第2章 可编程序控制器的软件构成 2.1 可编程序控制器的系统软件 2.2 可编程序控制器的应用软件 2.3 可编程序控制器的用户工作环境

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1 第2章 可编程序控制器的软件构成 2.1 可编程序控制器的系统软件 2.2 可编程序控制器的应用软件 2.3 可编程序控制器的用户工作环境
第2章 可编程序控制器的软件构成 2.1 可编程序控制器的系统软件 2.2 可编程序控制器的应用软件 2.3 可编程序控制器的用户工作环境 2.4 可编程序控制器的编程软件

2 第2章 可编程控制器的软件构成 PLC 软件 系统软件 应用软件 系统管理程序 用户指令解释程序 专用标准程序模块

3 2.1 可编程序控制器的系统软件 系统软件包括系统管理程序，用户指令解释程序和供系统调用的专用标准程序块等。
2.1 可编程序控制器的系统软件 系统软件包括系统管理程序，用户指令解释程序和供系统调用的专用标准程序块等。 系统管理程序用于运行管理、存储空间分配管理和系统的自检，控制整个系统的运行； 用户指令解释程序是把应用程序（梯形图）的输入翻译成机器能够识别的机器语言； 专用标准程序模块是由许多独立的程序块组成，各自能完成不同的功能。 系统程序由PLC生产厂家提供，并固化在EPROM中，用户不能直接读写。

4 2.2 可编程序控制器的应用软件 1、应用软件 是用户为达到某种控制目的，采用PLC厂家提供的编程语言自主编制的程序。 使用PLC实现某种控制目的，用存储在计算机中的程序实现控制功能，就是人们所指的存储逻辑。 应用程序是一定控制功能的表述。同一台PLC用于不同的控制目的时就需要编制不同的应用软件。 用户软件存入PLC后如需改变控制目的可多次改写。 2、继电接触器与PLC控制方案的比较

5 →KM辅助触头闭合自锁→KM主触头闭合→M运转
例1 用继电接触器实现电动机启／停控制 控制电路 QS 工作原理: 合刀开关QS FU 按SB1→KM线圈得电 SB2 →KM辅助触头闭合自锁→KM主触头闭合→M运转 KM KM FR SB1 按SB2→KM线圈失电 FR →KM辅助触头解除自锁→KM主触头断开→M停转 主电路 KM M 3 ~ M 3~ M 3~

6 例2 用PLC实现电动机启／停控制 KM QS SB1 X0 Y0 FR FU SB2 X1 PLC ~ 220 V COM COM1 KM
控制电路 KM QS SB1 X0 Y0 FR FU SB2 X1 PLC ~ 220 V COM COM1 KM 用户程序 X0 X1 Y0 FR Y0 主电路 M 3~ M 3~ M 3 ~

7 例3 用继电接触器实现电动机 正／反转控制 U V W QS FR FU M 3 ~ ~ KM1 KM2 SB1 SB3 SB2

8 互锁设计 SB3 QS FU SB1 KM2 KR SB2 KM1 KM1 KM2 KM1 KM1 KM2 KM2 FR KM2 KM1 M
则电源U、W相间短路 → 熔断器 FU烧毁！ U V W 互锁设计 SB3 QS FU SB1 KM2 KR SB2 KM1 KM1 KM2 KM1 KM1 KM2 KM2 FR 加互锁 防止短路 KM2 KM1 M 3 ~ M 3 ~

9 采用电气和机械双重互锁的电动机正／反转控制电路
Qs KR FU M 3 ~ KM1 KM2 SB1 SB3 FR SB2 U V W 利用复合按钮SB1、SB2，实现机械互锁 正转反转 直接转换 KM1和 KM2的电气互锁必不可少！

10 例4 用PLC实现电动机 正、反转控制 U V W QS FR FU M 3 ~ KM1 KM2 KM1 FR X0 X1 COM Y0
SB1 SB2 PLC SB3 X2 KM2 Y1 ~ 220 V Y0 X0 X2 Y1 X1 PLC内部用户程序

