第一章 可编程序控制器

PLC的定义及组成

1、可编程序控制器（Programmable Controller）简称PC，但是为了与个人计算机（PC）相区别，从而简称为PLC。

2、可编程序控制器是一种数字运算操作的电子装置，专为在 工业环境 下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并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。可编程序控制器及其有关的外围设备，都应按易于与工业控制系统联成一个整体、易于扩展其功能的原则设计。

3、PLC的特点： 可靠性高，抗干扰能力强 、 编程简单，设计周期短 、 控制程序可变，硬件配置方便 、 功能完善 、体积小、重量轻、功耗低 。 4、PLC可根据I/O点数、结构形式、功能等进行分类。 a、按I/O点数，PLC可分为小型、中性和大型

I/O点数≤64点 超小型或微型PLC

I/O点数≤256点 小型PLC 256≤I/O点数<2048点 中型PLC I/O点数≥2048点 大型PLC I/O点数≥8192点 超大型PLC

b、按结构形式，PLC可分为整体式、模块式和紧凑式 c、按功能，PLC可分为低档、中档、高档等 PLC的硬件

1、PLC系统通常由 基本单元 、 扩展单元 、 扩展模块及特殊功能模块 组成。其中基本单元内设 CPU 、 存储器 、 I/O和电源 等，是PLC得主要部分，可独立工作。

2、可编程序控制器主要由 中央处理器 （CPU） 、 存储器 、 输入输出接口 、 电源及编程器 等外围设备组成。

a、CPU一般由控制器、运算器和寄存器组成，这些电路集成在一块芯片内。CPU通过

数据总线、地址总线和控制总线与存储单元、输入输出接口电路相连。

b、CPU要作用包括：接受并存储用户程序和数据；诊断电源、PLC工作状态及编程的语法错误；接受输入信号，送入数据寄存器并保存；运行时顺序读取、解释、执行用户程序，完成用户程序的各种操作；将用户程序的执行结果送至输出端。 c、可编程序控制器的存储器分为 系统程序存储器（只读存储器ROM） 和 用户存储器(随机存储器CMOSRAM、光可擦写只读存储器EPROM、电可擦写只读存储器EEPROM) 。

d、输入部件包括开关、按钮传感器等；输出部件包括电磁阀、接触器、继电器、指示灯等。输入输出接口有 开关量输入输出接口 和 模拟量输入输出接口 。

e、PLC可配有编程器、外部存储器、打印机、EPROM写入器、高分辨率屏幕彩色图形监控系统等外围设备。

f、电源为外部输入元件提供24V直流电源。PLC负载的电源由用户另外提供。 PLC的软件

1、PLC的软件包括 系统监控程序 和 用户程序 两大部分。

2、PLC常用的编程语言包括 梯形图 、 指令语句表 、 功能图 、 功能块图 、 高级编程语言 等。

3、梯形图是用图形符号在图中的相互关系来表示控制逻辑的编程语言。它由左母线、右母

线、逻辑行组成，逻辑行由各软元件的触点和线圈组成。右母线可省略不画。

4、指令语句规定可编程序控制器中CPU如何动作。每个控制功能由一个或多个语句组成的

程序来执行， 语句 是指令语句表的基本单元。基本指令语句的基本格式包括 地址（或步序） 、 助记符 、 操作元件 等部分。助记符常用2~4个大写英文字母组成，表示操作功能。操作元件为执行该指令所用的元件、设定值等。

5、功能图又称 状态流程图 ，是用状态来描述控制过程的流程图。它包含 状态 、 转移条

件 、 动作 三要素。

6、在一个扫描周期内，可编程序控制器的工作分为三个阶段： 输入采样 、 程序执行 、

和 输出刷新 。

7、输入采样：可编程序控制器把所有外部输入电路的接通/断开（ON/OFF）状态读入输入

映像寄存器。

输出刷新：CPU将输出映像寄存器的“0”/“1”状态传送到输出锁存器。 8、PLC的工作原理：输入设备通过输入电路将输入信号传入映像寄存器中，执行用户程序，

将用户执行的程序结果通过输出映像寄存器传递给输出电路使设备响应。

第2章 三菱FX2N系列PLC的硬件资源

1、PLC的型号标注含义

FX风 — 特殊品种的区别 输出形式 单元类型 I/O总点数 系列序号

a、系列序号：0、2、0N、2C、2N，即FX0、FX2、FX0N、FX2C、FX2N。 b、I/O总点数：16～256点 c、单元类型：

M-----基本单元；

E------输入输出混合扩展单元及扩展模块； EX------输入专用扩展模块； EY------输出专用扩展模块。 d、输出形式：

R------继电器输出； T------晶体管输出； S------晶闸管输出。 e、特殊品种的区别：

D------DC（直流）电源，DC输入； AI------AC（交流）电源，AC输入； H------大电流输出扩展模块（1A/1点）； V------立式端子排的扩展模块； C------接插口输入输出方式；

