1、可編程控制器原理及應用可編程控制器原理及應用金守峰金守峰產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎課程內容課程內容n第一章第一章 緒論緒論n第二章第二章 可編程控制器的組成與工作原理可編程控制器的組成與工作原理n第三章第三章 編程語言與基本邏輯指令編程語言與基本邏輯指令n第四章第四章 FX系列系列PLC的編程方法的編程方法n第五章第五章 功能指令功能指令n第五章第五章 FX系列編程軟件的使用方法系列編程軟件的使用方法產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎一、電氣控制系統的基本功能和特點一、電氣控制系統的基本功能和特點n輸入部分：輸入部分：由各類按鈕開關、行程開關、由

2、各類按鈕開關、行程開關、接近開關、轉換開關等主令電器構成。接近開關、轉換開關等主令電器構成。n邏輯部分：邏輯部分：由各種繼電器及其觸點組成由各種繼電器及其觸點組成的實現一定邏輯功能的控制線路。的實現一定邏輯功能的控制線路。n輸出部分：輸出部分：由各種電磁閥線圈，接通電由各種電磁閥線圈，接通電動機的各種接觸器和信號指示燈等執行動機的各種接觸器和信號指示燈等執行電器構成。電器構成。產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎主主電電路路控制電路控制電路SB1KMSB2FRKM FRKMFUQ3M.保險絲保險絲熱繼電器熱繼電器發熱元件發熱元件開關開關接觸器接觸器主觸點主觸點起動按鈕起動按鈕

3、停止按鈕停止按鈕接觸器接觸器線圈線圈接觸器接觸器輔助觸點輔助觸點熱繼電器熱繼電器動斷觸點動斷觸點產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎1.11.1電器的定義及分類電器的定義及分類 n電器電器自動或手動接通和斷開電路，能自動或手動接通和斷開電路，能實現對電路或非電對象切換、保護、檢實現對電路或非電對象切換、保護、檢測、變換和調節目的的電氣元件。測、變換和調節目的的電氣元件。n電器的分類電器的分類 低壓電器、高壓電器、手動電器、自動電器控低壓電器、高壓電器、手動電器、自動電器控制電器、主令電器、保護電器、配電電器、執制電器、主令

4、電器、保護電器、配電電器、執行電器、電磁式電器、非電量控制電器等。行電器、電磁式電器、非電量控制電器等。產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎1.21.2常用的控制電器常用的控制電器n開關電器開關電器1 1、刀開關、刀開關2 2、轉換開關（組合開關）、轉換開關（組合開關）3 3、自動開關（自動空氣斷路器）、自動開關（自動空氣斷路器）產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎1.21.2常用的控制電器常用的控制電器n主令電器主令電器 自動控制系統中用于發送控制指令自動控制系統中用于發送控制指令不能直不能直接用于通斷主電路接用于通斷主電路1、控制按鈕、控制按鈕2、行程開

5、關（限位開關）、行程開關（限位開關）3、接近開關（無觸點行程開關）、接近開關（無觸點行程開關）4、各類傳感器、各類傳感器5、萬能轉換開關、萬能轉換開關產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎1.21.2常用的控制電器常用的控制電器n接觸器接觸器 用于頻繁接通或斷開交直流主電路或大容量控用于頻繁接通或斷開交直流主電路或大容量控制電路，按主觸頭通過的電流種類分為：交流制電路，按主觸頭通過的電流種類分為：交流接觸器和直流接觸器。接觸器和直流接觸器。1、交流接觸器、交流接觸器主要用于控制籠形和繞線式主要用于控制籠形和繞線式電動機的起動、運行中斷開以及籠形電動機的電動機的起動、運行中斷開以

6、及籠形電動機的反接制動、反向運行、點動等反接制動、反向運行、點動等2、直流接觸器、直流接觸器結構和工作原理與交流接觸結構和工作原理與交流接觸器基本相同，主要用于遠距離控制，電壓可至器基本相同，主要用于遠距離控制，電壓可至400V、電流至、電流至600A的直流電路以及頻繁操作的直流電路以及頻繁操作的直流電動機。的直流電動機。產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎1.21.2常用的控制電器常用的控制電器n繼電器繼電器 按輸入信號的性質分電壓繼電器、電流繼電器、時間按輸入信號的性質分電壓繼電器、電流繼電器、時間繼電器、溫度繼電器、速度繼電器、壓力繼電器繼電器、溫度繼電器、速度繼電器、

