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1、毕业论文（设计）题目：基于 PLC 的车床电气掌握系统设计（ 英文） ： Based on PLCmachine toolselectric control system design系别：电力工程系专业：电气自动化姓名： 学号：指导老师： 答辩日期：基于 PLC的车床电气掌握系统设计摘要文章以三面铣组合机床为争论对象 , 通过对主要结构和运动形式的探究以及对机床的工作过程和掌握要求分析 , 给出了机床动作循环图、液压元件动作表；并采纳 PLC掌握系统的设计方法 ,进行了软硬件设计 , 列出了 PLC的 I/O 地址安排表, 绘制了 PLC的 I/O 安排图和单循环自动工作流程图，编写PLC掌
2、握程序的梯形图和指令表；由组态王设计的人机界面（HMI），使整个掌握系统的操作变得简洁，便利，大大提高了系统的自动化程度和有用性；关键词: 可编程掌握器 PLC ；三面铣组合机床；掌握系统；组态王；人机界面（ HMI）；Based on PLC machine tools electric control system designAbstracttaking three surface milling combination machine tools for research object, and through the main structure and form of moveme
3、nt of exploration and for machine tools work process and control requirements analysis is presented, the machine operating cycle diagram, hydraulic components action list, And PLC control system design method of software and hardware design, lists the PLC I/O address allocation worksheets, painted P
4、LC I/O assignment graph and single automatic work flowchart, write PLC control program ladder diagram and instructions list, By kingview design human-machine interface HMI,make the whole control system operation simple, convenient, greatly improved the system automation degree and practicability.Key
5、words:programmable controllerPLC ；three surface millingcombination machine tools；control system； kingview and human-computer interfaceHMI；引言可编程掌握器 PLC 是以微处理器为核心的通用工业掌握装置, 它将传统的继电器接触器掌握系统与运算机掌握技术紧密结合, 集运算机、掌握、通讯于一体, 具有牢靠性高、通用性强、应用敏捷、易于使用修理便利、价格廉价等优点, 为工业自动化供应了近乎完善的自动掌握装置；依据我国当前的情形，继电器 - 接触器掌握系统依旧是机械设
6、备最常用的电气掌握方式，很多企业和高校实习工厂的机床和设备仍采纳传统的继电器- 接触器掌握系统 , 由于采纳物理电子器件和大量而又复杂的硬接线, 使得系统的牢靠性差, 工作效率低 , 故障诊断和排除困难 , 严峻影响了工厂的生产效率；随着科学技术进展，可编程掌握器的显现，很多以继电器- 接触器掌握系统的机床组合电路通过改进，采纳可编程掌握系统，无论在性能上或者效率上都能得到很大提升；因此 , 采纳 PLC对机床电气掌握系统进行技术改造 , 很有好处；本课题介绍了一种全新的自动化掌握理念，以三菱电机公司的FX2N系列PLC作为组合机床的主掌握器，同时连接PC端通过工业组态技术实现远程监控功 能，
