作者：韩雪涛
出版社：电子工业出版社
格式: AZW3, DOCX, EPUB, MOBI, PDF, TXT
全彩图解PLC与变频技术试读：
前言
近几年，电气设备（系统）的智能化程度越来越高，PLC与变频技术无疑成为电子电工生产、调试、维修领域中一项非常重要的知识技能。
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考虑到知识技能要与市场需求紧密结合，本书还收集了大量PLC及变频技术在实际工作中的应用案例，采用“学习”与“训练”相结合的教授模式，对当前电子电工领域PLC及变频技术的知识技能进行全新的讲解和演示，使读者开阔眼界，最终掌握PLC及变频技术的特点，精通PLC及变频技术的实用技能。
本书在内容编排上突出实用性和时效性，注重技术与技能的融合，根据PLC及变频技术与技能的特点，由浅入深、由易到难地安排培训内容；选用实际工作中的经典案例进行技能引导，本着技术为技能服务的思想，强调过程，着眼细节，强化技能的培养和锻炼。
在呈现方式上，本书的最大特点是“全彩”与“图解”的完美结合。“全彩”不仅仅是在印刷方式上由黑白变为彩色，更重要的意义是将PLC及变频技术中所应用的知识技能“真实还原”，突出每一个重点和细节，通过丰富的色彩让读者感知PLC及变频技术的主要知识和技能特点，将被动的学习变为主动的感受，充分调动读者的感知器官，实现全新的学习体验效果。“图解”也不单单是几张插图这么简单，而是依据多媒体的制作特点，将烦琐冗长的文字描述变成生动形象的线框图、结构图、示意图等多种图解演示形式，用“图解演示”取代“文字叙述”，将“读字”的学习习惯变为“看图”，在最短的时间内让读者明白并掌握知识技能。
本书由数码维修工程师鉴定指导中心联合多家专业维修机构，组织众多高级维修技师、一线教师和多媒体技术工程师组成的专业制作团队编写，特聘请国家电子电工行业资深专家韩广兴教授担任指导。书中所有的内容及维修资料均来源于实际工作，确保图书的实用性和权威性。
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第1部分 PLC的结构和功能特点
1.1 PLC的种类和应用
PLC的英文全称为Programmable Logic Controller，即可编程控制器，是一种将计算机技术与继电器控制技术结合起来的现代化自动控制装置。
1.1.1 PLC的种类特点
随着PLC的发展和应用领域的扩展，PLC的种类越来越多，可从不同的角度分类，如结构、I/O接口的点数、功能、生产厂家等。1 根据结构形式分类
PLC根据结构形式的不同可分为整体式PLC、组合式PLC和叠装式PLC三种，如图1-1所示。【图1-1 根据结构形式分类的PLC】2 根据I/O点数分类
I/O点数是指PLC可接入外部信号的数目。I指PLC可接入输入点的数目；O指PLC可接入输出点的数目；I/O点指PLC可接入的输入、输出点的总数。
PLC根据I/O点数的不同可分为小型PLC、中型PLC和大型PLC三种，如图1-2所示。【图1-2 根据I/O点数分类的PLC】3 根据功能分类
PLC根据功能的不同可分为低档PLC、中档PLC、高档PLC三种，如图1-3所示。【图1-3 根据功能分类的PLC】【图1-3 根据功能分类的PLC（续）】4 根据生产厂家分类
PLC的生产厂家较多，如美国的AB公司、通用电气公司，德国的西门子公司，法国的TE公司，日本的欧姆龙、三菱、富士等公司，都是目前市场上非常主流且极具有代表性的生产厂家。图1-4为不同生产厂家生产的PLC实物外形。【图1-4 根据生产厂家分类的PLC】
1.1.2 PLC的功能应用
国际工委会（IEC）将PLC定义为“数字运算操作的电子系统”，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作指令，并通过数字的或模拟的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。1 PLC的功能
