1、概述概述PLC是按用户根据控制要求编写的程序进行工作的。程序的编制就是用一定的编程语言把控制任务描述出来。尽管各厂家PLC采用的语言不尽相同，但其程序的表达方式基本有四种，梯形图、指令表、功能图、高级语言。绝大多数PLC采用梯形图和指令表，本书将以松下电工FP1C40机型为例详细介绍。图3-1为PLC实现对三相异步电动机起/停控制的梯形图与指令表。步序 指令助记符 器件号 1 ST X0 2 OR Y0 3 AN/X1 4 OT Y0 5 ED(a)梯形图 (b)指令表 梯形图须用计算机及相应的软件才能输入给PLC；助记符（指令表）只要用手持式编程器就可以输入给PLC。梯形图与指令表在形式上不
2、同，但方法和原理是一致的。图3-1 电动机起/停控制 图3-1为PLC实现对三相异步电动机起/停控制的梯形图与指令表。第一节第一节 编程基础编程基础一、编程基础知识一、编程基础知识二、程序的表达方式二、程序的表达方式 三、三、PLCPLC的内存分配及的内存分配及I/OI/O的点数的点数1 1、基本指令系统特点、基本指令系统特点(1)、图形式指令结构(2)、明确的变量常数(3)、简化的程序结构(4)、简化应用软件生成过程(5)、强化调试手段 总之，PLC的编程语言是面向用户的，对使用者不要求具备高深的知识、不需要长时间的专门训练。一、编程基础知识一、编程基础知识2 2、内部寄存器及、内部寄存器及
3、I/OI/O配置配置表3-1 FP1寄存器I/O配置一览表 1、梯形图编程：、梯形图编程：梯形图是通过连线把PLC指令的梯形图符号连接在一起的连通图，用以表达所使用的PLC指令及其前后顺序，它与电气原理图很相似。下图是松下电工PLC-FP1系列产品的最简单的梯形图例：图3-2 启/停控制程序 二、程序的表达方式二、程序的表达方式2 2、指令表：、指令表：所谓指令表，就是用英文名称的缩写字母来表达PLC各种功能的助记符。由指令构成的完成控制任务的指令组合就是指令表。每条指令一般由指令助记符和作用元件编号两部分组成。3 3、梯形图与指令表的对应关系：、梯形图与指令表的对应关系：一般讲，其顺序为：先
4、输入，后输出（含其他处理）；先上，后下；先左，后右。有了梯形图就可将其翻译成助记符程序，我们一般称为指令表。上图的指令表为：表3-2 图3-2的指令表反之根据指令表，也可画出与其对应的梯形图。三、三、PLC的内存分配及的内存分配及I/O的点数的点数1 1、PLCPLC的内存分配的内存分配（1）、I/O区 可直接和外部输入、输出端子传递信息。（2）、内部辅助寄存器区 内部辅助寄存器用于用户存放中间变量。习惯称 为“软继电器”（3）、特殊寄存器区 这个寄存器区一般有特殊的用途，不能由用户任意占用。如有的存放特殊标志位、产生定时时钟、有的存放系统内部各种命令等。（4）、数据区 存放由外围设备采集进来
5、的各种数据，或运算、处理的中间结果。2 2、I/OI/O点数的分配点数的分配第二节第二节 基本指令系统基本指令系统一个PLC所具有的指令的全体称为该PLC的指令系统。它包含着指令的多少，各指令都能干什么事，代表着PLC的功能和性能。一般讲，功能强、性能好的PLC，其指令系统必然丰富，所能干的事也就多。我们在编程之前必须弄清PLC的指令系统。下面来举一些常用的指令。一、一、STST、ST/ST/、和、和OTOT指令指令指令功能说明：（1）、ST（Start）：以常开触点从左母线开始一个逻辑运算，也叫初始加载指令；（2）、ST/（Start Not）：以常闭触点从左母线开始一个逻辑运算，也叫初始加
