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课题：第三章 PLC程序设计基础 3.1 PLC的编程语言 3.2 FX系列PLC梯形图中的编程元件 要求：1.掌握PLC梯形图中的编程元件 重点：PLC梯形图中的编程元件 难点：特殊辅助继电器、定时器、计数器 教学手段：口述、板书 教学方法：多媒体、讲授法、启发式等直观教学法 3.1 PLC常用的编程语言 PLCBASIC语言、C语言及汇编语言等。还有一些型号的PLC有专用的高级语言。各种语言都有各自的特点，一般说来，功能越强，语言就越高级，但掌握这种语言就越困难。对于绝大多数从事电气安装或维修的技术工人及电气设计人员来说，最常用到的编程语言是梯形图和指令表。 1、顺序功能图（SFC） 这是一种位于其他编程语言之上的图形语言，用来编制顺序控制程序，顺序功能图提供了一种组织程序的图形方法。步、转换和动作是顺序功能图的三种主要元件。顺序功能图用来描述开关量控制系统的功能，根据它可以很容易地画出顺序控制梯形图程序。图3-1为功能顺序图。 2、梯形图（LD） 梯形图是最直观、最简单的一种编程语言。由于一般的电气技术工人对继电控制线路较熟悉，而梯形图就是从继电控制线路变化而来的，再学习梯形图编程语言就很简单了。 梯形图编程语言特别适用于开关逻辑控制。梯形图由触点、线圈和应用指令组成。触点代表逻辑输入条件，如外部的输入信号和内部参与逻辑运算的条件等。线圈一般代表逻辑输出结果。它既可以是输出软继电器的线圈，也可以是PLC内部辅助软继电器或定时器、计数器的线圈等。 例：图3-2a是一个具有自锁功能的继电控制电路，图3-2b是与其对应的梯形图程序。 图3-2b中，X1、X2、X3、Y1，可称为逻辑元素或编程元素，每个软继电器线圈及所连各逻辑元素构成一个逻辑梯级或称梯级，每个逻辑梯级内可安排若干个逻辑行连到一个软继电器线圈上。左右侧分别有一条竖直母线（有时省略了右侧的母线）。 ⑴梯形图绘制原则： a）梯形图按从上到下、从左到右的顺序绘制。每个逻辑元件起于左母线，终于右母线。继电器线圈与右母线直接连接，不能在继电器线圈与右母线之间连接其它元素，整个逻辑图形成阶梯形。 b）对电路各元件分配编号。用户输入设备按输入点的地址编号。如：起动按钮SB2的编号为X1。用户输出设备都按输出地址编号。如：接触器KM的编号为Y1。如果梯形图中还有其它内部继电器，则同样按各自分配的地址来编号。 c）在梯形图中，输入触点用以表示用户输入设备的输入信号。当输入设备的触点接通时，对应的输入继电器动作，其常开触点接通，常闭触点断开。当输入设备的触点断开时，对应的输入继电器不动作，其常开触点恢复断开，常闭触点恢复闭合。 d）在梯形图中，同一继电器的常开、常闭触点可以多次使用，不受限制，但同一继电器的线圈只能使用一次。 e）输入继电器的状态取决于外部输入信号的状态，因此在梯形图中不能出现输入继电器的线圈。 ⑵软继电器与能流 a）软继电器（又称内部线圈） PLC的梯形图中，主要利用软继电器的线圈的吸—放功能以及触点的通—断功能来进行。PLC内部并没有继电器那样的实体，只有内部寄存器中的每位触发器，它根据计算机对信息的存—取原理，来读出触发器的状态，或在一定条件下改变它的状态。 b）能流 想象左右两侧竖直母线之间有一个左正右负的直流电源电压（有时省略了右侧的竖直母线），电流从母线的左侧流向母线的右侧，这就是能流。 实际上，并没有真实的电流流动，而是为了分析PLC的周期扫描原理以及信息存储空间分布的规律。能流在梯形图中只能作单方向流动—即从左向右流动，层次的改变只能先上后下。 ⑶梯形图与继电控制线路比较 相同之处： a）电路结构形式大致相同； b）梯形图大都沿用继电控制电路元件符号，有的有些不同； c）信号输入、信息处理以及输出控制的功能均相同。 不同之处： a）组成器件不同。继电控制电路由真正的继电器组成，梯形图由所谓软继电器组成； b）工作方式不同。当电源接通时，继电控制线路各继电器都处于该吸合的都应吸合，不吸合的继电器都因条件限制不能吸合。而在梯形图中，各继电器都处于周期性循环扫描接通之中。 c）触点数量不同。继电控制电路中的继电器触点有限，梯形图中，软继电器触点数无限。因为在存储器中的触发器状态可取任意次。 d）编程方式不同。继电控制电路中，其程序已包含在电路中，功能专一、不灵活，而梯形图的设计和编程灵活多变。 e）联锁方式不同。继电控制电路中，设置了许多制约关系的联锁电路，而在梯形图中，因它是扫描工作方式，不存在几个并列支路同时动作的因素，因此简化了电路设计。 3、功能块图（FBD） 这是一种类似于数字逻辑门电路的编程语言。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、输出端的小圆圈表示“非”运算，方框被“导线”连