第三章编程元件
PLC的编程元件及基本指令
PLC的编程元件及基本指令（1）高峡平湖JIA发布时间：18-07-1810:09在传统继电器控制系统里，对某个实际工作中的目标实现一定的控制，都是用低压电器按一定的逻辑关系连接起来达到控制要求的。
也就是说，我们要实现一定的控制要求，都是用一些低压电器组成特定的控制电路来实现的。
比如我们熟悉的电动机全压启动控制，就是使用了接触器、按钮开关、熔断器和热继电器，按逻辑控制要求把他们连接起来实现的。
PLC是采用软件编制程序来实现控制要求的。
编程时也要使用到各种编程元件，这些编程元件就相当于继电器控制电路里的各种电器。
编程元件是指输入寄存器、输出寄存器、位存储器、定时器、计数器、通用寄存器、数据寄存器及特殊功能存储器等。
PLC内部这些存储器的作用和继电接触控制系统中使用的继电器十分相似，也有“线圈”与“触点”，而“触点”使用不受限制。
但它们不是“硬”继电器，而是PLC存储器的存储单元。
当写入该单元的逻辑状态为“1”时，则表示相应继电器线圈得电，其动合触点闭合，动断触点断开。
所以，内部的这些继电器称之为“软继电器”。
我们把PLC这些存储单元“软继电器”就叫编程元件。
具体有：1.输入继电器输入继电器用符号I表示，用于存放CPU在输入扫描阶段采样输入端子的结果。
2.输出继电器输出继电器用符号Q表示。
3.中间继电器中间继电器用符号M表示，它位于PLC存储器的位存储区，与继电器控制系统的中间继电器作用相同，用于存放控制逻辑的中间状态和其他控制信息。
4.变量存储器变量存储器用符号V表示，主要用于存放用户程序执行过程中控制逻辑操作的中间结果，也可以用来保存与工序或任务有关的其他数据。
5.特殊标志继电器特殊标志继电器用符号SM表示6.定时器定时器用T表示。
定时器是PLC中重要的编程元件，是累计时间增量的内部器件。
7.计数器计数器用C 表示，主要用来累计输入脉冲的次数。
PLC编程元件主要是靠指令来调出使用的。
基本指令有：1.触点线圈指令1）触点指令格式及功能梯形图程序的触点指令有常开和常闭触点两类，类似于传统控制电路里的继电器、接触器的触点。
施耐德PLCTwidoPLC可编程控制器第三章、编程语言和编程软件TWIDOSOFT
第三章、编程语言和编程软件TWIDOSOFT3-1 Twido编程语言介绍3-2 编程软件TWIDOSOFT的用法介绍3-1 Twido编程语言介绍TWIDO提供了梯形图，指令列表和Grafcet等编程语言给用户使用。
3-1-1、梯形图语言介绍3-1-1-1梯形图类似于用来描述继电器电路的继电器逻辑图。
两者之间的主要区别是继电器逻辑图没有梯形图下面的特点：所有的输入都由触点符号表示。
所有的输出都由线圈符号表示。
梯形图指令中包括数字运算。
继电器等效梯形图下面图例是一个继电器逻辑电路的简化接线图和他的等效梯形图。
请注意上面图例中，梯形图中所有与继电器逻辑图中开关设备相关的输入都以触点形式表示。
继电器逻辑图中的M1输出线圈在梯形图中用输出线圈符号表示。
梯形图中每个触点/线圈符号上的地址标号都对应于与控制器相连的外部输入/输出的位置。
3-1-1-2梯级用梯形图编写的程序由梯级构成，梯级是指画在两条垂直电压栏里的图形指令集。
梯级由控制器顺序执行。
图形指令集表述下述功能：控制器的输入/输出（按钮，传感器，继电器，指示灯，等等）控制器的功能（定时器，计数器，等等）数学和逻辑运算（加法，除法，与，或，等等）比较运算和其它数字运算(A<B, A=B, 移位，循环，等等)控制器的内部变量（位，字，等等）垂直和水平连接这些图形指令最终实现一个或多个输出和/或动作。
一个梯级只能支持一组相关指令。
下图是一个由两个梯级组成的梯形图程序示例。
3-1-1-3梯形图编程原则编程网格每个梯级由7行11列组成，形成两个区域，如下图所示。
网格区域梯形图编程网格分为两个区：测试区包括动作发生所必须具备的条件。
由列1-10组成，包括触点，功能模块，和比较模块组成。
动作区包括测试区相关测试条件所引起的输出或操作。
由列8-11组成并包括线圈和操作模块。
网格中指令输入梯级提供了一个7行11列的编程网格，并从网格的最左上方单元开始。
编程即向网格中的单元输入指令。
PLC的程序设计基础
标准中有两种图形语言——梯形图和功能块图； 标准中有两种文字语言——指令表和结构文本。
1.顺序功能图 是一种位于其它编程语言之上的图形语言，用来编制顺 序控制程序。它提供了一种组织程序的图形方法，步、转 换和动作是顺序功能图中的三种主要元素。有三种基本结 构：顺序结构（单系列）、选择系列和并行系列。 对目前大多数PLC来说，顺序功能图 还仅仅作为组织编程的工具使用， 尚需用其它编程语言（如梯形图） 将它转化为PLC的可执行程序。 因此，通常只是将顺序功能图 作为PLC的辅助编程工具， 而不是一种独立的 编程语言。
