FX系列PLC编程及应用

1、可编程控制器原理及应用可编程控制器原理及应用金守峰金守峰产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础课程内容课程内容n第一章第一章 绪论绪论n第二章第二章 可编程控制器的组成与工作原理可编程控制器的组成与工作原理n第三章第三章 编程语言与基本逻辑指令编程语言与基本逻辑指令n第四章第四章 FX系列系列PLC的编程方法的编程方法n第五章第五章 功能指令功能指令n第五章第五章 FX系列编程软件的使用方法系列编程软件的使用方法产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础一、电气控制系统的基本功能和特点一、电气控制系统的基本功能和特点n输入部分：输入部分：由各类按钮开关、行程开关、由

2、各类按钮开关、行程开关、接近开关、转换开关等主令电器构成。接近开关、转换开关等主令电器构成。n逻辑部分：逻辑部分：由各种继电器及其触点组成由各种继电器及其触点组成的实现一定逻辑功能的控制线路。的实现一定逻辑功能的控制线路。n输出部分：输出部分：由各种电磁阀线圈，接通电由各种电磁阀线圈，接通电动机的各种接触器和信号指示灯等执行动机的各种接触器和信号指示灯等执行电器构成。电器构成。产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础主主电电路路控制电路控制电路SB1KMSB2FRKM FRKMFUQ3M.保险丝保险丝热继电器热继电器发热元件发热元件开关开关接触器接触器主触点主触点起动按钮起动按钮

3、停止按钮停止按钮接触器接触器线圈线圈接触器接触器辅助触点辅助触点热继电器热继电器动断触点动断触点产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础1.11.1电器的定义及分类电器的定义及分类 n电器电器自动或手动接通和断开电路，能自动或手动接通和断开电路，能实现对电路或非电对象切换、保护、检实现对电路或非电对象切换、保护、检测、变换和调节目的的电气元件。测、变换和调节目的的电气元件。n电器的分类电器的分类 低压电器、高压电器、手动电器、自动电器控低压电器、高压电器、手动电器、自动电器控制电器、主令电器、保护电器、配电电器、执制电器、主令

4、电器、保护电器、配电电器、执行电器、电磁式电器、非电量控制电器等。行电器、电磁式电器、非电量控制电器等。产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础1.21.2常用的控制电器常用的控制电器n开关电器开关电器1 1、刀开关、刀开关2 2、转换开关（组合开关）、转换开关（组合开关）3 3、自动开关（自动空气断路器）、自动开关（自动空气断路器）产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础1.21.2常用的控制电器常用的控制电器n主令电器主令电器 自动控制系统中用于发送控制指令自动控制系统中用于发送控制指令不能直不能直接用于通断主电路接用于通断主电路1、控制按钮、控制按钮2、行程开

5、关（限位开关）、行程开关（限位开关）3、接近开关（无触点行程开关）、接近开关（无触点行程开关）4、各类传感器、各类传感器5、万能转换开关、万能转换开关产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础1.21.2常用的控制电器常用的控制电器n接触器接触器 用于频繁接通或断开交直流主电路或大容量控用于频繁接通或断开交直流主电路或大容量控制电路，按主触头通过的电流种类分为：交流制电路，按主触头通过的电流种类分为：交流接触器和直流接触器。接触器和直流接触器。1、交流接触器、交流接触器主要用于控制笼形和绕线式主要用于控制笼形和绕线式电动机的起动、运行中断开以及笼形电动机的电动机的起动、运行中断开以

6、及笼形电动机的反接制动、反向运行、点动等反接制动、反向运行、点动等2、直流接触器、直流接触器结构和工作原理与交流接触结构和工作原理与交流接触器基本相同，主要用于远距离控制，电压可至器基本相同，主要用于远距离控制，电压可至400V、电流至、电流至600A的直流电路以及频繁操作的直流电路以及频繁操作的直流电动机。的直流电动机。产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础1.21.2常用的控制电器常用的控制电器n继电器继电器 按输入信号的性质分电压继电器、电流继电器、时间按输入信号的性质分电压继电器、电流继电器、时间继电器、温度继电器、速度继电器、压力继电器继电器、温度继电器、速度继电器、

