编程指令。本章详细介绍了FX2NFX2N系列系列 可编程控制器的内部等效元件，这部分内容应熟练掌握，可编程控制器的内部等效元件，这部分内容应熟练掌握， 尤其是各等效元件的功能、使用方法及编号范围应重点掌尤其是各等效元件的功能、使用方法及编号范围应重点

3、掌 握。握。 第一节第一节 三菱三菱FX2N系列系列可编程序控制器可编程序控制器 主机（基本单元）：主机（基本单元）：CPUCPU、存储器、输入输出口、存储器、输入输出口 及电源及电源 主机扩展其输入输出：主机扩展其输入输出： 扩展单元扩展单元（扩展（扩展I/OI/O口，内部有电源）口，内部有电源） 扩展模块及扩展模块及（扩展（扩展I/OI/O口，内部无电源）口，内部无电源） 特殊功能模块单元特殊功能模块单元（温度控制模块、计数（温度控制模块、计数 控制模块等）控制模块等） 一、一、FX2NFX2N系列可编程序控制器的基本组成系列可编程序控制器的基本组成 FXFX2N 2N的技术特点 的技术特

4、点 （2 2）FXFX2N 2N是 是FXFX系列中功能最强、运行速度最快的系列中功能最强、运行速度最快的PLCPLC。 FXFX2N 2N基本指令执行时间高达 基本指令执行时间高达0.08s0.08s，比，比FX2FX2大大4 4倍，超倍，超 过了许多大、中型过了许多大、中型PLCPLC。 （1 1）FXFX2N 2N系列 系列PLCPLC采用一体化箱体结构，其基本单元将采用一体化箱体结构，其基本单元将 CPUCPU、存储器、输入输出接口及电源等都集成在一个模、存储器、输入输出接口及电源等都集成在一个模 块内，结构紧凑，体积小巧，成本低，安装方便。块内，结构紧凑，体积小巧，成本低，安装方便。

5、 （3 3）FXFX2N 2N的用户存贮器容量可扩展到 的用户存贮器容量可扩展到16K16K，其，其 I/OI/O点数最大可扩展到点数最大可扩展到256256点。点。 （4 4）FXFX2N 2N有多种特殊功能模块，如模拟量输入输出模 有多种特殊功能模块，如模拟量输入输出模 块、高速计数器模块、脉冲输出模块、位置控制模块、块、高速计数器模块、脉冲输出模块、位置控制模块、 RS-232C/RS-422/RS-485RS-232C/RS-422/RS-485串行通信模块或功能扩展板、串行通信模块或功能扩展板、 模拟定时器扩展板等。模拟定时器扩展板等。 （5 5）FXFX2N 2N有 有300030

6、00多点辅助继电器、多点辅助继电器、10001000点状态继电器、点状态继电器、 200200多点定时器、多点定时器、200200点点1616位加计数器、位加计数器、3535点点3232位加位加/ /减减 计数器、计数器、80008000多点多点1616位数据寄存器、位数据寄存器、128128点跳步指针、点跳步指针、 1515点中断指针点中断指针。 （6 6）FXFX2N 2N有 有128128种功能指令，具有中断输入处理、修改种功能指令，具有中断输入处理、修改 输入滤波器常数、数学运算、浮点数运算、数据检索、输入滤波器常数、数学运算、浮点数运算、数据检索、 数据排序、数据排序、PIDPID运

7、算、开平方、三角函数运算、脉冲输运算、开平方、三角函数运算、脉冲输 出、脉宽调制、出、脉宽调制、ACLACL码输出、串行数据传送、校验码、码输出、串行数据传送、校验码、 比较触点等功能指令。比较触点等功能指令。 （7 7）FXFX2N 2N还有矩阵输入、 还有矩阵输入、1010键输入、键输入、1616键输入、数字键输入、数字 开关、方向开关、开关、方向开关、7 7段显示器扫描显示等方便指令。段显示器扫描显示等方便指令。 二、 FX2N的型号说明 FXFX系列系列PLCPLC型号命名的基本格式如下：型号命名的基本格式如下： （1 1）系列序号：）系列序号： 如如0 0、2 2、0N0N、2C2C

8、、1S1S、1N1N、2N2N、1NC1NC、 2NC2NC （2 2）I/OI/O点数：点数： 1010256256点点 （3 3）单元类型：）单元类型： lMM基本单元基本单元 lEE扩展单元（输入输出混合）扩展单元（输入输出混合） lEXEX扩展输入单元（模块）扩展输入单元（模块） lEYEY扩展输出单元（模块）扩展输出单元（模块） （5 5）特殊品种区别：）特殊品种区别： （4 4）输出形式：）输出形式： RR继电器输出继电器输出 TT晶体管输出晶体管输出 SS晶闸管输出晶闸管输出 DDCDDC电源，电源，DCDC输入输入 AACAAC电源，电源，ACAC输入输入 HH大电流输出扩展单

9、元大电流输出扩展单元 VV立式端子排的扩展单元立式端子排的扩展单元 CC接插口输入输出方式接插口输入输出方式 FF输入滤波器输入滤波器1ms1ms的扩展单元的扩展单元 LTFLLTFL输入型扩展单元输入型扩展单元 SS独立端子（无公共端）扩展单元独立端子（无公共端）扩展单元 FX2N系列系列PLC的外观特征的外观特征 FX2N系列系列PLC的接线的接线 输入器件的接线图输入器件的接线图 开关、按钮开关、按钮 等无源器件，等无源器件， 每个触点的每个触点的 两个接头分两个接头分 别连接一个别连接一个 输入点及输输入点及输 入公共端。入公共端。 输出器件的接线图输出器件的接线图 PLC的输出口上连