2.梯形图程序
梯形图程序设计语言是用梯形图的图形符号来描述程 序的一种程序设计语言。是使用得最多的PLC图形编程语 言。梯形图与工厂的继电器控制系统的电路图相似，具 有直观易懂的优点，很容易被工厂熟悉继电器控制的技 术人员掌握，特别适合于开关量逻辑控制。
SB1 SB2 KM +
I0.0 Q0.0 I0.1 Q0.0
6.编程语言的相互转换和选用
在S7-200的编程软件中，用户可以选用梯形图、指令表和功能块 图来编程，编程软件可以自动切换用户程序使用的编程语言。 梯形图程序与继电器电路图的表达方式极为相似，梯形图中输入 信号与输出信号之间的逻辑关系一目了然，易于理解，程序可读性 强。而指令表程序逻辑关系难于一眼看出，程序可读性差。在设计 复杂程序时建议使用梯形图编程。但指令表输入方便快捷，还可以 为每一条指令加上注释，便于复杂程序的阅读。在设计通信、数学 运算等高级应用程序是时可以采用。 梯形图中一个网络只能有一个独立电路。语句表中，几块独立电 路对应的语句可以放在一个网络中，但是这种网络不能转换为梯形 图。梯形图程序一定能转换为指令表。
图3-4 位数据的存放 “字节. 位”寻址方式：S7-200的位存储单元地址由字 节地址和位地址组成，例如I3.2，其中的区域标识符I表 示输入（Input），字节地址为3，位地址为2。
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PLC编程入门基础知识
P L C编程入门基础知识 Revised by Liu Jing on January 12, 2021第一章可编程控制器简介可编程序控制器，英文称Programmable Controller，简称PC。
但由于PC容易和个人计算机（Personal Computer）混淆，故人们仍习惯地用PLC作为可编程序控制器的缩写。
它是一个以微处理器为核心的数字运算操作的电子系统装置，专为在工业现场应用而设计，它采用可编程序的存储器，用以在其内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时/计数和算术运算等操作指令，并通过数字式或模拟式的输入、输出接口，控制各种类型的机械或生产过程。
PLC是微机技术与传统的继电接触控制技术相结合的产物，它克服了继电接触控制系统中的机械触点的接线复杂、可靠性低、功耗高、通用性和灵活性差的缺点，充分利用了微处理器的优点，又照顾到现场电气操作维修人员的技能与习惯，特别是PLC的程序编制，不需要专门的计算机编程语言知识，而是采用了一套以继电器梯形图为基础的简单指令形式，使用户程序编制形象、直观、方便易学；调试与查错也都很方便。
用户在购到所需的PLC后，只需按说明书的提示，做少量的接线和简易的用户程序编制工作，就可灵活方便地将PLC应用于生产实践。
一、PLC的结构及各部分的作用PLC的类型繁多，功能和指令系统也不尽相同，但结构与工作原理则大同小异，通常由主机、输入/输出接口、电源扩展器接口和外部设备接口等几个主要部分组成。
PLC的硬件系统结构如下图所示：图1-1-11、主机主机部分包括中央处理器（CPU）、系统程序存储器和用户程序及数据存储器。
CPU是PLC的核心，它用以运行用户程序、监控输入/输出接口状态、作出逻辑判断和进行数据处理，即读取输入变量、完成用户指令规定的各种操作，将结果送到输出端，并响应外部设备（如电脑、打印机等）的请求以及进行各种内部判断等。
PLC的内部存储器有两类，一类是系统程序存储器，主要存放系统管理和监控程序及对用户程序作编译处理的程序，系统程序已由厂家固定，用户不能更改；另一类是用户程序及数据存储器，主要存放用户编制的应用程序及各种暂存数据和中间结果。
FX 系列可编程控制器及指令系统
FX0N 有较强的通信功能，可与内置 RS－232C 通信接口的设备通信，如使用 FX0N－485APP 模块，可与计算机实现 1：N（最多 8 台）的通信。FX0N 还备有 8 位模拟量输入输出模块（2
路输入，1 路输出）用以实现模拟量的控制。由于 FX0N 体积小，功能强，使用灵活，特别
适用于由于安装尺寸的限制而难以采用其他 PLC 的机械设备上。
24
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48～64
FX2n-64MR-001 FX2n-64MS FX2n-64MT
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48～64
