第1章

PLC的基本控制程序

1.1 导读

1.1.1 本书写作特点

1.在PLC的I/O接线图、梯形图和语句表上添加注解说明

在不改变原有PLC的I/O接线图、梯形图和语句表的基础上，对每个电气元件和编程元件都添加注解说明，解释和说明该电气元件和编程元件的作用。因此一般来讲，在文字叙述中，就不再介绍该电气元件和编程元件的作用了。

2.编程元件线圈、动合触点、动断触点的表示

每个编程元件都有线圈、动合触点、动断触点，它们均用同一文字符号表示，在梯形图中可由图形符号来区别，在指令语句表中可由指令助记符来区别，但在文字叙述中不易区别，为此在文字符号前加前缀来区别，不加前缀表示线圈，加“◎”前缀表示动合触点，加“＃”前缀表示动断触点。例如，“00000”表示输入继电器线圈、“◎00000”表示输入继电器00000的动合触点、“＃00000”表示输入继电器00000的动断触点。

3.编程元件在梯形图和指令语句表中位置的表示

在梯形图中分梯级（或称段），在指令语句表中分段（或称逻辑行，在指令语句表中，逻辑行由自然行组成，并且段与梯级相对应）。梯级与段用方括号[]表示，方括号内的阿拉伯数字表示梯形图梯级，也表示指令语句表中的段。

在编程元件的线圈、触点的后面加方括号[]，如＃00000[1]、10001[5]、◎TIM000[8]，＃00000[1]表示输入继电器00000的动断触点在梯形图的第1梯级和语句表的第1段，10001[5]表示输出继电器10001的线圈在梯形图的第5梯级和语句表的第5段，◎TIM000[8]表示定时器TIM000的动合触点在梯形图的第8梯级和语句表的第8段。

4.扫描过程顺序的描述

识读PLC梯形图和语句表的过程同PLC扫描用户过程一样，应按扫描过程的顺序来进行描述，按从左到右、自上而下梯级（段）识图，并且在每个扫描周期中按输入采样、程序执行、输出刷新的顺序来进行描述。在程序的执行过程中，在同一周期内，前面的逻辑运算结果影响后面的触点，即执行的程序用到前面的最新中间运算结果；但在同一周期内，后面的逻辑运算结果不影响前面的逻辑关系。在某扫描周期内除输入继电器以外的所有内部继电器的最终状态（线圈导通与否、触点通断与否），将影响下一个扫描周期各触点的通与断。例如，在某扫描周期输出继电器10000得电后，其与启动按钮并联的自锁动合触点是在下一个扫描周期时闭合的，但在以下章节叙述中，简化为“10000得电并自锁”。

值得注意的是，只有在一个扫描周期的输出刷新阶段，CPU才将输出映像寄存区中的状态信息转存到输出锁存器中，刷新其内容，改变输出端子上的状态，然后再通过输出驱动电路驱动被控的输出设备（负载），这才是PLC的实际输出，这是一种集中输出的方式。输出设备的状态要保持一个扫描周期。

1.1.2 CQM1H系列PLC内部编程元件及其功能

PLC的内部编程元件就是PLC编程时可使用的软器件。由于它们并不是实际物理器件，因此一般称其为“软继电器”，但习惯上仍然简称为继电器。它们的线圈没有实际物理继电器的工作电压等级、功耗大小、电磁惯性等问题，触点的使用也没有数量限制、机械磨损和电蚀等问题。

1.CQM1H系列PLC内部编程元件及其编号

欧姆龙PLC将整个数据存储器分为9个区，分别是输入继电器区、输出继电器区、内部辅助继电器区、特殊继电器区、保持继电器区、暂存继电器区、定时/计数器区、数据存储区、辅助存储继电器区、链接继电器区。CQM1H系列PLC内部编程元件及其编号见表1-1-1。

表1-1-1 CQM1H系列PLC内部编程元件及其编号

欧姆龙PLC采用通道概念来表示内部编程元件，存储内部编程元件的单元称为通道（CH）。每个存储单元都有一个地址，叫通道地址，简称通道号，用3位数字表示。每个通道有16位（bit），分别称为00位，01位，02位，…，15位。每个位就是一个“软继电器”（简称继电器），因此一个通道就有16个继电器。当某位为逻辑1时，该继电器线圈得电（ON）；当某位为逻辑0时，该继电器线圈失电（OFF）。

2.对几个数据存储器功能的说明

1）输入继电器区、输出继电器区

PLC通过输入继电器区中的各个位与外部的输入物理设备建立联系。当PLC扫描到数据输入阶段时，输入点的状态就锁存到输入继电器。输入继电器为只读存储器，其内容不能用程序改变，而只能由输入点的状态决定。CQM1H系列PLC输入继电器区有16个通道，通道号为000～015。每个通道有16个输入继电器，位号为00～15。因此，一个继电器由两部分组成，一部分是通道号，另一部分是该继电器通道中的位号。也就是说，某一个继电器编号要用5位数表示，前3位是继电器所在的通道号，后2位是该继电器在通道中的位号。例如，某继电器编号是00000，其中前3位000是通道号，后2位00是位号。由于通道号000属于输入继电器区，因此这是一个输入继电器。又如继电器号00103，表示第001通道的03位，它也是输入继电器。

