PLC 的控制作用是靠執(zhí)行用戶(hù)程序來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此須將控制系統(tǒng)的控制要求用程序的形式表達(dá)出來(lái)。程序編制就是通過(guò) PLC 的編程語(yǔ)言將控制要求描述出來(lái)的過(guò)程。

國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）規(guī)定的 PLC 的編程語(yǔ)言有 5 種：分別是梯形圖編程語(yǔ)言、指令語(yǔ)句表編程語(yǔ)言、順序功能圖編程語(yǔ)言（也稱(chēng)狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖）、功能塊圖編程語(yǔ)言、結(jié)構(gòu)文本編程語(yǔ)言，其中最為常用的是前 3 種，下面將分別介紹。

（1）梯形圖編程語(yǔ)言

梯形圖編程語(yǔ)言是目前用得最多的 PLC 編程語(yǔ)言。梯形圖是在繼電器-接觸器控制電路的基礎(chǔ)上簡(jiǎn)化符號(hào)演變而來(lái)的，也就是說(shuō)，它是借助類(lèi)似于繼電器的常開(kāi)、常閉觸點(diǎn)、線圈及串聯(lián)與并聯(lián)等術(shù)語(yǔ)和符號(hào)，根據(jù)控制要求連接而成的表示 PLC 輸入與輸出之間邏輯關(guān)系的圖形，在簡(jiǎn)化的同時(shí)還增加了許多功能強(qiáng)大、使用靈活的基本指令和功能指令等，同時(shí)將計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)結(jié)合進(jìn)去，使得編程更加容易，而實(shí)現(xiàn)的功能卻大大超過(guò)傳統(tǒng)繼電器控制電路，梯形圖形象、直觀、實(shí)用。觸點(diǎn)、線圈的表示符號(hào)見(jiàn)表 8-1。

表 8-1　觸點(diǎn)、線圈的表示符號(hào)

 

FX 系列 PLC 的一個(gè)梯形圖例子如圖 8-1 所示。

 

圖 8-1　梯形圖

（2）指令語(yǔ)句表編程語(yǔ)言

指令語(yǔ)句表編程語(yǔ)言是一種類(lèi)似于計(jì)算機(jī)匯編語(yǔ)言的助記符編程方式，用一系列操作指令組成的語(yǔ)句將控制流程表達(dá)出來(lái)，并通過(guò)編程器送到 PLC 中去。需要指出的是，不同的廠家的 PLC 的指令語(yǔ)句表使用助記符有所不同。下面用圖 8-1 所示的梯形圖來(lái)說(shuō)明指令語(yǔ)句表語(yǔ)言，見(jiàn)表 8-2。

表 8-2　指令表編程語(yǔ)言

 

指令語(yǔ)句表是由若干個(gè)語(yǔ)句組成的程序。語(yǔ)句是程序的最小獨(dú)立單元。PLC 的指令語(yǔ)句表的表達(dá)式與一般的微機(jī)編程語(yǔ)言的表達(dá)式類(lèi)似，也是由操作碼和操作數(shù)兩部分組成。操作碼由助記符表示，如 LD、ANI 等，用來(lái)說(shuō)明要執(zhí)行的功能。操作數(shù)一般由標(biāo)識(shí)符和參數(shù)組成。標(biāo)識(shí)符表示操作數(shù)的類(lèi)型，例如表明輸入繼電器、輸出繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器和數(shù)據(jù)寄存器等。參數(shù)表明操作數(shù)的地址或一個(gè)預(yù)先設(shè)定值。指令表使用將越來(lái)越少。

（3）順序功能圖編程語(yǔ)言

順序功能圖編程語(yǔ)言是一種比較通用的流程圖編程語(yǔ)言，主要用于編制比較復(fù)雜的順序控制程序。順序功能圖提供了一種組織程序的圖形方法，在順序功能圖中可以用別的語(yǔ)言嵌套編程。其最主要的部分是步、轉(zhuǎn)換條件和動(dòng)作三種元素，如圖 8-2 所示。順序功能圖是用來(lái)描述開(kāi)關(guān)量控制系統(tǒng)的功能，根據(jù)它可以很容易地畫(huà)出順序控制梯形圖。

 

圖 8-2　順序功能圖

（4）功能塊圖編程語(yǔ)言

功能塊圖編程語(yǔ)言是一種類(lèi)似于數(shù)字邏輯門(mén)的編程語(yǔ)言，用類(lèi)似與門(mén)、或門(mén)的方框表示邏輯運(yùn)算關(guān)系，方框的左側(cè)為邏輯運(yùn)算輸入變量，右側(cè)為輸出變量，輸入、輸出端的小圓圈表示「非」運(yùn)算，方框被「導(dǎo)線」連接在一起，信號(hào)從左向右流動(dòng)，西門(mén)子系列的 PLC 把功能塊圖作為三種最常用的編程語(yǔ)言之一，在其編程軟件中配置，如圖 8-3 所示，是西門(mén)子 S7-200 的功能塊圖。