7、实 现一 个全 新的自 动 控制系统 ；目录一、三面铣组合机床概述 - 1 -1.2 、机床加工工件示意图 - 1 -1.3 、机床工作过程 - 1 -1.4 、机床动作循环图与液压系统原理图1.5 、三面铣组合机床的液压元件动作表- 1 - 2 -1.6 、电机、滑台、电磁阀参数 - 2 -1.7 、三面铣组合机床的电气掌握要求 - 2 -二、PLC掌握系统硬件设计 - 3 -2.1 、PLC的概述 - 3 -2.2 、PLC掌握系统设计的基本原就和步骤- 62.6.1 、变频器的概述 - 13 -2.6.2 、变频器原理 - 14 -2.6.3 、变频器的选型 - 15 -2.7 、主电路
8、设计图 - 17 -三、PLC掌握系统软件设计 - 18 -3.1 、PLC的编程语言与编程方法 - 18 -3.1.1 、PLC的编程语言 - 18 -3.1.2 、PLC的编程方法 - 19 -3.3 、PLC掌握系统程序设计 - 22 -3.4 、程序设计 - 23 -四、基于组态王的人机界面（ HMI）设计 - 25 -4.1 、人机界面（ HMI）设计 - 23 -4.2 、定义设备和连接变量4.3 、数据变量定义 - 24 -4.4 、动画连接与命令语言- 24 - 25 -1.1 、机床主要结构部件 - 1 -2.2.1 、PLC掌握系统设计的基本原就- 6 -2.2.2 、PL
9、C掌握系统设计的一般步骤- 7 -2.3 、PLC的选型 - 9 -2.4 、PLC的 I/O 安排表- 11 -2.5 、PLC的 I/O 安排图- 12 -2.6 、变频调速器 - 13 -五、总结 - 28 - 参考文献 - 28 - 致谢- 29 -附录 A、梯形图 - 30 -附录 B、指令表 - 34 -一、三面铣组合机床概述三面铣组合机床是用来对 Z512W型台式钻床主轴箱的 80、 90 孔端面及定位面进行铣销加工的一种自动加工设备；1.1 、机床主要结构部件底座、床身、铣削动力头、液压动力滑台、液压站、工作台、工件松紧油缸等组成；机床底座上安放有床身，床身上一头安装有液压动力
10、滑台，工件及夹紧装置放于滑台上；床身的两边各安装有一台铣销头，上方有立铣头，液压站在机床邻近；1.2 、机床加工工件示意图图1.1 80、 90孔端面及定位面1.3 、机床工作过程操作者将要加工的零件放在工作台的夹具中，在其他预备工作就绪后，发出加工指令；工件夹紧后压力继电器动作，液压动力滑台（工作台）开头快进，到位转工进，同时起动左和右1 铣头开头加工，加工到某一位置，立铣头开头加工，加工又过肯定位置右 1 铣头停止，右2 铣头开头加工，加工到终点三台电机同时停止；待电机完全停止后，滑台快退回原位，工件松开，一个自动工作循环终止；操作者取下加工好的工件，再放上未加工的零件，重新发出加工指令重
11、复上述工作过程；1.4 、机床动作循环图与液压系统原理图图 1.2- 机床动作循环图图 1.3- 液压系统原理图1.5 、三面铣组合机床的液压元件动作表YV1YV2YV3YV4YV5BP1BP2原 位-（+）-夹 紧+-+快 进（+）-+-+工 进（+）-+-+-+死挡铁停留（+）-+-+快 退（+）-+-+松 开-+-元 件工 序1.6 、电机、滑台、电磁阀参数1、左铣，右铣 2 削头电动机JO2 41 44.0kw1440 转/ 分380V8.4A2、右铣 1，立铣削头电动机JO2 32 43.0kw1430 转/ 分380V6.5A3、液压泵电动机JO2 22 41.5kw1410 转/
