第三章 第一、二节 FX系列PLC编程基础

3.1

PLC的编程语言概述PLC编程语言的国际标准(共5种语言)1994年5月公布PLC标准（IEC61131）图3.1PLC的编程语言

1.顺序功能图顺序功能图常用来编制顺序控制类程序。它包含步、动作、转换三个要素。顺序功能编程法将一个复杂的顺序控制过程分解为一些小的工作状态,对这些小状态的功能分别处理后再将它们依顺序连接组合成整体的控制程序。步1步2步3动作1动作2转换1转换2顺序功能图2.梯形图梯形图语言是一种以图形符号及图形符号在图中的相互关系表示控制关系的编程语言,是从继电器电路图演变过来的。继电器电路图梯形图继电器电路图梯形图表3-1符号对照表梯形图设计思想:将可编程控制器中参与逻辑组合的元件看成和继电器一样,具有常开、常闭触点及线圈,且线圈的得电失电将导致触点的相应动作;再用母线代替电源线,用能量流概念来代替继电器电路中的电流概念;使用绘制继电器电路图类似的思路绘出梯形图。梯形图PLC中的继电器等编程元件不是实际物理元件,而只是计算机存储器中一定的位,它的所谓接通不过是相应存储单元置1而已。梯形图的主要特点:1)PLC梯形图中的某些编程元件沿用了继电器这一名称，例如输入继电器、输出继电器、内部辅助继电器等，但是它们不是真实的物理继电器(即硬件继电器)，而是在用户程序中使用的编程元件。2)根据梯形图中各触点的状态和逻辑关系，求出与图中各线圈对应的编程元件的状态，称为梯形图的逻辑运算。梯形图3)梯形图两侧的垂直公共线称为公共母线(busbar)。4)梯形图中的线圈和其他输出类指令应放在最右边。5)梯形图中各编程元件的常开触点和常闭触点均可以无限多次地使用。3.指令表指令表：也叫做语句表。它和单片机程序中的汇编语言有点类似,由语句指令依一定的顺序排列而成。一条指令一般可分为二部分,一为助记符,二为操作数。图3.3梯形图与语句表指令表语言和梯形图有严格的对应关系：对指令表运用不熟悉的人可先画出梯形图,再转换为语句表。另一方面,程序编制完毕装入机内运行时,简易编程设备都不具备直接读取图形的功能,梯形图程序只有改写为指令表才有可能送入可编程控制器运行。图3.3梯形图与语句表4.功能块图功能块图：是一种类似于数字逻辑电路的编程语言。该编程语言用类似与门、或门的方框来表示逻辑运算关系,方框的左侧为逻辑运算的输入变量,右侧为输出变量,输入端、输出端的小圆圈表示“非”运算,信号自左向右流动。ORANDSRS1Q1RTest1Test2Sw1%IX3ResetStart

为IEC61131-3标准创建的一种专用的高级编程语言。在ST语言中支持运算符、控制语句、函数。

两大优点：能实现复杂的数学运算；非常简洁和紧凑。5.结构文本(ST)3.2FX系列PLC的软元件软元件简称元件。将PLC内部存储器的每一个存储单元均称为元件，各个元件与PLC的监控程序、用户的应用程序合作，会产生或模拟出不同的功能。当元件产生的是继电器功能时，称这类元件为软继电器，简称继电器，它不是物理意义上的实物器件，而是一定的存储单元与程序的结合产物。定义例如:PLC内部的输入继电器X，输出继电器Y，辅助继电器M，状态继电器S，定时器T，计数器C，数据寄存器D、V、Z，嵌套指针，常数K、H等.......。3.2.1位软元件位软元件,就是一个二进制数的最小单元.只能取值0或1的PLC内部的位寄存器。定义例如:PLC内部的输入继电器X，输出继电器Y，输出继电器的线圈“通电”、输入继电器常开触点闭合、常闭触点断开把这种状态称为ON，用1表示，反之状态为OFF,用0表示。分类及编号FX系列PLC编程元件的编号分为两个部分。第一部分是代表功能的字母,如输入继电器用“X”表示,输出继电器用“Y”表示;第二部分为数字,数字为该类器件的序号。序号为八进制序号为十进制1.输入继电器(X)