图1-5为PLC在生产过程控制系统的功能图。生产过程中的物理量由传感器检测后，经变压器变成标准信号，经多路开关和A/D转换器变成适合PLC处理的数字信号，经光耦送给CPU，光耦具有隔离功能；数字信号经CPU处理后，再经D/A转换器变成模拟信号输出。模拟信号经驱动电路驱动控制泵电动机、加温器等设备，可实现自动控制。【图1-5 PLC在生产过程控制系统的功能图】【图1-5 PLC在生产过程控制系统的功能图（续）】【图1-5 PLC在生产过程控制系统的功能图（续）】附加说明PLC问世以前，在农机、机床、建筑、电力、化工、交通运输等行业中是以继电器控制系统占主导地位的。继电器控制系统以其结构简单、价格低廉、易于操作等优点得到了广泛的应用，对于一些控制复杂的机械设备，采用继电器控制系统时，就会显现其继电器控制系统的一些不足之处，如控制装置体积庞大、接线复杂，可靠性、灵活性较差，出现故障可能性较高，工作模式固定等。在现代化的生产过程中，由于生产设备的控制方式会随产品的不同而有所变动，因此对于传统的继电器控制系统就必须重新设计，改变硬件结构，这样便会增加企业的成本，延长生产周期，不能满足多变的市场需求。为了弥补继电器控制系统中的不足，同时降低成本，更加先进的自动控制装置——可编程控制器（PLC）应运而生。PLC控制系统用标准接口取代了硬件安装连接，用大规模集成电路与可靠元件的组合取代线圈和活动部件的搭配，通过计算机控制，不仅大大简化了整个控制系统，而且使得控制系统的性能更加稳定，功能更加强大，在拓展性和抗干扰能力方面也有了显著的提高。PLC控制系统最大的特色是在改变控制方式和效果时不需要改动电气部件的物理连接线路，只需要通过PLC程序编写软件重新编写PLC内部的程序即可。2 PLC的应用
目前，PLC已经成为生产自动化、现代化的重要标志。众多电子器件生产厂商都投入到了PLC产品的研发中，PLC的品种越来越丰富，功能越来越强大，应用也越来越广泛，无论是生产、制造还是管理、检验，无不可以看到PLC的身影，如图1-6所示。【图1-6 PLC在不同领域中的应用】【图1-6 PLC在不同领域中的应用（续）】
1.2 PLC的结构组成
随着控制系统的规模和复杂程度的增加，一套完整的PLC控制系统不再局限于单个PLC主机（基本单元）独立工作，而是由多个硬件组合而成，且根据PLC类型、应用场合、环境、功能等因素的不同，构成一个系统的硬件数量、类型、要求也不相同，不同系统的具体结构、组配模式、硬件规模也有很大差异。
1.2.1 三菱PLC的结构组成
三菱公司为了满足各行各业不同的控制需求，推出了多种系列型号的PLC，如Q系列、AnS系列、QnA系列、A系列和FX系列等，如图1-7所示。【图1-7 三菱PLC的结构组成】1 三菱PLC的基本单元
图1-8为三菱PLC基本单元的外部结构。【图1-8 三菱PLC基本单元的外部结构】附加说明三菱PLC的每一个输入/输出接口、输入/输出LED指示灯、PLC状态指示灯上都标有该接口或该指示灯的文字标识，通过各文字标识即可了解各接口或指示灯的功能。【图1-8 三菱PLC基本单元的外部结构（续）】【图1-8 三菱PLC基本单元的外部结构（续）】
三菱PLC基本单元的内部主要是由CPU电路板、输入/输出接口电路板和电源电路板构成的，如图1-9所示。【图1-9 三菱PLC基本单元的内部结构】【图1-9 三菱PLC基本单元的内部结构（续）】
三菱PLC中，不同系列、不同型号的PLC具有不同的规格参数。图1-10为三菱FX系列PLC基本单元的类型、I/O点数和性能参数。2N【图1-10 三菱FX系列PLC基本单元的类型、I/O点数和性能参数】2N