11 2.2 可编程控制器的应用软件 3、应用软件编程语言表达方式
2.2 可编程控制器的应用软件 3、应用软件编程语言表达方式 （1）梯形图（Ladder diagram）梯形图语言是一种以图形符号及图形符号在图中的相互关系表示控制关系的编程语言，是从继电接触器控制电路演变过来的。 （2）指令表 （Instruction list）指令表也叫做语句表。它和单片机程序中的汇编语言有点类似，由语句指令依一定的顺序排列而成。 （3）顺序功能图（Sequential function chart）顺序功能图常用来编制顺序控制类程序。它包含步、动作、转换三个要素。

12 2.2 可编程控制器的应用软件 （4）功能块图（Function block diagram）功能块图是一种类似于数字逻辑电路的编程语言，熟悉数字电路的人比较容易掌握。该编程语言用类似与门、或门的方框来表示逻辑运算关系，方框的左侧为逻辑运算的输入变量，右侧为输出变量，输入端、输出端的小圆点表示“非”运算，信号自左向右流动。就像电路图一样，它们被“导线”连接在一起，如下图所示。

13 2.2 可编程控制器的应用软件 （5）结构文本（Structured text）随着PLC技术的飞速发展，如果许多高级功能还使用梯形图来表示，会很不方便。为了增强PLC的数学运算、数据处理、图表显示、报表打印等功能，方便用户的使用，许多大中型PLC都配备了PASCAL、BASIC、C等高级编程语言。这种编程方式叫结构文本。与梯形图相比，结构文本有两个很大的优点，其一是能实现复杂的数学运算，其二是非常简洁和紧凑，用结构文本编制极其复杂的数学运算程序可能只占一页纸。结构文本用来编制逻辑运算程序也很容易。

14 2.3 可编程控制器的用户工作环境 PLC 可看成是由各种功能元器件（软元件）组成的工业控制器。利用编程语言，按照一定的逻辑关系对这些软元件进行编程（调用），就可实现某种控制要求。 PLC 的编程软元件实质上是存储器单元，每个单元都有惟一的地址。为了满足不同的功用，存储器单元作了分区，因此，也就有了不同类型的编程软元件。 在系统软件的安排下，不同的软元件具有不同的功能。FX2N系列PLC 编程软元件如下表所示。

15 2.3 可编程控制器的用户工作环境 FX2N系列PLC编程软元件一览表 （1） 元件类型 性能规格 元件编号 输入继电器（X） DC输入
24V DC，7mA，光电隔离 X000～X267（8进制编号） 输出继电器（Y） 继电器（MR） AC250V，DC30V，2A/1点（电阻负载） Y000～Y267 （8进制编号） 双向可控硅（MS） AC85～242V，0.3A/点，0.8A/4点（电阻负载） 晶体管（MT） DC5～30V，0.5A/点，0.8A/4点，1.6A/8点（电阻负载） 辅助继电器 （M） 一般用 M0～M499（500点） 保持用 电池后备区 M500～M1023（524点） 电池后备固定区 M1024～M3071（2048点） 特殊用 M8000～M8255（256点）

16 2.3 可编程控制器的用户工作环境 FX2N系列PLC编程软元件一览表（2） 元件类型 性能规格 元件编号 状态寄存器（S） 初始化用
S0～S9（10点） 一般用 S10～S499（490点） 保持用 电池后备 S500～S899（400点） 报警用 S900～S999（100点） 定时器（T） 100ms 0.1～3276.7s T0～T199（200点） 10ms 0.01～327.67s T200～T245（46点） 1ms（积算） 0.001～32.767s（保持） T246～T249（4点） 100ms（积算）  0.1～3276.7s （保持） T250～T255（6点）

17 FX2N系列PLC编程软元件一览表（3） 元件类型 性能规格 元件编号 计数器 （C） 加计数器 16位，0～32767，一般用
16位，0～32767，电池后备 C100～C199（100点） 加／减 32位， ～ ，一般用 C200～C219（20点） 32位， ～ ，电池后备 C220～C234（15点） 高速计数器 32位加/减计数，电池后备 C235～C255（6点） 数据寄存器 （D） 通用 16位 ，一般用 D0～D199（200点） 16位 ，电池后备 D200～D511（312点） 文件寄存器 D512～D7999（7488点） 特殊用 16位，电池后备 D8000～D8195（106点） 变址 V0～V7、Z0～Z7（16点）