F------ 输入滤波器1ms的扩展模块； L------TTL输入型扩展模块；

S------独立端子（无公共端）扩展模块。

2、PLC的状态指示灯含义 指示灯 POWER：电源指示灯（绿色） RUN：运行指示灯（绿色） BATT.V：内部锂电池电压低指示灯（红灯） 指示灯的状态与当前运行的状态 PLC接通220V交流电源后，该等点亮，正常时仅有该灯点亮表示PLC处于编辑状态 当PLC 处于正常运行状态时，该灯点亮 如果该指示灯点亮，说明锂电池电压不足，应更换 如果该指示灯闪烁，说明出现以下类型的错误： a、程序语法错误 b、锂电池电压不足 PROG—E（CPU—E）：程序出错指示灯（红灯） c、定时器或计数器未设置常数 d、干扰信号使程序出错 e、程序执行时间超出允许时间，此时该灯连续亮 3、输入继电器X，输出继电器Y按八进制进行编号；计数器C，定时器M按十进制进行编号。内部提供常开/常闭触点供程序使用，且使用次数不限。

4、负载使用不同的电压类型和等级时，若Y0～Y3共用COM1、Y4～Y7共用COM2、Y10～Y13共用COM3、Y14～Y17共用COM4、Y20～Y27共用COM5，对于共用一个公共端子的同一组输出，必须用同一电压类型和同一电压等级。注：不同的公共端子组可以使用不同的电压类型和电压等级。

5、负载使用相同的电压类型和等级时，则将COM1、COM2、COM3、COM4用导线短接起来就可以了。

6、PLC内部提供给用户使用的输入继电器、输出继电器都称为元件，由于这些元件都可以用程序（即软件）来指定，故又称为软元件，但它们与真实元件不同，一般称它们为“软继电器”。 7、 外部输入设备通常分为主令电器和检测电器两大类。主令电器产生主令输入信号如按钮、转换开关等；检测电器产生检测运行状态的信号，如行程开关、继电器的触点、传感器等。

8、 外部输出设备通常分为驱动负载和显示负载两大类。驱动负载，如接触器、继电器、电磁阀等；显示负载，如指示灯、数字显示装置、电铃、蜂鸣器等。

9、开关量输入接口按所使用的外部信号电源类型可分为直流输入电路、交流输入电路及交直流输入电路等类型。

10、开关量输出接口按PLC内使用的元器件可分为继电器输出、晶体管输出和双向晶闸管输

出三种类型。但无论PLC输出接口采用哪种形式，其内部编程使用的输入继电器都用Y表示。

11、继电器输出，可用于交流及直流两种电源，其开关速度慢，但过载能力强。 12、晶体管输出，只适用于直流电源，开关速度快，但过载能力差。

13、双向晶闸管输出，只适用于交流电源，其开关速度快，但过载能力差。

第3章 基本指令系统及编程

1、 取指令（LD）

功能：取用常开触点与左母线相连。

操作元件：输入继电器X、输出继电器Y、辅助继电器M、定时器T、计数器C、状态器

S等软元件的触点。

2、 取反（取非）指令（LDI）

功能：取用常闭触点与左母线相连。

操作元件：X、Y、M、T、C、S。

3、 LD与LDI指令用于与左母线相连的接点，作为一个逻辑行的开始。此外，还可用于分

支电路的起点。

4、 驱动（输出）指令（OUT）

功能：驱动一个线圈，通常作为一个逻辑行的结束。

操作元件：Y、M、T、C、S。注：因为输入继电器X的通断只能由外部信号驱动，不能

用程序指令驱动，所以OUT指令不能驱动输入继电器X的线圈。

5、 OUT指令用于并行输出，能连续多次使用。当OUT指令的操作元件为定时器T或计数器

C时，通常还需要一条常数设定语句。 6、 与指令（AND）

功能：常开触点串联连接。 操作元件：X、Y、M、T、C、S。 7、 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。

8、 AND与ANI指令用于一个触点的串联，但串联触点的数量不限，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，称为纵接输出。 9、 或指令（OR）

功能：常开触点并联连接。 操作元件：X、Y、M、T、C、S。 10、或非指令（ORI）

功能：常闭触点并联连接。 操作元件：X、Y、M、T、C、S。

11、OR与ORI是用于一个触点的并联指令，可连续使用并且不受使用次数的限制。 12、与块指令（ANB）

功能：使电路块串联连接。 13、或块指令（ORB）

功能：使电路块并联连接。

注：a、与块指令和或块指令没有操作元件。

b、这两个指令不连续使用时，使用次数不限；连续使用时，使用次数最多不允许

超过8次。

c、在同一逻辑行中，ANB+ORB的个数比LD+LDI的个数少1。 14、进栈指令（MPS） 功能：将该时刻的运算结果压入堆栈存储器的最上层，堆栈存储器原来存储的数据依次

向下自动移一层（也就是说，使用MPS指令送入堆栈的数据始终在堆栈存储器的最上层）。

15、读栈指令（MRD）

功能：将堆栈存储器中最上层的数据读出。

注：执行MRD指令后，堆栈存储器中的数据不发生任何变化。 16、出栈指令（MPP） 功能：将堆栈存储器中最上层的数据读出，堆栈存储器原来存储的数据依次向上自动移

一层。

17、由于MPS、MRD、MPP三条指令只对堆栈存储器的数据进行操作，因此，默认操作元件为

堆栈存储器，在使用时无须指定操作元件。，使用时，MPS、MPP指令必须成对使用，MRD