FX2n-80MR-001 FX2n-80MS FX2n-80MT
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FX2n-128MR-001
FX2n-128MT
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FX2N 具有丰富的元件资源，有 3072 点辅助继电器。提供了多种特殊功能模块，可实现
（4）模拟量输出模块 FX2N-2DA 该模块用于将 12 位的数字量转换成 2 点模拟输出。 输出的形式可为电压，也可为电流。其选择取决于接线不同。电压输出时，两个模拟输出通 道输出信号为 0～10V DC，0～5V DC；电流输出时为 4～20mA DC。分辨率为 2.5mV（0～ 10V DC）和 4µA（4～20mA）。数字到模拟的转换特性可进行调整。转换速度为 4ms/通道。本 模块需占用 8 个 I/O 点。适用于 FX1N、FX2N、FX2N 子系列。
基本单元是构成 PLC 系统的核心部件，内有 CPU、存储器、I/O 模块、通信接口和扩展
接口等。由于 FX 系列 PLC 有众多的子系列，现以 FX0S，FX0N，FX2N 三个子系列为例加
以介绍。
1． FX0S 系列的基本单元
VC++6[1].0入门【第三章、MFC编程概述】
![VC++6[1].0入门【第三章、MFC编程概述】](https://img.taocdn.com/s3/m/770bb56f58fafab069dc0213.png)
第三章 MFC 应用程序概述第3章 MFC 应用程序概述Microsoft Windows 是微软公司推出的一个应用于微机上的具有图形用户界面的多任务和多窗口的操作系统。
Windows 应用程序也称为窗口应用程序，所有的窗口应用程序都有着相同的窗口风格和菜单结构，用户界面友好，方便用户操作。
本章从剖析窗口应用程序的基本结构入手，继而介绍使用MFC 类库开发的应用程序框架结构，并介绍窗口应用程序运行的核心机制－消息映射。
学习了本章，你将对MFC 应用程序框架结构和运行机制有个整体的了解，为后面进入窗口应用程序开发打下良好的基础。
3.1 窗口应用程序概述窗口应用程序的开发一般采用可视化的面向对象的开发，可选择的窗口应用程序开发语言有Visual C++、Visual Basic 、Visual Java 、Dephi 等等。
无论采用哪一种开发语言，首先要了解窗口应用程序的基本机制。
3.1.1 窗口编程基础窗口应用程序运行于Windows 操作系统，Windows操作系统是一个多任务操作系统，因此窗口应用程序的组成，支持技术，基本运行机制等与DOS 应用程序有着本质的区别。
在学习开发窗口应用程序之前，先要对窗口应用程序有一个概念上的了解。
1． 窗口窗口是应用程序与用户进行交互的界面，应用程序通过窗口传递信息给用户，同样用户通过窗口输入数据，发布命令给应用程序。
Windows 界面包含了丰富的标准用户界面元素，包括窗口、图标、菜单、滚动条、对话框、控件和消息框等。
用户使用这些界面元素可以方便的与应用程序进行交互，一个典型的窗口外观如图3-1所示。
垂直滚动条控制菜单栏标题栏菜单栏关闭按钮最小化按钮最大化按钮客户区VC＋＋6简明教程图3-1 Windows应用程序窗口组成在Windows编程中，各种窗口、菜单、按钮、对话框及程序模块等Windows的规范部件是按“对象”来组织的。
为了提高开发窗口应用程序的效率，微软公司为用户提供了大量能创建上述标准元素的API函数和C++类，并且以Windows API函数库和C++类库的形式提供给用户，以充分满足构成应用程序操作界面的需要。
PLC的编程元件
02
输入继电器的响应时 间
输入继电器的响应时间取决于外部设 备的信号变化速度和PLC的处理速度 。一般来说，输入继电器的响应时间 较快，能够满足大多数工业控制系统 的要求。
03
输入继电器的使用注 意事项
在使用输入继电器时，需要注意外部 设备的信号类型和电压等级，以及 PLC的输入端口数量和规格，以确保 信号的正常传输和PLC的正常工作。
通过合理配置和编程，计数器可以实现精确控制和自动化生产，提高生产 效率和产品质量。
05
数据寄存器
定义
01
数据寄存器是PLC（可编程逻辑 控制器）中的一种重要编程元件， 用于存储程序执行过程中产生的 中间结果或数据。
02
数据寄存器具有特定的地址， 可以通过地址来访问和修改寄 存器中的数据。
03
数据寄存器的类型和数量因 PLC型号和规格而异，常见的 有输入寄存器、输出寄存器和 通用寄存器等。
定时器的输出信号可以用于控制其他编程元件或执行相关操作，例如 驱动接触器、电磁阀等。
