RXPLC-2型可编程控制实验模拟装置实验指导书许昌市瑞新电气有限公司目录第一章可编程控制器概况....................... . (3)1.第一章可编程控制器概况2.可编程控制器（PROGRAMMABLE CONTROLLER，简称PC）。

与个人计算机的PC相区别，用PLC表示。

PLC是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置，目的是用来取代继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能，建立柔性的程控系统。

国际电工委员会（IEC）颁布了对PLC的规定：可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。

它采用可编程序的存贮器，用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字的、模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。

可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统形成一个整体，易于扩充其功能的原则设计。

PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。

可以预料：在工业控制领域中，PLC控制技术的应用必将形成世界潮流PLC程序既有生产厂家的系统程序，又有用户自己开发的应用程序，系统程序提供运行平台，同时，还为PLC程序可靠运行及信息与信息转换进行必要的公共处理。

用户程序由用户按控制要求设计。

1.一、PLC的组成及功能PLC主要由中央处理单元（CPU）、存储器（RAM、ROM）、输入/输出部件（I/O单元）、电源和编程器几部分组成。

1 中央处理单元PLC的CPU随机型不同有所不同，通常由通用微处理器（如8086、80286等）、单片机芯片（如8031、8096等）、位片式微处理器（如AMD-2900）等。

CPU位数越高，PLC档次越高，运算速度越快，指令功能越强。

2 存储器PLC的内部存储器（简称内存）用来储存系统管理程序和用户程序。

内存有两种：一种为随机存储器RAM，用以存储用户程序；一种为只读存储器ROM、PROM、EPROM、EEPROM用以固化管理程序和用户程序。

3 输入/输出单元（I/O单元）输入/输出信号分为开关量、模拟量和数字量。

I/O单元是PC与被控制对象间传递输入/输出信息的接口部件，为防止各种干扰和高电压窜入PC内部，I/O 单元一般采用光电耦合电路。

4 电源PC配有开关式稳压电源模块，用来对PC的内部电路供电。

5 编程器编程器用作用户程序的编制、编辑、调试和监视，主要有手持编程器和电脑编程两种方式。

电脑编程要通过适配器和专用电缆线将PLC与计算机相连，并需要专用的编程工具软件。

手持编程器则可以在现场作程序输入，使用方便，但是修改、编辑等速度慢。

6 I/O扩展单元I/O扩展单元用来扩展输入、输出点数。

7 其它外部设备接口单元用来与盒式磁带机、打印机、编程器等外部设备相连。

1.二、PLC的工作方式PLC采用循环扫描的方式工作，同时以“ 串行”方式工作。

即在任何时刻它只能执行一条指令，而且是循环地、顺序地逐条执行程序。

其工作过程可分为内部处理、通信服务、输入处理、程序执行、输出处理几个阶段。

在输入处理阶段：PLC以扫描方式顺序读入所有输入端的通/断状态，并将此状态存入输入映象寄存器，接着转入程序执行阶段，程序执行期间关闭输入映象寄存器。

在程序执行阶段：按先左后右、先上后下的步序逐条执行程序指令，并经运算和处理的结果控制输出。

在输出处理阶段：程序执行完后，将输出映象寄存器的通/断状态，转存到输出锁存器，通过隔离电路、驱动功率放大电路、输出端子向外输出控制信号。

1.三、主要软元件介绍可编程控制器内有许多被称为“软元件”的器件，如继电器、定时器、计数器等。

任何一种软元件都有无数对a触点（常开触点）和b触点（常闭触点），这些触点与线圈连接构成逻辑电路。

输入输出继电器：在各基本单元中均按八进制对输入/输出的地址进行赋值，诸如x000-x007，x010-x017……y000-y007，y010-y017…(输入/输出继电器以外的软元件均采用十进制的地址编号)。

扩展单元、扩展模块中的输入输出继电器（增加的点）采用基本单元之后的接续编号。

辅助继电器：（一般有两种）一种是普通用途辅助继电器；另一种是有电池后备的辅助继电器，此场合下：既使停电，也能保持动作，也可称为保持继电器。

状态软元件：这是一种步进指令用的状态继电器，不采用步进指令时，也可用来替代一般的辅助继电器或保持继电器。

此外，还有称之为信号报警器的软元件。

定时器：线圈通电时开始计时，断电时自动复位，不保持中间数值。

计数器：16位上计数器（即加法计数器）和32位双向计数器。

本实验装置选用的主机型号为三菱系列的FX1N-40MR。

它是一种适于小规模应用的PLC。

其基本软元件如下：输入点数为24，输出点数为16；辅助继电器（M线圈）：一般384点（M0-M383）；锁定1152点（子系统，M384-M1535）；特殊256点（M8000-M8255）；状态继电器（S线圈）：一般1000点（S0-S999）。

定时器（T）：（四类）100毫秒定时器，范围从0至3276.7秒200点（T0-T199）；10毫秒定时器，范围从0至327.67秒46点（T200-T245）；1毫秒定时器，范围从0.001至32.767秒4点（T246-T249）；100毫秒积算定时器，范围从0至3276.7秒6点（T250-T255）。

