7.3　PLC的编程语言及指令系统

7.3.2 PLC的编程元件

　　PLC的指令一般都是针对一个元件而言的，每个元件有元件名称和编号。生产厂家不同，元件类型有所不同，但主要元件的功能是一致的。

　　1. 输入继电器（I）

　　PLC的I/O接口中那些专门用来接收外部的信号存储区域的位称为输入继电器（常用字母I表示），输入继电器与输入端子相连。编程时可根据需要按任意顺序、任意次数使用这些输入继电器（即输入继电器可提供无数对常开、常闭触点供PLC内部使用），但这些输入继电器不能用于输出指令。

　　由于输入继电器只能由外部信号所驱动，不能由内部的其它继电器的触点所驱动，因此梯形图中只出现由输入继电器的触点而不出现它的线圈，输入继电器的触点表示了外部输入信号的状态。

　　2. 输出继电器（Q）

　　输出继电器（常用字母Q表示）专门用来将输出信号传送给外部负载。每一输出继电器仅有—对常开触头供外部使用（与输出端子相连），其状态对应于锁存电路的输出。同时它还可以提供无数对常开、常闭触点供内部使用，这些触点的状态对应于元件映象寄存器。

　　3. 辅助继电器（M）

　　PLC的辅助继电器常用字母M表示。辅助继电器不能作输出控制用，它们只是一些CPU运算过程中使用的中间存储单元的状态，其触点可供PLC内部使用。辅助继电器分为普通型和断电保持型，断电保持型在断电之后若再行供电能恢复断电前的状态。

　　4. 移位寄存器

　　PLC的某些辅助继电器被指定用作移位操作时，这些辅助继电器称为移位寄存器。移位寄存器有三个输入端（数据输入OUT、移位脉冲输入SET、复位输入RST）。移位寄存器的第一个辅助继电器的代号就是这个移位寄存器的代号。当辅助寄存器已构成移位寄存器时，不可再作他用。下面以图7.10为例来考察移位寄存器的工作情况。

　　1）该移位寄存器的代号为M300，它是一个16位的移位寄存器。

　　2）输入：是指置第一个辅助继电器的状态。它由接在输入端的I400的状态（“0”或“1”）所决定。在图7.10中，触点I400闭合时加到移位寄存器输入端的数据为1，I400打开时为0。

　　3）复位：当复位端的信号I402接通时（1态），M300～M315全部处于复位状态（0态）。因此当移位寄存器按照移位方式工作时，复位输入（在此即指I402）应断开。

　　4）移位：触点I401每闭合一次产生一个脉冲，使移位寄存器的内容移位一次，即：输入数据进入M300，M300原来的内容移到M301，M301原来的内容移到M302，这样顺序移下去，直到M314原来的数据移到M315，而M315原来的内容被移出丢失，完成一次移位操作。

　　对移位寄存器编程时，必须指定第一个和最后一个寄存器的编号，由这些连续编号的寄存器参与移位操作，至于移位方向可是从小到大，也可是从大到小，这取决于起始寄存器和末尾寄存器编号的相对大小。

　　5. 定时器（T）

　　PLC内部定时器实际上就是时间继电器，每个定时器设定值K的范围为0.1s～999s(十进制)，定时器接通时，以0.1s为单位开始从定时的设定值递减。K减到0时（即延时时间到），定时器的输出触点就动作（动合触点接通，动断触点断开），并停止计时。

　　图7.11a)所示为延时接通定时器的梯形图。其工作原理是：当输入继电器I400闭合时，定时器T450起动，每隔0.1s（基本延时单位）对设定值K（3s）减0.1，直至3s后K减到0，定时器输出，其常开触点闭合接通输出继电器Q430，若I400一直接通，则Q430维持输出；I400断开时T450复位，定时值K恢复到设定值，同时它的常开触点断开，断开输出继电器Q430。

　　图7.11b)所示是延时断开定时器的梯形图。定时器T450的定时设定值K为19s，输入继电器I400接通则输出继电器Q430得电；I400断开时，定时器开始计时，计时到19s，其常闭触点断开使输出继电器Q430断电。

　　定时器也有若干个常开、常闭触点供限制时间操作之用。若在需要延时动作触点的同时还需要瞬时动作触点，可将辅助继电器线圈与定时器线圈并联，该辅助继电器的触点即为瞬时动作触点。

　　6. 计数器（C）

　　计数器接受外部输入的脉冲信号并计量其个数，一般都有断电保持功能，在电源中断时，当前的计数值仍保持着。计数器分为加、减计数器和可逆计数器三种。

　　加计数器有两个输入端，一个计数，一个复位。加在计数输入端的每一个脉冲使计数器的值加一，达到设定值时其触点动作（达到最大计数值999时停止计数）；任何时候加在复位输入端的脉冲都使计数器复位（0值）。减计数器的输入脉冲使计数器的值减一，计数器的值为0时触点动作（并停止计数），复位后计数器的值为设定值。可逆计数器有加输入、减输入、复位输入三个输入端，它相当于加、减计数器的组合。

　　图7.12是加计数器原理。输入继电器I400每闭合一次，计数器C460的值加1，计数到设定值时C460的动合触点接通，输出继电器Q430得电，除非复位继电器I401闭合使C460复位，否则计数器将不会重新计数，而是持续计数到999时停止计数，C460的动合触点将保持闭合，Q430将保持得电状态。指令语句中，指令CNT的作用是指定C460作为计数器。

　　图7.13是可逆计数器原理图。运行开始时，常开触点I102先闭合1次使计数器C200复位（清0），随后常开触点I100每闭合1次C200的值加1，I101每闭合1次C200的值减1，因C200的设定值为3，因此当C200的值等于大于3时，C200的常开触点闭合使输出继电器Q300得电，C200的值小于3时，其常开触点断开，Q300失电。指令语句中，指令UNCNT的作用是指定C200作为可逆计数器。