海南风光
第 16-17讲
第 12章
可编程序控制器
（ PLC）
第 12章 可编程序控制器
§ 12.1 概述
§ 12.2 基本概念和编程语言简介
§ 12.3 PLC指令及编程方法
§ 12.4 应用举例
§ 12.5 实验
12.1.1 什么是 PLC?
PLC 是一种专门用于工业控制的计算机。
? 早期的 PLC是用来替代继电器、接触器控制的。
它主要 用于顺序控制，只能实现逻辑运算。因此，
被称为可编程逻辑控制器 （ Programmable logic
controller,略写 PLC )
? 随着电子技术、计算机技术的迅速发展，可编程
控制器的功能已远远超出了顺序控制的范围。被称
为 可编程控制器 （ Programmable controller,略写
PC)。为区别于 Personal Computer (PC)，故沿用
PLC 这个略写。
§ 12.1 概述
12.1.2 PLC的结构和工作原理
一,PLC结构示意图
中
央
处
理
单
元
数
据
存
储
器
输
出
接
口
地址总线 控制总线
数据总线
编程
单元
灯光指示
电磁阀门
接触器
电源
输
入
接
口 模拟量输入
行程开关
继电器接点
各种开关 程
序
存
储
器
警报器
电机
二、各组成部分的作用
2,存储器
1,CPU
(1)从程序存储器读取程序指令，编译、执行指令。
(2)将各种输入信号取入。
(3) 把运算结果送到输出端。
(4) 响应各种外部设备的请求。
RAM,存储各种暂存数据、中间结果、用户正调
试的程序。
ROM,存放监控程序和用户已调试好的程序。
3,输入、输出接口,采用光电隔离，实现了 PLC的内
部电路与外部电路的电气隔离，减小了电磁干扰。
输出接口作用,将主机向外输出的信号转换成可
以驱动外部执行电路的信号，以便控制接触
器线圈等电器通断电；另外输出电路也使计
算机与外部强电隔离。
输出三种形式,继电器 -- 低速大功率
可控硅 -- 高速大功率
晶体管 -- 高速小功率
输入接口作用,将按钮、行程开关或传感器等产
生的信号，转换成数字信号送入主机。
（ 1）输入接口电路,采用 光电耦合器，防止强电干扰。
COM 光电三极管
发光二极管
直流电源
输入端子
+ –
内
部
电
路
3.3k?
1000PF
470?
PLC
Xn
+
24V
–
继电器输出
（ 2）输出接口电路,均采用模块式。
以 继电器形式为例,
PLC 内
部
电
路
内
部
电
路
J
Y
COM
+ -
交流电源或
直流电源
4,各种接口、高功能模块,便于扩展。
小型机,一体机。有接口可扩展。
中、大型机,模块式。可根据需要在主板上随意组合 。
PC
FP1-C16
小型机
CPU POWER
中、大型机
编程设备可以是专用
的手持式的编程器；也可
以是安装了专门的编程通
讯软件的个人计算机。
5,编程设备
用户可以通过键盘输
入和调试程序；另外在运
行时，还可以对整个控制
过程进行监控。
PC
FP PROGRAMMER
(HELP)
CLR WRT
FN/P
FL
STK
IX/IY
NOT
DT/Ld
READ
?
OT
L?WL
OR
R?WR
AN
Y?WY
ST
X?WX
SRC
?
(-)
OP
(BIN)
K/H
SC
CT
C?EV
TM
T?SV
ACLR ENT
B A
F E D C
9 8
3 2 1 0
7 6 5 4
(DELT)
CLR
手持式的编程器
12.1.3 工作方式
CPU,等待命令。
PLC,循环扫描。
CPU从第一条指令开始执行，遇到结束符又
返回第一条，不断循环。
一个扫描周期
O
刷新
I
刷新 执行指令
I/O刷新
1,输入 /输出点数 ( I/O点数 )。
2,扫描速度。 单位,ms /1000步 或 ?s /步
3,内存容量。
4,指令条数。
5,内部寄存器数目。
6,高功能模块。
12.1.4 主要技术性能
1,抗干扰、可靠性高。
2,模块化组合式结构，使用灵活方便。
3,编程简单，便于普及。
4,可进行在线修改。
5,网络通讯功能，便于实现分散式测控系统。
6,与传统的控制方式比较，线路简单。
12.1.5 优点
1,用于开关逻辑控制。
2,用于机加工数字控制。
3,用于闭环过程控制。
4 用于组成多级控制系统。
12,1,6 应用
§ 12.2 基本概念和编程语言简介
PLC的内存除存放用户和系统的程序外，还有四个区,
I/O区,可直接与外部输入、输出端子传递信息
内部辅助寄存器区,存放中间变量
数据区, 存放中间结果
专用寄存器区,定时时钟、标志、系统内部的命令
12,2,1 寄存器和接点的概念
用户在对这四个区进行操作时，可以以 寄存器
和 /或接点 的方式进行。
PLC的寄存器（以 FP1为例）一览
字输入寄存器 WX0~WX12
位输入寄存器 X0~X12F
字输出寄存器 WY0~WY12
位输出寄存器 Y0~Y12F
通用字寄存器 WR0~WR62F
通用位寄存器 R0~R62F
专用字寄存器 WR900~WR903
专用位寄存器 R900~R903F
定时器 TM0~TM99
计数器 C100~C143
通用数据寄存器 DT0~DT8999
专用数据寄存器 DT9000~DT9069
设定值寄存器 SV0~SV143
经过值寄存器 EV0~EV143
索引寄存器 IX,IY
十进制常数寄存器 K
十六进制常数寄存器 H
PLC的寄存器（以 FP1为例）
1,输入输出 (I/O)寄存器
输入寄存器,
功能,存放外部输入的信号
输入寄存器编号,WX0~WX12,共 13个寄存器，每个
寄存器 16位
输入位编号,X0~X12F，共 16?13=208位
输出寄存器,
功能,向输出接口输出信号
输出寄存器编号,WY0~WY12,共 13个寄存器，每个
寄存器 16位
输出位编号,Y0~Y12F，共 16 ? 13=208位
寄存器,是一个 16位二进制单元
位（触点）,16位中的每一位是一个,触点,,
对应外部的一个输入或者输出端子 。
输入寄存器 WXm
输出寄存器 WYm
输入端子 Xmn
输出端子 Ymn
m,寄存器编号，用十进制数编号,
m=0~12，共 13个
F E D C B A 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
寄存器
m n
n,寄存器的第 n位，用 16进制数
编号,n= 0~F，共 16位
X0~XF代表 WX0的第 0位 ~第 15位
Y0~YF代表 WY0的第 0位 ~第 15位 特殊规定
例,若 X0为,ON‖，则 WX0 的第 0位为, 1‖
若 X4 为,OFF‖，则 WX0 的第 4位为, 0‖
若 WY1=7，则表明 Y10,Y11,Y12三个接点
为,ON‖
PLC中有两类“接点”,常开接点 和 常闭接点。
符号分别为,
接点通断情况与接点的赋值有关：（以 Y0为例,
若 Y0的逻辑赋值为,1”,则
Y0 Y0
接通 断开
ST,（ Start）
从母线开始一个新逻辑行时，或开始一个逻辑块时,
输入的第一条指令。
ST：以常开接点开始 ST/：以常闭接点开始
OT,（ Output）
表示输出一个变量。
ED,（ End） 表示程序无条件结束
可编程控制器 FP1基本指令
逻辑关系 梯形图 助记符
Y0
X0 X1 ST X0 AN X1
OT Y0
ST X0
OR X1
OT Y0
ST / X0
OT Y0
与
或
非
AND
OR
NOT
当 X0 与 X1 都, ON‖ 时,
则输出 Y0 ―ON‖。
当 X0 或 X1 ―ON‖ 时,
则输出 Y0 ―ON‖。
当 X0 ―OFF‖ 时,
则输出 Y0 ―ON‖。
Y0
X0
X1
Y0
X0
注意,与、或、非运算均是对从该指令前面的 ST
指令到该指令的前一个指令处的结果进行
运算。
A
X2是与图中 A点处的结果（即 X0与 X1的结果）
相或，而不是与 X1相或。
Y0
X0
X2
X1 ST X0
AN X1
OR X2
OT Y0
例,
逻辑关系 梯形图 助记符
ST X0
OR X1
ST X2
OR X3
ANS
OT Y0
ST X0
AN X1
ST X2
AN / X3
ORS
OT Y0
当, X0 或 X1‖与,X2 或 X3‖
都, ON‖ 时,
则输出 Y0 ―ON‖。
区块与 ANS（ And Stack）
区块或 ORS（ Or Stack）
当, X0 与 X1‖或,X2 与
X3非”, ON‖ 时，则输
出 Y0 ―ON‖。
Y0
X0
X1
X2
X3
Y0
X0
X2
X1
X3
例 1,直接启动停车控制
继电器控制电路图
SB1
SB2
KM
KM
I/O分配,
X0：停车
X1：启动
Y0,KM
(ED)