计数器（C）：16位上计数器：一般，范围从0至32767数16点（C0-C15,16位上计数器）；锁定，184点（子系统，C16-C199,16位上计数器）。

32为双向计数器：一般，范围从1至32767数20点（C200-C219,32位双向计数器）；锁定，15点（子系统，C220-C234, 32位双向计数器）。

高速计数器（C）：单相，4点（C235-C238）；单相c/w起始停止输入，3点（C241、C242和C244）；双相，3点（C246、C247和C249）；A/B相，3点（C251、C252和C254）。

数据寄存器（D）：一般，128点（D0-D127,32位元件的16位数据存储寄存器）；锁定，7872点（D128-D7999, 32位元件的16位数据存储寄存器）；文件，7000点（D1000-D7999通过3块500程式步的参数设置，16位数据存储寄存器）；外部调节，范围从0至255，2点(数据从外部设置电位器移到寄存器D8030和D8031)；特殊，256点（包含D8013、D8030和D8031，从D8000至D8255，16位数据存储寄存器）；变址，16点（V和Z，16位数据存储寄存器）。

指标（P）：用于CALL，128点（P0-P127）；用于中断，6点。

嵌套层次：用于MC和MRC时8点（N0-N7）。

常数：十进制K(16位：-32768至+32768，32位：-2147483648至+2147483647),十六进制H(16位：0000-FFFF,32位：00000000-FFFFFFFF)。

第二章梯形图的设计与编程方法1.一、确定各元件的编号利用梯形图编程，首先必须确定所使用的编程元件编号，PLC是按编号来区别操作元件的，使用时一定明确每个元件在同一时刻决不能担任几个角色。

1.二、梯形图的编程规则1.每一个继电器的线圈和它的触点均使用统一编号，每个元件的触点使用时没有数量限制。

2.梯形图每一行都是从左边的母线开始，线圈接在右边的母线上，线圈右边不允许再有接触点。

3.线圈不能直接接在左边母线上，如需要的话，可通过不动作的常闭触点连接线圈。

4.应当避免双线圈输出。

5.梯形图从左至右、从上向下运行。

6.第三章实验内容逻辑功能实验:(1)触点的串联指令AND（与）ANI（与非）；前者为常开，后者为常闭。

二者均用于单个触点的串联。

二指令可重复出现，不受限制，。

如下图所示。

由第1梯级来看；X000、T0、Y001三触点成串联关系，即T0的常闭串接于X000的后端，而Y001的常闭则串接于T0常闭的后端。

由于都是常闭故用ANI指令。

现来看第2梯级；X000、M0、Y001，同样三触点也是串联关系，M0的常闭接点串接于X001的后端，而Y000的常开接点则串接于M0的后端。

故M0的指令用ANI，而Y000的指令则用AND（具体编程详上图），只要是串联后面是常开的用AND，是常闭的则用ANI。

可使用AND、ANI指令元件有：输入继电器X、输出继电器Y、辅助继电器M、定时器T、计数器C、状态继电器S。

（2）触点并联指令OR（或）、ORI（或反）；触点并联时，不管梯级中有几条支路，只要是单个触点与上一支路并联，是常开的用OR，是常闭的则用ORI。

如下图所示。

可以看出上图的X000、X001、M0三者处于并联关系。

由于X000下面二条支路均为单个触点，因X001是常开触点，故用OR指令。

而M0是常闭触点，则用ORI指令。

三接点并联后又与M1串联，串联后又与Y000并联，而Y000也是单个触点，所以仍采用OR指令。

可使用OR、ORI指令元件有：输入继电器X、输出继电器Y、辅助继电器M、定时器T、计数器C、状态继电器S。

（3）串联电路块的并联指令ORB（或）；任一梯级中有多（或单支路）支路与上一级并联，只要是本支路中是二个以上的触点成串联关系（即所谓的：串联电路块），则应使用ORB指令。

如下图所示。

由上图可以看出，第一支路X003的常开触点与M1的常开触点成串联关系（在这样的情况下，形成了块的关系），它是与上一行的X000与M0串联后相并联，此时程序的编写，如步序号0、1、2、3、4所示。

4所出现的第一个ORB 指的是与上一行并。

而第二支路，常闭Y001与M2同样是串联关系。

也是一个块结构，其串联后再与第一支路并。

故步序7再次出现ORB。

ORB指令并无梯形图与数据的显示,它是下一行形成电路块的情况下与上一行并联的一条垂直直线（如图中所示的二条粗线）。

（4）并联电路块与块之间的串联指令ANB；如下图虚线框内所示的二电路块相串，各电路块先并好后再用ANB指令进行相串。

左图的梯形图可以用右图进行简化。

程序的编写如下图所示。

ANB指令并无梯形图与数据的显示。

它是形成电路块与电路块之间的串联联接关系，是一条横直线。

定时器、计数器功能实验:（1）定时器指令符号及应用如下图所示：T2000X000K123 设定值T200 Y000END当定时器线圈T200的驱动输入X000接通时，T200的当前值计数器对10 ms的时钟脉冲进行累积计数，当前值与设定值K123相等时，定时器的输出接点动作，即输出触点是在驱动线圈后的1.23秒（10 * 123ms = 1.23s）时才动作，当T200触点吸合后，Y000就有输出。