零基础自学PLC入门

第1章PLC周边常用器件介绍及简单应用..............................................................................-1-

1.1按钮开关...........................................................................................................................-1-

1.2继电器..............................................................................................................................-2-

1.3三极管..............................................................................................................................-4-

第2章常用继电器控制电路与相应PLC梯形图解说..............................................................-5-

2.1点动电路...........................................................................................................................-5-

2.2带停止的自动保持电路..................................................................................................-6-

2.3自保持互锁电路.............................................................................................................-7-

2.4先动作优先电路.............................................................................................................-8-

2.5后动作优先电路.............................................................................................................-9-

2.6时间继电器...................................................................................................................-10-

2.7计数器.............................................................................................................................-12-

第3章PLC编程相关软件安装....................................................................................................-13-

3.1三菱PLC编程工具的安装...........................................................................................-14-

3.2安装USB转串口芯片PL2303驱动..............................................................................-22-

第4章三菱GXDeveloper8.31中文版编程软件的使用...........................................................-23-

4.1创建工程文件.................................................................................................................-24-

4.2打开工程..........................................................................................................................-29-

4.3计算机与PLC连接........................................................................................................-30-

4.4工程文件写入PLC..........................................................................................................-34-

4.5计算机在线监视PLC...................................................................................................-36-

第5章常用继电器控制电路转PLC程序编写测试..................................................................-37-

5.1点动电路编写测试.........................................................................................................-38-

5.2带停止的自保持电路编写测试......................................................................................-40-

5.3自保持互锁电路编写测试...............................................................................................-43-

5.4先动作优先电路编写测试..............................................................................................-47-

第1章

1.1按钮开关PLC周边常用器件介绍及简单应用

（a）实物图（b）电气符号（c）等效梯形图符号

图1.1.1

按钮开关示意图

难看出开关功能

是按下时触点导通，灯泡点亮状态见图1.1.3，松开按钮开关，触点断开，灯泡灭状态见图1.1.2。

1.2继电器

(a)继电器实物图（b）电路符号（c）相应的PLC梯形图图1-4

1.2.1简单介绍继电器示意图

当输入量(激励量)的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

下面我们给继电器线圈未通电和通电前后作出的比较：

图1-5继电器线圈未通电状态图1-6继电器线圈通电状态

图1-5为继电器原始状态，13、14脚为继电器线圈，5脚是常开触头，1脚是常闭触头。

图1-6为继电器线圈得电状态，13、14脚接通电源后，9脚为继电器公共触头与5脚由原来的常开改为闭合状态，9脚为继电器公共触头与1则由原来的常闭改为断开状态，直到13、14断开电源后由复位弹簧将触头恢复图1-5的原始状态。