【图1-10 三菱FX系列PLC基本单元的类型、I/O点数和性能参数（续）】2N附加说明三菱PLC基本单元的正面标识有PLC的型号，型号中的每个字母或数字都标识着不同的含义，下面是三菱FX系列PLC型号2N中各字母或数字所表示的含义。系列名称：如0、2、1S、1N、2N、2NC、3U等。I/O点数：PLC输入/输出的总点数，10～256之间。基本单元：M代表PLC的基本单元。输出形式：R为继电器输出，该输出形式有触点，可带交/直流负载；T为晶体管输出，该输出形式无触点，可带直流负载；S为晶闸管输出，该输出形式无触点，可带交流负载。特殊品种：D为DC电源，表示DC输出；A为AC电源，表示AC输入或AC输出模块；H为大电流输出扩展模块；V为立式端子排的扩展模块；C为接插口I/O方式；F表示输出滤波时间常数为1 ms的扩展模块。若在三菱FX系列PLC基本单元型号标识上特殊品种一项无标记，则默认为AC电源、DC输入、横式端子排、标准输出。2 三菱PLC的扩展单元
三菱PLC的扩展单元是一个独立的扩展设备，通常接在PLC基本单元的扩展接口或扩展插槽上，如图1-11所示。【图1-11 三菱PLC的扩展单元】
不同系列的三菱PLC的扩展单元类型不同，如图1-12所示。三菱FX系列PLC的扩展单元主要有6种类型，根据其输出类型的不同，62N种类型的FX系列PLC扩展单元可分为继电器输出和晶体管输出两大2N类。【图1-12 三菱FX系列PLC扩展模块的类型及I/O点数】2N附加说明三菱PLC扩展单元的正面也标识有该扩展单元的型号，其型号的命名规则与基本单元很相似，只是该系列PLC的扩展单元使用字母“E”标识。3 三菱PLC的扩展模块
三菱PLC扩展模块是用于增加PLC的I/O点数及改变I/O比例的装置，内部无电源和CPU，需要与基本单元配合使用，并由基本单元或扩展单元供电，如图1-13所示。【图1-13 三菱PLC的扩展模块】
不同系列的三菱PLC的扩展模块类型不同，如图1-14所示。三菱FX系列PLC的扩展模块主要有3种类型，分别为FX-16EX、2N2NFX-16EYT、FX-16EYR。2N2N【图1-14 三菱FX系列PLC扩展模块的类型及I/O点数】2N附加说明三菱PLC扩展模块的正面标识有该扩展模块的型号。其型号的命名规则与扩展单元很相似，输入/输出形式用字母标识，主要有以下几种：X为输入；YR为继电器输出；YS为晶闸管输出；Yt为晶体管输出。4 三菱PLC的特殊功能模块
特殊功能模块是PLC中的一种专用扩展模块，如模拟量I/O模块、通信扩展模块、温度控制模块、定位控制模块、高速计数模块、热电偶温度传感器输入模块、凸轮控制模块等。
图1-15为三菱PLC的模拟量I/O模块。【图1-15 三菱PLC的模拟量I/O模块】【图1-15 三菱PLC的模拟量I/O模块（续）】
图1-16为三菱PLC的定位控制模块。【图1-16 三菱PLC的定位控制模块】
图1-17为三菱PLC的高速计数模块。图1-17为三菱PLC的高速计数模块。
图1-18为三菱PLC的其他扩展模块。【图1-18 三菱PLC的其他扩展模块】
1.2.2 西门子PLC的结构组成
西门子公司为了满足用户的不同要求，推出了多种PLC产品，每种PLC产品可构成控制系统的硬件结构有所不同，下面以西门子S7系列PLC为例进行介绍，如图1-19所示。【图1-19 西门子PLC的结构组成】1 西门子PLC的主机（CPU模块）
PLC主机是构成西门子PLC硬件系统的核心单元，主要包括负责执行程序和存储数据的微处理器，因此也常称为CPU（中央处理器）模块。西门子PLC主机外部主要由电源输入接口、输入接口、输出接口、通信接口、PLC状态指示灯、输入/输出LED指示灯、可选配件、传感器输出接口、检修口等构成，如图1-20所示。【图1-20 西门子PLC主机的外部结构】【图1-20 西门子PLC主机的外部结构（续）】【图1-20 西门子PLC主机的外部结构（续）】
取下西门子PLC的外壳后，即可以看到内部结构，图1-21为西门子S7-200系列PLC的内部结构。从图中可以看出，该PLC主要由CPU电路板、输入/输出接口电路板和电源电路板构成。【图1-21 西门子S7-200系列PLC的内部结构】【图1-21 西门子S7-200系列PLC的内部结构（续）】