7、壓力繼電器n繼電器與接觸器的不同點：繼電器與接觸器的不同點： 繼電器可以對各種輸入量的變化作出反應，而接觸器繼電器可以對各種輸入量的變化作出反應，而接觸器只在一定的電壓信號下動作；只在一定的電壓信號下動作； 繼電器用于切換小電流的控制和保護電路，無滅弧裝繼電器用于切換小電流的控制和保護電路，無滅弧裝置而接觸器用來控制大電流電路。置而接觸器用來控制大電流電路。n工作狀態：工作狀態：線圈斷電線圈斷電“0” ，得電，得電“1” ； 電磁式電流繼電器電磁式電流繼電器KI、電磁式電壓繼電器、電磁式電壓繼電器KV、電磁式、電磁式中間繼電器中間繼電器KA。產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基

8、礎1.31.3電氣控制系統的基本功能及特點電氣控制系統的基本功能及特點 n實現了用弱電信號控制強電、實現了自動實現了用弱電信號控制強電、實現了自動控制，統治時間長（上百年歷史）；控制，統治時間長（上百年歷史）； n可靠性低、通用性差、缺乏可靠性低、通用性差、缺乏“柔性、體積柔性、體積大、耗電多；大、耗電多；產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎二、可編程控制器的發展歷程二、可編程控制器的發展歷程n市場背景市場背景 60年代末，大批量少品種的生產轉變為小批量年代末，大批量少品種的生產轉變為小批量多品種的生產，市場所需的多品種的生產，市場所需的“柔性柔性”生產線呼生產線呼喚新型控制

9、系統的誕生。喚新型控制系統的誕生。 在傳統的順序控制器的基礎上引入了微電子技在傳統的順序控制器的基礎上引入了微電子技術、計算機技術、自動控制技術和通訊技術而術、計算機技術、自動控制技術和通訊技術而形成的一代新型工業控制裝置，目的是用來取形成的一代新型工業控制裝置，目的是用來取代繼電器、執行邏輯、記時、計數等順序控制代繼電器、執行邏輯、記時、計數等順序控制功能，建立柔性的程控系統。功能，建立柔性的程控系統。產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎2.12.1可編程控制器的產生可編程控制器的產生產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎2.12.1可編程控制器的產生可編程

10、控制器的產生1 1、6868年年GMGM公司公開招標研制，公司公開招標研制，6969年年DECDEC公司應標研制成公司應標研制成功世界上第一臺可編程序控制器功世界上第一臺可編程序控制器 (Programmable Logic Controller)簡稱簡稱PLCPLC。 功能：取代繼電器、接觸器控制，進行邏輯運算等。功能：取代繼電器、接觸器控制，進行邏輯運算等。2 2、7070年代年代 PLCPLC采用了通用微處理器，功能不斷增強。采用了通用微處理器，功能不斷增強。 3 3、8080年代隨大規模和超大規模集成電路等微電子技術的年代隨大規模和超大規模集成電路等微電子技術的發展，以發展，以1616

11、位和位和3232位微處理器構成的微機化位微處理器構成的微機化PCPC得到了得到了驚人的發展。驚人的發展。 產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎2.22.2可編程控制器的定義可編程控制器的定義 國際電工學會（國際電工學會（IEC）定義：可編程序控制器）定義：可編程序控制器是一種數字運算操作電子系統，專為在工業環是一種數字運算操作電子系統，專為在工業環境下應用而設計。它采用了可編程序的存儲器，境下應用而設計。它采用了可編程序的存儲器，用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、用來在其內部存儲執行邏輯運算、順序控制、定時、計數和算術運算等操作的指令，并通過定時、計數和算術運算等操作的

12、指令，并通過數字的，模擬的輸入和輸出，控制各種類型的數字的，模擬的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產過程。可編程序控制器及其有關的機械或生產過程。可編程序控制器及其有關的外圍設備，都應按易于與工業控制系統形成一外圍設備，都應按易于與工業控制系統形成一個整體、易于擴充其功能的原則設計。個整體、易于擴充其功能的原則設計。 產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎2.32.3可編程序控制器的特點可編程序控制器的特點1. 可靠性高，抗干擾能力強可靠性高，抗干擾能力強2 .通用性強，控制程序可變，使用方便通用性強，控制程序可變，使用方便3.功能強，適應面廣功能強，適應面廣4.編程簡單，容

13、易掌握編程簡單，容易掌握5.減少了控制系統的設計及施工的工作量減少了控制系統的設計及施工的工作量6.體積小、重量輕、功耗低、維護方便體積小、重量輕、功耗低、維護方便產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎2.42.4可編程序控制器的分類可編程序控制器的分類n按功能強弱按功能強弱低檔機、中檔機、高檔機三類低檔機、中檔機、高檔機三類 n按按I/OI/O點數分類點數分類 小型小型PLCPLC 中型中型PLC PLC 大型大型PLCPLC 產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎2.42.4可編程序控制器的分類可編程序控制器的分類n小型小型PLC I/O點數點數 2048點

