FX系列PLC编程及应用.pptx

,可编程控制器原理及应用,2020/3/10,#,可编程控制器原理与应用,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,2,课前的话：,开设这门课的目的是让同学们更好的适应社会的需求，使你们的知识结构更加完善，该课程专业性很强，是工业化大生产的必备知识。,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,3,教材及参考书,教材：,可编程序控制器应用技术,，廖常初，重庆大学出版社，,2007,参考书：,FX,系列,PLC,编程及应用,，廖常初，机械工业出版社，,2005,常用低压电器与可编程序控制器,，刘涳，西安电子科技大学出版社，,2005,电气控制与可编程控制器技术,，史国生，化学工业出版社，,2004,其它有关书籍,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,4,说明：,课程开设总学时为,40,学时，其中课堂讲授,30,学时、实验,10,学时。,课程考核为闭卷考试，课程成绩组成部分：,考勤,10,平日及实验,20,卷面成绩,70,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,5,可编程控制器的定义,PLC,的历史及发展,PLC,的基本结构,可编程控制器的特点及应用,未来的可编程控制器,第一章 概 述,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,6,第一节 可编程控制器的定义,1969,年时被称为可编程逻辑控制器，简称,PLC(Programmable Logic Controller),。,70,年代后期，随着微电子技术和计算机技术的迅猛发展，称其为可编程控制器，简称,PC(Programmable Controller),。但由于,PC,容易和,个人计算机,(Personal Computer),相混淆，故人们仍习惯地用,PLC,作为可编程控制器的缩写。,一、可编程控制器的名称演变,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,7,二、可编程控制器的定义,1987,年颁布的,PLC,标准草案第三稿中对,PLC,作的定义：,PLC,是一种,专门,为在,工业环境,下应用而设计的数字运算操作的电子装置。它采用可以编制程序的存储器,用来在其内部存储执行逻辑运算、顺序运算、计时、计数和算术运算等操作的指令,并能通过数字式或模拟式的输入和输出,控制各种类型的机械或生产过程。,PLC,及其有关的外围设备都应按照易于与工业控制系统形成一个整体,易于扩展其功能的原则而设计。,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,8,定义中值得注意的几点：,可编程控制器是“,数字运算操作的电子装置,”。,可编程控制器是“,为在工业环境下应用,”而设计的计算机。,可编程控制器能控制“,各种类型,”的工业设备及生产过程。,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,9,可编程控制器实质上是经过一次开发的工业控制用计算机，它不仅具有计算机的内核,还配置了许多使其适用于工业控制的器件。但是它只是一种通用机,不经过二次开发,不能在任何具体的工业设备上使用。不过可编程控制器二次开发十分容易且具有体积小、工作可靠性高、抗干扰能力强、控制功能完善,适应性强,安装接线简单等众多优点。,结论,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,10,电磁继电器的结构,一、,PLC,之前的工业控制装置,在,PLC,诞生之前,工业控制设备的主流品种是以继电器、接触器为主体的控制装置。继电器、接触器是一些电磁开关。,第二节,PLC,的历史及发展,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,11,缺陷,首先复杂的系统需要使用成百上千个各种各样的继电器和成千上万根导线,只要有一个电器,一根导线出现故障,系统就不能正常工作,这大大降低了系统的可靠性。,其次是查找和排除故障困难，维修及改造也很不容易，改造工期长、费用高。,控制柜的安装、接线工作量大,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,12,1968,年，美国最大的汽车制造厂家通用汽车公司（,GM,公司）提出设想。,1969,年，美国数字设备公司研制出了世界上第一台,PC,，型号为,PDP-14,。,20,世纪,70,年代初出现了微处理器，很快被引入可编程控制器,使,PLC,增加了运算、数据传送及处理等功能,成为真正具有计算机特征的工业控制装置。,20,世纪,70,年代中末期,可编程控制器进入了实用化发展阶段，计算机技术已全面引入可编程控制器中,使其功能发生了飞跃。,PLC,的历史及发展：,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,13,20,世纪,80,年代初,可编程控制器在先进工业国家中已获得了广泛的应用。,特点,大规模、高速度、高性能、产品系列化。,世界上生产可编程控制器的国家日益增多,产量日益上升。,20,世纪末期,可编程控制器的发展特点是更加适应 于现代工业控制的需要。,21,世纪初的几年,可编程控制器重点发展网络通讯能力。,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,14,PLC,的国内外状况,美国,PLC,发展得最快：,1984,年有,48,家，生产,150,多种,PLC,；,1987,年有,63,家，生产,243,种,PLC,；,1996,年有,70,余家，生产近,300,种,PLC,。