可編程序邏輯控制器

1、第一章 可編程序邏輯控制器概述 1.1 PLC的產(chǎn)生與發(fā)展計算機在工業(yè)控制中的應(yīng)用：n 測量自動化：智能化的測量手段單扳機、單片機 n 制造自動化：離散過程自動控制可編程序控制器 PLC-Programmable Logical Controller I/O 開關(guān)量為主，模擬量為輔 功能分散、邏輯可靠n 過程自動化：連續(xù)過程自動控制分散控制系統(tǒng) DCS-Distributed Control System I/O 模擬量為主，開關(guān)量為輔 信息統(tǒng)一管理、友好的人機對話1.1 PLC的產(chǎn)生與發(fā)展 1969年美國數(shù)字設(shè)備公司(DEC)研制出世界上第一套可編程序邏輯控制器PLC ，應(yīng)用于GM公司的汽車

2、自動裝配線上,取代繼電器接觸器控制。 1985年國際電工委員會IEC制定了可編程序邏輯控制器的標準，并給其作了如下定義： “可編程序控制器是一種專為工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計的數(shù)字運算操作的電子系統(tǒng)，它采用可編程序的存儲器，在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算邏輯運算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運算等操作命令，通過數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出數(shù)字式、模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機械和生產(chǎn)過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P(guān)的外部設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，易于擴充其功能的原則而設(shè)計?！?1.1 PLC的產(chǎn)生與發(fā)展 硬件組成 編程語言 工作過程世界上代表性的PLC廠家

3、美國的A-B公司（RockwellRockwell ），GE公司（GE FanucGE Fanuc） ，日本的三菱電機公司（MitsubishiMitsubishi），歐姆龍公司（OmronOmron），松下公司（FPI），法國的施奈德(Schneider)公司，德國的西門子公司（SiemensSiemens）等。 我國也有一些PLC制造單位，如南瑞繼保等.1.1 PLC的產(chǎn)生與發(fā)展PLC最初只具備邏輯控制、定時、計數(shù)等功能，主要用于取代繼電器接觸器控制PLC系統(tǒng)的發(fā)展：p 人機接口主要采用觸摸屏、編程器以及通過編程電纜或網(wǎng)絡(luò)連接的PC監(jiān)控機p 模擬量控制算法的豐富 USB(12M bps)Q

4、nHCPUPLC的發(fā)展趨勢 體積的小型化 微電子技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果 性能的提高 CPU性能 基本性能 ：運算速度、容量、指令等 邏輯運算 ：邏輯運算、定時器、計數(shù)器等 數(shù)據(jù)處理 ：四則運算、比較、函數(shù)運算等 可靠性提高： 冗余CPU、容錯系統(tǒng) 控制與管理功能一體化控制與管理功能一體化PLC組成的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)MELSECNET/H控制層控制層(25M/10Mbps)設(shè)備層設(shè)備層(10Mbps)現(xiàn)場總線現(xiàn)場總線CC-LinkMELSECNET/H 遠程網(wǎng)變頻器遠程端子人機界面機械手第三方產(chǎn)品信息層信息層(100M/10Mbps)EthernetMELSECNET/H控制層控制層(25M/10Mbps)

5、設(shè)備層設(shè)備層(10Mbps)現(xiàn)場總線現(xiàn)場總線CC-LinkMELSECNET/H 遠程網(wǎng)變頻器遠程端子人機界面機械手第三方產(chǎn)品信息層信息層(100M/10Mbps)EthernetPLC的標準化IEC標準(國際電工委員會) 由5部分組成（IEC1131-15) Part1:基本信息 明確PLC的功能與特點 Part2:設(shè)備特性 PLC的使用環(huán)境、電氣機械特性 Part3:編程語言 明確了5種PLC編程語言 Part4:用戶準則 用戶選型、安裝要求等 Part5:服務(wù)指南 PLC符號、名詞解釋，PLC之間的通信協(xié)議等1.2 PLC的特點 可靠性高，抗干擾能力強 MTBF(mean time be