◆

输入继电器是PLC用来接收用户输入设备发来的输入信号◆

输入继电器线圈由外部输入信号所驱动，只有当外部信号接通时，对应的输入继电器才得电，不能用指令来驱动。注意：1）

在程序中绝对不可能出现输入继电器的线圈，只能出现输入继电器的触点。2）每个输入继电器的常开与常闭触点均可无数次使用

3）FX系列PLC的输入继电器以八进制进行编号以FX0N为例：输入继电器的编号范围为：

X000~X007、X010~X017、X020~X027、X030~X037、X040~X047、X050~X057．．．．

基本单元编号从0开始，扩展单元和扩展模块接着他左边的模块的输入编号和输出编号自动分配，但是未位数从0开始分配。基本单元FX0N-40MR扩展单元FX0N-40ER扩展模块FX0N-8EXX000~X024

X030~X054X060~X0672.输出继电器(Y)

1）输出继电器是PLC中惟一具有外部触点的继电器，可编程控制器输出接口的一个接线点对应一个输出继电器。

2）输出继电器可通过外部接点接通该输出口上连接的输出负载或执行器件。输出继电器的线圈只能由程序驱动,输出继电器的内部常开常闭触点可作为其他器件的工作条件出现在程序中。

梯形图·3）FX系列PLC的输出继电器也是八进制编号，编号方式同输入继电器X如：FX0N编号范围为Y000~Y007、Y010~Y017。。。。基本单元FX0N-40MR扩展单元FX0N-40ER扩展模块FX0N-8EXY000~Y024

Y030~Y054

Y060~Y067输入继电器X与输出继电器Y3.辅助继电器（M）（1）一般用途辅助继电器

编号：M0～M499(500点)(第三代)常用于逻辑运算的中间状态存储及信号类型的变换。辅助继电器的线圈只能由程序驱动。它只具有内部触点。没有断电保持功能

通用型辅助继电器的应用特点：按十进制编号

断电保持是指在PLC外部电源停电后,由机内电池为某些特殊工作单元供电,可以记忆它们在掉电前的状态。掉电保持的通用型辅助继电器具有记忆能力。编号：M500～7679(2)断电保持型辅助继电器(3)特殊辅助继电器

M8000～M8255(256点）特殊辅助继电器根据使用方式可以分为二类。

触点利用型：特殊辅助继电器的线圈由PLC自动驱动，用户只可以利用其触点。

线圈驱动型：特殊辅助继电器的线圈由用户控制，其线圈得电后，PLC作出特定动作。用来表示PLC的某些状态，提供时钟脉冲和标志（例如进位、借位标志），设定PLC的运行方式，或者用于步进顺控、禁止中断、设定计数器是加计数或是减计数等。（3）特殊辅助继电器（触点型1）M8000（M8001）----运行监视用特殊辅助继电器PLC运行时M8000得电（M8001断电），PLC停止时M8000失电（M8001得电）M8002（M8003）----初始脉冲特殊辅助继电器

M8002（M8003）只在PLC开始运行的第一个扫描周期内得电（断电），其余时间均断电（得电）。常用M8002的触点作为一些继电器的初始化复位信号（3）特殊辅助继电器（触点型2）M8011、M8012、M8013、M8014-------分别为产生周期为10ms、100ms、1s、1min脉冲的特殊辅助继电器（PLCRUN）（3）特殊辅助继电器（触点型3）M8004----

出错特殊继电器当PLC出现硬件出错、参数出错、语法出错、电路出错、操作出错、运算出错等时，M8004得电M8061----硬件出错特殊继电器→D8061（出错代码）M8064----参数出错特殊继电器→D8064（出错代码）M8065----语法出错特殊继电器→D8065（出错代码）M8066----电路出错特殊继电器→D8066（出错代码）M8067----操作出错特殊继电器→D8067（出错代码）（3）特殊辅助继电器（触点型4）M8020----零标志M8021----错位标志M8022----进位标志M8029----指令执行完毕标志M8046----STL状态置1（3）特殊辅助继电器（触点型5）M8246----C246减计数监视M8247----C247减计数监视M8249----C249减计数监视M8251----C251减计数监视M8252----C252减计数监视M8254----C254减计数监视（3）特殊辅助继电器（触点型1）M8028----10ms定时器切换标志当M8028线圈被接通时，则T32-T62变为10ms定时器M8034----禁止全部输出的特殊辅助继电器当M8034线圈被接通时，则PLC的所有输出自动断开M8039----恒定扫描周期的特殊辅助继电器当M8039线圈被接通时，则PLC以恒定的扫描方式运行恒定扫描周期值由D8039决定（3）特殊辅助继电器（线圈型1）M8031----非保持型继电器、寄存器状态清除M8032----保持型继电器、寄存器状态清除M8033----RUN→STOP时，输出保持RUN前状态M8035----强制运行（RUN）监视M8036----强制运行（RUN）M8037----强制停止（STOP）（3）特殊辅助继电器（线圈型2）M8040----禁止状态转移M8041----从起始状态开始转移M8042----启动脉冲M8043----回原点结束M8044----原点条件M8045----禁止输出复位M8047----STL状态监控有效与步进指令有关（3）特殊辅助继电器（线圈型3）M8050----I00□禁止M8051----I10□禁止M8052----I20□禁止M8053----I30□禁止M8056----捕捉X0的脉冲M8057----捕捉X1的脉冲M8058----捕捉X2的脉冲M8059----捕捉X3的脉冲（3）特殊辅助继电器（线圈型4）M8235----设置C235为减计数方式M8236----设置C236为减计数方式M8237----设置C237为减计数方式M8238----设置C238为减计数方式M8241----设置C241为减计数方式M8242----设置C242为减计数方式M8244----设置C244为减计数方式（3）特殊辅助继电器（线圈型5）4状态

