2.1 编程元件
编程元件——精选推荐

编程元件⽬录PLC 内部具有许多不同功能的器件,这些器件通常都是由电⼦电路和存贮器组成的,它们都可以⽤作指令中操作数地址,我们把常数 K/H 和这些器件(⼜称做“软元件”)统称作 PLC 的编程元件。
编程元件分为位元件和字元件两⼤类。
输⼊继电器 X 与输出继电器 Y输⼊继电器 X1、PLC 接受外部信号的等效电路。
2、线圈受外部信号控制,不出现梯形图中。
3、触点⽆限制多次取⽤。
输出继电器 Y1、PLC 控制外部负载的等效电路。
2、线圈由程序控制,出现梯形图中。
3、触点⽆限制多次取⽤。
辅助继电器 M 与状态继电器 S辅助继电器 M辅助继电器 M 相当于中间继电器,是⼀种内部状态的标志,只能有程序驱动。
PLC FX2N通⽤辅助继电器M0-M499 500 点停电保持辅助继电器M500-M1023 524 点专⽤停电保持辅助继电器M1024-M3071 2048 点特殊辅助继电器M8000-M8255 256 点状态继电器 S专供在步进顺控程序中与步进指令 STL 配合使⽤,使编程简洁明了。
定时器 T 与计数器 C定时器相当于继电控制系统中的时间继电器,分为通⽤定时器和积算定时器两种,共256个。
每个定时器都有⼀个常开触点和⼀个常闭触点,可任意取⽤。
计数器类似继电控制系统中的计算器其功能是对指定的输⼊端⼝上输⼊脉冲或逻辑组合脉冲的上升沿进⾏计数。
分为增量通⽤计数器、断电保持通⽤计数器、通⽤双向计数器、断电保持通⽤双向计数器和⾼速计数器,共256个。
每个计数器都有⼀个常开触点和⼀个常闭触点,可任意取⽤。
定时器和计数器都为字元件。
数据寄存器 D 和变址寄存器 V、Z数据寄存器 D 和变址寄存器 V、Z 是 16位存贮单元,标准的字元件。
数据寄存器 D 主要⽤来存贮需要处理的数据、数据处理的中间结果和处理结果。
分为通⽤数据寄存器、断电保持数据寄存器、特殊⽤途数据寄存器和⽂件寄存器。
变址寄存器 V 和 Z 是特殊⽤途的数据寄存器,作改变操作地址指针⽤。
PLC的编程元件及基本指令

PLC的编程元件及基本指令(1)高峡平湖JIA发布时间:18-07-1810:09在传统继电器控制系统里,对某个实际工作中的目标实现一定的控制,都是用低压电器按一定的逻辑关系连接起来达到控制要求的。
也就是说,我们要实现一定的控制要求,都是用一些低压电器组成特定的控制电路来实现的。
比如我们熟悉的电动机全压启动控制,就是使用了接触器、按钮开关、熔断器和热继电器,按逻辑控制要求把他们连接起来实现的。
PLC是采用软件编制程序来实现控制要求的。
编程时也要使用到各种编程元件,这些编程元件就相当于继电器控制电路里的各种电器。
编程元件是指输入寄存器、输出寄存器、位存储器、定时器、计数器、通用寄存器、数据寄存器及特殊功能存储器等。
PLC内部这些存储器的作用和继电接触控制系统中使用的继电器十分相似,也有“线圈”与“触点”,而“触点”使用不受限制。
但它们不是“硬”继电器,而是PLC存储器的存储单元。
当写入该单元的逻辑状态为“1”时,则表示相应继电器线圈得电,其动合触点闭合,动断触点断开。
所以,内部的这些继电器称之为“软继电器”。
我们把PLC这些存储单元“软继电器”就叫编程元件。
具体有:1.输入继电器输入继电器用符号I表示,用于存放CPU在输入扫描阶段采样输入端子的结果。
2.输出继电器输出继电器用符号Q表示。
3.中间继电器中间继电器用符号M表示,它位于PLC存储器的位存储区,与继电器控制系统的中间继电器作用相同,用于存放控制逻辑的中间状态和其他控制信息。
4.变量存储器变量存储器用符号V表示,主要用于存放用户程序执行过程中控制逻辑操作的中间结果,也可以用来保存与工序或任务有关的其他数据。
5.特殊标志继电器特殊标志继电器用符号SM表示6.定时器定时器用T表示。
定时器是PLC中重要的编程元件,是累计时间增量的内部器件。
