第03章可編程序控制器的結(jié)構(gòu)及工作原理

第3章可編程序控制器的結(jié)構(gòu)

及工作原理3.1可編程序控制器（PLC）基本構(gòu)成及工作方式3.2可編程序控制器的編程元件及編程語言3.3歐姆龍C系列PLC及其指令系統(tǒng)簡介3.4三菱FX2N系列可編程序控制器及其基本指令簡介3.5西門子S7-200PLC及其指令系統(tǒng)簡介*可編程序控制器的產(chǎn)生及發(fā)展

1968年，美國汽車制造商通用汽車公司為了適應(yīng)汽車型號不斷翻新的需求，以求在激烈競爭中占有優(yōu)勢，提出用一種新的控制器取代繼電器控制系統(tǒng)。◆PLC起源概述功能完備靈活性高通用性好計算機繼電器接觸器控制系統(tǒng)簡單易懂操作方便價格便宜

＋＋編程簡單掌握快

＝新型控制器新型的控制器的具體設(shè)想附加要求新型控制器應(yīng)具備的具體條件：1）編程簡單，可在現(xiàn)場修改程序。2）維護(hù)方便，最好是插件式結(jié)構(gòu)。3）可靠性高于繼電器控制。4）體積小于繼電器控制柜。5）可將數(shù)據(jù)直接送入管理計算機。6）在成本上可與繼電器控制柜競爭。7）輸入可以是交流115V。8）輸出可以為交流115V、2A以上，能直接驅(qū)動電磁閥。9）擴展時，原有系統(tǒng)只要很小變化。10）用戶程序存儲器容量至少能擴展到4KB。其后，日本、德國等相繼引入或開發(fā)這項新技術(shù)，可編程序控制器由此而迅速發(fā)展起來。

美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）根據(jù)GM公司招標(biāo)的技術(shù)要求，于1969年研制出世界上第一臺可編程序控制器，并在GM公司汽車自動裝配線上試用，獲得成功。PLC的定義：可編程控制器是一種數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程序的存貯器，用來在其內(nèi)部存貯執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作的指令，并通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械或生產(chǎn)過程，可編程控制器及其外有關(guān)外圍設(shè)備，都按易于與工業(yè)系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴充其功能的原則設(shè)計。繼電器邏輯控制裝置接線兩者的直觀比較一、PLC的應(yīng)用領(lǐng)域開關(guān)量邏輯控制用于機械加工的數(shù)字控制工業(yè)機器人控制閉環(huán)過程控制用于組成多級控制系統(tǒng)二、PLC的發(fā)展在功能和技術(shù)指標(biāo)方面的發(fā)展1、向高速、大容量方向發(fā)展2、加強聯(lián)網(wǎng)和通信能力3、致力于開發(fā)新型智能I/O功能模塊4、增強外部故障的檢測與處理能力5、編程語言的多樣化在經(jīng)濟(jì)指標(biāo)與產(chǎn)品類型方面1、研制大型PLC2、大力發(fā)展簡易、經(jīng)濟(jì)的超小型微型PLC，以適應(yīng)單機及小型自動控制的需要3、致力于提高功能價格比，以提高競爭力。3.1可編程序控制器（PLC）基本構(gòu)成

及工作方式一、PLC的基本構(gòu)成1.微處理器（CPU）：CPU是PLC的核心部件，是PLC的運算、控制中心，用來實現(xiàn)邏輯運算、算術(shù)運算并對整機進(jìn)行協(xié)調(diào)控制2.存儲器：用來存放PLC的系統(tǒng)程序、用戶程序以及工作數(shù)據(jù)。常用的存儲器有ROM、EPOM、EEPROM、快閃內(nèi)存、RAM等幾種類型，不同型號的PLC配置的存儲器類型也不相同。3.現(xiàn)場信號的輸入輸出接口

(1)開關(guān)量輸入接口

(2)開關(guān)量輸出接口

4.I/O擴展接口

5.通訊接口

6.電源

以開關(guān)量為輸出形式的檢測元件（如操作按鈕、行程開關(guān)、接近開關(guān)、壓力繼電器等）的連接通道開關(guān)量輸出接口是PLC與現(xiàn)場執(zhí)行機構(gòu)的連接通道

I/O擴展接口用于擴展PLC的功能和規(guī)模

圖3-2PLC的掃描工作流程圖二、可編程序控制器的工作方式1.掃描工作方式

2.PLC的工作過程

4.公共操作

5.I/O操作

6.執(zhí)行用戶程序包括7.監(jiān)視定時器T1的作用8.執(zhí)行用戶程序9.執(zhí)行外設(shè)指令

3.上電后的初始操作（1）因以掃描的方式執(zhí)行操作，所以其輸入輸出信號間的邏輯關(guān)系存在著滯后，掃描周期越長，滯后就越嚴(yán)重。（2）掃描周期除了執(zhí)行用戶程序所占用的時間外，還包括系統(tǒng)管理操作占用的時間，前者與程序的長短及其指令操作的復(fù)雜程度有關(guān)，后者基本不變。（3）第n次掃描執(zhí)行程序時，所依據(jù)的輸入數(shù)據(jù)是該次掃描之前的輸入采樣值Xn；所依據(jù)的輸出數(shù)據(jù)既有本次掃描前的值Yn-1，也有本次解算結(jié)果Yn。送往輸出端子的信號，是本次執(zhí)行完全部運算后的最終結(jié)果Yn。執(zhí)行運算過程中并不輸出，因為前面的某些結(jié)果可能被后面的計算操作否定。（4）如果考慮到I/O硬件電路的延時，PLC響應(yīng)滯后比掃描原理滯后更大。PLCI/O端子上的信號關(guān)系，只有在穩(wěn)態(tài)（ON或OFF狀態(tài)保持不變）時才與設(shè)計要求一致。（5）輸入／輸出響應(yīng)滯后不僅與掃描方式和電路慣性有關(guān)，還與程序設(shè)計安排順序有關(guān)。幾個重要的結(jié)論：

PLC按掃描的方式執(zhí)行程序是主要的工作方式，就是在具有快速處理的高性能PLC中，主程序還是以掃描方式執(zhí)行的。三、可編程序控制器的編程設(shè)備手持編程器專用編程器裝有編程軟件的計算機手持編程器體積小，攜帶方便，在現(xiàn)場調(diào)試時更顯其優(yōu)越性，但在程序輸入或閱讀理解分析時，比較繁瑣功能強，可視化程度高，使用也很方便，但其價格高，通用性差

利用計算機進(jìn)行PLC的編程、通信更具優(yōu)勢，計算機除可進(jìn)行PLC的編程外，還可作為一般計算機使用，兼容性好，利用率高。因此采用計算機進(jìn)行PLC的編程已成為一種趨勢

3.2可編程序控制器的編程元件及編程語言一可編程控制器的編程元件及存儲區(qū)域的分配編程元件（軟繼電器）存儲器區(qū)域

二編程語言概述

IEC61131-3中規(guī)定的5種編程語言梯形圖（LD-LadderDiagram）

順序功能圖（SFC-SequentialFunctionChart）

功能塊圖（FBD-FunctionBlockDiagram）

指令表（IL-InstructionList）

結(jié)構(gòu)文本（ST-StructuredText）

圖形語言

文本語言

三梯形圖LD簡介觸點類：常開觸點、常閉觸點、正轉(zhuǎn)換讀出觸點、負(fù)轉(zhuǎn)換讀出觸點線圈類：一般線圈、取反線圈、置位（鎖存）線圈、復(fù)位（去鎖）線圈、保持線圈、置位保持線圈、復(fù)位保持線圈、正轉(zhuǎn)換讀出線圈、負(fù)轉(zhuǎn)換讀出線圈功能和功能塊：標(biāo)準(zhǔn)及用戶自己定義的功能塊梯形圖有如下特點：①梯形圖按行從上至下，每一行從左到右順序編寫。②梯形圖左、右邊垂直線為母線。以左母線為起點，可分行向右放置接點或其邏輯組合。梯形圖接點主要有兩種，常開接點和常閉接點。這些接點可以是PLC的輸入接點或內(nèi)部繼電器接點，也可以是其它各種編程元件的接點。③梯形圖的最右側(cè)必須放置輸出元素。PLC的輸出元素，用圓圈表示；圓圈可以表示內(nèi)部繼電器線圈，輸出繼電器線圈或定時/計數(shù)器的邏輯運算結(jié)果。其邏輯動作只有在線圈接通后，對應(yīng)的接點才動作。④梯形圖中的接點可以任意串、并聯(lián)，而輸出線圈只能并聯(lián)不能串聯(lián)。⑤輸出線圈只對應(yīng)輸出映像存儲器相應(yīng)位，不能直接驅(qū)動現(xiàn)場設(shè)備，該位的狀態(tài)，只有在程序執(zhí)行周期結(jié)束后，對輸出刷新。刷新后的控制信號經(jīng)I/O接口輸出模塊驅(qū)動對應(yīng)的負(fù)載工作。四指令表（語句表）語言IL簡介1.指令表操作符（1）一般操作符