,著名厂家有,AB,（,Allen,Bradley,）艾伦一布拉德利公司，,MODICON,莫迪康公司，,GE,FSNUC,公司，,TI,（,Texas Instrument,）德州仪器公司，,WESTHOUSE Electric,西屋电气公司，,IPM,（,International Parallel Machines,）国际并行机器公司等。,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,15,PLC,的国内外状况,欧洲,PLC,的厂家有,60,余家,:,西门子（,Siemens,）于,1973,年研制出第一台,PLC,。,金钟默勒（,Klockner Moeller Gmbh,），,AEG,，,法国的,TE(Telemecanique,）,(,施耐德）,瑞士的,Selectron,公司等。,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,16,PLC,的国内外状况,1971,年，日本从美国引进,PLC,技术，由日立公司研制成功日本第一台,PLC,。,日本生产,PLC,的厂家有,40,余家：,三菱电机,(MITSUBISHI),欧姆龙,(OMRON),富士电机（,Fuji Electric,）,东芝（,TOSHIBA,）,光洋（,KOYO),松下电工（,MEW,）,和泉（,IDEC,）,夏普,(SHARP,）,安川等公司。,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,17,PLC,的国内外状况,我国在,70,年代末和,80,年代初开始引进,PLC,。我国早期独立研制,PLC,的单位有：,北京机械工业自动化研究所，,上海工业自动化仪表研究所，,大连组合机床研究所，,成都机床电器研究所，,中科院北京计算机所及自动化所，,长春一汽，,上海起重电器厂，,上海香岛机电公司，,上海自力电子设备厂等单位。,以上诸单位都没有形成规模化生产。,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,18,PLC,的国内外状况,辽宁无线电二厂引进德国西门子技术生产,PLC,；,无锡电器和日本光洋合资生产的,PLC;,中美合资的厦门,AB,公司生产的,PLC,；,上海香岛机电公司引进技术生产的,PLC;,上海,OMRON,公司,;,西安,Siemens,公司等。,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,19,PLC,著名品牌,1993,年中国,PLC,市场排行榜上的世界十大厂家：,美国,A,B,公司（,Allen,Bradley,）,德国西门子公司（,Siemens,）,美国,GE,Fanuc,公司,美国的莫迪康（,Modicon,）和法国的,TE,电器公司,日本欧姆龙公司（,OMRON,）,日本三菱电机株式会社（,MITSUBISHI,）,日本富士电机株式会社（,Fuji Electric,）,日本东芝公司（,TOSHIBA,）,日本的光洋电子（,KOYO,）和中国的华光电子,(CKE,）,日本松下电工株式会社（,MEW,）：,Matsushita Electric Works Ltd,）,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,20,三菱,PLC,外形图,2006-3-3,20,Q,系列,PLC,FX,2N,系列,PLC,FX,1N,系列,PLC,FX,1S,系列,PLC,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,21,西门子,PLC,外形图,2006-3-3,21,S7-200,系列,PLC,S7-300,系列,PLC,S7-400,系列,PLC,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,22,欧姆龙,PLC,外形图,C200H,系列,PLC,CPM1A,、,CPM2A,系列,PLC,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,23,第三节,PLC,的基本结构,一、,PLC,的基本组成,主要由,CPU,模块、存储器、输入,输出模块、编程设备和电源组成。,按钮、,选择开关、,限位开关、,电源,等设备,接触器、,电磁阀、,指示灯、,电源,等设备,CPU,模块,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,24,1.CPU,模块,由微处理器,CPU,和存储器组成,(1),输入处理：取入各种开关量输入信号,(2),执行程序：读取程序指令，编译、执行指令,(3),输出处理：把运算结果送到输出端，控制外部负载,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,25,2.,输入、输出模块,输出模块,：控制外部负载，包括接触器、电磁阀等执行器和显示、报警装置。,输入模块,：接受和采集输入信号,将按钮、行程开关等产生的开关量输入信号；,电位器、各类变送器提供的模拟量输入信号,另外输出电路也使计算机与外部强电隔离，同时,I/O,模块也起到了电平装换与噪声隔离的作用，,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,26,编程设备,：用来生成、检查和修改用户程序，还可以监视用户程序的执行情况。,一是专用的手持式的编程器；,二是安装了专门的编程通讯软件的个人计算机。