10、接的的输出口上连接的 器件主要是继电器、接器件主要是继电器、接 触器、电磁阀的线圈。触器、电磁阀的线圈。 这些器件均采用这些器件均采用PLC机机 外的专用电源供电。外的专用电源供电。 注意：注意：PLC输出口的电流定额一输出口的电流定额一 般为般为2A，大电流的执行器件须配，大电流的执行器件须配 装中间继电器。装中间继电器。PLC的继电馨输的继电馨输 出模块一般只能驱动额定电压出模块一般只能驱动额定电压 220V (AC)的负载，如果系统原来的负载，如果系统原来 的交流接触器的线圈电压为的交流接触器的线圈电压为380V 时，应将线圈换成时，应将线圈换成220V的，或在的，或在 PLC外部设置中

11、间维电器。外部设置中间维电器。 PLC内部提供内部提供 一组开关接点一组开关接点 由于输出口连接线由于输出口连接线 圈种类多，所需的圈种类多，所需的 电源种类及电压不电源种类及电压不 同，输出口公共端同，输出口公共端 常分为许多组，而常分为许多组，而 且组间是隔离的。且组间是隔离的。 PLC内部提供内部提供 一组开关接点。一组开关接点。 uFX2N系列系列PLC编程元件的分类及编号编程元件的分类及编号 每种软元件根据其功能给一个名称并用相应的字母表示每种软元件根据其功能给一个名称并用相应的字母表示代代 表功能的字母表功能的字母。如输入继电器用。如输入继电器用“X”X”表示、输出继电器用表示、输

12、出继电器用 “Y”Y”表示，定时器表示，定时器T T、计数器、计数器C C、辅助继电器、辅助继电器M M、状态继电器、状态继电器 S S、数据寄存器、数据寄存器D D等等 数字数字，数字为该类器件的序号。，数字为该类器件的序号。FX2N系列系列PLC中输入、中输入、 输出继电器的序号为输出继电器的序号为八进制八进制，其余为，其余为十进制十进制。 u编程元件的基本特征编程元件的基本特征 编程元件和继电接触器的元件类似、具有编程元件和继电接触器的元件类似、具有线圈和常开常闭触点线圈和常开常闭触点 。 当线圈披选中当线圈披选中（通电）时，常开触点闭合，常闭触点断开（通电）时，常开触点闭合，常闭触点断

13、开，当，当 线圈线圈失去选中件时，常闭接通，常开断开失去选中件时，常闭接通，常开断开。 可编程序控制器的编程元件可以有可编程序控制器的编程元件可以有无数多个常开、常闭触点无数多个常开、常闭触点 。 第二节第二节 FX2N系列可编程序控制器主要编程元件系列可编程序控制器主要编程元件 输入输出继电器（输入输入输出继电器（输入X X、输出、输出Y Y） （FX2NFX2N系列输入、输出继电器总点数不能超过系列输入、输出继电器总点数不能超过256256点。点。） 型型 号号 FX2N- 16M FX2N- 32M FX2N- 48M FX2N- 64M FX2N- 80M FX2N- 128M 扩展扩

14、展 时时 输输 入入 X00 0 X007 8点点 X00 0 X017 16点点 X00 0 X027 24点点 X00 0 X037 32点点 X00 0 X047 40点点 X00 0 X077 64点点 X00 0 X267 184点点 输输 出出 Y00 0 Y007 8点点 Y00 0 Y017 16点点 Y00 0 Y027 24点点 Y00 0 Y037 32点点 Y00 0 Y047 40点点 Y00 0 Y077 64点点 Y00 0 Y267 184点点 输入继电器与输入端子相连，它是专门用来接受输入继电器与输入端子相连，它是专门用来接受PLCPLC 外部开关信号的元件外

15、部开关信号的元件 FXFX系列系列PLCPLC的输入继电器以八进制进行编号，的输入继电器以八进制进行编号，FX2NFX2N输输 入继电器的编号范围为入继电器的编号范围为X000X267X000X267（184184点）点） 2. 2. 输出继电器（输出继电器（Y000Y267Y000Y267） 1. 1. 输入继电器（输入继电器（X000X267X000X267） 输出继电器是用来将输出继电器是用来将PLCPLC内部程序运算结果输出给外内部程序运算结果输出给外 部负载（用户输出设备）部负载（用户输出设备） FX2NFX2N编号范围为编号范围为Y000Y267Y000Y267（184184点）点

16、） 3. 3. 辅助继电器（辅助继电器（M M） （1 1）通用辅助继电器（）通用辅助继电器（M0M0M499M499） （2 2）断电保持辅助继电器（）断电保持辅助继电器（M500M500M3071M3071） （3 3）特殊辅助继电器）特殊辅助继电器 触点型触点型 线圈型线圈型 4. 4. 状态继电器状态继电器 初始状态器（初始状态器（S0S0S9S9） 普通型（普通型（S10S10S499S499）/ /断电保持型（断电保持型（S500S500 S899S899） 信号报警器型状态器（信号报警器型状态器（S900S900S999S999） 5. 5. 定时器（定时器（T T）的功能）的功