裝入指令：LDN等。邏輯指令：ANDN(與指令)、ORN(或指令)、XORN(異或指令)等。（3）跳轉(zhuǎn)及調(diào)用操作符包括：JMPC，N(跳轉(zhuǎn)操作符)、CALLC,N（調(diào)用操作符）等。算術(shù)指令：ADD（加指令）、SUB（減指令）、MUL（乘指令）、DIV（除指令）、MOD（取模指令）等。

（2）運算及比較操作符比較指令：包括：GT（大于）、GE（大于等于）、EQ（等于）、NE（不等于）、LE（小于等于）、LT（小于）等。

在指令表中調(diào)用功能及功能塊

用指令表定義功能及功能塊

指令表與其它語言的移植性

可以直接調(diào)用功能塊和功能可用于定義功能塊和功能。當(dāng)用指令表定義功能時，功能的返回值是結(jié)果寄存器內(nèi)的最新值；當(dāng)用指令表定義功能塊時，指令表引用功能塊的輸入?yún)?shù)（VAR_INPUT），并且把值寫到輸出參數(shù)(VAR_OUPUT)轉(zhuǎn)換為其它語言是非常困難的，除非指令表操作符的使用范圍及書寫格式受到嚴(yán)格的限制，才有可能實現(xiàn)轉(zhuǎn)換作業(yè)：1.P993-1，3-2。2.目前PLC的主要品牌(至少三種及型號）3.3歐姆龍C系列PLC及其指令系統(tǒng)簡介歐姆龍（OMRON）株式會社是全球知名的自動化控制及電子設(shè)備制造廠商，掌握著世界領(lǐng)先的傳感與控制核心技術(shù)。自1933年創(chuàng)業(yè)，產(chǎn)品品種達(dá)幾十萬種，涉及工業(yè)自動化控制系統(tǒng)、電子元器件、社會公共系統(tǒng)以及健康醫(yī)療設(shè)備等廣泛領(lǐng)域。歐姆龍（OMRON）PLC有C系列-CPM1A，CV系列、SCI系列、CJ1系列等一CPM1A的特點與功能概述

（1）CPM1A的結(jié)構(gòu)按I/O點數(shù)分10、20、30、40點

按電源類型分分直流和交流型按輸出方式分繼電器輸出型晶體管輸出型CPU單元（基本單元）和擴展I/O單元（箱體式）類型I/O點數(shù)型號總數(shù)輸入/輸出繼電器輸出型晶體管輸出型CPU單元106/4CPM1A-10CDR-A（AC電源）CPM1A-10CDT-D（NPN）CPM1A-10CDR-D（DC電源）CPM1A-10CDT1-D（PNP）2012/8CPM1A-20CDR-A（AC電源）CPM1A-20CDT-D（NPN）CPM1A-20CDR-D（DC電源）CPM1A-20CDT1-D（PNP）3018/12CPM1A-30CDR-A（AC電源）CPM1A-30CDT-D（NPN）CPM1A-30CDR-D（DC電源）CPM1A-30CDT1-D（PNP）4024/16CPM1A-40CDR-A（AC電源）CPM1A-40CDT-D（NPN）CPM1A-40CDR-D（DC電源）CPM1A-40CDT1-D（PNP）擴展單元2012/8CPM1A-20EDRCPM1A-20EDT（NPN）CPM1A-20EDT1（PNP）80/8CPM1A-8ERCPM1A-8ET（NPN）CPM1A-8ET1（PNP）88/0CPM1A-8EDCPU單元和擴展I/O單元規(guī)格表CPM1A40點的主機的面板結(jié)構(gòu)輸入點LED輸出點LEDI/O擴展器外設(shè)端口運行狀態(tài)LED（2）易于擴充CPM1A的主要特點輸入18點30點主機輸出12點輸入12點輸出8點擴展器輸入12點輸出8點擴展器輸入12點輸出8點擴展器30點的主機連接三個20點的擴展器擴展到90個I/O點（3）輸入濾波時間常數(shù)可調(diào)

防輸入接點抖動以及外部干擾造成的誤動作。（4）維護(hù)簡單（存儲器采用閃存）（5）外部輸入中斷功能除I/O為10個點的CPU單元，其他均有4個中斷輸入端。（6）快速輸入響應(yīng)功能脈寬接近0.2ms的輸入脈沖作出響應(yīng)。（7）間隔定時器中斷功能

設(shè)定0.5-319968ms的定時間隔。（8）高速計數(shù)器功能（9）脈沖輸出功能（20Hz-2kHz的單相脈沖輸出）CPM1A的主要特點（10）模擬設(shè)定功能兩只定時器/計數(shù)器的設(shè)定值進(jìn)行手動模擬設(shè)定的電位器（11）網(wǎng)絡(luò)功能1）上位鏈接：RS-232C或RS-422可最多控制32臺CPM1A2）1:1鏈接：RS-232C適配器3）NT鏈接：RS-232C適配器（12）編程工具豐富簡單編程器CQM1-PRO01X或C200H-PRO27或軟件（13）擴展模塊豐富配有模擬I/O單元、溫度控制單元、擴展存儲器單元。CPM1A的主要特點二CPM1A編程元件、功能及區(qū)域分配數(shù)據(jù)區(qū)點數(shù)地址區(qū)間功能IR區(qū)輸入繼電器160(10)00000~00915繼電器號與外部的輸入輸出端子相對應(yīng)（沒有使用的輸出通道可用作內(nèi)部繼電器號使用）。輸出繼電器160(10)01000~01915內(nèi)部輔助繼電器512(32)20000~23115在程序內(nèi)可以自由使用的繼電器。特殊輔助繼電器(SR)384(24)23200~25507分配有特定功能的繼電器。暫存繼電器(TR)8TR0~7回路的分支點上暫時記憶ON/OFF的繼電器。保持繼電器(HR)320(20)HR0000~HR1915在程序內(nèi)可以自由使用且斷電時也能保持?jǐn)嚯娗暗腛N/OFF狀態(tài)的繼電器。輔助記憶繼電器(AR)256(16)AR0000~AR1515作為動作異常、高速記數(shù)、脈沖輸出動作狀態(tài)標(biāo)志、掃描周期存儲等特定功能的輔助繼電器。鏈接繼電器(LR)256(16)LR0000~LR15151:1鏈接的數(shù)據(jù)輸入輸出用的繼電器（也能用作內(nèi)部輔助繼電器）。定時器／計數(shù)器128TIM/CNT000~127定時器、計數(shù)器，它們的編號合用。數(shù)據(jù)存儲器(DM)可讀/寫1002字DM0000~0999DM1022~1023以字為單位（16位）使用，斷電也能保持?jǐn)?shù)據(jù)。在DM1000~1021不作故障記憶的場合可作為常規(guī)的DM使用。DM6144~6599、DM6600~6655不能用程序?qū)懭耄ㄖ荒苡猛鈬O(shè)備設(shè)定）。故障履歷存入?yún)^(qū)22字DM1000~1021只讀456字DM6144~6599PLC系統(tǒng)設(shè)定區(qū)56字DM6600~66551.編程元件及存儲區(qū)域分配

2.各編程元件功能簡介（1）輸入繼電器

圖3-3輸入繼電器等效電路（2）輸出繼電器

圖3-4輸出繼電器等效電路（3）內(nèi)部輔助繼電器

內(nèi)部輔助繼電器與PLC的輸入/輸出端子沒有直接聯(lián)系，它的作用是象繼電器控制系統(tǒng)中的中間繼電器那樣參與控制系統(tǒng)的邏輯運算，所它的線圈只受程序控制，其接點可無限次供內(nèi)部編程使用物理觸點（4）特殊輔助繼電器

通道號繼電器號功能248~249高速計數(shù)器的現(xiàn)時值區(qū)域(不使用高速計數(shù)器時作內(nèi)部輔助繼電器使用)25200高速計數(shù)器復(fù)位標(biāo)志11強制置位/復(fù)位的保持標(biāo)志25309掃描定時器到達(dá)時(掃描周期超過100ms)變?yōu)镺N15運行開始時1個掃描周期ON254001分鐘時鐘脈沖(30秒ON/30秒OFF)010.02秒時鐘脈沖(0.01秒ON/0.01秒OFF)07STEP指令中一個過程開始時僅一個掃描周期為ON的繼電器255000.1秒時鐘脈沖(0.05秒ON/0.05秒OFF)010.2秒時鐘脈沖(0.1秒ON/0.1秒OFF)021.0秒時鐘脈沖(0.5秒ON/0.5秒OFF)（5）暫時記憶繼電器（TR）

