绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 1
绪 论
一, 可编程控制器的简史及定义
二, 可编程控制器的特点
三, 可编程控制器的应用
四, 可编程控制器的发展前景
课程性质
课程目的和要求
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 2
一, 可编程控制器的简史及定义
60年代 继电接触控制系统
接线复杂 改变设计困难
简单 易懂 价格便宜
1969年美国数字设备公司（ DEC）,研制 出世界
上第一台 可编程序控制器,并在 GM公司汽车生产线上
首次应用 成功 。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 3
一,可编程控制器的简史及定义
20世纪 70年代中末期,PLC进入了实用化发展阶段
20世纪 80年代初,PLC在先进工业国家广泛应用
20世纪末期,PLC已适应现代工业控制的需要
21世纪初的几年，随着计算机通讯技术的发展,PLC重点发展
了网络通讯能力，并广泛应用于工业控制系统的各个领域
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 4
一,可编程控制器的简史及定义
1980年美国电气制造商协会（ NEMA） 正式将其命名为可编程
序控制器（ Programmable Controller）,简称 PC。
为了和个人计算机（ PC） 相区别，将最初用于逻辑控制的 可编
程控制器 称为 PLC（ Programmable logic Controller）。
1985年 1月国际电工委员会（ IEC）制定了可编程控制器的标准，
并定义了 PLC 。
可编程控制器是以微机技术为核心的通用工业自动控
制装置,简称 PLC。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 5
一,可编程控制器的简史及定义
目前世界上 生产品牌 PLC的著名公司,
美国艾伦 -布拉德利公司 （ A-B, Allen-Bradley）
德国西门子公司（ Siemens）
法国的施耐德公司 （ TE, Telemecanique）
日本三菱公司（ MITSUBISHI）
日本欧姆龙公司（ OMRON）
日本富士电机公司（ Fuji Electric）
日本东芝公司（ TOSHIBA）
日本松下电工公司（ MEW） 等
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 6
二,可编程控制器的特点
可靠性高，抗干扰能力强
通用性强，使用方便
模块化结构，组合灵活
编程简单，易学易用
体积小，重量轻，能耗低
系统设计、建造工作量小，改造容易
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 7
三,可编程控制器的应用
开关逻辑控制
运动控制
闭环过程控制
数据处理
通讯及联网
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 8
四,可编程控制器的发展前景
速度更快、存储容量更大、可靠性更高
向超小型和超大型方向发展
规范化、标准化，出现通用编程语言
通讯、联网能力更强，与工业控制计算机组网
出现 PLC品牌垄断国际市场的局面
技 术
规 模
产 品
通 讯
市 场
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 9
四,可编程控制器的发展前景
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 10
课程性质
《可编程控制器应用技术,
是 电类 和 机电类 专业的 专业基础课
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 11
课程目的和要求
1．了解可编程控制器的基本结构、特点和应用场合
2,明确可编程控制器的硬件配置, 工作原理和工作过程
3,掌握可编程控制器基本逻辑指令及编程方法, 掌握编程软件的使用
4,熟悉可编程控制器功能指令及编程方法
5,能正确使用可编程控制器并完成 I/O设备的接线
6,掌握程序设计的思想和方法
7,掌握程序运行和调试的方法, 会分析实验与实训现象
8,具备阅读和分析实际应用程序与梯形图的能力
9,能借助产品说明书和技术手册, 查阅有关数据和功能, 正确使用 PLC
10,能在生产现场进行简单的程序设计, 运行, 调试, 维护 PLC控制系统
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 12
学习方法
?认真听课，注意老师对问题的分析，通过案
例分析和实训环节获得编程的思想和方法
?理论联系实际，带着问题学，学深入
? 注重实训环节，训练应用 PLC的技能
?注意对知识的记忆和回味，几分耕耘、几分
收获
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 13
第 1章 可编程控制器的硬件
构成及工作原理
1.1 可编程控制器的硬件构成
1.2 可编程控制器的工作原理
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 14
1.1 可编程控制器的硬件构成 1.1.1 CPU模块
1.1.2 输入输出接口电路
1.1.3 电源
1.1.4 外部设备
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 15
1.1 可编程控制器的硬件构成
可编程
控制器
主机
可编程
控制器
编程器
图 1.1 可编程控制器及编程器
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 16
1.1 可编程控制器的硬件构成
图 1.2 PLC的硬件结构
主机
电源
微处理器 ( C P U )
运算器
控制器
输
入
单
元
存储器
E P R O M
( 系统程序 )
R A M
( 用户程序 )
外设
I / O
接口
I / O
扩展
接口
用
户
输
入
设
备
输
出
单
元
用
户
输
出
设
备
I / O
扩展
接口
P L C 或上位计算机
图形监控系统
E P R O M 写入器
打印机
盒式磁带机
编程器
外部设备
PLC由 CPU、
存储器、输入
/输出接口、
内部电源和编
程设备几部分
构成
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 17
1.1.1 CPU模块
接受, 存储用户程序；
按扫描工作方式接收来自输入单元的数据和信息，并存入相
应的数据存储区；
执行监控程序和用户程序，完成数据和信息的逻辑处理，产
生相应的内部控制信号，完成用户指令规定的各种操作；
响应外部设备的请求。
CPU是 PLC的运算控制中心，它在系统程序的控制下，完成逻辑运
算、数学运算、协调系统内部各部分的工作，其具体作用是,
CPU模块（中央处理器 +存储器）
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 18
1.1.1 CPU模块
RAM,随机存储器，可读可写，没有断电保持功能。
ROM,只读存储器，只读，不能写。
RAM存放用户程序 ROM存放系统程序
存储器 用于存放系统程序、用户程序和运行中的数据。包括只读
存储器 (ROM)和随机存取存储器 (RAM)。
EPROM,可擦除程序的只读存储器，用紫外线照射芯片上的透
镜窗口，可以擦除已写入的内容，而写入新的程序。
EEPROM,可电擦除的只读存储器，兼有 ROM的非易失性和
RAM的随机存取的优点。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 19
输入输出接口 是 PLC与工业控制现场各类信号连接的部分。
1.1.2 输入输出接口
输入接口 用来 接受 生产过程的各种参数（ 输入信号 ）。
输出接口 用来 送出 可编程控制器运算后得出的 控制信息 （ 输出
信号 ）, 并通过机外的执行机构完成工业现场的各类控制 。
为了适应可编程控制器在工业生产现场的工作, 对输入输出接口
有二个主要的要求,
? 良好的抗干扰能力
? 能满足工业现场各类信号的匹配要求
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 20
可编程控制器为不同的接口需求设计了不同的接口单元,
开关量输入接口 其作用是把现场的开关量信号变成可编程控制器
内部处理的标准信号 。
开关量输入接口按可接纳的外部信号电源的类型不同，分为 直流输
入单元 和 交流输入单元 。
开关量输出接口按可编程控制器机内使用的器件不同，分为 继电器
型, 晶体管型 和 可控硅型 。
1.1.2 输入输出接口
开关量输出接口 其作用是把可编程内部的标准信号转换成现场执行
机构所需的开关量信号。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 21
1,开关量输入接口
图 1.3 直流开关量输入单元
1.1.2 输入输出接口
光耦合器
P L C 内
部电路
LED
C R
2
R
1
V
D
电源
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 22
1,开关量输入接口
图 1.3 交流开关量输入单元
1.1.2 输入输出接口
双向耦合器
P L C 内
部电路
L E D
C R
3
R
1
V
D
交流电源
~
R
2
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 23
输入接口的接线方式（ 汇点式 ）
图 1.4 输入电路的连接
1.1.2 输入输出接口
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 24
开关量输出接口，其作用是把 PLC的内部信号转换成现场执行机
构的各种开关信号。
考虑负载的驱动电源时，还需选择输出器件的类型。
继电器型 的输出接口，可用于 交流及直流两种电源,接通和断开
的频率低，带负载能力强；
晶体管型 的输出接口有较高的接通断开频率，但只适用于 直流驱
动 的场合；
可控硅型 的输出接口仅用于 交流驱动 的场合，适用快速、频繁动作
和大电流的场合。
２,开关量输出接口
1.1.2 输入输出接口
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 25
图 1.6 继电器型输出单元
1.继电器型输出接口
1.1.2 输入输出接口
P L C 内
部电路
LED
V
D
交流电源
~
K S
L
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 26
输出接口 接线方式（ 分组式 ）
图 1.7 PLC的输出接口
1.1.2 输入输出接口
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 27
３, 模拟量输入接口 （ A／ D模块 ）
模拟量输入接口把现场 连续变化的模拟量 信号转换成适合可编
程控制器内部处理的 二进制数字信号 。
模拟量信号输入后一般经运算放大器放大后进行 A／ D转换，再
经光电耦合后为可编程控制器提供一定位数的数字量信号。
1.1.2 输入输出接口
光耦
合器
隔离
A / D
转换器
滤波
内部
回路
图 1.8 模拟量输入单元框图
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 28
４,模拟量输出接口（ D／ A模块 ）
模拟量输出接口将 PLC运算处理后的数字信号转换为相应的模
拟量信号输出，以满足生产过程现场连续控制信号的需求。 模拟量
输出接口一般由光电隔离,D／ A转换和信号驱动等环节组成 。
信号
转换
内部
回路
光耦
合器
隔离
D / A
转换器
图 1.9 模拟量输出单元框图
1.1.2 输入输出接口
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 29
为了适应更复杂的控制工作的需要，可编程控制器还有一些智能控
制单元，如 PID单元、高速计数器单元、温度控制单元、通信单元、定
位单元等。 特殊功能模块 都是独立的工作单元，它们和普通输入输出接
口的区别在于都 带有独立的 CPU,有专门的处理能力 。
５,智能输入输出接口（ 特殊功能模块 ）
1.1.2 输入输出接口
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 30
1.1.3 电源
可编程控制器的电源包括,
* 为可编程控制器各工作单元供电的 开关电源
* 为掉电保护电路供电的 后备电源,一般为电池
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 31
1.1.4 外部设备
可编程控制器一般可配备的外部设备,
编程器
盒式磁带机，用以记录程序或信息
打印机，用以打印程序或制表
EPROM写入器，用以将程序写入用户 EPROM中
高分辨率大屏幕彩色图形监控系统，用以显示或监视有关部
分的运行状态
编程器
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 32
1.2 可编程控制器的工作原理
1.2.1 扫描工作方式
1.2.2 程序执行过程
1.2.3 输入／输出的处理规则
1.2.4 信息刷新方式
1.2.5 输入／输出滞后时间
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 33
1.2.1 扫描工作方式
扫描,
从 0000号存贮地址开始，在无中断或跳转控制的情况下，按存
贮地址号递增的方向顺序逐条扫描用户程序直到程序结束。
完成一次扫描程序后，再从头开始扫描，并周而复始地重复。
一个循环扫描过程称为扫描周期。 扫描过程分为三个阶段进行：即
输入采样（输入处理）阶段，程序执行（程序处理）阶段，输出刷
新（输出处理）阶段。
输入采样 程序执行 输出刷新
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 34
输入采样 程序执行 输出处理
一个扫描周期
●
●
●
Y0
Y1
Yn
输
入
映
像
寄
存
器
① 采样
元
件
映
像
寄
存
器
③ 写
⑤ 写
④ 读
X0
Y0
Y0
M0
●
●
●
●
●
●
输
出
锁
存
电
路
输
出
端
子
输
入
端
子
●
●
●
1.2.2 程序执行过程 ② 读
图 1.11 PLC 的扫描工作过程
●
●
●
X0
X1
Xn
⑥ 刷新
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 35
1.2.2 程序执行过程
输入采样阶段,
? PLC以扫描方式按顺序将所有输入端的输入信号状态 （ 开或
关, 即 ON或 OFF,,1”或, 0”） 读入到输入映像寄存器中寄
存起来, 称为对输入信号的 采样, 或称 输入刷新 。
? 接着转入程序执行阶段, 在程序执行期间, 即使输入状态变
化, 输入映像寄存器的内容也不会改变 。 输入状态的变化只
能在下一个工作周期的输入采样阶段才被重新读入 。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 36
1.2.2 程序执行过程
程序执行阶段,
程序执行阶段,PLC对程序按顺序进行扫描；
如果程序用梯形图表示，则总是按先左后右、先上后下的顺序进行
扫描；
每扫描到一条指令时，所需要的输入元件状态或其它元件的状态分
别由输入映像寄存器和元件映像寄存器中读出，而将执行结果写入
到元件映像寄存器中；
元件映像寄存器中寄存的内容，随程序执行的进程而动态变化 。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 37
1.2.2 程序执行过程
输出刷新阶段,
程序执行完后，进入输出刷新阶段。此时，将元件映像寄存器中所
有输出继电器的状态转存到输出锁存寄存器，再去驱动用户输出设备
（负载），这就是 PLC的实际输出。
扫描周期,
PLC重复执行上述三个过程，每重复一次的时间就是一个工作周期
（或扫描周期）。工作周期的长短与程序的长短、指令的种类和 CPU执
行的速度有关。一个扫描过程中，执行指令程序的时间占了绝大部分。
PLC在每次扫描中，对输入信号采样一次，对输出信号刷新一次。
这就保证了 PLC在执行程序阶段，输入映像寄存器和输出锁存寄存器的
内容或数据保持不变。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 38
1.2.1 扫描工作方式 扫描工作方式的特点,
? 简单直观，简化了程序的设计，并为 PLC的可靠运行提供
了保证；
? 所扫描到的指令被执行后，其结果马上就可以被将要扫描
到的指令所利用；
? 系统监视定时器 WDT可 监视每次扫描的时间，并在每个扫
描周期内都要对 WDT进行复位操作。如果系统的硬件或用
户软件发生了故障,WDT就会 超时自动报警，并停止 PLC的
运行，从而避免了程序进入死循环的故障。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 39
1.2.3 输入／输出的处理规则
? 输入映像寄存器的数据，取决于输入端子在输入采样阶段所刷新
的状态；
? 输出映像寄存器的状态，由程序中输出指令的执行结果决定；
? 输出锁存寄存器中的数据，由上一个工作周期输出刷新阶段存入
到输出锁存电路中的数据来确定；
? 输出端子的输出状态，由输出锁存寄存器中的数据来确定；
? 程序执行中所需的输入、输出状态（数据），从输入映像寄存器
或输出映像寄存器中读出。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 40
1.2.4 信息刷新方式
信息刷新的方式 有多种 。 一般来说, 输入刷新是在输入采样
阶段进行, 输出刷新是在输出采样阶段进行 。
有的 PLC其信息刷新的方式则与上述不同, 输入刷新 除了在
输入采样阶段进行外, 在程序执行阶段 每隔一定时间还要刷新一
次 。 同样, 输出刷新 除了在输出处理阶段进行外, 在程序执行阶
段, 凡是程序中有输出指令 的地方, 该 指令执行后又立即进行一
次输出刷新 。 这种形式的 PLC尤其适合于输入输出要求 快速响应
的场合 。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 41
1.2.5 输入／输出滞后时间
? 输入输出滞后时间 又称为 系统响应时间, 是指从 PLC外部输
入信号发生变化的时刻起至它所控制的有关外部输出信号发生
变化的时刻止之间的时间间隔 。
? 输入输出滞后时间由输入电路的滤波时间, 输出模块的滞后
时间和因扫描工作方式产生的滞后时间三部分所组成 。
? 输入模块的 RC滤波电路用来滤除由输入端引起的干扰噪声,
消除因外接输入触点动作时产生抖动引起的不良影响 。 滤波时
间常数决定了输入滤波时间的长短,其典型值为 10ms左右 。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 42
1.2.5 输入／输出滞后时间
输出模块的滞后时间与模块开关元件的类型有关,
? 继电器型输出电路 的滞后时间一般最大值在 10ms左右 。
? 双向可控硅型输出电路 的滞后时间在负载被 接通 时的滞后时
间约为 1ms,负载由导通到 断开 时的最大滞后时间为 10ms。
? 晶体管型输出电路 的滞后时间一般在 1ms左右 。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 43
第 2章 可编程序控制器的软件构成
2.1 可编程序控制器的系统软件
2.2 可编程序控制器的应用软件
2.3 可编程序控制器的用户工作环境
2.4 可编程序控制器的编程软件
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 44
第 2章 可编程控制器的软件构成
PLC
软件
系统软件
应用软件
系统管理程序
用户指令解释程序
专用标准程序模块
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 45
系统软件 包括系统管理程序, 用户指令解释程序和供系统调用
的专用标准程序块等 。
系统管理程序 用于运行管理、存储空间分配管理和系统的自检，
控制整个系统的运行；
用户指令解释程序 是把应用程序（梯形图）的输入翻译成机器能
够识别的机器语言；
专用标准程序模块 是由许多独立的程序块组成，各自能完成不同
的功能。
系统程序由 PLC生产厂家提供，并固化在 EPROM中，用户不能
直接读写。
2.1 可编程序控制器的系统软件
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 46
2.2 可编程序控制器的应用软件
1,应用软件
是用户为达到某种控制目的，采用 PLC厂家提供的
编程语言自主编制的程序。
使用 PLC实现某种控制目的，用存储在计算机中的
程序实现控制功能，就是人们所指的存储逻辑。
应用程序是一定控制功能的表述。同一台 PLC用于
不同的控制目的时就需要编制不同的应用软件。
用户软件存入 PLC后如需改变控制目的可多次改写。
2、继电接触器与 PLC控制方案的比较
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 47
例 1 用继电接触器实现电动机
启／停控制
QS
FR
FU
KM
M 3~
工作原理,
合刀开关 QS
按 SB1→KM线圈 得电
按 SB2→KM线圈 失电
3 ~
→KM辅助触头闭合 自
锁 →KM主触头闭合
→M运转
→KM辅助触头解除 自
锁 →KM主触头断开
→M停转 KM
SB1
KM
SB2
FR
主电路
控制电路
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 48
QS
FR
FU
KM
M 3~ 3 ~
KM
FR X0
X1
COM
Y0
COM1
Y0
X0
Y0
~ 220 V
SB1
SB2
PLC
X1
例 2 用 PLC实现电动机启／停控制
主电路
控制电路
用户程序
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 49
例 3 用继电接触器实现电动机 正／反
转控制
U V W
QS
FR
FU
M 3 ~
~ ~
KM1 KM2
KM2
SB1
SB3
FR SB
2
KM1 KM2
KM1 KM2
KM1
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 50
QS
FR
FU
M 3 ~
KM2
按 SB1→KM 1得电 → KM1常开触头闭合 → M运转
误按 SB2→KM 2得电
若去掉 互锁 — 合 QS,
→ KM2常开触头闭合 →
U V W
则电源 U,W相间 短路 → 熔断器
FU烧毁！
KM1
互锁设计
KM
2
SB1
SB3
KR
SB2
KM1 KM2
KM
1 KM2 KM1
加互锁
防止短路
KM1 KM2
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 51
采用电气和机械双重互锁的电动机正／反转控制电路
利用复合按钮
SB1,SB2,实
现机械互锁
正转 ?反转
直接转换
KM1和 KM2的
电气互锁必
不可少！
Qs
KR
FU
M 3 ~
KM1 KM2
KM2
SB1
SB3
FR
SB2
KM1 KM2
KM1
KM2
KM1
U V W
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 52
例 4 用 PLC实现电动机 正、反转控制
PLC内部
用户程序
Y0
X0
Y0
X2
Y1
X1
Y1
X2
X1
X0 Y0
Y1
QS
FR
FU
M 3 ~
KM1 KM2
U V W
KM1
FR
X0
X1
COM
Y0
COM1
SB1
SB2
PLC
SB3 X2
KM2
KM1
Y1
KM2
~ 220 V
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 53
2.2 可编程控制器的应用软件
3、应用软件编程语言表达方式
?（ 1） 梯形图 （ Ladder diagram）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
电接触器控制电路演变过来的。
?（ 2） 指令表 （ Instruction list）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。
? （ 3） 顺序功能图 （ Sequential function chart）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。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 54
2.2 可编程控制器的应用软件
?（ 4） 功能块图 （ Function block diagram） 功能块图是一种类
似于数字逻辑电路的编程语言, 熟悉数字电路的人比较容易掌握 。
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
端的小圆点表示, 非, 运算, 信号自左向右流动 。 就像电路图一
样, 它们被, 导线, 连接在一起, 如下图所示 。
S w 1
OR
A ND
T e s t1
T e s t2
% I X3
SR