12、 分380V3.49A4、液压滑台 YT4523电磁阀型号二位二通阀Z22DO 25直流24V0.6A14.4W二位四通阀Z24DW 25直流24V0.6A14.4W二位二通阀Z22DO 25直流24V0.6A14.4W1.7 、三面铣组合机床的电气掌握要求三面铣组合机床有液压泵、左铣削头、右铣1 削头、右铣 2 削头和立铣削头五台电机 , 均采纳三相沟通笼型异步电动机, 设计要求如下 :(1) 五台电机均为单向旋转；(2) 机床要求有单循环自动工作、单动力头自动循环工作、点动三种工作方式, 油泵电机在自动加工一个循环后不停机；(3) 单循环自动工作过程详见机床动作循环图；(4) 单动力头自动
13、循环工作包括: 左铣头单循环工作、右1 铣头单循环工作、右 2 铣头单循环工作、立铣头单循环工作；要求考虑各铣头单循环工作的加工区间；(5) 点动工作包括 : 四台主轴电机均能点动对刀、滑台快速 快进、快退 点动调整、松紧油缸的调整 手动松开与手动夹紧 ；(6) 电源、油泵工作、工件夹紧与放松和加工等信号指示；(7) 照明电路(8) 必要的联锁环节与保护环节；二、 PLC掌握系统硬件设计本章主要从系统设计结构和硬件设计角度，介绍该工程的PLC 掌握系统设计步骤、系统的硬件配置、主电路设计等；2.1 、PLC的概述可编程规律掌握器是一种工业掌握运算机，简称PLC（ Programmable Lo
14、gic Controller），它使用了可编程序的记忆以储备指令，用来执行诸如逻辑、次序、计时、计数和演算等功能，并通过数字或模拟的输入和输出，以掌握各种机械或生产过程；PLC有以下特点：（1） 牢靠性高，抗干扰才能强高牢靠性是电气掌握设备的关键性能；PLC 由于采纳现代大规模集成电路技术，采纳严格的生产工艺制造，内部电路实行了先进的抗干扰技术，具有很高的牢靠性；例如三菱公司生产的F 系列 PLC平均无故障时间高达 30 万小时；一些使用冗余 CPU的 PLC的平均无故障工作时间就更长；从PLC的机外电路来说，使用 PLC 构成掌握系统，和同等规模的继电接触器系统相比，电气接线及开关接点已削减
15、到数百甚至数千分之一，故障也就大大降低；此外，PLC 带有硬件故障自我检测功能，显现故障时可准时发出警报信息；在应用软件中，应用者仍可以编入外围器件的故障自诊断程序，使系统中除PLC 以外的电路及设备也获得故障自诊断爱护；这样，整个系统具有极高的牢靠性也就不古怪了；（2） 配套齐全，功能完善，适用性强PLC 进展到今日，已经形成了大、中、小各种规模的系列化产品；可以用于各种规模的工业掌握场合；除了规律处理功能以外，现代PLC 大多具有完善的数据运算才能，可用于各种数字掌握领域；近年来PLC 的功能单元大量涌现，使 PLC 渗透到了位置掌握、温度掌握、 CNC等各种工业掌握中；加上PLC 通信才
16、能的增强及人机界面技术的进展，使用PLC 组成各种掌握系统变得特别简洁；（3） 易学易用，深受工程技术人员欢迎PLC 作为通用工业掌握运算机，是面对工矿企业的工控设备；它接口简洁，编程语言易于为工程技术人员接受；梯形图语言的图形符号与表达方式和继电器电路图相当接近，只用PLC 的少量开关量规律掌握指令就可以便利地实现继电器电路的功能；为不熟识电子电路、不懂运算机原理和汇编语言的人使 用运算机从事工业掌握打开了便利之门；（4） 系统的设计、建造工作量小，爱护便利，简洁改造PLC 用储备规律代替接线规律，大大削减了掌握设备外部的接线，使掌握系统设计及建造的周期大为缩短，同时爱护也变得简洁起来；更重
17、要的是使同一设备经过转变程序转变生产过程成为可能；这很适合多品种、小批量的生产场合；（5） 体积小，重量轻，能耗低以超小型 PLC 为例，新近出产的品种底部尺寸小于100MM，重量小于 150g，功耗仅数瓦；由于体积小很简洁装入机械内部，是实现机电一体化的理想掌握设备；目前， PLC 在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化消遣等各个行业，PLC 的领域使用情形大致可归纳为如下几类；（1） 开关量的规律掌握这是 PLC 最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实现规律掌握、次序掌握，既可用于单台设备的掌握，也可用于多机群控及自动化流