用于编制顺序控制程序的一种编程元件，与STL指令（步进梯形指令）一起使用。

通用状态（S0~S499）没有断电保持功能，但用程序可以将它们设定为有断电保持功能的状态。

S500~S899有断电保持功能

S900~S999供报警器使用。

注：不使用步进梯形指令时，可把它们当作普通辅助继电器使用相当于继电器系统中的时间继电器。包括一个设定值寄存器(一个字长)、一个当前值寄存器(一个字长)和一个用来储存其输出触点状态的映像寄存器(占二进制的一位)。工作原理：定时器满足计时条件时开始计时,当前值寄存器则开始计数,当它的当前值与设定值寄存器存放的设定值相等时定时器动作,其常开触点接通,常闭触点断开,并通过程序作用于控制对象,达到时间控制的目的。3.2.2定时器(T)(1)通用定时器(T0～T245)100ms定时器T0～T199(200点),计时范围:0.1～3276.7s10ms定时器T200～T245(46点),计时范围:0.01～327.67s一般用途定时器(T0～T245)累计型定时器(T246～T255)分类：延时停止输出定时器一般用途定时器1ms累计型定时器T246～T249(4点:中断动作),计时范围：0.001～32.767s100ms累计型定时器T250～T255(6点),计时范围:0.1～3276.7s(2)累计型定时器(T246～T255)累计型定时器作用：计数器在程序中用作计数控制。

分类内部计数器外部计数器3.2.3内部计数器(C)(1)内部计数器对PLC的内部信号X,Y,M,S等计数1)16位加计数器(设定值:1～32767)类型：

一般用途的C0～C99(100点)掉电保持用的C100～C199(100点)。

16位指其设定值及当前值寄存器为二进制16位寄存器,其设定值在K1～K32767范围内有效。设定值K0与K1意义相同,均在第一次计数时,其触点动作。16位加计数器2)32位加/减计数器(设定值:-2147483648～+2147483647)类型：通用的C200～C219(20点)掉电保持用的C220～C234(15点)。

32位指其设定值寄存器为32位，其首位为符号位。设定值的最大绝对值为31位二进制数所表示的十进制数。即为-2147483648～+2147483647。设定值可直接用常数或间接用数据寄存器D的内容。间接设定时,要用元件号紧连在一起的两个数据寄存器。计数的方向(加计数器或减计数器)由特殊辅助继电器M8200～M8234设定。对应的特殊辅助继电器为ON时为减计数，反之为加计数。图3-1332位增/减计数器的工作过程3.2.4高速计数器C235~C255；21点；C235~C240：1相，无启动/复位端C241~C245：1相，带启动/复位端C246~C250：1相，双计数输入C251~C255：2相，双计数输入均为32位加/减计数器；用特殊辅助继电器M8235～M8245设定计数方向。对应的特殊辅助继电器为ON时为减计数，反之为加计数。一相高速计数器AB相高速计数器3.2.5数据寄存器(D)在模拟量检测与控制以及位置控制等场合用来储存数据和参数，数据寄存器为16位(最高位为符号位)，两个合并起来可以存放32位数据。(1)通用数据寄存器(2)保持型数据寄存器(3)特殊数据寄存器(4)文件寄存器(5)外部调整寄存器(6)变址寄存器分类1)