14、點；多；多CPU，16位、位、32位處理位處理器，用戶存儲器容量器，用戶存儲器容量816KS7-400 德國西門子公司德國西門子公司GE- GE公司公司C-2000 立石公司立石公司K3 三菱公司三菱公司產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎2.52.5可編程序控制器的結構可編程序控制器的結構nPLC主要由主要由CPU模塊、輸入模塊、模塊、輸入模塊、輸出模塊和編程輸出模塊和編程器組成。器組成。產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎2.52.5可編程序控制器的結構可編程序控制器的結構nCPU模塊模塊 微處理器微處理器+存儲器存儲器nI/O模塊模塊 系統的眼、耳、手

15、、腳系統的眼、耳、手、腳n編程器編程器 編輯用戶程序，監視編輯用戶程序，監視PLC狀態狀態n電源電源 為系統提供電源為系統提供電源產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎2.62.6可編程序控制器的應用可編程序控制器的應用產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎2.72.7可編程序控制器的應用可編程序控制器的應用產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎2.72.7可編程序控制器的應用可編程序控制器的應用產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎2.72.7可編程序控制器的應用可編程序控制

16、器的應用產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎2.72.7可編程序控制器的應用可編程序控制器的應用產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎PLCPLC當代工業自動化支柱之一當代工業自動化支柱之一產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎三、可編程控制器的工作原理三、可編程控制器的工作原理n掃描式的工作方式掃描式的工作方式 PLCPLC是采用周期循環掃描是采用周期循環掃描的工作方式，的工作方式，CPUCPU連續執行連續執行用戶程序和任務的循環序用戶程序和任務的循環序列稱為掃描。列稱為掃描。n兩種工作狀態兩種工作狀態運行運行（RUN） 停止停止（STOPS

17、TOP）內部處理通信服務輸入處理程序執行輸出處理RUNSTOP產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎3.13.1掃描工作方式掃描工作方式運行狀態運行狀態 (RUN):(RUN): 輸入處理輸入處理 執行程序執行程序 輸出處理輸出處理 內部處理內部處理 通訊處理通訊處理停止狀態停止狀態(STOP):(STOP): 內部處理內部處理 通訊處理通訊處理內部處理通信服務輸入處理程序執行輸出處理RUNSTOP產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎3.23.2掃描周期（掃描周期（T T）nPLCPLC在【在【RUNRUN】工作狀態時，完成】工作狀態時，完成內部內部處理、通信

18、服務、輸入處理、程序執行、處理、通信服務、輸入處理、程序執行、輸出處理輸出處理所需的時間。所需的時間。T=T=公共部分掃描時間公共部分掃描時間+ +外設掃描時間外設掃描時間+ +用戶用戶程序執行時間程序執行時間+ +I0掃描時間掃描時間產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎3.33.3工作原理工作原理停止按鈕接觸器輸入電路輸入映象寄存器輸出映象寄存器輸出電路（ ）程序執行啟動按鈕x1x0 x1x0Y0Y0Y 0產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎3.43.4輸入輸入/ /輸出滯后時間輸出滯后時間n輸入輸入/

19、 /輸出滯后時間（系統響應時間）輸出滯后時間（系統響應時間）輸入電路濾波時間輸入電路濾波時間輸出電路滯后時間輸出電路滯后時間掃描工作時間（延遲可達掃描工作時間（延遲可達2 2個多掃描周期）個多掃描周期）產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎第二章第二章 PLCPLC的硬件的硬件n可編程控制器的基本結構可編程控制器的基本結構產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎一、可編程控制器的物理結構一、可編程控制器的物理結構n整體式整體式n模塊式模塊式產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎1.11.1整體式整體式PLCPLCnCPUCPU模塊，輸入輸出模塊和電

20、源裝在一模塊，輸入輸出模塊和電源裝在一個箱狀機殼內。個箱狀機殼內。適用于小型適用于小型PCPC，它包括基本單元和擴展單元。，它包括基本單元和擴展單元。產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎1.21.2模塊模塊式式PLCPLCn由框架和模塊組成，模塊插在模塊插座上由框架和模塊組成，模塊插在模塊插座上，模塊插座焊在框架中的總線連接板上。，模塊插座焊在框架中的總線連接板上。產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎二、二、CPUCPU模塊與存儲器模塊與存儲器nCPU(CPU(通用微處理、單片機、位片機通用微處理、單片機、位片機) )（1 1）通用處理器：）通用處理器：80