7.计数器计数器用C 表示,主要用来累计输入脉冲的次数。
PLC编程元件主要是靠指令来调出使用的。
基本指令有:1.触点线圈指令1)触点指令格式及功能梯形图程序的触点指令有常开和常闭触点两类,类似于传统控制电路里的继电器、接触器的触点。
可编程逻辑器件的分类

2.1 可编程逻辑器件的分类2.1.1 可编程逻辑器件按集成度分类集成度是可编程逻辑器件的一项很重要的指标,如果从集成密度上分类,可分为简单可编程逻辑器件(SPLD)和高密度可编程逻辑器件(HDPLD)。
通常将PROM 、PLA 、PAL 和GAL 这四种PLD 产品划归为简单可编程逻辑器件,而将 CPLD 和FPGA 统称为高密度可编程逻辑器件,如图2-1所示。
图2-1 可编程逻辑器件按集成度分类2.1.2 可编程逻辑器件的其他分类方法目前常用的可编程逻辑器件都是从“与-或阵列”和“门阵列”两类基本结构发展起来的,所以又可从结构上将其分为两大类:(1) PLD 器件——基本结构为与或阵列的器件。
(2) FPGA 器件——早期的基本结构为门阵列,目前已发展到逻辑单元(包含了门、触发器等)阵列。
PLD 是最早的可编程逻辑器件,它的基本逻辑结构由与阵列和或阵列组成,能够有效地实现“积之和”形式的布尔逻辑函数。
FPGA 是最近10年发展起来的另一种可编程逻辑器件,它的基本结构类似于门阵列,能够实现一些较大规模的复杂数字系统。
PLD 主要通过修改具有固定内部电路的逻辑功能来编程,FPGA 主要通过改变内部连线的布线来编程。
所有的CPLD 器件和FPGA 器件均采用CMOS 技术,但它们在编程工艺上有很大的区别。
如果按照编程工艺划分,可编程逻辑器件又可分为四个种类:(1) 熔丝(Fuse)或反熔丝(Antifuse)编程器件。
PROM 器件、Xilinx 公司的XC5000系列器件和Actel 的FPGA 器件等采用这种编程工艺。
(2) U/EPROM 编程器件,即紫外线擦除/电可编程器件。
大多数的FPGA 和CPLD 用这种方式编程。
(3) E2PROM 编程器件,即电擦写编程器件。
GAL 器件、ispLSI 器件用这种方法编程。
(4) SRAM 编程器件。
Xilinx 公司的FPGA 是这一类器件的代表。
S7-200指令总结

I、Q、M、 Sbit
或操作,用于单一个动合触点与前面触点(或电路块) 并联
ON bit
或非操作,用于单一个动断触点与前面触点(或电路 块)并联
⒉ 立即触点指令
梯形图 bit
I
指令表 LDI bit LDNI bit
功能说明
立即装载,电路开始的动合触点
操作数
bit
⒉ 梯形图(LAD):由触点、线圈或功能块组成。梯形图左边一条竖线称 为左母线,右边一条称为右母线(在S7-200中省略)。触点代表逻辑输入 条件,线圈代表逻辑输出结果,功能块用来表示定时器、计数器或数学运 算等附加指令。梯形图中编程元件的“动合”或“动断”其本质是PLC内 部某一存储器数据“位”的状态;线圈代表CPU对存储器的写操作;连线 代表指令处理的顺序关系(从左到右,从上到下)。梯形图流向清楚、简 单、直观、易懂,很适合电气工程人员是由。是第一用户语言。
LDN bit
动断触点逻辑运算的开始,LAD中在左侧母线或电路 块分支处装载一个动断触点;STL中读入逻辑行或电 路块的第一个动断触点
bit
A bit
与操作,用于单一个动合触点与前面触点(或电路块) 串联,串联的次数不受限制,即该指令可多次重复使 用
bit
AN bit
与非操作,用于单一个动断触点与前面触点(或电路 块)串联,串联的次数不受限制,即该指令可多次重 复使用
操作数位置:指明了操作数在此存储区的确切位置,用数字来指明,以字 节为单位计数。 位 寻址: I 0
●
1 位号 分隔符 字节地址 区域标识符 MSB 7 I0.1 LSB 0
字节 寻址:
V B 10 首字节地址 访问一个字节 区域标识符 MSB 7 VB10 LSB 0