CPM1A提供８個暫時記憶繼電器，如果遇到復(fù)雜的梯形圖電路難以用助記符描述時，用來對電路的分支點的ON/OFF狀態(tài)作暫存。它只有繼電器的點號，沒有通道號。（6）保持繼電器（HR）保持繼電器是能在PLC電源切斷時、或者在PLC運行開始或停止時，其ON/OFF狀態(tài)能保持不變的繼電器。（7）輔助記憶繼電器（AR）輔助記憶繼電器用于記錄CPM1A的某些特定運行狀態(tài)，例如動作異常、高速計數(shù)、脈沖輸出動作狀態(tài)等。類似于輔助記憶繼電器，它們中的內(nèi)容也能在PLC斷電、運行開始或停電時保持不變。

（8）鏈接繼電器（LR）

用多臺PLC可以組成一個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。當(dāng)CPM1A與另外的PLC進(jìn)行1對1的鏈接通信時，就要借助鏈接繼電器來共享數(shù)據(jù)。當(dāng)沒有PLC間的鏈接時，它們可以用作內(nèi)部輔助繼電器。（9）定時器/計數(shù)器(T/C)

定時器和計數(shù)器使用相同的編號，但每一個編號在用戶程序中只能使用一次，例如指定了TIM000，就不能再使用CNT000。（10）數(shù)據(jù)存儲區(qū)（DM）數(shù)據(jù)存儲區(qū)用于內(nèi)部數(shù)據(jù)的存儲和處理，并只能以16位的通道為單位來使用，其中的內(nèi)容在PLC運行開始或停止時能保持不變。1指令的助記符采用如下的格式：三CPM1A編程指令

地址指令操作數(shù)程序存儲地址起始于00000。每個地址包含一條指令和此指令所需的定義和操作數(shù)。地址是在編程器輸入指令時自動生成的。根據(jù)地址可以方便地對程序進(jìn)行查詢和修改指令中涉及到的通道號和繼電器號，常用縮寫詞表示，它們的定義：IR--I/O和內(nèi)部輔助繼電器區(qū)SR—特殊輔助繼電器HR—保持繼電器TR－暫時記憶繼電器AR—輔助記憶繼電器LR—鏈接繼電器T/C—定時器/計數(shù)器區(qū)DM—數(shù)據(jù)存儲區(qū)*DM—間接指定數(shù)據(jù)存儲區(qū)#—常數(shù)助記符，如LD梯形圖符號助記符功能指令操作數(shù)LDIR；HR；AR；LR；T/C；TR0~7(TR只能用LD)邏輯開始時使用LDNOT邏輯反相開始時使用OUTIR；HR；AR；LR；TR0~7（輸入繼電器除外）(TR只能用OUT)將邏輯運算結(jié)果送相應(yīng)繼電器OUTNOT將邏輯運算結(jié)果反相送相應(yīng)繼電器2.基本指令介紹

（1）基本輸入/輸出指令地址 指令 操作數(shù)

00000 LD 00000 00001 OUT 01000 00002 LDNOT00001 00003 OUT HR0000 00004 LD TIM000 00005 OUTNOT01001 00006 OUT 01002 圖3-5基本輸入/輸出指令的應(yīng)用LD、LDNOT、OUT、OUTNOT應(yīng)用舉例

①在梯形圖中，信號的流動方向是從左到右，最后到達(dá)繼電器線圈，即繼電器線圈的右端不能畫有接點，繼電器線圈的左端也不能直接連到母線上。②不同輸出指令OUT(或OUTNOT)的操作數(shù)不能相同，即在一個程序中一個線圈編號只能使用一次。圖3-5所示為基本輸入輸出指令的用法圖2-3-3基本輸入輸出指令的用法圖3-5基本輸入/輸出指令的應(yīng)用地址指令操作數(shù)00000LD0000000001OUT0100000002LDNOT0000100003OUTHR000000004LDTIM00000005OUTNOT0100100006OUT01002①在梯形圖中，信號的流動方向是從左到右，最后到達(dá)繼電器線圈，也就是說繼電器線圈的右端不能畫有接點。另外，繼電器線圈的左端也不能直接連到母線上，如確實需要繼器線圈常接通，可利用一個在程序中沒被使用的內(nèi)部輔助繼電器的常閉接點或特殊輔助繼電器25313（程序運行就ON）的接點實現(xiàn)虛擬的短路線。②不同輸出指令OUT(或OUTNOT)的操作數(shù)不能相同，即在一個程序中一個線圈編號只能使用一次。

（2）邏輯與/邏輯或指令邏輯與/或指令見表3-5；應(yīng)用見圖3-6。幾點說明：①ＡND/ANDNOT指令用于單個接點的串聯(lián)聯(lián)接，該指令可以連續(xù)使用，不限制串聯(lián)接點的數(shù)目。②在OUT指令后，通過串聯(lián)接點再對其它線圈使用OUT指令稱為連續(xù)輸出。連續(xù)輸出的次數(shù)不受限制。③OR/ORNOT指令用于單個接點的并聯(lián)聯(lián)接，該指令可以連續(xù)使用，不限制并聯(lián)接點的數(shù)目。④OR/ORNOT指令是將要并聯(lián)的接點的左端與電路邏輯塊(由LD/LDNOT指令產(chǎn)的)左端點相連。圖3-5所示為基本輸入輸出指令的用法圖2-3-3基本輸入輸出指令的用法圖3-5基本輸入/輸出指令的應(yīng)用地址指令操作數(shù)00000LD0000000001OUT0100000002LDNOT0000100003OUTHR000000004LDTIM00000005OUTNOT0100100006OUT01002①在梯形圖中，信號的流動方向是從左到右，最后到達(dá)繼電器線圈，也就是說繼電器線圈的右端不能畫有接點。另外，繼電器線圈的左端也不能直接連到母線上，如確實需要繼器線圈常接通，可利用一個在程序中沒被使用的內(nèi)部輔助繼電器的常閉接點或特殊輔助繼電器25313（程序運行就ON）的接點實現(xiàn)虛擬的短路線。②不同輸出指令OUT(或OUTNOT)的操作數(shù)不能相同，即在一個程序中一個線圈編號只能使用一次。

（2）邏輯與/邏輯或指令邏輯與/或指令見表3-5；應(yīng)用見圖3-6。幾點說明：①ＡND/ANDNOT指令用于單個接點的串聯(lián)聯(lián)接，該指令可以連續(xù)使用，不限制串聯(lián)接點的數(shù)目。②在OUT指令后，通過串聯(lián)接點再對其它線圈使用OUT指令稱為連續(xù)輸出。連續(xù)輸出的次數(shù)不受限制。③OR/ORNOT指令用于單個接點的并聯(lián)聯(lián)接，該指令可以連續(xù)使用，不限制并聯(lián)接點的數(shù)目。④OR/ORNOT指令是將要并聯(lián)的接點的左端與電路邏輯塊(由LD/LDNOT指令產(chǎn)的)左端點相連。圖3-5所示為基本輸入輸出指令的用法圖2-3-3基本輸入輸出指令的用法圖3-5基本輸入/輸出指令的應(yīng)用地址指令操作數(shù)00000LD0000000001OUT0100000002LDNOT0000100003OUTHR000000004LDTIM00000005OUTNOT0100100006OUT01002①在梯形圖中，信號的流動方向是從左到右，最后到達(dá)繼電器線圈，也就是說繼電器線圈的右端不能畫有接點。另外，繼電器線圈的左端也不能直接連到母線上，如確實需要繼器線圈常接通，可利用一個在程序中沒被使用的內(nèi)部輔助繼電器的常閉接點或特殊輔助繼電器25313（程序運行就ON）的接點實現(xiàn)虛擬的短路線。②不同輸出指令OUT(或OUTNOT)的操作數(shù)不能相同，即在一個程序中一個線圈編號只能使用一次。