21、868086、8028680286、8038680386（2 2）單片機芯片：）單片機芯片：80318031、80968096（3 3）位片式微處理器：）位片式微處理器：AMD-2900AMD-2900n從單片機到標準的計算機芯片；采用傳從單片機到標準的計算機芯片；采用傳統的繼電器符號語言（梯形圖）統的繼電器符號語言（梯形圖）產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎二、二、CPUCPU模塊與存儲器模塊與存儲器n存儲器（存儲器（RAMRAM、ROMROM、EPROMEPROM、EEPROMEEPROM）n系統程序：系統管理、監控程序、編譯系統程序：系統管理、監控程序、編譯（ROMR

22、OM） n用戶程序（用戶程序（ EPROMEPROM、 RAM RAM ）產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎二、二、CPUCPU模塊與存儲器模塊與存儲器1 1、隨機存取存儲器、隨機存取存儲器(RAM)(RAM)：可讀可寫，沒有斷電：可讀可寫，沒有斷電保持功能。保持功能。2 2、只讀存儲器、只讀存儲器(ROM)(ROM)：只讀，不能寫。：只讀，不能寫。3 3、可擦除可編程序的只讀存儲器、可擦除可編程序的只讀存儲器(EPROM)(EPROM)：非易：非易失性。用紫外線照射芯片上的透鏡窗口，可以失性。用紫外線照射芯片上的透鏡窗口，可以擦除已寫入的內容擦除已寫入的內容, ,寫入新內

23、容。寫入新內容。4 4、可電擦除的、可電擦除的(EPPROM)(EPPROM)：是非易失的，間有：是非易失的，間有ROMROM的非易失性和的非易失性和RAMRAM的隨機存取的優點。價格比的隨機存取的優點。價格比較高。較高。產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎三、三、I/OI/O模塊模塊n輸入（輸入（InputInput）電路和輸出（）電路和輸出（OutputOutput）電）電路簡稱為路簡稱為I/OI/O模塊，它們是聯系外部現場模塊，它們是聯系外部現場和和CPUCPU模塊的橋梁。模塊的橋梁。n模塊的外部接線方式模塊的外部接線方式 匯點式匯點式 分組式分組式 分割式分割式產品設

24、計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎匯點式匯點式n各個各個I/OI/O電路有一個公共點，共用一個電源。電路有一個公共點，共用一個電源。COMX0X1X2X3X4X5X6X7產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎分組式分組式nI/OI/O分成若干組，每組分成若干組，每組I/OI/O共用一個電源，共用一個電源，各組電源可以不同。各組電源可以不同。COM1Y0Y1COM2Y2Y3產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎分割式分割式n各個各個I/OI/O點之間相互隔離，每個點之間相互隔離，每個I/OI/O可以可以使用獨立電源。使用獨立電源。YOCOM0Y1CO

25、M1Y2COM2Y3COM3產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎開關量輸入模塊開關量輸入模塊X7 COM+24vPLC 的直流輸入電路的直流輸入電路+24v 輸輸 入入 緩緩 沖沖 器器X1產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎開關量輸入模塊開關量輸入模塊產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎開關量輸出模塊開關量輸出模塊n將將CPUCPU送出的信號經過隔離、電平轉換、放大送出的信號經過隔離、電平轉換、放大后驅動接觸器等執行元件。輸出負載的電源一后驅動接觸器等執行元件。輸出負載的電源一般外接。般外接。n繼電器輸出繼電器輸出 直流、交流負載（隔離、

26、功率放大）直流、交流負載（隔離、功率放大）n晶體管集電極輸出晶體管集電極輸出 直流負載直流負載n雙向可控硅輸出雙向可控硅輸出 交流負載交流負載產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎開關量輸出模塊開關量輸出模塊 輸輸 出出 鎖鎖 存存 器器VY0COMY7產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎開關量輸出模塊開關量輸出模塊產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎開關量輸出模塊開關量輸出模塊產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎輸出電路的分類：由輸出開關器件來分輸出電路的分類：由輸出開關器件來分產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程

27、序設計基礎產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎其他部件其他部件n電源電源 可編程控制器使用可編程控制器使用220V220V交流電源或交流電源或24V24V直流電源。直流電源。 電源單元的作用是把外部電源（電源單元的作用是把外部電源（220V220V的交流電源）的交流電源）轉換成內部工作電壓。外部連接的電源，通過轉換成內部工作電壓。外部連接的電源，通過PLCPLC內部配有的一個專用開關式穩壓電源，將交流內部配有的一個專用開關式穩壓電源，將交流/ /直直流供電電源轉化為流供電電源轉化為PLCPLC內部電路需要的工作電源內部電路需要的工作電源（直流（直流5V5V、12V12V、24

