零基础自学PLC入门

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1.1 简单介绍

原理及作用:利用按钮推动传动机构，使动触点与静触点按通或断开，并实现电路换接的开关。是一种结构简单，应用十分广泛的主令电器。在电气自动控制电路中，用于手动发出控制信号，给PLC输入端子输送输入信号。

1.2 应用举例

下面用简单的点动电路举例介绍最常见的常开按钮在电气控制中的应用。

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1.2 继电器

继电器的实物照片及符号如图 1-4 所示:

2.1 原理及作用

当输入量(激励量)的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路)，通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

下面我们给出继电器线圈未通电和通电后的示意图，进行比较以使读者更深入且直观的了解其原理及作用。

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2.2 应用举例

下面用一个简单的点动电路举例介绍继电器在电气控制中的应用。

图 1-7 :按钮未按下 ? 继电器线圈不得电 ? 继电器常开触点切断回路电流 ? 灯泡不亮

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图 1-8 :按钮按下 ? 继电器线圈得电 ? 继电器常开触点闭合灯泡有电流 ? 灯泡点亮

继电器与灯泡时序图如下图 1-9:

1.3 三极管

1.3.1 原理及作用:

三极管，全称应为半导体三极管，也称双极型晶体管。分成NPN和PNP两种。三极管有三个极，分别叫做集电极C，基极B，发射极E。

晶体三极管是一种电流控制电流的半导体器件，其作用是把微弱信号放大成辐值较大的电信号，也用作无触点开关。如果三极管主要工作在截止和饱和状态，那么这样的三极管我们一般把它叫做开关管。当基极电流为 0 时，三极管集电极

电流为 0(这叫做三极管截止)，相当于开关断开;当基极电流很大，以至于三极管饱和时，相当于开关闭合。 1.3.2 应用举例:

下面用一个简单的控制电路介绍一下 NPN 形三极管的开关作用。

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图 1-11(a)为实物图，(b)是与之相对应的原理图，按钮开关未按下时三极管b 脚没有电流，电流无法从三极管 c 脚流向 e 脚，此时灯泡不亮。

图 1-12(a)为实物图，(b)是与之对应的原理图，按下按钮开关时，三极管 b 有电流，此时 c 脚与 e 脚导通，电流从 ce 脚流过，故灯泡点亮。

FX 系列 PLC 步进指令、功能指令程序的编写和应用

1. 步进指令

1.1 功能简介

在现实的工业机械控制中，各个动作是按照时间、工艺、传感器等的先后次序，遵循一定的规律程序进行控制输出动作。

一套完整的控制系统，要达到满足某种功能、工艺和控制的需要，还涉及到手动控制、自动控制、原点回归功能和学习(自适应)功能等等;这就需要到步进梯形指令，这个指令可以生成流程和工作与顺序功能非常接近的程序。顺序功能图中每一步包含一小段程序，每一步与其它步完全独立使用的。编程者根据控制要求将程序段按一定的顺序组合一起或者随意调用和组合，进行系统控制或者变更工序控制，在这里，可以将步看成是子程序;

这种编程方法灵活、多样性、便利、快捷，比如 PLSY、PLSR 等指令在 PLC

中对应于 Y0 或者 Y1 输出时，原则是出现一次，在这种情况时，如果对步进电机或者伺服电机进行多段控制或者复杂工艺和多运动轨迹控制的需求，那么，可以将PLSR Y0 的相关指令放置到某个 STL 步中，如 STL S88，在程序运行时,N 种的控制工艺或者速度和运动轨迹等，则可以 N 次 SET STL88,来达成控制目的;用 FX2N 系列 PLC 的状态继电器编制顺序控制时，应与 STL 指令一起使用。S0~S9 用于初始步，S10~S19用于自动返回原点。S20~S899 用作动作状态控制。RET 表示状态

S 流程的结束。

1.2 步进指令(STL、RET)

1.3 应用案例

控制要求:

假设有 4 台电机，Y0,Y1,Y2,Y3。第一台电机击开始按钮为 X0,按下 X0 第一台电机运转。第二台点击开始按钮为 X1，当第一台运转后此时按下 X1 第二台电机运转否则不运转。第 3 台电机开始按钮为 X2,当第二台电机运转后按下 X2 第