应用场景
定时器在PLC编程中广泛应 用于各种控制场合，如电机 启动/停止控制、灯光闪烁控
制、自动门控制等。
1
例如，在电机启动/停止控制 中，可以使用定时器实现电 机在一定时间间隔后自动停
止的功能。
在灯光闪烁控制中，可以使 用定时器实现灯光的闪烁效 果。
应用场景
输入继电器的应用场景
输入继电器广泛应用于各种工业控制系统中，如自动化生产线、 电力设施、交通控制等。
输入继电器的应用方式
在应用中，根据不同的控制需求，可以将多个输入继电器组合使用， 以实现复杂的控制逻辑和功能。
输入继电器的扩展性
随着PLC技术的发展，输入继电器的功能和性能也在不断扩展和提 高，以满足各种工业控制系统的需求。
PLC的基本性能指标和内部编程元
• 梯形图中各编程元件的常开触点和常闭触点均可 无限次使用。
2019年5月18日9时44
华南农业大学工程学院
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软元件(或软继电器)
•每一个“软继电器”有一个线圈和无数个 “常开/常闭”接点，供用户编 程使用。
•每一个编程元件都由：元件型号+元件号 ，进行确定。
•输入继电器（X0~X177）
输出继电器（Y0~Y177）
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第二节 FX系列PLC的编程元件
• 数据结构及软元件概念 • 各种编程软元件介绍
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数据结构
• PLC内部结构和用户应用程序中使用着大量的数 据。其数据的形式有： 十进制数 二进制数 八进制数 十六进制数 常数K、H
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第三章 PLC的基本性能指标和内部编 程软元件
FX系列PLC FX系列PLC的编程软元件
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第一节 FX系列PLC
• 型号命名格式 • FX家族基本构成 • 主要性能指标
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第二节 PLC的组成
一、型号及意义 D—DC电源 A1—AC电源
•扩展单元、扩展模块用于扩展基本单元的I/O点数，或扩展不同种类的 I/O点数。扩展单元有内置电源，扩展模块无内置电源。
•特殊功能单元是一些特殊用途的单元。如FX0N-3A（模拟量2路输入1路 输出）、FX-2DA（2CH模拟量输出）、FX-2AD-PT（2CH温度输入）、 FX-1HC（50HZ2相高速计数器）、FX-1GH（定位脉冲输出单元—1 轴）。
PLC编程元件资料
16位增计数器（C）
注意：RST端一接通，计数器立即复位。 计数器的设定值可用常数K，也可用数据寄存器D中的参数。
32位增/减计数器（C）
32位增/减计数器工作原理： ①计数端每来一个脉冲上升沿计数值加1/减1； ②当n-1→n（计数值≥设定值）时，计数器触点接通； ③当n→n-1（计数值＜设定值）时，计数器触点断开。 （n为计数器设定值）
32位增/减计数器（C）
当对应的特殊辅助继电器被置为ON时为减计数，置为 OFF时为增计数。
当 n-1→n （ 计 数 值 ≥ 设 定 值 ） 时 ， 计 数 器 触 点 接 通 ； 当 n→n-1（计数值＜设定值）时，计数器触点断开。
32位增/减计数器（C）
当对应的特殊辅助继电器被置为ON时为减计数，置为 OFF时为增计数。
辅助继电器 （M）
M000 ~ M009 M010 ~ M019······
十进制
作用：相当于中间继电器。
注意：辅助继电器是PLC中数量最多的一种继电器。 辅助继电器的触点不能直接用来驱动外部负载。
通用辅助继电器 辅助继电器 断电保持辅助继电器
特殊用辅助继电器
辅助继电器
通用辅助继电器： M0 ~ M499 特点：通用辅助继电器和输出继电器一样，在PLC电源断 开后，其状态将变为OFF。当电源恢复后，除因程 序使其变为ON外，否则它仍保持OFF。
PLC模式继电器： M8034 —— 禁止全部输出。（当M8034线圈被接通时，则 PLC的所有输出自动断开） M8039 ——恒定扫描周期方式。（当M8039线圈被接通时， 则PLC以恒定的扫描方式运行，恒定扫描周期 值由D8039决定）
特殊辅助继电器
触点型特殊辅助继电器：其线圈由PLC自动驱动，用户只 可以利用其触点。
编程元件的概念