 

圖 8-3　功能塊圖

（5）結(jié)構(gòu)文本編程語(yǔ)言

隨著 PLC 的飛速發(fā)展，如果很多高級(jí)的功能還用梯形圖表示，會(huì)帶來(lái)很大的不方便。為了增強(qiáng) PLC 的數(shù)字運(yùn)算、數(shù)據(jù)處理和圖標(biāo)顯示和報(bào)表打印等功能，為了方便用戶(hù)的使用，許多大中型 PLC 配備了 PASCAL、BASIC 和 C 等語(yǔ)言。這些編程方式叫作結(jié)構(gòu)文本。與梯形圖相比，結(jié)構(gòu)文本有很大的優(yōu)點(diǎn)。

① 能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的數(shù)學(xué)運(yùn)算，編程邏輯也比較容易實(shí)現(xiàn)。

② 編寫(xiě)的程序簡(jiǎn)潔和緊湊。

除了以上的編程語(yǔ)言外，有的 PLC 還有狀態(tài)圖、連續(xù)功能圖等編程語(yǔ)言。有的 PLC 允許一個(gè)程序中有幾種語(yǔ)言，如西門(mén)子的指令表功能比梯形圖功能強(qiáng)大，所以其梯形圖中允許有不能被轉(zhuǎn)化成梯形圖的指令表。

8.1.3　三菱 FX 系列 PLC 內(nèi)部軟組件

在 FX 系列的 PLC 中，對(duì)于每種繼電器都用一定的字母來(lái)表示，X 表示輸入繼電器，Y 表示輸出繼電器，M 表示輔助繼電器，D 表示數(shù)據(jù)繼電器，T 表示時(shí)間繼電器，S 表示狀態(tài)繼電器等，并對(duì)這些軟繼電器進(jìn)行編號(hào)，X 和 Y 的編號(hào)用八進(jìn)制表示。本節(jié)主要對(duì) FX3U 的內(nèi)部繼電器進(jìn)行說(shuō)明，其余型號(hào)如 FX3S 可能與 FX3U 略有不同。

（1）輸入繼電器（X）

輸入繼電器與輸入端相連，它是專(zhuān)門(mén)用來(lái)接受 PLC 外部開(kāi)關(guān)信號(hào)的元件。PLC 通過(guò)輸入接口將外部輸入信號(hào)狀態(tài)（接通時(shí)為「1」，斷開(kāi)時(shí)為「0」）讀入并存儲(chǔ)在輸入映象寄存器中。如圖 8-4 所示，當(dāng)按鈕閉合時(shí)，硬件線路中的 X1 線圈得電，經(jīng)過(guò) PLC 內(nèi)部電路一系列的變換，使得梯形圖（軟件）中 X1 常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，而常閉觸點(diǎn) X1 斷開(kāi)。正確理解這一點(diǎn)是十分關(guān)鍵的。

 

圖 8-4　輸入繼電器 X1 的等效電路

輸入繼電器是用八進(jìn)制編號(hào)的，如 X0～X7，不可以出現(xiàn) X8 和 X9，F(xiàn)X3U 系列 PLC 輸入、輸出繼電器編號(hào)見(jiàn)表 8-3，可見(jiàn)輸入最多擴(kuò)展到 248 點(diǎn)，輸出最多到 248 點(diǎn)。但 Q 系列用十六進(jìn)制編號(hào)，則可以有 X8 和 X9。

表 8-3　FX3U 系列 PLC 輸入、輸出繼電器編號(hào)

 

【關(guān)鍵點(diǎn)】　在 FX 系列 PLC 的梯形圖中不能出現(xiàn)輸入繼電器 X 的線圈，否則會(huì)出錯(cuò)，但有的 PLC 的梯形圖中允許輸入線圈。

（2）輸出繼電器（Y）

輸出繼電器是用來(lái)將 PLC 內(nèi)部信號(hào)輸出傳送給外部負(fù)載（用戶(hù)輸出設(shè)備）。輸出繼電器線圈是由 PLC 內(nèi)部程序的指令驅(qū)動(dòng)，其線圈狀態(tài)傳送給輸出單元，再由輸出單元對(duì)應(yīng)的硬觸點(diǎn)來(lái)驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載，其等效電路如圖 8-5 所示。簡(jiǎn)單地說(shuō)，當(dāng)梯形圖的 Y0 線圈（軟件）得電時(shí)，經(jīng)過(guò) PLC 內(nèi)部電路的一系列轉(zhuǎn)換，使得繼電器 Y0 常開(kāi)觸點(diǎn)（硬件，即真實(shí)的繼電器，不是軟元件）閉合，從而使得 PLC 外部的輸出設(shè)備得電。正確理解這一點(diǎn)是十分關(guān)鍵的。

 