编程元件及指令第一节

枚举
用于定义一组命名的整数常量 。
控制结构
顺序结构
按照代码的顺序执行。
选择结构
根据条件判断选择执行不同的代码块。
循环结构
重复执行某段代码直到满足特定条件。
03
编程语言特性
变量与常量
变量
变量是编程中用于存储数据的标 识符,可以随时改变其值。在程 序运行过程中,变量的值会根据 程序逻辑和数据输入而变化。
常量
常量是在程序运行过程中不能改 变其值的标识符。常量的值在程 序编译时确定,并在整个程序运 行期间保持不变。
数据类型转换
隐式转换
隐式转换是指不需要显式声明就可以进行的类型转换。例如,在赋值语句中,较小的数据 类型可以自动转换为较大的数据类型。
显式转换
显式转换是指需要程序员显式声明才能进行的类型转换。例如,在C中,可以使用强制类 型转换运算符进行显式转换。
02
编程指令概述
数据类型
01
02
03
整型
用于表示整数,如int、 long等。
浮点型
用于表示小数,如float、 double等。
字符型
用于表示字符,如char等。
数据类型
01
02
03
04
布尔型
用于表示逻辑值,只有true和 false两种取值。
数组
用于存储多个同类型数据。
结构体
用于存储多个不同类型的数据 。
Hello World程序
简单计算器
数据结构实现
算法实现
在各种编程语言中编写一个输 出"Hello, World!"的程序,如 Python、Jav运算的计算器程序,如 Python、JavaScript等。
FX2N系列产品的编程语言

FX2N系列产品的编程语言2.3.1 PLC梯形图的编程元件2.3.1.1软元件(编程元件、操作数)位元件X:输入继电器Y:输出继电器M:辅助继电器S:状态继电器字元件D:数据寄存器2.3.1.2 编程元件(1)输入继电器X: X000~X007 X010~X017 ......(2)输出继电器Y:Y000~Y007 Y010~Y017 ......(3)辅助继电器M(中间继电器M):通用型辅助继电器:M0~M499,PLC电源断开后,其状态变为OFF.停电保持型辅助继电器:M500~M1023,PLC电源断开后,保持断电前状态。
特殊辅助继电器:M8000~M8255,运行监视继电器:M8000——当PLC处于RUN时,其线圈一直得电M8001——当PLC处于STOP时,其线圈一直得电初始化继电器M8002——当PLC开始运行的第一个扫描周期其得电M8003——当PLC开始运行的第一个扫描周期其失电出错指示继电器:M8004——当PLC有错误时,其线圈得电M8005——当PLC锂电池电压下降至规定值时,其线圈得电M8064——PLC硬件出错D8061(错误代码)M8064——参数出错D8064M8065——语法出错D8065M8066——电路出错D8066M8067——运算出错D8067M8068——当线圈得电,锁存错误运算结果时钟继电器M8011——产生周期为10ms脉冲M8012——产生周期为100ms脉冲M8013——产生周期为1s脉冲M8014——产生周期为1min脉冲标志继电器M8020——零标志。
当运算结果为0时,其线圈得电M8021——借位标志。
减法运算的结果为负的最大值以下时,其线圈得电M8022——进位标志。
加法运算或移位操作的结果发生进位时,其线圈得电模式继电器M8034——禁止全部输出。
当M8034线圈被接通时,则PLC的所有输出自动断开M8039——恒定扫描周期方式。
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M8031——非保持型继电器、寄存状态清除M8032——保持型继电器、寄存状态清除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)(4)状态寄存器(S)初始状态:S0~S9回零:S10~S19通用:S20~S499锁存:S500~S899信号报警:S900~S999(5)定时器(T)普通定时器:输入断开或发生断电时,计数器和输出触点复位。