18、 水线；如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生产线、电镀流 水线等；（2） 模拟量掌握在工业生产过程当中，有很多连续变化的量，如温度、压力、流量、液位和速度等都是模拟量；为了使可编程掌握器处理模拟量，必需实现模拟量（ Analog）和数字量（ Digital）之间的 A/D 转换及 D/A 转换； PLC厂家都生产配套的 A/D 和 D/A 转换模块，使可编程掌握器用于模拟量掌握；（3） 运动掌握PLC 可以用于圆周运动或直线运动的掌握；从掌握机构配置来说，早期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专用的运动掌握模块；如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位
19、置掌握模块；世界上 各主要 PLC 厂家的产品几乎都有运动掌握功能，广泛用于各种机械、机床、机器人、电梯等场合；（4） 过程掌握过程掌握是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环掌握；作为工业掌握计算机， PLC能编制各种各样的掌握算法程序，完成闭环掌握； PID 调剂是一般闭环掌握系统中用得较多的调剂方法；大中型 PLC都有 PID 模块，目前很多小型PLC也具有此功能模块； PID 处理一般是运行专用的 PID 子程序；过程掌握在冶金、化工、热处理、锅炉掌握等场合有特别广泛的应用；（5） 数据处理现代 PLC 具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、规律运算）、数据传送、数据转换、排序、查表、位操作
20、等功能，可以完成数据的采集、分析及处理；这些数据可以与储备在储备器中的参考值比较，完成肯定的掌握操作，也可以利用通信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表；数据处理一般用于大型掌握系统，如无人掌握的柔性制造系统；也可用于过程掌握系统，如造纸、冶金、食品工业中的一些大型掌握系统；（6） 通信及联网4 点；图 2.1 PLC掌握系统设计步骤PLC通信含 PLC间的通信及 PLC与其它智能设备间的通信；随着运算机掌握的进展，工厂自动化网络进展得很快，各PLC厂商都特别重视 PLC的通信功能，纷纷推出各自的网络系统；新近生产的PLC都具有通信接口，通信特别便利；2.2 、PLC 掌握系统设计的基本原
21、就和步骤无论是用 PLC组成集散掌握系统，仍是独立掌握系统， PLC掌握部分的设计都可以参考图2.1 所示的步骤；2.2.1 、PLC掌握系统设计的基本原就任何一种电气掌握系统都是为了实现被控对象 生产设备或生产过程 的工艺要求，以提高生产效率和产品质量；而在实际设计过程中，设计原就往往会涉及很多方面，其中最基本的设计原就可以归纳为1、设计原就(1) 完整性原就最大限度的满意工业生产过程或机械设备的掌握要求；(2) 牢靠性原就确保运算机掌握系统的牢靠性；(3) 经济型原就力求掌握系统简洁、有用、合理；(4) 进展性原就适当考虑生产进展和工艺改进的需要，在I/O 接口、通信才能等方面留有余地；2
22、、评估掌握任务依据系统所需完成的掌握任务，对被控对象的生产工艺及特点进行具体分析，特殊是从以下几个方面给以考虑；(1) 掌握规模：一个掌握系统的掌握规模可用该系统的I/O设备总数来衡量；当掌握规模较大时 , 特殊是开关量掌握的I/O设备较多时，最适合采纳 PLC掌握；(2) 工艺复杂程度：当工艺要求较复杂时 , 采纳 PLC掌握具有更大的优越性 .(3) 牢靠性要求：目前 , 当 I/O 点数在 20 甚至更少时，就趋向于挑选 PLC掌握了；(4) 数据处理速度：如数据处理程度较低，而主要以工业过程掌握为主时，采纳 PLC掌握将特别相宜；2.2.2 、PLC掌握系统设计的一般步骤PLC 掌握系