7、压力继电器n继电器与接触器的不同点：继电器与接触器的不同点： 继电器可以对各种输入量的变化作出反应，而接触器继电器可以对各种输入量的变化作出反应，而接触器只在一定的电压信号下动作；只在一定的电压信号下动作； 继电器用于切换小电流的控制和保护电路，无灭弧装继电器用于切换小电流的控制和保护电路，无灭弧装置而接触器用来控制大电流电路。置而接触器用来控制大电流电路。n工作状态：工作状态：线圈断电线圈断电“0” ，得电，得电“1” ； 电磁式电流继电器电磁式电流继电器KI、电磁式电压继电器、电磁式电压继电器KV、电磁式、电磁式中间继电器中间继电器KA。产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基

8、础1.31.3电气控制系统的基本功能及特点电气控制系统的基本功能及特点 n实现了用弱电信号控制强电、实现了自动实现了用弱电信号控制强电、实现了自动控制，统治时间长（上百年历史）；控制，统治时间长（上百年历史）； n可靠性低、通用性差、缺乏可靠性低、通用性差、缺乏“柔性、体积柔性、体积大、耗电多；大、耗电多；产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础二、可编程控制器的发展历程二、可编程控制器的发展历程n市场背景市场背景 60年代末，大批量少品种的生产转变为小批量年代末，大批量少品种的生产转变为小批量多品种的生产，市场所需的多品种的生产，市场所需的“柔性柔性”生产线呼生产线呼唤新型控制

9、系统的诞生。唤新型控制系统的诞生。 在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置，目的是用来取形成的一代新型工业控制装置，目的是用来取代继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制代继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能，建立柔性的程控系统。功能，建立柔性的程控系统。产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础2.12.1可编程控制器的产生可编程控制器的产生产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础2.12.1可编程控制器的产生可编程

10、控制器的产生1 1、6868年年GMGM公司公开招标研制，公司公开招标研制，6969年年DECDEC公司应标研制成公司应标研制成功世界上第一台可编程序控制器功世界上第一台可编程序控制器 (Programmable Logic Controller)简称简称PLCPLC。 功能：取代继电器、接触器控制，进行逻辑运算等。功能：取代继电器、接触器控制，进行逻辑运算等。2 2、7070年代年代 PLCPLC采用了通用微处理器，功能不断增强。采用了通用微处理器，功能不断增强。 3 3、8080年代随大规模和超大规模集成电路等微电子技术的年代随大规模和超大规模集成电路等微电子技术的发展，以发展，以1616

11、位和位和3232位微处理器构成的微机化位微处理器构成的微机化PCPC得到了得到了惊人的发展。惊人的发展。 产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础2.22.2可编程控制器的定义可编程控制器的定义 国际电工学会（国际电工学会（IEC）定义：可编程序控制器）定义：可编程序控制器是一种数字运算操作电子系统，专为在工业环是一种数字运算操作电子系统，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，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、用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过定时、计数和算术运算等操作的

12、指令，并通过数字的，模拟的输入和输出，控制各种类型的数字的，模拟的输入和输出，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的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关的外围设备，都应按易于与工业控制系统形成一外围设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体、易于扩充其功能的原则设计。个整体、易于扩充其功能的原则设计。 产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础2.32.3可编程序控制器的特点可编程序控制器的特点1. 可靠性高，抗干扰能力强可靠性高，抗干扰能力强2 .通用性强，控制程序可变，使用方便通用性强，控制程序可变，使用方便3.功能强，适应面广功能强，适应面广4.编程简单，容

13、易掌握编程简单，容易掌握5.减少了控制系统的设计及施工的工作量减少了控制系统的设计及施工的工作量6.体积小、重量轻、功耗低、维护方便体积小、重量轻、功耗低、维护方便产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础2.42.4可编程序控制器的分类可编程序控制器的分类n按功能强弱按功能强弱低档机、中档机、高档机三类低档机、中档机、高档机三类 n按按I/OI/O点数分类点数分类 小型小型PLCPLC 中型中型PLC PLC 大型大型PLCPLC 产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础2.42.4可编程序控制器的分类可编程序控制器的分类n小型小型PLC I/O点数点数 2048点