PLC控制技术 任务2 三相异步电机长动控制

事件(输出)
事件保持条件
按下启动按钮 ( X000 )
松开启动按钮 ( X000 )
三相异步电动机长动控制
1.2工作目标
✓ 深刻理解编程元件本质; ✓ 掌握输入继电器X和输出继电器Y的特征; ✓ 初步了解梯形图基本结构; ✓ 理解PLC工作原理; ✓ 能够理解起保停回路,并编写简单梯形图程序。
三相异步电动机长动控制
02
PART TWO
知识准备
三相异步电动机长动控制
2.1 编程本质
2.2 位元件基本特征
10101
X7
X6
X5
X4
X3
010
X2
X1
X0
X0=0
线圈断电
X1=1
线圈通电
三相异步电动机长动控制
2.2 位元件基本特征
位元件(软继电器)与继电器比较
三相异步电动机长动控制
2.3 输入继电器X
01
X0 (X0)
X0
SB
接线端子 输入继电器
X0
COM 电源
输入继电器X0等效电路
PLC控制技术(三菱FX3U机型)
任务2:三相异步电机长动控 制
主讲:吕家将
三相异步电动机长动控制
目录
CONTNETS
01 任务描述 02 知识准备 03 任务实施 04 每课一问 05 知识延伸
三相异步电动机长动控制
01
PART ONE
任务描述
三相异步电动机长动控制
1.1 任务描述
按下启动按钮SB1,三相异步电机M1 旋转并保持。 按下停止按钮SB2,三相异步电机M1 停止。
PLC编程语言
✓ 顺序功能图 (流程图语言) ✓ 梯形图 ✓ 功能块图 ✓ 语句表 ✓ 结构文本
PLC的编程元件

02
输入继电器的响应时 间
输入继电器的响应时间取决于外部设 备的信号变化速度和PLC的处理速度 。一般来说,输入继电器的响应时间 较快,能够满足大多数工业控制系统 的要求。
03
输入继电器的使用注 意事项
在使用输入继电器时,需要注意外部 设备的信号类型和电压等级,以及 PLC的输入端口数量和规格,以确保 信号的正常传输和PLC的正常工作。
通过合理配置和编程,计数器可以实现精确控制和自动化生产,提高生产 效率和产品质量。
05
数据寄存器
定义
01
数据寄存器是PLC(可编程逻辑 控制器)中的一种重要编程元件, 用于存储程序执行过程中产生的 中间结果或数据。
02
数据寄存器具有特定的地址, 可以通过地址来访问和修改寄 存器中的数据。
03
数据寄存器的类型和数量因 PLC型号和规格而异,常见的 有输入寄存器、输出寄存器和 通用寄存器等。
定时器的输出信号可以用于控制其他编程元件或执行相关操作,例如 驱动接触器、电磁阀等。
应用场景
定时器在PLC编程中广泛应 用于各种控制场合,如电机 启动/停止控制、灯光闪烁控
制、自动门控制等。
1
例如,在电机启动/停止控制 中,可以使用定时器实现电 机在一定时间间隔后自动停
止的功能。
在灯光闪烁控制中,可以使 用定时器实现灯光的闪烁效 果。
应用场景
输入继电器的应用场景
输入继电器广泛应用于各种工业控制系统中,如自动化生产线、 电力设施、交通控制等。
输入继电器的应用方式
在应用中,根据不同的控制需求,可以将多个输入继电器组合使用, 以实现复杂的控制逻辑和功能。
输入继电器的扩展性
随着PLC技术的发展,输入继电器的功能和性能也在不断扩展和提 高,以满足各种工业控制系统的需求。
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编号。
22
2.1.7 指针(P/I)
在FX2N系列PLC中,指针分为分支用指针和中断 用指针,具体情况如下:
分支用指针编号为P0~P127,它是用来指Байду номын сангаас跳转 指令(CJ)和子程序调用指令(CALL)调用子程序的 入口地址。
23