18 线圈由PLC自行驱动，用户只能利用其触点
2.3可编程控制器的用户工作环境 M8000 运行标志 线圈由PLC自行驱动，用户只能利用其触点 M8002初始脉冲 触点利用型 M8002初始脉冲 M ms脉冲 特殊辅助继电器 M8013 1s时钟脉冲 M8030 电池欠压 线圈驱动型 M8033 输出保持 用户程序驱动线圈后，PLC作特定动作 M8034 禁止输出

19 2.4可编程序控制器的编程软件 三菱SWOPC-FXGP／WIN-C编程软件是用于FX系列PLC的编程软件，可在Windows 9x或Windows 3.1及以上操作系统运行，主要有以下功能。 （1）SWOPC-FXGP／WIN-C编程软件，可通过电路符号，列表语言及SFC符号来创建顺控指令程序，建立注释数据及设置寄存器数据； （2）创建顺控指令程序以及将其存储为文件，用打印机打印； （3）该程序可在串行系统中与PLC进行通讯、文件传送、操作监控和各种测试。

20 2.4可编程控制器的编程软件 1．系统配置 （1）CPU：486以上；内存：16兆以上 （2）接口单元
FX-232AWC型RS-232C/RS-422转换器(便携式)，FX-232AW型RS-232C/RS-422转换器(内置式) 或其他指定的转换器。 （3）通信电缆 采用RS-422 cable（RS-422缆线），选取如下： ① FX-422CAB0型RS-422缆线(用于FX0，FX0S，FX0N型PLC,1.5米)。 ② FX-422CAB型RS-422 缆线（用于 FX1, FX2, FX2C型PLC, 0.3米)。 ③ FX-422CAB-150 型 RS-422 缆线（用于 FX1, FX2, FX2C型PLC, 1.5米)。

21 2.4可编程控制器的编程软件 2．编程软件的使用 （1）系统启动：双击桌面图标 打开的SWOPC-FXGP／WIN-C窗口如下图所示。

22 2.4可编程控制器的编程软件 选取[文件]菜单下的[退出]命令，即可退出SWOPC-FXGP／WIN-C系统，如下图所示。

23 2.4 可编程控制器的编程软件 （ 2）文件的管理图 ① 创建新文件 创建新的顺控程序的操作方法是：选择[文件]－[新文件] ，或者按[Ctrl]＋[N]键，然后在PLC类型设置对话框中选择顺控程序的目标PLC类型，如选择FX2系列PLC后，单击[确认]，或者按[O]键即可，如图下图所示。

24 2.4可编程序控制器的编程软件 ② 打开文件 选择［文件］－［打开］菜单或按［Ctr1］＋[O]键，在打开的文件菜单中选择一个所需的顺控指令程序后，单击［确认］即可，如下图所示。

25 2.4 可编程控制器的编程软件 ③ 文件的保存和关闭 如果是第一次保存，屏幕显示如图所示的文件菜单对话框，可通过该对话框将当前程序赋名并保存。操作方法是：执行［文件］－［保存］，或按［Ctr1］＋［S］键操作即可。

26 2.4 可编程控制器的编程软件 将已处于打开状态的顺控程序关闭，再打开一个已有的程序及相应的注释和数据。操作方法：执行［文件］－［关闭打开］菜单操作即可，如图所示。

27 2.4 可编程控制器的编程软件 （3）梯形图编程 ① 编辑操作 梯形图单元块的剪切、拷贝、粘贴、删除、块选择以及行删除和行插入，通过执行［编辑］菜单栏实现。元件名的输入、元件注释、线圈注释以及梯形图单元块的注释，也可通过执行［编辑］菜单栏实现，如图所示。

28 2.4 可编程控制器的编程软件 ② 元件输入 触点、线圈、特殊功能线圈和连接导线的输入，程序的清除，通过执行[工具］菜单栏实现，如图所示。
② 元件输入 触点、线圈、特殊功能线圈和连接导线的输入，程序的清除，通过执行[工具］菜单栏实现，如图所示。 ③ 梯形图的转换 将创建的梯形图 转换格式存入计算机中，操作方法是： 执行[工具］－［转换］菜单操作或 按F4键，如图所示。在转换过程中显 示梯形图转换信息，如果在不完成转 换的情况下关闭梯形图窗口，被创建 的梯形图被抹去！