6、载非指令；（3）、每一个逻辑行的十起始处必须用ST或ST/指令；（4）、OT（Out）：线圈驱动指令，将运算结果输出到指定接点（继电器线圈）。二、二、/、ANAN、AN/AN/、OROR、OR/OR/、ANS ANS、ORSORS指令指令指令功能说明：(1)、/（Not）：取反指令，将指令处的运算结果求反。(2)、AN（And）：直接连续连接常开触点(3)、AN/：直接连续连接常闭触点(4)、OR（Or）：并联连接常开触点(5)、OR/：并联连接常闭触点(6)、ANS（And Stack）：块与指令，逻辑块串联连续连接(7)、ORS（Or Stack）：块或指令，逻辑块并联连续连接（8）、AN
7、S和ORS用于多个指令块的串联和并联，每一个指令块必须用ST或ST/指令开始。三、三、PSHSPSHS、RDSRDS和和POPSPOPS指令指令四、四、DFDF和和DF/DF/指令指令 指令功能说明：（1）、DF（Leading edge differential）：当PLC检测到触发信号由OFF到ON的跳变时，指定的输出继电器仅接通一个扫描周期，然后复位。（2）、DF/（Trailing edge differential）：当PLC检测到触发信号由ONFF到OFF的跳变时，指定的输出继电器仅接通一个扫描周期，然后复位。五、五、SETSET、RSTRST和和KPKP指令指令指令功能说明：（1
8、）、SET：当触发信号接通时，将输出继电器Y或中间继电器R置为ON并且保持该状态。（2）、RST：RST是SET的相反状态，将输出置为OFF并且保持该状态。（3）、KP：当置位输入为ON时,使输出接通并且保持到复位信号RESET为ON时，输出断开。（4）、对于同一编号的输出，SET和RST可重复使用，而KP指令不可重复使用。六六 、NOPNOP、EDED、CNDECNDE指令指令 指令功能说明：（1）、NOP（No Operation）：此时CPU不做任何操作，只是消耗该指令 执行时间；当插入NOP指令时，程序的容量稍稍增加，但对运算结果无影响。（2）、ED：表示一个主扫描周期的结束（3）、C
9、NDE：当预定触发条件（I/O）ON时，结束一个扫描；此指令仅适于在主程序中使用。（4）、ED和CNDE指令均为程序结束的标志，但二者的使条件不同。七、七、JPJP、LBLLBL、LOOPLOOP指令指令指令功能说明：（1）、JP指令跳过位于JP和编号相同的LBL指令间的所有指令。当执行JP指令时，跳转指令执行的时间不计入扫描时间。（2）、编号相同的两个或多个JP指令可以用在同一程序里，但是，在同一程序中，不可能使用相同编号的两个或多个LBL指令。（3）、LBL指令专门用作和LOOP的目标指令。（4）、LBL指令位于JP指令之前，且遗漏JP和LBL指令对中的一个，程序不能运行。（5）、跳转到
10、LOOP指令相同编号的LBL指令，并反复执行LBL指令之后的程序知道规定的操作数变为“0”。八、八、TMTM、SRSR、F119F119和和CTCT指令指令指令功能说明：(1)、定时器TMR、TMX、TMY分别设置以0.01S、0.1S、1S为单位的延时动作定时器；TM指令是减计数型预置定时器，定时时间=时间单位预置值。预置值为十进制常数，取值范围为K0 K32767。（2）、SR 为16位数据坐移位；F119为16位数据区坐移或右移一位；CT是减计数器。第三节第三节 应用指令系统应用指令系统 在第二节中，已经详细地介绍了基本指令的功能及使用方法，但PLC发展至今其功能已远远超出了逻辑控制的范
11、围，所以PLC除了基本指令之外还有能够实现更多控制功能应用指令，本节就介绍一下松下（FP1）系列的PLC常用的应用指令。应用指令有数据比较、数据传输、数据转换、数据移位、数据循环、算术运算、位操作、四则运算、高级计数控制等几大类。本节仅介绍一下以上其中具有代表性的指令，供读者学习，其余指令可参考相应的编程手册。一、数据比较指令：一、数据比较指令：数据比较指令可对16位或32位数据进行比较，有CMP（16位）比较、DCMP（32位）比较、WIN（16位）区段比较、DWIN（32位）区段比较等指令。指令功能说明：（1）比较（CMP、DCMP）指令功能是：当触发信号接通时，将S1指定16位（或32位