14、点；多；多CPU，16位、位、32位处理位处理器，用户存储器容量器，用户存储器容量816KS7-400 德国西门子公司德国西门子公司GE- GE公司公司C-2000 立石公司立石公司K3 三菱公司三菱公司产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础2.52.5可编程序控制器的结构可编程序控制器的结构nPLC主要由主要由CPU模块、输入模块、模块、输入模块、输出模块和编程输出模块和编程器组成。器组成。产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础2.52.5可编程序控制器的结构可编程序控制器的结构nCPU模块模块 微处理器微处理器+存储器存储器nI/O模块模块 系统的眼、耳、手

15、、脚系统的眼、耳、手、脚n编程器编程器 编辑用户程序，监视编辑用户程序，监视PLC状态状态n电源电源 为系统提供电源为系统提供电源产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础2.62.6可编程序控制器的应用可编程序控制器的应用产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础2.72.7可编程序控制器的应用可编程序控制器的应用产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础2.72.7可编程序控制器的应用可编程序控制器的应用产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础2.72.7可编程序控制器的应用可编程序控制

16、器的应用产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础2.72.7可编程序控制器的应用可编程序控制器的应用产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础PLCPLC当代工业自动化支柱之一当代工业自动化支柱之一产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础三、可编程控制器的工作原理三、可编程控制器的工作原理n扫描式的工作方式扫描式的工作方式 PLCPLC是采用周期循环扫描是采用周期循环扫描的工作方式，的工作方式，CPUCPU连续执行连续执行用户程序和任务的循环序用户程序和任务的循环序列称为扫描。列称为扫描。n两种工作状态两种工作状态运行运行（RUN） 停止停止（STOPS

17、TOP）内部处理通信服务输入处理程序执行输出处理RUNSTOP产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础3.13.1扫描工作方式扫描工作方式运行状态运行状态 (RUN):(RUN): 输入处理输入处理 执行程序执行程序 输出处理输出处理 内部处理内部处理 通讯处理通讯处理停止状态停止状态(STOP):(STOP): 内部处理内部处理 通讯处理通讯处理内部处理通信服务输入处理程序执行输出处理RUNSTOP产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础3.23.2扫描周期（扫描周期（T T）nPLCPLC在【在【RUNRUN】工作状态时，完成】工作状态时，完成内部内部处理、通信

18、服务、输入处理、程序执行、处理、通信服务、输入处理、程序执行、输出处理输出处理所需的时间。所需的时间。T=T=公共部分扫描时间公共部分扫描时间+ +外设扫描时间外设扫描时间+ +用户用户程序执行时间程序执行时间+ +I0扫描时间扫描时间产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础3.33.3工作原理工作原理停止按钮接触器输入电路输入映象寄存器输出映象寄存器输出电路（ ）程序执行启动按钮x1x0 x1x0Y0Y0Y 0产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础3.43.4输入输入/ /输出滞后时间输出滞后时间n输入输入/

19、 /输出滞后时间（系统响应时间）输出滞后时间（系统响应时间）输入电路滤波时间输入电路滤波时间输出电路滞后时间输出电路滞后时间扫描工作时间（延迟可达扫描工作时间（延迟可达2 2个多扫描周期）个多扫描周期）产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础第二章第二章 PLCPLC的硬件的硬件n可编程控制器的基本结构可编程控制器的基本结构产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础一、可编程控制器的物理结构一、可编程控制器的物理结构n整体式整体式n模块式模块式产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础1.11.1整体式整体式PLCPLCnCPUCPU模块，输入输出模块和电

20、源装在一模块，输入输出模块和电源装在一个箱状机壳内。个箱状机壳内。适用于小型适用于小型PCPC，它包括基本单元和扩展单元。，它包括基本单元和扩展单元。产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础1.21.2模块模块式式PLCPLCn由框架和模块组成，模块插在模块插座上由框架和模块组成，模块插在模块插座上，模块插座焊在框架中的总线连接板上。，模块插座焊在框架中的总线连接板上。产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础二、二、CPUCPU模块与存储器模块与存储器nCPU(CPU(通用微处理、单片机、位片机通用微处理、单片机、位片机) )（1 1）通用处理器：）通用处理器：80

21、868086、8028680286、8038680386（2 2）单片机芯片：）单片机芯片：80318031、80968096（3 3）位片式微处理器：）位片式微处理器：AMD-2900AMD-2900n从单片机到标准的计算机芯片；采用传从单片机到标准的计算机芯片；采用传统的继电器符号语言（梯形图）统的继电器符号语言（梯形图）产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础二、二、CPUCPU模块与存储器模块与存储器n存储器（存储器（RAMRAM、ROMROM、EPROMEPROM、EEPROMEEPROM）n系统程序：系统管理、监控程序、编译系统程序：系统管理、监控程序、编译（ROMR