29 2.4 可编程控制器的编程软件 ④查找 光标移到程序的顶、底和指定程序步显示程序，有关元件接点、线圈和指令的查找，元件类型和编号的改变，元件的替换，通过执行［查找］菜单栏实现，如图所示。

30 2.4 可编程控制器的编程软件 （4）指令表编程 执行［视图］－［指令表］或按［N］键，可实现指令表状态下的编程；通过［视图］－［指令表］或［梯形图］，可实现指令表程序与梯形图程序之间的转换，如图所示。

31 2.4 可编程控制器的编程软件 （5）程序的检查 执行［选项］－［程序检查］，选择相应的检查内容，单击［确认］，可实现对程序的检查，如图所示。

32 2.4 可编程控制器的编程软件 （6）程序的传送功能 [读入］将PLC中的程序传送到计算机中。 [写出］将计算机中的程序发送到PLC中。
序加以比较校验，操作方法是执 行［PLC］ －[传送] －[读入］、 [写出]、 [校验］菜单完成操作。 当选择［读入］时，应在［PLC 模式设置］对话框中将已经连接 的PLC模式设置好，操作菜单如 图所示。

33 2.4 可编程控制器的编程软件 传送程序时，应注意以下问题： 计算机的RS232C端口及PLC之间必须用指定的缆线及转换器连接； 执行完［读入］后，计算机中的程序将被丢失，原有的程序将被读入的程序所替代，PLC模式改为被设定的模式； 在［写出］时，PLC应停止运行，程序必须在RAM或EE-PROM内存保护关断的情况下写出，然后进行校验。

34 设置在元件登录监控中被显示的元件，操作方法是在元件设置对话框中对以下各项进行设置。
2.4 可编程控制器的编程软件 设置显示元件 设置在元件登录监控中被显示的元件，操作方法是在元件设置对话框中对以下各项进行设置。 ［元件］ 设置为待监控的起始元件。有效的元件为位元件X、Y和M；字元件S、T、C和D；变址寄存器V和Z。 ［显示点数］ 设置由元件不断表示的显示点数，最大登录数为48点。 ［刷新屏幕］ 清除已显示元件，显示新的指定元件。 设置完成后点击登录按钮或按［Enter］键。

35 2.4 可编程控制器的编程软件 元件监控 监控元件单元的操作方法是执行［监控／测试］－［元件监控］菜单操作命令，屏幕显示元件登录监控窗口。在此登录元件，双击鼠标或按［Enter］键显示元件登录对话框，如图所示。设置好元件及显示点数，再单击确认按钮或按［Enter］键即可。

36 2.4 可编程控制器的编程软件 元件测控 ① 强制PLC输出端口（Y）输出ON／OFF。操作方法是执行［监控/测试］－［强制Y输出］操作，弹出强制Y输出对话框，如图所示。设置元件地址及ON／OFF状态，点击运行按钮或按［Enter］键，即可完成特定输出。

37 2.4 可编程控制器的编程软件 ② 强行设置或重新设置PLC位元件的状态
操作方法是执行［监控／测试］—［强制ON／OFF］菜单命令，屏幕弹出强制设置对话框，在此设置元件SET／RST，点击运行按钮或按［Enter］键，使特定元件得到设置或重置。

38 2.4 可编程控制器的编程软件 ③ 改变PLC字元件的当前值
操作方法是执行[监控/测试］－［改变当前值］菜单选择，屏幕弹出改变当前值对话框，在此选定元件及改变值，点击运行按钮或按［Enter］键，选定元件的当前值则被改变。

39 2.4 可编程控制器的编程软件 ④ 改变PLC中计数器或定时器的设置值
操作方法是在梯形图监控中，如果光标所在位置为计数器或定时器的输出命令状态，执行[监控/测试］－［改变设置值］菜单操作命令，屏幕显示改变设置值对话框，在此设置待改变的值并点击运行按钮或按［Enter］键，指定元件的设置值被改变；如果设置输出命令的是数据寄存器，或光标正在应用命令位置并且D、V或Z当前可用，该功能同样可被执行。在这种情况下，元件号可被改变。