三台电机运转否则不运转。第四台点击开始按钮为 X3,当第三台电机运转后按下X3第四台电机运转否则不运转。

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用三菱 PLC 中文版编程软件 Gx-Developer8.31 编写梯形图。参照第 3 章3.2 将 PLC 与计算机连接。

参照第 4 章 4.4 将已编译好的工程文件写入 PLC。

参照第 4 章 4.5 计算机监视 PLC。可以在计算机显示器监视 PLC 实时状态。编写完毕转图 7-2 后用 PLC 学习机做实际测试。

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2. 传送类指令指令

传送类指令包含以下 10 种指令。 (1)MOV 传送指令(2)CML 取反传送指令 (3)XCH 字交换指令

(4)SWAP 上下字节交换指令 (5)BMOV 成批传送指令深圳稻草人plc培训

(6)FMOV 一点多送指令

(7)SMOV 位移位传送指令

(8)BIN 转换 BCD 码指令

(9)BCD 转换 BIN 码指令

(10)PRUN 八进制传送指令

由于本书是入门教材，所以只介绍 MOV、CML、XCH 指令，其它指令请读者参考 FX-2N 程手册。

2.1 MOV 传送指令

2.工作原理

当 X001=1 的时候，把数据 H5555(H 代表 16 进制数据即 0101 0101 0101 0101)传送到 K4Y000 中，Y17~Y0的数值为 0101 0101 0101 0101 。当 X002=1 的时候，把数据 H9999(H 代表 16 进制数据即 1010 1010 1010 1010)传送到

K4Y000 中,Y17~Y0(高位在千)的数值为 1010 1010 1010 1010 。其中 H 代表 16 进制，K 代表 10 进制。

K4Y000 代表 Y000~Y17 包含位个数 16 个不包括 Y8 与 Y9。(详情请 FX-2N 参考编程手册)。

3.程序测试

当按下学习机上的 X1 按钮时，你会发现 Y16,Y14,Y12,Y10,Y6,Y4,Y2,Y0 灯亮。当按下学习机上的 X2 按钮时，你会发现 Y17,Y14,Y13,Y10,Y7,Y4,Y3,Y0 灯亮。

2.2 CML 取反传送指令

1.功能简介

所谓 CML 取反传送指令就是把 S 中的数据取反后传到 D 中去。

梯形图:

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图 7-7 CML 指令梯形图

适用范围:

S: K、H KnX KnY KnM KnS T C D V、Z

D: KnY KnM KnS T C D V、Z

2.工作原理

当 X000=1 的时候，把数据 H5555 取反后(即 1010 1010 1010 1010)传送到

K2Y4Y000 中，Y17~Y0 的数值为 1010 1010 1010 1010。(所谓取反就是把 1 用 0 替换，把 0 用 1 替换)其中 H 代表 16 进制，K 代表 10 进制。

K4Y000 代表 Y000~Y17 包含位个数 16 个不包括 Y8 与 Y9。(详情请 FX-2N 参考编程手册)。

3.程序测试

当按下学习机上的 X0 按钮时，你会发现 Y17,Y15,Y13,Y11,Y7,Y5,Y3,Y1 灯亮。

2.3 XCH 字交换指令

1.功能简介

所谓 XCH 字交换指令就是 D1 与 D2 中的数据相互交换。把 D2 中的数据给D1,把 D1 中的数据给 D2.

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D1 与 D2 适用范围: KnY KnM KnS T C D V、Z

2.工作原理

当 PLC 一开机，把 16 进制数据 H5555 传送到数据寄存器 D1 中，把 16 进制数据H9999 传送到数据寄存器 D2 中，当 X001=1 的时候，把数据 D1 与 D2 中数据互相交换，此时 D1 中数据为 H9999,D2 中数据为 H5555,当 X002=1 的时候把 D1 中数据传送给 K0~K17。 3.程序测试

当你先按 X1,再按 X2 的时候你会发现学习机上的

Y17,Y14,Y13,Y10,Y7,Y4,Y3,Y0 灯亮。当只是按下 X2 你会发现学习机上的你Y16,Y14,Y12,Y10,Y6,Y4,Y2,Y0 灯亮。