Y0
X0
Y0
X1
梯形图,
助记符语句表
ST X1
OR Y0
AN X0
OT Y0
ED
X1
X0
COM
Y0
COM
~
KM
SB2
SB1 220V
24V
操作及动作过程
(ED)
Y0
X0
Y0
X1
梯形图,
M
3~
A B C
KM
FU
QS
FR
FP1型 PLC控制器,
实际输入端子,X0~XF
实际输出端子,Y0~Y7
助记符语句表
ST X1
OR Y0
AN X0
OT Y0
ED
X1
X0
COM
Y0
COM
~
KM
SB2
SB1 220V
24V
KMR
M
3~
A B C
KMF
FU
QS
KH
KMF SB1
KMF
SBF
KH
KMR
KMR
SBR
KMR
KMF
Y0
X0
X2
X1 Y1
X0
Y1
Y0
Y0
Y1
I/O分配,
SB1?X0
SBF ?X1
SBR ?X2
KMF ?Y0
KMR ?Y1
例 2,三相异步电动机的正反转控制
Y0
X0
X2
X1 Y1
X0
Y1
Y0
Y0
Y1
ST X1
OR Y0
AN X0
AN / Y1
OT Y0
ST X2
OR Y1
AN X0
AN / Y0
OT Y1
ED
Y0
X0
X2
X1 Y1
X0
Y1
Y0
Y0
Y1
左重右轻
编程
I/O分配,
SB1?X0
SBF ?X1
SBR ?X2
KMF ?Y0
KMR ?Y1
I/O分配决定 PLC的端子接线图
X1
X0
COM
Y0
COM ~
KMF
SBF
SB1
220V 24V
X2
SBR
Y1
KMR
FR
PLC的端子接线方式又决定编程语言
(ED)
Y0
X0
Y0
X1
梯形图,
输入按键的接线方式决定输入的编程语句 停止键为常闭
ST X1
OR Y0
AN X0
OT Y0
ED
停止键为常开
ST X1
OR Y0
AN/ X0
OT Y0
ED
X0
X1 COM
Y0
COM
~
KM
SB2
SB1 220V
24V
起动
停止
电机的起动停止控制
编程中应注意的 几个 问题
(ED)
X0
Y0
X1
Y0
(ED)
X1
Y0
X0
Y0
一、用电路变换简化程序 (减少指令的条数）
二、逻辑关系应尽量清楚 (避免左轻右重 )
X3 X2
X5
X4
X6
X8
X7
Y0
X9
(ED)
X3 X2
X5
X4
X6
X8
X7
Y0
X9
(ED)
X5 X6
X2
X2
ST X2
AN X3
AN X4
ST X2
AN X5
AN X6
AN X7
ST X2
AN X5
AN X6
AN X8
AN X9
ORS
OT Y0
ED
根据该梯形图和编程,X3,X6,X9
三个输入开关应采用何种接法？
用常开？ 用常闭？
三、避免出现无法编程的梯形图
X5
(ED)
X1
X3
X2
Y1
X4
Y2
X1
(ED)
X3 X2
Y1
X5
X3
X1 X4
Y2
X5
ST
X3
AN X5
OR X1
AN/ X2
OT Y1
根据该梯形图和编程,X2,X4
二个输入开关应采用何种接法？
用常开？ 用常闭？
ST X1
AN X5
OR X3
AN/ X4
OT Y2
ED
2,定时器及定时器指令
输入接点
定时器号码
（ 0～ 99）
时间常数,
1~32767
类型
R：时钟周期为 0.01秒
X：时钟周期为 0.1秒
Y：时钟周期为 1秒
（ 1）时间常数与类型一起确定了定时时间 =时钟周期 ?时间
常数。
（ 2）定时器为减计数。当输入接点 X接通时，每来一个时
钟脉冲减 1，直到减为 0。这时，定时器的常开接点
闭合，常闭接点断开。
（ 3）当输入接点 X断开时，定时器复位，定时器的常开接点
断开，常闭接点闭合。
说明,
X TM
n
动作说明,
当 Y0闭合后，定时器 TM5开始计时。
经过 30× 0.1=3s后,Y1闭合,Y2断开。
Y0 TM X 30
5
Y1
TM5
Y2
TM5
例,
ST Y0
TM X5
K 30
ST T5
OT Y1
ST/ T5
OT Y2
用定时器指令编写的
助记符语句表
例 3,定时器应用举例 (书上 P461高频加热时间控制）
QS
FU1
KM
KT
KT
KM SB1
SB2
KM
KM
分配 I/O,
X0 SB1
X1 SB2
Y0 KM
TMX0 KT
TM X 100
0
Y0
T0
ED
X0 X1
Y0
Y0 X0
TM X 100
0
Y0
TM0
ED
X0 X1
Y0
Y0 X0
梯形图
X1
X0
COM
Y0
COM
~
KM
SB2
SB1 220V
24V
PLC端子接线图
ST X1
OR Y0
AN X0
AN/ T0
OT Y0
ST Y0
AN X0
TM X0
K 100
ED
编程
PSHS,RDS,POPS
Y0
X0
Y1
Y3
X2
X1
X2
ST X0
PSHS
AN X2
OT Y0
RDS
AN X1
OT Y1
POPS
AN X2
OT Y3 功能解释
PSHS (Push Stack), 将结果存入堆栈
RDS (Read Stack),从堆栈读数
POPS (Pop Stack),从堆栈读数并清空堆栈
3.堆栈及堆栈操作指令,
例 4,定时器应用举例：用 PLC控制三相异步电动机
的 Y-?起动。
Y－ ? 起动继电器 控制电路
KM2
KT
KT KM1
KM1
KM2
KM2
KT KM2
KM0 SB1 SB2
KM0
FR
I/O分配,
SB1 X0
SB2 X1
KM0 Y0
KM1 Y1
KM2 Y2
KT TMX1
时间常数 K=150
延时 0.1 × 150
=15秒
用 PLC控制三相异步电动机的 Y-?起动
KM2 KT
KT KM1
KM1
KM2
KM2
KT KM2
KM0 SB1 SB2
KM0
FR
I/O分配,
SB1 X0
SB2 X1
KM0 Y0
KM1 Y1
KM2 Y2
KT TMX1
梯形图
TM X 150
1
Y0
ED
X0 X1
Y0
X0 X1
Y0
Y2
Y1
TM1 Y2
Y2
TM1 Y1
Y2
用 PLC控制三相异步电动机的 Y-?起动
I/O分配,
SB1— X0
SB2— X1
KM0— Y0
KM1— Y1
KM2 — Y2
KT— TMX1
PLC接线图
X1
X0
COM
Y0
COM ~
KM0
SB2
SB1
220V 24V
Y1
KM1
FR
Y2
KM2
用 PLC控制三相异步电动机的 Y-?起动
TM X 150
1
Y0
ED
X0 X1
Y0
X0 X1
Y0
Y2
Y1
TM1 Y2
Y2
TM1 Y1
Y2
根据梯形图和接线进行编程
ST X1
OR Y0
AN X0
OT Y0
ST X1
OR Y0
AN X0
PSHS
AN/ Y2
TM X1
K 150
RDS
AN/ T1
AN/ Y2
OT Y1
POPS
ST T1
OR Y2
ANS
AN/ Y1
OT Y2
ED
计数器初始值,
1~32767
计数器编号
(FP1机,100~143) 计数脉冲 复位信号
（ 1）复位信号接通时，计数器复位，装入初始值。
（ 2）复位信号断开时，每来一个计数脉冲减 1，直
到减为 0，计数器的“常开接点接通，常闭接
点断开”。
说明,
4,计数器及计数器指令（ CT指令）
CT指令梯形
图格式,
CP
R
CT
n
1 2 3 50 49
X1
CT100
R
CT指令梯形图与时序图
CT
100
X1
X2
CP
R
50 ST X1
ST X2
CT 100
K 50
助记符编程
PLC的寄存器（以 FP1为例）一览
字输入寄存器 WX0~WX12
位输入寄存器 X0~X12F
字输出寄存器 WY0~WY12
位输出寄存器 Y0~Y12F
通用字寄存器 WR0~WR62
通用位寄存器 R0~R62F
专用字寄存器 WR900~WR903
专用位寄存器 R900~R903F
定时器 TM0~TM99
计数器 C100~C143
通用数据寄存器 DT0~DT8999
专用数据寄存器 DT9000~DT9069
设定值寄存器 SV0~SV143
经过值寄存器 EV0~EV143
索引寄存器 IX,IY
十进制常数寄存器 K
十六进制常数寄存器 H
微分指令,DF,DF/
(DF) R0
(DF/) R1
X0
X1
ST X0
DF
OT R0
ST X1
DF/
OT R1
X0接通瞬间（上升沿）,R0接点接通一个扫描周期 T。
X1断开瞬间（下降沿）,R1接点接通一个扫描周期 T。
功能解释
R0
X0
T
X1
R1 T
例 5,计数器应用举例,产品数量检测 （教材 P509例 9-3）
产品通过检测器
PH
机械手
KM1 KM2 传送带电机
PLC的 I/O分配,
X0— 传送带停机按钮
X1—传送带起动按钮