S 1 Q 1
R R e s e t
S ta r t
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 55
2.2 可编程控制器的应用软件
?（ 5） 结构文本 （ Structured text） 随着 PLC技术的飞速发展,
如果许多高级功能还使用梯形图来表示, 会很不方便 。 为了增强
PLC的数学运算, 数据处理, 图表显示, 报表打印等功能, 方便
用户的使用, 许多大中型 PLC都配备了 PASCAL,BASIC,C等高级
编程语言 。 这种编程方式叫结构文本 。 与梯形图相比, 结构文本
有两个很大的优点, 其一是 能实现复杂的数学运算, 其二是 非常
简洁和紧凑, 用结构文本编制极其复杂的数学运算程序可能只占
一页纸 。 结构文本用来编制逻辑运算程序也很容易 。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 56
PLC 可看成是由各种功能元器件（ 软元件 ）组成的工业控制器。
利用编程语言，按照一定的逻辑关系对这些软元件进行编程（ 调用 ），
就可实现某种控制要求。
PLC 的编程软元件实质上是存储器单元,每个单元都有惟一的地
址。为了满足不同的功用,存储器单元作了分区，因此，也就有了不
同类型的编程软元件。
在系统软件的安排下, 不同的软元件具有不同的功能 。 FX2N系列 PLC
编程软元件如下表所示 。
2.3 可编程控制器的用户工作环境
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 57
2.3 可编程控制器的用户工作环境
元件类型 性能规格 元件编号
输入 继电器
（ X） DC输入 24V DC,7mA,光电隔离 X000～ X267（ 8进制编号 ）
输出 继电器
（ Y）
继电器 （ MR） AC250V,DC30V,2A/1 点（ 电阻负载 ）
Y000～ Y267
（ 8进制编号 ）
双 向 可 控 硅
（ MS）
AC85～ 242V,0.3A/ 点,
0.8A/4点 （ 电阻负载 ）
晶体管 （ MT）
DC5～ 30V,0.5A/ 点,
0.8A/4点, 1.6A/8点 （ 电
阻负载 ）
辅助 继电器
（ M）
一般 用 M0～ M499（ 500点 ）
保持 用 电池后备区 M500～ M1023（ 524点 ）
保持 用 电池后备固定区 M1024～ M3071（ 2048点 ）
特殊用 M8000～ M8255（ 256点 ）
FX2N系列 PLC编程软元件一览表 （ 1）
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 58
2.3 可编程控制器的用户工作环境
元件类型 性能规格 元件编号
状态 寄存器
（ S）
初始化用 S0～ S9（ 10点 ）
一般 用 S10～ S499（ 490点 ）
保持 用 电池后备 S500～ S899（ 400点 ）
报警用 电池后备 S900～ S999（ 100点 ）
定时器 （ T）
100ms 0.1～ 3276.7s T0～ T199（ 200点 ）
10ms 0.01～ 327.67s T200～ T245（ 46点 ）
1ms（ 积算 ） 0.001～ 32.767s（ 保持 ） T246～ T249（ 4点 ）
100ms（ 积算 ） 0.1～ 3276.7s （ 保持 ） T250～ T255（ 6点 ）
FX2N系列 PLC编程软元件一览表（ 2）
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 59
元件类型 性能规格 元件编号
计数 器
（ C）
加计数器
16位, 0～ 32767,一般用 C0～ C99（ 100点 ）
16位, 0～ 32767,电池后备 C100～ C199（ 100点 ）
加 ／ 减
计数器
32位, - 2 1 4 7 4 8 3 6 4 8 ～
2147483647, 一般用 C200～ C219（ 20点 ）
32位, - 2 1 4 7 4 8 3 6 4 8 ～
2147483647, 电池后备 C220～ C234（ 15点 ）
高速计数器 32位加 /减计数, 电池后备 C235～ C255（ 6点 ）
数据寄存
器 （ D）
通用
16位, 一般用 D0～ D199（ 200点 ）
16位, 电池后备 D200～ D511（ 312点 ）
文件寄存器 16位, 电池后备 D512～ D7999（ 7488点 ）
特殊用 16位, 电池后备 D8000～ D8195（ 106点 ）
变址 16位, 电池后备 V0～ V7,Z0～ Z7（ 16点 ）
FX2N系列 PLC编程软元件一览表（ 3）
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 60
2.3可编程控制器的用户工作环境
特殊辅助
继电器
触点利用型
M8000 运行标志
M8002初始脉冲
M8002初始脉冲
线圈驱动型
M8012 100ms脉冲
M8013 1s时钟脉冲
M8030 电池欠压
M8033 输出保持
M8034 禁止输出
线圈由 PLC自行驱
动，用户只能利
用其触点
用户程序驱动
线圈后,PLC作
特定动作
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 61
2.4可编程序控制器的编程软件 ?三菱 SWOPC-FXGP／ WIN-C编程软件是用于 FX系列 PLC的
编程软件，可在 Windows 9x或 Windows 3.1及以上操作
系统运行，主要有以下功能。
?（ 1） SWOPC-FXGP／ WIN-C编程软件，可通过电路符
号，列表语言及 SFC符号来创建顺控指令程序，建
立注释数据及设置寄存器数据；
?（ 2）创建顺控指令程序以及将其存储为文件，用
打印机打印；
?（ 3）该程序可在串行系统中与 PLC进行通讯、文件
传送、操作监控和各种测试。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 62
2.4可编程控制器的编程软
件 ? 1,系统配置
（ 1） CPU,486以上；内存,16兆以上
（ 2） 接口单元
FX-232AWC型 RS-232C/RS-422转换器 (便携式 ),FX-232AW型 RS-
232C/RS-422转换器 (内置式 ) 或其他指定的转换器 。
（ 3） 通信电缆
采用 RS-422 cable（ RS-422缆线 ）, 选取如下,
?① FX-422CAB0型 RS-422缆线 (用于 FX0,FX0S,FX0N型 PLC,1.5米 )。
?② FX-422CAB型 RS-422 缆线 （ 用于 FX1,FX2,FX2C型 PLC,0.3米 )。
?③ FX-422CAB-150 型 RS-422 缆线 （ 用于 FX1,FX2,FX2C型 PLC,
1.5米 )。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 63
? 2．编程软件的使用
（ 1）系统启动：双击桌面图标
打开的 SWOPC-FXGP／ WIN-C窗口如下图所示 。
2.4可编程控制器的编程软件
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 64
2.4可编程控制器的编程软件 ?选取 [文件 ]菜单下的 [退出 ]命令，即可退出 SWOPC-FXGP／
WIN-C系统，如下图所示。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 65
? ① 创建新文件 创建新的顺控程序的操作方法是：选择 [文件 ]
－ [新文件 ],或者按 [Ctrl]＋ [N]键,然后在 PLC类型设置对话框
中选择顺控程序的目标 PLC类型，如选择 FX2系列 PLC后，单击
[确认 ]，或者按 [O]键即可，如图下图所示。
2.4 可编程控制器的编程软件
（ 2）文件的管理图
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 66
2.4可编程序控制器的编程软
件 ? ② 打开文件 选择 ［ 文件 ］ － ［ 打开 ］ 菜单或按 ［ Ctr1］ ＋
[O]键, 在打开的文件菜单中选择一个所需的顺控指令程序
后, 单击 ［ 确认 ］ 即可, 如下图所示 。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 67
2.4 可编程控制器的编程软件 ? ③ 文件的保存和关闭 如果是第一次保存, 屏幕显示如图所示
的文件菜单对话框, 可通过该对话框将当前程序赋名并保存 。
操作方法是：执行 ［ 文件 ］ － ［ 保存 ］, 或按 ［ Ctr1］ ＋ ［ S］
键操作即可 。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 68
? 将已处于打开状态的顺控程序关闭，再打开一个已有的程序及
相应的注释和数据。操作方法：执行 ［文件］－［关闭打开］ 菜
单操作即可，如图所示。
2.4 可编程控制器的编程软件
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 69
?（ 3）梯形图编程
? ① 编辑操作 梯形图单元
块的剪切、拷贝、粘贴、
删除、块选择 以及 行删除
和 行插入,通过 执行 ［编
辑］ 菜单栏实现。 元件名
的输入、元件注释、线圈
注释以及梯形图单元块的
注释,也可通过 执行 ［编
辑］ 菜单栏实现，如图所
示。
2.4 可编程控制器的编程软件
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 70
? ② 元件输入 触点、线圈、特殊功能线圈和连接导线的输入，
程序的清除，通过 执行 [工具］ 菜单栏 实现，如图所示。
③ 梯形图的转换 将创建的梯形图
转换格式 存入计算机中，操作方法是,
执行 [工具］－［转换］ 菜单操作或
按 F4键,如图所示。在转换过程中显
示梯形图转换信息,如果在不完成转
换的情况下关闭梯形图窗口，被创建
的梯形图被抹去！
2.4 可编程控制器的编程软件
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 71
④ 查找 光标移到程序的顶、
底和指定程序步显示程序，
有关元件接点、线圈和指令
的查找，元件类型和编号的
改变，元件的替换，通过 执
行 ［查找］ 菜单栏 实现，如
图所示。
2.4 可编程控制器的编程软件
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 72
?（ 4） 指令表编程 执行 ［视
图］－［指令表］ 或按 ［ N］
键，可实现指令表状态下的编
程；通过 ［视图］－［指令表］
或［梯形图］，可 实现指令表
程序与梯形图程序之间的转换,
如图所示。
2.4 可编程控制器的编程软件
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 73
?（ 5） 程序的检查
执行 ［选项］－
［程序检查］,选择相
应的检查内容，单击
［确认］,可实现对程
序的检查，如图所示。
2.4 可编程控制器的编程软件
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 74
? （ 6） 程序的传送功能
? [读入］ 将 PLC中的 程序传送到计算机 中。
? [写出］ 将计算机中的 程序发送到 PLC中。
? [校验］ 将 计算机与 PLC中的程
序加以比较校验,操作方法是执
行 ［ PLC］ － [传送 ] － [读入］,
[写出 ],[校验］ 菜单完成操作。
当选择［读入］时，应在 ［ PLC
模式设置］ 对话框中将已经连接
的 PLC模式设置好，操作菜单如
图所示。
2.4 可编程控制器的编程软件
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 75
? 传送程序时，应注意以下问题,
? 计算机的 RS232C端口及 PLC之间必须用指定的缆
线及转换器连接；
? 执行完［读入］后，计算机中的程序将被丢失，
原有的程序将被读入的程序所替代,PLC模式改为被
设定的模式；
? 在［写出］时,PLC应停止运行，程序必须在 RAM
或 EE-PROM内存保护关断的情况下写出，然后进行校
验。
2.4 可编程控制器的编程软件
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 76
? 设置显示元件
设置在元件登录监控中被显示的元件，操作方法是在元件设置
对话框中对以下各项进行设置。
?［元件］ 设置为待监控的起始元件。有效的元件为位元件 X,Y
和 M； 字元件 S,T,C和 D； 变址寄存器 V和 Z。
?［ 显示点数］ 设置由元件不断表示的显示点数，最大登录数为
48点。
?［刷新屏幕］ 清除已显示元件，显示新的指定元件。
? 设置完成后点击登录按钮或按［ Enter］ 键。
2.4 可编程控制器的编程软件
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 77
? 元件监控
监控元件单元的操作方法是执行
［监控／测试］－［元件监控］ 菜
单操作命令，屏幕显示元件登录监
控窗口。在此登录元件,双击鼠标
或按［ Enter］ 键显示元件登录对话
框,如图所示。设置好元件及显示
点数，再单击确认按钮或按［ Enter］
键即可。
2.4 可编程控制器的编程软件
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 78
? 元件测控
? ① 强制 PLC输出端口 （ Y） 输出 ON／ OFF。 操作方法是执行
［ 监控 /测试 ］ － ［ 强制 Y输出 ］ 操作, 弹出强制 Y输出对话
框, 如图所示 。 设置元件地址及 ON／ OFF状态, 点击运行按
钮或按 ［ Enter］ 键, 即可完成特定输出 。
2.4 可编程控制器的编程软件
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 79
? ② 强行设置或重新设置 PLC位元件的状态
操作方法是执行 ［监控／测试］ — ［强制 ON／ OFF］ 菜单命
令，屏幕弹出强制设置对话框，在此设置元件 SET／ RST,点击
运行按钮或按［ Enter］ 键，使特定元件得到设置或重置。
2.4 可编程控制器的编程软件
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 80
? ③ 改变 PLC字元件的当前值
操作方法是执行 [监控 /测试］－［改变当前值］ 菜单选择，
屏幕弹出改变当前值对话框，在此选定元件及改变值，点击运行
按钮或按［ Enter］ 键，选定元件的当前值则被改变。
2.4 可编程控制器的编程软件
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 81
④ 改变 PLC中计数器或定时器的设置值
操作方法是在梯形图监控中，如果光标所在位置为计数器
或定时器的输出命令状态,执行 [监控 /测试］－［改变设置
值］ 菜单操作命令，屏幕显示改变设置值对话框，在此设置
待改变的值并点击运行按钮或按［ Enter］ 键，指定元件的设
置值被改变；如果设置输出命令的是数据寄存器，或光标正
在应用命令位置并且 D,V或 Z当前可用，该功能同样可被执行。
在这种情况下，元件号可被改变。
2.4 可编程控制器的编程软件
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 82
第 3章 PLC的结构特点及技术性能
3.1 可编程控制器的结构特点
3.2 FX2N系列 PLC的主要技术性能
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 83
3.1 可编程控制器的结构特点
3.1.1 单元式结构
3.1.2 模块式结构
3.1.3 叠装式结构
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 84
◆ 把 CPU,RAM,ROM,I／ ○ 接口及与编程器或
EPROM写入器相连的接口, 输入输出端子, 电源,
指示灯等都装配在一起的整体装置 。
3.1.1 单元式结构
◆ 一个箱体就是一个完整的 PLC，叫做一个单
元 。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 85
3.1,1 单元式结构
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 86
1.3.1 单元式结构
? 输入输出点数是固定的，不一定能适合
具体的控制现场的需要。
? 有时整体 PLC的输入口或输出口要扩展，这
就又需要一种只有一些接口而没有 CPU也没有
电源的配件 (扩展单元 )。
? 结构紧凑，体积小、成本低、安装方便。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 87
1.3.2 模块式结构
把 PLC的每个工作单元都制成独立的模块, 如 CPU模
块, 输入模块, 输出模块, 电源模块, 通讯模块等等 。
另外机器有一块带有插槽的母板，实质上就
是计算机总线。模块插座插在框架中的总线连
接板上，就构成了一个完整的 PLC。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 88
1.3.2 模块式结构
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 89
特点,
系统构成非常灵活，安装、扩展、
维修都很方便。
缺点是体积比较大。
1.3.2 模块式结构
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 90
1.3.3 叠装式结构
单元式和模块式 相结合的产物,把某一系列
PLC工作单元的外形都作成外观尺寸一致的, CPU、
I/O口及电源也可做成独立的, 不使用模块式 PLC
的母板, 用电缆联接各个单元, 在控制设备中安
装时 一层层地叠装, 这就是叠装式 PLC。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 91
3.2 FX2N系列 PLC主要技术性能 0
FX2N系列 PLC是日本三菱公司继 F1,F2系列之
后推出的新产品。
它采用 整体式结构,按功能可分为基本单元、
扩展单元、扩展模块及特殊适配器等 四种类型 产品。
基本单元内有 CPU、存储器、输入 /输出、电源等，
是一个完整的 PLC机,可以单独使用。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 92
基本单元型号表示方法,
1部分 用两位数表示输入 /输出 (I/O)的总点数,
16,24,32,48,64等；
2部分 用字符表示输出类型,
R 表示继电器触点输出,
T 表示晶体管输出,
S 表示双向晶闸管输出。
FX2N－ ×× M×
1 2
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 93
3.2 FX2N系列 PLC的主要技术性能
8KRAM,EEPROM,EPROM卡盒（选配）
项 目
编程方式 梯形图，步进顺控指令
基本指令执行时间 0.08us/步
指令种类 基本指令 27条，步进顺序指令 2条，功能指令 128条
程序容量及类型
输入继电器
性能指标
8K步 RAM（标准配置）
4K步 EEPROM卡盒（选配）
24VDC（ 7mA)光电隔离
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 94
通用加数器 100 点 ( C0 ～ C 9 9 ), 1 ～ 32767 s, 电池后备
停电保持加计数器 100 点 ( C 1 0 0 ～ C 1 9 9 ), 1 ～ 32767 s,电池后备
通用加减计数器 20 点 ( C 2 0 0 ～ C 2 2 0 )
停电保持加减计数器 15 点 ( C 2 2 0 ～ C 2 3 4 ),电池后备
计数器
高速计数器 21 点 ( C 2 3 5 ～ C 2 5 5),电池后备
通用数据寄存器 200 点 ( D0 ～ D 1 9 9 )
停电保持数据寄存器 7800 点 ( D 2 0 0 ～ D 7999)
特殊寄存器 256 点 ( D 8 0 0 0 ～ D 8 2 5 5 )
变址寄存器 16 点 ( V, Z )
寄存器
文件寄存器 最大 7 000 点 ( D 1 0 0 0 ～ D 7 999),电池后备
嵌套标志 N0 ～ N7 ( 8 点 )
指 针 J U M P / C A L L 128 点 ( P0 ～ P 127)
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 95
项 目 性 能 指 标
继电器 250 V AC, 30 VDC, 2A ( 电阻负载） )
晶体管 30 V DC, 0.5 A/ 点 输出继电器
双向晶闸管 242 V AC, 0.3 A/ 点
通用型 500 点 ( M0 ～ M499 )
停电保持型 2572 点 ( M500 ～ M3071 ) 电池后备 辅助继电器
特殊型 256 点 ( M8000 ～ M8255 )
初始化用 10 点 ( S0 ～ S9 ),用于初始状态
通用型 490 点 ( S10 ～ S499 )
停电保持型 400 点 ( S500 ～ S899 ) 状态元件
报警 100 点 ( S900 ～ S999 )
0.1s(100 ms) 200 点 ( T0 ～ T199 ) 0.1 ～ 3276.7 s
0.01s(10 ms) 46 点 ( T200 ～ T245 ) 0.01 ～ 327.67s
1 ms( 积算 ) 4 点 ( T246 ～
T249 ) 0.001 ～ 32.767s,电池后备 定时器
100 ms( 积算 ) 6 点 ( T250
～ T255 ) 0.1 ～ 3276.7s 电池后备
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 96
4.1 基本逻辑指令
4.2 基本指令编程实例
第 4章 PLC的基本逻辑指令及编程
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 97
4,1基本逻辑指令
4.1.1 LD,LDI,OUT指令
4.1.2 AND,ANI指令
4.1.3 OR,ORI指令
4.1.4 ORB指令
4.1.5 ANB指令
4.1.6 MPS/MRD/MPP指令
4.1.7 MC/MCR指令
4.1.8 SET/RST指令
4.1.9 PLS/PLF指令
4.1.10 NOP指令
4.1.11 END指令
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 98
4.1.1 LD,LDI,OUT指令
LD（ 读取 ）,用于常开接点接到母线上的逻辑运算起始 。
LDI(读取反 )：用于常闭接点接到母线上的逻辑运
算起始。
指令格式, LD 元件号 ； LDI 元件号
其操作元件包括 X,Y,M,S,T,C。
程序步为 1
另外，与后续的 ANB指令组合，在分支点处也可使用。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 99
OUT(输出 )：输出驱动各种驱动线圈
指令格式,OUT 元件号
其操作元件包括 Y,M,S,T,C
4.1.1 LD,LDI,OUT指令
Y,M：程序步为 1
特 M：程序步为 2
T：程序步为 3
C,16bit，程序步为 3
32bit，程序步为 5
对输入继电器不能使用,并行输出可多次使用 OUT
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 100
LD,LDI,OUT指令的使用说明
X0 Y0
LD OUT
X1 M0
LDI T0
K10
Y1
T0
母线
步序 指令 数据
1
2
3
4
OUT
LDI
OUT
OUT
K10
LD
OUT
7
8
Y0
X1
M0
T0
T0
Y1
驱动定时器
设定常数 SP
0 LD X0
3步
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 101
4.1.2 AND,ANI指令
AND,与指令,用于单个常开接点的串联
ANI,与非指令,用于单个常闭接点的串联
AND与 ANI这两条指令可以多次重复使用
指令格式,AND 元件号 ； ANI 元件号
其操作元件包括 X,Y,M,S,T,C
程序步为 1
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 102
AND,ANI指令的使用说明
X1 Y0
AND
X2 M0
ANI Y1
( a ) ( b )
步序 指令 数据
0
1
2
3
4
LD
AND
OUT
LD
ANI
OUT
AND
OUT
6
7
X0
X1
Y0
X2
M0
T0
Y1
5
Y0
串联常开触点
纵接输出
串联常闭触点
串联常开触点
X0
Y0
T0
AND
母线
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 103
4.1.3 OR,ORI指令
OR，或指令，用于单个常开接点的并联
ORI，或非指令，用于单个常闭接点的并联
(1) OR,ORI指令用于单个触点的并联连接指令
(2) 两个以上接点串联连接电路块并联连接时，要用后述的 ORB指令