6、tween failures)為300000h 硬件 模塊化結(jié)構(gòu)：PLC系統(tǒng)采用了模塊化設(shè)計和擴展模塊的使用，簡化了控制系統(tǒng)的形成，也有助于故障情況時的快速修復(fù)。 屏蔽：PLC系統(tǒng)對電源、內(nèi)部CPU、編程器等主要部件采用導電、導磁良好的材料進行屏蔽，以防外界的電磁干擾。 濾波：PLC系統(tǒng)對輸入信號采用了多種形式的濾波，以消除或抑制高頻干擾。 隔離：PLC系統(tǒng)的處理器和輸入/輸出電路之間一般采用不同的電隔離措施(如光電隔離等)，有效地減少了故障和動作次數(shù) 1.2 PLC的特點 軟件 軟件組態(tài)：PLC系統(tǒng)無一例外地采用軟件組態(tài)技術(shù)(用圖形和表格的方式開發(fā)軟件)，減小了系統(tǒng)故障率，提高了軟件可靠性。

7、 信息保護與恢復(fù)：在PLC系統(tǒng)中發(fā)生某些故障時，系統(tǒng)將內(nèi)部信息進行保護，免遭破壞，一旦故障消失，信息恢復(fù)，正常工作 循環(huán)掃描工作方式，對輸入信號進行一次性采樣，不會死鎖 專業(yè)編程語言使編程直觀、簡單，并可以自動檢查1.2 PLC的特點 綜合措施 時間監(jiān)視器(WatchDog)：PLC中的時間監(jiān)視器是一種硬件和軟件相結(jié)合的可靠性措施，它對周期性的操作進行監(jiān)視，一旦超時立即報警，這種技術(shù)也應(yīng)用于其它工業(yè)控制系統(tǒng)中。 故障檢測：PLC系統(tǒng)在啟動時，以及正常運行時會定期的測試外界環(huán)境和運行設(shè)備。如掉電、欠電壓、硬件故障等，發(fā)現(xiàn)異常立即報警。1.2 PLC的特點 使用簡便靈活，開發(fā)周期短 PLC系統(tǒng)一般

8、直接連線，接線簡單，不需要用戶進行電路板的設(shè)計。 PLC系統(tǒng)設(shè)計容易，開發(fā)周期短，程序易于調(diào)試和修改。 PLC系統(tǒng)具有標準的圖形方式和文本方式的組態(tài)軟件，編程簡單直觀。 利用PLC網(wǎng)絡(luò)和通信技術(shù)易于實現(xiàn)復(fù)雜的分散控制任務(wù)。1.3 PLC分類從結(jié)構(gòu)上分整體式:將CPU、電源、部分輸入輸出部件都集中制造在一個機箱內(nèi)，構(gòu)成基本單元 固定點數(shù)，有的如FX2N可擴展點數(shù)，小型PLC模塊式:將PLC的各部分分為若干單獨的模塊 由基板通過總線連接各模塊，大、中型PLC從規(guī)模上分，按PLC的輸入輸出點數(shù) 小型:小于512點 中型:5122048點 大型: 2048點以上 三菱小型PLC FX系列三菱大中型PL

9、C Q系列1.4 PLC系統(tǒng)的應(yīng)用 開關(guān)量邏輯控制 PLC具有強大的邏輯運算能力，可以實現(xiàn)各種簡單和復(fù)雜的邏輯控制。這是PLC最基本最廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，它取代了傳統(tǒng)的繼電器-接觸器的控制。模擬量控制 PLC中配有A/D和D/A轉(zhuǎn)換模塊，A/D模塊能將現(xiàn)場連續(xù)變化的模擬量(如溫度、壓力流量、速度等)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字量，再經(jīng)PLC中的微處理器處理后，經(jīng)過D/A模塊轉(zhuǎn)換為模擬量去控制被控對象，這樣實現(xiàn)對模擬量的控制。過程控制 在功能完善的PLC系統(tǒng)中一般配備了PID控制模塊和復(fù)雜的專用控制算法，可以進行閉環(huán)過程控制。當生產(chǎn)過程中的被控制量偏離設(shè)定值時，PLC能按照PID算法算出正確的輸出值，控制生產(chǎn)過程，保

