第1章

PLC的基本控制程序

1.1 導讀

1.1.1 本書寫作特點

1.在PLC的I/O接線圖、梯形圖和語句表上添加注解說明

在不改變原有PLC的I/O接線圖、梯形圖和語句表的基礎上，對每個電氣元件和編程元件都添加注解說明，解釋和說明該電氣元件和編程元件的作用。因此一般來講，在文字敘述中，就不再介紹該電氣元件和編程元件的作用了。

2.編程元件線圈、動合觸點、動斷觸點的表示

每個編程元件都有線圈、動合觸點、動斷觸點，它們均用同一文字符號表示，在梯形圖中可由圖形符號來區別，在指令語句表中可由指令助記符來區別，但在文字敘述中不易區別，為此在文字符號前加前綴來區別，不加前綴表示線圈，加“◎”前綴表示動合觸點，加“＃”前綴表示動斷觸點。例如，“00000”表示輸入繼電器線圈、“◎00000”表示輸入繼電器00000的動合觸點、“＃00000”表示輸入繼電器00000的動斷觸點。

3.編程元件在梯形圖和指令語句表中位置的表示

在梯形圖中分梯級（或稱段），在指令語句表中分段（或稱邏輯行，在指令語句表中，邏輯行由自然行組成，并且段與梯級相對應）。梯級與段用方括號[]表示，方括號內的阿拉伯數字表示梯形圖梯級，也表示指令語句表中的段。

在編程元件的線圈、觸點的后面加方括號[]，如＃00000[1]、10001[5]、◎TIM000[8]，＃00000[1]表示輸入繼電器00000的動斷觸點在梯形圖的第1梯級和語句表的第1段，10001[5]表示輸出繼電器10001的線圈在梯形圖的第5梯級和語句表的第5段，◎TIM000[8]表示定時器TIM000的動合觸點在梯形圖的第8梯級和語句表的第8段。

4.掃描過程順序的描述

識讀PLC梯形圖和語句表的過程同PLC掃描用戶過程一樣，應按掃描過程的順序來進行描述，按從左到右、自上而下梯級（段）識圖，并且在每個掃描周期中按輸入采樣、程序執行、輸出刷新的順序來進行描述。在程序的執行過程中，在同一周期內，前面的邏輯運算結果影響后面的觸點，即執行的程序用到前面的最新中間運算結果；但在同一周期內，后面的邏輯運算結果不影響前面的邏輯關系。在某掃描周期內除輸入繼電器以外的所有內部繼電器的最終狀態（線圈導通與否、觸點通斷與否），將影響下一個掃描周期各觸點的通與斷。例如，在某掃描周期輸出繼電器10000得電后，其與啟動按鈕并聯的自鎖動合觸點是在下一個掃描周期時閉合的，但在以下章節敘述中，簡化為“10000得電并自鎖”。

值得注意的是，只有在一個掃描周期的輸出刷新階段，CPU才將輸出映像寄存區中的狀態信息轉存到輸出鎖存器中，刷新其內容，改變輸出端子上的狀態，然后再通過輸出驅動電路驅動被控的輸出設備（負載），這才是PLC的實際輸出，這是一種集中輸出的方式。輸出設備的狀態要保持一個掃描周期。

1.1.2 CQM1H系列PLC內部編程元件及其功能

PLC的內部編程元件就是PLC編程時可使用的軟器件。由于它們并不是實際物理器件，因此一般稱其為“軟繼電器”，但習慣上仍然簡稱為繼電器。它們的線圈沒有實際物理繼電器的工作電壓等級、功耗大小、電磁慣性等問題，觸點的使用也沒有數量限制、機械磨損和電蝕等問題。

1.CQM1H系列PLC內部編程元件及其編號

歐姆龍PLC將整個數據存儲器分為9個區，分別是輸入繼電器區、輸出繼電器區、內部輔助繼電器區、特殊繼電器區、保持繼電器區、暫存繼電器區、定時/計數器區、數據存儲區、輔助存儲繼電器區、鏈接繼電器區。CQM1H系列PLC內部編程元件及其編號見表1-1-1。

表1-1-1 CQM1H系列PLC內部編程元件及其編號

歐姆龍PLC采用通道概念來表示內部編程元件，存儲內部編程元件的單元稱為通道（CH）。每個存儲單元都有一個地址，叫通道地址，簡稱通道號，用3位數字表示。每個通道有16位（bit），分別稱為00位，01位，02位，…，15位。每個位就是一個“軟繼電器”（簡稱繼電器），因此一個通道就有16個繼電器。當某位為邏輯1時，該繼電器線圈得電（ON）；當某位為邏輯0時，該繼電器線圈失電（OFF）。

2.對幾個數據存儲器功能的說明

1）輸入繼電器區、輸出繼電器區

PLC通過輸入繼電器區中的各個位與外部的輸入物理設備建立聯系。當PLC掃描到數據輸入階段時，輸入點的狀態就鎖存到輸入繼電器。輸入繼電器為只讀存儲器，其內容不能用程序改變，而只能由輸入點的狀態決定。CQM1H系列PLC輸入繼電器區有16個通道，通道號為000～015。每個通道有16個輸入繼電器，位號為00～15。因此，一個繼電器由兩部分組成，一部分是通道號，另一部分是該繼電器通道中的位號。也就是說，某一個繼電器編號要用5位數表示，前3位是繼電器所在的通道號，后2位是該繼電器在通道中的位號。例如，某繼電器編號是00000，其中前3位000是通道號，后2位00是位號。由于通道號000屬于輸入繼電器區，因此這是一個輸入繼電器。又如繼電器號00103，表示第001通道的03位，它也是輸入繼電器。