（2）邏輯與/邏輯或指令邏輯與/或指令見表3-5；應(yīng)用見圖3-6。幾點說明：①ＡND/ANDNOT指令用于單個接點的串聯(lián)聯(lián)接，該指令可以連續(xù)使用，不限制串聯(lián)接點的數(shù)目。②在OUT指令后，通過串聯(lián)接點再對其它線圈使用OUT指令稱為連續(xù)輸出。連續(xù)輸出的次數(shù)不受限制。③OR/ORNOT指令用于單個接點的并聯(lián)聯(lián)接，該指令可以連續(xù)使用，不限制并聯(lián)接點的數(shù)目。④OR/ORNOT指令是將要并聯(lián)的接點的左端與電路邏輯塊(由LD/LDNOT指令產(chǎn)的)左端點相連。圖3-5所示為基本輸入輸出指令的用法圖2-3-3基本輸入輸出指令的用法圖3-5基本輸入/輸出指令的應(yīng)用地址指令操作數(shù)00000LD0000000001OUT0100000002LDNOT0000100003OUTHR000000004LDTIM00000005OUTNOT0100100006OUT01002①在梯形圖中，信號的流動方向是從左到右，最后到達(dá)繼電器線圈，也就是說繼電器線圈的右端不能畫有接點。另外，繼電器線圈的左端也不能直接連到母線上，如確實需要繼器線圈常接通，可利用一個在程序中沒被使用的內(nèi)部輔助繼電器的常閉接點或特殊輔助繼電器25313（程序運行就ON）的接點實現(xiàn)虛擬的短路線。②不同輸出指令OUT(或OUTNOT)的操作數(shù)不能相同，即在一個程序中一個線圈編號只能使用一次。

（2）邏輯與/邏輯或指令邏輯與/或指令見表3-5；應(yīng)用見圖3-6。幾點說明：①ＡND/ANDNOT指令用于單個接點的串聯(lián)聯(lián)接，該指令可以連續(xù)使用，不限制串聯(lián)接點的數(shù)目。②在OUT指令后，通過串聯(lián)接點再對其它線圈使用OUT指令稱為連續(xù)輸出。連續(xù)輸出的次數(shù)不受限制。③OR/ORNOT指令用于單個接點的并聯(lián)聯(lián)接，該指令可以連續(xù)使用，不限制并聯(lián)接點的數(shù)目。④OR/ORNOT指令是將要并聯(lián)的接點的左端與電路邏輯塊(由LD/LDNOT指令產(chǎn)的)左端點相連。圖3-5所示為基本輸入輸出指令的用法圖2-3-3基本輸入輸出指令的用法圖3-5基本輸入/輸出指令的應(yīng)用地址指令操作數(shù)00000LD0000000001OUT0100000002LDNOT0000100003OUTHR000000004LDTIM00000005OUTNOT0100100006OUT01002①在梯形圖中，信號的流動方向是從左到右，最后到達(dá)繼電器線圈，也就是說繼電器線圈的右端不能畫有接點。另外，繼電器線圈的左端也不能直接連到母線上，如確實需要繼器線圈常接通，可利用一個在程序中沒被使用的內(nèi)部輔助繼電器的常閉接點或特殊輔助繼電器25313（程序運行就ON）的接點實現(xiàn)虛擬的短路線。②不同輸出指令OUT(或OUTNOT)的操作數(shù)不能相同，即在一個程序中一個線圈編號只能使用一次。

（2）邏輯與/邏輯或指令邏輯與/或指令見表3-5；應(yīng)用見圖3-6。幾點說明：①ＡND/ANDNOT指令用于單個接點的串聯(lián)聯(lián)接，該指令可以連續(xù)使用，不限制串聯(lián)接點的數(shù)目。②在OUT指令后，通過串聯(lián)接點再對其它線圈使用OUT指令稱為連續(xù)輸出。連續(xù)輸出的次數(shù)不受限制。③OR/ORNOT指令用于單個接點的并聯(lián)聯(lián)接，該指令可以連續(xù)使用，不限制并聯(lián)接點的數(shù)目。④OR/ORNOT指令是將要并聯(lián)的接點的左端與電路邏輯塊(由LD/LDNOT指令產(chǎn)的)左端點相連。圖3-5所示為基本輸入輸出指令的用法圖2-3-3基本輸入輸出指令的用法圖3-5基本輸入/輸出指令的應(yīng)用地址指令操作數(shù)00000LD0000000001OUT0100000002LDNOT0000100003OUTHR000000004LDTIM00000005OUTNOT0100100006OUT01002①在梯形圖中，信號的流動方向是從左到右，最后到達(dá)繼電器線圈，也就是說繼電器線圈的右端不能畫有接點。另外，繼電器線圈的左端也不能直接連到母線上，如確實需要繼器線圈常接通，可利用一個在程序中沒被使用的內(nèi)部輔助繼電器的常閉接點或特殊輔助繼電器25313（程序運行就ON）的接點實現(xiàn)虛擬的短路線。②不同輸出指令OUT(或OUTNOT)的操作數(shù)不能相同，即在一個程序中一個線圈編號只能使用一次。

（2）邏輯與/邏輯或指令邏輯與/或指令見表3-5；應(yīng)用見圖3-6。幾點說明：①ＡND/ANDNOT指令用于單個接點的串聯(lián)聯(lián)接，該指令可以連續(xù)使用，不限制串聯(lián)接點的數(shù)目。②在OUT指令后，通過串聯(lián)接點再對其它線圈使用OUT指令稱為連續(xù)輸出。連續(xù)輸出的次數(shù)不受限制。③OR/ORNOT指令用于單個接點的并聯(lián)聯(lián)接，該指令可以連續(xù)使用，不限制并聯(lián)接點的數(shù)目。④OR/ORNOT指令是將要并聯(lián)的接點的左端與電路邏輯塊(由LD/LDNOT指令產(chǎn)的)左端點相連。圖3-5所示為基本輸入輸出指令的用法圖2-3-3基本輸入輸出指令的用法圖3-5基本輸入/輸出指令的應(yīng)用地址指令操作數(shù)00000LD0000000001OUT0100000002LDNOT0000100003OUTHR000000004LDTIM00000005OUTNOT0100100006OUT01002①在梯形圖中，信號的流動方向是從左到右，最后到達(dá)繼電器線圈，也就是說繼電器線圈的右端不能畫有接點。另外，繼電器線圈的左端也不能直接連到母線上，如確實需要繼器線圈常接通，可利用一個在程序中沒被使用的內(nèi)部輔助繼電器的常閉接點或特殊輔助繼電器25313（程序運行就ON）的接點實現(xiàn)虛擬的短路線。②不同輸出指令OUT(或OUTNOT)的操作數(shù)不能相同，即在一個程序中一個線圈編號只能使用一次。

（2）邏輯與/邏輯或指令邏輯與/或指令見表3-5；應(yīng)用見圖3-6。幾點說明：①ＡND/ANDNOT指令用于單個接點的串聯(lián)聯(lián)接，該指令可以連續(xù)使用，不限制串聯(lián)接點的數(shù)目。②在OUT指令后，通過串聯(lián)接點再對其它線圈使用OUT指令稱為連續(xù)輸出。連續(xù)輸出的次數(shù)不受限制。③OR/ORNOT指令用于單個接點的并聯(lián)聯(lián)接，該指令可以連續(xù)使用，不限制并聯(lián)接點的數(shù)目。④OR/ORNOT指令是將要并聯(lián)的接點的左端與電路邏輯塊(由LD/LDNOT指令產(chǎn)的)左端點相連。圖3-5所示為基本輸入輸出指令的用法圖2-3-3基本輸入輸出指令的用法圖3-5基本輸入/輸出指令的應(yīng)用地址指令操作數(shù)00000LD0000000001OUT0100000002LDNOT0000100003OUTHR000000004LDTIM00000005OUTNOT0100100006OUT01002①在梯形圖中，信號的流動方向是從左到右，最后到達(dá)繼電器線圈，也就是說繼電器線圈的右端不能畫有接點。另外，繼電器線圈的左端也不能直接連到母線上，如確實需要繼器線圈常接通，可利用一個在程序中沒被使用的內(nèi)部輔助繼電器的常閉接點或特殊輔助繼電器25313（程序運行就ON）的接點實現(xiàn)虛擬的短路線。②不同輸出指令OUT(或OUTNOT)的操作數(shù)不能相同，即在一個程序中一個線圈編號只能使用一次。

（2）邏輯與/邏輯或指令邏輯與/或指令見表3-5；應(yīng)用見圖3-6。幾點說明：①ＡND/ANDNOT指令用于單個接點的串聯(lián)聯(lián)接，該指令可以連續(xù)使用，不限制串聯(lián)接點的數(shù)目。②在OUT指令后，通過串聯(lián)接點再對其它線圈使用OUT指令稱為連續(xù)輸出。連續(xù)輸出的次數(shù)不受限制。③OR/ORNOT指令用于單個接點的并聯(lián)聯(lián)接，該指令可以連續(xù)使用，不限制并聯(lián)接點的數(shù)目。④OR/ORNOT指令是將要并聯(lián)的接點的左端與電路邏輯塊(由LD/LDNOT指令產(chǎn)的)左端點相連。（2）邏輯與/邏輯或指令