28、V24V），并為外部輸入元件（如），并為外部輸入元件（如接近開關）提供接近開關）提供24V24V直流電源（僅供輸入端點使直流電源（僅供輸入端點使用），而驅動用），而驅動PLCPLC負載的電源由用戶提供。負載的電源由用戶提供。產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎其他部件其他部件n編程器編程器目的：用來輸入和編輯用戶程序目的：用來輸入和編輯用戶程序 和監視和監視PLCPLC運行時各種元件運行時各種元件 的工作狀態。的工作狀態。 編程方式：在線編程方式：在線/ /離線編程。離線編程。產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎其他部件其他部件n對外接口對外接口擴展接口擴展

29、接口通信接口通信接口智能智能 I/O 接口接口nPLCPLC還可配有盒式磁帶機，還可配有盒式磁帶機，EPROM寫入寫入器，存儲器卡等其他外部設備。器，存儲器卡等其他外部設備。產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎220VSB1 SB2 SB3 C X0 X1 X2 C KM1 Y0 Y1 CPLPLC C 380V KM2220V產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎FXFX系列系列PLCPLCn 發展歷程發展歷程 2020世紀世紀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在性能價格在性能價格比上又有明顯提高，比上又有明顯提高，FXFX系列適應面廣，系列適應面廣，最多可擴展到最多可擴展到256256個個I/OI/O點，并有很強的點，并有很強的網絡通信功能。網絡通信功能。產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎FXFX系列系列PLCPLC的特點的特點體積極小的微型體積極小的微型PLC先進美觀的外部結構先進美觀的外部結構提供多個子系列供用戶選用提供多個子系列供用戶選用靈活多變的系統配置靈活多變的系統配置功能強，使用方便功能強，使用方便產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基

31、礎FXFX系列系列PLCPLC的型號的型號產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎FX1NFX1N系列系列PLCPLC產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎FX1NCFX1NC系列系列PLCPLC產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎FX3UCFX3UC系列系列PLCPLC產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎FX3UFX3U系列系列PLCPLC產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎FX1SFX1S系列系列PLCPLC產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎FX2NFX2N系列系列PLCPLC產品設計材

32、料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎特殊功能模塊特殊功能模塊n模擬量輸入輸出模塊模擬量輸入輸出模塊n高速數器模塊高速數器模塊n運動控制模塊運動控制模塊n通信模塊通信模塊產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎NoImageNoImage產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎NoImageNoImage產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎NoImageNoImagePC對輸入對輸入/輸出的處理規則輸出的處理規則 輸入刷新：輸入刷新：將所有輸入信號讀入到輸入映象寄存將所有輸入信號讀入到輸入映象寄存器中存儲（器中存儲（RAM區，固定地址）；區，

33、固定地址）； 執行用戶程序：執行用戶程序：順序：順序：從上到下、從左到右。從上到下、從左到右。 信息來源：信息來源：輸入輸入/輸出映象寄存器及相關輸出映象寄存器及相關RAM。 執行結果：執行結果：寫入輸出映象寄存器。寫入輸出映象寄存器。產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎NoImageNoImage輸出刷新：輸出刷新：映象寄存器的數據全部送入輸出鎖映象寄存器的數據全部送入輸出鎖存器，通過輸出端子存器，通過輸出端子Y驅動執行器。驅動執行器。 循環工作：循環工作：每次執行完用戶程序后，如果沒有每次執行完用戶程序后，如果沒有外設命令，外設命令，則系統會自動循環地掃描運行。則系統會自

34、動循環地掃描運行。4）特點：）特點： a）信息處理：）信息處理：信號的輸入、數據的處理和控制信號的輸入、數據的處理和控制信號的輸出分別在一個掃描周期內的不同時間間信號的輸出分別在一個掃描周期內的不同時間間隔里以批處理方式進行。在一個工作周期內，輸隔里以批處理方式進行。在一個工作周期內，輸入入/出映象寄存器的信息保持不變。出映象寄存器的信息保持不變。 產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎NoImageNoImage產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎NoImageNoImage產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎NoImageNoImage產

35、品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎第三章第三章 PLCPLC程序設計基礎程序設計基礎n可編程控制器編程語言的國際標準可編程控制器編程語言的國際標準 順序功能圖順序功能圖 (Sequential function chart) 梯形圖梯形圖 (Ladder diagram) 功能塊圖功能塊圖 (Function block diagram) 指令表指令表 (Instruction list) 結構文本結構文本 (Structured text)產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎順序功能圖順序功能圖 (Sequential function chart)n相當