17、能 （1 1）定时器的地址号）定时器的地址号 定时器的地址号与功能 时 钟 100ms型 0.13276.7s 10ms型 0.01 327.67s 1ms累积型 0.001 32.767s 100ms累积型 03276.7s 机内容量型 0255个 定时器 T0T199 200点 T200T245 46点 T246T249 4点 执行中断用 断电保持型 T250T255 6点 断电保持型 用作功能扩展 板 可连接容积48 点 子程序用 T192T199 （2 2）定时器的定时值设定）定时器的定时值设定 立即数设定方法（常用）立即数设定方法（常用） 间接寻址方法设定间接寻址方法设定 立即数设定

18、立即数设定 间接寻址方法设定间接寻址方法设定 （3 3）定时器功能）定时器功能 u通用定时器通用定时器 100ms通用定时器（通用定时器（T0T199）共）共200点点 10ms通用定时器（通用定时器（T200T245）共）共46点点 u积算型定时器积算型定时器 1ms1ms积算定时器（积算定时器（T246T246T249T249）共）共4 4点点 100ms100ms积算定时器（积算定时器（T250T250T255T255）共）共6 6点点 非累积型定时器和累积型定时器非累积型定时器和累积型定时器 积算式定时器的应用波形图积算式定时器的应用波形图 定时器的应用定时器的应用延时启动延时启动 F

19、X2NFX2N系列计数器分为内部计数器和高速计数器两类系列计数器分为内部计数器和高速计数器两类 （1 1）内部计数器）内部计数器 1616位增计数器（位增计数器（C0C0C199C199）共）共200200点点 3232位增位增/ /减计数器（减计数器（C200C200C234C234）共有）共有3535点，其中点，其中C200C200 C219C219（共（共2020点）为通用型，点）为通用型，C220C220C234C234（共（共1515点）为断电保点）为断电保 持型持型 （2 2）高速计数器（）高速计数器（C235C235C255C255） 单相单计数输入高速计数器（单相单计数输入高速

20、计数器（C235C235C245C245） 单相双计数输入高速计数器（单相双计数输入高速计数器（C246C246C250C250） 双相高速计数器（双相高速计数器（C251C251C255C255） 6. 计数器（计数器（C）功能）功能 增计数器增计数器 内部内部信号计数器：是对机内的元件的信号计数信号计数器：是对机内的元件的信号计数 也称普通计数器也称普通计数器 外部外部信号计数器信号计数器 ：对机器的外部信号进行计数：对机器的外部信号进行计数 16位增位增计数器（一般用：计数器（一般用：C0C99；停电保持用：；停电保持用：C100C199 16 位计数器其设定值在位计数器其设定值在K1K

21、32767范围内有效。设定值范围内有效。设定值K0与与 K1意义相同，意义相同， 均在第一次计数时，其触点动作。如果均在第一次计数时，其触点动作。如果PLC断电，断电， 恢复电源后，计数器可按上一次数值恢复电源后，计数器可按上一次数值累计计数累计计数。 计数脉冲计数脉冲 清零信号清零信号 16位加计数器的应用波形图位加计数器的应用波形图 32位增位增/减双向减双向计数器计数器 （停电保持用：（停电保持用：C200C219；特殊用：；特殊用：C220C234） 32位增位增/ 减双向计数器的值有效范围为减双向计数器的值有效范围为-2147483648+2147483647。 计数方向计数方向 可

22、以开始计数可以开始计数 改变计数方向改变计数方向 计数到，下下；上上计数到，下下；上上 1相1计数输入 C235 C236 C237 C238 C239 C240 C241 C242 C243 C244 C245 X000U/DU/DU/D X001U/DRR X002U/DU/DU/D X003U/DRR X004U/DU/D X005U/DR X006S X007S 1相2计数输入2相2计数输入 C246 C247 C248 C249 C250 C251 C252 C253 C254 C255 X000UUUAAA X001DDDBBB X002RRRR X003UUAA X004DDBB

23、 X005RRRR X006SS X007SS U表示增计数输入；表示增计数输入； D表示减计数输入；表示减计数输入； A表示表示A相输入；相输入； B表示表示B相输入；相输入； R表示复位输入；表示复位输入； S表示启动输入。表示启动输入。 高速计数器通过对特定的输入高速计数器通过对特定的输入 作中断处理来进行计数，与扫作中断处理来进行计数，与扫 描周期无关，可以执行数描周期无关，可以执行数KHz 的计数。的计数。 根据不同增根据不同增/减计数切换及控制减计数切换及控制 的方法，的方法，分为分为1相相1计数输入、计数输入、1 相相2计数输入以及计数输入以及2相相2计数输入计数输入 三种类型。

24、三种类型。 内置高速内置高速计数器计数器 l下图为下图为FX2N系列系列PLC内置内置1相相1计数输入高速计数器的应用计数输入高速计数器的应用 在在X012为为ON时，利用计数输入时，利用计数输入X000， 通过通过中断，中断，C235按按X010设定的方式增计设定的方式增计 数或减计数数或减计数 计数器的当前值由计数器的当前值由-6-5增加时增加时，输出，输出 触点被触点被置位，置位，由由-5-6减少时减少时，输出触点，输出触点 被被复位。复位。 如果复位输入如果复位输入X011为为ON，则，则执行执行RST 指令，计数器当前值变为指令，计数器当前值变为0，输出触点也，输出触点也 复位复位

25、。 数据寄存器数据寄存器 数据寄存器是存储数值数据的软元件，可以处理各种数值数据。数据寄存器是存储数值数据的软元件，可以处理各种数值数据。 类型类型: : 一般用：一般用：D0D199，200点点 停电保持用：停电保持用：D200D511，312点点 停电保持专用：停电保持专用：D512D7999，7488点，点， 特殊用：特殊用：D8000D8255，256点。点。 变址寄存器变址寄存器 ：V0V7，Z0Z7，16点。点。 这些寄存器都是这些寄存器都是1616位，最高位为符号位，数值范围为位，最高位为符号位，数值范围为-32768-32768 +32767+32767。将相邻两个数据寄存器组