西门子各系列PLC主机的类型和功能各不相同，且每一系列的主机又都包含多种类型的中央处理器（CPU），以适应不同的应用要求，如图1-22所示。【图1-22 西门子S7各系列PLC主机的类型和功能】2 西门子PLC的电源模块
电源模块是指由外部为PLC供电的功能单元。西门子PLC的电源模块主要有两种形式：一种是集成在PLC主机内部的电源模块；一种是独立的电源模块。如图1-23所示。【图1-23 西门子PLC的电源模块】3 西门子PLC的接口模块
接口模块（IM）用于组成多机架系统时连接主机架（CR）和扩展机架（ER），多应用于西门子S7-300/400系列PLC系统中，如图1-24所示。【图1-24 西门子PLC的接口模块】4 西门子PLC的信息扩展模块
在实际应用中，为了实现更强的控制功能，各类型的西门子PLC可以采用扩展I/O点的方法扩展其系统配置和控制规模，其中各种扩展用的I/O模块统称为信息扩展模块（SM）。不同类型的PLC所采用的信息扩展模块不同，但基本都包含了数字量扩展模块和模拟量扩展模块两种，如图1-25所示。【图1-25 西门子PLC的信息扩展模块】【图1-25 西门子PLC的信息扩展模块（续）】5 西门子PLC的通信模块
西门子PLC有很强的通信功能，除CPU模块本身集成的通信接口外，还可扩展连接不同类型（信号）的通信模块，用以实现PLC与PLC之间、PLC与计算机之间、PLC与其他功能设备之间的通信，实现强大的通信功能，如图1-26所示。【图1-26 西门子PLC的通信模块】6 西门子PLC的功能模块
功能模块（FM）主要用于要求较高的特殊控制任务，西门子PLC中常用的功能模块如图1-27所示。【图1-27 西门子PLC的功能模块】附加说明西门子PLC系统除上述的基本组成模块和扩展模块外，还有一些其他功能扩展模块，一般作为系列PLC专用的扩展模块。例如，热电偶或热电阻扩展模块（EM231），专门与S7-200（CPU224、CPU224XP、CPU226、CPU226XM）PLC匹配使用，是一种特殊的模拟量扩展模块，可以直接连接热电偶（TC）或热电阻（RTD）测量温度。该温度值可通过模拟量通道直接被用户程序访问。
1.3 PLC的工作原理
1.3.1 PLC的工作条件
PLC是一种以微处理器为核心的可编程控制装置，由电源电路提供所需的工作电压。图1-28为PLC的整机控制及供电过程。【图1-28 PLC的整机控制及供电过程】
1.3.2 PLC的工作过程
PLC整个工作过程主要可以分为PLC用户程序的输入、PLC内部用户程序的编译处理、PLC用户程序的执行过程。1 PLC用户程序的输入
PLC的用户程序是由工程技术人员通过编程设备（简称编程器）输入的，如图1-29所示。【图1-29 将计算机编程软件编写的程序输入到PLC中】2 PLC内部用户程序的编译处理
将用户编写的程序存入PLC后，CPU会向存储器发出控制指令，从程序存储器中调用解释程序将编写的程序进一步编译，使之成为PLC认可的编译程序，如图1-30所示。【图1-30 用户程序在PLC内的编译过程】3 PLC用户程序的执行过程
用户程序的执行过程为PLC工作的核心内容，其执行过程如图1-31所示。【图1-31 PLC用户程序的执行过程】
为了更清晰地了解PLC的工作过程，我们将PLC内部等效为三个功能电路，即输入电路、运算控制电路、输出电路，如图1-32所示。【图1-32 PLC系统等效功能电路示意图】
输入电路主要为输入信号采集部分，其作用是将被控对象的各种控制信息及操作命令转换成PLC输入信号，然后送给运算控制电路部分，如图1-33所示。【图1-33 PLC输入电路的工作过程】
输出电路即开关量的输出单元，由PLC输出接口电路、连接端子和外部设备及功能部件构成，CPU完成的运算结果由该电路提供给被控负载，完成PLC主机与工业设备或生产机械之间的信息交换，如图1-34所示。【图1-34 PLC输出电路的工作过程】【图1-34 PLC输出电路的工作过程（续）】