PLC通過輸出繼電器區中的各個位與外部的輸出物理設備建立聯系。當PLC掃描到數據輸出階段時，輸出繼電器的狀態就送到輸出鎖存器，經輸出電路作用到外接電器上。輸出繼電器是可讀可寫的存儲器。CQM1H系列PLC輸出繼電器區也有16個通道，通道號為100～115。每個通道有16個輸出繼電器，位號為00～15。繼電器編號的表示方法同上，如10000表示100通道的00位，這是一個輸出繼電器。

2）內部輔助繼電器區IR

內部輔助繼電器作為中間變量，與輸入端、輸出端無對應關系，類似于繼電器—接觸器控制電路中的中間繼電器，其觸點只供內部編程使用。使用恰當時，可幫助用戶編程，實現復雜的輸入與輸出間的邏輯關系，從而使PLC更好地進行各種復雜控制。內部輔助繼電器的多少，從另一個側面反映了PLC的控制性能。通常PLC的內部輔助繼電器數量較多，編程時對它們可任意使用。CQM1H系列PLC內部輔助繼電器區通道號為016～089和116～189，可按繼電器使用，也可整個通道使用。繼電器編號的表示方法同上，如01600表示016通道的00位，這是一個內部輔助繼電器。無輸出點對應的輸出繼電器，也可作為內部輔助繼電器使用。

3）特殊繼電器區SR

特殊繼電器用于監測PLC的工作狀態，提供時鐘脈沖，給出錯誤標志等。CQM1H系列PLC特殊繼電器區通道號為244～255。特殊繼電器區各位的狀態一般由系統程序自動寫入，用戶只能讀取、使用該區中的繼電器狀態。特殊繼電器既可按通道，也可按位訪問。

CQM1H系列PLC常用特殊繼電器的功能：

25308——電池電壓低時接通（ON），可作為低電壓報警或其他相應處理。

25313——在PLC工作期間始終保持接通（ON）。

25314——在PLC工作期間始終保持斷開（OFF）。

25315——PLC開始運行的第一個掃描周期接通，此后一直斷開。

25400——周期為1min的時鐘脈沖（30s通，30s斷）。

25401——周期為0.02s的時鐘脈沖（0.01s通，0.01s斷）。

25500——周期為0.1s的時鐘脈沖（0.05s通，0.05s斷）。

25501——周期為0.2s的時鐘脈沖（0.1s通，0.1s斷）。

25502——周期為1s的時鐘脈沖（0.5s通，0.5s斷）。

25503——指令執行錯誤標志。

25504——指令執行結果有進位（或借位）時接通（ON）。

25505——執行比較指令時，第一操作數大于第二操作數時接通（ON）。

25506——執行比較指令時，兩個操作數相等時接通（ON）。

25507——執行比較指令時，第一操作數小于第二操作數時接通（ON）。

4）保持繼電器區HR

CQM1H系列PLC的保持繼電器區通道號為HR00～HR99，每個通道有16個保持繼電器。保持繼電器既可按通道使用，也可按位使用。保持繼電器編號也由通道號和位號組合而成，如HR0001，前4個字符HR00表示通道號，后2個數字01表示位號。

使用保持繼電器時，其通道編號必須冠以HR。

保持繼電器具有斷電保持功能。保持繼電器在PLC電源切斷時，仍能記憶原來的ON/OFF狀態，這主要靠PLC內的鋰電池或大電容器的支持。使用保持繼電器可使PLC少受斷電的影響，保持程序運行的連續性。

保持繼電器通常有兩種用法：

●當以通道為單位用做數據通道，斷電后再恢復供電時，數據不會丟失。

●當以繼電器為單位與KEEP指令配合使用或接成自鎖電路，斷電后再恢復供電時，該繼電器能保持斷電前的狀態。

5）暫存繼電器區TR

CQM1H系列PLC暫存繼電器只有8個，編號為TR0～TR7。在程序的同一個梯級內，暫存繼電器的編號不能重復使用，而在程序的不同梯級之間可重復使用。在具體使用時，其編號前的TR一定要標寫，以便區別。

暫存繼電器用于具有分支點的梯形圖編程，暫時存儲程序分支點之前的ON/OFF狀態。暫存繼電器只能與LD、OUT指令配合，其他指令不能使用TR做數據位。

6）定時/計數器區TC

定時器（TIM）用于定時控制，計數器（CNT）用于記錄脈沖的個數，它們在工業控制中經常用到。CQM1H系列PLC的定時/計數器區為用戶提供了512個定時器或計數器。定時器與計數器又各分為兩種，即普通定時器TIM和高速定時器TIMH，普通（單向）計數器CNT和可遞計數器CNTR，其編號為000～511，如定時器TIM000，計數器CNT001。

定時器和計數器采用統一編號（稱為TC號），一個編號既可分配給定時器，也可分配給計數器，但一個編號只能分配一次，不能重復分配。例如，000若已經分配給定時器（寫成TIM000），則其他的定時器和計數器便不能使用000這個編號。歐姆龍PLC的定時器斷電不保持，電源斷電時定時器復位。計數器斷電能保持，斷電后計數值仍保持。

7）數據存儲區DM

數據存儲區提供了在數據處理和計算過程中專門用于存儲數據的單元。CQM1H系列PLC數據存儲區的通道號為DM0000～DM3071。數據存儲器只能以通道形式使用，不能按位使用。數據存儲器具有斷電保持的功能。