10、證被控對象的正常運行。有的PLC中配備了一些高級的智能控高級的智能控制功能制功能，能滿足某些特殊的控制要求。1.4 PLC系統(tǒng)的應(yīng)用定時和計數(shù)控制 PLC具有強大的定時和計數(shù)功能，它可以為用戶提供幾十、上百甚至上千個定時器和計數(shù)器。其計時的時間和計數(shù)的值可以由用戶在編寫應(yīng)用程序時自行設(shè)置，或由操作人員在生產(chǎn)現(xiàn)場人工設(shè)定，實現(xiàn)定時和計數(shù)控制。如果用戶需要對頻率較高的信號進行計數(shù)時，則可以選擇高速計算模塊。順序控制 在工業(yè)控制中可利用PLC步進指令編程或用位移寄存器編程來實現(xiàn)順序控制和程序控制。數(shù)據(jù)處理 現(xiàn)代的PLC系統(tǒng)不僅能進行算術(shù)運算、邏輯運算，還能進行比較復(fù)雜的數(shù)值運算，包括數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)鏈

11、接、排序、查找等操作，而且還能進行比較、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、數(shù)據(jù)通信、數(shù)據(jù)顯示和打印等較為強大的數(shù)據(jù)處理能力。第二講 可編程序控制器編程基礎(chǔ)第二章 PLC的結(jié)構(gòu)和工作原理 21 PLC的基本結(jié)構(gòu) 22 PLC的工作原理 23 PLC的編程語言21 PLC的基本結(jié)構(gòu) PLC主要由CPU模塊、輸入模塊/輸出模塊(特殊功能模塊)、通信模塊、電源模塊、編程設(shè)備等組成。 21 .1 CPU模塊內(nèi)部控制模塊 CPU模塊主要由微處理器(uP)芯片、存儲器、輸入/輸出接口和通信接口組成。 微處理器通過數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線與存儲器及各種輸入/輸出接口相連。微處理器執(zhí)行程序，進行數(shù)據(jù)的運算和處理； 存儲器用來存儲數(shù)

12、據(jù)和程序； 輸入/輸出接口與輸入/輸出模塊連接，進行數(shù)據(jù)交換； 通信接口實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)通信，組成更為完善的系統(tǒng)。CPU模塊上一般帶有串行通信接口，可與編程設(shè)備交換信息。 可編程控制器的基本組成Programmable Logic Controller 是一種工業(yè)控制計算機工業(yè)控制計算機，能快速、可靠地構(gòu)建控制系統(tǒng)，作為工業(yè)控制器得到了廣泛的應(yīng)用 基本組成和普通計算機相同，有CPU、存儲器、存儲器、I/O接口和接口和系統(tǒng)總線系統(tǒng)總線四大部分 PLC的基本結(jié)構(gòu) PLC是一種智能化的控制系統(tǒng)，其工作原理也與微機相似，但在應(yīng)用時，可不必用計算機的概念去做深入的了解，往往把PLC等效成輸入、輸出和內(nèi)部控制電路

13、三部分。 在PLC的CPU模件存儲器中，設(shè)置了一個區(qū)域，用來存放輸入信號和輸出信號的狀態(tài)，它們分別稱為輸入映象寄存器和輸出映象寄存器，也稱為軟元件。內(nèi)部控制電路只需將它看成是由普通的繼電器、定時器、計數(shù)器、移位器等完成計算處理的裝置。2.1.2 輸入部分輸入部分輸入部分 作用：作用： 接受被控設(shè)備的信息或操作命令等外部輸入接受被控設(shè)備的信息或操作命令等外部輸入信息。信息。 說明：說明： 輸入過程是將所有外部輸入電路的接通輸入過程是將所有外部輸入電路的接通/斷開斷開狀態(tài)讀入輸入映象寄存器，稱為輸入刷新。狀態(tài)讀入輸入映象寄存器，稱為輸入刷新。 2.1.3 輸出部分輸出部分輸出部分 作用：作用： 驅(qū)

14、動外部負載。驅(qū)動外部負載。 說明：說明： CPU將輸出映象寄存器的內(nèi)容，通過輸出模將輸出映象寄存器的內(nèi)容，通過輸出模塊轉(zhuǎn)換成被控對象所能接受的電流或電壓信號，塊轉(zhuǎn)換成被控對象所能接受的電流或電壓信號，驅(qū)動被控設(shè)備，稱為輸出刷新。驅(qū)動被控設(shè)備，稱為輸出刷新。 。 21 .4通信模塊 通信模塊實現(xiàn)PLC站之間或與計算機的網(wǎng)絡(luò)通信。三菱電機的PLC站提供了以太網(wǎng)通信、MELSECNET/H網(wǎng)通信和CCLINK網(wǎng)(現(xiàn)場總線)通信幾種通信方式。21 .5電源模塊 電源模塊將交流電(220110V)轉(zhuǎn)換為直流電，向CPU模塊和其它功能模塊供電。21 .6編程設(shè)備 PLC的程序是依靠外界的編程工具完成的，然