26、合，可存储。将相邻两个数据寄存器组合，可存储3232位数值数据，最位数值数据，最 高位为符号位（高位为大的号码，低位为小的号码。变址寄存器高位为符号位（高位为大的号码，低位为小的号码。变址寄存器 中，中，V V为高位，为高位，Z Z为低位），可处理为低位），可处理-2147483648-2147483648+2147483647+2147483647的的 数值。数值。 第三节第三节 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 FX2N系列系列PLC有有基本指令基本指令27条；步进梯形指令条；步进梯形指令2条；应用指令条；应用指令128种，种，298条条。 本节介绍其基本顺

27、控指令本节介绍其基本顺控指令。 LD、LDI、OUT指令指令 助 记 符 ， 名 称功 能 回 路 表 示 和 可 用 软 元 件程 序 步 X ,Y ,M ,S,T ,C X ,Y ,M ,S,T ,C 1 1 线 圈 驱 动 Y ,M ,S,T ,C L D 取 L D I取 反 O U T 输 出 常 闭 触 点 逻 辑 运 算 开 始 常 开 触 点 逻 辑 运 算 开 始 Y，M：1 S， 特 殊M：2 T ：3 C ：35 一、一、LDLD、LDILDI、OUTOUT指令指令 LDLD、LDILDI指令分别用于将常开、常闭触点连接到母指令分别用于将常开、常闭触点连接到母 线上。线上

28、。OUTOUT指令是对输出继电器、辅助继电器、状态器、指令是对输出继电器、辅助继电器、状态器、 定时器、计数器的线圈驱动指令。定时器、计数器的线圈驱动指令。 二、二、ANDAND、ANIANI指令指令 ANDAND、ANIANI指令分别用于单个常开、常闭触点的串联，串联指令分别用于单个常开、常闭触点的串联，串联 触点的数量不受限制，该指令可以连续多次使用。触点的数量不受限制，该指令可以连续多次使用。 三、三、OROR、ORIORI指令指令 OROR、ORIORI指令分别用于单个常开、常闭触点的并联，并指令分别用于单个常开、常闭触点的并联，并 联触点的数量不受限制，该指令可以连续多次使用。联触点

29、的数量不受限制，该指令可以连续多次使用。 四、四、ORBORB、ANBANB指令指令 若有多个块并联时，对每个回路块使用若有多个块并联时，对每个回路块使用ORB指令，则对并联指令，则对并联 的回路个数没有限制。的回路个数没有限制。 若成批使用若成批使用ORB指令并联连接多个串联回路块时，由于指令并联连接多个串联回路块时，由于LD、 LDI指令的重复次数限制在指令的重复次数限制在8次以下，因此这种情况下并联的次以下，因此这种情况下并联的 回路个数限制在回路个数限制在8个以下。个以下。 ANB指令应用指令应用 LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF指令指令 LDP、ANDP、ORP指令

30、是进行指令是进行上升沿检出的触点指令，上升沿检出的触点指令， 仅在指定位元件的上升沿时（仅在指定位元件的上升沿时（OFFON变化时）接通一变化时）接通一 个扫描周期。个扫描周期。 LDF、ANDF、ORF指令是进行指令是进行下降沿检出的触点指下降沿检出的触点指 令，令，仅在指定位元件的下降沿时（仅在指定位元件的下降沿时（ONOFF变化时）接变化时）接 通一个扫描周期。通一个扫描周期。 边缘检测脉冲指令边缘检测脉冲指令 MPS、MRD、MPP指令指令 MPS指令：指令：将此时刻的运算结果送入堆栈存储将此时刻的运算结果送入堆栈存储 。 MPP指令：指令：各数据按顺序向上移动，将最上端的数据读出，同

31、各数据按顺序向上移动，将最上端的数据读出，同 时该数据就时该数据就 从堆栈中消失。从堆栈中消失。 MRD指令：指令：是读出最上端所存数据的专用指令，堆栈内的数是读出最上端所存数据的专用指令，堆栈内的数 据不发生移动。据不发生移动。 MPS指令与指令与MPP指令必须成对使用，指令必须成对使用，连续使连续使 用的次数应小于用的次数应小于11。 MPS、MRD、MPP指令指令 MC、MCR指令指令 MC为主控指令为主控指令，用于公共串联触点的连接，用于公共串联触点的连接， MCR为主控复位指令为主控复位指令，即，即MC的复位指令。的复位指令。 INV指令指令 其功能是将其功能是将INV指令执行之前的

32、指令执行之前的运算结果取反运算结果取反，不需要指，不需要指 定软元件号定软元件号 助记符，名称功能 回路表示和可用软元件程序步 运算结果的反转 1 软元件：无 INV 取反 在梯形图中，在梯形图中，只能在能输入只能在能输入AND或或ANI、ANDP、ANDF指指 令步的相同位置处，才可编写令步的相同位置处，才可编写INV指令指令，而不能像，而不能像LD、LDI、 LDP、LDF那样与母线直接相连，也不能像那样与母线直接相连，也不能像OR、ORI、ORP、 ORF指令那样单独使用。指令那样单独使用。 PLS、PLF指令指令 使用使用PLS指令时，指令时，仅在驱动输入为仅在驱动输入为ON的一个扫描

