1、長江大學工程技術學院教案/講稿 第3講第3章 FX系列PLC編程基礎 3.1 PLC的編程語言 3.2 FX系列PLC的軟元件教學目的和要求：通過本課程各個教學環節的教學，逐步培養學生掌握可編程控制器（PLC）的軟元件的使用方法。教學重點和難點：重點：1、各類繼電器的使用方法難點：1、各類繼電器的使用方法教學方法：多媒體講授、提問以及論證、軟件演示教學內容：3.1 PLC的編程語言PLC編程語言的國際標準(共5種語言)圖3.1 PLC的編程語言1. 順序功能圖順序功能圖常用來編制順序控制類程序。它包含步、動作、轉換三個要素。順序功能編程法將一個復雜的順序控制過程分解為一些小的工作狀態,對這些小

2、狀態的功能分別處理后再將它們依順序連接組合成整體的控制程序。2. 梯形圖繼電器電路圖 梯形圖 梯形圖語言是一種以圖形符號及圖形符號在圖中的相互關系表示控制關系的編程語言,是從繼電器電路圖演變過來的。梯形圖的主要特點:1) PLC梯形圖中的某些編程元件沿用了繼電器這一名稱，例如輸入繼電器、輸出繼電器、內部輔助繼電器等，但是它們不是真實的物理繼電器(即硬件繼電器)，而是在用戶程序中使用的編程元件。 2) 根據梯形圖中各觸點的狀態和邏輯關系，求出與圖中各線圈對應的編程元件的狀態，稱為梯形圖的邏輯運算。3.指令表 指令表：也叫做語句表。它和單片機程序中的匯編語言有點類似,由語句指令依一定的順序排列而成

3、。一條指令一般可分為二部分,一為助記符,二為操作數。 指令表語言和梯形圖有嚴格的對應關系：對指令表運用不熟悉的人可先畫出梯形圖,再轉換為語句表。另一方面,程序編制完畢裝入機內運行時,簡易編程設備都不具備直接讀取圖形的功能,梯形圖程序只有改寫為指令表才有可能送入可編程控制器運行。4. 功能塊圖 功能塊圖：是一種類似于數字邏輯電路的編程語言。該編程語言用類似與門、或門的方框來表示邏輯運算關系,方框的左側為邏輯運算的輸入變量,右側為輸出變量,輸入端、輸出端的小圓圈表示“非”運算,信號自左向右流動。ORANDSRS1 Q1R Test1Test2Sw1%IX3ResetStart5. 結構文本(ST)

4、 為IEC61131-3標準創建的一種專用的高級編程語言。在ST語言中支持運算符、控制語句、函數。3.2 FX系列PLC的軟元件1)定義:軟元件簡稱元件。將PLC內部存儲器的每一個存儲單元均稱為元件，各個元件與PLC的監控程序、用戶的應用程序合作，會產生或模擬出不同的功能。當元件產生的是繼電器功能時，稱這類元件為軟繼電器，簡稱繼電器，它不是物理意義上的實物器件，而是一定的存儲單元與程序的結合產物。例如 :PLC內部的輸入繼電器X，輸出繼電器Y，輔助繼電器M，狀態繼電器S，定時器T，計數器C，數據寄存器D、V、Z，嵌套指針，常數K、H 等.。3.2.1 位軟元件 位軟元件,就是一個二進制數的最小

5、單元.只能取值 0或1的PLC內部的位寄存器。例如 :PLC內部的輸入繼電器X，輸出繼電器Y，輸出繼電器的線圈“通電”、輸入繼電器常開觸點閉合、常閉觸點斷開把這種狀態稱為ON，用1表示，反之狀態為OFF,用0表示。 FX系列PLC編程元件的編號分為兩個部分。第一部分是代表功能的字母,如輸入繼電器用“X”表示,輸出繼電器用“Y”表示;第二部分為數字,數字為該類器件的序號。輸入繼電器、輸出繼電器用八進制表示，其它用十進制。1. 輸入繼電器(X) 輸入繼電器是PLC用來接收用戶輸入設備發來的輸入信號，輸入繼電器線圈由外部輸入信號所驅動，只有當外部信號接通時，對應的輸入繼電器才得電，不能用指令來驅動。

