PLC 的编程语言及特点 一．PLC 的编程特点

梯形图编程是 PLC 编程中最常用的方法。它源于传统的继电器电路图，但发展到今天两者之间有了较大的差别。

①PLC 梯形图和继电器电路图的比较

X1 Y1

Y2

X1 Y1

Y2

继电器电路图

PLC 梯形图

3.PLC 中的软继电器 所谓软继电器是指 PLC 存储空间中的一个可以寻址的位。 在 PLC 中，软继电器种类多、数量大。 如 CPM1A ，共有 R 内部继电器 512 个，特殊继电器 384 个，定时器 / 计数器 128 个。 寄存器中触发器的状态可以读取任意次，相当于每个继电器有无数个常开和常闭触点。

第五节 三菱公司 F1 系列 PLC 简介

一、基本指令1 、输入、输出指令（ LD 、 LDI 、 OUT)

2 、与指令（ AND 、 ANI ）

3 、或指令（ OR 、 ORI ）

4 、支路并联连接指令（ ORB ）

5 、电路块串联连接指令（ ANB ）

举例 装配流水线控制

1 ， 3， 5， 7工位传送工件， 1号位装有传感器，工件装入传感器发信号，当合上电源启动传送带（未装入工件传送带不动）时，每 5秒移动一个工位。

1 2 3 4 5 6 7 8 工件输入

成品库

操作 1 操作 2 操作 3 操作 4

2

二、步进梯形指令（ STL/RET ）目标元件为状态器 S600-S647

电动机正反转控制实例1.系统结构 利用 PLC 控制一台异步电动机的正反转。 输入端直流电源 E 由 PLC 内部提供，可直接将 PLC 电源端子接在开关上。交流电源则是由外部供给。

X1

X2

24VDC

COM

X0

220~240V

Y0

Y1

COM

PLC红按钮

KM1

KM2

正转

24VDC

~220V

~220V

反转

黄按钮

蓝按钮

PLC 控制电动机正反转外部接线图

要求：黄按钮按下：电机正转蓝按钮按下：电机反转红按钮按下：电机停止

2. PLC 的 I/O 点的确定与分配

3. 系统编程分析和实现

电机正反转控制 PLC 的 I/O 点分配表 PLC 点名称 连接的外部设备 功能说明

X0 红按钮 停止命令X1 黄按钮 电机正转命令X2 蓝按钮 电机反转命令Y0 正转继电器 控制电机正转Y1 反转继电器 控制电机反转

系统要求电机不可以同时进行正转和反转，如下图所示利用互锁电路可以实现。

利用正转按钮来切断反转的控制通路；利用反转按钮来切断正转的控制通路。

X1 Y1

Y0

Y0

X2 Y0

Y1

Y1

电机正反转的互锁电路

X1 Y1

Y0

Y0X2

X2 Y0

Y1

Y1X1

电机正反转的切换电路

当按下红按钮时，无论在此之前电机的转动状态如何，都停止电机的转动。 利用红色按钮同时切断正转和反转的控制通路。

X1 Y1

Y0

Y0X2

X2 Y0

Y1

Y1X1 X0

X0

ED （ ）

电机正反转的最终控制程序

举例 抢答控制系统 设有三个参赛组共 5 人，每人一个按钮： PB11 、 PB12 、 PB2 、PB31 、 PB32 。控制要求如下： (1) 竞赛者若要回答主持人所提问题时，需抢先按下桌子上的按钮。 (2) 为了优待儿童， PB11 和 PB12 中的任一个按下，灯 L1 就会亮。而教授组的灯 L3 则只有当 PB31 、 PB32 都按下才亮。(3) 指示灯亮后，需等到主持人按下复位键 PB4 后才熄灭。(4) 如果竞赛者在主持人打开开关 SW 后 10 s 内按下按钮，接通电磁开关 SQL ，电磁线圈将使彩球转动，以示该组得到一次幸运机会。控制电路设计：确定输入、输出设备，并分配 PLC 的接点，见表 2—13 。

控制系统的梯形图

SWOPC-FXGP/WIN-C 编程软件介绍

三菱 SWOPC-FXGP/WIN-C 编程软件，是应用于 FX 系列 PLC 的中文编程软件，可在 Windows 9X 或Windows3.1 及以上操作系统运行。（ 1 ） 在 SWOPC-FXGP/WIN-C 中，可通过线路符号，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于 PLC进行通讯，文件传送，操作监控以及各种测试功能。