33、周期内的一个扫描周期内，软元件，软元件Y、M 动作。动作。 使用使用PLF指令时，指令时，仅在驱动输入为仅在驱动输入为OFF的一个扫描周期内的一个扫描周期内，软元件，软元件Y、M 动作。动作。 PLS 助记符，名称功能 回路表示和可用软元件程序步 下降沿微分输出 Y, M 1 1 除特殊的 M以外 PLSY, M 除特殊的 M以外 上升沿微分输出PLS 上升沿脉冲 PLF 下降沿脉冲 SET、RST指令指令 SET为置位指令为置位指令，使操作保持；，使操作保持； RST为复位指令为复位指令，使操作保持复位，使操作保持复位。 RST SET 置位 助记符，名称功能 回路表示和可用软元件程序步 R

34、ST 复位 动作保持 Y，M : 1 S，特殊M : 2 T，C : 2 D，V，Z : 3 RST Y, M, S Y, M, S, T, C, D, V, Z 消除动作保持，当前 值及寄存器清零 RST指令一个指令一个 重要的用途是重要的用途是 对计数器复位对计数器复位 NOP、END指令指令: NOP为空操作指令为空操作指令 在程序中加入在程序中加入NOP指令，有利于修改或增加程序时，减小指令，有利于修改或增加程序时，减小 程序步号的变化，但是程序要求有余量。程序步号的变化，但是程序要求有余量。 END为程序结束指令为程序结束指令 NOP 助记符，名称功能 回路表示和可用软元件程序步 无

35、动作软元件：无1 没有回路表示 NOP 空操作 1软元件：无 输入输出处理以及返回 到0 步 E ND 结束E ND 第四节第四节 编程注意事项编程注意事项 梯形图编程规则梯形图编程规则 梯形图的各种符号，要以梯形图的各种符号，要以左母左母 线为起点线为起点，右母线为终点自上右母线为终点自上 而下而下依次写。依次写。 触点应画在水平线上触点应画在水平线上，不能画，不能画 在垂直分支线上。在垂直分支线上。 几个串联回路并联时，应该将几个串联回路并联时，应该将 串联触点多的回路写在上方串联触点多的回路写在上方。 几个并联回路串联时，应该将几个并联回路串联时，应该将 并联触点多的回路写在左方并联触点

36、多的回路写在左方。 对不可编程的电路，必须对电对不可编程的电路，必须对电 路进行重新安排路进行重新安排，便于正确使，便于正确使 用用PLC基本指令进行编程基本指令进行编程 输出线圈及运算处理框，必须输出线圈及运算处理框，必须 写在一行的最右面写在一行的最右面，它们右边，它们右边 不能再有任何触点存在不能再有任何触点存在 第五节第五节 基本指令编程举例基本指令编程举例 保持电路保持电路 三相异步电动机单向运转控制即起三相异步电动机单向运转控制即起-保保-停电路停电路 三相异步电动机可逆运转控制即互锁环节三相异步电动机可逆运转控制即互锁环节 （一）（一） 手动复位型手动复位型 热继电器热继电器 三

37、相异步电动机可逆运转控制即互锁环节三相异步电动机可逆运转控制即互锁环节 （二）（二） 三相异步电动机可逆运转方案三相异步电动机可逆运转方案2 X3为得电为得电 闭合状态闭合状态 l总结： l（1）外部联锁电路的设立。为了防止控制正反转 的两个接触器同时动作，造成三相电源短路，除了 在梯形图中设置与它们对应的输出继电器的线圈串 联的常闭触点组成的软互锁电路外，还应在PLC外 部设置硬互锁电路。 l（2）热继电器过载信号的处理。如果热继电器属 于自动复位型，则过载信号必须通过输入电路提供 给PLC，用梯形图实现过载保护。如果属于手动复 位型热继电器，则其常闭触点可以接在PLC的输出 电路中与控制电

38、动机的交流接触器的线圈串联。 多继电器线圈控制多继电器线圈控制 多地点控制多地点控制 定时电路定时电路 1、两电机分时启动电路即基本延时环节、两电机分时启动电路即基本延时环节 2、延时断开电路、延时断开电路 3、使用多个定时器接力组合的扩展定时控制、使用多个定时器接力组合的扩展定时控制 4、利用计数器配合定时器扩展定时范围、利用计数器配合定时器扩展定时范围 分频电路分频电路 下图所示为一个下图所示为一个二分频电路二分频电路。待分频的脉冲信号加在输入。待分频的脉冲信号加在输入 X000X000上，在第一个脉冲信号到来时，上，在第一个脉冲信号到来时，M100M100产生一个扫描周期产生一个扫描周期

39、 的单脉冲，使的单脉冲，使M100M100常开触点闭合一个扫描周期。常开触点闭合一个扫描周期。 振荡电路（闪烁电路）振荡电路（闪烁电路） 当输入当输入X000X000接通时，输出接通时，输出Y000Y000闪烁，接通与断开交闪烁，接通与断开交 替运行，接通时间为替运行，接通时间为1s1s由定时器由定时器T0T0设定，断开时间为设定，断开时间为2s2s 由定时器由定时器T1T1设定设定。 报警电路报警电路 十字路口交通灯控制十字路口交通灯控制 十字路口南北向及东西向均设有红、黄、绿三只信号灯，交十字路口南北向及东西向均设有红、黄、绿三只信号灯，交 通信号灯启动时（输入通信号灯启动时（输入X000