圖 8-5　輸出繼電器 Y0 的等效電路

輸入繼電器是用八進(jìn)制編號(hào)的，如 Y0～Y7，不可以出現(xiàn) Y8 和 Y9。但 Q 系列用十六進(jìn)制編號(hào)，則可以有 Y8 和 Y9。

以下將對(duì) PLC 是怎樣讀入輸入信號(hào)和輸出信號(hào)做一個(gè)完整的說(shuō)明，輸入輸出繼電器的等效電路如圖 8-6 所示。當(dāng)按鈕閉合時(shí)，硬件線路中的 X0 線圈得電，經(jīng)過(guò) PLC 內(nèi)部電路一系列的轉(zhuǎn)換，使得梯形圖（軟件）中 X0 常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，從而 Y0 線圈得電，自鎖。由于梯形圖的 Y0 線圈（軟件）得電時(shí)，經(jīng)過(guò) PLC 內(nèi)部電路的一系列轉(zhuǎn)換，使得繼電器 Y0 常開(kāi)觸點(diǎn)（硬件，即真實(shí)的繼電器，不是軟元件）閉合，從而使得 PLC 外部的輸出設(shè)備得電。這實(shí)際就是信號(hào)從輸入端送入 PLC，經(jīng)過(guò) PLC 邏輯運(yùn)算，把邏輯運(yùn)算結(jié)果送到輸出設(shè)備的一個(gè)完整的過(guò)程。

 

圖 8-6　輸入輸出繼電器的等效電路

【關(guān)鍵點(diǎn)】　如圖 8-6 所示，左側(cè)的 X0 線圈和右側(cè)的 Y0 觸點(diǎn)都是真實(shí)硬件，而中間的梯形圖是軟件，弄清楚這點(diǎn)十分重要。

（3）輔助繼電器（M）

輔助繼電器是 PLC 中數(shù)量最多的一種繼電器，一般的輔助繼電器與繼電器控制系統(tǒng)中的中間繼電器相似。輔助繼電器不能直接驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載，負(fù)載只能由輸出繼電器的外部觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng)。輔助繼電器的常開(kāi)與常閉觸點(diǎn)在 PLC 內(nèi)部編程時(shí)可無(wú)限次使用。輔助繼電器采用 M 與十進(jìn)制數(shù)共同組成編號(hào)（只有輸入、輸出繼電器才用八進(jìn)制數(shù)）。PLC 內(nèi)部常用繼電器見(jiàn)表 8-4。

表 8-4　PLC 內(nèi)部常用繼電器

① 通用輔助繼電器（M0～M499）　FX3U 系列共有 500 點(diǎn)通用輔助繼電器。通用輔助繼電器在 PLC 運(yùn)行時(shí)，如果電源突然斷電，則全部線圈均斷電（OFF）。當(dāng)電源再次接通時(shí)，除了因外部輸入信號(hào)而變?yōu)橥�電（ON）的以外，其余的仍將保持?jǐn)嚯姞顟B(tài)，它們沒(méi)有斷電保護(hù)功能。通用輔助繼電器常在邏輯運(yùn)算中作為輔助運(yùn)算、狀態(tài)暫存、移位等。根據(jù)需要可通過(guò)程序設(shè)定，將 M0～M499 變?yōu)閿嚯姳３州o助繼電器。

【例 8-1】　圖 8-7 的梯形圖，Y0 控制一盞燈，試分析：當(dāng)系統(tǒng)上電后，接通 X0 和系統(tǒng)斷電后接著系統(tǒng)又上電，燈的明暗情況。

 

圖 8-7　例 8-1 梯形圖

【解】　當(dāng)系統(tǒng)上電后接通 X0，M0 線圈帶電，并自鎖，燈亮；系統(tǒng)斷電后接著系統(tǒng)又上電，M0 線圈斷電，燈不亮。

② 斷電保持輔助繼電器（M500～M7679）　FX3U 系列有 M500～M7679 共 7180 個(gè)斷電保持輔助繼電器。它與普通輔助繼電器不同的是具有斷電保護(hù)功能，即能記憶電源中斷瞬時(shí)的狀態(tài)，并在重新通電后再現(xiàn)其狀態(tài)。它之所以能在電源斷電時(shí)保持其原有的狀態(tài)，是因?yàn)殡娫粗袛鄷r(shí)用 PLC 中的鋰電池保持它們映像寄存器中的內(nèi)容。其中 M500～M1023 可由軟件將其設(shè)定為通用輔助繼電器。

【例 8-2】　圖 8-8 的梯形圖，Y0 控制一盞燈，試分析：當(dāng)系統(tǒng)上電后合上按鈕 X0 和系統(tǒng)斷電后接著系統(tǒng)又上電，燈的明暗情況。

圖 8-8　例 8-2 梯形圖

【解】　當(dāng)系統(tǒng)上電后接通 X0，M600 線圈帶電，并自鎖，燈亮；系統(tǒng)斷電后，Y0 線圈斷電，燈不亮，但系統(tǒng)內(nèi)的電池仍然使線圈 M600 帶電；接著系統(tǒng)又上電，即使 X0 不接通，Y0 線圈也會(huì)因?yàn)?M600 的閉合而上電，所以燈亮。