22、OM） n用户程序（用户程序（ EPROMEPROM、 RAM RAM ）产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础二、二、CPUCPU模块与存储器模块与存储器1 1、随机存取存储器、随机存取存储器(RAM)(RAM)：可读可写，没有断电：可读可写，没有断电保持功能。保持功能。2 2、只读存储器、只读存储器(ROM)(ROM)：只读，不能写。：只读，不能写。3 3、可擦除可编程序的只读存储器、可擦除可编程序的只读存储器(EPROM)(EPROM)：非易：非易失性。用紫外线照射芯片上的透镜窗口，可以失性。用紫外线照射芯片上的透镜窗口，可以擦除已写入的内容擦除已写入的内容, ,写入新内

23、容。写入新内容。4 4、可电擦除的、可电擦除的(EPPROM)(EPPROM)：是非易失的，间有：是非易失的，间有ROMROM的非易失性和的非易失性和RAMRAM的随机存取的优点。价格比的随机存取的优点。价格比较高。较高。产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础三、三、I/OI/O模块模块n输入（输入（InputInput）电路和输出（）电路和输出（OutputOutput）电）电路简称为路简称为I/OI/O模块，它们是联系外部现场模块，它们是联系外部现场和和CPUCPU模块的桥梁。模块的桥梁。n模块的外部接线方式模块的外部接线方式 汇点式汇点式 分组式分组式 分割式分割式产品设

24、计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础汇点式汇点式n各个各个I/OI/O电路有一个公共点，共用一个电源。电路有一个公共点，共用一个电源。COMX0X1X2X3X4X5X6X7产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础分组式分组式nI/OI/O分成若干组，每组分成若干组，每组I/OI/O共用一个电源，共用一个电源，各组电源可以不同。各组电源可以不同。COM1Y0Y1COM2Y2Y3产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础分割式分割式n各个各个I/OI/O点之间相互隔离，每个点之间相互隔离，每个I/OI/O可以可以使用独立电源。使用独立电源。YOCOM0Y1CO

25、M1Y2COM2Y3COM3产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础开关量输入模块开关量输入模块X7 COM+24vPLC 的直流输入电路的直流输入电路+24v 输输 入入 缓缓 冲冲 器器X1产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础开关量输入模块开关量输入模块产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础开关量输出模块开关量输出模块n将将CPUCPU送出的信号经过隔离、电平转换、放大送出的信号经过隔离、电平转换、放大后驱动接触器等执行元件。输出负载的电源一后驱动接触器等执行元件。输出负载的电源一般外接。般外接。n继电器输出继电器输出 直流、交流负载（隔离、

26、功率放大）直流、交流负载（隔离、功率放大）n晶体管集电极输出晶体管集电极输出 直流负载直流负载n双向可控硅输出双向可控硅输出 交流负载交流负载产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础开关量输出模块开关量输出模块 输输 出出 锁锁 存存 器器VY0COMY7产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础开关量输出模块开关量输出模块产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础开关量输出模块开关量输出模块产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础输出电路的分类：由输出开关器件来分输出电路的分类：由输出开关器件来分产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程

27、序设计基础产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础其他部件其他部件n电源电源 可编程控制器使用可编程控制器使用220V220V交流电源或交流电源或24V24V直流电源。直流电源。 电源单元的作用是把外部电源（电源单元的作用是把外部电源（220V220V的交流电源）的交流电源）转换成内部工作电压。外部连接的电源，通过转换成内部工作电压。外部连接的电源，通过PLCPLC内部配有的一个专用开关式稳压电源，将交流内部配有的一个专用开关式稳压电源，将交流/ /直直流供电电源转化为流供电电源转化为PLCPLC内部电路需要的工作电源内部电路需要的工作电源（直流（直流5V5V、12V12V、24