(3) OR,ORI是从该指令的当前步开始，对前面的 LD,LDI指令并联连
接的,并联的次数无限制
说明,
指令格式,OR 元件号 ； ORI 元件号
其操作元件包括 X,Y,M,S,T,C
程序步为 1
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 104
OR,ORI指令的使用说明
X3 Y2
X4
Y3
X16
步序 指令 数据
0
1
2
3
4
LD
OR
ORI
OUT
LDI
AND
ANI
OR
7
8
X3
X4
X1
Y2
Y2
X16
X7
M10
并联常开触点 5 6
OUT 9 Y3
M0 OR
并联常开触点
并联常闭触点
X7 Y2
X1
M0
M10
OR
ORI
OR
母线
OR
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 105
4.1.4 ORB指令
两个或两个以上的接点串联连接的电路叫串联
电路块。对串联电路块并联连接时，有,
(1)分支开始用 LD,LDI指令，分支终点用 ORB指令。
(2)ORB指令为无目标元件，它不表示触点。
(3)可以看成电路块之间的一段连接线。
指令格式,ORB
无操作元件
程序步为 1
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 106
ORB指令的使用
X3
Y4
X6
步序 指令 数据
0
1
2
3
4
LD
AND
LD
AND
ORB
OUT
AND
OUT
7
8
X4
X5
X6
X7
Y4
X11
Y5
串联电路块
并联连接 5
6 M2 LD
X5
X7
Y5
M2 X11
串联电路块
ORB
母线
ORB指令相当
一段连线
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 107
一种是在要并联的 每个串联电路块后加 ORB指令,
分散使用 ORB指令时，并联电路的个数没有限制。
另一种是集中使用 ORB指令（如下图所示）,集中使
用 ORB指令时, 这种电路块并联的个数 不能超过 8个
(即重复使用 LD,LDI指令的次数限制在 8次以下 )。
ORB指令的使用方法
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 108
X0
X2
推荐
0
1
2
3
4
LD
ANI
LD
AND
ORB
ORB
OUT
7
8
X0
X1
5
6 AND
X1
X3
X4 X5 LDI
X2
X3
X4
X5
Y5
不推荐
0
1
2
3
4
LD
ANI
LD
AND
ORB
OUT
7
8
X0
X1
5
6
AND
LDI
X2
X3
X4
X5
Y5
ORB
Y5
步序 指令 数据 步序 指令 数据
分散使用 ORB 集中使用 ORB
串联电路块 1
串联电路块 2
先集中做块 再集中连接
RB
RB
做一块连一块
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 109
两个或两个以上接点并联的电路称为 并联电路块, 分支
电路 并联电路块与前面电路串联连接时,应使用 ANB指令。
指令格式,ANB
无操作元件
程序步为 1
4.1.5 ANB指令
分支的起点用 LD,LDI指令，并联电路块结束后，使
用 ANB指令与前面电路串联 。
ANB指令简称与块指令
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 110
X0
X1
0
1
2
3
4
LD
OR
LDI
OR
ANB
X0
X1
5
6 OUT
X2
X3
X4 OR
X2
X3
X4
Y0
Y0
步序 指令 数据
ANB指令的使用说明
并联块
串接
是单个元件并联 用 OR指令
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 111
4.1.6 MPS/MRD/MPP指令
MPS (Push)为进栈指令, 就是将运算中间结果存
入栈存储器。
使用一次 MPS指令，该时刻的运算结果就压入栈存储器
第一级，再使用一次 MPS指令时，当时的运算结果压入栈的
第一级，先压入的数据依次向栈的下一级推移。
MPP（ POP）为出栈指令,使用出栈 MPP指令就是将存入
栈存储器的各数据依次上移，最上级数据读出后就从栈内
消失。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 112
MRD（ READ）读栈指令,读出存入栈存储器的最上级的最新
数据，栈内的数据不发生上、下移。
4.1.6 MPS/MRD/MPP指令
MPS,MRD,MPP 这组指令都是没有操作元件号，可将
触点先存储，因此用于多重输出电路。
MRD
MPS
MPP
1
2
3
…
n
指令功能图解
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 113
MPS/MRD/MPP指令的使用
X0
0
1
2
3
4
LD
AND
MPS
AND
OUT
5
6 OUT
MPP
Y0
7
8
9
10
LD
MPS
AND
OUT
11
12
13
MPP
AND
OUT
X0
X1
X2
Y0
Y1
X3
X4
Y2
X5
Y3
14
15
16
17
18
LD
MPS
AND
OUT
MRD
19
20 OUT
AND
21
22
23
24
MRD
AND
OUT
MPP
25
26
AND
OUT
X6
X7
Y4
X10
Y5
X11
X12
Y6
Y7
Y1
X1 X2
X3 X4
Y2
X5 Y3
MPP
X6 X7
MPS
Y4
X10 Y5
MRD X11 Y6
X12 Y7 MRD
步序 指令 数据
MPS
MPP MPS
母线 MPP
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 114
小结
LD,LDI 用于接点接到主母线（或分支）
的逻辑运算起始
OUT 输出驱动各种驱动线圈（不能驱动 X）
AND,ANI 用于单个接点的串联
OR,ORI 用于单个接点的并联
ORB 对串联电路块并联连接（无操作元件 ）
ANB 指令用于并联电路块与前面电路串联
MPS/MRD/MPP 指令用于保存、恢复、读出接点的状态
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 115
4.1.6 MPS/MRD/MPP指令
例：一层栈
X0
( a )
0
1
2
3
4
LD
M P S
LD
OR
A N B
5
6 M R D
O U T
Y0
7
8
9
10
LD
A N D
LD
A N D
11 O R B
X0
X1
X2
Y0
X3
X4
12
13
14
15
16
A N B
O U T
M P P
A N D
O U T
17
18 OR
LD
19
20
A N B
O U T
Y1
X7
X 1 0
X 1 1
( b )
Y1
X1
X2
M P S
Y3
X5
X6
Y2
Y3
X3 X4
Y2
X5 X6
X7
X 1 0
X 1 1
M R D
M P P
步序 指令 数据
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 116
4.1.6 MPS/MRD/MPP指令
例：二层栈
X0 0
1
2
3
4
LD
MPS
AND
MPS
AND
5
6 MPP
OUT
Y0
7
8
AND
OUT
X0
X1
X2
Y0
X3
Y1
9
10
11
12
13
MPP
AND
MPS
AND
OUT
14
15 AND
MPP
16 OUT
X4
X5
X6
Y3
X1 X2
MPS
Y2
X3
Y1
Y2
Y3
X5
X6
X4
MPP
MPS
MPP
MPS
MPP
步序 指令 数据
第一层栈
第二层栈
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 117
MPS,MRD,MPP指令在使用中应注意,
4.1.6 MPS/MRD/MPP指令
(1)MPS,MRD,MPP指令用于多重输出电路
(2)MPS与 MPP必须配对使用
(3)MPS与 MPP连续使用必须少于 11次
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 118
MC为主控指令,用于公共串联接点的连接 。
4.1.7 MC/MCR指令
MCR叫主控复位指令，即 MC的复位指令 。
遇到多个线圈同时受一个或一组接点控制的情况。
如果在每个线圈的控制电路中都串入同样的接点，则将
多占用存储单元，应用主控指令可以解决这一问题。使
用主控指令的接点称为主控接点，是与母线相连的常开
接点，是控制一组电路的总开关。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 119
MC,MCR指令的使用
X0
( a )
0
1
4
5
6
LD
MC
SP
LD
OUT
7
8
OUT
LD
10
11
LD
OUT
X0
X1
X2
N0
( b )
X1
Y2
M100
MCR
N0
M100
Y0
Y1
X3
MCR为 2步指令
MC为 3步指令
M100 N0 MC
N0
Y0
Y1 X2
N0 MCR
Y2
X3
步序 指令 数据
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 120
MC指令是 3程序步,MCR指令是 2程序步，两条指令的操
作 目标元件是 Y,M,不允许使用特殊辅助继电器 M。
当 X0接通时，执行 MC与 MCR之间的指令；
当输入条件断开时，不执行 MC与 MCR之间的指令。
非积算定时器和用 OUT指令驱动的元件复位，积算定
时器、计数器、用 SET/RST指令驱动的元件保持当前的状
态。
MC,MCR指令的使用
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 121
使用 MC指令后，母线移到主控接点的后面，与
主控接点相连的接点必须用 LD或 LDI指令。
MCR使母线回到原来的位置。在 MC指令区内使
用 MC指令称为嵌套，嵌套级 N的编号 (0-7)顺次增大，
返回时用 MCR指令，从大的嵌套级开始解除
MC,MCR指令的使用
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 122
( b ) ( a )
Y0 SET
X0
Y0 RST
X1
M0 SET
X2
M0 RST
X3
S0 SET
X4
S0 RST
X5
D0 RST
X6
( c )
SET,RST指令的使用
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
11
12
14
15
LD
SET
LD
RST
LD
SET
LD
RST
LD
SET
LD
RST
LD
RST
X0
Y0
X1
Y0
X2
M0
X3
M0
X4
S0
X5
S0
X6
D0
步序 指令 数据
X0
X1
Y0
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 123
4.1.9 PLS/PLF指令
PLS指令在输入信号上升沿 产生脉冲输出,PLF在输入信
号下降沿 产生脉冲输出，它们的 目标元件是 Y和 M,但特殊辅助
继电器不能作目标元件。
使用 PLS指令,元件 Y,M仅在驱动输入接通后的一个扫描
周期内动作 (置 1),即 PLS指令使 M0产生一个扫描周期脉冲,
而使用 PLF指令,元件 Y,M仅在驱动输入断开后的一个
扫描周期内动作； PLF指令使元件 M1产生一个扫描周期脉冲。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 124
0
1
3
6
8
9
LD
P L S
LD
S E T
P L F
LD
R S T
X0
M0
M0
M1
( b )( a )
M0P L S
X0
M0
X1
4
5 LD
Y0
X1
M1
Y0
2 步指令
2 步指令
M1
Y0S E T
M1P L F
Y0R S T
( c )
X0
X1
M0
M1
Y0
扫描周期
扫描周期
步序 指令 数据
PLS,PLF指令的使用
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 125
( c )
X0
X1
M0
M1
Y0
扫描周期
扫描周期
PLS,PLF指令的使用
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 126
NOP指令是一条无动作、无目标的程序步指令。
可编程序控制器的编程器一般都有指令的插入和删
除功能，在程序中一般很少使用 NOP指令。 执行完清
除用户存储器的操作后，用户存储器的内容全部变
为空操作指令。
4.1.10 NOP指令
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 127
END是一条 无目标元件的程序步指令。
PLC反复进行输入处理、程序运算、输出处理，
END以后的程序不再执行，直接进行输出处理。
在程序调试过程中，按段插入 END指令，可以顺
序扩大对各程序段动作的检查。采用 END指令将程序划
分为若干段，在确认处于前面电路块的动作正确无误
之后，依次删去 END指令。
4.1.11 END指令
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 128
4.2 基本指令编程实例
4.2.1 梯形图编程注意事项
4.2.2 基本指令编程实例
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 129
(a) 不正确； (b) 正确
Y
1 3 5
4 3 2
1 2
4 5
( b )
Y
1
( a )
2
4 5
3
4.2.1梯形图编程注意事项
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 130
OUT
LD AND
OR
( a )
OUT
LD
AND LD
ORB
串联多的电路
尽量放上部
OUT
LD AND
OR
( b )
并联多的电路
尽量靠近母线
OUT
LD
OR
LD
ANB
4.2.1梯形图编程注意事项
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 131
不能将接点画在线圈右边，只能在接点的右边接线圈，如
图所示。
5
1
( b )( a )
3
2 4
1
3
2 4
5
4.2.1梯形图编程注意事项
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 132
X1
Y3
输入 处理
X1＝ ON,X2＝ OFF
第一次
第二次
输出 处理
Y3＝ OFF,Y4＝ ON
双线圈输出不可用
4.2.1梯形图编程注意事项
Y4
X3
X2
Y3
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 133
X000
( a ) ( b )
0
1
2
3
4
LD
AND
LDI
AND
ORB
5
6 LD
OR
Y002
步序 指令 数据
7
8
9
10
OR
ANB
OR
OUT
X000
X001
X002
X003
X004
X006
X007
X005
Y002
并联连接
并联块结束
分支 起点
与前面的电路连接
X001 X006
X007 X002 X003
X004
X005
ANB LD
并联电路块
ANB前
的 OR ORB
ANB后的 OR
4.2.2基本指令编程实例
例 1 ORB,ANB指令的混用
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 134
例 2 四层栈电路
X0
( a )
0
1
2
3
4
LD
M P S
A N D
M P S
A N D
5
6 A N D
M P S
Y0
7
8
M P S
A N D
X0
X1
X2
X3
9
10
11
12
13
O U T
M P P
O U T
M P P
O U T
14
15 O U T
M P P
16 M P P
Y3
( b )
X2 X3
Y2
Y1
Y2
Y3
M P P
X4 17 O U T Y4
Y0
Y1
Y4
X1 X4
M P S
M P P
M P P
M P P
M P S M P S M P S 步序 指令 数据
4.2.2 基本指令编程实例
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 135
第 5章 状态转移图及编程方法
5.1 状态转移图及状态功能
5.2 单流程状态转移图的编程
5.3 选择性分支与汇合的编程
5.4 并行分支与汇合的编程
5.5 编程实例
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 136
5.1 状态转移图及状态功能
引例, 如图所示
台车自动往返系统工况示意图
M
SQ2(X2) SQ1(X1) SQ3(X3)
前进 (Y1)
后退 (Y2)
SB(X0)
启动
M M M M M M M M M M M M M M M M M M M M
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 137
某生产过程的控制工艺要求如下,
5.1 状态转移图及状态功能
(2) 台车后退碰到限位开关 SQ2后，台车电机 M停转，台车停
车，停 5 s，第二次前进，碰到限位开关 SQ3，再次后退。
(3) 当后退再次碰到限位开关 SQ2时，台车停止 (或者
继续下一个循环 )。
(1) 按下启动按钮 SB，台车电机 M正转，台车前进，碰
到限位开关 SQ1后，台车电机 M反转，台车后退。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 138
为编程的需要，不妨设置输入、输出端口配置如表所示。
5.1 状态转移图及状态功能
输入设备 端口号 输出设备 端口号
启动 SB X00 电机正转 Y01
前限位 SQ1 X01 电机反转 Y02
前限位 SQ3 X03
后限位 SQ2 X02
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 139
编程步骤如下,
5.1 状态转移图及状态功能
第一步：绘制流程图
流程图是描述控制系统的控制过程、功能和特
性的一种图形, 流程图又叫功能表图 (Function
Chart)。
流程图主要由步、转移 (换 )、转移 (换 )条件、线段和
动作 (命令 )组成。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 140
台车的每次循环工作过程分为前进、后退、延时、前进、
后退五个工步。
5.1 状态转移图及状态功能
每一步用一个矩形方框表示，方框中用文字表示该步
的动作内容或用数字表示该步的的标号。
与控制过程的初始状态相对应的步称为初始步。初始
步表示操作的开始。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 141
每步所驱动的负载 (线圈 )用线段与方框连接。 方框之间用线段连接，
表示工作转移的方向，习惯的方向是从上至下或从左至右，必要时
也可以选用其它方向。
线段上的 短线表示工作转移条件,图中状态转移条件为 SB,SQ1。
方框与负载连接的线段上的短线表示驱动负载的联锁条件，当联锁
条件得到满足时才能驱动负载。 转移条件和联锁条件可以用文字或
逻辑符号标注在短线旁边。
5.1 状态转移图及状态功能
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 142
准 备
SB 启动 ( 前进 )
工序一 前进,Y1 动作
S Q 1 后退
工序二 后退,Y2 动作
S Q 2 后退停
工序三 延时 5 s, T0 动作
T0 延时前进
工序四 前进,Y1 动作
S Q 3 后退
工序五 后退,Y2 动作
S Q 2 后退停
状态功能状态条件
状态
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 143
当相邻两步之间的转移条件得到满足时，转移去执行下一
步动作，而上一步动作便结束，这种控制称为步进控制。
5.1 状态转移图及状态功能
在初始状态下，按下前进启动按钮 SB(X00动合触点闭合 )，
则小车由初始状态转移到前进步，驱动对应的输出继电器 Y01，
当小车前进至前限位 SQ1时 (X01动合触点闭合 )，则由前进步
转移到后退步。这就完成了一个步进，以下的步进读者可以自
行分析。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 144
顺序控制若采用步进指令编程，则需根据流程图画出状态
转移图。状态转移图是用状态继电器 (简称状态 )描述的流程图。
5.1 状态转移图及状态功能
第二步：绘制状态转移图
状态元件是构成状态转移图的基本元素，是可编程序控制器的
元件之一。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 145
(1) 驱动负载。状态可以驱动 M,Y,T,S等线圈。可以
直接驱动和用置位 SET指令驱动，也可以通过触点联锁条件来
驱动。例如，当状态 S20置位后，它可以直接驱动 Y1。在状态
S20与输出 Y1之间有一个联锁条件 Y2。
状态可提供以下三种功能,
5.1 状态转移图及状态功能
(2) 指定转移的目的地。状态转移的目的地由连接状态之
间的线段指定，线段所指向的状态即为指定转移的目的地。
例如,S20转移的目的地为 S21。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 146
流程图中的每一步，可用一个状态来表示，由此绘出
图所示的台车流程图的状态转移图。如图所示，分配状态
的元件如下,
初始状态 S0
前进 (工序一 ) S20
后退 (工序二 ) S21
延时 (工序三 ) S22
再前进 (工序四 ) S23
再后退 (工序五 ) S24
注意：虽然 S20与 S23,S21与 S24，功能相同，但它们是状态
转移图中的不同工序，也就是不同状态，故编号也不同。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 147
SB
S 2 0
S Q 1
S Q 2
T0
S Q 3
S Q 2
M 8 0 0 2
X0
X1
S 2 1
X2
S 2 2
S 2 3
X3
S 2 4
X2
Y1
Y2
Y2
Y1
T0 K 5 0
Y1
Y2
Y2
Y1
R E T E N D
S0
台
车
流
程
图
的
状
态
转
移
图
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 148
(3) 给出转移条件。状态转移的条件用连接两状态之间
的线段上的短线来表示。 当转移条件得到满足时，转移的状
态被置位，而转移前的状态 (转移源 )自动复位 。例如，当 X1
动合触点瞬间闭合时，状态 S20将转移到 S21，这时 S21被置
位而 S20自动复位。
5.1 状态转移图及状态功能
状态的转移条件可以是单一的，也可以是多个元件的串、
并联组合，如图所示。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 149
S 2 0
X0 转移条件,X0
( a )
S 2 0
X0
转移条件,X1 与 T0
并联再与 X0 串联
( b )
X1 T0
5.1 状态转移图及状态功能
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 150
在使用状态时还需要说明以下问题,
5.1 状态转移图及状态功能
(1) 状态的置位要用 SET指令，这时状态才具有步进功能。
它除了提供步进触点外，还提供一般的触点。步进触点
(STL触点 )只有动合触点，一般触点有动合触点和动断触
点。当状态被置位时，其 STL触点闭合，用它去驱动负载。
(2) 用状态驱动的 M,Y若要在状态转移后继续保持接通，
则需用 SET指令。当需要复位时，则需用 RST指令。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 151
(3) 只要在不相邻的步进段内，则可重复使用同一编号的
计时器。这样，在一般的步进控制中只需使用 2～ 3个计时器
就够了，可以节省很多计时器。
5.2 单流程状态转移图的编程
(4) 状态也可以作为一般中间继电器使用，其功能与 M一
样，但作一般中间继电器使用时就不能再提供 STL触点了。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 152
每个状态提供一个 STL触点，当状态置位时，其步进
触点接通。 用步进触点连接负载的梯形图称为步进梯
形图,它可以根据状态转移图来绘制。 根据图所示台
车状态转移图绘制的步进梯形图。
5.2 单流程状态转移图的编程
第三步：设计步进梯形图
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 153
S E T S0
M 8 0 0 2
S E T S 2 0
S0 X0
S 2 0 Y2
S E T S 2 1
X1
Y1
S 2 1 Y1
S E T S 2 2
X2
Y2
S 2 2
S E T S 2 3
T0
T0
S 2 3 Y2
S E T S 2 4
X3
Y1
S 2 4 Y1
OUT S0
X2
Y2
R E TE N D
K 5 0
5.