梯形圖符號助記符功能指令操作數(shù)ANDIR；SR；HR；AR；LR；T/C串聯(lián)單個常開接點ANDNOT串聯(lián)單個常閉接點OR并聯(lián)單個常開接點ORNOT并聯(lián)單個常閉接點圖3-6接點的串并聯(lián)地址 指令 操作數(shù) 00001 LD 00000 00002 AND 00001 00003 ANDNOT00002 00004 OUＴ 01000 00005 LDNOT 00003 00006 AND 00004 00007 OR 00005 00008 ORNOT 00006 00009 ANDNOT 00007 00010 OUT 01001 00011 AND 00008 00012 OUT 01002 00013 ANDNOT00009 00014 OR 00010 00015 OUT 01003

AND、ANDNOT、OR、ORNOT應(yīng)用舉例（3）邏輯塊操作指令

梯形圖符號助記符功能指令操作數(shù)ANDLOAD或ANDLD_______電路邏輯塊之間的串聯(lián)ORLOAD或ORLD_______電路邏輯塊之間的并聯(lián)無操作數(shù)塊 地址 指令 操作數(shù) A 00001 LD 00000 00002 OR 00001 B 00003 LD 00002 00004 AND 00003 00005 ORNOT0000400006 ANDLD— 00007OUT01000

圖3-7電路邏輯塊的串聯(lián)ANDLD、應(yīng)用舉例塊 地址 指令 操作數(shù)

A 00000 LDNOT00000 00001 OR 00001 00002 AND 00002 B 00003 LD 00003 00004 ANDNOT00004 00005 ORLD — 00006 OUT 01000 圖3-8ORLD的應(yīng)用ORLD應(yīng)用舉例（4）置位/復(fù)位指令

梯形圖符號助記符功能指令操作數(shù)SETB：IR、SR、AR、HR、LR使指定繼電器ONRSET使指定繼電器OFF圖3-9SET/RSET應(yīng)用舉例

①SET和RSET指令要成對使用，對它們在程序中的位置和順序無特殊要求。②SET，RSET指令適用于短信號操作，當(dāng)兩者的執(zhí)行條件同時有效時，RSET指令優(yōu)先。（5）保持指令

梯形圖符號助記符功能指令操作數(shù)KEEPB：IR、SR、AR、HR、LR使指定繼電器置“１”或置“０”

圖3-10KEEP指令編程地址 指令 操作數(shù)00000 LD 0000000001 AND 0000100002 LDNOT0000200003 OR 0000300004 AND 0000500005 KEEP HR0001 保持指令應(yīng)用舉例

①KEEP的動作就象一個由S置位，R復(fù)位的鎖存繼電器。當(dāng)S端執(zhí)行條件為ON時，B指定的繼電器為ON，當(dāng)R端執(zhí)行條件為ON時，B指定的繼電器為OFF。當(dāng)S端和R端的輸入同時為ON時，R端優(yōu)先。

②編寫程序時，置位條件在前，復(fù)位條件在后，最后編寫KEEP指令。

（6）微分指令梯形圖符號助記符功能指令操作數(shù)DIFUB：IR、S、AR、HR、LR檢測到輸入為OFF→ON(上升沿)跳變信號時使指定繼電器BON一個掃描周期DIFD檢測到輸入為ON→OFF(下降沿)跳變信號時使指定繼電器BON一個掃描周期地址 指令 操作數(shù)

00000 LD 00000 00001 DIFU 01011 00002 DIFD 01011 圖3-11微分指令編程微分指令應(yīng)用舉例①微分指令使其指定繼電器在滿足執(zhí)行條件時只持續(xù)ON一個掃描周期。輸入輸出間的時序關(guān)系如圖3-11示。②在一個程序中最多可以使用512對DIFU和DIFD，超出的將被作為空操作指令(NOP)處理。地址 指令 操作數(shù) 00000 LD 00000 00001 ANDNOTTIM00100002 TIM 000 #0200 00003 LD TIM000 00004 TIM 001 DM0000 00005 OUT 01000 圖3-12定時器應(yīng)用舉例（7）定時器應(yīng)用指令梯形圖符號助記符功能指令操作數(shù)TIMN:T/C號(000~127)SV:設(shè)定值(字,BCD)IR、SR、AR、HR、LR、DM、#通電延時定時器，設(shè)定時間0~999.9秒（以0.1秒為單位）TIMH通電延時高速定時器，設(shè)定時間0~99.99秒（以0.01秒為單位）（8）計數(shù)器指令

梯形圖符號助記符功能指令操作數(shù)CNTN:T/C號(000~127)SV:設(shè)定值(字,BCD)IR、SR、AR、HR、LR、DM、#減法計數(shù)器，設(shè)定值（SV）0~9999次CNTR可逆（加、減）計數(shù)器，設(shè)定值（SV）0~9999次減法計數(shù)器—CNTCNT是邊沿觸發(fā)遞減計數(shù)器。每當(dāng)計數(shù)輸入信號（CP）由OFF變?yōu)镺N(上跳沿有效)時，它的當(dāng)前計數(shù)值(PV)就減1。當(dāng)計數(shù)器的當(dāng)前計數(shù)值減為0000時，計數(shù)器ON。當(dāng)復(fù)位端(R)為ON時，將計數(shù)器復(fù)位為OFF，并恢復(fù)計數(shù)器的設(shè)定值(SV)到當(dāng)前計數(shù)值(PV)中。復(fù)位信號的優(yōu)先權(quán)高于計數(shù)輸入信號。PV=10PV=10（停止計數(shù)）計數(shù)計數(shù)（停止計數(shù)）CNT是減計數(shù)器，每輸入一個計數(shù)脈沖，由SV值減1。98210ON保持98210ON保持CPCNTRSV=10時CNT的工作波形清零清零脈沖無效脈沖無效圖3-13可逆計數(shù)器的應(yīng)用

梯形圖時序圖可逆計數(shù)器圖3-14聯(lián)鎖／聯(lián)鎖清除指令的用法處理程序分支應(yīng)用梯形圖程序（9）聯(lián)鎖指令I(lǐng)L/ILC的應(yīng)用梯形圖符號助記符功能指令操作數(shù)IL———聯(lián)鎖開始ILC聯(lián)鎖結(jié)束

①一個ILC指令前必須有至少一個以上的IL指令，即可以采用組合形式“IL—IL……—IL—ILC”，但不許把IL/ILC鑲套起來（如“IL—IL—ILC—ILC“)使用。②當(dāng)IL執(zhí)行條件為ON（即從IL到左側(cè)主母線之間接點組合的邏輯運算結(jié)果為邏輯“1”)，它后面的各元件狀態(tài)由各自相應(yīng)的執(zhí)行條件決定。③當(dāng)IL的執(zhí)行條件為OFF，那么IL—ILC間的那一部分程序就不執(zhí)行，這部分程序中的元件狀態(tài)按表3-13操作。對于無法應(yīng)用IL/ILC的多分支回路梯形圖，要使用暫存繼電器TR。共有八個暫存繼電器，編號為TR0~TR7。使用IL/ILC的注意事項指令操作OUT、OUTNOT指定的繼電器轉(zhuǎn)為OFFTIM、TIMH復(fù)位CNT、CNTR保持當(dāng)前值KEEP狀態(tài)保持DIFU、DIFD不執(zhí)行所有其它指令指令不執(zhí)行，所有作為操作數(shù)寫進(jìn)指令的IR、AR、LR、HR和SR置為OFF表3-13IL/ILC指令實用時有關(guān)編程原件的狀態(tài)圖3-15JMP/JME應(yīng)用舉例（10）跳轉(zhuǎn)與跳轉(zhuǎn)結(jié)束指令JMP/JME梯形圖符號助記符功能指令操作數(shù)JMPN：跳轉(zhuǎn)號#(00~49)到JME指令為止的程序由本指令前面的條件決定是否執(zhí)行JME解除跳轉(zhuǎn)指令

JMP要與JME聯(lián)合使用以產(chǎn)生跳轉(zhuǎn)。

當(dāng)JMP的執(zhí)行條件為ON時，不產(chǎn)生跳轉(zhuǎn)。

當(dāng)JMP的執(zhí)行條件為OFF時，將跳轉(zhuǎn)到具有同樣跳轉(zhuǎn)號的JME，并接著執(zhí)行JME后面的指令。要注意N=00時的特殊性。注意JMP和JME起分支作用時，I/O位、計時器等的狀態(tài)被保持。00000程序A程序B00001JMP(04)00JME(05)00程序CJMP(04)0000000OFF、00001OFF時：只執(zhí)行程序C00000ON、00001OFF時：執(zhí)行程序A→程序C00000ON、00001ON時：執(zhí)行程序A→程序B→程序C多個JMP可以共用一個JME

（11）空操作指令梯形圖符號助記符功能指令操作數(shù)——NOP——無

空操作指令NOP沒有實質(zhì)性操作，在梯形圖中不會出現(xiàn)，程序中遇到NOP時什么也不執(zhí)行，程序跳轉(zhuǎn)到下一條指令繼續(xù)執(zhí)行。（12）結(jié)束指令