40、X000控制启动，输入控制启动，输入X001X001控制停止），控制停止），6 6 只灯依一定的时序循环往复工作。交通信号灯的时序图如图所示。只灯依一定的时序循环往复工作。交通信号灯的时序图如图所示。 梯形图设计步骤如下：梯形图设计步骤如下： 1) 1) 依图中所示元件及方式依图中所示元件及方式 绘出各个时间点形成所需支绘出各个时间点形成所需支 路。路。这些支路是按时间点的这些支路是按时间点的 先后顺序绘出的，而且是采先后顺序绘出的，而且是采 用一点连一点的方式。用一点连一点的方式。 2) 2) 以时间点为工作条件绘以时间点为工作条件绘 出各灯的输出梯形图出各灯的输出梯形图。 3) 3) 为实

41、现交通灯的启停控为实现交通灯的启停控 制，在梯形图上增加主控环制，在梯形图上增加主控环 节。节。作为一个循环的结束，作为一个循环的结束， 第二个循环开始控制的第二个循环开始控制的T7T7常常 闭触点也作为条件串入主控闭触点也作为条件串入主控 指令中。指令中。 十字路口交通信号灯的梯形十字路口交通信号灯的梯形 图控制程序如图图控制程序如图 第六节第六节 经验设计法经验设计法 l一、基本方法一、基本方法 l经验设计法类似于通常设计继电器电路图的方法，即在一些典型 电路的基础上，根据被控对象对控制系统的具体要求，不断地修 改和完善梯形图。有时需要多次反复地调试和修改，增加一些触 点或中间编程元件，最

42、后才能得到一个较为满意的结果。 l这种方法没有普遍的规律可以遵循，具有很大的试探性和随意性， 最后的结果不是惟一的，设计所用的时间、设计的质量与设计者 的经验有很大的关系，一般用于较简单的梯形图（例如手动程序） 的设计。一些电工手册中给出了大量的常用的继电器控制电路， 在用经验法设计梯形图时，可以参考这些电路。 l二、经验设计法的步骤二、经验设计法的步骤 l1) 分析控制要求，并将控制系统分成几个独立的局部。 l2) 设计主令元件和检测元件，确定输入输出设备，并进行I/O分 配，画I/O连线图。 l3) 设计执行元件的控制程序。 l4) 检查修改和完善程序。 l在设计梯形图时，要注意先设计基本

43、梯形图程序，当基本控制要 求都满足之后，再增加其他条件。检查调试时，要将梯形图分解 成独立功能子程序调试完毕后，再调试全部功能。 l三、设计举例三、设计举例 l1、三相异步电动机循环正反转 l控制要求：按下启动按钮，电动机正转3s，停2s， 反转3s，停2s，如此循环5个周期，然后自动停止。 按下停止按钮，电动机停转；电动机过载停转，热 继电器属于自动复位型。 l(1)确定I/O信号、画PLC的外部接线图。 l(2)设计三相异步电动机循环正反转的梯形图。 l2、三相异步电动机的、三相异步电动机的Y-降压启动控制降压启动控制 l(l)确定I/O信号、画PLC的外部接线图。 l(2)设计三相异步电

44、动机的Y-降压启动梯形图。 l3、彩灯闪亮循环控制 l控制要求：现有黄、绿、红三盏彩灯，当将转换开 关旋转到启动位置时，黄灯亮，间隔5s，绿灯亮， 再间隔5s，黄灯灭，同时红灯亮；间隔5s后，绿灯 灭：间隔5s后，红灯灭，同时黄灯亮。彩灯按黄灯 -绿灯-红灯顺序循环往复。当将转换开关旋转到停 止位置时，三盏彩灯都会熄灭。 l(1)确定I/O信号、画PLC的外部接线图。 l(2)设计彩灯闪亮循环控制梯形图。 l4、自动往返控制 l(1)确定I/O信号、画PLC的外部接线图。 l(2)设计自动往返控制的梯形图。 l5、自动台车的控制实例 l其一个工作周期的控制工艺要求是：按下启动按钮 SB，台车电

45、机M正转，台车前进，碰到限位开关 SQ1后，台车电机M反转，台车后退。台车后退碰 到限位开关SQ2后，台车电机M停转，台车停车， 停6s，第二次前进，碰到限位开关SQ3后，再次后 退。当后退再次碰到限位开关SQ2时，台车停止。 l1）确定I/0信号、画PLC的外部接线图 l2）设计梯形图分析 l第一次前进：从启动按钮SB (XO)按下开始至碰到 SQ1 (X1)为止。 l第二次前进：由碰到SQ2引起的定时器延时时间到 开始至碰到SQ3为止，定时器选用T0。 l第一次后退：从碰到SQ1时起至碰到SQ2为止。 l第二次后退：从碰到SQ3时起至碰到SQ2为止。 经验设计法总结经验设计法总结 l（一）

46、PLC控制系统梯形图的特点 l(1) PLC控制系统的输入信号和输出负载。 l(2) PLC内部的辅助继电器和定时器来完成。 l(3)设置中间单元。 l(4)时间继电器瞬动触点的处理。 l(5)断电延时的时间继电器的处理。 l (6)外部联锁电路的设立。 l(7)热继电器过载信号的处理。 l(8)外部负载的额定电压。 l（二）经验设计法 的要点 l(l) PLC的编程，从梯形图来看，其根本点是找出符合控制要 求的系统各个输出的工作条件，这些条件又总是用机内各种 器件按一定的逻辑关系组合实现的。 l(2)最好从工程安全的角度考虑PLC输入信号。从安全的角度 出发，采用停止按钮SB2的常闭触头作为