23、统设计包括硬件设计和软件设计；所谓硬件设计，是指 PLC 外部设备的设计，而软件设计即 PLC 应用程序的设计；整个系统的设计分以下 5 步进行；1、熟识被控对象深化明白被控系统是设计掌握系统的基础；设计人员必需深化现场，仔细调查争论，收集资料，并于相关技术人员和操作人员一起分析争论，相互配 合，共同解决设计中显现的问题；这一阶段必需对被控对象全部功能全面的明白，对对象的各种动作及动作时序、动作条件、必要的互锁与爱护；电气系统与机械、液压、气动及各外表等系统间的关系；PLC与其他设备的关系， PLC之间是否通信联网；系统的工作方式及人机界面，需要显示的物理量及显示方式等；2、硬件挑选(1) 系
24、统 I/O设备的挑选；输入设备包括按纽、位置开关、转换开关及各种传感器等；输出设备包括继电器、接触器、电磁阀、信号指示灯及其它执行 器等；(2) 挑选 PLC；PLC挑选包括对 PLC的机型、容量、 I/O 模块、电源等的选择；(3) PLC的 I/O端口安排；在进行 I/O通道安排时应给出 I/O通道安排表，表中应包含 I/O 编号、设备代号、名称及功能等；(4) 绘制 PLC 外围硬件线路图；画出系统其它部分的电气线路图，包括主电路和未进入 PLC的掌握电路等；由 PLC的 I/O 连接图和 PLC外围电气线路图组成系统的电气原理图；到此为止系统的硬件电气线路已经确定；(5) 计数器、定时
25、器及内部帮助继电器的地址安排；3、编写应用程序依据掌握系统的要求，采纳合适的设计方法来设计PLC 程序；程序要以满意系统掌握要求为主线，逐一编写实现各掌握功能或各子任务的程序，逐步完善系统指定的功能；程序通常仍应包括以下内容：(1) 初始化程序；在 PLC上电后，一般都要做一些初始化的操作，为启动作必要的预备，防止系统发生误动作；初始化程序的主要内容有：对某些数据区、计数器等进行清零，对某些数据区所需数据进行复原，对某些继电器进行置位或复位，对某些初始状态进行显示等等；(2) 检测、故障诊断和显示等程序；这些程序相对独立，一般在程序设计基本完成时再添加；(3) 爱护和连锁程序；爱护和连锁是程序
26、中不行缺少的部分，必需仔细加以考虑；它可以防止由于非法操作而引起的掌握规律纷乱；4、程序调试程序调试分为 2 个阶段，第一阶段是模拟调试、其次阶段是现场调试；程序模拟调试是，以便利的形式模拟产生现场实际状态，为程序的运行制造必要 的环境条件；依据产生现场信号的方式不同，模拟调试有硬件模拟法和软件模拟法两种形式；(1) 硬件模拟法是使用一些硬件设备（如用另一台PLC或一些输入器件等）模拟产生现场的信号，并将这些信号以硬接线的方式连到PLC 系统的输入端， 其时效性较强；(2) 软件模拟法是在 PLC中另外编写一套模拟程序，模拟供应现场信号，其简洁易行，但时效性不易保证；模拟调试过程中，可采纳分段
27、调试的方法，并 利用编程器的监控功能；现场调试：当掌握台及现场施工完毕，程序模拟调试完成后，就可以进行现场调试，如不能满意要求，须重新检查程序和接线，准时更正软硬件方面的问题；5、编写技术文件技术文件包括设计说明书、硬件原理图、安装接线图、电气元件明细表、PLC程序以及使用说明书等；2.3 、PLC的选型本机床掌握系统采纳的是日本三菱公司的FX2N系编程掌握器，依据设计的机床掌握系统对输入输出的要求，本机床掌握系统设计挑选了日本三菱公司生图 2.2 FX2N系列可编程掌握器中的FX2N-80MR-0012.3 （a）；图 2.3 （b）所示；产的 FX2N系列可编程掌握器中的 FX2N80MR