（a）原理图（b）实物图

图

1-7

继电器未通电工作，灯泡熄灭

（a）原理图（b）实物图

图1-8继电器通电工作，灯泡点亮

图1-7按钮未按下→继电器线圈不得电→继电器常开触点切断回路电流→

图1-8按钮按下→继电器线圈得电→继电器常开触点闭合灯泡有电流→

继电器与灯泡时序图如下：

灯泡不亮灯泡点亮

1.3三极管（a）常见实物图（b）电路符号

图1-9

1.3.1简单介绍常见三极管外观与符号

三极管，全称应为半导体三极管，也称双极型晶体管,晶体三极管,是一种电流控制电流的半导体器件.其作用是把微弱信号放大成辐值较大的电信号,也用作无触点开关。

下面用一个简单的控制电路介绍一下NPN

形三极管。

图1-10（a）为实物图，

（b）是与之相对应的原

理图，按钮开关未按下时

三极管b脚没有电流，电

流无法从三极管c脚流

向e脚，此时灯泡不亮。

（a）实物图

图1-10（b）原理图按钮开关未按下

（a）实物图

图1-11（b）电路图按钮开关按下图1-11（a）为实物图，（b

）是与之对应的原理

图，按下按钮开关时，

三极管b有电流，此时c脚与e脚导通，电流从ce脚流过，故灯泡点亮。

第2章

2.1点动电路

2.1.1功能介绍常用继电器控制电路与相应PLC梯形图解说

顾名思义:点则动，松则不动，即按下按钮开，松开按钮停。

继电器线圈

(a)电池灯泡示意图(b)继电器电路图(c)相应PLC梯形图

2.1.2工作原理

图2-1点动电路实物图

X000

点动按钮

Y000

继电器线圈J1

图2-2时序图

2.2带停止的自动保持电路

是保持电路状态的一种基本形式，主要用于保持外部信号状态。2.2.1功能介绍

图2-3

2.2.2工作原理继电器原理图图2-4等效PLC梯形图

开机=按下常开按钮0→继电器线圈J0得电→J0常开主触点闭合→电机得电开机、同时J0常开辅助触点自锁→电机继续运行，如图2-6。

停机=按下常闭按钮1→继电器线圈J0失电、同时J0辅助触点断开→电机失电停机，如图2-5。

2.2.3电路应用

图2-5继电器线圈J0未通电图2-6继电器线圈J0通电

2.3自保持互锁电路

2.3.1功能介绍

一个停止按钮，两个启动按钮，以先动作的信号优先另一信号因受联锁作用，在停止信号未动作前用不会动作。

图2-7

2.3.2工作原理继电器原理图图2-8等效PLC梯形图

J0动作按下常开按钮1

J0常开触点闭合同时自锁

停止动作松开常闭按钮0

J0常开触点断开同时解锁

J1动作按下常开按钮2

J1常开触点闭合同时自锁继电器线圈J0得电J0常闭触点断开，同时锁定J1不能接通继电器线圈J0失电电路恢复初始状态J1

得电J1常闭触点断开，同时锁定J0不能接通

2.3.3电路应用

此电路可作电机正反转控制等。

在多个输入信号的线路中，以最先动作的信号优先。在最先输入的信号未除去之时，其它信号无法动作。2.4.1功能介绍

图2-9继电器原理图

2．工作原理图2-10等效PLC梯形图

常开按扭0到3不管哪一个按下时，其对应的继电器线圈得电，相应的常开触点闭合自锁，同时J4继电器也动作断开其它3组的供电，只要最先得电的继电器不断电，其它继电器就无法动作。

2.4.2电路应用

此电路只要在电源输入端加一个复位开关，可作抢答器用。

2.5.1功能介绍

在多个输入信号的线路中，以最后动作的信号优先。前面动作所决定的状态自行解除。

图（a）继电器原理图图（b）等效PLC梯形图

2.5.2工作原理

在电路通电的任何状态按下常开按扭0到3时对应的继电器线圈得电，其相应的常闭触点断开、同时解除其它线圈的自锁（自保持）状态。

2.5.3电路应用

此电路可在电源输入端加一个复位常闭按钮可作程序选择、生产期顺序控制电路等。

2.6时间继电器

（又名延时继电器）

（a）延时继电器实物图（b）电气符号图（c）等效梯形图符号

图2-11定时器示意图

2.6.1功能介绍

当加入(或去掉)输入的动作信号后，其输出电路需经过规定的准确时间才产生跳跃式变化(或触头动作)的一种继电器，时间继电器按功能分为接通延时、断开延时、瞬动延时等。

下面着重研究延时接通继电器的应用。

图2-12接通延时应用电路图图2-13等效PLC梯形图

图2-12为简单的延时接通应用电路。为便于分析原理，在时间继电器常开触点上串联一个灯泡，当然你也可以串联其它负载，比如接触器、固态继电器等，图2-13为PLC梯形图的表达方式，原理图与图2-12相同。为了分析动作流程，在接通延时应用电路中加上电源见图2-14，此时延时继电器并未工作。

图2-14接通延时应用电路加上电源图2-15

电气图与梯形图工作时序图

假设延时继电器预设时间为10秒，按下常开按钮,时间继电器线圈得电并开始计时，10秒后时间常开触点闭合，同时灯泡得电点亮见图2-16，直到松开常开按钮，时间继电器线圈失电，常开触点恢复常开，此时再回到图2-14灯灭状态。