47、PLC的输入信号。 l(3)梯形图的基本模式为启-保-停电路。每个启-保-停电路一 般只针对一个输出，这个输出可以是系统的实际输出，也可 以是中间变量。 l(4)梯形图编程中有一些约定俗成的基本环节，它们都有一定 的功能，可以像摆积木一样在许多地方应用。 l（二）经验法编程步骤 l(1)在准确了解控制要求后，合理地为控制系统中的事件分配输入输出口。选 择必要的机内器件，如定时器、计数器、辅助继电器。 l(2)对于一些控制要求较简单的输出，可直接写出它们的工作条件，依据启-保- 停模式完成相关的梯形图支路，工作条件稍复杂的可借助辅助继电器。 l(3)对于较复杂的控制要求，为了能用启-保-停模式绘

48、出各输出口的梯形图，要 正确分析控制要求，并确定组成总的控制要求的关键点。 l(4)将关键点用梯形图表达出来。关键点总是用机内器件来表达的，在安排机 内器件时需要合理安排。绘关键点的梯形图时，可以使用常见的基本环节，如 定时器计时环节、振荡环节等。 l(5)在完成关键点梯形图的基础上，针对系统最终的输出进行梯形图的编绘。 使用关键点综合出最终输出的控制要求。 l(6)审查以上草绘图纸，在此基础上，补充遗漏的功能，更正错误，进行最后 的完善。 l最后需要说明的是经验设计法并无一定的章法可循。在设计过程中如果 发现初步的设计构想不能实现控制要求时，可换个角度试一试。 例题例题 l1、用经验设计法设

49、计竞赛抢答器显示系统。、用经验设计法设计竞赛抢答器显示系统。 l假设参赛者分为儿童组、学生组及成人组3组，其申，儿童2人，成人2 人，学生1人。 l控制要求：控制要求： l1)主持人按下开始按钮，开始指示灯亮方可抢答，否则违规，对应指 示灯闪烁。 l2)要求儿童只需一人按下按钮就抢答成功，对应指示灯亮；成人需两 人同时按下按钮抢答才能成功，对应指示灯亮。 l3)只要有人抢答成功，其他人抢答无效。 l4)抢答开始15s后无人抢答时响铃，表示抢答时间已过。 l5)当一题抢答结束后，主持人按复位按钮，状态恢复，为下次抢答作 准备。 l设计思路：设计思路： l1)主持人按下开始按钮才能开始抢答，因此要

50、设计X0接通YO，而Y1、 Y2、Y3需与YO串联，并都用X1动断触点复位，使所有状态复位。 l2)由于儿童只需一人按下抢答按钮即抢答成功，而成人要求两人都按 下，因此，X2和X3并联，X5和X6串联。 l3)一组抢答成功后，其他组不能再进行抢答，因此，要将Y1、Y2和Y3 的动断触点进行互锁。 l4)由于在主持人没按下抢答按钮时，有人抢答出现违规，因此要增加 一条支路与YO并联，并出现周期性通断，实现灯的闪烁，为此，要设 计振荡电路。 l5)由于出现违规时，灯要持续闪烁，因此要设计按钮的记忆电路。 l6)当抢答开始15s后无人抢答，抢答铃响，因此要在YO输出的同时用 定时器TO定时，TO的动

51、合触点接通铃Y4。有人抢答的情况下Y4又不 能接通，因此，还要将Y1、Y2、Y3的动断触点串入Y4的回路中。 l2、交通灯控制。、交通灯控制。 l控制要求：控制要求： l当南北方向红灯亮35s期间，东西方向绿灯亮30s，然后闪烁3s 后熄灭，接着黄灯亮2s，这是半个周期。接下来下半个周期换 成东西方向红灯亮35s，在这期间，南北方向绿灯亮30s，闪烁 3s后绿灯熄灭，黄灯亮2s。可以看出，此周期为70s，完成后 进人下一个周期，如此循环往复。 l设计思路：设计思路： l1)在35s红灯期间，有30s绿灯、3s闪烁以及2s黄灯，因此可以 考虑用TO、T1、T2（定时值分别为30s、33s、35s

52、）3个定时 器。 l2)由于东西方向与南北方向交通灯的规律相同，成对称控制， 可以用中间继电器来分辨。 l3)由于有绿灯闪烁，因此需要用振荡电路。 第七节第七节 根据继电器电路图设计根据继电器电路图设计 l一、基本方法一、基本方法 l用PLC改造继电器控制系统时，因原有的继电器控制系 统经过长期使用和考验，已经被证明能完成系统要求的 控制功能，而继电器电路图与梯形图在表示方法和分析 方法上有很多相似之处，因此可以根据继电器电路图来 设计梯形图，即将继电器电路图“翻译”为具有相同功 能的PLC的外部硬件接线图和梯形图。因此根据继电器 电路图来设计梯形图是一条捷径。 l二、设计步骤二、设计步骤 l

53、1、分析原有系统的工作原理 l2、PLC的I/O地址分配 l3、建立其他元器件的对应关系 l4、设计梯形图程序 l5、仔细校对、认真调试 l应该处理好以下几个问题：应该处理好以下几个问题： l1）继电器电路中的执行元件应与PLC的输出继电器对应， 如交直流接触器、电磁阀、电磁铁、指示灯等。 l2)继电器电路中的主令电器应与PLC的输入、继电器对应， 如按钮、位置开关、选择开关等。热继电器的触点可作为 PLC的输入，也可接在PLC外部电路中，主要是看PLC的 输入点是否足够。注意处理好PLC内、外触点的动合和动 断的关系。 l3)继电器电路中的中间继电器与PLC的辅助继电器对应。 l4)继电器电