2
单
流
程
状
态
转
移
图
的
编
程
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 154
下面对绘制步进梯形图的要点作一些说明,
5.2 单流程状态转移图的编程
(1) 状态必须用 SET指令置位才具有步进控制功能，这时状态
才能提供 STL触点。
(2) 状态转移图除了并联分支与联接的结构以外,STL触
点基本上都是与母线连接的，通过 STL触点直接驱动线圈，
或通过其它触点来驱动线圈。线圈的通断由 STL触点的通断
来决定。
(3) 图中 M8002为特殊辅助继电器的触点，它提供开机初
始脉冲。
(4) 在步进程序结束时要用 RET指令使后面的程序返回原母
线。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 155
由步进梯形图可用步进指令编制出语句表程序。 步进指令由
STL/RET指令组成。 STL指令称为步进触点指令，用于步进触
点的编程； RET指令称为步进返回指令，用于步进结束时返回
原母线。
5.2 单流程状态转移图的编程
第四步：编制语句表
由步进梯形图编制语句表的要点是,
(1) 对 STL触点要用 STL指令，而不能用 LD指令。不相邻的状
态转移用 OUT指令，例如从 S24转移到 S25。
(2) 与 STL触点直接连接的线圈用 OUT/SET指令。对于通过触点
连接的线圈，应在触点开始处使用 LD/LDI指令。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 156
(3) 步进程序结束时要写入 RET指令。
LD M8002
SET S0
STL S0
LD X0
LD X1
SET S21
STL S21
LDI Y1
OUT Y2
LD X2
SET S22
STL S22
OUT T0
SP K50
5.2 单流程状态转移图的编程
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 157
LD T0
SET S23
SET S20
STL S20
LDI Y2
OUT Y1
STL S23
LDI Y2
OUT Y1
LD X3
SET S24
STL S24
LDI Y1
OUT Y2
LD X2
OUT S0
RET
END
5.2 单流程状态转移图的编程
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 158
1．可选择的分支与汇合
从多个流程程序中，选择执行哪一个流程称为选择
性分支
下图是可选择的分支与汇合的状态转移图和梯形图。
5.3 选择性分支与汇合的编程
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 159
S21
SET S22 X1
S22
SET S23 X2
S23
SET S26 X3
S24
SET S25 X5
S25
S26 X6
SET S24 X4
Y1
Y2
Y3
Y4
Y5
SET
S26
X7
Y6
S21 Y1
S22 Y2
X1
X2
S23 Y3
S24 Y4
X5
S25 Y6
X3
S26 Y6
X7
X4
X6
5.3 选择性分支与汇合的编程
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 160
选择分支和汇合的编程原则是, 先集中处理分支状态，
然后再集中处理汇合状态。
5.3 选择性分支与汇合的编程
分支选择条件 X1和 X4不能同时接通。 程序运行到状态
器 S21时,根据 X1和 X4的状态决定执行哪一条分支。 当状
态器 S22或 S24接通时,S21自动复位。状态器 S26由 S23或
S25 置位，同时，前一状态器 S23或 S25自动复位。 与图对
应的语句表如下,
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 161
STL S22
OUT Y2
LD X2
SET S23
LD X23
SET S3
LD X3
LD X5
SET S25
STL S25
OUT Y5
LD X6
SET S26
LD S26
SET Y6
STL S21
OUT Y1
LD X1
SET S22
LD X4
SET S24
SET S26
STL S24
OUT Y4
5.3 选择性分支与汇合的编程
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 162
5.4 并行分支与汇合的编程
S21 Y1
S22 Y2
X1
X2
S23 Y3
S24 Y4
X3
S25 Y5
X4
S26 Y6
X5
S21
SET S22
X1
S22
SET S23
X2
S23
S24
SET S25
X3
S25
S26
X4
SET S24
Y1
Y2
Y3
Y4
Y5
SET
S26
X5
Y6
S25 S23
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 163
并行分支的编程原则是 先集中进行并行分支处理，再
集中进行汇合处理。
5.4 并行分支与汇合的编程
当转换条件 X1接通时，由状态器 S21分两路同时进入状态器
S22和 S24,以后系统的两个分支并行工作，图中水平双线强调
的是并行工作,实际上与一般状态编程一样，先进行驱动处理，
然后进行转换处理，从左到右依次进行。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 164
STL S21
OUT Y1
LD X1
SET S22
SET S24
STL S22
OUT Y2
LD X2
SET S23
STL S23
OUT Y3
STL S24
OUT Y4
5.4 并行分支与汇合的编程
LD X3
SET S25
STL S 25
OUT Y5
STL S23
STL S25
LD X4
SET S26
STL S26
OUT Y6
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 165
5.5 编程实例
1 交通 信号灯 控制
(1)控制要求
信号灯的动作受开关总体控制, 按一下启动按钮，信号灯系
统开始工作,并周而复始地循环动作； 按一下停止按钮，所有信
号灯都熄灭。 信号灯控制时序要求如表所示。
信号 绿灯亮 绿灯闪亮 黄灯亮 红灯亮
东西
时间 2 5 s 3 s 2 s 3 0 s
信号 红灯亮 绿灯亮 绿灯闪亮 黄灯亮
南北
时间 3 0 s 2 5 s 3 s 2 s
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 166
(2)系统配置
根据信号控制要求,I/O分配及其接线如图所示
图中用一个输出点驱动两个信号灯
如果 PLC输出点的输出电流不够，可以用一个输出点驱
动一个信号灯
也可以在 PLC输出端增设中间继电器，由中间继器再去驱
动信号灯
5.5 编程实例
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 167
可
编
程
控
制
器 I/
O
接
线
图
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 168
2 5 s 3 s 2 s3 0 s
X0
Y0
Y1
Y2
Y4
Y5
Y6
启动
东西绿灯
东西黄灯
东西红灯
南北绿灯
南北黄灯
南北红灯
(3)时序图
十字路口交通信号灯控制的时序图
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 169
(4) 程序设计
1) 按单流程编程
如果把东西方向和南北方向信号灯的动作视为一个顺
序动作过程，其中每一个时序同时有两个输出，一个输出
控制东西方向的信号灯，另一个输出控制南北方向的信号
灯，这样就可以按单流程进行编程，其状态转移图如图所
示，对应的步进梯形图如图所示。
5.5 编程实例
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 170
S0
启动 X0
Y0
M0
S 2 0
Y6
Y0
Y6
Y0
T0 K 2 5 0
S 2 1 Y6
Y0
T1 K 3 0
T0
T1 M1
S 2 2 Y6
Y1
T2 K 2 0
T2
S 2 3 Y2
Y4
T3 K 2 5 0
T3
S 2 4 Y2
Y4
T4 K 3 0
T3
T4 M1
S 2 5 Y2
Y5
T5 K 2 0
T5
X2
M0
T7
T6
M1
T7
T6
M0
K5
K5
E N D
停止
X0
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 171
按下启动按钮 SB1,X0接通,S0置位，转入初始状
态,由于 Y0,M0条件满足，状态使 S20置位，转入第
一工步, 同时 T0开始计时，经 25 s后,S21置位,S20复
位，转入第二工步 …… 当状态转移到 S25时，程序又重
新从第一工步开始循环。
5.5 编程实例
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 172
按
单
流
程
编
程
的
步
进
梯
形
图
S0
S E T S 2 0
Y0
Y6
S E T S0
X0 启动
Y0
M0
S 2 0
S E T S 2 1
T0
Y6
Y0
T0
K 2 5 0
S 2 1
S E T S 2 2
T1
Y6
T1
Y0
K 3 0M1
S 2 2
S E T S 2 3
T2
Y6
Y1
T2
K 2 0
S 2 3
S E T S 2 4
T3
Y2
Y4
T3
K 2 5 0
S 2 4
S E T S 2 5
T4
Y2
T4
Y4
K 3 0
S 2 5
R E T
T5
Y2
Y5
T5
K 2 0
M0
E N D
T6
T7
M1
K5
M1
S0
X2
停止
M0
X0
T7
T6
K5
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 173
按停止按钮 SB3,X2接通,M0使接通并自保，断开 S0后的
循环流程,当程序执行完后面的流程后停止在初始状态,即南
北红灯亮，禁止通行；东西绿灯亮，允许通行。
5.5 编程实例
T6,T7组成的是 0.5 s的振荡电路，该电路的作用是控制绿灯闪
烁,其中 T1和 T4是控制闪烁的时间。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 174
2) 按双流程编程
东西方向和南北方向信号灯的动作过程 也可
以 看成是两个独立的顺序动作过程。 其状态转移
图如图所示。 它具有两条状态转移支路，其结构
为并联分支与汇合。 按启动按钮 SB1，信号系统
开始运行，并反复循环。
5.5 编程实例
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 175
S0
启动 X0
Y6
S 2 0
Y6
Y0
Y0
T0 K 2 5 0
S 2 1 T1 K5
T0
T1
S 2 2 Y0
C0
T2
S 2 3 Y1
T3 K 2 0T3
南北红灯
东西绿灯
T2 K5
K3
C0
T2
C0
S 2 4 Y2
T7
R S T C0
S 3 0 Y6
T4 K 2 5 0
S 3 1 Y4
K5
T3
T1
S 3 2 T5
T6
S 3 3 Y4
T6
C1
T6
C1
S 3 4 Y5
R S T C1
T5
C1
K5
K3
T7 K 2 0
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 176
2 物料自动混合控制
(1) 控制要求
1) 初始状态
容器是空的，电磁阀 F1,F2,F3和 F4，搅拌电动机
M，液面传感器 L1,L2和 L3，加热器 H和温度传感器 T均
为 OFF。
5.5 编程实例
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 177
2) 物料自动混合控制
物料自动混合装置如图所示。按下启动按钮，开始下列
操作,
(1) 电磁阀 F1开启，开始注入物料 A，至高度 L2(此时
L2,L3 为 ON)时，关闭阀 F1，同时开启电磁阀 F2，注入物
料 B，当液面上升至 L1时，关闭阀 F2。
(2) 停止物料 B注入后，启动搅拌电动机 M，使 A,B两
种物料混合 10 s。
(3) 10 s后停止搅拌，开启电磁阀 F4，放出混合物料，
当液面高度降至 L3后，再经 5 s关闭阀 F4。
5.5 编程实例
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 178
3) 停止操作
按下停止按钮，在
当前过程完成以后，再
停止操作，回到初始状
态。
F1
F2
F3
物料 A
物料 B
物料 C
D1 L1
液位传感器
D2 L2
D3 L3
H
加热器
F4
D4
T
温度传感器
搅拌电动机 M
5.5 编程实例
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 179
PLC I/O配置及接线
5.5 编程实例
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 180
(2)用步进指令编程
物料自动混合过程，实际上是一个按一
定顺序操作的控制过程。因此，也可以用步
进指令编程，其状态转移图如图所示。
5.5 编程实例
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 181
启动
M 8 0 0 2
X0
M0
S0
S 2 0 Y0 阀 F1
低位 X4
S 2 1
Y0
L1 位Y7S E T
中位 X3
S 2 2
Y1
Y 1 0S E T L2 位
阀 F2高位 X2
S 2 3
Y4
Y 1 1S E T L3 位
搅拌
T0 K 0 0
S 2 4 Y3S E T 阀 F4
T0
X2
S 2 5 Y 1 1
S 2 6 Y 1 0
S 2 7 Y7
T1 K 5 0
S 2 8 Y3R S T
T1
Y3
R S T
R S T
X4
X3
R S T
X2
E N D
M0
X1
M0
X0
停止
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 182
M
原点显示 Y5
左移限位
S Q 1
X1
S Q 3
X3
上移限位
S Q 4
X4
S Q 5
X5
P S 0
X0
启动开关
右移 Y3
左移 Y4
下降 Y0
上升 Y2
S Q 2
X2
Y1
当吸住大球时，机械臂未到达下限,X2 不动作
当吸住小球时，机械臂到达下限,X2 动作
小 大
3、大、小球分检控制
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 183
其动作顺序如下,
左上为原点,机械臂下降 (当磁铁压着的是大球时，限位开关
SQ2断开
而压着的是小球时 SQ2接通,以此可判断是大球还是小球 )
大球 SQ2断开 → 将球吸住 → 上升 SQ3动作 → 右行到 SQ5动作
小球 SQ2接通 → 将球吸住 → 上升 SQ3动作 → 右行到 SQ4动作
下降 SQ2动作 → 释放 → 上升 SQ3动作 → 左移 SQ1动作到原点 。
左移、右移分别由 Y4,Y3控制，上升、下降分别由 Y2,Y0控制，
将球吸住由 Y1控制。
5.5 编程实例
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 184
根据工艺要求，该控制流程可根据 SQ2的状态
(即对应大、小球 )有两个分支,此处应为分支点，
且属于选择性分支。 分支在机械臂下降之后根据
SQ2的通断，分别将球吸住、上升、右行到 SQ4或
SQ5处下降，此处应为汇合点，然后再释放、上升、
左移到原点。其状态转移图如图所示。
5.5 编程实例
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 185
大
、
小
球
分
类
选
择
传
送
状
态
转
移
图
启动
M 8 0 0 2
X0
S0 Y5 原点指示
X1
X3 原点
S 2 1 Y0 下降
T0 K 2 0
小球T0
X1
S 2 2
T1
吸球S E T Y1
K 1 0
T1
S 2 3 Y2 上升
上限X3
S 2 4 Y3 右移
X4
右限X4
S 2 8 Y0 下降
下限X2
S 2 9 T2 K 1 0
R S T Y1 释放
T2
S 3 0 Y2 上升
上限X3
S 3 1 Y4 左移
X1
左限X1
大球T0
S 2 5
T1
吸球S E T Y1
K 1 0
T1
S 2 6 Y2 上升
上限X3
S 2 7 Y3 右移
X5
右限X5
延时
X2
R E T E N D
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 186
LD M8002
SET S0
STL S0
OUT Y5
LD X0
AND X1
AND X3
SET S21
STL S21
0UT Y0
OUT T0
SP K20
LD T0
AND X2
SET S22
LD T0
ANI X2
SET S25
STL S22
SET Y1
OUT T1
K10
LD T1
SET S23
STL S23
OUT Y2
LD X3
选
择
性
分
支
汇
合
编
程
方
法
编
制
的
大
、
小
球
分
类
程
序
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 187
LDI X5
OUT Y3
STL S24
LD X4
SET S28
STL S27
LD X5
SET S28
STL S28
OUT Y0
LD X2
SET S29
STL S29
RST Y1
OUT T2
SET S24
STL S24
LDI X4
OUT Y3
STL S25
SET Y1
OUT T1
SP K10
LD T1
SET S26
STL S26
OUT Y2
LD X3
SET S27
STL S27
选
择
性
分
支
汇
合
编
程
方
法
编
制
的
大
、
小
球
分
类
程
序
SP K10 LD T2
SET S30
STL S30
OUT Y2
LD X3
SET S31
STL S31
LDI X1
OUT X4
LD X1
OUT S20
RET
END
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 188
思考与练习题
1,写出图所示梯形图对应的语句表。
Y1
X1
Y1
X2
X3
T1
T1
X4
X1
X2
X3
C1
X0
X5
X1
X6
K 1 0
D0
T2
D1
Y2
M1P L S
C1R S T
X7
X 1 0
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 189
2,写出图所示梯形图对应的语句表。 Y1
Y2
Y3
Y4
X0 X1
X2
X3
思考与练习题
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 190
3,有一小车运行过程如图所示。小车原位在后退终端，
当小车压下后限位开关 SQ1时，按下启动按钮 SB，小车前进，
当运行至料斗下方时，前限位开关 SQ2动作，此时打开料斗
给小车加料，延时 8 s后半闭料斗，小车后退返回,SQ1动作
时，打开小车底门卸料,6 s后结束，完成一次动作。如此
循环下去。请用状态编程思想设计其状态转移图。
后限位开关
S Q 1 X 1
前进限位开关
S Q 2 X 2
小车
底门开关 Y2
前进 Y0
后退 Y1
料斗门开关 Y3
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 191
4,有一选择性分支状态转移图如图所示。请对其进行编程。
思考与练习题
X1
S20 Y0
X2
S21 Y1
X3
S22 Y2
X4
Y3 S23
X5
X6
S24 Y4
X7
S25 Y5
X10
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 192
5,有一选择性分支状态转移图如图所示。请对其进行编程。
S 2 0
X0
S 2 1
X2
S 2 2
X3
S 2 9
X1
X7
X0
S 2 3
X5
S 2 4
X6
X4
X7
X 1 0
S 2 5
S 2 6
X 1 1
S 2 7
S 2 8
X 1 2
X 1 3
X 1 7
X 1 0
X 1 4
X 1 5
X 1 6
X 1 7
思考与练习题
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 193
6,有一并行分支状态转移图如图所示。请对其进行编程。
S20 Y0
S21 Y1
S22 Y2
Y3 S23
X2
S24 Y4
X7
S25 Y5
X6
X1
X5
X3
S26 Y6
S27 Y7
X4
思考与练习题
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 194
第 6章 FX2N PLC功能指令及应用
6.1 功能指令使用要素
6.2 程序流程控制 （ FNC00～ FNC09）
6.3 传送和比较 （ FNC10～ FNC19）
6.4 四则运算及逻辑运算 （ FNC20～ FNC29）
6.5 循环移位与移位 （ FNC30～ FNC39）
6.6 数据处理 (FNC40～ FNC49)
6.7 高速处理 （ FNC50～ FNC59）
6.8 方便指令 （ FNC60～ FNC69）
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 195
6.1.1 功能指令的表现形式
功能指令按功能号 （ FUC00～ FUC99） 编排 。 每条功能指令都
有一个助记符 。
6.1 功能指令使用要素
例如 FUC45的助记符, MEAN”在编程时用, HELP”键，可显
示功能号与对应的助记符清单。 在读出程序时，功能号与助
记符同时显示。
有些功能指令只需指定功能号即可。 但许多功能指令在指定
功能号的同时还必须指定操作数或操作地址。 有些功能指令还需
要多个操作数或地址。 操作元件包括 K,H,KnX,KnY,KnM,KnS、
T,C,D,V,Z。其中 K表示十进制常数； H表示十六进制常数。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 196
［ S］, (SOURSE)源操作数 。 若可使用变址功能时, 表达为 ［ S·］ 。
有时源操作数不止一个, 可用 ［ S1·］, ［ S2·］ 表示 。
6.1.1 功能指令的表现形式