28、V24V），并为外部输入元件（如），并为外部输入元件（如接近开关）提供接近开关）提供24V24V直流电源（仅供输入端点使直流电源（仅供输入端点使用），而驱动用），而驱动PLCPLC负载的电源由用户提供。负载的电源由用户提供。产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础其他部件其他部件n编程器编程器目的：用来输入和编辑用户程序目的：用来输入和编辑用户程序 和监视和监视PLCPLC运行时各种元件运行时各种元件 的工作状态。的工作状态。 编程方式：在线编程方式：在线/ /离线编程。离线编程。产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础其他部件其他部件n对外接口对外接口扩展接口扩展

29、接口通信接口通信接口智能智能 I/O 接口接口nPLCPLC还可配有盒式磁带机，还可配有盒式磁带机，EPROM写入写入器，存储器卡等其他外部设备。器，存储器卡等其他外部设备。产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础220VSB1 SB2 SB3 C X0 X1 X2 C KM1 Y0 Y1 CPLPLC C 380V KM2220V产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础FXFX系列系列PLCPLCn 发展历程发展历程 2020世纪世纪8080年代推出年代推出F F系列，系列，9090年代被年代被F1F1、F2F

30、2系列取代，其后系列取代，其后FXFX2N2N、FXFX2NC2NC在性能价格在性能价格比上又有明显提高，比上又有明显提高，FXFX系列适应面广，系列适应面广，最多可扩展到最多可扩展到256256个个I/OI/O点，并有很强的点，并有很强的网络通信功能。网络通信功能。产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础FXFX系列系列PLCPLC的特点的特点体积极小的微型体积极小的微型PLC先进美观的外部结构先进美观的外部结构提供多个子系列供用户选用提供多个子系列供用户选用灵活多变的系统配置灵活多变的系统配置功能强，使用方便功能强，使用方便产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基

31、础FXFX系列系列PLCPLC的型号的型号产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础FX1NFX1N系列系列PLCPLC产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础FX1NCFX1NC系列系列PLCPLC产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础FX3UCFX3UC系列系列PLCPLC产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础FX3UFX3U系列系列PLCPLC产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础FX1SFX1S系列系列PLCPLC产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础FX2NFX2N系列系列PLCPLC产品设计材

32、料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础特殊功能模块特殊功能模块n模拟量输入输出模块模拟量输入输出模块n高速数器模块高速数器模块n运动控制模块运动控制模块n通信模块通信模块产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础NoImageNoImage产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础NoImageNoImage产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础NoImageNoImagePC对输入对输入/输出的处理规则输出的处理规则 输入刷新：输入刷新：将所有输入信号读入到输入映象寄存将所有输入信号读入到输入映象寄存器中存储（器中存储（RAM区，固定地址）；区，

33、固定地址）； 执行用户程序：执行用户程序：顺序：顺序：从上到下、从左到右。从上到下、从左到右。 信息来源：信息来源：输入输入/输出映象寄存器及相关输出映象寄存器及相关RAM。 执行结果：执行结果：写入输出映象寄存器。写入输出映象寄存器。产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础NoImageNoImage输出刷新：输出刷新：映象寄存器的数据全部送入输出锁映象寄存器的数据全部送入输出锁存器，通过输出端子存器，通过输出端子Y驱动执行器。驱动执行器。 循环工作：循环工作：每次执行完用户程序后，如果没有每次执行完用户程序后，如果没有外设命令，外设命令，则系统会自动循环地扫描运行。则系统会自

34、动循环地扫描运行。4）特点：）特点： a）信息处理：）信息处理：信号的输入、数据的处理和控制信号的输入、数据的处理和控制信号的输出分别在一个扫描周期内的不同时间间信号的输出分别在一个扫描周期内的不同时间间隔里以批处理方式进行。在一个工作周期内，输隔里以批处理方式进行。在一个工作周期内，输入入/出映象寄存器的信息保持不变。出映象寄存器的信息保持不变。 产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础NoImageNoImage产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础NoImageNoImage产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础NoImageNoImage产

35、品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础第三章第三章 PLCPLC程序设计基础程序设计基础n可编程控制器编程语言的国际标准可编程控制器编程语言的国际标准 顺序功能图顺序功能图 (Sequential function chart) 梯形图梯形图 (Ladder diagram) 功能块图功能块图 (Function block diagram) 指令表指令表 (Instruction list) 结构文本结构文本 (Structured text)产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础顺序功能图顺序功能图 (Sequential function chart)n相当