28、-001；该型号的输入点数40 个，输出点数 40 个，输出形式是R- 继电 器输出（ 有接点 ， 沟通、直流负载两用）；不但满 足本设计中的输入输出点数的 基本要求，而且为日后本机床 掌握系统的升级改造保留有一 定的系统扩展空间；FX2N的基本性能规格如下图图 2.3FX2N的基本性能规格图（ a）图 2.3FX2N的基本性能规格图（ b）2.4 、PLC的 I/O 安排表本掌握系统的 PLC 的输入、输出点数的确定是依据掌握系统设计要求和所需掌握的现场设备数量加以确定；（1） PLC 的输入端口包括自动循环工作按钮、点动按钮、油泵启动、总停按钮、 SA1 等，仍包括电动机的热爱护继电器输入
29、，输入形式是热继电器的常开触点；（2） PLC的输出端口包括运行指示灯、沟通接触器、继电器等；PLC的 I/O 安排表如下所示：2.5 、PLC的 I/O 安排图2.6 、变频调速器2.6.1 、变频器的概述变频器是把工频电源 50Hz 或 60Hz变换成各种频率的沟通电源，以实现电机的变速运行的设备，其中掌握电路完成对主电路的掌握，整流电路将沟通电变换成直流电，直流中间电路对整流电路的输出进行平滑滤波，逆变电路将直流电再逆变成沟通电；对于如矢量掌握变频器这种需要大量运算的变频器来 说，有时仍需要一个进行转矩运算的CPU以及一些相应的电路；变频器的分类依据主电路工作方式分类，可以分为电压型变频
30、器和电流型变频器；依据开关方式分类，可以分为 PAM掌握变频器、 PWM掌握变频器和高载频 PWM掌握变频器；依据工作原理分类，可以分为 V/f 掌握变频器、转差频率掌握变频器和矢量掌握变频器等；依据用途分类，可以分为通用变频器、高性能专用变频器、高频变频器、单相变频器和三相变频器等；2.6.2 、变频器原理1、变频器的基本构成变频器分为交 - 交和交 - 直- 交两种形式；交 - 交变频器可将工频沟通直接转换成频率、电压均可掌握的沟通，交- 直- 交变频器就是先把工频沟通通过整流器转换成直流，然后再把直流转换成频率、电压均可 掌握的沟通，其基本构成如图6 所示；主要由主电路（包括整流器、中间
31、直流环节、逆 变器）和掌握电路组成；整流器主要是将电网的沟通整流成直流；逆变器是通过三相桥式逆变电路将直流转换成任意频率的三相沟通；中间环节又叫图 2.4 交直交变频器的基本构成中间储能环节；由于变频器的负载一般为电动机，属于感性负载，运行中中间直流环节和电动机之间总会有无功功率交换，这种无功功率将由中间环节的储能元件（电容器或电抗器）来缓冲；掌握电路主要是完成对逆变器的开关控 制，对整流器的电压掌握以及完成各种爱护功能；2、变频器的调速原理三相异步电动机的转速公式：nn0 1s60 f 1sp式中 n0 同步转速； f 电源频率，单位为Hz； p 电动机极对数； s电动机转差率；从公式可知，
32、转变电源频率即可实现调速；对异步电动机实行调速时，期望主磁通保持不变，由于磁通太弱，铁芯利用不充分，同样转子电流下转矩减小，电动机的负载才能下降；如磁通太强， 铁芯发热，波形变坏；如何实现磁通不变？依据三相异步电动机定子每相电动势的有效值为 :E14.44 f1 N1m式中 f1 电动机定子频率，单位为Hz； N 1 定子相绕组有效匝数；m 每极磁通量，单位为 Wb；从公式可知，对E1 和f 1 进行适当掌握即可爱护磁通量不变；因此，异步电动机的变频调速必需依据肯定的规律同时转变其定子电压和频率，即必需通过变频器获得电压和频率均可调剂的供电电源；2.6.3 、变频器的选型依据设计的机床掌握系统
33、对电机的功率、性能等等的要求，本机床掌握系统设计挑选了日本三菱公司生产的FR-F700 系列通用变频器中的 FR-F740-22K-CHT1；变频器的参数变频器用于单纯可变速运行时，可按出厂设定的参数运行即可，如考虑负荷、运行方式时，必需设定必要的参数；对于三菱FR-FR740-22K-CHT1变频器的性能参数，可以依据实际需要来设定，文中仅介绍一些常用的参数，有关其他参数，请参考附录或有关设备使用手册；简洁参数一览表如下：变频器的端子 FR-F740-22K-CHT1型变频器的主接线一般有 6 个端子， 其中输入端子 R（L1）、S（ L2）、T（ L3）接三相电源；输出端子 U、V、W 接