12、）数据与S2指定的16位（或32位）数据进行比较；（2）区段比较(WIN、DWIN)指令功能是：当触发信号接通时，将S1指定16位（或32位）常数或数据与S2和S3指定的16位（或32位）数据区段进行比较，即检查S1是否在数据S2(下限)和S3(上限)之间，或大于S3，或者小于S2,比较的结果；（3）块比较（BCMP）指令功能是：当触发信号接通时，根据S1设定的内容，由S2指定的数据块中的内容与由S3指定的数据块中的内容进行比较；（4）对于这些数据比较指令最终的比较结果都存储在特殊继电器R9009、R900AR900C中。二、数据传输指令：二、数据传输指令：指令功能说明：（1）数据（MV或DM
13、V）传输指令是将16（32）位数据从一个16（32）位区送到另一个16（32）位区。（2）数据求反指令是将16（32）位数据求反并传输 指定的16（32）位区。（3）位传输指令（BTM）是指定的16位数据中的1位传输到另一个16位数据中的某1位。数据传输指令可对16位或32位数据进行拷贝或交换。其分为传输MV（16位）、DMV（32位）、求反传输DMV、DMV/、位传输BTM、DGT（十六进制）、区块传输BKMV、块传输COPY、16位数据XCH、DXCH、6位数据中高/低字节互换SWAP等指令。三、数据循环指令：三、数据循环指令：数据循环移位指令可使数据向右或向左循环移位，分为16位数据循环
14、右移（ROR）和左移（ROL）、16位带进位循环右移（RCR）、和左移（RCL）。指令功能说明：F120（ROR）16位数据循环右移当触发信号接通时，将D指定的16位数据循环右（左）移n位。当循环（左）移n位后，位址为n1（16-n）的数据传送到特殊继电器R9009（进位标志）中，D规定的16位数据从位址0（15）开始的n位右（左）移到高（低）位。当n16时，其操作与减去16的倍数后相同。例如n=K16时，与n=K0操作相同，n=K17时与n=K1操作相同，n=K32时与n=K0操作相同，n=K255时与n=K15操作相同。四、四、BINBIN算术运算指令：算术运算指令：BIN（二进制）算术运
15、算指令用于对16或32位数据进行加、减、乘、除运算，形如F n（D、1、D1），其中n为2023进行加法，2528进行减法，3031进行乘法，3233进行除法。指令功能说明：（1）、两个16位数据相加（减、乘、除）指令：当触发信号X0接通时，内部继电器WR0和数据寄存器DT1的内容相加，结果存入内部继电器WRO中。16位数据相加存放在指定区指令同。（2）、两个32位数据相加（减、乘、除）指令：当触发信号X0接通时，内部继电器WR0和WR1的内容与数据寄存器DT0和DT1的内容相加，结果存入内部继电器WRO和WR1中。（3）、16位数据加（或减）一指令：当触发信号X0接通时，数据寄存器DT0中的
16、内容加1，结果存放在数据寄存器DT0中。（4）、32位数据加（或减）一指令：当触发信号接通时，数据寄存器DT1和DT0中的内容加1，结果存放在数据寄存器DT1和DT0中。（5）、对于BIN（二进制）算术运算指令对16或32位数据进行加、减、乘、除运算，使用者需注意数据存放的格式，防止数据存放时发生重叠，下面举例说明其用法。五、五、BCDBCD码算术运算指令码算术运算指令：BCD码算术运算指令用于对BCD码（210进制）数据进行加、减、乘、除运算。形如F n（B、1、B1）。指令功能说明：（1）、4位BCD数据指令，当触发信号X0接通时，数据寄存器DT0中的内容加（减、乘、除）数据寄存器DT2中