一旦 M600 上電，要 M600 斷電，應(yīng)使用復(fù)位指令，關(guān)于這點(diǎn)將在后續(xù)課程中講解。

將以上兩個(gè)例題對(duì)比，不難區(qū)分通用輔助繼電器和斷電保持輔助繼電器。

③ 特殊輔助繼電器　PLC 內(nèi)有大量的特殊輔助繼電器，它們都有各自的特殊功能。FX3U 系列中有 512 個(gè)特殊輔助繼電器，可分成觸點(diǎn)型和線圈型兩大類(lèi)。

a.觸點(diǎn)型　其線圈由 PLC 自動(dòng)驅(qū)動(dòng)，用戶(hù)只可使用其觸點(diǎn)。例如：

M8000：運(yùn)行監(jiān)視器（在 PLC 運(yùn)行中接通），M8001 與 M8000 相反邏輯。

M8002：初始脈沖（僅在運(yùn)行開(kāi)始時(shí)瞬間接通），M8003 與 M8002 相反邏輯。

M8011、M8012、M8013 和 M8014 分別是產(chǎn)生 10ms、100ms、1s 和 1min 時(shí)鐘脈沖的特殊輔助繼電器。

M8000、M8002 和 M8012 的波形圖如圖 8-9 所示。

 

圖 8-9　M8000、M8002 和 M8012 的波形圖

【例 8-3】　圖 8-10 的梯形圖，Y0 控制一盞燈，試分析：當(dāng)系統(tǒng)上電后燈的明暗情況。

 

圖 8-10　例 8-3 的梯形圖

【解】　因?yàn)?M8013 是周期為 1s 的脈沖信號(hào)，所以燈亮 0.5s，然后暗 0.5s，以 1s 為周期閃爍。

M8013 常用于報(bào)警燈的閃爍。

b.線圈型　由用戶(hù)程序驅(qū)動(dòng)線圈后 PLC 執(zhí)行特定的動(dòng)作。例如：

M8033：若使其線圈得電，則 PLC 停止時(shí)保持輸出映像存儲(chǔ)器和數(shù)據(jù)寄存器內(nèi)容。

M8034：若使其線圈得電，則將 PLC 的輸出全部禁止。

M8039：若使其線圈得電，則 PLC 按 D8039 中指定的掃描時(shí)間工作。

（4）狀態(tài)器 S

狀態(tài)器用來(lái)紀(jì)錄系統(tǒng)運(yùn)行中的狀態(tài)，是編制順序控制程序的重要編程元件，它與后述的步進(jìn)順控指令 STL 配合應(yīng)用。

狀態(tài)器有五種類(lèi)型：初始狀態(tài)器 S0～S9 共 10 點(diǎn)；回零狀態(tài)器 S10～S19 共 10 點(diǎn)；通用狀態(tài)器 S1000～S4095 共 3096 點(diǎn)；具有狀態(tài)斷電保持的狀態(tài)器有 S10～S899，共 890 點(diǎn)；供報(bào)警用的狀態(tài)器（可用作外部故障診斷輸出）S900～S999 共 100 點(diǎn)。

在使用狀態(tài)器時(shí)應(yīng)注意：

① 狀態(tài)器與輔助繼電器一樣有無(wú)數(shù)的常開(kāi)和常閉觸點(diǎn)；

② 狀態(tài)器不與步進(jìn)順控指令 STL 配合使用時(shí)，可作為輔助繼電器 M 使用；

③ FX3U 系列 PLC 可通過(guò)程序設(shè)定將 S1000～S4095 設(shè)置為有斷電保持功能的狀態(tài)器。

（5）定時(shí)器 T

PLC 中的定時(shí)器 T 相當(dāng)于繼電器控制系統(tǒng)中的通電型時(shí)間繼電器。它可以提供無(wú)限對(duì)常開(kāi)常閉延時(shí)觸點(diǎn)，這點(diǎn)有別于中間繼電器，中間繼電器的觸點(diǎn)通常少于 8 對(duì)。定時(shí)器中有一個(gè)設(shè)定值寄存器（一個(gè)字長(zhǎng)），一個(gè)當(dāng)前值寄存器（一個(gè)字長(zhǎng)）和一個(gè)用來(lái)存儲(chǔ)其輸出觸點(diǎn)的映像寄存器（一個(gè)二進(jìn)制位），這三個(gè)量使用同一地址編號(hào)。但使用場(chǎng)合不一樣，意義也不同。

FX3U 系列中定時(shí)器時(shí)可分為通用定時(shí)器、累積型定時(shí)器兩種。它們是通過(guò)對(duì)一定周期的時(shí)鐘脈沖進(jìn)行累計(jì)而實(shí)現(xiàn)定時(shí)的，時(shí)鐘脈沖有周期為 1ms、10ms 和 100ms 三種，當(dāng)所計(jì)數(shù)達(dá)到設(shè)定值時(shí)觸點(diǎn)動(dòng)作。設(shè)定值可用常數(shù) K 或數(shù)據(jù)寄存器 D 的內(nèi)容來(lái)設(shè)置。