X2— 产品通过检测器 PH
Y0—传送带电机 KM1
Y1—机械手 KM2
TMY2—定时器,定时 2秒
CT100—计数器，初始值 24
（每 24个产品
机械手动作 1次）
? 电机起动后,R1产生宽度为一个扫描
周期的正脉冲，使 CT100和 TM1复位
? 起、停传送带电机
计数器应用举例,产品数量检测
TM Y 2
1
Y0
ED
X0 X1
Y0
Y0
Y1
R1 DF
CT 24
100 TM1
R1
X2 Y0
R1 CT100
TM1 CT100
R
CP
?每检测到一个产品,X2产生一个正脉冲,
使 CT100计一个数
? CT100每计 24个数，机械手动作一次
? 机械手动作后，延时 2秒，将机械手
电磁铁切断，同时将 CT100复位。 CT100
复位后,Y1和 TM1也复位
计数器应用举例,产品数量检测
TM Y 2
1
Y0
ED
X0 X1
Y0
Y0
Y1
R1 DF
CT 24
100 TM1
R1
X2 Y0
R1 CT100
TM1 CT100
R
CP
地址 指令 数据
0 ST X1
1 OR Y0
2 AN X0
3 OT Y0
4 ST Y0
5 DF
6 OT R1
7 ST X2
8 AN Y0
9 ST R1
地址 指令 数据
10 OR TM1
11 CT 100
12 K 24
13 ST CT100
14 AN/ TM1
15 OT Y1
16 ST CT100
17 AN/ R1
18 TM Y1
19 K 2
20 ED
置位指令与复位指令（ SET,RST）
S
R
X1
X2
Y1
Y1
ST X1
SET Y1
ST X2
RST Y1
X1=1时,Y1=1
X1=0时,Y1仍 =1
X2=1时,Y1=0
X2
X1
Y1
数据传送指令 （共 11条）
16位数据传送指令
梯形图格式
目的寄存器
源寄存器或常数 K 助记符（ Move）
指令代号
F0 MV
X1
F0 MV WR0 WY0
例,ST X1
F 0
WR0
WY0
若 X1=1，则将 WR0的数据传送到 WY0
移位指令 （共 12条）
16位数左移指令,SR
SR X0
X1 CP
IN WR1
X2 R
X0=0，输入数据 =0
X0=1，输入数据 =1
X1通断一次，输入
一个计数脉冲
X2通断一次，输入
一个清 0脉冲，使 WR1=0
F E D C B A 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
寄存器 WR1 清 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ?X0=1
CP
1 1 1 0 01
例 6,传送指令、移位指令举例
要求,X2开关通断一次，用于 WR1清 0。
X0开关用于设置输入数据。
X1开关通断一次，输入一个移位脉冲。
若 X0开关合上，则串入数据为 1，每输入一个移位脉冲，输出指示灯
依次点亮。若 X0打开，则串入数据为 0。
X0 X1
Y0 Y1 Y2 Y7 Y3 Y4 Y5 Y6
X2
输入指示灯
输出指示灯
输入开关
FP1型 PLC控制器
内部电源
SR
X0
X1 CP
IN
WR1
X2 R
X0 X1
Y0 Y1 Y2 Y7 Y3 Y4 Y5 Y6
X2
FP1型 PLC控制器
SR
X0
X1 CP
IN
WR1
X2 R
F0 MV WR1 WY0
ED
0 ST X0
1 ST X1
2 ST X2
3 SR WR1
4 F 0
5 WR1
6 WY0
7 ED
例 7.传送指令、移位指令举例,节日彩灯控制
设计要求,
开机后输出指示灯 Y0~Y7全灭，每隔 1秒从 Y0至 Y7依次
点亮 1个； 8个灯全亮持续 5秒，然后每隔 1秒从 Y0至 Y7依次熄灭
1个； 8个灯全灭，然后再从 Y0至 Y7依次点亮。如此重复进行,
直至停机为止。（教材 P515例 9-4）
X0 X1
Y0 Y1 Y2 Y7 Y3 Y4 Y5 Y6
FP1型 PLC控制器
停
机
开
机 内部电源
专用寄存器 (FP1机,WR900~WR903)。常用的如下,
R900A, ―>‖标志 R900B,―=‖标志
R900C,―>‖标志 R9010,常 ON继电器
R9011,常 OFF继电器
R9013,仅在第一个扫秒周期 ON，其他时候均为 OFF
R9014,仅在第一个扫秒周期 OFF，其他时候均为 ON
时钟脉冲发生器
R9018 周期 0.01s R901B 周期 0.2s
R9019 周期 0.02s R901C 周期 1s
R901A 周期 0.1s R901D 周期 2s
用于给定时器和移位提供一个内部时钟
SR WR0
R901C
? R7（ WR0的第 7位） =1（ 8个灯全亮）时，
起动定时器，定时 5秒，使灯全亮 5秒。时间
到 TM0反 =0，给 WR0输入 0，使灯逐个熄灭。
? R10=0（关机）时，将常数 0传送给 WY0，
8个灯全灭
? R10=1（开机）时，将 WR0传送给 WY0，输
出
? TM0反 =1时，给 WR0输入 1，使灯逐个点亮
? R10=1时,R901C产生周期 1秒的移位时钟
? R11信号将 WR0清 0
? X1信号的上升沿求微分，在 R11产生一个
正脉冲，用于 WR0清 0
? X1通断一次起动,R10=1； X0通断一次停
机,R10=0
节日彩灯控制梯形图 功能解释
（编程见教材 P517）
TM X 50
0
R10
ED
X0 X1
R10
X1
F0 MV WR0 WY0
R11 DF
SR WR0
R10
TM0
R11 R7
R10
R
CP
IN
R11
R901C
R10
F0 MV 0 WY0
? 基本指令
? 数据传送指令
? 算术运算指令
? 移位指令
? 位操作指令
? 数据变换指令
? 转移控制指令
? 特殊控制指令
FP1指令分类（共 128条）
按指令的功能可分为,
1条
21条
（ 1） ST
（ 2） ST/
（ 3） OT
（ 4） AN
（ 5） AN/
（ 6） OR
（ 7） OR/
（ 8） ANS
（ 9） ORS
（ 10） CT
（ 11） TMR
（ 12） TMX
（ 13） TMY
键盘指令
（ 14） DF
（ 15） SR
（ 16） PSHS
（ 17） RDS
（ 18） POPS
（ 19） SET
（ 21） RST
非键盘指令
扩展功能指令
（ 22） MV
键盘指令 ——由 FP1键盘直接输入（阅读教材 P524~533）
非键盘指令 ——用 SC键和指令的功能码输入（阅读教材 P534~536）
功能扩展指令 ——用 Fn键和指令的功能码输入 （阅读教材 P537~538）
例,PSHS
输入时按键盘的顺序,SC 9 SC WRT
屏幕显示,PSHS 指令的功能码
例,X1 F0 MV WR0 WY0
Fn 0 ENT
OR
R.WR 0 WRT
AN
Y.WY
0 WRT
1,你能否设计一个用 PLC控制十字路口红绿黄交通灯的程序?
2,你能否设计一个用 PLC控制四层楼的电梯程序?
3,你能否设计一个用 PLC控制一台彩印机的程序?
4,你能否设计一个用 PLC控制室内安全防盗报警的程序?
5.你能否设计一个用 PLC控制一台龙门刨床的程序?
PLC实际应用设计题目
第二部分 上机操作练习
实验一 键盘及编辑命令练习
实验二 基本指令练习
第四部分 综合练习
补充 1 三相异步电机正反转控制
补充 2 延时自动往复行程控制
补充 3 三相异步电机 Y-?起动
实验一 运料小车控制
实验内容
实验一人一组，要认真预习！
习题 9-8
Y0
ED
CT100 X0
Y0
X0 R0 DF
TM X 100
0
R1
R0
CT 80
R1 R
CP R901C TM0
100
R1
S
Y0 DF/ R1
R
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
X0
Y0
R0
R1
TM
CT
梯形图的规则,
（ 1）梯形图的左边为起始母线，右边为结束母线。
梯形图按从左到右、从上到下的顺序书写。
（ 2）梯形图中的接点（对应触头）有两种,
常开（ ） 和 常闭（ ）
（ 3）输出用 [ ] 表示,如 --[ R0],--[Y0] 。一个
输出变量只能输出一次。输出前面必须有接点。
（ 4）梯形图中，接点可串可并，但输出只能并不能串。
（ 5）程序结束时有结束符 ---（ ED）。
PC
FP PROGRAMMER
(HELP)
CLR WRT
FN/P
FL
STK
IX/IY
NOT
DT/Ld
READ
?
OT
L?WL
OR
R?WR
AN
Y?WY
ST
X?WX
SRC
?