,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,3.,编程设备与电源,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,27,可编程序控制器的电源一般使用,220V,交流电源，,把外部供应的电源变换成系统内部各单元所需的直流电源。,有的电源单元还向外提供,24v,隔离直流电源，可供开关量输入单元连接的现场无源开关等使用。,电源：,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,28,第四节 可编程控制器的特点及应用,一、,PLC,的特点,1.,易学易用,深受工程技术人员欢迎,2.,硬件配套齐全,用户使用方便,3.,通用性和适用性强,性价比高,4.,可靠性高,抗干扰能力强,5.,系统的设计、安装、调试工作量小,6.,维护方便,改造容易,7.,体积小,重量轻,能耗低,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,29,二、可编程控制器的应用领域,(,一,),开关量逻辑控制,(,二,),运动控制,(,三,),闭环过程控制,(,四,),数据处理,(,五,),通讯及联网,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,30,第五节 未来的可编程控制器,从技术上看,计算机技术的新成果会更多地应用于可编程控制器的设计及制造上,会有运算速度更快、存储容量更大、组网能力更强的品种出现。,从产品规模上看,会进一步向超小型及超大型方向发展。,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,31,从产品的配套性上看,产品的品种会更丰富,规格更齐备。完美的人机界面、完备的通讯设备会更好地适应各种工业控制场合的需求。,从市场上看,各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打破,会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面,会出现国际通用的编程语言。,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,32,从网络的发展情况来看,可编程控制器和其他工业控制计算机组网,构成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,33,作为通用工业控制计算机,30,多年来,可编程控制器从无到有,实现了工业控制领域接线逻辑到存储逻辑的飞跃,;,其功能从弱到强,实现了逻辑控制到数字控制的进步,;,其应用领域从小到大,实现了单体设备简单控制到胜任运动控制、过程控制及集散控制等各种任务的跨越。今天的可编程控制器正在成为工业控制领域的主流控制设备,在世界工业控制中发挥着越来越大的作用。,结论,可编程控制器应用技术,第,3,章,PLC,的编程语言,与指令系统,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,35,主要内容：,编程语言,FX,系列,PLC,梯形图中的编程元件,FX,系列,PLC,的基本逻辑指令,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,36,第一节,PLC,的编程语言概述,一、,PLC,编程语言的国际标准,1994,年,5,月公布,PLC,标准（,IEC 61131,）,图,3.1 PLC,的编程语言,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,37,1.,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。顺序功能编程法将一个复杂的顺序控制过程分解为一些小的工作状态,对这些小状态的功能分别处理后再将它们依顺序连接组合成整体的控制程序。,步,1,步,2,步,3,动作,1,动作,2,转换,1,转换,2,顺序功能图,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,38,2.,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,是从继电器电路图演变过来的。,继电器电路图,梯形图,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,39,符号名称,继电器电路图符号,梯形图符号,常开触点,常闭触点,线圈,表,2-2,符号对照表,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,40,梯形图设计思想,:,将可编程控制器中参与逻辑组合的元件看成和继电器一样,具有常开、常闭触点及线圈,且线圈的得电失电将导致触点的相应动作,;,再用母线代替电源线,用能量流概念来代替继电器电路中的电流概念,;,使用绘制继电器电路图类似的思路绘出梯形图。,梯形图,PLC,中的继电器等编程元件不是实际物理元件,而只是计算机存储器中一定的位,它的所谓接通不过是相应存储单元置,1,而已。,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,41,梯形图的主要特点,:,1)PLC,梯形图中的某些,编程元件沿用了继电器,这一名称，例如输入继电器、输出继电器、内部辅助继电器等，但是它们不是真实的物理继电器,(,即硬件继电器,),，而是在用户程序中使用的编程元件。,2),根据梯形图中各触点的状态和逻辑关系，求出与图中各线圈对应的编程元件的状态，称为梯形图的,逻辑运算,。,梯形图,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,42,3),梯形图两侧的垂直公共线称为,公共母线,(bus bar),。