编程操作1 ．编程准备 检查 PLC 与计算机的连接是否正确，计算机的 RS232C 端口与 PLC之间是否用指定的缆线及转换器连接；使 PLC 处于“停机”状态；连通计算机和 PLC 的电源。 2．编程操作（ 1 ）   打开 SWOPC-FXGP/WIN-C 编程软件，建立一个程序文件。（ 2 ）   采用梯形图编程的方法，将梯形图程序输入到计算机，并通过编辑操作对输入程序进行修改和检查。最后将编辑好的梯形图程序保存，并将文件命名为 * . pmw 。3. 程序的传送（ 1 ）程序的写出 打开程序文件 , 通过 [ 写出 ] 操作将程序文件 * . pmw 传送到 PLC 用户存储器 RAM 中 ,然后进行校验。（ 2 ）程序的读入 通过 [ 读入 ] 操作将 PLC 用户存储器中已有的程序读入到计算机中 ,然后进行校验。（ 3 ）程序的校验 在上述程序校验过程中 , 只有当计算机对两端程序比较无误后，方可认为程序传送正确 , 否则应查清原因 , 重新传送。

第六节 PLC 控制系统设计

一、 PLC 控制系统设计的基本原则1、满足被控对象的控制要求。2、考虑到生产的发展和生产工艺的改进，设计 PLC 系统时要有适当裕量。3、在满足以上两个要求的前提下，应力求使该系统具有较好的性能价格比4、确保控制系统的安全、可靠。

二、 PLC 控制系统设计的基本内容 (1) 选择用户输入设备 (按钮、开关、传感器等 )、输出设备 (接触器、继电器、信号灯等执行元件 )以及由输出设备驱动的控制对象 (电动机、电磁阀等 )。 (2)PLC 的选择。 PLC 是整个 PLC 控制系统的核心部件，正确选择 PLC 对于保证整个控制系统的经济技术性能指标有至关重要的作用。 PLC 的选择包括机型、容量、 I／ o模块及其它模块的选择等。 (3)分配 I ／ O点，绘制相应端子的接线图，并形成相应文档。 (4) 设计控制程序。包括梯形图、语句表或控制系统流程图。 (5)必要的话，设计操作台、电气柜、模拟显示盘和非标准电器元部件。 (6) 编制控制系统的设计文件。包括说明书、电气图及电气元件的明细表等。

三、 PLC 控制系统设计的一般步骤：(1)深入了解被控系统。必须对被控对象所有功能作全面细致的了解，如对象的全部动作及动作时序、动作条件，必须的互锁与保护，电气系统与机械、液压、气动、仪表等系统间的关系。 PLC 与其它智能设备间的关系， PLC之间是否联网通信，突发性电源掉电 (停电 )及紧急事故处理。系统的工作方式及人机界面，需要显示的物理量及显示方式。(2) 确定系统输入输出元器件。(3) 选择 PLC 。根据被控对象对 PLC 控制系统技术指标的要求、确定输入输出信号的点数及类型，据此确定 PLC 的类型和配置。对整体式模块，选定基本单元和扩展单元的型号；对模块式 PLC ，应确定框型或基板的型号，再选择所需模块的型号及数量、编程设备及外围设备的型号。

(4)分配 PLC 的 I／ O端口。对输入、输出设备的每个点都进行编号，并且与 PLC 的 I／ O端口相一致，列出一张 I ／ O信号表，表中应标明各信息的名称、代号和分配的元件、信号的类型和有效状态，可能的话列出其动作条件和 (或 )功能。(5)绘制硬件接线图。(6) 设计操作台 ( 控制箱 ) 。(7) 设计用户程序。对于简单的控制系统，特别是简单的开关量控制，可采用经验设计方法绘制其梯形图。对于较复杂的控制系统，需要根据总体要求和系统的具体情况，确定用户程序的基本结构，绘制系统的控制流程图或功能表图，用以清楚表明动作的顺序和条件，然后设计出相应的梯形图。系统控制流程图或功能表图要尽可能详细、准确，以方便编程。

一、液体混合装置的可编程控制器控制 控制要求如下：（ 1）按下起动钮 SB1 ，装置的规定动作为：液体 A 阀门打开，液体 A流入容器，液面先达 S3 ，其对应接点动作，但不需引起其他动作。当液面顺序达到 LS2 时， LS2 对应的常开接点通，关断 A阀门，打开 B阀门。液面最后达 LS1 时，关闭 B阀门，同时搅匀电动机起动工作。搅匀电动机工作 1min后断电停止。然后混合液体排放阀打开排液。液面下降到 LS3 以下时， LS3 由通转断，再经 20s后容器排空，混合液体排放阀关闭，一个周期完成，开始下一个周期。（ 2）按下停止钮 SB2 后，完成当前工作的一个完整周期后停下来。

第七节 可编程控制器应用举例

二、交通灯控制

三、搬运工件机械手 PLC 控制 机械手的动作要求如下： 对机械手的控制主要是位置识别、运动方向控制和物料是否存在的判别。它的任务是将传送带 A上的工件搬运到传送带 B上。机械手的左工位、右工位、伸出、缩回、上升、下降都用双线圈三位电磁阀气动缸完成，机械手的放开用单螺线管的电磁阀。设备上装有上、下、左、右、伸、缩、松开 7个传感器，控制对应工步的结束。传输带上设有一个光电开关，监视工件是否到位。