上述三种PLC输出电路都有各自的特点，也可将其作为选用PLC时的重要参考因素，使PLC控制系统达到最佳控制状态。图1-35为三种PLC输出电路的特点。【图1-35 三种PLC输出电路的特点】附加说明常见PLC根据输入电路或输出电路公共端子接线方式可分为共点式、分组式、隔离式输入或输出电路：◆ 共点式输入或输出电路是指输入或输出电路中所有I/O点共用一个公共端子；◆ 分组式输入或输出电路是指将输入或输出电路中所有I/O点分为若干组，每组各共用一个公共端子；◆ 隔离式输入或输出电路是指具有公共端子的各组输入或输出点之间互相隔离，可各自使用独立的电源。
第2部分 PLC的编程语言
2.1 PLC梯形图
PLC梯形图是PLC程序设计中最常用的一种编程语言。它继承了继电器控制线路的设计理念，采用图形符号的连接图形式直观形象的表达电气线路的控制过程。典型电气控制线路与PLC梯形图的对应关系如图2-1所示。【图2-1 典型电气控制线路与PLC梯形图的对应关系】附加说明由于PLC生产厂家的不同，PLC梯形图中所定义的触点符号、线圈符号及文字标识等所表示的含义不同。例如，三菱公司生产的PLC就要遵循三菱PLC梯形图编程标准，西门子公司生产的PLC就要遵循西门子PLC梯形图编程标准，具体要以设备生产厂商的标准为依据。
2.1.1 梯形图的构成及符号含义
梯形图的构成元素包括母线、触点和线圈，如图2-2所示。【图2-2 梯形图的构成】1 母线
梯形图中两侧的竖线称为母线，如图2-3所示。通常都假设左母线代表电源正极，右母线代表电源负极。【图2-3 母线的含义及特点】2 触点
在PLC的梯形图中有两类触点，分别为常开触点和常闭触点，触点的通、断情况与触点的逻辑赋值有关，如图2-4所示。【图2-4 触点的含义及特点】3 线圈
PLC梯形图中的线圈种类有很多，如输出继电器线圈、辅助继电器线圈、定时器线圈等，线圈的得、失电情况与线圈的逻辑赋值有关，如图2-5所示。【图2-5 线圈的含义及特点】
2.1.2 梯形图中的继电器
PLC梯形图内的图形和符号代表许多不同功能的元件。这些图形和符号并不是真正的物理元件，而是由电子电路和存储器组成的软元件，如X常代表输入继电器，是由输入电路和输入映像寄存器构成的，用于直接为PLC输入物理量；Y代表输出继电器，是由输出电路和输出映像寄存器构成的，用于从PLC中直接输出物理量；T代表定时器、M代表辅助继电器、C代表计数器、S代表状态继电器、D代表数据寄存器，它们都是由存储器构成的，用于PLC内部的运算。1 输入、输出继电器
输入继电器常使用字母X标识，与PLC的输入端子相连；输出继电器常使用字母Y标识，与PLC的输出端子相连，如图2-6所示。【图2-6 输入指令键与输出继电器】2 定时器
PLC梯形图中的定时器相当于电气控制线路中的时间继电器，常使用字母T标识。不同品牌型号PLC的定时器种类不同。下面将以三菱FX系列PLC定时器为例进行介绍，如图2-7所示。2N【图2-7 定时器的参数】
通用型定时器的线圈得电或失电后，经一段时间延时，触点才会相应动作，当输入电路断开或停电时，定时器不具有断电保持功能。图2-8为通用型定时器的内部结构及工作原理图。【图2-8 通用型定时器的内部结构及工作原理图】【图2-8 通用型定时器的内部结构及工作原理图（续）】
累计型定时器与通用型定时器不同的是，累计型定时器在定时过程中断电或输入电路断开时，定时器具有断电保持功能，能够保持当前计数值，当通电或输入电路闭合时，定时器会在保持当前计数值的基础上继续累计计数。图2-9为累计型定时器的内部结构及工作原理图。【图2-9 累计型定时器的内部结构及工作原理图】3 辅助继电器
PLC梯形图中的辅助继电器相当于电气控制线路中的中间继电器，常使用字母M标识，是PLC编程中应用较多的一种软元件。辅助继电器不能直接读取外部输入，也不能直接驱动外部负载，只能作为辅助运算。辅助继电器根据功能的不同可分为通用型辅助继电器、保持型辅助继电器和特殊型辅助继电器三种，如图2-10所示。【图2-10 辅助继电器的特点】4 计数器