(-)
OP
(BIN)
K/H
SC
CT
C?EV
TM
T?SV
ACLR ENT
B A
F E D C
9 8
3 2 1 0
7 6 5 4
(DELT)
CLR
键盘指令,可从键盘上
直接键入的指令
扩展功能指令,用 F键加功
能号方可键入的指令。
非键盘指令,用指令代码方可
输入的指令。
SC SC 指令代码
KP,（ Keep）
置位信号：例 X0
复位信号：例 X1
KP R0 ST X0
ST X1
KP R0
说明,
（ 1）在置位信号接通的瞬间,R0置 1。以后无论置位
信号状态如何，只要复位信号断开,R0的状态
均为 1。
（ 2）在复位信号接通的瞬间,R0置 0。
（ 3）在复位信号和置位信号同时接通时，复位优先。
SET,RST（ Reset）
这两条指令的功能类似于 KP指令，但使用比 KP
指令灵活。
<SET Y0>
<RST R30>
例,
X0
R20
ST X0
SET Y0
ST R20
RST R30
UDC:（可逆计数）
F118 UDC
S
D
加减 计数信号
例：设为 X0
计数脉冲
例：设为 X1
复位信号,
例：设为 X2
初值或存放
初值的寄存器
作为加减计数
器的寄存器
ST X0
ST X1
ST X2
F118(UDC) S
D
IY
D
S
IX DT EV SV WR WY WX 常数
? ? ? ? ? ? ?
? ?
? ?
? ? ? ? ?
一,数据传送指令
F0(MV), F1(MV/)
F0 MV S D
功能说明,S为常数或寄存器,D 为寄
存器。当条件满足时,S或 S的内容传
送到 D。
F0(MV),把 S 或 S 的内容传送到 D。
F1(MV/),把 S 或 S 的内容求反后传送到 D。
10,3,3 其他常用指令简介
其他传送指令常用的有,F10(BKMV),
F11(COPY)等等。
例,某控制控制系统，若出现严重故
障信号，则所有的动作全停，故障指
示显示 。
F0 MV K1 WY0
X0
I/O分配,
X0：故障信号
Y0：故障指示
其他输出端,Y1~YF
二,算术指令
F60(CMP) F60 CMP EV0 K100 R10
Y0
R10 R900A
Y1
R10 R900B
Y2
R10 R900C
其它的算术运算指令，如算术运算,BCD码运算、比较
指令等等。
功能说明：当 R10接通时,比较 EV0和 100,
若 EV0>100，则 Y0接通；若 EV0=100，则 Y1接通；
若 EV0<100，则 Y2接通。
例,设计一个顺序控制电路,
启动时，电机 D1先启动,
3s后电机 D2启动，再过
5s后电机 D3启动。
I/O分配,
X0：启动按钮
X1：停车按钮
Y0：电机 D1
Y1：电机 D2
Y2：电机 D3
Y1
(DF)
TX K 30
0
TX K 50
1
(ED)
Y0
X0
Y0
T0
X1
Y0
Y2 T1
Y1
方案一
(DF)
TX K 30
0
TX K 50
1
(ED)
Y0
X0
Y0
T0
X1
Y0
Y2 T1
Y1
Y1
方案一 方案二
(DF)
TX K 80
0
(ED)
Y0
X0
Y0
R900C
X1
Y0
Y2 T0
F60 CMP EV0 K50
R9010
Y1
三,移位指令
(1) 左移指令 SR
IN
CP
CLR
SR WRn
（ 1） SR指令只能对 WR型寄存器进行移位。
（ 2） IN：串行输入端（补位），接点通，补 1,
接点断，补 0。
（ 3） CP：移位脉冲
（ 4） CLR：复位清零。
IN OUT
说明,
2 1 0 5 3 4
SW2
SW3
SW1
MV
次品 正品
SW1:检测有无次品
SW2:检测凸轮的突起
SW3:检测有无次品落下
SW1,SW2,SW3为光电传感器,
凸轮每转一圈发出一个脉冲，且每个
脉冲过一个物品。当次品移到 4号位时，
电磁阀 MV打开，次品落入次品箱内。
无次品则自动掉入正品箱内。有一复
位按钮 SB实现手动复位。
I/O分配,
X0,SW1
X1,SW2
X2,SW3
X3,SB
Y0,MV
例,
I/O分配,
X0,SW1 检测有无次品
X1,SW2
检测凸轮的突起
X2,SW3
检测有无次品落下
X3,SB 复位
Y0,MV
X1
X0
R4
X3
X2
(ED)
SR WR 0
KP Y0
RF RE RD RC RB RA R 9 R 8 R7 R6 R5 R4 R3 R2 R1 R0 IN
无次品时该位
总为 0
(2) 双向移位指令 LRSR
DIR
IN
CLR
CP
F119 LRSR
D1
D2
DIR：移位方向。
ON:左移 OFF:右移
IN：串行输入端
CP：移位脉冲
CLR：复位清零
说明,D1,D2为移位区的首址和末址。可使用
的
寄存器有,WY,WR,SV,EV,DT
例一：冲压机控制程序
工作指示灯
带式输送机
输送机传动电机 工件
冲压机
气筒
冲压工作结束
加工品检测
搬运结束
(x1)
(X1) ( X3)
(X2)
启动开关
(X1)
(Y0)
(Y1)
§ 10.4 应用举例
例二：楼宇电梯自动控制
顺序控制
例三：电机变速及精密位置控制
X2 X3 X4 X5
工作台 步进电机
其他信号有,
启动,停车,紧急停车、运动方向控制等等
例四：在智能建筑技术中的应用
智能建筑的七个层次
（ 7）楼宇专用信息
（ 6）楼宇共用信息处理
（ 5）楼宇运营管理
（ 4）楼宇设备自动控制
（ 3）楼宇通讯
（ 2）智能建筑环境
（ 1）一般建筑
PLC在其中的应用,
（ 1）防盗、防火系统
（ 2）供热、供气、空调,
照明系统
（一）办公自动化
（二）楼宇自动化网络
楼宇自动化,
（ 1）保安 （ 2）设备管理
例五：在大型车库管理中的应用
管理分为三级,
（ 2）管理级：由总出入口的 PLC和各分库
的 PLC 构成。可监控全库车辆的进出
情况，同时显示各分库是否有空车位。
（ 3）现场监控级：每个分库的 PLC用远程
I/O单元检测车辆的出入情况。
（ 1）中央监控级：一台 PC及其外围设备。
例六：养鱼场管理中的应用
对鱼池中的水质、水温、流量等进行监测及控制，
以实现科学养殖
例七,24小时环境监测
PLC进行现场检测：传感器检测的各种信号经 A/D
转换后，送至上位 PLC及数据采集用的 PC机。经
数据处理后送中央监控级，再由中央机发出命令，
送到管理用的 PC机进行处理。
系统分三级,中央监控级、数据采集及管理级、现
场检测级。
10.5.1 PLC的三种工作方式 ——
program,remote,run
编程时，把开关拨到 PROG,处。
运行时，把开关拨到 RUN 处。
与 PC机通讯时，开关拨至 REMOTE 处。
若开关在 RUN 处就试图修改程序，则蜂鸣器响。
这时，按 ACLR 键 或 CLR 键，然后把开关拨
到正确位置。
§ 10.5 实验
10.5.2 指令输入
2,I/O功能键有多种功能，如：,输入
的是什么由编程器自动判断。
ST
X.WX
3,操作键有多种功能，如,用
键切换。
(HELP)
CLR SC
1,每输入一条指令按一下 键存入。 WRT
PC
FP PROGRAMMER
(HELP)
CLR WRT
FN/P
FL
STK
IX/IY
NOT
DT/Ld
READ
?
OT
L?WL
OR
R?WR
AN
Y?WY
ST
X?WX
SRC
?
(-)
OP
(BIN)
K/H
SC
CT
C?EV
TM
T?SV
ACLR ENT
B A
F E D C
9 8
3 2 1 0
7 6 5 4
(DELT)
CLR
键盘指令,可从键盘上直接键入
非键盘指令,用指令代码输入
SC SC 指令代码
若不知道指令代码则用
调出非键盘指令表，用?或?
找出代码。
(HELP)
CLR SC
I/O指令
操作键
扩展功能指令,用 F键加功能号键入
若指令后有操作数，则在最
后一个操作数之前，每输入
一个按一下 ENT键，最后一
个操作数输入后按 WRT键。
编程步骤,
（ 1）清除老程序,
（ 2）开始编程,
（ 3）输入程序,
（例）
（ 4）输入结束行,
(DELT)
INST SC END
READ
? 0 显示,0 NOP
END WRT SC 0 1 SC
ST X 1 WRT 1 ST X?WX ST X?WX
OR Y 0 WRT 0 AN Y?WY OR R?WR
ACLR ( - ) OP 0
ST
X?WX
TM
T?SV
BIN
K/H
5 ENT
WRT 0 3
TM X5
K 30
实验预习要求,
1,指令的输入方法
? 键盘指令 ? 非键盘指令 ? 扩展功能指令
2,如何查找相关内容
? 查看某一地址的指令内容
? 查找某接点或寄存器
? 查找某条指令的地址
3,如何修改程序
? 检查程序 ? 删除指令
? 修改指令 ? 插入指令
4,如何调试程序
? 查看接点的通断情况
? 查看和 /或更改寄存器的内容
第 16-17讲
第 12章
可编程序控制器
（ PLC）
第 12章 可编程序控制器
§ 12.1 概述
§ 12.2 基本概念和编程语言简介
§ 12.3 PLC指令及编程方法
§ 12.4 应用举例
§ 12.5 实验
12.1.1 什么是 PLC?