编程元件的概念编程元件（programming constructs）是指用来编写程序的基本组成单元或语言结构。
它们是构建算法和实现程序逻辑的基础，帮助程序员组织数据、控制流程和实现功能。
编程元件有助于程序的可读性、模块化和可重用性，是编程语言中最基本和常用的概念之一。
一、变量（Variables）是最基本的编程元件之一。
变量是用来存储和表示数据的，可以是不同的数据类型（如整数、浮点数、字符串等）。
变量可以通过赋值操作进行初始化，通过读取和修改变量的值来处理数据。
它们可以在程序的不同位置使用，包括函数内、函数间和不同的代码块中。
二、数据类型（Data Types）定义了变量可以存储的不同类型的数据。
不同的编程语言提供了不同的数据类型，包括整型（int）、浮点型（float/double）、字符型（char）、布尔型（bool）和字符串（string）等。
数据类型决定了变量所占用的内存大小和所能存储的值的范围。
三、运算符（Operators）是用来执行各种数学和逻辑运算的符号或符号组合。
常见的运算符包括加法、减法、乘法、除法、取余、逻辑与、逻辑或、比较等。
运算符可以用于操作变量和常量，并产生一个结果。
程序员可以通过运算符来操作和计算数据，然后将结果存储在变量中或使用其它方式来处理结果。
四、条件语句（Conditional Statements）用于根据表达式的值为真或为假来执行不同的代码块。
常见的条件语句有if语句、switch语句等。
条件语句使程序能够根据不同的情况做出不同的决策，从而实现特定的功能和逻辑。
五、循环语句（Loop Statements）用于重复执行某一段代码块。
常见的循环语句包括for循环、while循环和do-while循环。
循环语句允许程序重复执行某个代码快，直到满足某个停止条件。
六、函数（Functions）是一段可重用的代码，用于实现特定的功能。
函数接受输入参数，通过执行一系列操作来计算结果，并将结果返回给调用者。
第三章2FX系列可编程序控制器编程元件
Y000 Y000 Y000
Y000
负载 Y000
1 电源
图 输出继电器等效电路
输出继电器（Y）
输出继电器具有一常开硬触点向外部负载发送信号，直 接驱动外部负载。 每一输出继电器的常开硬触点（或输出管）与可编程控 制器的一个输出点相连，二者一一对应。 由内部程序驱动，不受外部信号控制。 在梯形图中既能出现其线圈又能出现其触点。
6．计数器C
计数器可分为内部计数器（普通）和外部计数器（高速）
计数器的编号为C0-C255，在使用时与定时器类似，要 与一个计数设定值一起使用，该设定值可以通过常数K直接 设定，也可以通过数据寄存器（D）间接设定。当计数器当 前值与所设定值相等时，计数器的触点动作。 计数器在PLC实现控制不可缺少的重要元件，FX2N系列 将计数器分为内部计数器和高速计数器两类。
M8030：锂电池电压指示灯特殊辅助继电器，当锂电池电压跌落 时，M8030动作，指示灯亮，提醒PLC维修人员，需要赶快调换 锂电池了。 M8033：PLC停止时输出保持特殊辅助继电器 M8034：禁止全部输出特殊辅助继电器 M8039：时扫描特殊辅助继电器
需要说明的是未定义的特殊辅助继电器不可 在用户程序中使用。
Y0 X0
2S 3S
Y0
占空比可调的脉冲信号发生器
当拨动开关将X0接通，启动脉冲发生器。延时2s后 Y0接通，再延时1s后Y0断开。这一过程周期性地重复。 Y0输出一系列脉冲信号，其周期为3s，脉宽为1s。
单稳态电路
M0 X0 M0 T0 M0
X0 Y0 2s
T0
2s
M0
T0 Y0
K20
单稳态电路
★（1）计数器类型
（a）内部计数器： 内部计数器是指在执行扫描操作时，用于对内部器件 （X，Y，M，S，T等）进行计数。内部器件接通和断开 的时间应比PLC的扫描周期稍长。 对机内元件的信号计数的计数器。机内信号的频率低于扫 描频率，其响应速度通常小于数十赫兹，因而是低速计 数器。计数器触点有一个上跳边脉冲，计数器就累计加 1，当计数器的当前值等于设定值，计数器就动作，同 时即使有上跳边脉冲，计数器也不再计数，并保持当前 值。（32位增/减计数除外）
三菱FX3U系列PLC编程技术与应用 第三章
第三章 基本指令系统及编程
Date:
2020-4-13
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2．与反指令ANI 功能：常闭触点串联连接。
操作元件：X、Y、M、T、 C、S、D□.b
§3.2 串并联指令及其应用
第三章 基本指令系统及编程
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2020-4-13