34、三相电动机，切记不能接反，否就，将损毁变频器，其接线如变频器端子接线图所示；变频器端子接线如图 2.5 所示：图 2.5变频器端子接线图2.7 、主电路设计图三、 PLC掌握系统软件设计PLC 掌握系统的设计包括了系统硬件设计和系统软件设计两部分，在上一章已经介绍了本系统的硬件设计；本章在硬件设计的基础上，将介绍本系统软件设计，主要包括软件设计的基本步骤、方法，编程软件GX-Developer 的介绍以及本系统的软件程序设计等；3.1 、PLC的编程语言与编程方法3.1.1 、PLC的编程语言PLC 的编程语言与一般运算机语言相比，具有明显的特点，它既不同于高级语言，也不同与一般的汇编语言，它
35、既要满意易于编写，又要满意易于调试 的要求；目前，仍没有一种对各厂家产品都能兼容的编程语言；如三菱公司的 产品有它自己的编程语言， OMRON公司的产品也有它自己的语言；但不管什么型号的 PLC，其编程语言都具有以下特点：1、图形式指令结构、 2、明确的变量常数、 3、简化的程序结构、 4、简化应用软件生成过程、 5、强化调试手段；总之， PLC 的编程语言是面对用户的，对使用者不要求具备高深的学问、不需要长时间的特地训练；IEC 中的 PLC 编程语言标准中有五种编程语言：次序功能图编程语言、梯形图编程语言、功能块图编程语言、指令语句表编程语言、结构文本编程语言；最常用的就是梯形图编程语言和
36、指令语句表编程语言；1、梯形图编程语言：是在原继电器接触器掌握系统的继电器梯形图基础上演化而来的一种图形语言；它是目前用得最多的PLC编程语言；留意：梯形图表示的并不是一个实际电路而只是一个掌握程序，其间的连线表示的是它们之间的规律关系，即所谓“软接线”；它们并非是物理实体，而是“软继电器”；每个“软继电器”仅对应PLC 储备单元中的一位；该位状态为“ 1”时，对应的继电器线圈接通，其常开触点闭合、常闭触点断开；状态为“ 0”时，对应的继电器线圈不通，其常开、常闭触点保持原态；梯形图编程格式：（1） 梯形图按行从上至下编写，每一行从左往右次序编写；PLC 程序执行次序与梯形图的编写次序一样；（
37、2） 梯形图左、右边垂直线称为起始母线、终止母线；每一规律行必需从 起始母线开头画起，终止于继电器线圈或终止母线（有些PLC 终止母线可以省略）；（3） 梯形图的起始母线与线圈之间肯定要有触点，而线圈与终止母线之间就不能有任何触点；2、指令语句表编程语言：助记符语言类似于运算机汇编语言，用一些简洁 易记的文字符号表达 PLC的各种指令；同一厂家的 PLC产品，其助记符语言与梯形图语言是相互对应的，可相互转换；助记符语言常用于手持编程器中，梯形图语言就多用于运算机编程环境中；3.1.2 、PLC的编程方法在设计 PLC程序时，可以依据自己的实际情形，采纳以下不同的方法；1、体会法即是运用自己的或
38、别人的体会进行设计，设计前挑选与设计要求相类似的胜利的例子，并进行修改，增删部分功能或运用其中部分程序，直至适合自己的情形；在工作过程中，可收集与积存这样胜利的例子，从而可不断丰富自己的体会；2、解读法可利用组合规律或时序规律的理论，并运用相应的解读方法，对其进行规律关系的求解，然后再依据求解的结果，画成梯形图或直接写出程序；解读法比较严密，可以运用肯定的标准，使程序优化，可防止编程的盲目性，是较有效的方法；3、图解法图解法是靠画图进行设计；常用的方法有梯形图法、时序图（波形图）法及流程图法；梯形图法是基本方法，无论是体会法仍是解读法，如将PLC 程序转化成梯形图后，就要用到梯形图法；时序图（
39、波形图）法适合于时间掌握电路，将对应信号的波形画出后，再依时间规律关系去组合，就可很简洁把电路设计出；流程图法是用框图表示PLC 程序执行过程及输入条件与输出关系，在使用步进指令的情形下，用它设计是很便利的；图解法和解读法不是彼此独立的；解读法要画图，图解法也要列解读式， 只是两种方法的侧重点不一样；4、技巧法技巧法是在体会法和解读法的基础上，运用技巧进行编程，以提高编程质量；仍可以使用流程图做工具，讲奇妙的设计形式化，进而编制所需要的程序；该方法是多种编程方法的综合应用；5、运算机帮助设计运算机帮助设计是利用PLC 通过上位链接单元与运算机实现链接，运用运算机进行编程；该方法需要有相应的编程