① 通用定時(shí)器　通用定時(shí)器的特點(diǎn)是不具備斷電的保持功能，即當(dāng)輸入電路斷開(kāi)或停電時(shí)定時(shí)器復(fù)位。通用定時(shí)器有 100ms 和 10ms 通用定時(shí)器兩種。

a. 100ms 通用定時(shí)器（T0～T199）　共 200 點(diǎn)。其中，T192～T199 為子程序和中斷服務(wù)程序?qū)Ｓ枚〞r(shí)器。這類(lèi)定時(shí)器是對(duì) 100ms 時(shí)鐘累積計(jì)數(shù)，設(shè)定值為 1～32767，所以其定時(shí)范圍為 0.1～3276.7s。

b. 10ms 通用定時(shí)器（T200～T245）　共 46 點(diǎn)。這類(lèi)定時(shí)器是對(duì) 10ms 時(shí)鐘累積計(jì)數(shù)，設(shè)定值為 1～32767，所以其定時(shí)范圍為 0.01～327.67s。

【例 8-4】　如圖 8-11 所示的梯形圖，Y0 控制一盞燈，當(dāng)輸入 X0 接通時(shí)，試分析：燈的明暗狀況。若當(dāng)輸入 X0 接通 5s 時(shí)，輸入 X0 突然斷開(kāi)，接著又接通，燈的明暗狀況如何？

圖 8-11　例 8-4 的梯形圖

【解】　當(dāng)輸入 X0 接通后，T0 線圈上電，延時(shí)開(kāi)始，此時(shí)燈并不亮，10s（100×0.1=10s）后 T0 的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，燈亮。

當(dāng)輸入 X0 接通 5s 時(shí)，輸入 X0 突然斷開(kāi)，接著再接通 10s 后燈亮。

【例 8-5】　當(dāng)壓下啟動(dòng)按鈕 SB1 后電動(dòng)機(jī) 1 啟動(dòng)，2s 后電動(dòng)機(jī) 1 停止，電動(dòng)機(jī) 2 啟動(dòng)，任何時(shí)候壓下按鈕 SB2 時(shí)，電動(dòng)機(jī) 1 或者 2 都停止運(yùn)行。

【解】　原理圖如圖 8-12 所示，梯形圖如圖 8-13 所示。

 

圖 8-12　例 8-5 的原理圖

圖 8-13　例 8-5 的梯形圖

【例 8-6】　當(dāng)按鈕 SA1 閉合時(shí)燈亮，斷電后，過(guò)一段時(shí)間燈滅。

【解】　原理圖如圖 8-14 所示，梯形圖如圖 8-15 所示。

 

圖 8-14　例 8-6 的原理圖

圖 8-15　例 8-6 的梯形圖

② 累積型定時(shí)器　累積型定時(shí)器具有計(jì)數(shù)累積的功能。在定時(shí)過(guò)程中如果斷電或定時(shí)器線圈 OFF，累積型定時(shí)器將保持當(dāng)前的計(jì)數(shù)值（當(dāng)前值），通電或定時(shí)器線圈 ON 后繼續(xù)累積，即其當(dāng)前值具有保持功能，只有將累積型定時(shí)器復(fù)位，當(dāng)前值才變?yōu)?0。

a. 1ms 累積型定時(shí)器（T246～T249）　共 4 點(diǎn)，是對(duì) 1ms 時(shí)鐘脈沖進(jìn)行累積計(jì)數(shù)的，定時(shí)的時(shí)間范圍為 0.001～32.767s。

b. 100ms 累積型定時(shí)器（T250～T255）　共 6 點(diǎn)，是對(duì) 100ms 時(shí)鐘脈沖進(jìn)行累積計(jì)數(shù)的定時(shí)的時(shí)間范圍為 0.1～3276.7s。

【關(guān)鍵點(diǎn)】　初學(xué)者經(jīng)常會(huì)提出這樣的問(wèn)題：定時(shí)器如何接線？PLC 中的定時(shí)器是不需要接線的，這點(diǎn)不同于 J-C 系統(tǒng)中的時(shí)間繼電器。

【例 8-7】　如圖 8-16 所示的梯形圖，Y0 控制一盞燈，當(dāng)輸入 X0 接通時(shí)，試分析：燈的明暗狀況。若當(dāng)輸入 X0 接通 5s 時(shí)，輸入 X0 突然斷開(kāi)，接著又接通，燈的明暗狀況如何。

圖 8-16　例 8-7 的梯形圖

【解】　當(dāng)輸入 X0 接通后，T250 線圈上電，延時(shí)開(kāi)始，此時(shí)燈并不亮，10s（100×0.1=10s）后 T250 的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，燈亮。