15、后再下載到CPU模塊的存儲器中去。常見的編程設(shè)備有傳統(tǒng)的編程器和計算機?，F(xiàn)在的PLC系統(tǒng)，大多用計算機中的組態(tài)軟件編程，然后通過編程電纜，經(jīng)過PLC的串口下載。21 .6編程設(shè)備22 PLC的工作原理 PLC工作模式 運行(RUN)模式 停止模式(STOP) 暫停模式(PAUSE PLC工作過程，反復(fù)周期性地執(zhí)行程序，來完成控制功能，直至PLC停機(STOP)或暫停(PAUSE)模式。 2.2.1掃描工作方式 PLC采用了周期性地循環(huán)執(zhí)行程序的方法，每次循環(huán)要完成5個階段的工作： 內(nèi)部處理 通信服務(wù) 輸入處理 執(zhí)行程序 輸出處理。因此PLC系統(tǒng)CPU的工作過程是串行完成的。 2.2.1掃描工作

16、方式 掃描工作方式 2.2.1掃描工作方式 在內(nèi)部處理階段，在內(nèi)部處理階段，CPU檢查內(nèi)部硬件(包括主機和I/O模件)的狀態(tài)，將監(jiān)控定時器復(fù)位，同時完成一些其它的必要的處理工作。 在通信服務(wù)階段，在通信服務(wù)階段，PLC檢查與之相連的智能模塊的通信需求，完成數(shù)據(jù)通信，在此階段也響應(yīng)編程設(shè)備的輸入命令，更新存儲器內(nèi)容。 在輸入處理階段，在輸入處理階段，CPU把所有外部輸入電路的接通/斷開狀態(tài)讀入輸入映象寄存器，稱為輸入刷新輸入刷新。 2.2.1掃描工作方式 在執(zhí)行程序階段在執(zhí)行程序階段，CPU執(zhí)行用戶編寫的應(yīng)用程序，從第一條程序指令開始順序取指令并執(zhí)行，直到最后一條指令結(jié)束。執(zhí)行指令從映象寄存器中

17、讀取輸入點的狀態(tài)，經(jīng)運算處理后，將結(jié)果送到輸出映象寄存器。 在輸出處理階段，在輸出處理階段，CPU將輸出映象寄存器的內(nèi)容，通過輸出模塊轉(zhuǎn)換成被控對象所能接受的電流或電壓信號，驅(qū)動被控設(shè)備，稱為輸出刷新輸出刷新。2.2.1掃描工作方式 運行模式(RUN)運行時，可以設(shè)置成恒定掃描周期或不恒定掃描周期兩種 掃描周期 PLC在RUN工作模式時，執(zhí)行一次掃描過程所需的時間稱為掃描周期，典型的掃描周期為10100ms。2.1.2 掃描周期 掃描周期 PLC在RUN工作模式時，執(zhí)行一次掃描過程所需的時間稱為掃描周期，典型的掃描周期為10100ms。 為確保系統(tǒng)的響應(yīng)時間，PLC中CPU的負荷率一般6070

18、 2.1.3 PLC的I/O響應(yīng)時間 I/O響應(yīng)時間 從某一輸入信號變化開始，到系統(tǒng)輸出端信號的改變所需要的時間。 PLC系統(tǒng)輸入/輸出滯后現(xiàn)象 2.3 PLC的編程語言 編程語言(IEC1131-3)2.3.1 圖形編程語言 功能塊圖 (FBDFunction Block Diagram) 梯形圖 (LDLadder Diagram) 順序功能圖 (SFCSequential Function Chart) 2.3.1 文本編程語言 指令表 (ILInstruction List) 結(jié)構(gòu)化文本 (STStructured Text) 2.3.1 圖形編程語言功能圖塊 用功能塊圖進行軟件開發(fā)時