中断用指针编号为I0□□~I8□□,它是用来指示某 个中断程序的入口位置,可分为三种类型: (1)输入中断用指针 其编号为I00□~I50□,它是用来指示由特定输入端 的输入信号而产生中断的中断服务程序的入口位置,不受
第2章 FX2N系列PLC的基本指令及编程
指令是计算机能够执行的命令,一条条
指令的有序集合就构成了程序。
FX2N系列PLC的基本指令由27条,可用 于编写基本逻辑控制、顺序控制等一般常用 控制程序。
1
第2章 FX2N系列PLC的基本指令及编程
2.1 编程软件 2.2 PLC基本指令
2.3 定时器和计算器的应用 2.4 梯形图编程规则
③ 断电不保持。 若PLC在运行中突然断电,M的线圈与触点都将变 为OFF。恢复供电,除因外部输入信号接通而变为ON, 其余的都将变为OFF。
12
锁存辅助继电器 ① 编号: M500-M3071;
② 有线圈有触点,触点受线圈控制,线圈由程序驱动;
③ 断电保持。
13
特殊辅助继电器
① 编号: M8000-M8255; ② 具有特殊功能(见P203附录C); ③ 常用特殊辅助继电器:
⑤ 触点有常开和常闭触点。
常开触点 常闭触点
10
2.1.2 辅助继电器(M)
M采用十进制编号,只供内部编程使用,不能直接 驱动负载,是内部的状态标志。
通用辅助继电器
辅助继电器
锁存辅助继电器 特殊辅助继电器
11
2.1.2 辅助继电器(M)
通用辅助继电器 ① 编号: M0-M499;
② 有线圈有触点,触点受线圈控制,线圈由程序驱动;
常开触点
常闭触点
8
PLC 外部接线图
9
输出继电器(Y)
① Y是PLC向外部负载发送信号的窗口, Y端口接灯泡,接触器
线圈等。
② Y采用八进制进行编号,Y0,Y1,Y2,Y3------Y7 ③ Y有触点、线圈,触点受Y的线圈控制。即当Y的线圈得电 时,触点动作(常开闭合、常闭断开) ④ Y的线圈只能通过程序控制,用于驱动外部负载
19
断电保持数据寄存器(D200~D7999)
D200~D511:只要不被改写,数据不会丢失;
(无论电源接通与否或PLC是否运行)
D490~D509:供通信用;
D512~D7999:断电保持功能不能用软件改
变,但可以通过指令清除它们的数据。
20
特殊数据寄存器
① 编号为D8000~D8255;
25
(2)定时器中断用指针 其编号为I6□□~ I8□□,它是用来指示周期定时中 断的中断服务程序的入口位置,定时循环处理某些任务。 其中,□□表示定时范围,可在10~99ms中选取。
(3)计数器中断用指针
其编号为I010~I060,它们用在PLC内置的高速计数
器中,常用于利用高速计数器优先处理计数结果的场合。
28
输入继电器(X)
输出继电器(Y)
辅助继电器(M) 状态器(S)、定时器(T)、计数器(C) 常数(K/H) 数据寄存器(D)、变址寄存器(V/Z)
4
PLC编程元件的物理实质: 电子电路及存储器。称“软继电器”。
X0
功能字母 数字
5
编程元件与继电接触器元件比较表
都具有线圈和常开常闭触点; 编程元件被选中,该元件的存
2.5 梯形图的经验设计法 2.6 继电器控制电路移植法设计梯形图
2
本章学习要求
熟悉PLC常用编程元件、基本指令;
熟悉编程器的使用方法;
掌握定时器、计数器指令的格式及编程方法;
掌握梯形图编程规则及梯形图设计方法;
学会用PLC解决实际问题。
3
2.1 编程元件
PLC是通过执行用户程序来实现控制要求。程序中 需要处理的数据存放在存储单元中,这些单元以编程元 件的形式出现在程序中。 编程元件包括:
触点的状态随着线圈的状态而 储单元置1,失去选中条件, 变化,即当线圈被选中(通电) 存储单元置0; 时,常开触点闭合,常闭触点 编程元件可以无限次地访问; 断开,当线圈失电时,触点复 编程元件可以有无数多个常开、
位(常闭接通,常开断开) 。 常闭触点。
6
2.1.1 输入、输出继电器