3.四则运算指令

四则运算指令包含以下 11 种

(1)ADD 加法指令

(2)SUB 减法指令

(3)MUL 乘法指令

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(4)DIV 除法指令

(5)INC 加一指令

(6)DEC 减一指令

(7)WAND 逻辑字与指令

(8)WOR 逻辑字或指令

(9)WXOR 逻辑字异或指令

(10)NEG 求补码指令

(11)SQR 求平方根运算指令

2.工作原理

当 X000=1 的时候，源 D10 的数值加上源 D20 的数值并把结果传送到目标D30 中(D10+D20=D30)各个数据都是有符号数，注意:二进制中最高位是符号位，“0”表示正数，“1”表示负数。当加的结果为“0”，零标志位 M8020 会变为“1”。

当加的结果大于 32767(16 位加运算)或大于 2147483647(32 位加运算)进位标志 M8020 会变为“1”。

16 位加运算)或-2147483647(32 位加运算)进位标志 M8020 会变当加的结果小于—32768(

为“1”。

注意:当结果同时出现往正方向溢出且最后结果又为零，进位和零位标志位同时为“1”，当结果同时出现往负方向溢出且最后结果又为零，借位和零标志位同时为零。

3.程序测试

PLC 开机的时候，把数据 H1111 传送到 D10，把数据 H4444 传送到 D20 中，当按下按

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钮 X001 的时候，执行加法指令 D30=D10+D20,此时 D30 中的数据是 H5555,在按下按钮 X002，把数据 H5555 传送到 Y0~Y17,你会发现PLC学习机上

Y16,Y14,Y12,Y10,Y6,Y4,Y2，Y0 灯亮。

3.2 SUB 减法指令

1.功能简介

S1—S2，结果送 D。

2.工作原理

当 X000=1 的时候，源 D10 的数值减去源 D20 的数值并把结果传送到目标

D30 中(D10-D20=D30)各个数据都是有符号数，注意:二进制中最高位是符号位，“0”表示正数，“1”表示负数。

当减的结果为“0”，零标志位 M8020 会变为“1”。

当加的结果大于 32767(16 位加运算)或大于 2147483647(32 位加运算)进位标志 M8020 会变为“1”。

当加的结果小于—32768(16 位加运算)或-2147483647(32 位加运算)进位标志M8020 会变为“1”。

注意:当结果同时出现往正方向溢出且最后结果又为零，进位和零位标志位同时为“1”，当结果同时出现往负方向溢出且最后结果又为零，借位和零标志位同时为零。

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3.程序测试

PLC 开机的时候，把数据 H5555 传送到 D10，把数据 H4444 传送到 D20

中，当按下按钮 X001 的时候，执行加法指令 D30=D10-D20,此时 D30 中的数据是

H1111,在按下按钮 X002，把数据 H5555 传送到 Y0~Y17,你会发现 PLC 学习机上

Y14,Y10,Y4,Y0 灯亮.

3.3 MUL 乘法指令

1.功能简介

16 位计算:S1×S2，结果送 D+1 D;32 位计算:S1×S2，结果送 D+3 D+2D+1 D;

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适用范围:

S1,S2: K、H KnX KnY KnM KnS T C D V、Z

D: KnY KnM KnS T C D V、Z

2.工作原理

当 X000=1 的时候，源 D10 的数值乘于源 D20 的数值并把结果传送到目标D30 中(D10*D20=D30)各个数据都是有符号数，注意:二进制中最高位是符号位，“0”表示正数，“1”表示负数。

3.程序测试

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3.4 DIV 除法指令

1.功能简介

源 D10 的数值除以源 D20 的数值把商送到目标(D30)，余数送 D31.

适用范围:

S1,S2: K、H KnX KnY KnM KnS T C D V、Z

D: KnY KnM KnS T C D V、Z

2.工作原理

当 X000 接通时，源 D10 的数值除以源 D20 的数值把结果送到目标(D31)D30 中(D10?20=D30......(D31)],D30 是商，D31 是余数。注意:二进制中最高位是符号位，“0”表示正数，“1”表示负数。当 D20 是“0”时，不执行除法指令。

3.程序测试

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PLC 开机的时候，把数据 H7FFF 传送到 D10，把数据 H12C 传送到 D20 中，当按下按钮 X001 的时候，执行除法指令 D30=D10?D20,此时 D30 中的数据是

H6D,D31 中的数据是 H43,在按下按钮 X002，把数据 D30中 H1111 传送到

Y0~Y17,你会发现 PLC 学习机上 Y6,Y5,Y3,Y2,Y0, 灯亮. 在按下按钮 X003 把

D31 中数据H2222 传送到 Y0~Y17,你会发现 PLC 学习机上Y6,Y0,Y1 灯亮.

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