19、，具體動作用一種預(yù)先編號的軟件模塊(功能塊)來描述，再用連線將它們連接，以實現(xiàn)一個完整的功能。PLC系統(tǒng)的功能塊較多，幾乎涵蓋了所有的監(jiān)控需求，它既可以描述開關(guān)量動作過程，也可以描述模擬量的處理過程。用功能塊圖定義的功能類似過程控制中常見的SAMA圖，因而被工業(yè)控制領(lǐng)域廣泛使用，特別在模擬量控制較多的場合。2.3.1 圖形編程語言功能圖塊流量控制系統(tǒng)2.3.1 圖形編程語言梯形圖 早期的梯形圖旨在用梯形邏輯替代繼電器的工作過程，主要針對開關(guān)量的動作過程。隨著PLC的發(fā)展，梯形圖完成的功能逐漸擴大，現(xiàn)在已經(jīng)能實現(xiàn)模擬量運算(包括比較復(fù)雜的控制算法)、算術(shù)運算等功能。目前用梯形圖來定義系統(tǒng)完成的功

20、能，已是PLC系統(tǒng)中最常用的描述手段。2.3.1 圖形編程語言梯形圖左母線右母線電源線電器元件編程元件執(zhí)行過程：從左到右，從上到下執(zhí)行過程：從左到右，從上到下 2.3.1 圖形編程語言梯形圖 梯形圖編程規(guī)則： 1梯形圖編程時系統(tǒng)出現(xiàn)左邊的垂直線稱為左母線，右邊的垂直線為右母線。信息從左流向右，所以左側(cè)放置輸入元件，右側(cè)放置輸出元件。 2梯形圖中每一行是一個動作過程，當執(zhí)行一個以上動作過程時，可以用多行來表示，執(zhí)行的次序是從左到右，從上到下。 在梯形圖中用 表示輸入常開觸點，用 表示輸入常閉觸點，用 表示輸出線圈。2.3.1 圖形編程語言梯形圖梯形圖實例梯形圖實例 一個三中取二的保護控制邏輯一個

21、三中取二的保護控制邏輯2.3.1 圖形編程語言順序功能圖 順序功能圖是用來描述順序操作的圖形化語言，在順序功能圖中可以用別的語言嵌套編程。步、動作和轉(zhuǎn)換是順序功能圖的主要組成部分。步用來說明操作，動作用來描述每步的具體功能，轉(zhuǎn)換則是步與步之間過渡的條件。2.3.1 圖形編程語言順序功能圖2.3.2 文本編程語言 文本編程方式 指令表(ILInstruction List)是一種類似匯編語言的描述方法，它的優(yōu)缺點與匯編語言雷同。其編程相對比較復(fù)雜繁瑣，不易描述系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和編制較大的程序，但指令表具有很大的靈活性和較高的透明度，常常用它來描述一些標準圖形編程方式難以表達的特殊算法。常作為輔助的

22、描述方法。2.3.2 文本編程語言 文本編程方式 結(jié)構(gòu)化文本(STStructured Text)是一種特殊的高級語言。總體上看，結(jié)構(gòu)化文本編程原則是一致的，但每種PLC系統(tǒng)都會有各自的不同之處，相對而言它的編程過程簡單、透明。 第三章 PLC的基本指令 3.1 三菱Q型PLC簡介 3.2 Q型PLC的內(nèi)部編程元件 3.3 Q型PLC基本指令系統(tǒng) 3.1 三菱Q型PLC簡介1. 基本型”CPU，基本型QPLC是面向小規(guī)模系統(tǒng)，簡單對象而設(shè)計的系統(tǒng)。其共有Q00JCPU、Q00CPU和Q01CPU三種。 Q00JCPU是電源模塊、主基板一體化的CPU模塊，主基板上具有5個插槽。擴展基板最多可以連

23、接2級，最多可以安裝16塊輸入/輸出模塊、智能模塊。主基板和擴展基板上可以控制256個輸入輸出點。 Q00CPU、Q01CPU是單獨的CPU模塊，安裝在主基板上。擴展基板最多可連接4級，最多可以安裝24塊輸入輸出模塊、智能模塊。主基板和擴展基板上可以控制1024個輸入輸出點。3.1 三菱Q型PLC簡介2.“高性能型”CPU，高性能CPU與基本型CPU相比，具有較高的處理速度和支持大容量的控制系統(tǒng)，單個CPU可以控制4096個輸入輸出點(本地)。高性能CPU可組合成多CPU系統(tǒng)，可以控制更大的控制系統(tǒng)。高性能CPU有Q02CPU、Q02HCPU、Q06HCPU、Q12HCPU、Q25HCPU模塊