PLC 是一种专门用于工业控制的计算机。
? 早期的 PLC是用来替代继电器、接触器控制的。
它主要 用于顺序控制，只能实现逻辑运算。因此，
被称为可编程逻辑控制器 （ Programmable logic
controller,略写 PLC )
? 随着电子技术、计算机技术的迅速发展，可编程
控制器的功能已远远超出了顺序控制的范围。被称
为 可编程控制器 （ Programmable controller,略写
PC)。为区别于 Personal Computer (PC)，故沿用
PLC 这个略写。
§ 12.1 概述
12.1.2 PLC的结构和工作原理
一,PLC结构示意图
中
央
处
理
单
元
数
据
存
储
器
输
出
接
口
地址总线 控制总线
数据总线
编程
单元
灯光指示
电磁阀门
接触器
电源
输
入
接
口 模拟量输入
行程开关
继电器接点
各种开关 程
序
存
储
器
警报器
电机
二、各组成部分的作用
2,存储器
1,CPU
(1)从程序存储器读取程序指令，编译、执行指令。
(2)将各种输入信号取入。
(3) 把运算结果送到输出端。
(4) 响应各种外部设备的请求。
RAM,存储各种暂存数据、中间结果、用户正调
试的程序。
ROM,存放监控程序和用户已调试好的程序。
3,输入、输出接口,采用光电隔离，实现了 PLC的内
部电路与外部电路的电气隔离，减小了电磁干扰。
输出接口作用,将主机向外输出的信号转换成可
以驱动外部执行电路的信号，以便控制接触
器线圈等电器通断电；另外输出电路也使计
算机与外部强电隔离。
输出三种形式,继电器 -- 低速大功率
可控硅 -- 高速大功率
晶体管 -- 高速小功率
输入接口作用,将按钮、行程开关或传感器等产
生的信号，转换成数字信号送入主机。
（ 1）输入接口电路,采用 光电耦合器，防止强电干扰。
COM 光电三极管
发光二极管
直流电源
输入端子
+ –
内
部
电
路
3.3k?
1000PF
470?
PLC
Xn
+
24V
–
继电器输出
（ 2）输出接口电路,均采用模块式。
以 继电器形式为例,
PLC 内
部
电
路
内
部
电
路
J
Y
COM
+ -
交流电源或
直流电源
4,各种接口、高功能模块,便于扩展。
小型机,一体机。有接口可扩展。
中、大型机,模块式。可根据需要在主板上随意组合 。
PC
FP1-C16
小型机
CPU POWER
中、大型机
编程设备可以是专用
的手持式的编程器；也可
以是安装了专门的编程通
讯软件的个人计算机。
5,编程设备
用户可以通过键盘输
入和调试程序；另外在运
行时，还可以对整个控制
过程进行监控。
PC
FP PROGRAMMER
(HELP)
CLR WRT
FN/P
FL
STK
IX/IY
NOT
DT/Ld
READ
?
OT
L?WL
OR
R?WR
AN
Y?WY
ST
X?WX
SRC
?
(-)
OP
(BIN)
K/H
SC
CT
C?EV
TM
T?SV
ACLR ENT
B A
F E D C
9 8
3 2 1 0
7 6 5 4
(DELT)
CLR
手持式的编程器
12.1.3 工作方式
CPU,等待命令。
PLC,循环扫描。
CPU从第一条指令开始执行，遇到结束符又
返回第一条，不断循环。
一个扫描周期
O
刷新
I
刷新 执行指令
I/O刷新
1,输入 /输出点数 ( I/O点数 )。
2,扫描速度。 单位,ms /1000步 或 ?s /步
3,内存容量。
4,指令条数。
5,内部寄存器数目。
6,高功能模块。
12.1.4 主要技术性能
1,抗干扰、可靠性高。
2,模块化组合式结构，使用灵活方便。
3,编程简单，便于普及。
4,可进行在线修改。
5,网络通讯功能，便于实现分散式测控系统。
6,与传统的控制方式比较，线路简单。
12.1.5 优点
1,用于开关逻辑控制。
2,用于机加工数字控制。
3,用于闭环过程控制。
4 用于组成多级控制系统。
12,1,6 应用
§ 12.2 基本概念和编程语言简介
PLC的内存除存放用户和系统的程序外，还有四个区,
I/O区,可直接与外部输入、输出端子传递信息
内部辅助寄存器区,存放中间变量
数据区, 存放中间结果
专用寄存器区,定时时钟、标志、系统内部的命令
12,2,1 寄存器和接点的概念
用户在对这四个区进行操作时，可以以 寄存器
和 /或接点 的方式进行。
PLC的寄存器（以 FP1为例）一览
字输入寄存器 WX0~WX12
位输入寄存器 X0~X12F
字输出寄存器 WY0~WY12
位输出寄存器 Y0~Y12F
通用字寄存器 WR0~WR62F
通用位寄存器 R0~R62F
专用字寄存器 WR900~WR903
专用位寄存器 R900~R903F
定时器 TM0~TM99
计数器 C100~C143
通用数据寄存器 DT0~DT8999
专用数据寄存器 DT9000~DT9069
设定值寄存器 SV0~SV143
经过值寄存器 EV0~EV143
索引寄存器 IX,IY
十进制常数寄存器 K
十六进制常数寄存器 H
PLC的寄存器（以 FP1为例）
1,输入输出 (I/O)寄存器
输入寄存器,
功能,存放外部输入的信号
输入寄存器编号,WX0~WX12,共 13个寄存器，每个
寄存器 16位
输入位编号,X0~X12F，共 16?13=208位
输出寄存器,
功能,向输出接口输出信号
输出寄存器编号,WY0~WY12,共 13个寄存器，每个
寄存器 16位
输出位编号,Y0~Y12F，共 16 ? 13=208位
寄存器,是一个 16位二进制单元
位（触点）,16位中的每一位是一个,触点,,
对应外部的一个输入或者输出端子 。
输入寄存器 WXm
输出寄存器 WYm
输入端子 Xmn
输出端子 Ymn
m,寄存器编号，用十进制数编号,
m=0~12，共 13个
F E D C B A 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
寄存器
m n
n,寄存器的第 n位，用 16进制数
编号,n= 0~F，共 16位
X0~XF代表 WX0的第 0位 ~第 15位
Y0~YF代表 WY0的第 0位 ~第 15位 特殊规定
例,若 X0为,ON‖，则 WX0 的第 0位为, 1‖
若 X4 为,OFF‖，则 WX0 的第 4位为, 0‖
若 WY1=7，则表明 Y10,Y11,Y12三个接点
为,ON‖
PLC中有两类“接点”,常开接点 和 常闭接点。
符号分别为,
接点通断情况与接点的赋值有关：（以 Y0为例,
若 Y0的逻辑赋值为,1”,则
Y0 Y0
接通 断开
ST,（ Start）
从母线开始一个新逻辑行时，或开始一个逻辑块时,
输入的第一条指令。
ST：以常开接点开始 ST/：以常闭接点开始
OT,（ Output）
表示输出一个变量。
ED,（ End） 表示程序无条件结束
可编程控制器 FP1基本指令
逻辑关系 梯形图 助记符
Y0
X0 X1 ST X0 AN X1
OT Y0
ST X0
OR X1
OT Y0
ST / X0
OT Y0
与
或
非
AND
OR
NOT
当 X0 与 X1 都, ON‖ 时,
则输出 Y0 ―ON‖。
当 X0 或 X1 ―ON‖ 时,
则输出 Y0 ―ON‖。
当 X0 ―OFF‖ 时,
则输出 Y0 ―ON‖。
Y0
X0
X1
Y0
X0
注意,与、或、非运算均是对从该指令前面的 ST
指令到该指令的前一个指令处的结果进行
运算。
A
X2是与图中 A点处的结果（即 X0与 X1的结果）
相或，而不是与 X1相或。
Y0
X0
X2
X1 ST X0
AN X1
OR X2
OT Y0
例,
逻辑关系 梯形图 助记符
ST X0
OR X1
ST X2
OR X3
ANS
OT Y0
ST X0
AN X1
ST X2
AN / X3
ORS
OT Y0
当, X0 或 X1‖与,X2 或 X3‖
都, ON‖ 时,
则输出 Y0 ―ON‖。
区块与 ANS（ And Stack）
区块或 ORS（ Or Stack）
当, X0 与 X1‖或,X2 与
X3非”, ON‖ 时，则输
出 Y0 ―ON‖。
Y0
X0
X1
X2
X3
Y0
X0
X2
X1
X3
例 1,直接启动停车控制
继电器控制电路图
SB1
SB2
KM
KM
I/O分配,
X0：停车
X1：启动
Y0,KM
(ED)
Y0
X0
Y0
X1
梯形图,
助记符语句表
ST X1
OR Y0
AN X0
OT Y0
ED
X1
X0
COM
Y0
COM
~
KM
SB2
SB1 220V
24V