编程元件名称: 字母(元件类型) + 数字(元件号)
通用数据寄存器
断电保持数据寄存器
特殊数据寄存器
18
通用数据寄存器
① 编号为D0~D199; ② 不具有断电保持功能,即当PLC停止运行时,数据 全部清零; ③ 可通过特殊辅助继电器M8033来实现断电保持,当 M8033为“1”时,D0~D199在PLC停止运行时数据 不会丢失。
M8033:PLC运行停止时保持输出
PLC扫描周期影响,可以及时处理外部信息。输入中断用
指针编号格式如下:
24
I □ 0□
0:下降沿中断 1:上升沿中断 输入号(0~5),对应输入X0~X5且每个只能用一次
例如:I201表示当输入X2从OFF→ON变化时,执行 以I201为标号后面的中断程序,并根据IRET指令返回。
IRET(interrupt return)中断返回,其作用是从中 断中恢复中断前的状态
FX系列PLC的输入继电器和输出继电器的元件号 用八进制表示。 八进制只有0~7这8个数字,遵循“逢8进1”的运 算规则。例如:八进制7和10是两个相邻的整数。
7
输入继电器(X)
① X接受、存储外部输入信号,其触点只能通过外部 开关信号来控制(0、1); ② 当开关信号为1X得电X的常开触点闭合,常闭 触点断开。 ③ X采用八进制进行编号,X0,X1,X2,X3……X7 X10, X11……X17 ④ X只有触点,没有线圈。
② 用于监控PLC的运行状态,如D8000存放监视定时
器(WDT)的时间;
③ 未定义的特殊数据寄存器,用户不能使用。
21
2.1.6 变址寄存器(V/Z)
① 共有16个变址寄存器; ② 编号为V0~V7和Z0~Z7,都是16位的寄存器; ③ 是一种特殊的数据寄存器; ④ 作用类似计算机中的变址寄存器,用于改变元件的
X、Y、M元件的应用
X0 Y0 X1 M0 M0 Y1
图2-1 X、Y、M元件的应用
15
2.1.3 定时器(T)
定时器(T)采用十进制编号,编号为T0~T255, 有线圈有触点,触点受线圈控制。其作用相当于继电器 系统中的时间继电器。 定时器总是与一个定时设定值一起使用,根据时钟 脉冲累计数,当累计脉冲数与设定值相同时,其输出触 点产生动作。该设定值可通过常数K直接设定,也可以 通过数据寄存器(D)间接设定。 定时器分为:普通定时器和累计定时器。
17
2.1.5 数据寄存器(D)
PLC在进行逻辑控制、模拟量控制以及输入/输出 处理时,需要许多数据寄存器来进行存储各种数据。 FX2N系列PLC数据寄存器采用十进制编号,编号 为D0~ D8255,每个数据寄存器都是16位,可用相邻的 两个数据寄存器存放32位数据,最高位都为符号位。 根据功能及用途不同,数据寄存器可分为以下几种:
M8000 PLC运行时接通,可用于运行监控; M8002 仅在PLC运行的第一个周期内产生一个脉冲 (初始脉冲),可用于初始化处理; M8012 产生100ms的时钟脉冲; M8013 产生1s的时钟脉冲; M8033 PLC运行停止时保持输出; M8034 输出全部禁止。
14
16
2.1.4 计数器(C)
计数器(C)采用十进制编号,编号为C0~C255, 有线圈有触点,触点受线圈控制。 使用方法与定时器类似,要与一个计数设定值一起 使用,该设定值可以通过常数K直接设定,也可以通过 数据寄存器(D)间接设定。当计数器当前值与所设定 值相等时,计数器的触点动作。 计数器在PLC实现控制不可缺少的重要元件, FX2N系列将计数器分为内部计数器和高速计数器两类。
26
2.1.8 状态器(S)
状态器的编号为S0~S999,它是构成状态转移图
的重要元件,主要用于步进顺序控制。(见第4章)
27
2.1.9 常数(K/H)
由于常数在程序和PLC内部寄存器中均占有一定 存储空间,因此将它也当作编程元件。十进制数用K表, 十六进制数用H表示。 例如,常数123可表示为K123或H7B。