第2章可编程序控制器的软件构成

第 2 章可编程控制器的软件构成

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PLCPLC 应用技术应用技术

第第 22 章可编程序控制器的软件构成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





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




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。

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

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




例 1 用继电接触器实现电动机启／停控制

QS

FR

FU

KM

M3~

工作原理工作原理 :: 合刀开关 QS

按 SB1→KM 线圈得电

按 SB2→KM 线圈失电

M3~M3 ~

→ KM 辅助触头闭合自锁→ KM 主触头闭合→ M 运转

→ KM 辅助触头解除自锁→ KM 主触头断开→ M 停转

KM

SB1

KM

SB2

FR

主电路

控制电路




QS

FR

FU

KM

M3~M3~M3 ~

KM

FRX0

X1

COM

Y0

COM1

Y0X0

Y0

~ 220 V

SB1

SB2

PLC

X1

例例 2 2 用用 PLCPLC 实现电动机启／停控制实现电动机启／停控制

主电路

控制电路

用户程序




例例 3 3 用继电接触器实现电动机正／反转控制用继电接触器实现电动机正／反转控制 U V W

QS

FR

FU

M3 ~

~ ~

KM1KM2

KM2

SB1

SB3

FRSB2

KM1KM2

KM1KM2

KM1




QS

FR

FU

M3 ~

KM2

按 SB1→KM1 得电→KM1 常开触头闭合→ M 运转误按 SB2→KM2 得电若去掉互锁互锁 —合 QS ，

→KM2 常开触头闭合→→ U V W

则电源 U 、 W 相间短路短路

M3 ~

→→ 熔断器 FUFU 烧毁！烧毁！

KM1

互锁设计 K

M2

SB1

SB3

KRSB2

KM1KM2

KM

1

KM2KM1

加互锁防止短路

KM1

KM2




采用电气和机械双重互锁的电动机正／反转控制电路采用电气和机械双重互锁的电动机正／反转控制电路

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！

KM1 和

KM2 的电气

互锁必不可少！

Qs

KR

FU

M3 ~

KM1KM2

KM2

SB1

SB3

FR

SB2

KM1KM2

KM1

KM2

KM1

U V W




例例 4 4 用用 PLCPLC 实现电动机正、反转控制实现电动机正、反转控制

PLC 内部用户程序

Y0X0

Y0

X2

Y1X1

Y1

X2

X1

X0 Y0

Y1

QS

FR

FU

M3 ~

KM1 KM2

U V WKM1

FRX0

X1

COM

Y0

COM1

SB1

SB2

PLC

SB3 X2KM2

KM1

Y1

KM2

~ 220 V




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。





（ 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。

Sw1

OR

AND

Test1

Test2

%IX3

SR

S1 Q1

R Reset

Start





（ 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。




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。

2.3 2.3 可编程控制器的用户工作环境可编程控制器的用户工作环境





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）

保持用电池后备固定区 M1024 ～M3071 （ 2048 点）

特殊用 M8000 ～M8255 （ 256 点）

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

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）

报警用电池后备 S900 ～ S999 （ 100点）

定时器（ T ）

100ms 0.1～ 3276.7s T0 ～ T199 （ 200点）

10ms 0.01 ～ 327.67sT200 ～ 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）





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 C0 ～ C99 （ 100 点）16 位， 0 ～ 32767 ，电池后备

C100 ～ C199 （ 100点）

加／减计数器

32 位， -2147483648 ～ 2147483647 ，一般用

C200 ～ C219 （ 20点）

32 位， -2147483648 ～ 2147483647 ，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 16位，电池后备 D512 ～D7999 （ 7488点）

特殊用 16位，电池后备 D8000 ～D8195 （ 106点）

变址 16位，电池后备 V0 ～ V7 、 Z0 ～Z7 （ 16点）





2.32.3 可编程控制器的用户工作环境可编程控制器的用户工作环境

特殊辅助继电器

触点利用型

M8000 运行标志

M8002初始脉冲

M8002初始脉冲

线圈驱动型

M8012 100ms脉冲

M8013 1s 时钟脉冲

M8030 电池欠压

M8033 输出保持

M8034 禁止输出

线圈由 PLC 自行驱动，用户只能

利用其触点

用户程序驱动线圈后， PLC

作特定动作




2.42.4 可编程序控制器的编程软件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。




2.42.4 可编程控制器的编程软件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 )。




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。

2.42.4 可编程控制器的编程软件可编程控制器的编程软件




2.42.4 可编程控制器的编程软件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。




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。

2.4 2.4 可编程控制器的编程软件可编程控制器的编程软件

（ 2 ）文件的管理图




2.42.4 可编程序控制器的编程软件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。




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。




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。





（ 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。





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！





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。





（ 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。





（ 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。





（ 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。 [校验］将计算机与 PLC 中的程

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。





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。





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。





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。





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。





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。





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。





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。


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