操作及动作过程
(ED)
Y0
X0
Y0
X1
梯形图,
M
3~
A B C
KM
FU
QS
FR
FP1型 PLC控制器,
实际输入端子,X0~XF
实际输出端子,Y0~Y7
助记符语句表
ST X1
OR Y0
AN X0
OT Y0
ED
X1
X0
COM
Y0
COM
~
KM
SB2
SB1 220V
24V
KMR
M
3~
A B C
KMF
FU
QS
KH
KMF SB1
KMF
SBF
KH
KMR
KMR
SBR
KMR
KMF
Y0
X0
X2
X1 Y1
X0
Y1
Y0
Y0
Y1
I/O分配,
SB1?X0
SBF ?X1
SBR ?X2
KMF ?Y0
KMR ?Y1
例 2,三相异步电动机的正反转控制
Y0
X0
X2
X1 Y1
X0
Y1
Y0
Y0
Y1
ST X1
OR Y0
AN X0
AN / Y1
OT Y0
ST X2
OR Y1
AN X0
AN / Y0
OT Y1
ED
Y0
X0
X2
X1 Y1
X0
Y1
Y0
Y0
Y1
左重右轻
编程
I/O分配,
SB1?X0
SBF ?X1
SBR ?X2
KMF ?Y0
KMR ?Y1
I/O分配决定 PLC的端子接线图
X1
X0
COM
Y0
COM ~
KMF
SBF
SB1
220V 24V
X2
SBR
Y1
KMR
FR
PLC的端子接线方式又决定编程语言
(ED)
Y0
X0
Y0
X1
梯形图,
输入按键的接线方式决定输入的编程语句 停止键为常闭
ST X1
OR Y0
AN X0
OT Y0
ED
停止键为常开
ST X1
OR Y0
AN/ X0
OT Y0
ED
X0
X1 COM
Y0
COM
~
KM
SB2
SB1 220V
24V
起动
停止
电机的起动停止控制
编程中应注意的 几个 问题
(ED)
X0
Y0
X1
Y0
(ED)
X1
Y0
X0
Y0
一、用电路变换简化程序 (减少指令的条数）
二、逻辑关系应尽量清楚 (避免左轻右重 )
X3 X2
X5
X4
X6
X8
X7
Y0
X9
(ED)
X3 X2
X5
X4
X6
X8
X7
Y0
X9
(ED)
X5 X6
X2
X2
ST X2
AN X3
AN X4
ST X2
AN X5
AN X6
AN X7
ST X2
AN X5
AN X6
AN X8
AN X9
ORS
OT Y0
ED
根据该梯形图和编程,X3,X6,X9
三个输入开关应采用何种接法？
用常开？ 用常闭？
三、避免出现无法编程的梯形图
X5
(ED)
X1
X3
X2
Y1
X4
Y2
X1
(ED)
X3 X2
Y1
X5
X3
X1 X4
Y2
X5
ST
X3
AN X5
OR X1
AN/ X2
OT Y1
根据该梯形图和编程,X2,X4
二个输入开关应采用何种接法？
用常开？ 用常闭？
ST X1
AN X5
OR X3
AN/ X4
OT Y2
ED
2,定时器及定时器指令
输入接点
定时器号码
（ 0～ 99）
时间常数,
1~32767
类型
R：时钟周期为 0.01秒
X：时钟周期为 0.1秒
Y：时钟周期为 1秒
（ 1）时间常数与类型一起确定了定时时间 =时钟周期 ?时间
常数。
（ 2）定时器为减计数。当输入接点 X接通时，每来一个时
钟脉冲减 1，直到减为 0。这时，定时器的常开接点
闭合，常闭接点断开。
（ 3）当输入接点 X断开时，定时器复位，定时器的常开接点
断开，常闭接点闭合。
说明,
X TM
n
动作说明,
当 Y0闭合后，定时器 TM5开始计时。
经过 30× 0.1=3s后,Y1闭合,Y2断开。
Y0 TM X 30
5
Y1
TM5
Y2
TM5
例,
ST Y0
TM X5
K 30
ST T5
OT Y1
ST/ T5
OT Y2
用定时器指令编写的
助记符语句表
例 3,定时器应用举例 (书上 P461高频加热时间控制）
QS
FU1
KM
KT
KT
KM SB1
SB2
KM
KM
分配 I/O,
X0 SB1
X1 SB2
Y0 KM
TMX0 KT
TM X 100
0
Y0
T0
ED
X0 X1
Y0
Y0 X0
TM X 100
0
Y0
TM0
ED
X0 X1
Y0
Y0 X0
梯形图
X1
X0
COM
Y0
COM
~
KM
SB2
SB1 220V
24V
PLC端子接线图
ST X1
OR Y0
AN X0
AN/ T0
OT Y0
ST Y0
AN X0
TM X0
K 100
ED
编程
PSHS,RDS,POPS
Y0
X0
Y1
Y3
X2
X1
X2
ST X0
PSHS
AN X2
OT Y0
RDS
AN X1
OT Y1
POPS
AN X2
OT Y3 功能解释
PSHS (Push Stack), 将结果存入堆栈
RDS (Read Stack),从堆栈读数
POPS (Pop Stack),从堆栈读数并清空堆栈
3.堆栈及堆栈操作指令,
例 4,定时器应用举例：用 PLC控制三相异步电动机
的 Y-?起动。
Y－ ? 起动继电器 控制电路
KM2
KT
KT KM1
KM1
KM2
KM2
KT KM2
KM0 SB1 SB2
KM0
FR
I/O分配,
SB1 X0
SB2 X1
KM0 Y0
KM1 Y1
KM2 Y2
KT TMX1
时间常数 K=150
延时 0.1 × 150
=15秒
用 PLC控制三相异步电动机的 Y-?起动
KM2 KT
KT KM1
KM1
KM2
KM2
KT KM2
KM0 SB1 SB2
KM0
FR
I/O分配,
SB1 X0
SB2 X1
KM0 Y0
KM1 Y1
KM2 Y2
KT TMX1
梯形图
TM X 150
1
Y0
ED
X0 X1
Y0
X0 X1
Y0
Y2
Y1
TM1 Y2
Y2
TM1 Y1
Y2
用 PLC控制三相异步电动机的 Y-?起动
I/O分配,
SB1— X0
SB2— X1
KM0— Y0
KM1— Y1
KM2 — Y2
KT— TMX1
PLC接线图
X1
X0
COM
Y0
COM ~
KM0
SB2
SB1
220V 24V
Y1
KM1
FR
Y2
KM2
用 PLC控制三相异步电动机的 Y-?起动
TM X 150
1
Y0
ED
X0 X1
Y0
X0 X1
Y0
Y2
Y1
TM1 Y2
Y2
TM1 Y1
Y2
根据梯形图和接线进行编程
ST X1
OR Y0
AN X0
OT Y0
ST X1
OR Y0
AN X0
PSHS
AN/ Y2
TM X1
K 150
RDS
AN/ T1
AN/ Y2
OT Y1
POPS
ST T1
OR Y2
ANS
AN/ Y1
OT Y2
ED
计数器初始值,
1~32767
计数器编号
(FP1机,100~143) 计数脉冲 复位信号
（ 1）复位信号接通时，计数器复位，装入初始值。
（ 2）复位信号断开时，每来一个计数脉冲减 1，直
到减为 0，计数器的“常开接点接通，常闭接
点断开”。
说明,
4,计数器及计数器指令（ CT指令）
CT指令梯形
图格式,
CP
R
CT
n
1 2 3 50 49
X1
CT100
R
CT指令梯形图与时序图
CT
100
X1
X2
CP
R
50 ST X1
ST X2
CT 100
K 50
助记符编程
PLC的寄存器（以 FP1为例）一览
字输入寄存器 WX0~WX12
位输入寄存器 X0~X12F
字输出寄存器 WY0~WY12
位输出寄存器 Y0~Y12F
通用字寄存器 WR0~WR62
通用位寄存器 R0~R62F
专用字寄存器 WR900~WR903
专用位寄存器 R900~R903F
定时器 TM0~TM99
计数器 C100~C143
通用数据寄存器 DT0~DT8999
专用数据寄存器 DT9000~DT9069
设定值寄存器 SV0~SV143
经过值寄存器 EV0~EV143
索引寄存器 IX,IY
十进制常数寄存器 K
十六进制常数寄存器 H
微分指令,DF,DF/
(DF) R0
(DF/) R1
X0
X1
ST X0
DF
OT R0
ST X1
DF/
OT R1
X0接通瞬间（上升沿）,R0接点接通一个扫描周期 T。
X1断开瞬间（下降沿）,R1接点接通一个扫描周期 T。
功能解释
R0
X0
T
X1
R1 T
例 5,计数器应用举例,产品数量检测 （教材 P509例 9-3）
产品通过检测器
PH
机械手
KM1 KM2 传送带电机
PLC的 I/O分配,
X0— 传送带停机按钮
X1—传送带起动按钮
X2— 产品通过检测器 PH
Y0—传送带电机 KM1
Y1—机械手 KM2
TMY2—定时器,定时 2秒