,4),梯形图中的,线圈和其他输出类指令应放在最右边,。,5),梯形图中各编程元件的常开触点和常闭触点均可以,无限多次地使用,。,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,43,3.,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。一条指令一般可分为二部分,一为助记符,二为操作数。,图,3.3,梯形图与语句表,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,44,3.,指令表,(Instruction list),指令表语言和梯形图有严格的对应关系,：对指令表运用不熟悉的人可先画出梯形图,再转换为语句表。另一方面,程序编制完毕装入机内运行时,简易编程设备都不具备直接读取图形的功能,梯形图程序只有改写为指令表才有可能送入可编程控制器运行。,图,3.3,梯形图与语句表,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,45,4.,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。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、输出端的小圆圈表示,“,非,”,运算,信号自左向右流动。,OR,AND,SR,S1 Q1,R,Test1,Test2,Sw1,%IX3,Reset,Start,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,46,结构文本,(ST),为,IEC61131-3,标准创建的一种专用的高级编程语言。,在,ST,语言中支持运算符、控制语句、函数。,两大优点：,能实现复杂的数学运算；,非常简洁和紧凑。,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,47,3.2 FX,系列,PLC,梯形图中的编程元件,一、,FX,系列的用户数据结构与基本性能,1.,三种数据结构,bit,数据：位编程单元，表示开关量的状态；,字数据：,16,位二进制数，以二进制补码的形式存储；,字与位的结合,2.,基本性能：,（表,3.1,，表,3.2,）,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,48,二、,PLC,的编程元件,在可编程控制器内部设置的具有各种功能、能方便地代表控制过程中的事物的元器件。,定义,物理实质,是电子电路及存储器。,注：具有不同使用目的的编程元件的电子电路是有所不同的。,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,49,分类,及编号,FX,系列,PLC,编程元件的编号分为,两个部分,。,第一部分是代表功能的字母,如输入继电器用,“,X,”,表示,输出继电器用,“,Y,”,表示,;,第二部分为数字,数字为该类器件的序号。,FX,2N,系列,PLC,中输入继电器及输出继电器的序号为,八进制,其余器件的序号为十进制。从元件的最大序号可以了解可编程控制器可能具有的某类器件的最大数量。,编程元件,输入,继电器,输出,继电器,辅助,继电器,定时器,计数器,数据,寄存器,指针,字母表示,X,Y,M,T,C,D,P/I,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,50,1.,输入继电器,(X),输入继电器是接收机外信号的窗口。可编程控制器输入接口的一个接线点对应一个输入继电器。,输入继电器的线圈只能由机外信号驱动,在反映机内器件逻辑关系的梯形图中并不出现。梯形图中常见的是输入继电器的常开、常闭触点。它们的工作对象是其他软元件的线圈。,输入继电器的应用,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,51,2.,输出继电器,(Y),输出继电器是,PLC,中惟一具有外部触点的继电器，可编程控制器输出接口的一个接线点对应一个输出继电器。,输出继电器可通过外部接点接通该输出口上连接的输出负载或执行器件。输出继电器的线圈只能由程序驱动,输出继电器的内部常开常闭触点可作为其他器件的工作条件出现在程序中。,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,52,图,3.6,输入继电器与输出继电器,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,53,3.,辅助继电器与状态,（,1,）通用型辅助继电器,M0,M499(500,点,),常用于逻辑运算的中间状态存储及信号类型的变换。,辅助继电器的线圈只能由程序驱动。它只具有内部触点。,通用型辅助继电器,的应用,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,54,掉电保持,是指在,PLC,外部电源停电后,由机内电池为某些特殊工作单元供电,可以记忆它们在掉电前的状态。,掉电保持的通用型辅助继电器具有记忆能力。,其中,M500,1023,为出厂时设定为停电保持区域,M1024,M3071,为固定停电保持区域。如需要改变时,用户可在,M0,M499,及,M500,1023,区域中自由安排停电保持区。,(2),具有掉电保持的通用型辅助继电器,M500,1023(524,点,),及,M1024,M3071(2048,点,),可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,55,(3),特殊辅助继电器,M8000,M8255(256,点）,特殊辅助继电器根据使用方式可以分为二类。