PLC梯形图中的计数器常使用字母C标识。下面以三菱FX系列2NPLC计数器为例进行介绍，如图2-11所示。该系列PLC计数器根据记录开关量的频率可分为内部信号计数器和外部高速计数器。
内部信号计数器可分为16位加计数器和32位加/减计数器。这两种类型的计数器又分别可分为通用型计数器和累计型计数器两种。附加说明累计型16位加计数器与通用型16位加计数器的工作过程基本相同，不同的是，累计型计数器在计数过程中断电后，计数器具有断电保持功能，能够保持当前计数值，通电时，计数器会在保持当前计数值的基础上继续累计计数。【图2-11 计数器的特点】【图2-11 计数器的特点（续）】附加说明外部高速计数器简称高速计数器。其类型均为32位加/减计数器，设定值为－2147483648～＋214783648，计数方向也是由特殊辅助继电器或指定的输入端子进行设定的。当某一输入端子被高速计数器所占用时，此端子就不能用于其他高速计数器的输入或其他用途。高速计数器有单相无启动/复位端子高速计数器C235～C240、单相带启动/复位端子高速计数器C241～C245、单相双输入（双向）高速计数器C246～C250、双相输入（A-B相型）高速计数器C251～C255。同时使用不同类型的计数器时，计数器的输入点不能冲突。附加说明状态继电器常用字母S标识，是PLC中顺序控制的一种软元件，常与步进顺控指令配合使用，若不使用步进顺控指令，则状态继电器可在PLC梯形图中作为辅助继电器使用。其状态继电器的类型主要有初始状态继电器、回零状态继电器、保持状态继电器、报警状态继电器4种。数据寄存器常用字母D标识，主要用于存储各种数据和工作参数。其类型主要有通用寄存器、保持寄存器、特殊寄存器、文件寄存器、变址寄存器5种。
2.1.3 梯形图的基本电路
PLC编程语言可完成各种不同的控制任务，根据控制任务的不同，绘制编写的梯形图也有不同的类型，如AND运算电路、OR运算电路、自锁电路、互锁电路、时间电路、分支电路等基本电路结构。1 AND（与）运算电路
AND（与）运算电路是PLC编程语言中最基本、最常用的电路形式，是指线圈接收触点的AND（与）运算结果，如图2-12所示。【图2-12 AND（与）运算电路】2 OR（或）运算电路
OR（或）运算电路也是最基本、最常用的电路形式，是指线圈接收触点的OR（或）运算结果，如图2-13所示。【图2-13 OR（或）运算电路】3 自锁电路
自锁电路是机械锁定开关电路编程中常用的电路形式，是指输入继电器触点闭合，输出继电器线圈得电，控制其输出继电器触点锁定输入继电器触点，当输入继电器触点断开后，输出继电器触点仍能维持输出继电器线圈得电。
PLC编程中常用的自锁电路有两种形式，分别为关断优先式自锁电路和启动优先式自锁电路，如图2-14所示。【图2-14 自锁电路】4 互锁电路
互锁电路是控制两个继电器不能同时动作的一种电路形式，通过其中一个线圈触点锁定另一个线圈，使其不能够得电，如图2-15所示。【图2-15 互锁电路】5 分支电路
分支电路是由一条输入指令控制两条输出结果的一种电路形式，如图2-16所示。【图2-16 分支电路】6 时间电路
时间电路是指由定时器进行延时、定时和脉冲控制的一种电路形式，相当于电气控制电路中时间继电器的功能。
PLC编程中常用的时间电路主要包括由一个定时器控制的时间电路、由两个定时器组合控制的时间电路、定时器串联控制的时间电路等，如图2-17所示。【图2-17 时间电路】
2.2 PLC语句表
PLC语句表是PLC中的另一种编程语言，是一种与汇编语言中指令相似的助记符表达式，也称为指令表，是将一系列操作指令（助记符）组成的控制流程通过编程器存入PLC中，如图2-18所示。【图2-18 语句表与梯形图的对应关系】
2.2.1 语句表的构成及符号含义