36、于应用软件中的逻辑框图，是一种位相当于应用软件中的逻辑框图，是一种位于其它编程语言之上的图形语言，用来编于其它编程语言之上的图形语言，用来编制顺序控制程序。制顺序控制程序。n步步n转换转换n动作动作产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础梯形图梯形图 ( Ladder diagram )n梯形图与继电器控制电路相似梯形图与继电器控制电路相似SB1SB2KMKMY0X1Y0X0X1X0COMY0COMKMSB2SB1梯形图控制电路图I/OI/O分配：分配： X0X0：启动：启动 X1X1：停车：停车 Y0Y0：KMKMPLC外部接线图产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设

37、计基础n类似于数字逻辑电路中编程语言，用类类似于数字逻辑电路中编程语言，用类似与门、或门等方框图来表示的逻辑运似与门、或门等方框图来表示的逻辑运算关系。算关系。SRS1 Q1RANDORTest1Test2Sw1%1X3Resetstart产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础n由若干条指令组成的程序叫指令表程序。由若干条指令组成的程序叫指令表程序。 LD X0OUT Y0 LDI X1OUT Y1OUT Y2 LD X3OUT Y3产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础nPASCAL BASIC C等高级语言等高级语言n数学运算数学运算n数据处理数据处理n图形

38、显示图形显示n报表打印报表打印产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础梯形图的主要特点梯形图的主要特点n某些编程元件沿用继电器名称,编程元件不是真实的硬件继电器,而是软件继电器。n梯形图两侧的垂直公共线为公共母线（Bus bar）,分析时，可以假想有一个能流从左向右流动。n程序执行是一个逻辑解算的过程。根据梯形图中各触点的状态和逻辑关系,求出各个线圈对应的编程元件的状态,逻辑求解顺序：从上到下，从左到右。n编程元件的常开触电和常闭触电可以无限次使用。n梯形图中的线圈应该放在最右边。产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序

39、设计基础FX系列系列PLC梯形图中的编程元件梯形图中的编程元件产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础位元件位元件n输入继电器输入继电器X X，存放外部输入电路的状态，存放外部输入电路的状态n输出继电器输出继电器Y Y，PLCPLC直接输出物理信号直接输出物理信号n辅助继电器辅助继电器M M，PLCPLC内部运算标志内部运算标志n状态继电器状态继电器S S，PLCPLC内部运算标志内部运算标志n两种状态两种状态 ONON（1 1）或）或OFFOFF（0 0）产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础字元件字元件n用于设定定时器或计数器的当前值用于设定定时器或计数器的当

40、前值n8 8个连续的位组成一个字节个连续的位组成一个字节（Byte）n1616个连续的位组成一个字个连续的位组成一个字（Word），），两两个连续的字组成双字个连续的字组成双字（Double Word）n有符号的字可以表示最大正数为：有符号的字可以表示最大正数为：3276732767产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础FXFX系列的性能指标系列的性能指标n运算控制方式运算控制方式n输入输出控制方式输入输出控制方式n运算速度运算速度n程序语言程序语言n程序容量程序容量n指令数指令数n输入继电器输入继电器n输出继电器输出继电器n辅助继电器辅助继电器n状态寄存器状态寄存器n定时器定

41、时器n计数器计数器n数据寄存器数据寄存器n跳步指令跳步指令产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础输入继电器输入继电器（X X）n输入继电器是输入继电器是PC接收外部输入的开关量接收外部输入的开关量的窗口。的窗口。PC通过光电耦合器将外部输入通过光电耦合器将外部输入的开关量信号读入并存储在输入映像寄的开关量信号读入并存储在输入映像寄存器内。存器内。n输入继电器没有线圈，状态取决于外部输入继电器没有线圈，状态取决于外部输入信号的状态输入信号的状态产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础输入继电器输入继电器（X X）产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础

42、输入继电器输入继电器（X X）对应的寄存器为对应的寄存器为“1”1”状态状态常开触点闭合常闭触点断开常开触点闭合常闭触点断开外部触点接通时外部触点接通时外部触点断开时外部触点断开时对应的寄存器为对应的寄存器为“1”1”状态状态常开触点闭合常闭触点断开常开触点闭合常闭触点断开产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础输出继电器输出继电器（Y Y）n输出继电器是将输出继电器是将PC的输出信号传递给输的输出信号传递给输出模块，由输出模块驱动外部负载工作。出模块，由输出模块驱动外部负载工作。产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础FX2NFX2N系列系列PLCPLC输入、输出