,触点利用型：由,PLC,的系统程序驱动其线圈。,线圈驱动型：由用户程序驱动其线圈。,用来表示,PLC,的某些状态，提供时钟脉冲和标志（例如进位、借位标志），设定,PLC,的运行方式，或者用于步进顺控、禁止中断、设定计数器是加计数或是减计数等。,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,56,例：,M8000:,运行监视，,RUN,模式为,1,，,STOP,模式为,0,；,M8002,：初始化脉冲，仅在,M8000,由,OFF,变为,ON,时的一个扫描周期内为,ON,，可用其常开触点使有断电保持功能的元件初始化复位和清零；,M8012,：产生,100MS,时钟脉冲,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,57,(4),状态,用于编制顺序控制程序的一种编程元件，与,STL,指令（步进梯形指令）一起使用。,通用状态（,S0S499,）没有断电保持功能，但用程序可以将它们设定为有断电保持功能的状态。,S500S899,有断电保持功能,S900S999,供报警器使用。,注：,不使用步进梯形指令时，可把它们当作普通辅助继电器使用,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,58,4.,定时器,(T),相当于继电器系统中的时间继电器。包括一个设定值寄存器,(,一个字长,),、一个当前值寄存器,(,一个字长,),和一个用来储存其输出触点状态的映像寄存器,(,占二进制的一位,),。,工作原理：,定时器满足计时条件时开始计时,当前值寄存器则开始计数,当它的当前值与设定值寄存器存放的设定值相等时定时器动作,其常开触点接通,常闭触点断开,并通过程序作用于控制对象,达到时间控制的目的。,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,59,(1),通用定时器,(T0,T245),100ms,定时器,T0,T199(200,点,),计时范围,:0.1,3276.7s,10ms,定时器,T200,T245(46,点,),计时范围,:0.01,327.67s,分类：,通用定时器,(T0,T245),累计型定时器,(T246,T255),可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,60,图,3.10,延时停止输出定时器,图,3.9,通用定时器,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,61,1ms,累计型定时器,T246,T249(4,点,:,中断动作,),计时范围：,0.001,32.767s,100ms,累计型定时器,T250,T255(6,点,),计时范围,:0.1,3276.7s,(2),累计型定时器,(T246,T255),可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,62,图,3.11,累计型定时器,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,63,5.,计数器,计数器在程序中用作计数控制。,分类,内部计数器,外部计数器,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,64,(1),内部计数器,对,PLC,的内部信号,X,Y,M,S,等计数,1)16,位加计数器,(,设定值,:1,32767),类型：,通用的,C0,C99(100,点,),掉电保持用的,C100,C199(100,点,),。,16,位指其设定值及当前值寄存器为二进制,16,位寄存器,其设定值在,K1,K32767,范围内有效。设定值,K0,与,K1,意义相同,均在第一次计数时,其触点动作。,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,65,图,3.12 16,位加计数器,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,66,2)32,位加,/,减计数器,(,设定值,:-2147483648,[phone]),类型：,通用,的,C200,C219(20,点,),掉电保持,用的,C220,C234(15,点,),。,32,位指其设定值寄存器为,32,位，其首位为符号位。设定值的最大绝对值为,31,位二进制数所表示的十进制数。即为,-2147483648,[phone],。设定值可直接用常数或间接用数据寄存器,D,的内容。间接设定时,要用元件号紧连在一起的两个数据寄存器。,计数的,方向,(,加计数器或减计数器,),由特殊辅助继电器,M8200,M8234,设定。对应的特殊辅助继电器为,ON,时为减计数，反之为加计数。,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,67,图,3-13 32,位增,/,减计数器的工作过程,置位条件,:,当前值从小于设定值跳跃到等于设定值,复位条件,:,1.,状态值变为零，软复位，,即当前值从等于设定值跳跃到小于设定值,2.,状态值和当前值都是零，硬复位，,即外部,RST,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,68,(2),高速计数器,C235C255,；,21,点；,C235C240,：,1,相，无启动,/,复位端,C241C245,：,1,相，带启动,/,复位端,C246C250,：,1,相，双计数输入,C251C255,：,2,相，双计数输入,均为,32,位加,/,减计数器；,用特殊辅助继电器,M8235,M8245,设定计数,方向,。