3 ．确定所需的用户输入／输出设备及 I／ o点数(1) 设备的输入信号操作方式转换开关：手动、单步、单周期、连续；手动时运动选择开关：上／下、左／右、夹／松；位置检测元件：机械手的上、下、左、有的限位行程开关无工件检测元件：右工作台无工件用光电开关检测。(2) 设备的输出信号气缸运动电磁阀：上升、下降、右移、左移、夹紧；指示灯：机械手处干原点指示。据上面分析可知、 PC共需 l 5 点输入、 6点输出。

3 ．选择 PLC 该机械手的控制为纯开关量控制．所需的 I／ o点数不多，因此选择一般的小型低档机即可。假定 F系列可编程控制器资料齐全、供货方便、设计者对其比较熟悉．根据上面 I ／ O点数可选 F—40M ，其主机 I／ O点数为 24／ 16点。 4 ．分配 PLCI ／ 0点的编号

暂存器 TR 严格来说 TR 不是独立的编程指令，它只是把当前结果寄存器R的值存入暂存器 TR中。它必须与 LD及 OUT配合使用，多用于有几个分支的输出， TR共有 8个 (TR0～ TR7) ，可多次使用，但在同一段程序中不能重复使用同一号的 TR，所以在一段程序中最多可使用 8个用 TR暂存的分支。TR的使用如图 :LD 00001 OUT TR0AND 00002 OUT 01000LD TR0 图 TR 指令使用AND 00003OUT 01001

第二章小结

例 试编制一个程序实现以下要求；按下启动按钮后，灯 1亮， 1秒后灯 2亮， 2秒后灯 3亮， 3秒后灯 1灭， 4秒后灯 2灭， 5秒后灯 3灭， 6秒后灯 1亮……如此循环；按下暂停按钮后，各灯状态保持不变，再按下启动按钮后继续工作；按下停止按钮后，各灯立即熄灭，再按下启动按钮后重新开始循环。

解：（ 1 ）输入输出分配。由题目要求可知该任务中有三个输入信号，三个输出信号，地址分配如下： 输入信号： 启动 00000 暂停 00001 停止 00002输出信号： 灯 1 01001 灯 2 01002 灯 3 01003 （ 2 ）动作过程分析。灯 1～ 3 按周期为 6 秒，节拍为 1 秒的循环工作。其中灯 1 为循环开始的 0～3 秒之间亮；灯 2 为 1～ 4 秒之间亮；灯 3 为 2～ 5秒之间亮。

（ 3 ）程序设计。如图 6-16 ，我们用计时时间分别为 1～ 6 秒的 6 个定时器 TIM 000～ TIM 005构成周期为 6 秒，节拍为 1 秒的循环，并用其输出触点控制灯 1～ 3 的通电和断电时间来完成动作过程。暂停的实现可以利用跳转指令 JMP 和 JME 的特性“发生跳转时 JMP 和 JME 之间的所有继电器、定时器、计数器均保持跳转前的状态不变”来实现。

二． PLC 的编程原则1. 输入 / 输出继电器、内部辅助继电器、定时器、计数器

等器件的触点可以多次重复使用，无需复杂的程序结构来减少触点的使用次数。

2. 梯形图每一行都是从左母线开始，线圈终止于右母线。触点不能放在线圈的右边。

接点和线圈的顺序：

X0 X1 Y0X2 X0 X1 Y0 X2

正确程序 错误程序

3.除步进程序外，任何线圈、定时器、计数器、高级指令等不能直接与左母线相连。如果需要任何时候都被执行的程序段，可以通过特殊内部常闭继电器或某个内部继电器的常闭触点来连接。

4. 在程序中，不允许同一编号的线圈两次输出。下面的梯形图是不允许的。

X1

X0

Y0

Y0

5. 不允许出现桥式电路。

注意：注意：触点应画在水平线上，不能画在垂直分支上。6. 程序的编写顺序应按自上而下、从左至右的方式编写。

为了减少程序的执行步数，程序应为“左大右小，上大下小”。如：

X0

X2 X4

X1

X3

Y0

Y1

X2 X4 X1 Y0

X0

X0

X2

X4 X3 Y1

错误的桥式电路 桥式电路的替代电路

X0

X1 X2

Y0

不符合上大下小的电路，共 5 步

X1 X2

X0

Y0

符合上大下小的电路，共 4 步

X0 X1

X2

Y0

不符合左大右小的电路，共 5 步

X1 X0

X2

Y1

符合左大右小的电路，共 4 步

练 习1 、当开关 K与按钮 A或 B一起接通，则操作 C发生，而只有 2个按钮接通时，操作 C不发生，编写程序。

2、一个有分布于 3个位置的按钮控制的风机，每一个位置都有起停按钮，编写控制程序。