43、继电器元件号输入、输出继电器元件号型型号号FX2N-16MFX2N-32MFX2N-48MFX2N-64M输输入入X0X78 点点X0X1716 点点X0X2724 点点X0X3732 点点输输出出Y0Y78 点点Y0Y1716 点点Y0Y2724 点点Y0Y37 32 点点产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础辅助继电器（辅助继电器（M M）n辅助继电器是用软件实现的，它们不能辅助继电器是用软件实现的，它们不能直接对外输出信号去驱动负载，相当于直接对外输出信号去驱动负载，相当于继电器控制系统中的中间继电器。继电器控制系统中的中间继电器。n通用型通用型 500500点点M0-M

44、500 M0-M500 无断点保持功能无断点保持功能n锁存用锁存用 25722572点点M500-M3071 M500-M3071 有断点保持有断点保持功能功能n特殊用特殊用 256256点点M8000-M8255M8000-M8255产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础特殊辅助继电器特殊辅助继电器n运行监视运行监视 (M8000)(M8000)n当当PLCPLC运行时，运行时，M8000M8000接通接通; ; ；PLCPLC停止运停止运行时，行时，M8000M8000断开。断开。 STOP RUN STOP STOP RUN STOP产品设计材料概论第三章第三章 程序设计

45、基础程序设计基础特殊辅助继电器特殊辅助继电器n初始化脉冲（初始化脉冲（M8002M8002）n在在M8000M8000由由OFFOFF变为变为ONON状态时的一个扫描状态时的一个扫描周期周期ONON。 STOP RUN STOP STOP RUN STOP一个扫描周期一个扫描周期产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础特殊辅助继电器特殊辅助继电器n时钟脉冲（时钟脉冲（M8011M8014）：）：nM8011M8014分别是分别是10ms、100ms、1s和和1min时钟脉冲。时钟脉冲。M801110msM8012100ms产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础特殊

46、辅助继电器特殊辅助继电器n锂电池电压降低（锂电池电压降低（M8005)：n电池电压下降至规定值时电池电压下降至规定值时M8005变为变为ON。n线圈驱动型特殊辅助继电器线圈驱动型特殊辅助继电器nM8030nM8034产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础状态继电器（状态继电器（S）n状态是用于编制顺序控制程序的一种编状态是用于编制顺序控制程序的一种编程元件程元件产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础定时器定时器(T)(T)功能：相当于一个时间继电器功能：相当于一个时间继电器 构成：一个设定值寄存器（字）构成：一个设定值寄存器（字） 一个当前值寄存器（字）一个当前

47、值寄存器（字） 以及无数个触点（以及无数个触点（bitbit） 定时器的设定值：常数定时器的设定值：常数K K、数据寄存器（、数据寄存器（D D）计时脉冲：计时脉冲：1mS1mS、10mS10mS、100mS100mS。 触点动作：计时时间达到设定值时，输出触点动作触点动作：计时时间达到设定值时，输出触点动作 常开通，常闭断。常开通，常闭断。产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础定时器定时器(T)(T)n通用定时器通用定时器100ms定时器定时器 T0T199 定时范围为定时范围为0.13276.7s（其中（其中T T192T199为子程序和中断服务程序专用为子程序和中断服务程

48、序专用的定时器）的定时器）10ms定时器定时器T200T245定时范围为定时范围为0.1327.67s 通用定时器没有保持功能，在输入电路断路或通用定时器没有保持功能，在输入电路断路或停电时复位停电时复位产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础定时器定时器(T)(T)产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础定时器定时器(T)(T)n积算定时器积算定时器1ms定时器定时器 T246T249定时范围为定时范围为0.00132 . 767s100ms定时器定时器 T250T255定时范围为定时范围为0.13276 . 7s 具有断点保持功能；具有断点保持功能； 断电后再次

49、通电，计数器继续定时。断电后再次通电，计数器继续定时。产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础定时器定时器(T)(T)n积算定时器积算定时器产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础定时器定时器(T)(T)n定时器的定时精度定时器的定时精度产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础计数器计数器(C)(C)构成：一个设定值寄存器（字）构成：一个设定值寄存器（字） 一个当前值寄存器（字）一个当前值寄存器（字） 以及无数个触点（以及无数个触点（bitbit） 计数元件：计数元件： X X，Y Y，M M，S S，T T，C C。上升沿有效。上升沿有效产品设计材料

