1.3.1 位軟元件

FX系列PLC的編程位軟元件組成結構如表1-2所示。

1.輸入繼電器X

輸入繼電器X是PLC接受外部開關量信號的一種等效電路表示?？梢赃@樣理解，輸入繼電器X有線圈，有常開和常閉觸點，但其線圈是否接通，完全由外部所連接的開關量信號控制。當外部開關ON時，X接通，程序中其相應的觸點動作，常開動合，常閉動斷；反之亦然。

X是PLC的輸入口電路和輸出口電路軟元件的表示，它們是由電子電路和存儲器所組成的。從物理結構講，它們不是繼電器結構。但是由于PLC的設計初衷是為了代替繼電器控制系統，考慮到工程技術人員的習慣，許多名詞仍使用了繼電器控制系統中經常使用的名稱，如母線、能流、繼電器等。這樣，我們就把位軟元件叫作繼電器。

輸入繼電器X有無數個常開和常閉軟觸點，可以在程序中隨意使用，這一點是PLC的軟元件和繼電器控制中的繼電器觸點元件最大的區別。

這些觸點直接受輸入接口的信號狀態控制，當輸入信號為ON時（外接常開觸點閉合），X在梯形圖中對應的常開觸點閉合，常閉觸點斷開；反之亦然。因此，在梯形圖程序中，軟元件X沒有線圈，也不能用程序驅動，在程序中只能使用它的觸點去控制其他軟元件或作為功能指令的驅動條件。

輸入接口地址是按照八進制數進行順序編址的，8個為一組，地址為X000～X007、X010～X017、X020～X027等。

2.輸出繼電器Y

輸出繼電器Y是PLC內部輸出信號控制外部負載的一種等效電路表示?？梢赃@樣理解，輸出繼電器Y是一個受控的開關，其斷開和接通均由程序來控制，僅當被驅動時，才能控制其相應的外部負載。對外僅被看做是一個無源的開關，所以要驅動外部負載，還必須外接電源。同時，它和X一樣，有無數個常開、常閉軟觸點，可以在程序中隨意使用。

輸出繼電器的編址也是八進制編址，地址為Y0～Y7、Y10～Y17等。

3.輔助繼電器M

輔助繼電器M是PLC內部位軟元件，類似于繼電器控制線路中的中間繼電器。但其作用與中間繼電器有所不同，中間繼電器有擴大觸點數量、信號傳送和功率放大的作用，可以直接驅動外部負載。而輔助繼電器M則不能直接驅動外部負載，它僅在程序中起信號傳遞和邏輯控制的作用。

輔助繼電器M有線圈和無數個常開、常閉觸點，其線圈由PLC的各種軟元件觸動或功能指令驅動，其觸點可任意使用。M的編址采用十進制，在FX系列PLC中，除X和Y采用八進制編址外，其余軟元件均采用十進制編址。

輔助繼電器M的分類及編址如表1-3所示。

輔助繼電器M分為通用型輔助繼電器、停電保持用輔助繼電器與特殊輔助繼電器三大類。

1）通用型輔助繼電器

通用型輔助繼電器的作用類似于中間繼電器，其主要用途為邏輯運算的中間結果存儲或信號類型的變換。PLC上電時處于復位狀態，上電后由程序驅動，它沒有斷電保持功能，在系統失電時，自動復位。若電源再次接通，除因外部輸入開關信號變化而引起M的變化外，其余的皆保持OFF狀態。

2）停電保持輔助繼電器

這類繼電器也是通用輔助繼電器，但它有記憶功能，在系統斷電時，它能保持斷電前的狀態。當系統重新上電后，即可重現斷電前的狀態，并在該基礎上繼續工作。但要注意，系統重新上電后，僅在第一個掃描周期內保持斷電前狀態，然后M將失電。因此，在實際應用時，還必須加上M自鎖環節，才能真正實現斷電保持功能。

停電保持輔助繼電器也分兩種類型，一種是可以通過參數設置更改為非停電保持型；一種是不能通過參數更改其停電保持型，稱之為固定停電保持型。

3）特殊輔助繼電器

編址M8000～M8511為特殊輔助繼電器。特殊輔助繼電器是PLC用來表示PLC的某些狀態，提供時鐘脈沖和標志位，設定PLC的運行方式或者PLC用于步進順控、禁止中斷、計數器的加減設定、模擬量控制、定位控制和通信控制中的各種狀態標志等。它也分為兩類。

（1）觸點利用型特殊輔助繼電器（只讀型）。

觸點利用型特殊輔助繼電器為PLC的內部狀態標志位，PLC根據本身的工作情況自動改變其狀態（1或0），用戶只能利用其觸點，因而在用戶程序中不能出現其線圈，但可利用其常開或常閉觸點作為驅動條件。在附錄特殊軟元件一覽表中，帶在下面的表格中及附錄A中，只讀型特殊輔助繼電器用【】表示，如【8002】。