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AND、ANI指令用于一个触点的串联，但串联触点的数量不限，这两个 指令可连续使用。若OUT指令之后，再通过触点对其他线圈使用OUT指令， 称之为纵接输出 。
§3.2 串并联指令及其应用
第三章 基本指令系统及编程
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1．16位增计数器
它是16位二进制加法计数器，其设定值在K1～K32767范围内有效。注意：设 定值K0与K1含义相同，即在第一次计数时，其输出触点就动作。C0 ～C99为通用 计数器；C100～C199为保持用计数器，即使发生停电，当前值与输出触点的动作 状态或复位状态也能保持。
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2020-4-13
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输入输出端口分配
输入
输出
输入设备 输入编号 输出设备 输出编号
按钮
X000
门铃
Y000
§3.1 连接驱动指令及其应用
3.1.3 应用实例：水池水位控制
如图所示，一个注水水池的自然状态 是：浮阀 “悬”空，进水阀打开，这 样水就流入注满容器，当容器逐渐地注 满了水，浮阀的浮标抬起，浮阀发出信 号时，进水阀关闭，停止注水。
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§3.3多重输出与主控指令及其应用
第三章 基本指令系统及编程
辅助继电器
4_第三章(2)顺控程序编程实例
• 输入输出端口配置
输入设备 启动按钮 停止按钮 急停 SQ1 输入端口编号 CPU314（DI0）I4.0 ET200（DI1） VIPA（DI2） M1.3 I100.1 I101.2 接考核箱对应端口 普通按钮 普通按钮 普通按钮 电脑和PLC自动连接
Hale Waihona Puke SQ2SQ3 输出设备 钻头工进 钻头退回 速度单元 速度单元 钻头旋转
M1.4
VAPA（DI3） I11.3 输出端口编号
电脑和PLC自动连接
自锁按钮 接考核箱对应端口
向前接触器KM1
甲料斗接触器KM2 乙料斗接触器KM3
VAPA（DO0）Q124.0
VAPA（DO1）Q124.1 VAPA（DO2）Q124.2
电脑和PLC自动连接
电脑和PLC自动连接 电脑和PLC自动连接
二、STEP7中顺序控制程序的编制
• 与三菱PLC中类似，在STEP7中也可 用“起停保电路”、“置位/复位电 路”等方法来编制顺序控制程序。 • 在STEP 7 V5.3以上的版本均带有S7 Graph编程语言，可以图形的方式， 快速准确地编写PLC系统的顺序控制 程序
编制顺控 器流程图
对步进行 详细编程
• 在项目已建立、硬件已组态后（也可在硬件组态 之前），在SIMATIC Manager（项目管理器）中， 点击CPU/S7 program/Block（块），在窗口中双 击OB1图标，弹出程序编辑界面：LAD/STL/FBD， 在下拉式菜单 “视图”下选择“LAD”命令，选择 梯形图编辑界面。
• 程序指令部分（右下部分窗口）以块标题和块注 释开始。 • 下面的程序指令代码区，被划分为多个“程序段” （Network），每个“程序段”就是梯形图中的 一个梯级。 • 光标选中“程序段”中的直线处，点击工具条上 的触点图标或方框指令图标，或从左边窗口的 “指令树”中选择并双击触点或线圈，就会在网 络中光标处加上触点或线圈。 • 在编程元件上方或旁边的“？？”处输入地址或 参数，回车即可。输入完一条指令或一个图形元 素后，STEP 7会自动检查，发现错误会立即以红 色斜体字符显示。
第三章 数控车床编程
第3章 数控车削编程
2.任意角度倒角(略)
直线进给程序段尾部加上C__
C的数值是虚拟拐角
点距倒角始点或终点
间的距离，如图：
L1 o L2
a
例：G01 X50 C10
X100 Z-100
b
第3章 数控车削编程
3.倒圆角 编程格式： G01 Z(W) b R±r 圆弧倒角情况如图所示 编程格式： G01 X(U) b R±r 圆弧倒角情况如图所示
例：G99 F0.2 表示
进给量为0.2 mm/r
第3章 数控车削编程
（2）每分进给量（单位:mm/min） 编程格式:G98 F ； 该指令组合是用来设定主轴每分钟刀具的进给量，如图所示。F指令 范围为1～15000.0000(mm/min)。
例：G98 F100 表示
进给量为100mm/min