［ D］：（ DESTINATION）目标操作数。 若可使用变址功
能时，表达为［Ｄ ·］。目标不止一个时用［Ｄ１ ·］、［Ｄ２ ·］
表示。
ｍ、ｎ：其他操作数。常用来表示数的进制（十进制、
十六进制等）或者作为源操作数（或操作地址）和目标操
作数（或操作地址）的补充注释。需要注释的项目多时也
可以采用ｍ１、ｍ２等方式。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 197
即使使用跳转指令使其在两段不可能同时执行的程序中也
不能使用 。 但可利用变址寄存器多次改变其操作数,多次执行
这样的功能指令 。
6.1.1 功能指令的表现形式
功能指令的功能符号和助记符占一个程序步序
操作数占２或４个程序步序，取决于指令是 16bit
还是 32bit的。得注意的是有些功能指令在整个程序中
只能出现一次。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 198
其功能如下式表达,
[(D0)+(D1)+(D2)+(D3)]÷ 3→(D 4Z)
图中标注 ［ S·］ 指取值首元件 。 n指定取值个数 。 [D·]指定
计算结果存放地址 。
6.1.1 功能指令的表现形式
例如下图中的功能指令是一个取平均值的指令
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 199
6.1.2 数据长度及指令的执行形式
(1)16bit和 32bit
功能指令可处理 16位 （ bit） 的数据和 32（ bit） 位数据 。 功能指令中附有
符号 （ D） 表示处理 32位 （ bit） 数据 。 如 （ D） MOV,FNC(D)12,FNC12(D)。
处理 32bit数据时,用元件号相邻的两个元件组成
元件对。 元件对的元件号用奇数、偶数均可。但为避
免错误,元件对的首元件建议统一用偶数编号 。
32bit计数器（ C200～ C255）不能用作 16bit指令的操作数。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 200
（ 2） 连续执行／脉冲执行
助记符后附有 (P)符号表示脉冲执行, 没有 (P)符号的表示连续执行 。
6.1.2 数据长度及指令的执行形式
(P)和 (D)可同时使用，如 (D)MOV(P)表示 32bit数据
传送，脉冲执行。
例如下图,
（ ） 连续执行／脉冲执行
助记符后附有 符号表示脉冲执行, 没有 符号的表示连续执行 。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 201
图中仅在 X0由 OFF变为 ON时执行 D10到 D12间的数据传 （ 只传送
一次 ）, 不需要每个扫描周期都执行 。
6.1.2 数据长度及指令的执行形式
当 X1为 ON时在每个扫描周期都被重复执行 D20数
据到 D22的传送。
当 X0,X1为 OFF时上述两个传送都不执行。在使用 PLC
编程时，如果在程序中的数据不随时变化，而且变化是
可控的，这样的数据传送就可用脉冲方式。
例如,INC指令含义是加 1。如果每个运行周期都执
行一次加 1，其运行结果将无法确定。用连续方式时要
特别注意。这些指令用“！”号表示。
有些指令，例如 XCH,INC,DEC等
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 202
6.1.3 位元件和字元件
只处理 ON／ OFF状态的元件, 例如 X,Y,M,和 S,称为位元
件 。
其它处理数字数据的元件, 例如 T,C和 D,称为字元件 。 而位
元件组合起来也可处理数字数据 。
位元件的字可以由 Kn加首元件号来表示 。 位元件每 4bit为一组
合成单元, KnM0中的 n是组数 。 16bit数据操作时为 K1～ K4。
32bit数据操作时为 K1～ K8。
例如, K2M0即表示由 M0～ M7组成 2个 4bit组 。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 203
当一个 16bit的数据传送到 K1M0,K2M0或 K3M0（ 使用 MOV指
令 ） 时, 只传送相应的低位 （ bit） 数据 。 较高位的数据不传
送 。 32bit数据传送时也一样 。
例如
0 1 0 1 0 1 0 1 1 1 0 1 0 1 0 1
0 0 0 0 0 0 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1
6.1.3 位元件和字元件
M15 M14 M13 M12 M11 M10 M9 M8 M7 M6 M5 M4 M3 M2 M1 M0
传送后 D0寄存器的数据如下,
若 X1为 ON时用连续传送的方式传送 M0～ M7组成的 8位二
进制数到 D0数据寄存器。传送前的 M0～ M15组成的 16bit
数如下,
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 204
由于数据高 8位没有在指令中定义而不能传送, 16位 （ bit）
数据的符号位 （ 最高位 ） 为 0,此时只能处理正数 。
6.1.3 位元件和字元件
由上述例子可知，在作 16位（ bit）数据操作，而参
与操作的元件由 K1,K2,K3来指定时，高位（不足部分）
均作 0。这就意味着只能处理正数（符号位为 0）。在作
32bit数据操作，参与操作的元件由 K1～ K7来指定时也一
样。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 205
6.1.4 变址寄存器（ V,Z）
变址寄存器在传送, 比较指令中来修改操作对象的元件号 。
其操作方式与普通数据寄存器一样 。 操作元件包括 K.H,KnX、
KnY,KnM,KnS,T,C,D,V,Z。 其中 KnY,KnM,KnS,T、
C,D,V,Z可加入变址寄存器 。
对 32bit指令, V作高 16bit,Z作低 16bit。 32bit指令中用到变址寄存
器时只需指定 Z,这是 Z就代表了 V和 Z。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 206
如上图所示,
X0为 ON时, K10（ 十进制数 10） 送到 V。 X1为 ON时, K20（ 十进制
数 20） 送到 Z。
当 X2为 ON时所作的加法
（ D5V） ＋ （ D15Z） → （ D40Z）
（ D15） ＋ （ D35） → （ D60） 。 M8000是内部特殊寄存器 （ 常 ON）,
即无条件将十进制常数 0（ K 0） 送入 V,此时 （ V）, (Z)的数据
为 0和 20。
当 X3为 ON时执行 (D)ADD指令, 作 32bit数据加法
（ D0） ＋ （ D2） → （ D 4Z）
就是 （ D1,D0） ＋ （ D3,D2） → （ D25,D24）
6.1.4 变址寄存器（ V,Z）
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 207
6.2 程序流程控制
指令,CJ FNC00（ P） （ 16） 条件转移
操作元件,指针 P0～ P127（ 允许变址修改 ）
P63即 END,无需再标注
程序步数, CJ 和 CJ (P)…… 3步
标号 P×× …… 1步
梯形图
功能,
用于跳过顺序程序中的某一部分, 这样
可以减少扫描时间, 并使双线圈操作成为
可能 。 如果 X0为 ON则跳到标记 P8处继续执
行 。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 208
指令,CALL FNC01（ P） （ 16）
转子程序
操作元件：指针 P0～ P127（ 允许变址
修改 ）
程序步数,CALL和 CALL(P)… 3步标
号 P×× …… 1步
嵌 套,5级
梯形图
功能,
用于特定条件下执行某个子程序,
可减少程序重复 。 如果 X0为 ON则
调用 P10为标记的子程序执行 。 在
执行子程序时也可调用子程序, 可
嵌套 5级 。
6.2 程序流程控制
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 209
指令,SRET FNC02 子程 序返
操作元件：无
程序步数,1步
梯形图
功能,
与 CALL指令对应的子程序结束返回
CALL指令后的程序顺序执行 。
6.2 程序流程控制
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 210
功能,
中断服务程序的
结束标记 。 在程序执
行到 IRET指令后表示
该中断服务结束 。 该
指令后的程序允许中
断, 直到 DI指令出现 。
6.2 程序流程控制
指令,IRET FNC03中断返回
操作元件：无
程序步数,1步
梯形图
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 211
指令,EI FNC04允许中断
操作元件：无
程序步数,1步
梯形图
功能,
该指令后的程序允许中断,
直到 DI指令出现 。
6.2 程序流程控制
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 212
6.2 程序流程控制
功能,
该指令后的程序不
可中断, 直到 EI指令
出现 。
指令,DI FNC05禁止中断断返回
操作元件：无
程序步数,1步
梯形图
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 213
6.2 程序流程控制
功能,
执行到 FEND时进
行输出处理, 输入
处理, 警戒时钟刷
新后回到第 0步 。
指令,FEND FNC06主程序结束
操作元件：无
程序步数,1步
梯形图
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 214
6.2 程序流程控制
功能,
若 扫 描 周 期 超 过
100ms,PLC将停止运
行 。 此时, 应将 WDT
指令插入到合适的位
置刷新警戒时钟, 使程序执行到 END。
指令,WDT FNC07 (P)警戒时钟
操作元件：无
程序步数,1步
梯形图
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 215
6.2 程序流程控制
功能,FOR－ NEXT间的程
序重复执行, n”次后,
NEXT指令后的程序才被
执行 。 利用 CJ指令可跳
出循环体 。 FOR－ NEXT
间还可使用 FOR－ NEXT
指令 。 循环指令最多允许
5级嵌套 。
指令,FOR FNC08(16)
循环区起点
操作元件,
程序步数,3步
梯形图
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 216
指令,NEXT FNC09循环区终点
操作元件：无
程序步数,1步
梯形图,同上
功能,
与 FOR配对使用
6.2 程序流程控制
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 217
6.3 传送和比较
功能,
将 [S1·] 与 [S2·] 比较,
结果由 [D·]决定的 M0
开始的三个内部寄存
器输出, 可驱动各种动作 。
指令,CMP FNC10(P)(16/32)比较
操作元件
程序步数,CMP和 CMP(P)?7 步
(D)CMP和 (D)CMP(P)?13 步
梯形图
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 218
指令,ZCP FNC11(P)(16/32)区间
比较
程序步数,ZCP和 ZCP(P)?9 步
(D)ZCP和 (D)ZCP(P)?17 步
6.3 传送和比较
功能
将 [S·] 与 [S1·] [S2·] 的区间比
较, 结果有 [D·]指定的 M3始的
三个寄存器输出 。 当 S小于该区
间时 M3为 ON,S在该区间时
M4为 ON,S大于该区间时 M5
为 ON
梯形图
操作元件
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 219
6.3 传送和比较
指令,MOV FN12(P)(16/32)传送
程序步数,MOV和 MOV(P)?5 步
(D)MOV和 (D)MOV(P)?9 步
梯形图表达
X0=ON时, K100→ （ D10）
X0＝ OFF时指令不执行
梯形图
功能,
将 [S·]指定的源数据传
送到 [D·]指定的目标
寄存器 。
操作元件
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 220
6.3 传送和比较
指令,CML FNC14(P)(16/32)取反传送
程序步数,CML和 CML(P)?5 步
(D)CML和 (D)CML(P)?9 步
梯形图表达
X0=ON时, 将 (D0)取反 → (K1 Y0)
如果 X0＝ OFF时, 指令不执行
梯形图
功能,
将源数据取反并传送到
目标 。 (K1 Y0)指以 Y0为首
元件的 4个元件组成的一个
字节 (4bit)。
操作元件
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 221
6.3 传送和比较
指令,SMOV FNC13(P) (16)位移传送
程序步数,SMOV和 SMOV(P)?11 步
梯形图表达,
源数据 BCD码右起第 4位 (m1＝ 4)
开始的 2位 (m2=2)移到目标的第 3位
（ n＝ 3） 和第 2位 。 然后将 BCD码
转换为二进制, 其中第 1,4位不受
移位指令的影响 。
梯形图
功能,
将源数据 （ 二进制 ） 转换
为 BCD码, 然后将 BCD码移
位传送, 然后将目标中的
BCD码转换为二进制 。 BCD
码值超过 9999时出错 。
操作元件
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 222
6.3 传送和比较
指令,BMOV FNC15(P) (16)块传送 程
序步数,BMOV和 BMOV(P)?7 步
梯形图表达,
当 X0 ＝ ON时, 将寄存器
(D5,D6,D7) 数据传送到 3目标
(D10,D11,D12)
梯形图
功能,
从源操作数指定的元件开始
的 n个数据组成的数据块传送
到目标 。 一旦传送, 传送一组
数据 。
操作元件
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 223
6.3 传送和比较
指令,FMOV FNC16(P) (16)多点
传送
程序步数,FMOV和 FMOV(P)?7 步
梯形图表达,
将 K0传送到 D0～ D9
梯形图
功能,
相同数据送到多个目标 。 将
源元件中的数据传送到指定
目标开始的 n个元件中 。
操作元件
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 224
6.3 传送和比较
指令,XCH FNC17(P)(16/32)(,！” )
交换
程序步数,XCH和 XCH(P)?5 步 (D)XCH
和 (D)XCH(P)?9 步
梯形图表达,
交换前,(D10)=110,（ D11)=100
交换后,(D10)= 100,(D11)= 110
梯形图
功能,
交换目标元件中的数据 。
操作元件
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 225
6.3 传送和比较
指令,BCD FNC18(P)(16/32)二进制转
换成 BCD码
程序步数,BCD和 BCD(P)?5 步
(D)BCD和 (D)BCD(P)?9 步
梯形图表达,
将 (D12)中的数据转换成 BCD码送到
Y0开始的两个 (4bit)字节 (Y0～ Y7)中
梯形图
功能,
将源元件中的二进制数转换
成 BCD码送到目标元件中 。
操作元件
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 226
6.3 传送和比较
指令,BIN FNC19(P)(16/32)BIN变换
程序步数,BIN和 BIN(P)?5 步
(D)BIN和 (D)BIN(P)?9 步
梯形图表达,
将 X0开始的两个 (4bit)字节 (X0～ X7)
中的 BCD码数据转换成二进制数送到 (D13)
中 。
梯形图
功能,
将源元件中的 BCD码转换
成二进制数送到目标元件中 。
操作元件
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 227
6.4 四则运算及逻辑运算
指令,ADD FNC20(P) (16/32) 加法
程序步数,ADD和 ADD(P)?7 步
(D)ADD和 (D)ADD(P)?13 步
标 志,M8020(零标志 )； M8021(借位 )；
M8022(进位 )
功能,
指定源元件中的二进制
数相加, 结果送到指定的目标
元件 。 每个数据的最高 bit作为
符号为 （ 0为正, 1为负 ） 。 运
算为代数运算 。
操作元件
梯形图表达,
当 X0=ON时, 执行
(D10)+(D12) →(D 14)
结果为 0时,M8020置 1；
结果大于 32767(16bit) 或 2147483647(32bit)
时进位标志 M8021置 1；
结果小于 -32767(16bit)或 -2147483647
(32bit)时借位标志 M8022置 1。
梯形图
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 228
6.4 四则运算及逻辑运算
指令,SUB FNC21(P) (16/32)BIN减法
程序步数,SUB和 SUB(P)?7 步
(D)SUB和 (D)SUB(P)?13 步
功能,
指定源元件中的二进制数相减, 结果送到指定的
目标元件 。 其余同 ADD指令 。
操作元件
梯形图表达,
当 X0＝ ON,
执行 (D10)-(D12)→D 14)
当 X1＝ ON一次,
执行一次 (D1,D0)-1→(D 1,D0)
梯形图
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 229
6.4 四则运算及逻辑运算
指令,MUL FN22(P) (16/32)BIN乘法
程序步数,MUL和 MUL(P)?7 步
(D)MUL和 (D)MUL(P)?13 步
功能,
两个源数据的乘积以 32bit形式送到指定目标 。 低
16bit在指定目标, 高 16bit在下一个元件中 。
操作元件
梯形图表达,
当 X0=ON时执行 16bit运
算 (D0)× (D2) →(D 5,D4)
当 X1=ON时执行 32bit运算
(D1,D0)× (D3,D2)→(D 7,D6,
D5,D4)
梯形图
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 230
6.4 四则运算及逻辑运算
指令,DIV FNC23(P) (16/32)BIN除法
程序步数,DIV和 DIV(P)?7 步
(D)DIV和 (D)DIV(P)?13 步
V和 Z不能用于目标地址。
功能,
用 [S1·] 指定的被除数除以用 [S2·] 指定的除数, 商
和余数送到 [D·]指定的目标及以后的几个连续元件 。
操作元件
梯形图表达,
当 X0=ON时执行 16bit运算
(D0)÷ (D2) →(D 4)…… (D5)
当 X1=ON时, 执行 32bit运算
(D1,D0)÷ (D3,D2)→(D 5,D4)
…… (D7,D6)
梯形图
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 231
6.4 四则运算及逻辑运算
指令,INC FNC24(P) (16/32),！”
加 1
程序步数,INC,INC(P),3步
(D)INC,(D)INC(P) 13步
梯形图表达,
当 X0由 OFF变 ON时,
执行 (D10)+1→(D 10)
梯形图
功能,
输入条件由 OFF变 ON
时, 执行 [D·]指定的目标数
据增加 1
操作元件
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 232
6.4 四则运算及逻辑运算
指令,DEC FNC25(P) (16/32),！”
减 1
程序步数,DEC和 DEC(P)?3 步
(D)DEC和 (D)DEC(P)??13 步
梯形图表达,
当 X1由 OFF变 ON时,
执行 (D10)-1→(D 10)
梯形图
功能,
输入条件由 OFF变
ON时, 执行 [D·]指定
的目标数据减少 1
操作元件
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 233
6.4 四则运算及逻辑运算
指令,AND FNC26(P) (16/32) 逻辑
,与”
程序步数,16bit操作 7步
32bit操作 13步
梯形图表达,
(D10)∧ (D12)→(D 14)
梯形图
功能,
以 bit为单位的逻辑与运
算 。 将 [S1·][S2·] 指定的源数
据进行逻辑, 与, 运算后结果
存入 [D·]的目标单元
操作元件
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 234
6.4 四则运算及逻辑运算
指令,OR FNC27(P)(16/32)逻辑“或
程序步数,16bit操作 7步
32bit操作 13步
梯形图表达,
(D10)∨ (D12)→(D 14)
梯形图
功能,
将 [S1·][S2·] 指定的源数
据进行逻辑, 或, 运算后结果
存入 [D·]的目标单元 。
操作元件
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 235
6.4 四则运算及逻辑运算
指令,XOR FNC28(P)(16/32)逻辑“异
或”
程序步数,16bit操作 7步
32bit操作 13步
功能,
将 [S1·][S2·] 指定的源数据
进行逻辑, 异或, 运算后结果
存入 [D·]的目标单元 。
操作元件
梯形图表达,
(D10) (D12)→(D 14)
梯形图
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 236
6.4 四则运算及逻辑运算
指令,NEG FNC29(P)(16/32)求补
程序步数,NEG和 NEG(P)?3 步
(D)NEG和 (D)NEG(P)… 5步
功能,
将 [D·]指定数据的每一位
都取反, 然后该数加 1,结
果存入同一元件 。 本指令实
际是绝对值不变的变号操
作 。
操作元件
梯形图
梯形图表达,