當(dāng)輸入 X0 接通 5s 時(shí)，輸入 X0 突然斷開(kāi)，接著再接通 5s 后燈亮。

通用定時(shí)器和累積型定時(shí)器的區(qū)分從例 8-4 和例 8-7 很容易看出。

（6）計(jì)數(shù)器 C

FX3U 系列計(jì)數(shù)器分為內(nèi)部計(jì)數(shù)器和高速計(jì)數(shù)器兩類(lèi)。

① 內(nèi)部計(jì)數(shù)器

a. 16 位增計(jì)數(shù)器（C0～C199）　共 200 點(diǎn)。其中 C0～C15 為通用型，C16～C199 共 184 點(diǎn)為斷電保持型（斷電保持型即斷電后能保持當(dāng)前值待通電后繼續(xù)計(jì)數(shù)）。這類(lèi)計(jì)數(shù)器為遞加計(jì)數(shù)，應(yīng)用前先對(duì)其設(shè)置設(shè)定值，當(dāng)輸入信號(hào)（上升沿）個(gè)數(shù)累加到設(shè)定值時(shí)，計(jì)數(shù)器動(dòng)作，其常開(kāi)觸點(diǎn)閉合、常閉觸點(diǎn)斷開(kāi)。計(jì)數(shù)器的設(shè)定值為 1～32767（16 位二進(jìn)制），設(shè)定值除了用常數(shù) K 設(shè)定外，還可間接通過(guò)指定數(shù)據(jù)寄存器設(shè)定。

【例 8-8】　如圖 8-17 所示的梯形圖，Y0 控制一盞燈，請(qǐng)分析：當(dāng)輸入 X11 接通 10 次時(shí)，燈的明暗狀況？若當(dāng)輸入 X11 接通 10 次后，再將 X11 接通，燈的明暗狀況如何？

圖 8-17　例 8-8 的梯形圖和時(shí)序圖

【解】　當(dāng)輸入 X11 接通 10 次時(shí)，C0 的常開(kāi)觸點(diǎn)閉合，燈亮。若當(dāng)輸入 X11 接通 10 次后，燈先亮，再將 X11 接通，燈滅。

b. 32 位增、減計(jì)數(shù)器（C200～C234）　共有 35 點(diǎn) 32 位加、減計(jì)數(shù)器，其中，C200～
C219（共 20 點(diǎn)）為通用型，C220～C234（共 15 點(diǎn)）為斷電保持型。這類(lèi)計(jì)數(shù)器與 16 位增計(jì)數(shù)器除了位數(shù)不同外，還在于它能通過(guò)控制實(shí)現(xiàn)加、減雙向計(jì)數(shù)。設(shè)定值范圍均為-2147483648～+2147483647（32 位）。

C200～C234 是增計(jì)數(shù)還是減計(jì)數(shù)，分別由特殊輔助繼電器 M8200～M8234 設(shè)定。對(duì)應(yīng)的特殊輔助繼電器被置為 ON 時(shí)為減計(jì)數(shù)，置為 OFF 時(shí)為增計(jì)數(shù)。

計(jì)數(shù)器的設(shè)定值與 16 位計(jì)數(shù)器一樣，可直接用常數(shù) K 或間接用數(shù)據(jù)寄存器 D 的內(nèi)容作為設(shè)定值。在間接設(shè)定時(shí)，要用編號(hào)緊連在一起的兩個(gè)數(shù)據(jù)計(jì)數(shù)器。

【關(guān)鍵點(diǎn)】　初學(xué)者經(jīng)常會(huì)提出這樣的問(wèn)題：計(jì)數(shù)器如何接線？PLC 中的計(jì)數(shù)器是不需要接線的，這點(diǎn)不同于 J-C 系統(tǒng)中的計(jì)數(shù)器。

【例 8-9】　指出如圖 8-18 所示的梯形圖有什么功能？

圖 8-18　例 8-9 的梯形圖

【解】　如圖 8-18 所示的梯形圖實(shí)際是一個(gè)乘法電路表示當(dāng) 100×10=1000 時(shí)，Y000 得電。

② 高速計(jì)數(shù)器（C235～C255）　高速計(jì)數(shù)器與內(nèi)部計(jì)數(shù)器相比除了允許輸入頻率高之外，應(yīng)用也更為靈活，高速計(jì)數(shù)器均有斷電保持功能，通過(guò)參數(shù)設(shè)定也可變成非斷電保持。FX3U 有 C235～C255 共 21 點(diǎn)高速計(jì)數(shù)器。適合用來(lái)作為高速計(jì)數(shù)器輸入的 PLC 輸入端口有 X0～X7。X0～X7 不能重復(fù)使用，即某一個(gè)輸入端已被某個(gè)高速計(jì)數(shù)器占用，它就不能再用于其他高速計(jì)數(shù)器，也不能用作他用。