54、路中的时间继电器与PLC的定时器或计数器对 应，但是要注意时间继电器有通电延时型和断电延时型两 种，而定时器只有通电延时型一种。 5.8.1 顺序控制设计法与顺序功能图顺序控制设计法与顺序功能图 l1 1 经验法的缺点：经验法的缺点：用经验设计法设计梯形图用经验设计法设计梯形图 时，没有一套同定的方法和步骤可以遵循，具时，没有一套同定的方法和步骤可以遵循，具 有很大的试探性和随意性，对于不同的控制系有很大的试探性和随意性，对于不同的控制系 统，没有一种通用的容易掌握的设计方法。梯统，没有一种通用的容易掌握的设计方法。梯 形图往往很难阅读，系统的维修和改进困难。形图往往很难阅读，系统的维修和改进

55、困难。 l2 2顺序控制的定义：顺序控制的定义： 就是按照生产工艺预先就是按照生产工艺预先 规定的顺序，在各个输入信号的作用下，根据规定的顺序，在各个输入信号的作用下，根据 内部状态和时间的顺序，在生产过程中各个执内部状态和时间的顺序，在生产过程中各个执 行机构自动地有秩序地进行操作。行机构自动地有秩序地进行操作。 l 3.3.顺序控制设计法的基本思想顺序控制设计法的基本思想：将系统的一：将系统的一 个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段，这个工作周期划分为若干个顺序相连的阶段，这 些阶段称为步些阶段称为步(step)(step)，并用编程元件，并用编程元件(M(M和和S)S)来来 代表各步。代

56、表各步。 la.a.步的划分步的划分: :根据输出量的状态根据输出量的状态, ,在任何一步之内，在任何一步之内， 各输出量的各输出量的ONONOFFOFF状态不变，但是相邻两步输出状态不变，但是相邻两步输出 量的状态是不同的。量的状态是不同的。 lb.b.转换条件转换条件: :使系统由当前步进入下一步的信号。使系统由当前步进入下一步的信号。 顺序功能图的组成顺序功能图的组成 是一种通用的技术语言。主要由是一种通用的技术语言。主要由步、有向连步、有向连 线、转换、转换条件和动作（命令）线、转换、转换条件和动作（命令）组成。组成。 转换条件转换条件 步步动作或命令动作或命令 将系统的一个 工作周期

57、划分 为若干个顺序 相连的阶段 每一步所 完成的工 作 使系统由前 级步进入下 一步的信号 称为转换条 件 转换 有向线段 一、步一、步 l 1 1）表示方法：）表示方法： 用矩形方框，用矩形方框， 方框中可以用数字，方框中可以用数字，编程元件的编程元件的 地址作为步的编号，例如地址作为步的编号，例如M0M0。 l 2 2）初始步：）初始步： 与系统的初始状与系统的初始状 态相对应的步称为初始步，初始态相对应的步称为初始步，初始 步用双线方框表示。步用双线方框表示。 l 3 3）与步对应的动作或命令。）与步对应的动作或命令。 l 4 4）活动步：系统正处于某一步）活动步：系统正处于某一步 所在

58、的阶段时该步处于活动状所在的阶段时该步处于活动状 态态。 1 2 3 4M2反转 开始 M1运转 M2运转 M2运转 二、有向连线与转换条件二、有向连线与转换条件 l 1 1）有向连线：从上到下或从）有向连线：从上到下或从 左至右箭头不标，反之标出。左至右箭头不标，反之标出。 l 2 2）转换：用有向连线上与有）转换：用有向连线上与有 向连线垂直的短划线来表示，向连线垂直的短划线来表示， 将相邻两步隔开。将相邻两步隔开。 l 3 3）转换条件：）转换条件： 转换条件是转换条件是 与转换相关的逻辑命题，转换与转换相关的逻辑命题，转换 条件可以用文字语言、布尔代条件可以用文字语言、布尔代 数表达式

59、或图形符号标注在表数表达式或图形符号标注在表 示转换的短线的旁边。示转换的短线的旁边。 1 2 3 4M2反转 开始 M1运转 M2运转 M2运转 X0 X1 X2 X3 M8002 三、基本结构三、基本结构 l1 1）单序列）单序列 l2 2）选择序列）选择序列 l3 3）并列序列）并列序列 l4 4）子步）子步 l5 5）顺序功能图举例）顺序功能图举例 3 4 5 d e 单序列单序列 d e f 5 1196 m n p 7 选择序列选择序列 7 1196 d 5 1196 e 并行序列并行序列 2.1 2.2 2.3 d c 2.4 2.5 bd f g a 2 a g 子步子步 子步

60、目的：简化顺序功能图子步目的：简化顺序功能图 顺序控制图的设计基本步骤顺序控制图的设计基本步骤 1.1.步的划分步的划分 2.2.转换条件的确定转换条件的确定 3.3.顺序功能图的绘制顺序功能图的绘制 4.4.梯形图的绘制梯形图的绘制 实例分析一实例分析一 如上图所示，系统由三条传送带构成，如上图所示，系统由三条传送带构成， 各传送带分别由电机各传送带分别由电机M1M1、M2M2、M3M3驱动，要求电驱动，要求电 机的启动顺序是，按下按钮机的启动顺序是，按下按钮SB1SB1，M3M3立即启动，立即启动， 15S15S后后M2M2启动，启动，M2M2启动启动3030秒后秒后M1M1启动，启动，要