CT100—计数器，初始值 24
（每 24个产品
机械手动作 1次）
? 电机起动后,R1产生宽度为一个扫描
周期的正脉冲，使 CT100和 TM1复位
? 起、停传送带电机
计数器应用举例,产品数量检测
TM Y 2
1
Y0
ED
X0 X1
Y0
Y0
Y1
R1 DF
CT 24
100 TM1
R1
X2 Y0
R1 CT100
TM1 CT100
R
CP
?每检测到一个产品,X2产生一个正脉冲,
使 CT100计一个数
? CT100每计 24个数，机械手动作一次
? 机械手动作后，延时 2秒，将机械手
电磁铁切断，同时将 CT100复位。 CT100
复位后,Y1和 TM1也复位
计数器应用举例,产品数量检测
TM Y 2
1
Y0
ED
X0 X1
Y0
Y0
Y1
R1 DF
CT 24
100 TM1
R1
X2 Y0
R1 CT100
TM1 CT100
R
CP
地址 指令 数据
0 ST X1
1 OR Y0
2 AN X0
3 OT Y0
4 ST Y0
5 DF
6 OT R1
7 ST X2
8 AN Y0
9 ST R1
地址 指令 数据
10 OR TM1
11 CT 100
12 K 24
13 ST CT100
14 AN/ TM1
15 OT Y1
16 ST CT100
17 AN/ R1
18 TM Y1
19 K 2
20 ED
置位指令与复位指令（ SET,RST）
S
R
X1
X2
Y1
Y1
ST X1
SET Y1
ST X2
RST Y1
X1=1时,Y1=1
X1=0时,Y1仍 =1
X2=1时,Y1=0
X2
X1
Y1
数据传送指令 （共 11条）
16位数据传送指令
梯形图格式
目的寄存器
源寄存器或常数 K 助记符（ Move）
指令代号
F0 MV
X1
F0 MV WR0 WY0
例,ST X1
F 0
WR0
WY0
若 X1=1，则将 WR0的数据传送到 WY0
移位指令 （共 12条）
16位数左移指令,SR
SR X0
X1 CP
IN WR1
X2 R
X0=0，输入数据 =0
X0=1，输入数据 =1
X1通断一次，输入
一个计数脉冲
X2通断一次，输入
一个清 0脉冲，使 WR1=0
F E D C B A 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0
寄存器 WR1 清 0
0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ?X0=1
CP
1 1 1 0 01
例 6,传送指令、移位指令举例
要求,X2开关通断一次，用于 WR1清 0。
X0开关用于设置输入数据。
X1开关通断一次，输入一个移位脉冲。
若 X0开关合上，则串入数据为 1，每输入一个移位脉冲，输出指示灯
依次点亮。若 X0打开，则串入数据为 0。
X0 X1
Y0 Y1 Y2 Y7 Y3 Y4 Y5 Y6
X2
输入指示灯
输出指示灯
输入开关
FP1型 PLC控制器
内部电源
SR
X0
X1 CP
IN
WR1
X2 R
X0 X1
Y0 Y1 Y2 Y7 Y3 Y4 Y5 Y6
X2
FP1型 PLC控制器
SR
X0
X1 CP
IN
WR1
X2 R
F0 MV WR1 WY0
ED
0 ST X0
1 ST X1
2 ST X2
3 SR WR1
4 F 0
5 WR1
6 WY0
7 ED
例 7.传送指令、移位指令举例,节日彩灯控制
设计要求,
开机后输出指示灯 Y0~Y7全灭，每隔 1秒从 Y0至 Y7依次
点亮 1个； 8个灯全亮持续 5秒，然后每隔 1秒从 Y0至 Y7依次熄灭
1个； 8个灯全灭，然后再从 Y0至 Y7依次点亮。如此重复进行,
直至停机为止。（教材 P515例 9-4）
X0 X1
Y0 Y1 Y2 Y7 Y3 Y4 Y5 Y6
FP1型 PLC控制器
停
机
开
机 内部电源
专用寄存器 (FP1机,WR900~WR903)。常用的如下,
R900A, ―>‖标志 R900B,―=‖标志
R900C,―>‖标志 R9010,常 ON继电器
R9011,常 OFF继电器
R9013,仅在第一个扫秒周期 ON，其他时候均为 OFF
R9014,仅在第一个扫秒周期 OFF，其他时候均为 ON
时钟脉冲发生器
R9018 周期 0.01s R901B 周期 0.2s
R9019 周期 0.02s R901C 周期 1s
R901A 周期 0.1s R901D 周期 2s
用于给定时器和移位提供一个内部时钟
SR WR0
R901C
? R7（ WR0的第 7位） =1（ 8个灯全亮）时，
起动定时器，定时 5秒，使灯全亮 5秒。时间
到 TM0反 =0，给 WR0输入 0，使灯逐个熄灭。
? R10=0（关机）时，将常数 0传送给 WY0，
8个灯全灭
? R10=1（开机）时，将 WR0传送给 WY0，输
出
? TM0反 =1时，给 WR0输入 1，使灯逐个点亮
? R10=1时,R901C产生周期 1秒的移位时钟
? R11信号将 WR0清 0
? X1信号的上升沿求微分，在 R11产生一个
正脉冲，用于 WR0清 0
? X1通断一次起动,R10=1； X0通断一次停
机,R10=0
节日彩灯控制梯形图 功能解释
（编程见教材 P517）
TM X 50
0
R10
ED
X0 X1
R10
X1
F0 MV WR0 WY0
R11 DF
SR WR0
R10
TM0
R11 R7
R10
R
CP
IN
R11
R901C
R10
F0 MV 0 WY0
? 基本指令
? 数据传送指令
? 算术运算指令
? 移位指令
? 位操作指令
? 数据变换指令
? 转移控制指令
? 特殊控制指令
FP1指令分类（共 128条）
按指令的功能可分为,
1条
21条
（ 1） ST
（ 2） ST/
（ 3） OT
（ 4） AN
（ 5） AN/
（ 6） OR
（ 7） OR/
（ 8） ANS
（ 9） ORS
（ 10） CT
（ 11） TMR
（ 12） TMX
（ 13） TMY
键盘指令
（ 14） DF
（ 15） SR
（ 16） PSHS
（ 17） RDS
（ 18） POPS
（ 19） SET
（ 21） RST
非键盘指令
扩展功能指令
（ 22） MV
键盘指令 ——由 FP1键盘直接输入（阅读教材 P524~533）
非键盘指令 ——用 SC键和指令的功能码输入（阅读教材 P534~536）
功能扩展指令 ——用 Fn键和指令的功能码输入 （阅读教材 P537~538）
例,PSHS
输入时按键盘的顺序,SC 9 SC WRT
屏幕显示,PSHS 指令的功能码
例,X1 F0 MV WR0 WY0
Fn 0 ENT
OR
R.WR 0 WRT
AN
Y.WY
0 WRT
1,你能否设计一个用 PLC控制十字路口红绿黄交通灯的程序?
2,你能否设计一个用 PLC控制四层楼的电梯程序?
3,你能否设计一个用 PLC控制一台彩印机的程序?
4,你能否设计一个用 PLC控制室内安全防盗报警的程序?
5.你能否设计一个用 PLC控制一台龙门刨床的程序?
PLC实际应用设计题目
第二部分 上机操作练习
实验一 键盘及编辑命令练习
实验二 基本指令练习
第四部分 综合练习
补充 1 三相异步电机正反转控制
补充 2 延时自动往复行程控制
补充 3 三相异步电机 Y-?起动
实验一 运料小车控制
实验内容
实验一人一组，要认真预习！
习题 9-8
Y0
ED
CT100 X0
Y0
X0 R0 DF
TM X 100
0
R1
R0
CT 80
R1 R
CP R901C TM0
100
R1
S
Y0 DF/ R1
R
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
X0
Y0
R0
R1
TM
CT
梯形图的规则,
（ 1）梯形图的左边为起始母线，右边为结束母线。
梯形图按从左到右、从上到下的顺序书写。
（ 2）梯形图中的接点（对应触头）有两种,
常开（ ） 和 常闭（ ）
（ 3）输出用 [ ] 表示,如 --[ R0],--[Y0] 。一个
输出变量只能输出一次。输出前面必须有接点。
（ 4）梯形图中，接点可串可并，但输出只能并不能串。
（ 5）程序结束时有结束符 ---（ ED）。
PC
FP PROGRAMMER
(HELP)
CLR WRT
FN/P
FL
STK
IX/IY
NOT
DT/Ld
READ
?
OT
L?WL
OR
R?WR
AN
Y?WY
ST
X?WX
SRC
?