PLC通过输出继电器区中的各个位与外部的输出物理设备建立联系。当PLC扫描到数据输出阶段时，输出继电器的状态就送到输出锁存器，经输出电路作用到外接电器上。输出继电器是可读可写的存储器。CQM1H系列PLC输出继电器区也有16个通道，通道号为100～115。每个通道有16个输出继电器，位号为00～15。继电器编号的表示方法同上，如10000表示100通道的00位，这是一个输出继电器。

2）内部辅助继电器区IR

内部辅助继电器作为中间变量，与输入端、输出端无对应关系，类似于继电器—接触器控制电路中的中间继电器，其触点只供内部编程使用。使用恰当时，可帮助用户编程，实现复杂的输入与输出间的逻辑关系，从而使PLC更好地进行各种复杂控制。内部辅助继电器的多少，从另一个侧面反映了PLC的控制性能。通常PLC的内部辅助继电器数量较多，编程时对它们可任意使用。CQM1H系列PLC内部辅助继电器区通道号为016～089和116～189，可按继电器使用，也可整个通道使用。继电器编号的表示方法同上，如01600表示016通道的00位，这是一个内部辅助继电器。无输出点对应的输出继电器，也可作为内部辅助继电器使用。

3）特殊继电器区SR

特殊继电器用于监测PLC的工作状态，提供时钟脉冲，给出错误标志等。CQM1H系列PLC特殊继电器区通道号为244～255。特殊继电器区各位的状态一般由系统程序自动写入，用户只能读取、使用该区中的继电器状态。特殊继电器既可按通道，也可按位访问。

CQM1H系列PLC常用特殊继电器的功能：

25308——电池电压低时接通（ON），可作为低电压报警或其他相应处理。

25313——在PLC工作期间始终保持接通（ON）。

25314——在PLC工作期间始终保持断开（OFF）。

25315——PLC开始运行的第一个扫描周期接通，此后一直断开。

25400——周期为1min的时钟脉冲（30s通，30s断）。

25401——周期为0.02s的时钟脉冲（0.01s通，0.01s断）。

25500——周期为0.1s的时钟脉冲（0.05s通，0.05s断）。

25501——周期为0.2s的时钟脉冲（0.1s通，0.1s断）。

25502——周期为1s的时钟脉冲（0.5s通，0.5s断）。

25503——指令执行错误标志。

25504——指令执行结果有进位（或借位）时接通（ON）。

25505——执行比较指令时，第一操作数大于第二操作数时接通（ON）。

25506——执行比较指令时，两个操作数相等时接通（ON）。

25507——执行比较指令时，第一操作数小于第二操作数时接通（ON）。

4）保持继电器区HR

CQM1H系列PLC的保持继电器区通道号为HR00～HR99，每个通道有16个保持继电器。保持继电器既可按通道使用，也可按位使用。保持继电器编号也由通道号和位号组合而成，如HR0001，前4个字符HR00表示通道号，后2个数字01表示位号。

使用保持继电器时，其通道编号必须冠以HR。

保持继电器具有断电保持功能。保持继电器在PLC电源切断时，仍能记忆原来的ON/OFF状态，这主要靠PLC内的锂电池或大电容器的支持。使用保持继电器可使PLC少受断电的影响，保持程序运行的连续性。

保持继电器通常有两种用法：

●当以通道为单位用做数据通道，断电后再恢复供电时，数据不会丢失。

●当以继电器为单位与KEEP指令配合使用或接成自锁电路，断电后再恢复供电时，该继电器能保持断电前的状态。

5）暂存继电器区TR

CQM1H系列PLC暂存继电器只有8个，编号为TR0～TR7。在程序的同一个梯级内，暂存继电器的编号不能重复使用，而在程序的不同梯级之间可重复使用。在具体使用时，其编号前的TR一定要标写，以便区别。

暂存继电器用于具有分支点的梯形图编程，暂时存储程序分支点之前的ON/OFF状态。暂存继电器只能与LD、OUT指令配合，其他指令不能使用TR做数据位。

6）定时/计数器区TC

定时器（TIM）用于定时控制，计数器（CNT）用于记录脉冲的个数，它们在工业控制中经常用到。CQM1H系列PLC的定时/计数器区为用户提供了512个定时器或计数器。定时器与计数器又各分为两种，即普通定时器TIM和高速定时器TIMH，普通（单向）计数器CNT和可递计数器CNTR，其编号为000～511，如定时器TIM000，计数器CNT001。

定时器和计数器采用统一编号（称为TC号），一个编号既可分配给定时器，也可分配给计数器，但一个编号只能分配一次，不能重复分配。例如，000若已经分配给定时器（写成TIM000），则其他的定时器和计数器便不能使用000这个编号。欧姆龙PLC的定时器断电不保持，电源断电时定时器复位。计数器断电能保持，断电后计数值仍保持。

7）数据存储区DM

数据存储区提供了在数据处理和计算过程中专门用于存储数据的单元。CQM1H系列PLC数据存储区的通道号为DM0000～DM3071。数据存储器只能以通道形式使用，不能按位使用。数据存储器具有断电保持的功能。