6、注意：1） 在程序中絕對不可能出現輸入繼電器的線圈，只能出現輸入繼電器的觸點。 2） 每個輸入繼電器的常開與常閉觸點均可無數次使用 3）基本單元編號從0開始，擴展單元和擴展模塊接著他左邊的模塊的輸入編號和輸出編號自動分配，但是未位數從0開始分配。2. 輸出繼電器(Y) 1）輸出繼電器是PLC中惟一具有外部觸點的繼電器，可編程控制器輸出接口的一個接線點對應一個輸出繼電器。 2）輸出繼電器可通過外部接點接通該輸出口上連接的輸出負載或執行器件。輸出繼電器的線圈只能由程序驅動,輸出繼電器的內部常開常閉觸點可作為其他器件的工作條件出現在程序中。 3）FX系列PLC的輸出繼電器也是八進制編號，編號方式同輸

7、入繼電器X3. 輔助繼電器（M）（1）一般用途輔助繼電器編號：M0M499(500點)(第三代)特點：常用于邏輯運算的中間狀態存儲及信號類型的變換。 輔助繼電器的線圈只能由程序驅動。它只具有內部觸點。沒有斷電保持功能 (2) 斷電保持型輔助繼電器特點： 斷電保持是指在 PLC外部電源停電后,由機內電池為某些特殊工作單元供電,可以記憶它們在掉電前的狀態。 掉電保持的通用型輔助繼電器具有記憶能力。編號：M5007679 (3)特殊輔助繼電器 用來表示PLC的某些狀態，提供時鐘脈沖和標志（例如進位、借位標志），設定PLC的運行方式，或者用于步進順控、禁止中斷、設定計數器是加計數或是減計數等。 M80

8、00M8255(256點）特殊輔助繼電器根據使用方式可以分為二類。 1）觸點利用型：特殊輔助繼電器的線圈由PLC自動驅動，用戶只可以利用其觸點。 2）線圈驅動型：特殊輔助繼電器的線圈由用戶控制，其線圈得電后，PLC作出特定動作。3.2.2 定時器(T) 相當于繼電器系統中的時間繼電器。包括一個設定值寄存器(一個字長)、一個當前值寄存器(一個字長)和一個用來儲存其輸出觸點狀態的映像寄存器(占二進制的一位)。 工作原理：定時器滿足計時條件時開始計時,當前值寄存器則開始計數,當它的當前值與設定值寄存器存放的設定值相等時定時器動作,其常開觸點接通,常閉觸點斷開,并通過程序作用于控制對象,達到時間控制的

9、目的。 1) 通用定時器(T0T245)100ms定時器 T0T199(200點),計時范圍: 0.13276.7s10ms定時器 T200T245(46點) ,計時范圍: 0.01327.67s(2)累計型定時器(T246T255)1ms累計型定時器 T246T249(4點:中斷動作),計時范圍：0.00132.767s100ms累計型定時器 T250T255(6點) ,計時范圍: 0.13276.7s3.2.3 內部計數器(C)(1) 內部計數器1) 16位加計數器(設定值: 132767) 16位指其設定值及當前值寄存器為二進制16位寄存器,其設定值在 K1K32767范圍內有效。設定值

10、 K0與K1意義相同,均在第一次計數時,其觸點動作。 類型： 一般用途的 C0C99(100點) 掉電保持用的 C100C199(100點)2) 32位加/減計數器(設定值:-2147483648+2147483647)32位指其設定值寄存器為32位，其首位為符號位。設定值的最大絕對值為31位二進制數所表示的十進制數。即為-2147483648+2147483647。設定值可直接用常數或間接用數據寄存器D的內容。間接設定時,要用元件號緊連在一起的兩個數據寄存器。類型：通用的 C200C219(20點)掉電保持用的 C220C234(15點)。 計數的方向 (加計數器或減計數器)由特殊輔助繼電器 M8200M8234設定。 對應的特殊輔助繼電器為ON時為減計數，反之為加計數。3.2.4 高速計數器 C235C255；21點； C235C240：1相，無啟動/復位端 C241C245：1相，帶啟動/復位端 C246C250：1相，雙計數輸入 C251C255：2相，雙計數輸入 均為32位加/減計數器；3.2.5 數據寄存器(D) 在模擬量檢測與控制以及位置控制等場合用來儲存數據和參數，數據寄存器為16位(最高位為符號位)，兩個合并起來可以存放32位數據。3.2.6 指針與常數指針