36、于應用軟件中的邏輯框圖，是一種位相當于應用軟件中的邏輯框圖，是一種位于其它編程語言之上的圖形語言，用來編于其它編程語言之上的圖形語言，用來編制順序控制程序。制順序控制程序。n步步n轉換轉換n動作動作產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎梯形圖梯形圖 ( Ladder diagram )n梯形圖與繼電器控制電路相似梯形圖與繼電器控制電路相似SB1SB2KMKMY0X1Y0X0X1X0COMY0COMKMSB2SB1梯形圖控制電路圖I/OI/O分配：分配： X0X0：啟動：啟動 X1X1：停車：停車 Y0Y0：KMKMPLC外部接線圖產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設

37、計基礎n類似于數字邏輯電路中編程語言，用類類似于數字邏輯電路中編程語言，用類似與門、或門等方框圖來表示的邏輯運似與門、或門等方框圖來表示的邏輯運算關系。算關系。SRS1 Q1RANDORTest1Test2Sw1%1X3Resetstart產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎n由若干條指令組成的程序叫指令表程序。由若干條指令組成的程序叫指令表程序。 LD X0OUT Y0 LDI X1OUT Y1OUT Y2 LD X3OUT Y3產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎nPASCAL BASIC C等高級語言等高級語言n數學運算數學運算n數據處理數據處理n圖形

38、顯示圖形顯示n報表打印報表打印產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎梯形圖的主要特點梯形圖的主要特點n某些編程元件沿用繼電器名稱,編程元件不是真實的硬件繼電器,而是軟件繼電器。n梯形圖兩側的垂直公共線為公共母線（Bus bar）,分析時，可以假想有一個能流從左向右流動。n程序執行是一個邏輯解算的過程。根據梯形圖中各觸點的狀態和邏輯關系,求出各個線圈對應的編程元件的狀態,邏輯求解順序：從上到下，從左到右。n編程元件的常開觸電和常閉觸電可以無限次使用。n梯形圖中的線圈應該放在最右邊。產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序

39、設計基礎FX系列系列PLC梯形圖中的編程元件梯形圖中的編程元件產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎位元件位元件n輸入繼電器輸入繼電器X X，存放外部輸入電路的狀態，存放外部輸入電路的狀態n輸出繼電器輸出繼電器Y Y，PLCPLC直接輸出物理信號直接輸出物理信號n輔助繼電器輔助繼電器M M，PLCPLC內部運算標志內部運算標志n狀態繼電器狀態繼電器S S，PLCPLC內部運算標志內部運算標志n兩種狀態兩種狀態 ONON（1 1）或）或OFFOFF（0 0）產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎字元件字元件n用于設定定時器或計數器的當前值用于設定定時器或計數器的當

40、前值n8 8個連續的位組成一個字節個連續的位組成一個字節（Byte）n1616個連續的位組成一個字個連續的位組成一個字（Word），），兩兩個連續的字組成雙字個連續的字組成雙字（Double Word）n有符號的字可以表示最大正數為：有符號的字可以表示最大正數為：3276732767產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎FXFX系列的性能指標系列的性能指標n運算控制方式運算控制方式n輸入輸出控制方式輸入輸出控制方式n運算速度運算速度n程序語言程序語言n程序容量程序容量n指令數指令數n輸入繼電器輸入繼電器n輸出繼電器輸出繼電器n輔助繼電器輔助繼電器n狀態寄存器狀態寄存器n定時器定

41、時器n計數器計數器n數據寄存器數據寄存器n跳步指令跳步指令產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎輸入繼電器輸入繼電器（X X）n輸入繼電器是輸入繼電器是PC接收外部輸入的開關量接收外部輸入的開關量的窗口。的窗口。PC通過光電耦合器將外部輸入通過光電耦合器將外部輸入的開關量信號讀入并存儲在輸入映像寄的開關量信號讀入并存儲在輸入映像寄存器內。存器內。n輸入繼電器沒有線圈，狀態取決于外部輸入繼電器沒有線圈，狀態取決于外部輸入信號的狀態輸入信號的狀態產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎輸入繼電器輸入繼電器（X X）產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎

42、輸入繼電器輸入繼電器（X X）對應的寄存器為對應的寄存器為“1”1”狀態狀態常開觸點閉合常閉觸點斷開常開觸點閉合常閉觸點斷開外部觸點接通時外部觸點接通時外部觸點斷開時外部觸點斷開時對應的寄存器為對應的寄存器為“1”1”狀態狀態常開觸點閉合常閉觸點斷開常開觸點閉合常閉觸點斷開產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎輸出繼電器輸出繼電器（Y Y）n輸出繼電器是將輸出繼電器是將PC的輸出信號傳遞給輸的輸出信號傳遞給輸出模塊，由輸出模塊驅動外部負載工作。出模塊，由輸出模塊驅動外部負載工作。產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎FX2NFX2N系列系列PLCPLC輸入、輸出