G02/G03 参数说明
第3章 数控车削编程
4) 当已知圆弧终点坐标和半径时，可以选取半径编程的方式插补圆弧，R为 圆弧半径，当圆心角小于等于180度时R为正；大于180度时R为负。 5）当I、K和R在同一程序段出现时，R优先，I、K无效。 6）当程序段中省略X、Z时，表示起点与终点重合，若在程序段中指定了I、 K，即可进行整圆编程。
2) 相对编程 N10 G00 X40 Z110； N20 G03 U80 W-40 I0 K-40 F0.1；（R40） N30 G02 U-32 W-32 I0 K-20；（R20）
第3章 数控车削编程
作业1： 如图所示，编写下图零件精加工程序（分别采用前置刀架坐 标系和后置刀架坐标系）
第3章 数控车削编程
例如：欲停留1.5s时，则程序段为： G04 X1.5 或 G04 U1.5 或 G04 P1500
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图3- 20接点型特殊辅 助继电器应用举例
11
(2)线圈型(可读可写型)特殊辅助继电器
• 这类特殊辅助继电器由用户程序控制其线圈，当 其线圈得电时能执行某种特定的操作。如： M8033、M8034的线圈等。
T＋2T0 T0：扫描周期 －α α：与1mS、10mS、100mS定时器对应，分别是1mS、10mS、100mS T：定时器设定值
在子程序与中断程序中应采用T192～T199定时器。 如果在子程序与中断程序中采用1 mS型累积定时器 T246～T249，当线圈得电时，采用中断工作方式对1 mS时钟脉冲进行计数，当达到设定值时，在执行最初 线圈指令时接点动作。
性。。
5
例3-2
• 用传送带运送产品。传送带由三相鼠笼型电动机控制，在传送带末端 安装一个限位开关SQ，工人在传送带首端放好产品，按下起动按钮， 传送带开始运行。当产品到达传送带末端并超过限位开关（即产品全 部离开传送带）时，皮带停止。
产品 传送带
SQ 限位开关
电动机 M
图3- 15 传送带示意图
• (2) 间接设定方法：一般用数据寄存器D存放设定值，数据寄存器D中 的值可以是常数，也可以是用外部输入开关或数字开关输入的变量， 间接设定方法灵活方便，但是一般需要占用一定数量的输入量。。
• (3) 机能扩充板设定方法：用FX2N-8AV-D型机能扩充板，安装在PLC 基本单元上，扩充板上有8个可变电阻旋钮可以输入8点模拟量，并把 模拟量转换成8位二进制数(0～255)。
M500
M0
X2 M0
M500 Y0
图3- 17传送带PLC控制梯形图 7
例3-4
• 一辆小车在一条线路上运行，如图3-18所示。线路上有1＃~5＃共5个 站点，每个站点各设一个行程开关和一个呼叫按钮。要求无论小车在 哪个站点，当某一个站点按下按钮后，小车将自动行进到呼叫点。试 用PLC对小车进行控制。
图3- 19 小车行走PLC控制图
9
X1 X11 M1
M1
X2 X12 M2
M2
M2 X12 X13 M3 M4 M5
X14 X15 Y12 Y0 前进
X3 X13 M3
M3
M4 X14 M3
X13 X12
X11 Y10
Y1 后退
X4 X14
M2
M4
M4
M1
X5 X15
M5
END
M5
(c)梯形图
图3- 19 小车行走PLC控制图
水位开关2 水箱
水位开关1
进水电磁阀 水温开关
放水电磁阀 水龙头
加热器
图3- 1 电热水箱示意图
3
电热水箱PLC的控制
水位开关2 水位开关1 水温开关
PLC
Y2
SL2
X2
Y1 SL1 X1
ST
X0
Y0
θ COM COM1
(a) PLC接线图
KM 加热接触器
HL 放水信号灯
水位开关1 X1
Y0
水位开关2 X2 Y0
2
例3-1
• 用PLC控制一个电热水箱， 如图3-13所示，电热水箱用 3KW电加热器烧水，用2个 水位开关检测水位。
• 控制要求： • 首先进水电磁阀得电打开，
进水，当水位高于水位开关1 时，加热器得电开始加热， 当水位高于水位开关2时，进 水电磁阀失电关闭，当加热 器加热到100度时停止，放 水电磁阀得电将放水阀打开， 水龙头可以放水。当水位低 于水位开关1时，加热器不得 加热，进水电磁阀重新得电 开始进水。进水时放水电磁 阀关闭。
站点3 SQ3 X13
站点2 SQ2 X12
站点1 SQ1 X11
KM2 呼叫按钮5 SB5 X5
KM1 Y1
KM2 后退
呼叫按钮4 SB4 X4
KM2 Y0
KM1 前进
呼叫按钮3 SB3 X3
FU1
FR
呼叫按 钮2
SB2
COM1 X2
～U LN
呼叫按钮1 SB1 X1
COM (b) 小车呼叫PLC接线图