梯形圖符號助記符功能指令操作數(shù)END——程序結(jié)束（13）子程序指令梯形圖符號助記符功能指令操作數(shù)SBSN：子程序編號000~049調(diào)用N號子程序SBNN號子程序的開始點RET——表示指定的子程序結(jié)束

①所有的子程序必須置于主程序的指令之后，END之前，CPU掃描工作時，遇到第一個SBN時，就認(rèn)為已經(jīng)遇到了主程序的結(jié)束符號，并返回到下一循環(huán)的起始地址00000。②相同的子程序可以在主程序中的不同的地方不受限制的調(diào)用。③子程序可嵌套，最多可嵌套16層。子程序不能調(diào)用自己。④各子程序的編號只能被SBN使用一次。⑤若將DIFU或DIFD置于一個子程序中，在下一次再執(zhí)行子程序之前操作數(shù)位將不會返回OFF，即操作數(shù)位可能停留在ON狀態(tài)超過一個主程序掃描周期。（14）步進(jìn)指令

梯形圖符號助記符功能指令操作數(shù)SNXTS：00000~0191520000~25215HR、AR、LR轉(zhuǎn)步控制STEP某一步進(jìn)程序段的開始STEP——步進(jìn)控制結(jié)束，該指令后為常規(guī)控制梯形圖程序

①程序段編號S為位地址號，這個位號用作各個程序段的順序控制，所有的位地址號必須在同一個字中且必須連續(xù)。如果使用HR或AR區(qū)，則可以掉電保護(hù)。②步進(jìn)指令SNXT和STEP要一起使用。每個步進(jìn)程序段必須由SNXTS開頭，并且緊跟其后用一條STEPS指令，其中S值相同，然后才是該程序段的指令集。各步進(jìn)程序段可順序編排。在最后一個程序段的后面也要跟一條SNXTS指令，但這條指令中的S值已無意義，可用任何未被系統(tǒng)用過的位號，要注意的是，該條指令之后要用不帶操作數(shù)的STEP指令來標(biāo)志這一系列步進(jìn)程序段的結(jié)束。

③指令SNXTS的執(zhí)行條件就是轉(zhuǎn)步信號。CPU執(zhí)行SNXTS指令時首先要復(fù)位前面程序段中的定時器和清除數(shù)據(jù)區(qū)。程序結(jié)構(gòu)：①單序列：其特點是由一系列相繼執(zhí)行的步組成，每個步后面僅接一個轉(zhuǎn)換；每一轉(zhuǎn)換條件之后僅有一步。②選擇序列：從多個分支序列中選擇某一個分支，稱為選擇序列，同一時刻只允許選擇一個分支。③并行序列：滿足某個轉(zhuǎn)換條件后使得幾個序列同時動作時，這些序列稱為并行序列。作業(yè)：1.P993-5（1）（2）。3.4三菱FX2N系列可編程序控制器

及其基本指令簡介一FX2N系列可編程序控制器的基本組成表3-19基本單元一覽表輸入輸出總點數(shù)輸入點數(shù)輸出點數(shù)FX2N系列AC電源，DC輸入繼電器輸出晶閘管輸出晶體管輸出1688FX2N－16MR－001－FX2N－16MT－001321616FX2N－32MR－001FX2N－32MS－001FX2N－32MT－001482424FX2N－48MR－001FX2N－48MS－001FX2N－48MT－001643232FX2N－64MR－001FX2N－64MS－001FX2N－64MT－001804040FX2N－80MR－001FX2N－80MS－001FX2N－80MT－0011286464FX2N－128MR－001－FX2N－128MT－001表3-20擴展模塊一覽表輸入輸出總點數(shù)輸入點數(shù)輸出點數(shù)繼電器輸出輸入晶體管輸出晶閘管輸出輸入信號電壓8(16)4(8)4(8)FX0N-8ER－－DC24V880－FX0N-8EX－－DC24V808FX0N-8EYR－FX0N-8EYT－－16160－FX0N-16EX－－DC24V16016FX0N-16EYR－FX0N-16EYT－－16160－FX2N-16EX－－DC24V16016FX2N-16EYR－FX2N-16EYTFX2N-16EYS－1.輸入輸出繼電器

型號FX2N-16MFX2N-32MFX2N-48MFX2N-64MFX2N-80MFX2N-128M擴展時輸入X000～X0078點X000～X01716點X000～X02724點X000～X03732點X000～X04740點X000～X07764點X000～X267184點輸出Y000～Y0078點Y000～Y01716點Y000～Y02724點Y000～Y03732點Y000～Y04740點Y000～Y07764點Y000～Y267184點二FX2N系列PLC編程元件輔助繼電器（M）分為一般用（M0～M499）、停電保持用（M500～M3071）和特殊用途（M8000～M8255）輔助繼電器。特殊輔助繼電器（M8000～M8255）分為兩類：1）觸點利用型：線圈由PLC自動驅(qū)動，用戶只可使用這些觸點。這類特殊輔助繼電器常用作時基、狀態(tài)標(biāo)志或?qū)Ｓ每刂圃霈F(xiàn)在程序中。例如：M8000：運行監(jiān)視，PLC運行時監(jiān)控接通；M8002：初始脈沖，只在PLC開始運行的第一個掃描周期接通；M8011、M8012、M8013、M8014：分別為10ms、100ms、1s和1min時鐘；M8020、M8021、M8022：分別為零標(biāo)志、借位標(biāo)志和進(jìn)位標(biāo)志。2）線圈驅(qū)動型：用戶驅(qū)動線圈后，PLC作特定的動作。其中存在驅(qū)動時有效和END指令執(zhí)行后有效兩種情況。例如：M8030：關(guān)電池?zé)糁甘?，熄滅鋰電池欠壓指示燈?/p>

2.內(nèi)部輔助繼電器3.狀態(tài)器

通過外圍設(shè)備參數(shù)的設(shè)定，可以改變一般用和停電保持型狀態(tài)器的分配。

M8033：停止時存儲保存，PLC進(jìn)入STOP狀態(tài)后，輸出繼電器狀態(tài)保持不變；M8034：全輸出禁止，禁止所有的輸出；M8039：恒定掃描方式，PLC按D8039寄存器中指定的掃描時間周期運行（以ms為單位）。狀態(tài)器（S）：一般用（S0～S499）其中，S0～S9一般用于步進(jìn)梯形圖的初始狀態(tài)，S10～S19一般用作返回原點的狀態(tài)。、停電保持用（S500～S899）報警器用（S900～S999），供信號報警器用的狀態(tài)器也屬于停電保持型，它還可以作為診斷外部故障用的輸出。4.定時器

100ms定時器：T0～T199，200點。定時范圍：0.1～3276.7s；10ms定時器：T200～T245，46點。定時范圍：0.01～327.67s；1ms累積型定時器：T246～T249，4點，執(zhí)行中斷保持。定時范圍：0.001～32.767s；100ms累積型定時器：T250～T255，6點，定時中斷保持，定時范圍：0.1～3276.7s。

5.計數(shù)器

16位增計數(shù)器（一般用：C0～C99；停電保持用：C100～C199）32位增/減雙向計數(shù)器（停電保持用：C200～C219；特殊用：C220～C234）32位增/減雙向高速計數(shù)器（停電保持C235～C255中的6點）。

圖3-1616位計數(shù)器的使用（1）16位增計數(shù)器

計數(shù)輸入X011每驅(qū)動C0線圈一次，計數(shù)器的當(dāng)前值就增加1，在執(zhí)行第十次的線圈指令時，輸出觸點動作，以后即使計數(shù)輸入X011再動作，計數(shù)器的當(dāng)前值不變。如果復(fù)位輸入X010為ON，則執(zhí)行RST指令，計數(shù)器的當(dāng)前值為0，輸出觸點復(fù)位

圖3-1732位增/減計數(shù)器的使用（2）32位增/減雙向計數(shù)器

驅(qū)動M8200，則計數(shù)器C200為減計數(shù)，不驅(qū)動時，則為增計數(shù)。根據(jù)常數(shù)K或數(shù)據(jù)寄存器D的內(nèi)容，設(shè)定值可正可負(fù)，將連號的數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)容視為一對，作為32位的數(shù)據(jù)處理。利用計數(shù)輸入X014驅(qū)動C200線圈，可增計數(shù)或減計數(shù)。在計數(shù)器的當(dāng)前值由-6→-5增加時，輸出觸點置位；在由-5→-6減少時，輸出觸點復(fù)位圖3-181相2計數(shù)高速計數(shù)器的使用（3）內(nèi)置高速計數(shù)器