(D10)+1→(D 10)
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 237
6.5 循环移位与移位
指令,ROR FNC30(P) (16/32),！”
右循环
程序步数,ROR,ROR(P) )?5 步
功能,
将 [D·]指定的数据右移 n
决定的位数, 最低位移出的
状态存于进位标志 M8022
中 。
操作元件
梯形图
梯形图表达,
每次 X0由 OFF→ON 时各 bit
数据向右旋转, n”bit,最后一
次从最高位移出的状态存于
进位标志 M8022中 。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 238
6.5 循环移位与移位
指令,RCR FNC32(P) (16/32), ！”
带进位右循环移位
程序步数,?5 步
功能,
本指令使 [D·]指定的
(16/32bit)数据连同进位标志
一起向右循环移位 n决定的
位数 。
操作元件
梯形图
梯形图表达,
每次 X0由 OFF→ON 时各 bit数
据向右旋转, n”bit,最低位移出
的进位标志 M8022同时参与移
位 。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 239
6.5 循环移位与移位
指令,SFTR FNC34(P) (16/32),！”
位元件状态右移位
程序步数,? 9 步
功能,
本指令使 bit元件中的状态
向右移位, 由 n1指定 bit元件
的长度, n2指定移位数 。
操作元件 (其中 n2≤n1≤1024)
梯形图
梯形图表达,
每次 X10由 OFF→ON 时, [D]内各
位数据连同 [S]内 4位数据向右移动 4bit
X0～ X3组成的 4bit数据从高端移入而
(M0 ～ M3)4位溢出 。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 240
6.5 循环移位与移位
指令,WSFR FNC36(P) (16/32)
, ！” 元件状态 (字 )右移
程序步数,WSFR,WSFR(P)?9 步
功能,
本指令使字元件中的状
态向右移位, 由 n1指定字元
件长度, n2指定移位字数 。
操作元件 (其中 n2≤n1≤ 512)
梯形图
梯形图表达,
每次 X10由 OFF→ON 时, D10～ D25
16字数据连同 [S]内 D0～ D3 4字数据向
右移动 4bit D0 ～ D3 从 高 端 移入 而
(D10～ D13)从低端移出 。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 241
6.5 循环移位与移位
指令,SFWR FNC38(P)(16/32), ！”
先入先出 FIFO写入
程序步数,SFWR,SFWR(P)?7 步
标 志,M8022(进位 ) WSFR,
功能,
本指令是 FIFO（ 先入先
出 ） 控制数据写入指令 。 将
[S·]指定的数据写入 [D·]指定
的第二位开始的长度为 n指定
的寄存器内, [D·]指定的第一
位为指针位 。 指针为 n－ 1时
不执行本操作 。
操作元件 (其中 2≤n≤ 512)
梯形图
梯形图表达,
当 X0由 OFF→ON 时, D0中的数据写入
D2,而 D1内的数据变为 1(指针 )。 D0数据
改变后 X0再由 OFF→ON 时, DO中的数据
写入 D3,D1中的数据变为 2。 依此类推 。
直到 D1内数据为 n-1上述指令不再执行
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 242
6.5 循环移位与移位
指令,SFRD FNC39(P)(16/32), ！”
先入先出 FIFO读出
程序步数,SFRD,SFRD(P)?7 步
标 志,M8020进位 )
功能,
本指令是 FIFO（ 先入先出 ） 控
制数据读出指令 。 将 [S·]指定的第
二个寄存器开始的长度为 n数据
读到 [D·]指定的寄存器内, [S·]指
定的第一位为指针位 。 指针为 0
时不执行本操作 。
操作元件 (其中 2≤n≤ 512)
梯形图
梯形图表达,
每次 X1由 OFF→ON 时, D2内的数
据读入 D20,同时指针 （ D1） 减 1,从
D3到 D10内数据向右移 1字 。 若连续使
用该指令, 则每次执行数据向右移 1
字 。 直到 D1为 0,不再执行该指令 。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 243
6.6 数据处理
注,[D1·][D2·]指定同一元件，
[D1·]号 ≤[D2·]号
指令,ZRST FNC40(P) (16)区间复位
程序步数,ZRST,ZRST(P)?7 步
功能,
用于一批元件的同时复位 。
如控制程序的初始化处理等 。
操作元件 (其中 2≤n≤ 512)
梯形图
梯形图表达,
PLC 送电运行时 M500 ～ M599,
C235～ C255成批复位
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 244
6.6 数据处理
指令,DECO FNC41(P)(16/32)解码
程序步数,DECO,DECO(P)?7 步
功能,
[S·]指定的源元件和 n指定的个数,
组成二进制数等于几, 就将 [D·]指
定的目标开始的 8个寄存器中的对
应位置的寄存器置 1。
操作元件 (其中 n=1～ 8)
梯形图
梯形图表达,
当 X4=ON时, X3,X2,X1组成的二进
制数等于几, 就将 M10～ M17对应的 M×
置 1。 若 [D·]指定目标是 T,C,或 D,应使
n≤4。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 245
6.6 数据处理
指令,ENCO FN42(P) (16)编码
程序步数,ENCO,ENCO(P)?7 步
功能,
[S·]指定的源元件开始的 8个
寄存器中为 1的位,以二进制数
输出到 [D·]指定的目标和 n指定
的个数组成的寄存器组内 。
操作元件 (其中 n=1～ 8)
梯形图
梯形图表达,
当 X5=ON时, M10～ M17对应的 M× 为
1。 就将该位对应的二进制数送到 D12,
D11,D10组成的寄存器组内,若 [S·]指定目
标是 T,C,D,V或 Z,应使 n≤4。 若指定
的源中为 1的不止一处时, 则只有最高位的
1有效 。 若指定源中所有 bit均为 0,则出
错 。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 246
6.6 数据处理
指令,BON FNC44(P) (16/32) ON位判
别 程序步数,BON,BON(P)?3 步
(D)BON,(D)BON(P)?13 步
功能,
当条件为 ON时, 若 [S·]指定
的源数据中的第 n指定的位为
ON时, 将 [D·]指定的目标寄
存器置 1。 即使条件变为 OFF
目标寄存器也保持不变 。
操作元件 [其中 n=0～ 15(16bit
操作 )n=0～ 31(32bit操作 )]
梯形图
梯形图表达,
当 X0为 ON时, 若 D10中的第 15bit为
ON时, 即是 XO变为 OFF,M0亦保持
不变 。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 247
6.6 数据处理
指令,MEAN FNC45(P) (16)平均值
程序步数,MEAN,MEAN(P)?3 步
功能,
将 [S·]指定的源开始的 n个
数据的平均值送入 [D·]指定
的目标 。
操作元件 [其中 n=1～ 64]
梯形图
梯形图表达,
当 X5为 ON时, 将 D0,D1,
D2的平均值送入 D10。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 248
6.7 高速处理
指令,REF FNC50(P)(16), ！”刷新
程序步数,REF,REF(P)… 5步
功能,
用于刷新一组输入或输出寄
存器 。
操作元件
[D]? 最低位为 0的 X或 Y元
件，如 X0,X10,X20等 n?K 或
H的参数,8的倍数。 梯形图
梯形图表达,
当 X3为 ON时, 刷新 X10～ X17的
一组 8个输入寄存器 。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 249
6.7 高速处理
指令,REFF FNC51(P) (16)刷新和滤
波时间调整
程序步数,REFF,REFF(P)?3 步
功能,
用于刷新 X0～ X7的映象寄存器, 并
更改滤波常数为 n决定的时间 。
操作元件
X0～ X7(无需指定 )
n?K, H n＝ 0～ 60
梯形图
梯形图表达,
n=K1时滤波时间为 1ms
M8000为初始电平 。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 250
6.7 高速处理
指令,HSCS FNC53 (16/32)高速计数
置位
程序步数,(D)HSCS?13 步
功能,
[S2·] 指定的高速计数器
的计数达到 [S1·] 指定的数
时将 [D·]指定的目标寄存器
立即置 1。
操作元件 [[S2·], C235～
C255(高速计数器 )]
梯形图
梯形图表达,
当 X10＝ ON时, 如果 C255的计数
达到 100时, 将 Y10立即置 1。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 251
6.7 高速处理
指令,HSCR FNC54 (16/32)高速计数
复位
程序步数,(D)HSCR?13 步
功能,
[S2·] 指定的高速计数器
的计数达到 [S1·] 指定的数
时将 [D·]指定的目标寄存
器立即复位 。
操作元件 [[S2·], C235～
C255(高速计数器 )]
梯形图
梯形图表达,
当 X11＝ ON时, 如果 C255的计数
达到 200时, 将 Y10立即复位 。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 252
6.7 高速处理
指令,HSZ FNC55 (16/32) HSC区间比
较
程序步数,(D)HSZ…… 17步
功能,
当 [S·]指定的计数器结果小
于 [S1·] [S2·] 之间, [D·]指定的
第 1个目标置 1；计数在 [S1·]
[S2·] 之间, [D·]的第 2个目标置
1；计数大于 [S1·] [S2·] 之间 [D·]
的第 3个目标置 1。
操作元件 [[S2·], C235～
C255(高速计数器 )]
梯形图
梯形图表达,
当 X11＝ ON时, 若 C250的当前值小于
K1000则 Y10置 1；若 1000≤C250≤K1200
则 Y11置 1；若 C250的当前值大于 K1200
则 Y12置 1 。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 253
6.7 高速处理 指令,SPD FNC56 (16) 速度检测
程序步数,SPD??7 步
指 令 数,X0～ X5每个输入点一条命令以下
功能,
[S1·] 指定的脉冲输入点 。 [S2·]
指定的计数时间 (以 ms为单位 )。
[D·]指定的计数结果存放目标 。
当条件成立时, 反复计数, 则脉
冲密度可在 [D·]中读出 。
操作元件 [[S1·], X0～ X5]
梯形图
梯形图表达,
当 X15=ON时, X1输入的脉冲速度 （ 脉
冲数／ 100ms） 存放在 D0中 。 例如利用光
电编码器测量某电机的转速就可以使用 。
D0的值正比于转速 rpm,
N=[60× (DO)× 10 00]÷ (nt)式中,n：计数
结果, t,[S2·] 指定的计数时间
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 254
6.7 高速处理 指令,PLSY FNC57 (16/32)脉冲输出
程序步数,PLSY?7 步,(D)PLSY… 13步
标 志,M8029（完成）
功能,
[S1·] 指定脉冲频率 (1～
1000Hz)。 [S2·] 指定产生脉冲
数目 。 16bit为 1～ 32767个脉
冲, 32bit为 1～ 21474836547
个脉冲 。 占空比为,50％
操作元件
梯形图
梯形图表达,
当 X10＝ ON时, 在 Y0输出 1KHz脉冲
信号 (D0)个, 完成后 M8029置 1标志结束 。
若在输出过程中 X10变为 OFF使输出停
止 。 本指令只能使用 1次, 以中断方式输
出脉冲 。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 255
6.7 高速处理
指令,PWM FNC58 (16)脉宽调制
程序步数,PWM??7 步
功能,
[S1·] 指定脉冲宽度 (0～
32767ms),[S2·] 指定脉冲周
期 (1～ 32767ms)。 [D·]指定输
出目标 。
操作元件
梯形图
梯形图表达,
当 X10＝ ON时, 在 Y0输出 K50为周期
的脉冲信号, 其占空比由 D10控制 。 若在
输出过程中 X10变为 OFF时 Y0也为 OFF。
本指令只能使用 1次 。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 256
6.8 方便指令
指令,IST NC60 (16)置初始状态
程序步数,IST?7 步
功能,
本指令用于自动设置
初始状态和特殊辅助继
电器 。
梯形图
梯形图表达,
[S·]指定操作方式输入的首元件 。 [D1·]
指定在自动操作中实际用到的最低状态号 。
[D2·] 指定在自动操作中实际用到的最高状
态号 。
操作元件
[S·], X,Y,M
[D1·][D2·],
S20～ S899
[D1·] ＜ [D2·]
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 257
6.8 方便指令
指令,STMR FNC65(P) (16/32)特殊定时器
程序步数,?7 步
功能,
产生延时断定时器和
闪动定时器 。
梯形图
梯形图表达,
M0为延时定时器, M1为单脉冲式定时
器 。
操作元件
[S·], T;
[D·], Y,M,S;
m,K,H m＝ 1
to 32767
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 258
6.8 方便指令
指令,ALT FNC66(P) (16),！”交替输出
程序步数,5步
功能,
输入条件改变时使出
交替变化 。
操作元件
梯形图
梯形图表达,
每次 X3从 OFF到 ON时, M0的状态
改变一次
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 259
6.8 方便指令
指令,RAMP FNC67 (16) 倾斜信号
程序步数,9步
标 志,M8029
功能,
目标 [D·]由 [S1·] 到 [S2·]
通过 n个扫描周期渐变 。
梯形图
梯形图表达,
当 X0为 ON时, D3的数据由 D1渐变
到 D2大小 。
操作元件
[S1·][S2·][D·],
D
n,K,H
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 260
第 7章 可编程控制器的特殊功能模块
7.1 模拟量输入模块及应用
7.2 通信模块及应用
第 7章第 260页
7.1 模拟量输入模块 FX2n-4AD的使用
7.1.1 概述
FX2n-4AD是 FX2n系列 PLC的模拟量输入模块，有 CH1~CH4四个通道，
每个通道都可进行 AD转换，分辩率为 12位，采集信号电压为 -10V~+10V，
分辩率 5mV。电流输入时，为 4~20mA或 -20~20mA，分辩率 20uA。 FX2n-
4AD内部有 32个 16位 的缓冲寄存器 (BMF)，用于与主机交换数据。 FX2n-
4AD占用 FX2n扩展总线的 8个点,耗电为 5V,30mA。
第 7章第 261页
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 262
7.1.2 FX2n-4AD的电路接线
FX2n-4AD通过扩展电缆与 PLC主机相连，四个通道的
外部连接则根据外部输入电压或电流量的不同而不同。
应注意以下几点,
1,外部输入为电压量信号,则将信号的 +,-极分别与
模块 V+和 VI-相连。
2.若外部输入为电流量信号,则需要把 V+和 I+相连。
3.如有过多的干扰信号，应将系统机壳的 FG端与 FX2n-
4AD的接地端相连。
第 7章第 262页
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 263
图 1 FX2n-4AD与外部信号接线图
电
流
信
号
电
压
信
号
第 7章第 263页
7.1.2 FX2n-4AD的电路接线
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 264
7.1.3 FX2n-4AD的性能指标
2.转换特性
电压量转换
电流量转换
1.电源
FX2n-4AD的外接电源为 24V，上下波动不得超
过 2.4V,电流为 55mA。
图 2 图模拟量与数字量对应曲线 第 7章第 264页
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 265
（ １ ） 4个输入点可同时使用 。
（ ２ ） 输入电压为 -10V~+10V,如果绝对值超过 15V,则可对单元造成损
坏 。
（ ３ ） 12位转换结果以二进制补码形式存放 。 最大值 2047,最小值 -2048。
（ ４ ） 分辨率电压为 1/2000,5mV,电流为 1/1000,20uA。
（ ５ ） 总体精度 1%。
（ ６ ） 转换速度 6~15ms。
３．模拟量模块的性能说明
第 7章第 265页
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 266
４,BFM内容含义 0# 通道初始化, 缺省值为 H0000
#1~#4 存放通道 #1~#4的采样值, 用于求平均值
#5~#8 存放四个通道的平均输入采样值
#9~#12 每个输入通道当前值存放
#13~#14 保留
#15 用于选择 AD转换速度,0为正常速度, 15ms；如
为 1,则选择高速, 6ms。
第 7章第 266页
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 267
#16~#19 保留
#20 复位到缺省值预设, 缺省值为 0。
#21 禁止调整偏移量, 增益值, 缺省值为 0。
#22 偏移, 增益调整,G4O4G3O3G2O2G1O1
#23 偏移值, 缺省值为 0。
#24 增益值, 缺省值为 5000。
#25~#28 保留
#29 错误状态
#30 识别码,K2010
#31 不能使用
第 7章第 267页
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 268
1、表中 咖啡色 的缓冲寄存器（ BFM）中的数据可通过 TO
指令改写。其它 BFM内的数据可以使用 PLC的 FROM指令读写。
对 BFM表的说明,
2、在 BFM#0中写入十六进制 4位数字 H×××× 进行
A/D模块通道初始化，最低位数字控制 CH1，最高位控制
CH4。
3,× =0时设定输入范围为 -10~10V,× =1时，设定输入
范围为 4m A~20mA,× =2时，设定输入范围为 -20~20mA,×
=3时关断通道。例如 BFM#0=H3310则说明 CH1设定输入范围为
-10V~+10V,CH2设定输入范围为 4~20mA,CH3,CH4两通道
关闭。
第 7章第 268页
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 269
● 当 BFM#20 被设置为 1时,FX2n -4AD模块所有的设置将
复位为缺省值。
● 如果 BFM#21的 （ b1,b0） 被设置为 （ 1,0）,则偏移量
与增益值被保护，为了设置偏移量与增益值,（ b1,b0） 必
须设为 （ 1,0）,缺省值为 （ 0,1） 。
● BFM#23和 BFM#24的偏移量与增益值送入指定单元，用
于指定通道。输入通道的偏移量与增益值由 BFM#22适当的
G-O（增益 -偏移）位确定。
● BFM#23和 BFM#24中的增益值和偏移量的单位是 mV（或
μA）。 FX2n-4AD分辨率为 5mV（或 20μA）,为最小刻度。
５、调整偏移量与增益值
第 7章第 269页
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 270
６,BFM#29的状态信息设置含义
#29缓冲器位 ON OFF
b0：错误 当 b1~ b4为 ON时, b0=ON,如果 b2~ b4
任意一位为 ON,通道停止
无错误
b1：偏移量与增益
值错误
偏移量与增益值修正错误 偏移量与增益值正
常
b2：电源不正常 24VDC错误 电源正常
b3：硬件错误 A/D或其它硬件错误 硬件正常
b10,数字范围错
误
数字输出值小于 -2048或大于 +2047 数字输出正常
b11：平均值错误 数字平均采样值大于 4096或小于 0 平均值正常
b12：偏移量与增益
修正禁止
#21缓冲器的禁止位 （ b1, b0） 设置为 （ 1，
0）
#21的 （ b1,b0） （ 0，
1）
第 7章第 270页
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 271
6,BFM#30为缓冲器确认码，可用 FROM指令读出特殊
功能块的认别号。 FX2n-4AD单元的确认码为 K2010。
7、增益值与偏移量
增益与偏移是使用 FX2n-4AD要设定的两个重要参数,
可使用输入终端上的下压按钮开关来调整 FX2n-4AD的增
益 与 偏 移, 也 可 通 过 P L C 的 软 件 进 行 调 整 。
小
大
零
1000
模拟量
数
字
量 正偏移
负偏移 0偏移
模拟量
数
字
量
FX2n-4AD增益与偏移状态示意图
第 7章第 271页
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 272
7.1.4 编程及应用
第 7章第 272页
FX2n-4AD的设置步骤
校对 BFM30中的识别
码 K2010
设置通道工作方式
设置平均值次数
判断转换是否出错
输出转换结果
第 7章第 273页
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 274