（7）數(shù)據(jù)寄存器 D

PLC 在進(jìn)行輸入輸出處理、模擬量控制、位置控制時(shí)，需要許多數(shù)據(jù)寄存器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和參數(shù)。數(shù)據(jù)寄存器為 16 位，最高位為符號(hào)位。可用兩個(gè)數(shù)據(jù)寄存器來(lái)存儲(chǔ) 32 位數(shù)據(jù)，最高位仍為符號(hào)位。PLC 內(nèi)部常用繼電器見(jiàn)表 8-5。

表 8-5　PLC 內(nèi)部常用繼電器

① 通用數(shù)據(jù)寄存器（D0～D199）　通用數(shù)據(jù)寄存器（D0～D199）共 200 點(diǎn)。當(dāng) M8033 為 ON 時(shí)，D0～D199 有斷電保護(hù)功能；當(dāng) M8033 為 OFF 時(shí)則它們無(wú)斷電保護(hù)，這種情況 PLC 由 RUN →STOP 或停電時(shí)，數(shù)據(jù)全部清零。數(shù)據(jù)寄存器是 16 位的，最高位是符號(hào)位數(shù)據(jù)范圍-32768～+32767。2 個(gè)數(shù)據(jù)寄存器合并使用可達(dá) 32 位，數(shù)據(jù)范圍是-2147483648～+2147483647。數(shù)據(jù)寄存器通常作為輸入輸出處理、模擬量控制和位置控制的情況下使用。數(shù)據(jù)寄存器的內(nèi)容將在后面章節(jié)中講到。

② 斷電保持?jǐn)?shù)據(jù)寄存器（D200～D7999）　斷電保持?jǐn)?shù)據(jù)寄存器（D200～D7999）共 7800 點(diǎn)，其中 D200～D511（共 312 點(diǎn)）有斷電保持功能，可以利用外部設(shè)備的參數(shù)設(shè)定改變通用數(shù)據(jù)寄存器與有斷電保持功能數(shù)據(jù)寄存器的分配；D490～D509 供通信用；D512～D7999 的斷電保持功能不能用軟件改變，但可用指令清除它們的內(nèi)容。根據(jù)參數(shù)設(shè)定可以將 D1000 以上作為文件寄存器。

③ 特殊數(shù)據(jù)寄存器（D8000～D8511）　特殊數(shù)據(jù)寄存器（D8000～D8211）共 512 點(diǎn)。特殊數(shù)據(jù)寄存器的作用是用來(lái)監(jiān)控 PLC 的運(yùn)行狀態(tài)。例如掃描時(shí)間、電池電壓等。未加定義的特殊數(shù)據(jù)寄存器，用戶(hù)不能使用。具體可參見(jiàn)用戶(hù)手冊(cè)。

④ 變址寄存器（V、Z）　FX2N 系列 PLC 有 V0～V7 和 Z0～Z7 共 16 個(gè)變址寄存器，它們都是 16 位的寄存器。變址寄存器 V、Z 實(shí)際上是一種特殊用途的數(shù)據(jù)寄存器，其作用相當(dāng)于計(jì)算機(jī)中的變址寄存器，用于改變?cè)�件的編�?hào)（變址）。例如 V0=5，則執(zhí)行 D20V0 時(shí)，被執(zhí)行的編號(hào)為 D25（D20+5）。變址寄存器可以像其他數(shù)據(jù)寄存器一樣進(jìn)行讀/寫(xiě)，需要進(jìn)行 32 位操作時(shí)，可將 V、Z 串聯(lián)使用（Z 為低位，V 為高位）。

（8）指針（P、I）

在 FX 系列中，指針用來(lái)指示分支指令的跳轉(zhuǎn)目標(biāo)和中斷程序的入口標(biāo)號(hào)，分為分支用指針、輸入中斷指針及定時(shí)器中斷指針和計(jì)數(shù)器中斷指針。

① 分支用指針（P0～P127）　FX3U 有 P0～P4095 共 4096 點(diǎn)分支用指針。分支指針用來(lái)指示跳轉(zhuǎn)指令（CJ）的跳轉(zhuǎn)目標(biāo)或子程序調(diào)用指令（CALL）調(diào)用子程序的入口地址。

中斷指針是用來(lái)指示某一中斷程序的入口位置。執(zhí)行中斷后遇到 IRET（中斷返回）指令，則返回主程序。中斷用指針有以下三種類(lèi)型。

② 輸入中斷指針（I00□～I(xiàn)50□）　輸入中斷指針（I00□～I(xiàn)50□）共 6 點(diǎn)，它是用來(lái)指示由特定輸入端的輸入信號(hào)而產(chǎn)生中斷的中斷服務(wù)程序的入口位置，這類(lèi)中斷不受 PLC 掃描周期的影響，可以及時(shí)處理外界信息。

例如：I101 為當(dāng)輸入 X1 從 OFF→ON 變化時(shí)，執(zhí)行以 I101 為標(biāo)號(hào)后面的中斷程序，并根據(jù) IRET 指令返回。