40、软件；3.2 、PLC编程软件概述三菱 PLC编程软件 GX-Developer 是三菱通用性较强的编程软件，它能够完成 Q系列、 QnA系列、 A系列（包括运动掌握 CPU）、FX 系列 PLC梯形图、指令表、SFC等的编辑；该编程软件能够将编辑的程序转换成GPPQ、GPPA格式的文档，当挑选 FX 系列时，仍能将程序储备为FXGP（DOS）、FXGP（WIN）格式的文档，以实现与FX-GP/WIN-C软件的文件互换；该编程软件能够将Excel 、Word 等软件编辑的说明性文字、数据，通过复制、粘贴等简洁操作导入程序中，使软件的使用、程序的编辑更加便利；此外， GX-Developer 编
41、程软件仍具有以下特点；（1） 操作简便标号编程；用标号编程制作程序的话，就不需要熟识软元件的号码而能够依据标示制作成标准程序；用标号编程做成的程序能够依据汇编从而作为实际的程序来使用；功能块；功能块是以提高次序程序的开发效率为目的而开发的一种功能；把开发次序程序时反复使用的次序程序回路块零件化，使得次序程序的开发变得简洁，此外，零件化后，能够防止将其运用到别的次序程序使得次序输入错误；宏；只要在任意的回路模式上加上名字（宏定义名）登录（宏登录）到文档，然后输入简洁的命令，就能够读出登录过的回路模式，变更软元件就能够敏捷利用了；（2） 能够用各种方法和可编程掌握器 CPU连接经由串行通信口与可编
42、程掌握器CPU连接；经由 USB接口与可编程掌握器 CPU连接；经由 MELSEC NET/1（0 H）与可编程掌握器 CPU连接；经由 MELSEC NE（TII ）与可编程掌握器 CPU连接；经由 CC-Link 与可编程掌握器 CPU连接；经由 Ethernet与可编程掌握器 CPU连接；经由运算机接口与可编程掌握器CPU连接；（3） 丰富的调试功能由于运用了梯形图规律测试功能，能够更加简洁的进行调试作业；通过该软件可进行模拟在线调试，不需要与可编程掌握器连接；在帮忙菜单中有 CPU出错信息、特殊继电器 / 特殊寄存器的说明等内容，所以对于在线调试过程中发生错误，或者是程序编辑中想知道特
43、殊继电器/ 特殊寄存器的内容的情形下，通过帮忙菜单可特别简便的查询到相关信息；程序编辑过程中发生错误时，软件会提示错误信息或错误缘由，所以能大幅度缩短程序编辑的时间；GX-Developer 编程软件的操作界面为图 7 所示，该操作界面大致由下拉菜单、工具条、编程区、工程数据列表、 状态条等部分组成；这里需要特殊留意 的是在 FX-GP/WIN-C编程软件里称编辑的程序为文件，而在 GX-Developer 编程软件中称之为工程；与 FX-GP/WIN-C 编程软件的操作界面相比，该软件取消了功能图、功能键，并将这两部分内容合并，作为梯形图标记工具条；新增加了工程参数列表、数据切换工具条、注释
44、工具条等；这样友好的直观的操作界面使操作更加简便；图 3.1三菱 PLC编程软件 GX-Develop 编程软件操作界面图 7 中引出线所示的名称、内容说明如下表所示：序号名称内容1下拉菜单包含工程、编辑、查找 / 替换、交换、显示、在线、诊断、工具、窗口、帮忙，共10 个菜单2标准工具条由工程菜单、编辑菜单、查找/ 替换菜单、在线菜单、工具菜单中常用的功能组成；3数据切换工具条可在程序菜单、参数、注释、编程元件内存这四个工程中切换4梯形图标记工具条包含梯形图编辑所需要使用的常开触点、常闭触点、应用指令等内容5程序工具条可进行梯形图模式，指令表模式的转换；进行读出模式，写入模式，监视模式，监视写入模式的转换6SFC工具条可对 SFC程序进行块变换、块信息设置、排序、块监视操作7工程参数列表显示程序、编程元件注释、参数、编程元件内存等内容，可实现这些工程的数据的设定8状态栏提示当前的操作：显示PLC类型以及当前操作状态等9操作编辑区完成程序的编辑、修改、监控等的区域10SFC符号