項目1相1計數(shù)輸入1相2計數(shù)輸入2相2計數(shù)輸入計數(shù)方向指定方法根據(jù)M8235～M8245的啟動與否，相應(yīng)的計數(shù)器C235～C245作增/減計數(shù)對應(yīng)于增/減計數(shù)輸入的動作，計數(shù)器自動增/減計數(shù)A相輸入ON同時，B相輸入OFF→ON時增計數(shù)動作，ON→OFF時減計數(shù)動作計數(shù)方向監(jiān)控－通過監(jiān)控M8246～M8255，可以知道相應(yīng)計數(shù)器增/減計數(shù)的情況。a)2相2計數(shù)輸入計數(shù)器計數(shù)方式

b)C251應(yīng)用舉例c)C254應(yīng)用舉例

圖3-192相2計數(shù)輸入高速計數(shù)器的使用①高速計數(shù)器線圈驅(qū)動用觸點，在高速計數(shù)時，應(yīng)采用一直接通的觸點；②如果利用有觸點的設(shè)備進(jìn)行高速計數(shù)，需注意由于開關(guān)振動等原因會造成計數(shù)器的計數(shù)錯誤；③對高速計數(shù)器的線圈編程，對應(yīng)的輸入繼電器的輸入濾波器會自動變?yōu)?0μs（X000，X001）或50μs（X002～X005），不需調(diào)整。不作為高速計數(shù)器輸入使用的輸入繼電器的輸入濾波器維持初始值10ms；④作為高速計數(shù)器輸入使用的輸入繼電器不能用于其他指令；⑤所有的高速計數(shù)器，即使以當(dāng)前值＝設(shè)定值的狀態(tài)執(zhí)行指令，只要不給與計數(shù)輸入脈沖，輸出觸點就不會動作；⑥通過讓高速計數(shù)器的輸出線圈接通/斷開，就可以執(zhí)行計數(shù)開始/停止，但該輸出線圈要在主程序上編程。如果在步進(jìn)梯形圖回路內(nèi)、子程序內(nèi)或中斷程序內(nèi)編程，則直到執(zhí)行這些程序，高速計數(shù)器的計數(shù)與停止才能執(zhí)行；⑦向高速計數(shù)器輸入信號時，其所用頻率要低于規(guī)定的頻率，否則就會發(fā)生監(jiān)視定時器（WDT）錯誤，而且并聯(lián)鏈接不能正常工作。6.數(shù)據(jù)寄存器

一般用：D0～D199，200點，通過參數(shù)設(shè)定可以變更為停電保持型。停電保持用：D200～D511，312點，通過參數(shù)設(shè)定可以變更為非停電保持型。停電保持專用：D512～D7999，7488點，無法變更其停電保持特性。根據(jù)參數(shù)設(shè)定可以將D1000以后的數(shù)據(jù)寄存器以500點為單位設(shè)置文件寄存器。特殊用：D8000～D8255，256點。變址寄存器：V0～V7，Z0～Z7，16點。每個寄存器16位，兩個相鄰編號一起使用可以組成32位寄存器。1）一般用及停電保持用數(shù)據(jù)寄存器：①一旦在數(shù)據(jù)寄存器中寫入數(shù)據(jù)，只要不再寫入其他數(shù)據(jù)，就不會變化。在RUN→STOP或停電時，數(shù)據(jù)被清除為0，但如果驅(qū)動特殊輔助繼電器M8033，則可以保持，與停電保持用數(shù)據(jù)寄存器類似；②利用外圍設(shè)備的參數(shù)設(shè)定，可以改變一般用與停電保持用數(shù)據(jù)寄存器的分配。而對于將停電保持專用數(shù)據(jù)寄存器作為一般用途時，則要在程序的起始步采用RST或ZRST指令清除其內(nèi)容；③在使用PLC間簡易鏈接或并聯(lián)鏈接的情況下，一部分?jǐn)?shù)據(jù)寄存器被鏈接所占用。2）特殊用途數(shù)據(jù)寄存器：是指寫入特定目的的數(shù)據(jù)，或已事先寫入特定內(nèi)容的數(shù)據(jù)寄存器，其內(nèi)容在電源接通時被置于初始值。例如，監(jiān)視定時器的時間是通過系統(tǒng)ROM在D8000中進(jìn)行初始設(shè)定，需要將其改變時，可利用傳送指令（FNC12MOV），在D8000中寫入目標(biāo)時間；3）變址寄存器：V0～V7、Z0～Z7共有16個。這種變址寄存器除了和普通的數(shù)據(jù)寄存器有同樣的使用方法外，在應(yīng)用指令的操作數(shù)中，還可以同其他軟元件編號或數(shù)值組合使用，在程序中改變軟元件編號或數(shù)值內(nèi)容，是一個特殊的數(shù)據(jù)寄存器。

三FX2N系列可編程序控制器的基本指令

FX2N系列PLC有基本指令27條；步進(jìn)梯形指令2條；應(yīng)用指令128種，298條。

LD、LDI、OUT指令這三條指令與CPM1A的LD、LDNOT、OUT相對應(yīng)，含義及用法相同。AND、ANI指令這兩條指令與CPM1A的AND、ANDNOT相對應(yīng)，含義及用法相同。OR、ORI指令這兩條指令與CPM1A的OR、ORNOT相對應(yīng)，含義及用法相同。ORB、ANB指令這兩條指令與CPM1A的ORLD、ANDLD相對應(yīng)，含義及用法相同。PLS、PLF指令這兩條指令與CPM1A的前沿微分指令DIFU及后沿微分指令DIFD相對應(yīng)，含義及用法相同。SET、RST指令這兩條指令與CPM1A的完全相同。NOP、END指令這兩條指令與CPM1A的完全相同。LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF指令LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF指令使用例圖3-20LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF指令的使用圖3-21堆棧示意圖MPS、MRD、MPP指令

FX2N系列PLC中有11個被稱為堆棧的記憶運算中間結(jié)果的存儲器，使用一次MPS指令，就將此時刻的運算結(jié)果送入堆棧的第一段存儲。再使用MPS指令，又將中間結(jié)果送入第一段存儲，而將先前送入存儲的數(shù)據(jù)依次移到堆棧的下一段。使用MPP指令，各數(shù)據(jù)按順序向上移動，將最上端的數(shù)據(jù)讀出。MRD指令是讀出最上端所存數(shù)據(jù)的專用指令，堆棧內(nèi)的數(shù)據(jù)不發(fā)生移動。MPS指令與MPP指令必須成對使用，連續(xù)使用的次數(shù)應(yīng)小于11。MRD指令可以多次使用，但最終輸出回路必須采用MPP指令，從而在讀出存儲數(shù)據(jù)的同時將它復(fù)位。MC、MCR指令

MC為主控指令，用于公共串聯(lián)觸點的連接，MCR為主控復(fù)位指令，即MC的復(fù)位指令。編程時，經(jīng)常遇到多個線圈同時受一個或—組觸點控制。若在每個線圈的控制電路中都串入同樣的觸點，將多占存儲單元。應(yīng)用主控觸點可以解決這一問題。它在梯形圖中與一般的觸點垂直。它們是與母線相連的常開觸點，相當(dāng)于控制一組電路的總開關(guān)。圖3-22MC、MCR指令的使用MC、MCR指令的使用圖3-23INV指令的使用INV指令

其功能是將INV指令執(zhí)行之前的運算結(jié)果取反

步進(jìn)梯形指令及其應(yīng)用S稱狀態(tài)器，每個狀態(tài)提供了三個功能：驅(qū)動處理、轉(zhuǎn)移條件及相繼狀態(tài)。STL指令用于狀態(tài)S的觸點應(yīng)用注意：1)狀態(tài)器編號不能重復(fù)使用。2)STL觸點斷開時，在本周期與其相連的回路不動作。3)狀態(tài)轉(zhuǎn)移過程中，在一個掃描周期內(nèi)兩種狀態(tài)同時接通，因此為了避免不應(yīng)同時接通的一對輸出同時接通，除了在PLC外部設(shè)置互鎖外，在相應(yīng)的程序上也應(yīng)設(shè)置互鎖。4)定時器線圈與輸出線圈一樣，也可在不同狀態(tài)間對同一定時器軟元件編程，但是，在相鄰狀態(tài)下對同一定時器編程時，則狀態(tài)轉(zhuǎn)移時定時器線圈不斷開，當(dāng)前值不能復(fù)位，因此需要注意在相鄰狀態(tài)不要對同一定時器編程。5)STL指令后的母線，一旦寫入LD或LDI指令后，對于不需要觸點的指令，必須采用MPS、MRD、MPP指令編程，或者改變回路的驅(qū)動順序。6)在中斷程序與子程序內(nèi)不能采用STL指令。7)STL指令內(nèi)不禁止使用跳轉(zhuǎn)指令，但由于動作復(fù)雜，建議不要使用。程序結(jié)構(gòu)：程序單流程、選擇性分支、并行分支；以下是采用三菱FXGP編程軟件編制的控制電動機M1～M4按順序起動，以相反順序停止的示例，其狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖是以單流程為基礎(chǔ)進(jìn)行狀態(tài)的跳轉(zhuǎn)。其后是采用三菱FXGP編程軟件編制的控制電動機M1～M4按順序起動，以相反順序停止的步進(jìn)梯形圖程序及其對應(yīng)的指令表。圖3-24電動機M1~M4順序控制及狀態(tài)流程圖圖-25步進(jìn)梯形圖程序圖3-26控制程序指令表3.5西門子S7-200PLC及其指令系統(tǒng)簡介*（選講）西門子PLC產(chǎn)品SIMATICS7系列SIMATICM7