对应的特殊辅助继电器为,ON,时为减计数，反之为加计数。,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,69,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,70,图,3.14,一相高速计数器,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,71,图,3.15 AB,相高速计数器,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,72,6.,数据寄存器,(D),在模拟量检测与控制以及位置控制等场合用来储存数据和参数，数据寄存器为,16,位,(,最高位为符号位,),，两个合并起来可以存放,32,位数据。,(1),通用数据寄存器,(2),保持型数据寄存器,(3),特殊数据寄存器,(4),文件寄存器,(5),外部调整寄存器,(6),变址寄存器,分类,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,73,1),通用数据寄存器,特殊辅助寄存器,M8033,的为,OFF,时,当,PLC,从,RUN,模式进入,STOP,模式时，所有的通用数据寄存器的值被改写为,0,。,2),保持型数据寄存器,当,PLC,从,RUN,模式进入,STOP,模式时，保持型数据寄存器的值保持不变。,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,74,3),特殊数据寄存器,用来控制和监视,PLC,内部的各种工作方式和元件，例如：,D8010,D8012,：分别是,PLC,扫描时间的当前值，最大值，最小值；,D8008:FX,2N,系列,PLC,的停电检测时间寄存器；,PLC,上电时，这些数据寄存器被写入默认的值。,4),文件寄存器,以,500,点为单位，可以被外部设备存取。,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,75,5),外部调整寄存器,FX,1S,和,FX,1N,有两个内置的设置参数用的小电位器，可改变指定的数据寄存器,D8030,和,D8031,的值。,FX,2N,和,FX,2NC,可用附加的特殊功能扩展板实现同样的功能。,常用来修改定时器的时间设定值。,图,3.16,设置参数的小电位器,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,76,6),变址寄存器,16,个：,V0V7,Z0Z7,用来改变编程元件的元件号，通过修改变址寄存器的值，可以改变实际的操作数，例：,当,V0,12,时，数据寄存器的元件号,D6V0,相当于,D18,也可用来修改常数的值，例：,当,Z0,21,时，,K48Z0,相当于,K69,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,77,7.,指针与常数,指针：,包括分支和子程序用的指针,(P),和中断用的指针,(I),。,在梯形图中，指针放在左侧母线的左边。,常数：,常数,K,用来表示十进制常数,常数,H,用来表示十六进制常数,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,78,后面为后补充内容,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,79,第一节 数据类软元件及存储器组织,一、数据类软元件的类型及使用,1.,数据寄存器（,D,）,数据寄存器是用于存储数值数据的软元件，,FX,2N,系列机中为,16,位（最高位为符号位，可处理数值范围为,-32,768,+32,，,768,），如将,2,个相邻数据寄存器组合，可存储,32,位（最高位为符号位,可处理数值范围为,-2,，,147,，,483,648,+2,147,483,648,）的数值数据。,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,80,第一节 数据类软元件及存储器组织,图,6-1 16/32,位二进制数据各位权值,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,81,第一节 数据类软元件及存储器组织,常用数据寄存器有以下几类,:,通用数据寄存器,(D0,D199,共,200,点,),断电保持数据寄存器,(D200,D511,共,312,点,),特殊数据寄存器,(D8000,D8255,共,256,点,),可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,82,第一节 数据类软元件及存储器组织,举例,在,D8000,中,存有监视定时器的时间设定值。,它的初始值由系统只读存储器在通电时写入。要改变时可利用传送指令,(FNC12 MOV),写入,未定义的特殊数据寄存器不要使用！,图,6-2,特殊数据寄存器数据的写入,FNC 12,MOV,K250,D800,FNC 07 WDT,M8002,将监视定时器设为,250ms,监视定时器刷新,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,83,第一节 数据类软元件及存储器组织,变址寄存器,V,、,Z,和通用数据寄存器一样,是进行数值数据读、写的,16,位数据寄存器。主要用于运算操作数地址的修改。,进行,32,位数据运算时,将,V0,V7,Z0,Z7,对号结合使用,如指定,Z0,为低位,则,V0,为高位,组合成为,:(V0,Z0),。变址寄存器,V,、,Z,的组合如图,6-3,所示。