50、概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础计数器计数器(C)(C)n16位加计数器位加计数器X10X11C0RST C0C0 K9Y0X10X11C0RST C0C0 K9Y0产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础计数器计数器(C)(C)n32位加位加/减计数器减计数器产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础计数器计数器(C)(C)n32位加位加/减计数器减计数器产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础计数器计数器(C)(C)n高速计数器高速计数器 C235C255 (X0X7)C235C241 为一相无启动为一相无启动/复位输入端复位输入端C241

51、C245 为一相带启动为一相带启动/复位输入端复位输入端C251C255 为两相双计数输入为两相双计数输入C246C250 为一相双计数输入（加为一相双计数输入（加/减脉冲输入）减脉冲输入）产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础计数器计数器(C)(C)n高速计数器高速计数器 C235C255 (X0X7)产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础计数器计数器(C)(C)n高速计数器高速计数器 C235C255 (X0X7)产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础计数器计数器(C)(C)n高速计数器高速计数器 C235C255 (X0X7)产品设计材料概

52、论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础计数器计数器(C)(C)n高速计数器高速计数器 C235C255 (X0X7)产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础计数器计数器(C)(C)n高速计数器高速计数器 C235C255 (X0X7)单相单输入单相单输入产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础计数器计数器(C)(C)n高速计数器高速计数器 C235C255 (X0X7)产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础计数器计数器(C)(C)n高速计数器高速计数器 C235C255 (X0X7)n单相双输入单相双输入X000X000由断开到接通进行增计数由断开

53、到接通进行增计数X001X001由断开到接通进行减计数由断开到接通进行减计数产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础计数器计数器(C)(C)n高速计数器（双向高速计数器）高速计数器（双向高速计数器）X012X012接通时接通时C251C251通过中断通过中断进行进行X000(AX000(A相）和相）和X001(BX001(B相）动作计数。相）动作计数。产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础指针（指针（P/I)P/I)指针（指针（ P/ I )P/ I )分支用指针分支用指针中断用指针中断用指针跳转用指针跳转用指针子程序调用指针子程序调用指针产品设计材料概论第三章第

54、三章 程序设计基础程序设计基础指针（指针（P/I)P/I)跳转用指针跳转用指针产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础FXFX系列系列PLCPLC的基本逻辑指令的基本逻辑指令nLD LDI OUT 指令指令LD(Load): 常开触点与母线连接指令常开触点与母线连接指令LDI(Load Inverse): 常闭触点与母线连接指令常闭触点与母线连接指令OUT(Out): 驱动线圈的输出指令驱动线圈的输出指令产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础FXFX系列系列PLCPLC的基本逻辑指令的基本逻辑指令nAND ANI 指令指令AND(And): 与指令，常开触点串联连

55、接指令。与指令，常开触点串联连接指令。ANI(And inverse): 与非指令，常闭触点串联连接指令。与非指令，常闭触点串联连接指令。LD X0AND M101OUT Y3LD Y3ANI X3OUT M101AND T1OUT Y5产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础FXFX系列系列PLCPLC的基本逻辑指令的基本逻辑指令nOR ORI指令指令OR(0r Inverse): 常闭触点的并常闭触点的并联连接指令。联连接指令。ORI(Or Inverse): 常闭触点的并常闭触点的并联连接指令。联连接指令。产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础FXFX系列系

56、列PLCPLC的基本逻辑指令的基本逻辑指令nORB指令指令ORB(Or Block): 电路块并联连接指令电路块并联连接指令串联电路块串联电路块: :两个以上的触点两个以上的触点串联连接成的电路串联连接成的电路产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础FXFX系列系列PLCPLC的基本逻辑指令的基本逻辑指令nANB指令指令ANB(And Block): 电路块串联连接指令。电路块串联连接指令。产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础FXFX系列系列PLCPLC的基本逻辑指令的基本逻辑指令n编程技巧编程技巧产品设计材料概论第三章第三章 程序设计基础程序设计基础FXFX系列系列PLCPLC的基本逻辑指令的基本逻辑指令n栈存储器和多重输出指令栈存储器