17、的内容，结果存放在内部继电器WR1中。（2）、8位BCD数据指令，当触发信号X0接通时，内部继电器WR0和WR2中的内容和数据寄存器DT1，DT2中的内容相加（减、乘、除），相加的结果存放在内部继电器WR1和WR0中。（3）、对于4或8位BCD数据相加（减、乘、除）存在指定区运算过程与上述相似。（4）、4位BCD数据加（减）1：当触发信号X0接通时，数据寄存器DT0中的内容加1，结果存放在数据寄存器DT0中。（5）、8位BCD数据加（减）1指令：当触发信号X0接通时，数据寄存器DT1，DT0中的内容加1，结果存放在数据寄存器DT1，DT0中。六、数据移位指令：六、数据移位指令：数据移位指令可将
18、以字为单位或以十六进制数的位为单位移位。一般可分为左移、右移。如下图一种形式编程：七、数据转换指令：七、数据转换指令：数据转换指令可将16位或32位数据按指定格式转换。八、位操作指令：八、位操作指令：位操作指令就是指被执行操作的想不是字，而是字中的某一位或几位。FP1型PLC具有较强的位处理能力，可以进行16位数据的位置位、复位位、位求反以及位测试，还可以计算16位或32位数据为ON的位数。位操作指令共有6条，如BTS（F130）、BTR（F131）、BTI（F132）、BTT（F133）、BCU（F135）、DBCU（F136）。课后习题：课后习题：一、填空：一、填空：1、FP1-C40型P
19、LC的输入软继电器由 、共 个。输出软继电器由 共 个。2、下列各指令助记符的名称是：ST ；ST/；AN ；AN/；OR ；OR/；TM ；CT ；OT 。3、下列各指令助记符的名称及功能是：ANS 、；ORS 、；PSHS 、；RDS 、；POPS 、；DF 、；DF/、；SET 、；RST 、；4、三种时钟脉冲的定时器助记符是 、。5、定时器和计数器中设定值寄存器符号为 ；过程值寄存器符号为 。6、下列指令助记符的功能是：ED 、CNED 。7、下列符号的功能是：WX 、WR 、WY 。8、高级指令由 、和 三部分组成。9、把串联触点较多的电路编在梯形图 ，并联触点多的放在最 。10、K
20、P指令相当于一个 11、F60（CMP）指令的功能 。12、R9013的含义 ，13、PLC的内部寄存器I/O配置中K指 ，H指 。14、世界上各生产厂家的PLC都把 作为第一语言。15、SR是指 指令16、内部通用寄存器一共有 。17、当检测到计数触发信号和复位触发信号是，优先。四、简答题四、简答题1、FP1的C40（或说出任意一种型号PLC）中定时器/计数器有多少个？定时器的计时单位有几种？单个定时器和计数器的最大计数范围是多大？2、FP1的继电器有哪些种类？每种各有多少？各有什么特性？五、设计完整的程序（五、设计完整的程序（I/OI/O分配表、接线图、梯形图）：分配表、接线图、梯形图）：
21、1、高层建筑屋顶都有夜间航空提示灯。要求。晚间每隔3分钟，亮1秒。请用PLC实现这个控制系统。请写出PLC 输入/输出端口的分配表。画出PLC控制接触器的接线图及PLC程序的梯形图。2、用一个按钮开关X2控制三个灯（Y1、Y2、Y3），按钮按三下1号灯亮，再按三下2号灯亮，再按三下3号灯亮。再按一下全灭。如此反复。3、用PLC控制十字路口的交通灯。要求如下：工作开关合上，东西方向绿灯亮6秒灭东西黄灯亮2秒灭南北方向绿灯亮6秒南北方向黄灯亮2秒后东西方向绿灯亮6秒灭。如此循环。在东西方向绿灯、黄灯亮期间，南北方向红灯亮。在南北方向绿灯、黄灯亮期间，东西方向红灯亮。请写出PLC 输入/输出端口的分配表。画出PLC控制接触器的接线图及PLC程序的梯形图。4、设某工件的加工过程分为四道工序，须30秒，其时序要求如图。X0为运行控制开关，X0=ON，启动运行；X0=OFF时停。5.5s6s10s8.5s控 制开关工 序 1工 序 2工 序 3工 序 4Y2Y3Y4X0Y1 设工序各执行机构分别是电磁阀YV1、YV2、YV3、YV4。写出PLC控制系统的梯形图。