19
4、典型定时器应用梯形图
• (1) 断电延时型定时器
X0
T0
Y0
X0
X0
Y0
TO K50
Y0
5S
图3- 27断电延时型定时器
• (2) 通断电均延时型定 时器
X0
T0
T1 K30
Y0
X0 T1 Y0
Y0
X0
3S
T0 K20
图3- 28通断电均延时型定时器
2S 20
4、典型定时器应用梯形图
• (3) 定时脉冲电路 • (4)震荡电路
M8000
①
M8005
②
M8013
Y0 PLC运行时信 Y1 锂电池没电
• M8000：运行监控。常开接点，PLC在运行 (RUN)时接点闭合。
• M8002：初始化脉冲。常开接点，仅在PLC 运行开始时接通一个扫描周期。
X2
③
M500
M8002
M500 PLC运行时断
• M8005：锂电池电压降低。锂电池电压下降 至规定值时接点闭合，可以用它的触点和输 出继电器驱动外部指示灯，以提醒工作人员 更换锂电池。
图3- 21线圈型特殊辅助继 电器应用举例
12
用特殊辅助继电器控制PLC的运行和停止
RUN SROP
PLC
SB1
M8000
X0
M8035
SB2 X1
M8036
X1 COM
M8037
(a)用按钮控制PLC的运行和停止
RUN/SROP X0
SA
PLC X0
COM
M8035 M8036
(b)用开关控制PLC的运行和停止
14
1、定时器的基本用法
X0 T200
T200 K123 X0
通用型定时器 Y0
T200 Y0
1.23秒
图3- 23 通用定时器
X0
T250 K123
积算型定时器
X1
T250
Y0
X0
X1
T250
RST T250
Y0
12.3秒
图3- 24 积算定时器
15
2、定时器设定值的设定方法
• (1) 常数设定方法：用于固定延时的定时器，如图3- 23 和图3- 24的设 定值均为十进制常数设定。
(c)机能扩充板设定
图3- 25 定时器设定方式
17
3、定时器的误差
123
n n+1 n+2
T0 ① X1 T0 ②
扫 描 周 T0 K24 期
END
T0 T0
T0
a
到2.4秒
a2 b2
100mS
b
到2.4秒
a1 b1
计 时 值 刷
计计 时数 开点
新始
点
图3- 26定时器的误差
18
定时器的误差
• 定时器的误差可以表示如下：
M0 T0
T0 K40 M0
T0 T0 K40 T0 4S 4S 4S
扩展时
X0～X77 X0～X267
64点
184点
输出继电器
Y0～Y7 8点
Y0～Y17 Y0～Y27
16点
24点
Y0～Y37 32点
Y0～Y47 40点
Y0～Y77 Y0～Y267
64点
184点
输入继电器(X)和输出继电器(Y) 在PLC中各有184点，采用八进制编号。 输入继电器编号为：X0～X7、X10～X17、X20～X27……X267。 输出继电器编号为：Y0～Y7、Y10～Y17、Y20～Y27……Y267。 但输入继电器和输出继电器点数之和不得超过256， 如接入特殊单元、特殊模块时，每个占8点，应从256点中扣除。
• M8030：M8030的线圈得电时，PLC面板上的锂 电池电压降低指示灯熄灭。
M8000
①
• M8033：M8033的线圈得电时，在PLC停止
(STOP)时，元件映象寄存器中(Y、M、C、T、D 等)的数据仍保持。
X2
• M8034：线圈得电时．全部输出继电器失电不输 ②
出。
Y0
• M8035：强制运行(RUN)模式。
6
传送带PLC控制接线图和梯形图
SB1 停止 起动 SB2
KM X0 Y0
电动机
X1 COM1
～U
X1
X2
Y0
M0
X0 Y0
限位开关 SQ
X2
COM
X2 M0
(a)PLC接线图
(b)梯形图
图3- 16 传送带PLC控制接线图和梯形图
X1
X2
X0 M500
例3-3 在例3-2用传送带传运送产品 控制中，在停电之后再来电时传送 带不会自行起动。现要求停电之后 再来电时传送带能够继续工作，试 画出对应的梯形图。
三 PLC中的软元件
• 在PLC中软元件有三种类型。 • 第一种为位元件，PLC中的输入继电器X、输出继电器Y、
辅助继电器M和状态继电器S为位元件。存储单元中的一 位表示一个继电器，其值为“0”或“1”，“0”表示继电器 失电，“1”表示继电器得电。 • 第二种为字元件，最典型的字元件为数据寄存器D，一个 数据寄存器可以存放16位二进制数，两个数据寄存器可以 存放32位二进制数，在PLC控制中用于数据处理。定时器 T和计数器C也可以作为数据寄存器来使用。 • 第三种为位与字混合元件，如定时器T和计数器C，它们 的线圈和接点是位元件，它们的设定值寄存器和当前值寄 存器为字元件。