图2-16按下常开按钮10秒后灯泡亮图2-17灯发亮状态梯形图

时序图：

2.7计数器

（a）计数器实物图（b）计数器接线图

2.7.1功能介绍

通过传动机构驱动计数元件，指示被测量累计（加法计数）或逆计（减法计数）值的器件，当数量达到预设值输出接通或断开信号。

下面介绍一下加法计数应用。

图2-18

2.7.2接线说明

加法计数器应用电路图图2-19等效PLC梯形图

图2-18中1、4脚为电源输入端，2、3脚为信号输入端，5、6脚为内部常开触点输出端。

2.7.3工作原理

按下和松开常开按钮一次，计数器显示窗口加一显示，假设计数器预设值为3，当按下和松开常开按钮数值到达3次后，内部常开触点闭合。

图2-20

加法计数器时序图

第3章

3.1

*****

PLC编程相关软件安装

三菱PLC编程工具的安装

3.1.1安装三菱PLC编程软件GXDeveloper8.31对计算机硬件要求

Pentium500MHz或更快CPU。内存256MB以上RAM扩充内存。硬盘必须有8GB以上空间。

显示器:一般为VGA或SVGA显示卡。使用与Windows兼容键盘鼠标。

3.1.2安装GXDeveloper8.31中文版的步骤

*启动电脑进入Windows系统桌面,如下图3-1所示

图3-1Windows系统桌面

*如果电脑上没有安装GXDeveloper8.31编程软件,请登陆http://www.plc77.com/xzzx.asp找到图3-2

点击下载。

图3-2下载中心图片

*鼠标左键对准“点击下载”后电脑弹出“新建下载”如图

3-3

画面

图3-3下载软件

*用鼠标左键点击浏览将弹出下图

3-4

图3-4下载软件

*点击“浏览文件夹”找到“桌面”图标用鼠标左键点击再用鼠标左键点击“确定”到图

3-5

图3-5下载软件

*用鼠标左键点击下载，将弹出下图

3-6

图3-6下载软件

图3-6软件下载中请耐心等待下载“完成”的出现面，下载完成后回到Windows桌面如下

3-7

图3-7软件安装

*找到三菱GXDevelo...压缩文件包，解压缩后如下图3-8

所示。

图3-8软件安装

*安装前请关闭其它程序找到三菱GXDeveloper8.31中文版，用鼠标左键双击击进入，下图3-9。

图3-9打开GXDeveloper8.31中文版后界面

*打开1-EnvMEL文件夹找到SETP.EXE程序如下图3-10

所示。

图3-10软件安装

*用鼠标左键双击SETP.EXE

后弹出如下图3-11欢迎界面

图3-11软件安装

*点击下一步会出现如图3-12。

图3-12

软件安装

*继续点击“下一个”将会出现如下图3-13所示

图3-13软件安装

*点击“结束”完成1-EnvMEL的安装到下图3-14

。

图3-14软件安装

*点击“后退”退出EnvMEL安装画面到下图3-15

。

图3-15软件安装

*用鼠标左键点击SETUP.EXE进入下图3-16

。

图3-16软件安装

*用鼠标左键点击“确定”进入下图3-17。

图3-17软件安装

*用鼠标左键点击“下一个”进入下图3-18。

图3-18软件安装

*用鼠标左键点击“下一个”转下图3-19。

图3-19软件安装

*用鼠标左键点击“是”转下图3-20。

图3-20软件安装

*用鼠标左键点击“是”转下图3-21。

图3-21软件安装

*用鼠标左键点击“是”转下图3-22

。

图3-22软件安装

*用鼠标左键点击“是”转下图3-23

。

图3-23软件安装

*用鼠标左键点击“是”转下图3-24

。

图3-24软件安装

*用鼠标左键点击“是”转下图3-25

。

图3-25软件安装

*软件安装中请耐心等待下图3-26的出现。

图3-26软件安装

*点击“确定”，安装完成。

如果您的电脑没有串口请参照3.2安装USB转串口芯片PL2303驱动

如果您看完安装资料还没有学会软件安请登陆http://www.plc77.com/xzzx.asp下载视频软件安装教程。安装步骤到图3-8时最好把其它应用程序关掉：包括杀毒软件，防火墙，IE，办公软件。因为这些软件可