PLC语句表是由序号、操作码和操作数构成的，如图2-19所示。【图2-19 语句表的构成】
2.2.2 PLC语句表指令的含义及应用
PLC语句表与梯形图之间具有一一对应的关系，为了更好地了解PLC语句表中各指令的功能，可结合与之相对应的PLC梯形图分析理解。
不同厂家生产的PLC所使用的语句表指令不同，但其指令含义以及应用含义基本相同。下面以三菱FX系列为例，具体介绍一下这些指令的具体含义及应用。1 逻辑读及驱动指令（LD、LDI、OUT）
逻辑读及驱动指令包括LD、LDI、OUT三个基本指令，如图2-20所示。【图2-20 逻辑读及驱动指令（LD、LDI、OUT）】2 触点串联指令（AND、ANI）
触点串联指令包括AND、ANI两个基本指令，如图2-21所示。【图2-21 触点串联指令（AND、ANI）】3 触点并联指令（OR、ORI）
触点并联指令包括OR、ORI两个基本指令，如图2-22所示。【图2-22 触点并联指令（OR、ORI）】4 电路块连接指令（ORB、ANB）
电路块连接指令包括ORB、ANB两个基本指令，如图2-23所示。【图2-23 电路块连接指令（ORB、ANB）】5 置位和复位指令（SET、RST）
置位和复位指令包括SET、RST两个基本指令，如图2-24所示。【图2-24 置位和复位指令（SET、RST）】6 多重输出指令（MPS、MRD、MPP）
多重输出指令包括三个指令，即进栈指令MPS、读栈指令MRD及出栈指令MPP，如图2-25所示。【图2-25 多重输出指令（MPS、MRD、MPP）】【图2-25 多重输出指令（MPS、MRD、MPP）（续）】7 脉冲输出指令（PLS、PLF）
脉冲输出指令包括PLS、PLF两个基本指令，如图2-26所示。【图2-26 脉冲输出指令（OPLS、PLF）】8 主控和主控复位指令（MC、MCR）
主控和主控复位指令包括MC、MCR两个基本指令，如图2-27所示。【图2-27 主控和主控复位指令（MC、MCR）】【图2-27 主控和主控复位指令（MC、MCR）（续）】9 取反指令（INV）
取反指令INV的含义及应用如图2-28所示。【图2-28 取反指令（INV）】10 空操作和程序结束指令（NOP、END）
空操作和程序结束指令包括NOP、END两个基本指令，如图2-29所示。【图2-29 空操作和程序结束指令（NOP、END）】
第3部分 PLC的编程方法
3.1 三菱PLC的编程方法
三菱PLC的编程方法主要应用于使用三菱PLC的控制系统中。下面将分别介绍三菱PLC梯形图和语句表的编程方法。
3.1.1 三菱PLC梯形图的编程
学习三菱PLC梯形图的编程方法，需要先了解该品牌产品编程元件的标注方式、编写要求，再结合实际的三菱PLC梯形图编程实例，体会三菱PLC梯形图的编程特色，掌握三菱PLC梯形图的编程技能。1 三菱PLC梯形图的特点
三菱PLC梯形图主要是由母线、触点、线圈构成的，如图3-1所示。【图3-1 三菱PLC梯形图的特点】附加说明三菱PLC梯形图除上述的母线、触点、线圈等符号外，通常还使用一些指令符号，如复位指令、置位指令、梯形图的结束指令、脉冲输出指令、主控指令和主控复位指令等，均采用中括号的表现形式。2 三菱PLC梯形图中编程元件的标注方式
三菱PLC梯形图中的编程元件主要由字母和数字组成，如图3-2所示。标注时，通常采用字母＋数字的组合方式。其中，字母表示编程元件的类型，数字表示该编程元件的序号。附加说明在三菱PLC中，不同系列不同型号输入继电器和输出继电器的编号是不同的，如三菱FX系列PLC包括16M、32M、48M、2N64M、80M、128M几种型号。【图3-2 三菱PLC梯形图中编程元件的标注方式】【图3-2 三菱PLC梯形图中编程元件的标注方式（续）】【图3-2 三菱PLC梯形图中编程元件的标注方式（续）】3 三菱PLC梯形图的编写要求