24、。 多CPU的PLC系統(tǒng)3.1 三菱Q型PLC簡介 3.“過程型”CPU，過程型CPU主要針對自動控制功能而設(shè)計，它增加了52條過程控制的指令，具有PID調(diào)節(jié)器的功能，可實現(xiàn)兩個自由度的PID控制。過程型CPU除了有完善的功能，同時性能也得到了提高，支持在線模塊的熱拔插，可在線進行模塊更換。過程型CPU有Q12HCPU、Q25PHCPU模塊。 3.1 三菱Q型PLC簡介4.“冗余型”CPU，冗余CPU提高了系統(tǒng)的可靠性，實現(xiàn)了CPU的冗余配置，當運行CPU發(fā)生故障時，系統(tǒng)自動切換至備用CPU工作，保證系統(tǒng)的正常以運行。冗余CPU還支持電源模塊、基板等的冗余配置，使系統(tǒng)性能大大提高。冗余型CPU

25、有Q12PRHCPU、Q25PRHCPU模塊。 表31 基本型CPU的主要性能描述 32 Q型PLC的內(nèi)部編程元件 存儲數(shù)據(jù)的存儲單元稱為編程元件，也稱軟元件 Q型PLC的軟元件按使用方式可分為用戶軟元件和系統(tǒng)軟元件。用戶軟元件對用戶開放，用戶可以在編程中使用。系統(tǒng)軟元件專門為PLC系統(tǒng)內(nèi)部使用，用戶可以訪問，但不能更改。32 Q型PLC的內(nèi)部編程元件 軟元件根據(jù)存儲的數(shù)據(jù)可以分為位元件和字元件。 位元件存儲數(shù)據(jù)以位為單位；字元件存儲數(shù)據(jù)以字節(jié)(8個連續(xù)的位)、字(16個連續(xù)的位)或雙字(32個連續(xù)的位)為單位。321基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)1位元件 只有兩種不同的狀態(tài)，即ON和OFF，可以分別用二進制數(shù)

26、1和0來表示 X：輸入繼電器，用于直接輸入給PLC的物理信號。 Y：輸出繼電器，用于從PLC直接輸出物理信號。 M：內(nèi)部繼電器，PLC內(nèi)部的運算標志。 S：狀態(tài)繼電器，PLC內(nèi)部的狀態(tài)標志。 變量2字元件 在PLC中用16個連續(xù)的”位”組成一個組成一個”字”(Word)，32個連續(xù)的”位”組成一個”雙字”(Double Word)。 Q系列PLC主要的字軟元件有：定時器(T)、計數(shù)器(C)、數(shù)據(jù)寄存器(D)、通信寄存器(W)等。 常量3常數(shù) 在Q型PLC中，常用的數(shù)有十進制數(shù)和十六進制數(shù)兩種。 十進制常數(shù)用K來表示，如K16，K1785等。16位十進制常數(shù)的范圍是32 76832 768，32

27、位十進制常數(shù)的范圍是2 147 483 648 2 147 483 648。 十六進制常數(shù)用H來表示，如H16，H1785等。十六進制包括09和AF這16個數(shù)字。16位十六進制常數(shù)的范圍是0FFFF，32位十六進制常數(shù)的范圍是0FFFFFFFF。 321基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 實數(shù)(E) 以E.來指定實數(shù)，例E1.234 指定范圍：(-)2(-126) (-)2126321基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)4字符串 字符串常數(shù)是順控程序中指定字符串的軟元件，用“ ”引起的半角字符的形式指定，例如“ABCD1234” 基本型QCPU區(qū)分大、小寫字母 字符串從指定字符開始到NUL編碼（00H ）為止計算字符個數(shù) 字符串只可在$M

28、OV指令中使用，$MOV指令可以指定的字符串最大不超過32字符322 內(nèi)部用戶軟元件（參見PLC參數(shù)設(shè)置） 1輸入/輸出繼電器 輸入繼電器(X)是PLC接受外部輸入開關(guān)量信號的窗口。PLC將外部信號的狀態(tài)讀入并存儲在輸入映象繼電器內(nèi)，即輸入繼電器(軟元件)中。當外部輸入電路接通時對應(yīng)的輸入映象寄存器為ON(“1”狀態(tài))，當外部輸入電路斷開時對應(yīng)的輸入映象寄存器為OFF(“0”狀態(tài))。在PLC中所說的繼電器(軟元件)實際上不是真正的物理繼電器，而是一個命名。在PLC中也常用觸點表示輸入，用線圈表示輸出。輸出繼電器(Y)是PLC向外部負載發(fā)送信號的窗口。PLC將輸出映象繼電器(輸出繼電器)內(nèi)的信號