③ 定時(shí)器中斷指針（I6□□～I(xiàn)8□□）　定時(shí)器中斷指針（I6□□～I(xiàn)8□□）共 3 點(diǎn)，是用來(lái)指示周期定時(shí)中斷的中斷服務(wù)程序的入口位置，這類(lèi)中斷的作用是 PLC 以指定的周期定時(shí)執(zhí)行中斷服務(wù)程序，定時(shí)循環(huán)處理某些任務(wù)。處理的時(shí)間也不受 PLC 掃描周期的限制。□□ 表示定時(shí)范圍，可在 10～99ms 中選取。

④ 計(jì)數(shù)器中斷指針（I010～I(xiàn)060）　計(jì)數(shù)器中斷指針（I010～I(xiàn)060）共 6 點(diǎn)，它們用在 PLC 內(nèi)置的高速計(jì)數(shù)器中。根據(jù)高速計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)當(dāng)前值與計(jì)數(shù)設(shè)定值的關(guān)系確定是否執(zhí)行中斷服務(wù)程序。它常用于利用高速計(jì)數(shù)器優(yōu)先處理計(jì)數(shù)結(jié)果的場(chǎng)合。

（9）常數(shù)（K、H、E）

K 是表示十進(jìn)制整數(shù)的符號(hào)，主要用來(lái)指定定時(shí)器或計(jì)數(shù)器的設(shè)定值及應(yīng)用功能指令操作數(shù)中的數(shù)值；H 是表示十六進(jìn)制數(shù)，主要用來(lái)表示應(yīng)用功能指令的操作數(shù)值。例如，20 用十進(jìn)制表示為 K20，用十六進(jìn)制則表示為 H14。E123 表示實(shí)數(shù)用于 FX3 系列 PLC，也可以用 E1.23+2 表示。

8.1.4　存儲(chǔ)區(qū)的尋址方式

PLC 將數(shù)據(jù)存放在不同的存儲(chǔ)單元，每個(gè)存儲(chǔ)單元都有唯一確定地址編號(hào)，要想根據(jù)地址編號(hào)找到相應(yīng)的存儲(chǔ)單元，這就需要 PLC 的尋址。根據(jù)存儲(chǔ)單元在 PLC 中數(shù)據(jù)存取方式的不同，F(xiàn)X2N 系列 PLC 存儲(chǔ)器常見(jiàn)的尋址方式有直接尋址和間接尋址，具體如下。

（1）直接尋址

直接尋址可分為位尋址、字尋址和位組合尋址。

① 位尋址　位尋址是針對(duì)邏輯變量存儲(chǔ)的尋址方式。FX 系列 PLC 中輸入繼電器、輸出繼電器、輔助繼電器、狀態(tài)繼電器、定時(shí)器和計(jì)數(shù)器在一般情況下都采用位尋址。位尋址方式地址中含存儲(chǔ)器的類(lèi)型和編號(hào)，如 X001、Y006、T0 和 M600 等。

② 字尋址　字尋址在數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)存儲(chǔ)時(shí)用。FX 系列 PLC 中的字長(zhǎng)一般為 16 位，地址可表示成存儲(chǔ)區(qū)類(lèi)別的字母加地址編號(hào)組成。如 D0 和 D200 等。FX 系列 PLC 可以雙字尋址。在雙字尋址的指令中，操作數(shù)地址的編號(hào)（低位）一般用偶數(shù)表示，地址加 1（高位）的存儲(chǔ)單元同時(shí)被占用，雙字尋址時(shí)存儲(chǔ)單元為 32 位。

③ 位組合尋址　FX 系列 PLC 中，為了編程方便，使位元件聯(lián)合起來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，提供了位組合尋址方式，位組合尋址是以 4 個(gè)位軟元件為一組組合單元，其通用的表示方法是 Kn 加起始元件的軟元件號(hào)組成，起始軟元件有輸入繼電器、輸出繼電器和輔助繼電器等，n 為單元數(shù)，16 位數(shù)為 K1～K4，32 位數(shù)為 K1～K8。例如 K2M10 表示有 M10～M17 組成的兩個(gè)位元件組，它是一個(gè) 8 位的數(shù)據(jù)，M10 是最低位。K4X0 表示有 X0～X17 組成的 4 個(gè)位元件組，它是一個(gè) 16 位數(shù)據(jù)，X0 是最低位。

當(dāng)一個(gè) 16 位的數(shù)據(jù)傳送到 K1M0、K2M0、K3M0 時(shí)，只傳送相應(yīng)的低位數(shù)據(jù)，較高位的數(shù)據(jù)不傳送，32 位數(shù)據(jù)也一樣。在作 16 位操作時(shí)，參與操作的位元件由 K1～K4 指定。若僅由 K1～K3 指定，不足的部分的高位均作 0 處理。

（2）間接尋址

間接尋址是指數(shù)據(jù)存放在變址寄存器（V、Z）中，在指令只出現(xiàn)所需數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元內(nèi)存地址即可。