(-)
OP
(BIN)
K/H
SC
CT
C?EV
TM
T?SV
ACLR ENT
B A
F E D C
9 8
3 2 1 0
7 6 5 4
(DELT)
CLR
键盘指令,可从键盘上
直接键入的指令
扩展功能指令,用 F键加功
能号方可键入的指令。
非键盘指令,用指令代码方可
输入的指令。
SC SC 指令代码
KP,（ Keep）
置位信号：例 X0
复位信号：例 X1
KP R0 ST X0
ST X1
KP R0
说明,
（ 1）在置位信号接通的瞬间,R0置 1。以后无论置位
信号状态如何，只要复位信号断开,R0的状态
均为 1。
（ 2）在复位信号接通的瞬间,R0置 0。
（ 3）在复位信号和置位信号同时接通时，复位优先。
SET,RST（ Reset）
这两条指令的功能类似于 KP指令，但使用比 KP
指令灵活。
<SET Y0>
<RST R30>
例,
X0
R20
ST X0
SET Y0
ST R20
RST R30
UDC:（可逆计数）
F118 UDC
S
D
加减 计数信号
例：设为 X0
计数脉冲
例：设为 X1
复位信号,
例：设为 X2
初值或存放
初值的寄存器
作为加减计数
器的寄存器
ST X0
ST X1
ST X2
F118(UDC) S
D
IY
D
S
IX DT EV SV WR WY WX 常数
? ? ? ? ? ? ?
? ?
? ?
? ? ? ? ?
一,数据传送指令
F0(MV), F1(MV/)
F0 MV S D
功能说明,S为常数或寄存器,D 为寄
存器。当条件满足时,S或 S的内容传
送到 D。
F0(MV),把 S 或 S 的内容传送到 D。
F1(MV/),把 S 或 S 的内容求反后传送到 D。
10,3,3 其他常用指令简介
其他传送指令常用的有,F10(BKMV),
F11(COPY)等等。
例,某控制控制系统，若出现严重故
障信号，则所有的动作全停，故障指
示显示 。
F0 MV K1 WY0
X0
I/O分配,
X0：故障信号
Y0：故障指示
其他输出端,Y1~YF
二,算术指令
F60(CMP) F60 CMP EV0 K100 R10
Y0
R10 R900A
Y1
R10 R900B
Y2
R10 R900C
其它的算术运算指令，如算术运算,BCD码运算、比较
指令等等。
功能说明：当 R10接通时,比较 EV0和 100,
若 EV0>100，则 Y0接通；若 EV0=100，则 Y1接通；
若 EV0<100，则 Y2接通。
例,设计一个顺序控制电路,
启动时，电机 D1先启动,
3s后电机 D2启动，再过
5s后电机 D3启动。
I/O分配,
X0：启动按钮
X1：停车按钮
Y0：电机 D1
Y1：电机 D2
Y2：电机 D3
Y1
(DF)
TX K 30
0
TX K 50
1
(ED)
Y0
X0
Y0
T0
X1
Y0
Y2 T1
Y1
方案一
(DF)
TX K 30
0
TX K 50
1
(ED)
Y0
X0
Y0
T0
X1
Y0
Y2 T1
Y1
Y1
方案一 方案二
(DF)
TX K 80
0
(ED)
Y0
X0
Y0
R900C
X1
Y0
Y2 T0
F60 CMP EV0 K50
R9010
Y1
三,移位指令
(1) 左移指令 SR
IN
CP
CLR
SR WRn
（ 1） SR指令只能对 WR型寄存器进行移位。
（ 2） IN：串行输入端（补位），接点通，补 1,
接点断，补 0。
（ 3） CP：移位脉冲
（ 4） CLR：复位清零。
IN OUT
说明,
2 1 0 5 3 4
SW2
SW3
SW1
MV
次品 正品
SW1:检测有无次品
SW2:检测凸轮的突起
SW3:检测有无次品落下
SW1,SW2,SW3为光电传感器,
凸轮每转一圈发出一个脉冲，且每个
脉冲过一个物品。当次品移到 4号位时，
电磁阀 MV打开，次品落入次品箱内。
无次品则自动掉入正品箱内。有一复
位按钮 SB实现手动复位。
I/O分配,
X0,SW1
X1,SW2
X2,SW3
X3,SB
Y0,MV
例,
I/O分配,
X0,SW1 检测有无次品
X1,SW2
检测凸轮的突起
X2,SW3
检测有无次品落下
X3,SB 复位
Y0,MV
X1
X0
R4
X3
X2
(ED)
SR WR 0
KP Y0
RF RE RD RC RB RA R 9 R 8 R7 R6 R5 R4 R3 R2 R1 R0 IN
无次品时该位
总为 0
(2) 双向移位指令 LRSR
DIR
IN
CLR
CP
F119 LRSR
D1
D2
DIR：移位方向。
ON:左移 OFF:右移
IN：串行输入端
CP：移位脉冲
CLR：复位清零
说明,D1,D2为移位区的首址和末址。可使用
的
寄存器有,WY,WR,SV,EV,DT
例一：冲压机控制程序
工作指示灯
带式输送机
输送机传动电机 工件
冲压机
气筒
冲压工作结束
加工品检测
搬运结束
(x1)
(X1) ( X3)
(X2)
启动开关
(X1)
(Y0)
(Y1)
§ 10.4 应用举例
例二：楼宇电梯自动控制
顺序控制
例三：电机变速及精密位置控制
X2 X3 X4 X5
工作台 步进电机
其他信号有,
启动,停车,紧急停车、运动方向控制等等
例四：在智能建筑技术中的应用
智能建筑的七个层次
（ 7）楼宇专用信息
（ 6）楼宇共用信息处理
（ 5）楼宇运营管理
（ 4）楼宇设备自动控制
（ 3）楼宇通讯
（ 2）智能建筑环境
（ 1）一般建筑
PLC在其中的应用,
（ 1）防盗、防火系统
（ 2）供热、供气、空调,
照明系统
（一）办公自动化
（二）楼宇自动化网络
楼宇自动化,
（ 1）保安 （ 2）设备管理
例五：在大型车库管理中的应用
管理分为三级,
（ 2）管理级：由总出入口的 PLC和各分库
的 PLC 构成。可监控全库车辆的进出
情况，同时显示各分库是否有空车位。
（ 3）现场监控级：每个分库的 PLC用远程
I/O单元检测车辆的出入情况。
（ 1）中央监控级：一台 PC及其外围设备。
例六：养鱼场管理中的应用
对鱼池中的水质、水温、流量等进行监测及控制，
以实现科学养殖
例七,24小时环境监测
PLC进行现场检测：传感器检测的各种信号经 A/D
转换后，送至上位 PLC及数据采集用的 PC机。经
数据处理后送中央监控级，再由中央机发出命令，
送到管理用的 PC机进行处理。
系统分三级,中央监控级、数据采集及管理级、现
场检测级。
10.5.1 PLC的三种工作方式 ——
program,remote,run
编程时，把开关拨到 PROG,处。
运行时，把开关拨到 RUN 处。
与 PC机通讯时，开关拨至 REMOTE 处。
若开关在 RUN 处就试图修改程序，则蜂鸣器响。
这时，按 ACLR 键 或 CLR 键，然后把开关拨
到正确位置。
§ 10.5 实验
10.5.2 指令输入
2,I/O功能键有多种功能，如：,输入
的是什么由编程器自动判断。
ST
X.WX
3,操作键有多种功能，如,用
键切换。
(HELP)
CLR SC
1,每输入一条指令按一下 键存入。 WRT
PC
FP PROGRAMMER
(HELP)
CLR WRT
FN/P
FL
STK
IX/IY
NOT
DT/Ld
READ
?
OT
L?WL
OR
R?WR
AN
Y?WY
ST
X?WX
SRC
?
(-)
OP
(BIN)
K/H
SC
CT
C?EV
TM
T?SV
ACLR ENT
B A
F E D C
9 8
3 2 1 0
7 6 5 4
(DELT)
CLR
键盘指令,可从键盘上直接键入
非键盘指令,用指令代码输入
SC SC 指令代码
若不知道指令代码则用
调出非键盘指令表，用?或?
找出代码。
(HELP)
CLR SC
I/O指令
操作键
扩展功能指令,用 F键加功能号键入
若指令后有操作数，则在最
后一个操作数之前，每输入
一个按一下 ENT键，最后一
个操作数输入后按 WRT键。
编程步骤,
（ 1）清除老程序,
（ 2）开始编程,
（ 3）输入程序,
（例）
（ 4）输入结束行,
(DELT)
INST SC END
READ
? 0 显示,0 NOP
END WRT SC 0 1 SC
ST X 1 WRT 1 ST X?WX ST X?WX
OR Y 0 WRT 0 AN Y?WY OR R?WR
ACLR ( - ) OP 0
ST
X?WX
TM
T?SV
BIN
K/H
5 ENT
WRT 0 3
TM X5
K 30
实验预习要求,
1,指令的输入方法
? 键盘指令 ? 非键盘指令 ? 扩展功能指令
2,如何查找相关内容
? 查看某一地址的指令内容
? 查找某接点或寄存器
? 查找某条指令的地址
3,如何修改程序
? 检查程序 ? 删除指令
? 修改指令 ? 插入指令
4,如何调试程序
? 查看接点的通断情况
? 查看和 /或更改寄存器的内容