串行通信中, 数据在两个站之间是双向传送的, A 站可作为发
送 端, B站作为接收端, 也可以 A站作为接受端, 而 B站作为发送
端, 串行通信可根据要求分为单工 (Simplex),半双工 (HalfDuplex)
和全双工 (Full DupIeX)三种传送方式 。
7.2.1 串行通信的数据传送方式
7.2 通信模块及应用
单工, 数据只按一个固定的方向传送。
半双工, 每次只能有一个站发送，即只能是由 A发送到
B，或是由 B发送到 A，不能 A和 B同时发送。
全双工, 两个站同时都能发送。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 275
在串行通信中经常采用非同步通信方式, 即异步通信方式 。 所谓异步是指
相邻两个字符数据之间的停顿时间是长短不一的, 在异步串行通信中, 收发
的每一个字符数据是由四个部分按顺序组成的, 如图所示 。
7.2.1 串行通信的数据传送方式
起始位,标志着一个新字节的开始。当发送设备要发送数据时，首先
发送一个低电平信号，起始位通过通信线传向接收设备，接收设备检测
到这个逻辑低电平后就开始准备接收数据位信号。
MARK MARK 数据
停止位 停止位 起始位 校验位 停止位 校验位 起始位
数据
异步串行通信方式的信息格式
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 276
? 数据位,起始位之后 就是 5,6,7或 8位数据位, IBM PC机中经常采用
7位或 8位数据传送 。 当数据位为 0时, 收发线为低电平, 反之为高电平 。
7.2.1 串行通信的数据传送方式
奇偶校验位,用于 检查在传送过程中是否发生错误 。若选择
偶校验，则各位数据位加上校验位使字符数据中为,1”的位为
偶数；若选择奇校验，其和将是奇数。奇偶校验位可有可无，
可奇可偶。
停止位,停止位是低电平,表示一个字符数据传送的结束。 停
止位可以是一位、一位半或两位。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 277
在异步数据传送中, CPU与外设之间必须有两项规定：字符数据
格式：即前述的字符信息编码形式 。
例如起始位占用一位, 数据位为 7位, 一个奇偶校验位, 加
上停止位, 于是一个字符数据就由 10个位构成；也可以采用数
据位为 8位, 无奇偶校验位等格式 。
波特率,即在异步数据传送中 单位时间内传送二进制数的位
数 。 假如数据传送的格式是 7位字符, 加上奇校验位, 一个起始位以
及一个停止位, 共 10个数据位, 而数据传送的速率是 960字符／ s,则传送
的波特率为,
l0× 960=9600位 /s=9600bps
每一位的传送时间即为波特率的倒数,
Td=l/9600bps≈O.104ms
要想通信双方能够正常收发数据, 则必须有一致的数据收发规定 。
7.2.1 串行通信的数据传送方式
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 278
7.2.2异步串行通信接口
RS232C是电子工业协会 EIA(Electronics Industries Association)l962年公布的一
种标准化接口 。
? 它采用按位串行的方式, 传递的波特率规定为 19200,9600,4800、
2400,1200,600,300等 。
? 在通信距离较近, 波特率要求不高的场合可以直接采用, 既简单又方便 。
但是, 由于 RS232C接口采用单端发送, 单端接收, 所以, 在使用中有
数据通信速率低, 通信距离近 (15m),抗共模干扰能力差等缺点 。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 279
RS422接口采用差动发送, 差动接收的工作方式, 发送器, 接收器仅使
用＋ 5V电源, 因此, 在通信速率, 通信距离, 抗共模干扰能力等方面, 较
RS232C接口都有了很大提高 。
使用 RS422接口, 最大数据通信速率可达 l0Mbps(对应通信距离
为 12m),最大通信距离 1200m (对应通信速率为 l0Kbps)。
RS485通信接口的信号传送是用两根导线之间的电位差来表示逻辑 1和逻
辑 0的, 这样, RS485接口仅需两根传输线就可完成信号的接收和发送任务 。
传输线也采用差动接收, 差动发送的工作方式, 而且输出阻抗
低, 无接地回路问题, 所以它的干扰抑制性很好, 传输距离可达
1200m,传输速率达 l0Mbps。
7.2.2异步串行通信接口
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 280
7.2.3 FX2N与其他设备的通讯 PLC与计算机联接,构成 PLC和计算机的综合系统, 可使 PLC与计算机互
补功能上的不足 。
许多小型 PLC都设有通讯模块用于与其它 PLC或计算机的通讯 。 如 FX系列
中有 FX－ 232ADP,FX－ 232AW,A系列中有 AJ71C24,AD51E,AOJ2－
C214可用于此种通讯功能 。
FX2系列 PLC与通讯设备间的数据交换, 由特殊寄存器 D8120的内容指定,
交换数据的点数, 地址用 RS指令设置, 并通过 PLC的数据寄存器和文件寄存
器实现数据交换 。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 281
1、通讯参数的设置
在两个串行通讯设备进行任意通讯前, 必须设置相互可以辨认
的参数, 这些参数是指如前所述的传送数据的信息格式, 包括起
始位, 数据位, 奇偶校验位, 停止位和波特率等 。 只有通讯双方
设置一致, 才可进行可靠通讯 。 在 FX2N系列 PLC中通过 D8120的
位组合方式选择, 其具体规定如表所示 。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 282
通讯模式设置
位 状 态 D8102 的位 含 义
0 （ OFF ） 1 （ ON ）
b0 数据长度 7 位 8 位
b1
b2
校验位
（ b2 b1 ）
(00), 无校验
(01), 奇校验
(11), 偶校验
b3 停止位 1 位 2 位
b4
b5
b6
b7
波特率（ b7 b6 b5 b 4 ）
(0011),300bps
(0100),600bps
(0101),1200bps
(0110),2400bps
(0111),4800bps
(1000),9600bps
(1001),19200bps
b8 起始字符 无 D8124
b9 结束字符 无 D8125
b10 对接信号类型 1 无 H/W1
b11 模式（控制线） 常规 单控
b12 对接信号类型 2 无 H/W2
b13 ～ b15 可取代 b8 ～ b12 用于 FX — 458 网络
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 283
例如,
D8120=0F9E H,其中 0F9E是数据, H表示是 16进制的数 。 则对应的参
数选择如下 。
E=1110,即选择 7位数据, 偶校验, 2位停止
9=1001,即选择波特率为 19200bps
F=1110,即选择起始字符, 结束字符, 硬件 1型 （ H/W1） 对接信号, 单
线模式控制
0表示 b12为 0,即硬件 2型 （ H/W2） 对接信号为 OFF
在通讯参数设定时, 起始字符和结束字符可以根据用户的需要自行设定,
但必须注意的是将接受缓冲区的长度与所要接受的最长数据的长度设定
一致 。
有关使用说明如下,
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 284
2,串行通讯指令
串行通讯指令是利用 RS (FUN80)与 PLC的通讯适配器 FX-232ADP进行
通讯控制的, 实现 PLC与外围设备的数据传送与接受 。 指令形式如图所
示 。 其中 [S]和 [D]的操作数为 D,m的操作数为 K,H,D,n的操作数
为 K,H。
使用本指令时注意,在信息接收时不能发送信息，此时如果执
行发送，发送将被推迟（ M8121为 ON）。 传送和接受缓冲区
的大小决定每传送一次信息所允许的最大数据量，缓冲区的大
小可在下列情况下修改。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 285
发送缓冲区 —— 在发送之前, 既 M8122置 1之前 。
接受缓冲区 ---------在信息接受完之后, 既 M8123置复位之后 。
另外, RS指令中自动定义的软元件如下,
D8120—— 存放通讯参数 。
D8122—— 存放当前发送信息中尚未发出的字节 。
D8123—— 存放接收信息中已接受的字节数 。
D8124—— 存放表示一条信息的起始字符串的 ASCⅡ 码, 缺省值为, STX”，
（ 02） 16
D8125—— 存放表示一条信息的结束字符串的 ASCⅡ 码, 缺省值为, ETX”，
（ 03） 16
2,串行通讯指令
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 286
M8121—— 传送延时标志 。 为 ON时表示传送被延时, 直到目前的数据接收
操作完成 。
M8122—— 数据传送触发标志 。 该标志为 ON时开始传送数据 。
M8123—— 信息接收完毕标志 。 该标志为 ON时表示一条信息接收完毕 。
M8124—— 载波检测标志 。 主要用于调制解调器通讯 。
M8161—— 8位操作或 16位操作模式标志 。 ON时 8位操作, 在各操作源或目
标元件中只有低 8位有效, OFF是 16位操作 。
2,串行通讯指令
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 287
假如要将数据寄存器 D100～ D109中的数据按 16位通讯传送出去；并
将接受的数据转存到 D000～ D008中 。 编制的梯形图如图所示 。
2,串行通讯指令
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 288
要想完全实现 PLC与计算机之间的通讯, 还必须在计算机中有 （ 或者编制 ）
相应的支持该 PLC通讯的驱动程序, 在计算机中做好相应的设置才行 。 包括,
端口设置, 通讯模式设置, 程序传送, 数据传送, 系统监控等 。 计算机应用
系统不同, 设置方式也不同 。 只有熟悉相应的计算机应用系统才能做好相应
的设置 。
2,串行通讯指令
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 289
? 在较大规模的控制系统中, 有时需要两台或两台以上的 PLC进行控
制 。 于是就需要 PLC之间的相互配合, 步调一致才能完成任务 。 如
何实现它们的一致性工作, 就需要 PLC之间的通讯 。
? 在 FX2N系列中, 可利用光纤并行通讯适配器 FX2N— 40AP／ AW
和双绞线并行通讯适配器 FX2N— 40AW,可实现两台 FX2N系列
PLC间的自动数据传送, 达到两台 PLC并联运行的目的 。 其原理图
如图所示 。
3,PLC-PLC的通讯
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 290
主站与从站之间可以是 100／ 100点的 ON/OFF的状态信号和 10字
／ 10字的 16位数据通讯。 用于通讯的辅助继电器为 M800～ M999，数
据寄存器为 D490～ D509。 当主站的标志 M8070和从站的 M8071都为 ON
时才能执行数据的自动通讯，而且须在 PLC处于 STOP状态时进行。
3,PLC-PLC的通讯
并行数据通讯
X
M800~M899
M900~M999
M8070
M800~M899
M900~M999
D500~D509
D490~D499 D490~D499
D500~D509
X
M8000
PRUN 指令
M8071
M8000
PRUN 指令
主站
从站 自动通讯
自动通讯
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 291
数据传送使用 PRUN（ 并行通讯指令 ）, 可把源数据传送到指定的位
元件区域, 用专用的标志 M8070和 M8071来控制其传送 。
例如将主站 X00～ X17的状态通过 M800～ M817传送到从站 。 从站接收
到信号后, 如果 M800和 M810同时为 ON时, 从站向主站发出收到信号, 置
M900为 ON。 梯形图如图所示 。
3,PLC-PLC的通讯
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 292
上述数据传送只是两台 PLC之间的数据传送。实际在工业控制中，对
于多控制任务的复杂控制系统，不可能单靠 PLC的输入、输出点数或
改进机型来实现，于是就有多台 PLC相互连接形成的网络。
数据传送梯形图
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 293
要想多台 PLC能连成网络进行工作, 其硬件和软件都要符合要求 。
硬件上, 一般要增加通讯模块, 通讯接口, 终端适配器, 网卡, 集线器,
调制解调器和必要的线缆等设备 。
软件上要求以特定的协议, 开发出有一定功能的通讯程序和网
络系统程序, 实现对网络中 PLC的软硬件资源进行统一调度和配置 。
如：三菱 PLC的 MELSEC NET/MINI网络就是一个典型的代表 。
它是一个用于工业控制系统中的典型集散控制系统 。
3,PLC-PLC的通讯
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 294
主要特点如下,
1,MELSEC NET/MINI网络系统允许挂接 64个子站, 可以控制 512个远
程 I／ O点, 同时对子站的模块数没有限制 。
2,远程 I／ O站的输入输出点数设置范围广 。 用 AOJ2时, 可以 8点输入,
8点输出, 也可以 32点输入, 24点输出；用 A1N,A2N,A3N时则按
需要配置 I/O模块 。 最大传输速度可大 1.5Mbps。
3,具有丰富的通讯模块, 方便实现与不同系列的 PLC之间的连接 。
3,PLC-PLC的通讯
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 295
网络数据传送和接收的梯形图形式
其中 ［ S］ 和 ［ D］ 指定的是传输数据的首元件号 。 I/O首元件号
由用于通讯的特殊模块 FX-24EI在 PLC中的连接位置决定 。
在网络中的 PLC数据传送和接收是利用功能指令中的 MNET
（ FUN90）指令。其形式如图所示。
3,PLC-PLC的通讯
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 296
第 8章 ＰＬＣ在工业控制中的应用
8.1 PLC控制系统设计步骤
8.2 PLC在机床控制中的作用
8.3 PLC在化工生产过程中的应用
8.4 PLC在集选控制电梯中的应用
8.5 PLC随动控制系统中的应用
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 297
8.1 PLC控制系统设计步骤
1、可编程控制器控制系统设计的基本步骤
(1)系统设计的主要内容
① 拟定控制系统设计的技术条件
② 选择电气传动形式和电动机、电磁阀等执行机构
③ 选定 PLC 的型号
④ 编制 PLC 的输入 / 输出分配表或绘制输入 / 输出端子接线图
⑤ 根据系统设计的要求编写软件规格说明书，然后再用
相应的编程语言（常用梯形图）进行程序设计
⑥ 了解并遵循用户认知心理学，重视人机界面的设计，增强人与机
器之间的友善关系
⑦ 设计操作台、电气柜及非标准电器元部件
⑧ 编写设计说明书和使用说明书
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 298
分析被控对象工艺条件和控制要求
确定 I/O 设备
分配 I/O 点
设计应用系统梯形图程序
将程序输入 PLC 去
进行软件测试
应用系统整体调试
编制技术文件
选择合适的 PLC 类型 系
统
设
计
的
基
本
步
骤
第 8章第 298页
2,PLC 硬件系统设计
(1) PLC 型号的选择
① 对输入 / 输出点的选择
② 对存储容量的选择
③ 对 I/O 响应时间的选择
④ 根据输出负载的特点选型
⑤ 对在线和离线编程的选择
⑥ 据是否联网通信选型
⑦ 对 PLC 结构形式的选择
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 300
(2)分配输入 / 输出点
③ 分配定时器 / 计数器
① 确定 I/O 通道范围
②确定内部辅助继电器
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 301
3,PLC 软件系统设计方法及步骤
(1) PLC 软件系统设计的方法
① 图解法编程
a,梯形图法
b,逻辑流程图法
c,时序流程图法
d,步进顺控法
② 经验法编程
③ 计算机辅助设计编程
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 302
⑦ 编写技术文件并现场试运行
(2) PLC 软件系统设计的步骤
① 对系统任务分块
② 编制控制系统的逻辑关系图
③ 绘制各种电路图
④ 编制 PLC 程序并进行模拟调试
⑤ 制作控制台与控制柜
⑥ 现场调试
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 303
⑤ 切勿将用于输入的电源并联在一起，更不可将这些电源并
联到其他电源上
控制单元输入端子接线
①输入线尽可能远离高压线和动力线等干扰源
② 不能将输入设备连接到带,.,端子上
③ 交流型 PLC 的内藏式直流电源输出可用于输入；直流型
PLC 的直流电源输出功率不够时，可使用外接电源
④ 切勿将外接电源加到交流型 PLC 的内藏式直流电源的
输出端子上
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 304
控制单元输出端子接线
① 输出线尽可能远离高压线和动力线等干扰源
② 不能将输出设备连接到带,.,端子上
③ 各,COM,端均为独立的，故各输出端既可独立输出,
又可采用公共并接输出。当各负载使用不同电压时，采
用独立输出方式；而各个负载使用相同电压时，可采用
公共输出方式
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 305
⑤ 若输出端接感性负载时，需根据负载的不同情况接入相应的
保护电路。在交流感性负载两端并接 RC 串联电路；在直流感性
负载两端并接二极管保护电路；在带低电流负载的输出端并接一
个泄放电阻以避免漏电流的干扰。以上保护器件应安装在距离负
载 50cm 以内
⑥ 在 PLC 内部输出电路中没有保险丝，为防止因负载短路而造
成输出短路，应在外部输出电路中安装熔断器或设计紧急停车电
路；
④ 当多个负载连到同一电源上时，应使用型号为 AFP1803 的
短路片将它们的,COM,端短接起来
控制单元输出端子接线
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 306
扩展单元接线
若一台 PLC 的输入输出点数不够时，还可将 FX
系列的基本单元与其他扩展单元连接起来使用。具体
配置视不同的机型而定。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 307
应确保使用同一组电源线对控制单元和 A/D 单元进行供电
FX 系列可编程控制器的 A/D, D/A 转换单元接线
① A/D 模块
为防止输入信号上有电磁感应和噪声干扰，应使用两线
双绞式屏蔽电缆
建议将屏蔽电缆接到框架接地端（ F.G ）
若需将电压范围选择端（ RNAGE ）短路，应直接
在端子板上短接，不要拉出引线短接
应使主回路接线远离高压线
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 308
应确保使用同一组电源线对控制单元和 D/A 单元进行供电
② D/A 模块
为防止输出信号上有电磁感应和噪声干扰，应使用两线
双绞式屏蔽电缆
在同一通道上的电压输出和电流输出不能同时使用。没
有使用的输出端子应开路
应使主回路接线远离高压线
建议将屏蔽电缆接到负载设备的接地端
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 309
8.2 PLC在机床控制中的作用
四工位组合机床由四个工作滑台，各带一个加工动力头，
组成四个加工工位。除了四个加工工位外，还有夹具、上下
料机械手和进料器四个辅助装置以及冷却和液压系统共四部
分。工艺要求为有上料机械手自动上料，机床的四个加工动
力刀头同时对一个零件进行加工，一次完成一个零件，通过
下料机械手自动取走加工完的零件。要求具有全自动、半自
动、手动三种工作方式。
8.2.1 工艺要求
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 310
下图是组合机床控制系统全自动工作循环和半自动工作循
环式的状态流程图。图中 S2是初始状态，驱动它的条件是各滑
台、各辅助装置都处在原位，夹具为松开状态，料道有待加工
零件且润滑系统工作正常。
8.2.2控制流程
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 311
组
合
机
床
自
动
工
作
状
态
流
程
图
第 8章第 311页
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 312
(3) 下料
下料机械手向前抓住零件，夹具松开，下料机械手退回原位并取走
加工完的零件。
组合机床全自动和半自动工作过程
(1)上料
按下启动按钮，上料机械手前进，将零件送到夹具上，夹具
加紧零件。同时进料装置进料，之后上料机械手退回原位，放料
装置退回原位
(2) 加工
四个工作滑台前进，四个加工动力头同时加工，洗端面、打中
心孔。加工完成后，各工作滑台退回原位
这样就完成了一个工作循环。如果选择了预停，则每个循环完成后，
机床自动停在原位，实现半自动工作方式；如果不选择预停，则机床自动
开始下一个工作循环，实现全自动工作方式。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 313
四个工位组合机床 电气控制系统 有输入信号 42个，输出信号
27个，均为开关量。其中外部输入元件包括,17个检测元件,24