,2.,变址寄存器,(V0,V7,Z0,Z7,共,16,点,),V0,Z0,V0,Z0,16,位,32,位,16,位,高位,低位,变址寄存器,V,、,Z,的组合,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,84,第一节 数据类软元件及存储器组织,举例,软元件的变址,FNC 12,MOV,D5V0,D10Z0,X000,如,:,当,V0=8,Z0=14,时,D(5+8)=D(13);D(10+14)=D(24),则,(D13)(D24),当,V0=9,D(5+9)=D(14),则,(D14)(D24),图,6-4,变址寄存器的使用说明,可以用变址寄存器进行变址的软元件是,:X,、,Y,、,M,、,S,、,P,、,T,、,C,、,D,、,K,、,H,、,KnX,、,KnY,、,Kn M,、,KnS,。,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,85,第一节 数据类软元件及存储器组织,注意！,变址寄存器不能修改,V,与,Z,本身或位数指定用的,Kn,参数。例如,K4M0Z,有效,而,K0ZM0,无效。,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,86,第一节 数据类软元件及存储器组织,在,FX,2N,可编程控制器的数据寄存器区域,D1000,号以上的数据寄存器为通用停电保持寄存器,利用参数设置可作为最多,7000,点的文件寄存器使用,文件寄存器实际上是一类专用数据寄存器,用于集中存储大量的数据,例如采集数据、统计计算数据、多组控制参数等。,3.,文件寄存器,(D1000,D2999,共,2000,点,),可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,87,第一节 数据类软元件及存储器组织,4.,指针,用途,用作跳转、中断等程序的入口地址,与跳转、子程序、中断程序等指令一起应用。地址号采用十进制数分配。,分类,按用途可分为,分支类指针,P,和,中断用指针,I,两类,其中中断用指针又可分为输入中断用,定时器中断用及计数器中断用等三种。,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,88,第一节 数据类软元件及存储器组织,(1),指针,P,指针,P,用于分支指令,其地址号,P0,P63,共,64,点。,P63,即相当于,END,指令。,图,6-5,指针,P,的使用,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,89,第一节 数据类软元件及存储器组织,(2),指针,I,输入中断用指针。输入中断用指针,I00,I50,共,6,点。,6,个输入中断仅接收对应于输入口,X000,X005,的信号触发。这些输入口无论是硬件设置还是软件管理上都与一般的输入口不同,可以处理比扫描周期短的输入中断信号。上升沿或下降沿指对输入信号类别的选择。,I,0,0:,下降沿中断,1:,上升沿中断,输入号位,0,5,，每个输入只能用一次,指针的格式,例如：,I001,为输入,X000,从,OFFON,变化时,执行由该指针作为标号后面的中断程序,并在执行,IRET,指令时返回。,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,90,第一节 数据类软元件及存储器组织,定时器中断用指针。定时器中断用指针,I6,I8,共,3,点。定时器中断为机内信号中断。由指定编号为,6,8,的专用定时器控制。设定时间在,10,99ms,间选取。每隔设定时间中断一次。用于不受,PLC,运算周期影响的循环中断处理控制程序。,I,定时器中断号,6,8,，每个定时器只能用一次,指针的格式,10,99ms,定时器中断,例如：,I610,为每隔,10ms,就执行标号为,I610,的中断程序一次,在,IRET,指令执行时返回。,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,91,第一节 数据类软元件及存储器组织,计数器中断用指针。计数器中断用指针,I010,I060,共,6,点。计数器中断可根据,PLC,内部的高速计数器比较结果执行中断程序。,指针的格式,I,0,0,计数器中断号,1,6,每个中断号只能用一次。,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,92,3.3 FX,系列,PLC,的基本逻辑指令,一、,LD,，,LDI,，,OUT,指令,LD(load),：,常开触点与母线连接的指令。,可以用于,X,，,Y,，,M,，,T,，,C,和,S,。,LDI(load inverse),：,常闭触点与母线连接的指令。,可以用于,X,，,Y,，,M,，,T,，,C,和,S,。,OUT(out),：,驱动线圈的输出指令。,可以用于,Y,，,M,，,T,，,C,，,S,这些元件，,不能用于输入继电器。,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,93,图,3.17 LD,，,LDI,与,OUT,指令,注：,OUT,指令可以连续使用若干次，相当于线圈的并联。,可编程控制器原理及应用,2025/9/3 周三,94,二、串联指令与并联指令,(1),串联指令,AND(and),：,常开触点串联连接指令。,ANI(and inverse),：,常闭触点串联连接指令。,(2),并联指令,OR(or),：,常开触点的并联连接指令。,ORI(or inverse),：,常闭触点的并联连接指令。,(3),ORB,指令,(or block),：,电路块并联连接指令。,(4),ANB,指令,(and block)