三菱PLC梯形图在编写格式上有严格的规范，除了编程元件有严格的书写规范外，在编程过程中还有很多规定需要遵守，如图3-3所示。【图3-3 三菱PLC梯形图的编写要求】【图3-3 三菱PLC梯形图的编写要求（续）】【图3-3 三菱PLC梯形图的编写要求（续）】4 三菱PLC梯形图的编程方法
编写三菱PLC梯形图时，首先要对系统完成的各功能进行模块划分，并对PLC的各个I/O点进行分配，然后根据I/O分配表对各功能模块逐个进行编写，根据各模块实现功能的先后顺序，对模块进行组合并建立控制关系，最后分析调整编写完成的梯形图，完成整个系统的编程工作。下面以电动机连续运转控制系统的设计作为案例介绍三菱PLC梯形图的编程方法。
图3-4为电动机连续运转控制系统的编写要求和编程前的分析准备。【图3-4 编写要求和编程前的分析准备】
确定了电动机连续控制电路中的功能模块划分后，接下来进行I/O分配。通常，I/O分配的关系是通过I/O分配表的形式进行体现的，如图3-5所示。【图3-5 I/O分配】
电动机正、反转控制模块划分和I/O分配表绘制完成后，便可根据各模块的控制要求编写梯形图，最后将各模块梯形图进行组合，如图3-6所示。【图3-6 梯形图程序的编写】【图3-6 梯形图程序的编写（续）】【图3-6 梯形图程序的编写（续）】附加说明上述分析和梯形图编程过程根据控制要求进行模块划分，并针对每个模块编写梯形图程序，“聚零为整”进行组合，然后在初步组合而成的总梯形图基础上，根据PLC梯形图编写方法中的一些要求和规则进行相关编程元件的合并，添加程序结束指令，最后得到完善的总梯形图程序。一些实际编程过程除了可按照上述逐步分析、逐步编写的方法外，在一些传统工业设备（电动机传动）的线路改造中，还可以将现成的电气控制线路作为依据，将原有的电气控制系统输入信号及输出信号作为PLC的I/O点，将原来由继电器—接触器硬件完成的控制线路由PLC梯形图程序直接替代。
3.1.2 三菱PLC语句表的编程
与三菱PLC梯形图编程方式相比，语句表的编程方式不是非常直观，控制过程全部依托指令语句表来表达。学习三菱PLC语句表的编程方法，需要先了解语句表的编程规则，明白三菱PLC语句表中常用编程指令的用法，然后通过实际的编程案例，领会三菱PLC语句表编程的要领。1 三菱PLC语句表的编写规则
三菱PLC语句表的编写规则如图3-7所示。【图3-7 三菱PLC语句表的编写规则】2 三菱PLC语句表中编程指令的用法
下面了解一下三菱PLC语句表中常用编程指令的使用规则，如图3-8所示。【图3-8 三菱PLC语句表编程指令的用法】【图3-8 三菱PLC语句表编程指令的用法（续）】【图3-8 三菱PLC语句表编程指令的用法（续）】【图3-8 三菱PLC语句表编程指令的用法（续）】附加说明主控指令和主控复位指令之间的所有触点都用LD或LDI连接，通常手绘梯形图时，在主控指令后新加一条子母线，与主控触点连接，当主控指令执行结束后，应用主控复位指令MCR结束子母线，后面的触点仍与主母线连接。在梯形图中，新加一条子母线和主指令触点是为了更加直观地识别出主指令触点及逻辑执行语句的层次关系，在实际的PLC编程软件中输入上述梯形图时，不需要输入主指令触点M100和子母线，只需将子母线上连接的触点直接与主母线相连即可。【图3-8 三菱PLC语句表编程指令的用法（续）】附加说明结束指令多应用于复杂程序的调试中，将复杂程序划分为若干段，每段后写入END指令后，可分别检验每段程序执行是否正常，当所有程序段执行无误后，再依次删除END指令即可。当程序结束时，应在最后一条程序的下一条线路上加上结束指令。3 三菱PLC语句表的编程方式
三菱PLC语句表的编程思路同梯形图基本类似，也是先根据系统完成的功能划分模块，然后对PLC各个I/O点进行分配，根据分配的I/O点对各功能模块编写程序，对各功能模块的语句表进行组合，最后分析编写好的语句表并做调整，完成整个系统的编写工作。
图3-9为三菱PLC语句表的编程方式。
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