（2）線圈驅動型特殊輔助繼電器（可讀/寫型）。

對于這類特殊繼電器用戶可以在程序中驅動其線圈，使PLC執行特定的操作。用戶也可以在程序中使用它們的觸點。

這類繼電器很多，有些與PLC方式有關，有些與指令執行功能相關，還有些與中斷、通信、計數器有關，其功能也不盡相同，本書將結合功能指令的講解給予介紹。

特殊輔助繼電器中，有許多編號未定義其功能，這些是生產廠商專業用于系統處理的元件，用戶不能在程序中使用。附錄B為全部特殊輔助繼電器的編號及功能定義。

下面介紹幾種常用的特殊輔助繼電器及其功能含義。

● PLC運行狀態特殊繼電器

PLC運行狀態特殊繼電器是說明PLC從停止向運行狀態變化或反映PLC內部鋰電池狀況等功能的特殊繼電器，一共有10個，常用的如表1-4所示。

運行監視及初始化脈沖特殊繼電器的動作可用圖1-14所示的時序圖表示。

● 時鐘脈沖特殊輔助繼電器

內部時鐘脈沖繼電器是利用其定時通斷而產生周期固定的脈沖序列。時鐘脈沖的占空比為50%，即其通、斷時間均為脈沖周期的一半。時鐘脈沖特殊繼電器共有4個（見表1-5）。

● 標志位特殊輔助繼電器

三菱FX系列PLC標志繼電器有兩種，一種是功能指令執行結果會影響到該繼電器的狀態，另一種是功能指令的執行模式受該繼電器狀態的控制。

表1-6為常用標志位特殊輔助繼電器，一般稱為標志位。

● PLC運行方式特殊輔助繼電器

與PLC運行方式相關的線圈驅動型特殊繼電器如表1-7所示。

PLC有兩種工作模式，RUN（運行模式）和STOP（編程模式）。在運行模式下，執行用戶程序；在編程模式下，寫入或讀出用戶程序，用戶程序運行停止。一般情況下，這兩種模式可以通過PLC基本單元上的內置RUN/STOP開關進行轉換。其缺點是PLC裝置在配電箱內，需人工撥動，不能自動執行。如果利用特殊輔助繼電器M8035，M8036，M8037則可通過外部接線及編寫程序來控制PLC的運行和停止。

外部接線及編寫程序控制PLC的運行和停止圖如圖1-15所示。其中RUN控制可為基本單元上的X000～X017中任一點，STOP控制可為任一輸入點。使用前還必須對PLC參數進行設置。具體操作如下。

如用編程軟件GX時，單擊畫面左側“工程”欄中“參數”前的“”，雙擊“PLC參數”出現“FX參數設置”對話框，單擊“PLC系統（1）”，出現圖1-16所示畫面，在“運行端子輸入”欄填入X000，單擊“結束設置”，參數設置成功。如果用手持編程器，應將X0設置成RUN INPUT USE X000，然后下載到PLC中。

這時，PLC的工作模式就可用外部兩個按鈕進行點動轉換了。必須注意，這時應將內置RUN/STOP開關撥向STOP模式。如撥向RUN模式，X1可以停止PLC運行，但X0不能使PLC運行。

4.狀態繼電器S

狀態繼電器S是專門針對步進順序控制程序而設計的內部位軟元件，經常與步進指令STL結合使用，完成步進順序控制梯形圖的編制。與輔助繼電器M一樣，狀態繼電器S也有無數個常開、常閉觸點，在順控程序中隨便使用。當狀態繼電器不用于步進梯形圖時，可以和M一樣用于順控程序中。

狀態繼電器S也分為一般用和停電保持用，其停電保持用也分為可參數改變和不可參數改變兩種，其含義和輔助繼電器M一樣。報警繼電器S900～S999是配合功能指令ANS和ANR使用的專用狀態繼電器。

狀態繼電器S的編址如表1-8所示。

5.字元件的位指定D□.b

這是一個為FX3系列PLC專門開發的針對數據寄存器D的二進制位進行直接操作的編程位元件。其內容與取值如表1-9所示。

數據寄存器D是一個16位的寄存器。其二進制位由低位到高位分別編號為0～F，如圖1-17所示。

【例2】試說明位元件D□.b的含義

（1）D0.3　　　數據寄存器D0的b3位，即第4個二進制位。

（2）D100.0　　數據寄存器D100的b0位，最低位。

（3）D350.F　　數據寄存器D350的b15位，最高位。

（4）D1002.7　數據寄存器D1002的b7位，即低8位的最高位。

D□.b是一個位元件，在應用上和輔助繼電器M一樣，有無數個常開、常閉觸點，本身也可以作為線圈進行驅動。

【例3】試說明圖1-18梯形圖程序的執行含義。

當X000第1次按下時，D0加1，其b0位（即D0.0）變為1，觸點D0.0閉合，Y000輸出。當X000第2次按下后，D0又加1，其b0位變成0，觸點D0.0斷開，Y000停止。因此，這是一個單按鈕控制電動機啟動、停止的程序。