个按钮开关,1个选择开关；外部输出元件包括,16个电磁阀,6
个接触器,5个指示灯。
2
根据 I/O信号的数量、类型以及控制要求，同时考虑到维护、改造和
经济等诸多因素，决定选用 FX2N -64MR主机和一个输出扩展单元
FX-16EX，这样共有 48个输入点，输出点就是主机的 32点，满足控制
要求。
8.2.3 PLC的选型
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 314
将输入信号 42个，输出信号 27个按各自的功能类型分好，并与
PLC的 I/O端一一对应，编排好地址。列出外部 I/O信号与 PLCI/O端
地址对照表，如表所示。
输入信号 输出信号
名称 功能 编号 名称 功能 编号 名称 功能 编号
1SQ 滑台 Ⅰ 原位 X0 5SB 滑台 Ⅰ 进 X26 1YV 夹紧 Y0
2SQ 滑台 Ⅰ 终点 X1 6SB 滑台 Ⅰ 退 X27 2YV 松开 Y1
3SQ 滑台 Ⅱ 原位 X2 7SB 主轴 Ⅰ 点动 X30 3YV 滑台 Ⅰ 进 Y2
4SQ 滑台 Ⅱ 终点 X3 8SB 滑台 Ⅱ 进 X31 4YV 滑台 Ⅰ 退 Y3
8.2.4 I/O地址编号
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 315
输入信号 输出信号
5SQ 滑台 Ⅲ 原位 X4 9SB 滑台 Ⅱ 退 X32 5YV 滑台 Ⅲ 进 Y4
6SQ 滑台 Ⅲ 终点 X5 10SB 主轴 Ⅱ 点动 X33 6YV 滑台 Ⅲ 退 Y5
7SQ 滑台 Ⅳ 原位 X6 11SB 滑台 Ⅲ 进 X34 7YV 上料 进 Y6
8SQ 滑台 Ⅳ 终点 X7 12SB 滑台 Ⅲ 退 X35 8YV 上料 退 Y7
9SQ 上料器原位 X10 13SB 主轴 Ⅲ 点动 X36 9YV 下料 进 Y10
10SQ 上料其终点 X11 14SB 滑台 Ⅳ 进 X37 10YV 下料 退 Y12
11SQ 下料器原位 i X12 15SB 滑台 Ⅳ 退 X40 11YV 滑台 Ⅱ 进 Y13
12SQ 下料器终点 X13 16SB 主轴 Ⅳ 点动 X41 12YV 滑台 Ⅱ 退 Y14
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 316
输入信号 输出信号
1YJ 夹紧 X14 17SB 夹紧 X42 13YV 滑台 Ⅳ 进 Y15
2YJ 进料 X15 18SB 松开 X43 14YV 滑台 Ⅳ 退 Y16
3YJ 放料 X16 19SB 上料器 进 X44 15YV 放料 Y17
1SB 总停 X21 20SB 上料器 退 X45 16YV 进料 Y20
2SB 启动 X22 21SB 进料 X46 1KM Ⅰ 主轴 Y21
3SB 预停 X23 22SB 放料 X47 2KM Ⅱ 主轴 Y22
1SA 选择开关 X25 23SB 冷却开 X50 3KM Ⅲ 主轴 Y23
24SB 冷却停 X51 4KM Ⅳ 主轴 Y24
5KM 冷却电机 Y25
续表
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 317
四工位组合机床的 PLC控制系统梯形图包括初始化
程序、手动调整程序和自动工作程序。图 2是四工位组合
机床在全自动与半自动工作方式时的梯形图程序，它采
用了 STL步进指令编写，程序简捷、清楚。图 3四工位组
合机床初始化程序梯形图。
8.2.5 PLC梯形图程序
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 318
四
工
位
组
合
机
床
自
动
工
作
梯
形
图
程
序
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 319
四
工
位
组
合
机
床
自
动
工
作
梯
形
图
程
序
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 320
四
工
位
组
合
机
床
初
始
化
程
序
梯
形
图
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 321
现代工业生产广泛采用流水作业，对成品或半成品进行分检，
排除残次品是必须的工序。 在流水线上，成品或半成品往往要
经过若干项检验，符合要求者得以通过，随着流水线进入下道
生产工步 。 而不合格者必须在某处集中地予以排除，不得进入
下道生产环节。因此，成品或半成品随传送带递进过程中，对
其进行的检验结果也必须同步地向前移动。 这样，当不合格者
移动到规定的排除点时，才能正确地加以排除，从而实现质检
与分检。 利用 PLC 可以很方便地做到这一点
8.3 PLC在化工生产过程中的应用
8.3.1工艺要求
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 322
如图所示,工件在传送带上步行式前进。工件在 0 号站接受 PH1 光电检
查。 从 0 号站移到 4 号站要经过 4 次步进。 移到 4 号站时，判断移到此
站工件好还是坏。 如果是废品则要求电磁阀 YV 打开，使废品掉下来。 当
PH2 检测到废品已掉下来后重新将电磁阀关闭。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 323
根据上述模块的学习，再依据图的标示，同学们可以自己画出
输入及输出端口的分配。
下图中使用 M140 移位寄存
器
8.3.2系统的软件设计
M140, M141, M142 …… 分别表示移到 0 号位,1 号位,
2 号位 …… 工件的品质好与坏
数据,1,代表品质“坏”。 M144 数据是,0,或,1,
代表移至 4 号位工件是“好”还是“坏”
当 M144=ON,电磁阀接通，打开阀门。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 324
质
量
控
制
梯
形
图
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 325
8.4 PLC在集选控制电梯中的应用
8.4.1电梯基本原理
用 FX2N-48MR实现四层四站双速客梯集选控制的控制系统 。 主拖动采用交
流双速电动机进行拖动 。
1,电梯基本原理
电梯是机械、电气紧密结合的大型机电产品。主要由机房、井道、
轿厢、门系统和电气控制系统组成。
井道中安装有导轨，轿厢和对重由曳引钢丝绳连接，曳引钢丝绳挂
在曳引轮上，曳引轮由曳引电动机拖动。轿厢和对重都装有各自的导
靴，导靴卡在导轨上。曳引轮运转带动轿厢和对重沿各自导轨做上下
相对运动，轿厢上升，对重下降。这样可通过控制曳引电动机来控制
轿厢的启动、加速、运行、减速、平层停车，实现对电梯运行的控制。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 326
电梯的
工作原
理
控制柜
曳引钢丝绳
轿门
曳引机
限速器
轿厢架
轿厢体
导轨
对重
缓冲器
厅门
召唤箱及指
层器
随行电缆
限速器涨紧 第 8章第 326页
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 327
电梯的控制方式有：轿内手柄开关控制, 轿内按钮开关控制,
轿外按钮开关控制, 信号控制, 集选控制和群控等几种 。
集选控制方式是将厅外召唤箱发出的外召信号与轿内操纵箱
发出的内指令信号进行记忆, 并和其它专用信号 （ 如层搂,
减速, 平层, 安全等信号 ） 加以综合分析后, 由电梯司机或
乘用人员控制电梯运行的控制方式 。
2, 控制要求
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 328
主要控制要求有如下 。
（ 1） 有司机或无司机控制；
（ 2） 自动开关门；
（ 3） 到达预定停靠层站, 提前减速, 平层停车时自动开门；
（ 4） 到达上, 下端站, 提前强迫减速；
（ 5） 厅外有召唤装置, 轿内有指令装置, 能自动记忆召唤和指令,
响应之后, 能自动将召唤和指令消除 （ 召唤和指令的记忆与消
除 ） ；
（ 6） 能自动选择运行方向, 在司机操纵下, 能强迫决定运行方向
（ 选向 ） ；
（ 7） 能根据指令和召唤的位置, 自动选择停靠层站, 并自动平层停
车 （ 选层, 平层 ） ；
（ 8） 厅外和轿内有指示电梯运行方向和所在位置的指示信号 （ 层
搂检测与指层 ） 。
8.4.1电梯基本原理
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 329
8.4.2电梯电气控制系统的组成
平层信号
门锁
平层 拖动 减速 减速信号
门电路 启动
选向选层 层楼电路 层楼信号
指层 指令召唤
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 330
8.4.3 I/O编号分配
X0,换速信号 X1,上终端限位
X2,下终端限位 X3,1内指令 （ 含 1上召 ） 输入
X4,2内指令输入 X5,3内指令输入
X6,4内指令输入 X7,2上召输入
X10,3上召输入 X11,2下召输入
X12,3下召输入 X13,门锁信号输入
X14,平层信号输入 X15,门区信号输入
X16,开门信号输入 X17,关门信号输入
X20,强迫向上按钮输入 X21,强迫向下按钮输入
X22,司机 /自动运行方式 X23,检修运行方式
X24,安全触板信号输入 X25,直驶按钮信号输入
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 331
Y0,换速动作输出
Y1 Y2 Y3：楼层指层 BCD码输出 （ Y1为高位, Y3为低位 ）
Y4,1内指令继电器 （ 含 1上 ） Y5,2内指令继电器 （ 含 1上 ）
Y6,3内指令继电器 （ 含 1上 ） Y7,4内指令继电器 （ 含 1上 ）
Y10,2上召继电器 Y11,3上召继电器
Y12,2下召继电器 Y13,3下召继电器
Y14,上运行指示 Y15,下运行指示
Y16,上运行继电器 Y17,下运行继电器
Y20,快车继电器 Y21,快加速继电器
Y22,慢车继电器 Y23,1慢减速继电器
Y24,2慢减速继电器 Y25,3慢减速继电器
Y26,开门继电器 Y27,关门继电器
8.4.3 I/O编号分配
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 332
M101,1楼层楼继电器 M102,2楼层楼继电器
M103,3楼层楼继电器 M104,4楼层楼继电器
M106,换速微分信号 M1,向上运行监视
M2,向上运行监视 M3,上方向选择
M4,下方向选择 M5,上方向控制继电器
M6,下方向控制继电器 M7,上召换速
M8,下召换速 M9,指令换速
M11,强迫向上 M12,强迫向上
M13,关门启动 M14,停车继电器
M15,运行继电器 M16,安全触板继电器
M17,直驶继电器 T0,快加速时间
T1,停站时间 T2,一慢减速时间
T3,二慢减速时间 T4,三慢减速时间
T5,开门执行时间
8.4.3 I/O编号分配
绪论
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EXIT 2013-3-2 333
8.4.4拖动回路、门电路及系统连接
绪论
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EXIT 2013-3-2 334
门电路及电气安全回路图
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 335
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 336
8.4.5控制系统各环节的作用及实现
要对电梯进行控制, 首要的问题就是反映电梯实际所在的位置
（ 楼层 ） 。
层楼继电器回路就是完成这一功能的 。 每一层对应一个层楼继
电器, 电梯在哪一层, 对应楼层的层楼继电器就会动作 。
PLC具有数据传送, 算术计算, 数据比较处理等功能, 所以用
PLC很容易能实现层楼电路,
1,层楼继电器电路的实现
绪论
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EXIT 2013-3-2 337
8.6.5控制系统各环节的作用及实现
启用一数据寄存器 D0,电
梯在最下层端站时可将 1送入
D0,最上层端站时, 将最高层
数送入 D0；电梯每上升一层将
D0自动加 1；
电梯每下降一层 D0自动减 1，
这样使 D0中存放的始终是层数；
然后, 将 D0分别与 1,2、
3,…… 相比较, 等于几就说明
电梯在几, 这时驱动对应的层
楼继电器, 实现层楼电路 。
四层四站的层楼继电器电路
梯形图如右图所示 。
绪论
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EXIT 2013-3-2 338
指令和召唤回路的
作用
是：将轿内指令和
厅外
召唤信号记忆并指
示, 当电梯响应
后自动将
其消除 。
记 忆 和 消 除 可 用
PLC 的 SET 和
RST指令实现 。
（ 1） 指令回路
指令回路梯形图如
图所示
2,指令和召唤回路
绪论
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EXIT 2013-3-2 339
（ 2）召唤回路
由于除两个端站外，其
它各层均有两个召唤
（上召、下召），而且
召唤的响应是顺向响应。
另外若电梯在直
驶运行时不响应召唤，
此时召唤应保留。所以
召唤回路与电梯的运行
方向以及是否直驶密切
相关，为此在召唤回路
中加入了反映直驶和方
向监视的继电器 M1和
M2。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 340
实际决定电梯的运行方向有以下三种情况 。
3．选向回路
选向回路的作用，是根据目前电梯的位置和指令、召唤
的情况，决定电梯的运行方向，是向上或是向下。
电梯方向的选择，实际就是将指令和召唤的位置与电
梯实际位置相比较，若前者在上（位置的上下）电梯则选
择向上，相反则选择向下。
方向的实现：首先由层楼继电器形成选向链，然后将每层的指
令和召唤对应接入。
（ 1）自然选向
如上分析，电梯自己判断来选择方向。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 341
（ 2） 强迫选向
若电梯工作在
司机方式, 可通过
操纵箱上的向上或
向下按钮, 来干预
电梯的运行方向,
即强迫使其向上或
向下 。
（ 3） 检修选向
若电梯工作在检
修方式, 同样可使
用向上或向下按钮,
使电梯以检修的速
度向上或向下运行 。
电梯的选向回路梯形图如图所示 。
绪论
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EXIT 2013-3-2 342
选层意味着要减速 （ 换速 ） 准备平层停车 。 电梯的选层分指令选层
和召唤选层, 即因某层有召唤或有该层的指令使电梯在该层是否停车 。
其中指令选层是绝对的, 若电梯运行正常, 指令一定能使电梯在该层减
速停车 。
召唤选层是有条件的, 一是召唤选层必须满足同向, 即与电梯的
运行方向一致, 这就是所谓的, 顺向截车, ； 二是直驶时可将召唤
屏蔽, 即电梯直驶时, 即使同向的召唤也不能使电梯减速停车 。
4,选层电路
绪论
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EXIT 2013-3-2 343
运行线路是电梯控制系统的核心 。 电梯是由曳引电动机拖动 （ 主回路 ）,
主回路的工作受运行线路的控制, 以形成如图所示的速度曲线, 决定电梯何
时启动加速, 何时运行, 何时减速, 何时平层停车 。 所以电梯的主要性能指
标 （ 额定速度, 舒适感, 平层精度等 ） 由运行线路决定 。
5,电梯的运行线路
绪论
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EXIT 2013-3-2 344
（ 1） 启动 电梯的启动, 方向是首要
条件, 门锁 （ 厅门轿门是否关好 ） 等
安全因素也是必要的 。
（ 2） 减速 当电梯选中某层, 意味着
将在该层停车, 达到换速点就应减速,
为平层停车作准备 。
（ 3） 平层停车 当减速运行到平层点
时, 说明轿门门坎与厅门门坎基本平
齐, 可以停车 。 即将主回路曳引电动
机电源断开, 并实施电磁抱闸 。 一般
平层感应器置于轿厢顶上, 如图所示 。
注意：当上, 下平层感应器全部动作
后, 表示到平层点 。
（ ） 电梯的启动, 方向是首要
条件, 门锁 （ 厅门轿门是否关好 ） 等
安全因素也是必要的 。
（ ） 当电梯选中某层, 意味着
将在该层停车, 达到换速点就应减速,
为平层停车作准备 。
（ ） 平层停车 当减速运行到平层点
时, 说明轿门门坎与厅门门坎基本平
齐, 可以停车 。 即将主回路曳引电动
机电源断开, 并实施电磁抱闸 。
平层感应器置于轿厢顶上, 如图所示 。
注意：当上, 下平层感应器全部动作
后, 表示到平层点 。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 345
运
行
线
路
控
制
的
梯
形
图
如
图
所
示
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 346
运
行
线
路
控
制
的
梯
形
图
如
图
所
示
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 347
门电路是电梯控制系统中较为独立的单元 。 它的作用是实现电梯门
的开和关 。
6,电梯门的控制
门电路和控制系统的联系就在于这一点，由各厅门和轿门的
门锁电气限位开关的常开触电串联后，作为门锁信号（ X13）。
X13为 ON，表示全部门安全关闭，可正常运行，否则不能运行。
开、关门由门电动机驱动，通过开、关门继电器 KMJ,GMJ控制
M的正反转实现。因此，设计门的控制时只需考虑开与关门的情
况，对应驱动 KMJ或 GMJ
（ 1）开门情况
上班开门、按钮开门、触板开门和门区提前开门。
（ 2） 关门情况
下班关门, 按钮开门, 停站自动延时关门和强迫向上 （ 向下 ）
启动关门 。
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 348
门
电
路
的
控
制
梯
形
图
如
下
图
所
示
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 349
8.5 PLC随动控制系统中的应用
随动系统是指当某参量的变化规律为无法预先确定的时间
函数，其被控量能够以一定的精度跟随参量变化的控制系统，
它在化工、冶金、轻工等行业的控制系统中广泛存在。 PLC随
着功能模块及控制指令的完善，在随动控制系统中替代常规仪
表控制，得到了越来越广泛的应用。这里已刨花板生产线的拌
胶机系统为例，介绍 PLC在随动控制系统中的应用。
绪论
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EXIT 2013-3-2 350
拌胶机工艺流程如下图所示。刨花有螺旋给料机供给，
压力传感器检测刨花量。
8.5.1工艺过程及要求
胶由胶泵抽给，用电磁流量计检测胶流量；
刨花和胶要按一定的比率送到胶机内搅拌，然后将混料供给
下一道工序蒸压成型。
要求刨花量和胶量恒定，并有一定的比例关系，即胶量随刨
花量的变化而变化，精度要求 <3%。
绪论
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EXIT 2013-3-2 351
根据控制的要求，刨花回路采用比例控制，胶回路采用 PI控
制，选择开关 SA用于随动方式 /胶设定方式的转换。
8.5.2控制方案
拌胶机控制系统的输入信号有 7个，其中用于启动、停止、随动选
择的 3个开关为开关量信号，刨花设定、压力传感器、胶设定、流量
计信号 4个为模拟量信号；输出信号有 2个，用于驱动可控硅调速装置
及螺旋给料机驱动器，均为模拟量信号。
根据 I/O信号的数量、类型以及控制要求，选择 FX2N -16MR主机
8.5.3 PLC的选型
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 352
2
2
4通道模拟量输入模块 FX-4AD
2通道模拟量输出模块 FX-2DA。
这样共有 8个开关量输入点,8个开关量输出点,
4个模拟量输入通道,
2个模拟量输出通道,
满足控制要求。
8.5.3 PLC的选型
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 353
0 1 2 3 4 5 1 2
FX2N-16MR FX-4AD FX-2DA
0 1 2 3 4 5 1 2 3 4
HL0 HL1 驱动器 调速器
螺旋给料机
SB1 SA U2 U3 SB0 U1 U4
胶泵电机
主
机
与
功
能
模
块
以
及
外
部I/O
的
连
接
图
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 354
将输入信号 7个，输出信号 2个按各自的功能类型分好，并
与 PLC的 I/O端一一对应，编排好地址。列出外部 I/O信号与
PLC的 I/O端地址编号对照表
8.5.4 I/O地址编号
输入信号 输出信号
名称 功能 编号 名称 功能 编号
SB0 启动按钮 X0 O1 螺旋给料机驱动器 CH11
SB1 停止按钮 X1 O2 胶泵调速器 CH12
SA 随动转换开关 X2 HL0 模拟量输入正常指示灯 Y0
U1 刨花设定 CH1 HL1 模拟量输出正常指示灯 Y1
U2 压力传感器 CH2
U3 胶设定 CH3
U4 流量计 CH4
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 355
根据控制原理，螺旋给料机采用比例控制，比例系数 KP =2
胶泵电机采用 PI控制，通过 PI调节，抑制输入波形，达到
控制要求
8.5.5 PLC梯形图程序
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 356
拌
胶
机
控
制
系
统
梯
形
图
第 8章第 356页
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 357
拌
胶
机
控
制
系
统
梯
形
图
第 8章第 357页
绪论
绪论
EXIT 2013-3-2 358
THANKS