43、繼電器元件號輸入、輸出繼電器元件號型型號號FX2N-16MFX2N-32MFX2N-48MFX2N-64M輸輸入入X0X78 點點X0X1716 點點X0X2724 點點X0X3732 點點輸輸出出Y0Y78 點點Y0Y1716 點點Y0Y2724 點點Y0Y37 32 點點產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎輔助繼電器（輔助繼電器（M M）n輔助繼電器是用軟件實現的，它們不能輔助繼電器是用軟件實現的，它們不能直接對外輸出信號去驅動負載，相當于直接對外輸出信號去驅動負載，相當于繼電器控制系統中的中間繼電器。繼電器控制系統中的中間繼電器。n通用型通用型 500500點點M0-M

44、500 M0-M500 無斷點保持功能無斷點保持功能n鎖存用鎖存用 25722572點點M500-M3071 M500-M3071 有斷點保持有斷點保持功能功能n特殊用特殊用 256256點點M8000-M8255M8000-M8255產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎特殊輔助繼電器特殊輔助繼電器n運行監視運行監視 (M8000)(M8000)n當當PLCPLC運行時，運行時，M8000M8000接通接通; ; ；PLCPLC停止運停止運行時，行時，M8000M8000斷開。斷開。 STOP RUN STOP STOP RUN STOP產品設計材料概論第三章第三章 程序設計

45、基礎程序設計基礎特殊輔助繼電器特殊輔助繼電器n初始化脈沖（初始化脈沖（M8002M8002）n在在M8000M8000由由OFFOFF變為變為ONON狀態時的一個掃描狀態時的一個掃描周期周期ONON。 STOP RUN STOP STOP RUN STOP一個掃描周期一個掃描周期產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎特殊輔助繼電器特殊輔助繼電器n時鐘脈沖（時鐘脈沖（M8011M8014）：）：nM8011M8014分別是分別是10ms、100ms、1s和和1min時鐘脈沖。時鐘脈沖。M801110msM8012100ms產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎特殊

46、輔助繼電器特殊輔助繼電器n鋰電池電壓降低（鋰電池電壓降低（M8005)：n電池電壓下降至規定值時電池電壓下降至規定值時M8005變為變為ON。n線圈驅動型特殊輔助繼電器線圈驅動型特殊輔助繼電器nM8030nM8034產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎狀態繼電器（狀態繼電器（S）n狀態是用于編制順序控制程序的一種編狀態是用于編制順序控制程序的一種編程元件程元件產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎定時器定時器(T)(T)功能：相當于一個時間繼電器功能：相當于一個時間繼電器 構成：一個設定值寄存器（字）構成：一個設定值寄存器（字） 一個當前值寄存器（字）一個當前

47、值寄存器（字） 以及無數個觸點（以及無數個觸點（bitbit） 定時器的設定值：常數定時器的設定值：常數K K、數據寄存器（、數據寄存器（D D）計時脈沖：計時脈沖：1mS1mS、10mS10mS、100mS100mS。 觸點動作：計時時間達到設定值時，輸出觸點動作觸點動作：計時時間達到設定值時，輸出觸點動作 常開通，常閉斷。常開通，常閉斷。產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎定時器定時器(T)(T)n通用定時器通用定時器100ms定時器定時器 T0T199 定時范圍為定時范圍為0.13276.7s（其中（其中T T192T199為子程序和中斷服務程序專用為子程序和中斷服務程

48、序專用的定時器）的定時器）10ms定時器定時器T200T245定時范圍為定時范圍為0.1327.67s 通用定時器沒有保持功能，在輸入電路斷路或通用定時器沒有保持功能，在輸入電路斷路或停電時復位停電時復位產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎定時器定時器(T)(T)產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎定時器定時器(T)(T)n積算定時器積算定時器1ms定時器定時器 T246T249定時范圍為定時范圍為0.00132 . 767s100ms定時器定時器 T250T255定時范圍為定時范圍為0.13276 . 7s 具有斷點保持功能；具有斷點保持功能； 斷電后再次