29、傳送給輸出模塊，再由后者驅(qū)動外部負載。2內(nèi)部繼電器(M) PLC中的內(nèi)部寄存器和PLC外部沒有任何直接的聯(lián)系，內(nèi)部繼電器的值只能由PLC的程序控制。 內(nèi)部繼電器可以無數(shù)次的使用，但不能直接接受外部信號，也不能直接驅(qū)動外部負載。 Q型PLC的內(nèi)部繼電器是不可鎖存的，即不具有停電保持的功能。 需要鎖存時，用鎖存繼電器L。3鎖存繼電器(L) 鎖存繼電器是PLC中具有鎖存功能(停電保持)的內(nèi)部繼電器。鎖存繼電器即使進行以下操作，運算結(jié)果也會保持： 電源從切斷狀態(tài)再打開電源； PLC進行復(fù)位操作。 鎖存是通過CPU模塊本體的電池進行的。 5 定時器(T) PLC中的定時器相當于控制系統(tǒng)中的時間繼電器。每

30、個定時器有一個設(shè)定值寄存器、一個當前值寄存器、一個描述定時器狀態(tài)的線圈和一個用來存儲其輸出觸點狀態(tài)的映象寄存器(位寄存器)，這四個存儲單元使用同一個元件號。 定時器是加法式的，外界條件滿足后，定時器線圈接通，當前值寄存器開始以一個設(shè)定的周期計數(shù)，當前值寄存器的值等于或超出設(shè)定值寄存器的值時，存儲輸出觸點狀態(tài)的映象寄存器立即接通。 OUT T0指定T0為低速定時器；OUTH T0指定T0為高速定時器。OUT ST0指定T0為低速保持定時器；OUTH ST0指定T0為高速保持定時器 低速定時器的默認計數(shù)周期為100ms，計測單位可以在11000ms的范圍內(nèi)以1ms單位變化。 高速定時器的默認計數(shù)周

31、期為10ms，其計測單位可以在0.1100ms的范圍內(nèi)以0.1ms單位變化。 定時器舉例保持定時器舉例當前值的清除和觸點的復(fù)位可用RST T指令軟時鐘舉例 數(shù)據(jù)寄存器(D) 數(shù)據(jù)寄存器在模擬量測控及位置控制等場合用來存儲數(shù)據(jù)和參數(shù)。 每個數(shù)據(jù)寄存器為16位存儲單元，最高位為符號位，該位為0時數(shù)據(jù)為正數(shù)，該位為1時數(shù)據(jù)為負數(shù)。 兩個相鄰數(shù)據(jù)寄存器可以合并起來存放32位的雙字數(shù)據(jù)。通過32位指令使用數(shù)據(jù)寄存器時，Dn與Dn+1 為處理對象，其中Dn存放32位數(shù)據(jù)的低16位，Dn+1存放高16位。 每個數(shù)據(jù)存儲器存儲數(shù)據(jù)的范圍是3276832767，每個雙字數(shù)據(jù)存儲器存儲數(shù)據(jù)的范圍是21474836

32、482147483647。 圖3.5 雙字數(shù)據(jù)寄存器示意圖 323 內(nèi)部系統(tǒng)軟元件 功能軟元件包括FX功能輸入元件(位軟元件)、FY功能輸出元件(位軟元件)和FD功能寄存器(字軟元件)。功能軟元件是指在帶變量的子程序中使用的軟元件，在程序運行中進行形式參數(shù)和實際參數(shù)的信息交換。 功能輸入用于將ON/OFF的狀態(tài)數(shù)據(jù)從主程序傳送至子程序；功能輸出用于將子程序中的運算結(jié)果ON/OFF傳送回主程序；功能寄存器將用于主程序和子程序之間字、雙字等信息的交換。 特殊繼電器(SM)是位軟元件，用來表明CPU的狀態(tài)，可以被用戶程序訪問使用。特殊繼電器的用途如下： SM0 SM99 故障診斷用 SM100 SM129 串行通信用 SM200 SM399 系統(tǒng)信息 SM400 SM499 系統(tǒng)時鐘/系統(tǒng)計數(shù)器 SM500 SM599 掃描信息 SM600 SM699 存儲卡信息 SM700 SM7