SIMATICC7SIMATIC_WinCC

S7-200硬件資源S7-200CN系列PLC數(shù)據(jù)類型及存儲器范圍S7-200CN系列PLC的編程語言及程序結(jié)構(gòu)S7系列PLC的編程及組態(tài)軟件簡介西門子S7-300可編程序控制器一、S7-200CN系列PLC硬件1．S7-200CN系列PLCCPU模塊S7-200CN系列PLC有4種基本型號的CPU，在設(shè)計上具有如下特點和功能。集成的24V負(fù)載電源(2)不同的設(shè)備類型每種CPU各有兩種類型，具有不同的電源電壓和控制電壓。(3)數(shù)字量輸入/輸出點每種CPU模塊本機上具有不同數(shù)量的數(shù)字量輸入/輸出點。(4)模擬量輸入/輸出點有的CPU模塊本機上具有模擬量輸入/輸出點。(5)中斷輸入允許以極快的速度對過程信號的上升沿作出響應(yīng)。(6)高速計數(shù)器每種CPU模塊本機上具有不同數(shù)量的高速計數(shù)器（30kHz），可編程并具有復(fù)位輸入，兩個獨立的輸入端可同時作加、減計數(shù)，可連接兩個相位差為90°的A/B相增量編碼器。(7)可方便地用數(shù)字量和模擬量等擴展模塊進(jìn)行擴展?？墒褂梅抡嫫鳎ㄟx件）對本機輸入信號進(jìn)行仿真，用于調(diào)試用戶程序。(8)模擬電位器CPU模塊本機上具有1～2個模擬電位器。(9)脈沖輸出每種CPU模塊本機上都具有兩路高頻率脈沖輸出，用于控制步進(jìn)電動機或伺服電動機實現(xiàn)定位任務(wù)。(10)實時時鐘為信息加注時間標(biāo)記，記錄機器運行時間或?qū)^程進(jìn)行時間控制。(11)EEPROM存儲器模塊（選件）可作為修改與復(fù)制程序的快速工具（無需編程器），并可進(jìn)行輔助軟件歸檔工作。(12)電池模塊用于長時間數(shù)據(jù)后備。用戶數(shù)據(jù)（如標(biāo)志位狀態(tài)，數(shù)據(jù)塊，定時器，計數(shù)器）可通過內(nèi)部的超級電容存儲大約5天。選用電池模塊能延長存儲時間到200天（10年壽命）。電池模塊插在存儲器模塊的卡槽中。S7-200CN通信功能PPI方式PPI通信協(xié)議是西門子專為S7-200CN系列PLC開發(fā)的一個通信協(xié)議?？赏ㄟ^普通的兩芯屏蔽雙絞電纜進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)。波特率為9.6Kbit/s，19.2Kbit/s和187.5Kbit/s。S7-200CN系列CPU上集成的編程口同時就是PPI通信聯(lián)網(wǎng)接口。。PPI通信網(wǎng)絡(luò)是一個令牌傳遞網(wǎng)，在不加中繼器的情況下，最多可以由31個S7-200CN系列PLC，TD200，OP/TP面板或上位機（插MPI卡）為站點，構(gòu)成PPI網(wǎng)。(2)MPI方式S7-200CN可以通過內(nèi)置接口連接到MPI網(wǎng)絡(luò)上，波特率為19.2K/187.5Kbit/s。它可與S7-300/S7-400CPU進(jìn)行通信。S7-200CNCPU在MPI網(wǎng)絡(luò)中作為從站，它們彼此間不能通信。(3)自由通信口方式自由通信口方式是S7-200CNPLC的一個很有特色的功能。它使S7-200CNPLC可以與任何通信協(xié)議公開的其他設(shè)備、控制器進(jìn)行通信，即S7-200CNPLC可以由用戶自己定義通信協(xié)議（例如ASCII協(xié)議）。波特率最高為38.4Kbit/s（可調(diào)整）。2．S7-200CN系列PLC數(shù)字量擴展模塊數(shù)字量擴展模塊為使用除了CPU本機集成的數(shù)字量輸入/輸出點外更多的輸入/輸出提供了途徑。用戶使用該模塊有下列優(yōu)勢：最佳適應(yīng)性用戶可分別對PLC及任何擴展模塊的混合體進(jìn)行組態(tài)，以滿足應(yīng)用的實際要求，同時節(jié)約不必要的投資費用。(2)靈活性很容易地擴展I/O點數(shù)。當(dāng)用應(yīng)范圍擴大，需要更多輸入/輸出點數(shù)時，PLC可以增加擴展模塊，即可以增加I/O點數(shù)。

S7-200CN系列PLC目前總共可以提供3大類，共10種數(shù)字量輸入/輸出擴展模塊。

1)輸入擴展模塊EM221CN有兩種類型，包括：8點DC24V輸入，光耦隔離；16點DC24V輸入，光耦隔離。

2)輸出擴展模塊EM222CN有兩種類型，包括：8點DC24V輸出型，8點繼電器輸出型。

3)輸入/輸出擴展模塊EM223有6種類型，包括：DC24V4輸入/DC4輸出，DC24V4輸入/繼電器4輸出。DC24V8輸入/8輸出，DC24V8輸入/繼電器8輸出，DC24V16輸入/16輸出，DC24V16輸入/繼電器16輸出。3．S7-200CN系列PLC模擬量擴展模塊模擬量擴展模塊提供了模擬量輸入/輸出的功能，優(yōu)點如下：1)最佳適應(yīng)性?？蛇m用于復(fù)雜的控制場合。2)直接與傳感器和執(zhí)行器相連，12位的分辨率和多種輸入/輸出范圍能夠不用外加放大器而與傳感器和執(zhí)行器直接相連，例如EM235CN模塊可直接與PT100熱電阻相連。3)靈活性。當(dāng)實際應(yīng)用變化時，PLC可以相應(yīng)地進(jìn)行擴展，并可非常容易的調(diào)整用戶程序。4．S7-200CN系列PLC熱電偶、熱電阻擴展模塊熱電阻（RTD）和熱電偶模塊是為S7-200CN系列CPU222CN、CPU224CN、CPU224XPCN和CPU226CN設(shè)計的，當(dāng)這些模塊安裝在穩(wěn)定的溫度和濕度環(huán)境中時，提供最優(yōu)性能。EM231CN熱電偶模塊提供一個方便、隔離的接口，用于7種熱電偶類型：J、K、E、N、S、T和R型。具有特殊的冷端補償電路，該電路測量模塊連接器上的溫度，并適當(dāng)改變測量值以補償參考溫度與模塊溫度之間的溫度差。

2)EM231CN熱電阻模塊提供了S7-200CN與多種熱電阻的連接接口。用戶可以通過DIP開關(guān)來選擇熱電阻的類型，接線方式，測量單位和開路故障的方向。5．S7-200CN系列PLCPROFIBUS-DP模塊通過EM277PROFIBUS-DP擴展從站模塊，可將S7-200CNCPU連接到PROFIBUS-DP網(wǎng)絡(luò)。EM277經(jīng)過串行I/O總線連接到S7-200CNCPU。PROFIBUS網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過其DP通信端口，連接到EM277PROFIBUS-DP模塊。這個端口可運行于9600bit/s和12Mbit/s之間的任何PROFIBUS波特率。作為DP從站，EM277模塊接受從主站來的多種不同的I/O配置，向主站發(fā)送和接收不同數(shù)量的數(shù)據(jù)。這種特性使用戶能修改所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量，以滿足實際應(yīng)用的需要。6.S7-200CN系列PLC工業(yè)以太網(wǎng)模塊（1）CP243-1通信處理器CP243-1通信處理器可以讓S7-200CN連入以太網(wǎng)。1)使用STEP7-Micro/WIN通過工業(yè)以太網(wǎng)配置和遠(yuǎn)程編程服務(wù)（上載、下載程序，監(jiān)視狀態(tài)），CP243-1獨立