49、通電，計數器繼續定時。斷電后再次通電，計數器繼續定時。產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎定時器定時器(T)(T)n積算定時器積算定時器產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎定時器定時器(T)(T)n定時器的定時精度定時器的定時精度產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎計數器計數器(C)(C)構成：一個設定值寄存器（字）構成：一個設定值寄存器（字） 一個當前值寄存器（字）一個當前值寄存器（字） 以及無數個觸點（以及無數個觸點（bitbit） 計數元件：計數元件： X X，Y Y，M M，S S，T T，C C。上升沿有效。上升沿有效產品設計材料

50、概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎計數器計數器(C)(C)n16位加計數器位加計數器X10X11C0RST C0C0 K9Y0X10X11C0RST C0C0 K9Y0產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎計數器計數器(C)(C)n32位加位加/減計數器減計數器產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎計數器計數器(C)(C)n32位加位加/減計數器減計數器產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎計數器計數器(C)(C)n高速計數器高速計數器 C235C255 (X0X7)C235C241 為一相無啟動為一相無啟動/復位輸入端復位輸入端C241

51、C245 為一相帶啟動為一相帶啟動/復位輸入端復位輸入端C251C255 為兩相雙計數輸入為兩相雙計數輸入C246C250 為一相雙計數輸入（加為一相雙計數輸入（加/減脈沖輸入）減脈沖輸入）產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎計數器計數器(C)(C)n高速計數器高速計數器 C235C255 (X0X7)產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎計數器計數器(C)(C)n高速計數器高速計數器 C235C255 (X0X7)產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎計數器計數器(C)(C)n高速計數器高速計數器 C235C255 (X0X7)產品設計材料概

52、論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎計數器計數器(C)(C)n高速計數器高速計數器 C235C255 (X0X7)產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎計數器計數器(C)(C)n高速計數器高速計數器 C235C255 (X0X7)單相單輸入單相單輸入產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎計數器計數器(C)(C)n高速計數器高速計數器 C235C255 (X0X7)產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎計數器計數器(C)(C)n高速計數器高速計數器 C235C255 (X0X7)n單相雙輸入單相雙輸入X000X000由斷開到接通進行增計數由斷開

53、到接通進行增計數X001X001由斷開到接通進行減計數由斷開到接通進行減計數產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎計數器計數器(C)(C)n高速計數器（雙向高速計數器）高速計數器（雙向高速計數器）X012X012接通時接通時C251C251通過中斷通過中斷進行進行X000(AX000(A相）和相）和X001(BX001(B相）動作計數。相）動作計數。產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎指針（指針（P/I)P/I)指針（指針（ P/ I )P/ I )分支用指針分支用指針中斷用指針中斷用指針跳轉用指針跳轉用指針子程序調用指針子程序調用指針產品設計材料概論第三章第

54、三章 程序設計基礎程序設計基礎指針（指針（P/I)P/I)跳轉用指針跳轉用指針產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎FXFX系列系列PLCPLC的基本邏輯指令的基本邏輯指令nLD LDI OUT 指令指令LD(Load): 常開觸點與母線連接指令常開觸點與母線連接指令LDI(Load Inverse): 常閉觸點與母線連接指令常閉觸點與母線連接指令OUT(Out): 驅動線圈的輸出指令驅動線圈的輸出指令產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎FXFX系列系列PLCPLC的基本邏輯指令的基本邏輯指令nAND ANI 指令指令AND(And): 與指令，常開觸點串聯連

55、接指令。與指令，常開觸點串聯連接指令。ANI(And inverse): 與非指令，常閉觸點串聯連接指令。與非指令，常閉觸點串聯連接指令。LD X0AND M101OUT Y3LD Y3ANI X3OUT M101AND T1OUT Y5產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎FXFX系列系列PLCPLC的基本邏輯指令的基本邏輯指令nOR ORI指令指令OR(0r Inverse): 常閉觸點的并常閉觸點的并聯連接指令。聯連接指令。ORI(Or Inverse): 常閉觸點的并常閉觸點的并聯連接指令。聯連接指令。產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎FXFX系列系

56、列PLCPLC的基本邏輯指令的基本邏輯指令nORB指令指令ORB(Or Block): 電路塊并聯連接指令電路塊并聯連接指令串聯電路塊串聯電路塊: :兩個以上的觸點兩個以上的觸點串聯連接成的電路串聯連接成的電路產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎FXFX系列系列PLCPLC的基本邏輯指令的基本邏輯指令nANB指令指令ANB(And Block): 電路塊串聯連接指令。電路塊串聯連接指令。產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎FXFX系列系列PLCPLC的基本邏輯指令的基本邏輯指令n編程技巧編程技巧產品設計材料概論第三章第三章 程序設計基礎程序設計基礎FXFX系列系列PLCPLC的基本邏輯指令的基本邏輯指令n棧存儲器和多重輸出指令棧存儲器