能会调用系统的其他文件，影响安装的正常进行。

3.2安装USB转串口芯片PL2303驱动3.2.1安装USB转串口芯片PL2303驱动的步骤

⑴启动电脑进入Windows系统,如下图3-27所示

图3-27USB转串口驱动下载

*请登陆www.plc77.com/xzzx.asp找到图3-28

点击下载。

图3-28USB转串口驱动下载

*下载该软件到自己的电脑上如下图3-29

所示。

图3-29USB转串口驱动压缩文件图3-30USB转串口驱动解压压缩文件

图3-29USB转串口驱动安装

*参照记事本说明安装USB转串口芯片PL2303

驱动。

第4章三菱GXDeveloper8.31中文版编程软件的使用

4.1创建工程文件

假定我们编写如下工程：•工程名称：点动电路•硬件：FXCPU•PLC类型：FX2N

•实现功能：输入/输出程序打开PLC编程软件

打开GXDeveloper8.31中文版PLC编程软件一般有两种方法:方法1：“开始”“MELSOFT

GXDeveloper编程软件的编程界面,如下图4-1所示。

Developer”,单击鼠标左键打开

图4-1从Windows操作界面“开始”进入到GXDeveloper

打开后如图4-2所示。

图4-2进入GXDeveloper编程界面

方法2：在桌面移动鼠标对准GXDeveloper编程软件双击左键。如下图4-3

所示。

图4-3从Windows操作界面进入GX

Developer8.31

图4-4进入GXDeveloper8.31中文版PLC编程软件初始界面

①创建新工程:“工程”

创建新工程小窗口“PLC系列”里选择FXCPU“PLC类型”选择里FX2N(C)“程序类型”里点击梯形图逻辑。具体做法流程见下图4-5所示。

图4-6

PLC系列和类型

②编写输入/

输出程序（又名点动电路）:

图4-7打开后的界面

放置元件

把光标(默认为深蓝色的矩形框)放置在功能图的地方,然后点击梯形图符号，见图4-8，在弹出的“输入元件”窗口用键盘直接输入软元件号,如“X000”，见图4-9。

图4-8选择软元件

图4-9

编写程序

图4-10编写程序

图4-11

④编译程序

编写程序

图4-12

程序编译

⑤

图4-13保存工程

4.2打开工程

图4-16打开工程

进入“三菱Gx-Developer”PLC编程软件，用鼠标左键点击菜单栏“工程”弹出子菜单再点击“打开工程（0）”进入下图4-17

图4-17打开工程

在“打开工程”窗口用鼠标左键点击“点动电路”或其它工程文件，再用鼠标左键点

击“打开”完成打开工程。

4.3计算机与PLC

连接

图4-18初学者PLC资源组合图

图4-19PLC学习机与计算机硬件连接

图4-19的1、2项是计算机与PLC学习通信连接，3是计算机，4是结合了图4-18的3、4、5、6项于一体的PLC

学习机。

（a）（b）

图4-20初学者入门PLC资源组合图(a)与PLC学习机比较图（b）

图4-21初学者入门PLC资源组合、PLC

学习机内部接线图（不含计算机部分）

图4-22查看计算机与PLC连接COM口

到Windows界面用鼠标对准“我的电脑”图标单击右键弹出图4-22菜单，再设备左键单击“设备管理器（Q）”进入下图4-23

图4-23查看计算机与PLC连接COM口

在“设备管理器”窗口界面用鼠标对准方框内+号点击鼠标左键，查看

是COM几？并记住用鼠标点击X退出。转下图4-24，进入“三

菱Gx-Developer”PLC

编程软件界面。

图4-24设置PLC与计算机连接COM口

在“三菱Gx-Developer”PLC编程界面用鼠标左键点击菜单栏“在线（0）”弹出图4-24子菜单，再用鼠标左键点击“传输设置（C）”进入下图4-25

图4-25设置PLC与计算机连接COM口

在“传输设置”窗口界面用鼠标左键双击“串行”图标弹出子窗口“PCI/F串口详细设置”用鼠标左键到COM端口处选择图4-23所记下的COM数，再用鼠标左键单击小窗口、大窗口的“

确定”退出。

4.4工程文件写入PLC

图4-26将计算机已编译程序写入PLC

将已打开工程文件或已编译好的工程文件如图用鼠标左键点击“在线”弹出图4-26子菜单再用鼠标左键点击“PLC写入（W）..”进入下图4-27

图4-27将计算机已编译程序写入

PLC

分别鼠标左键点击“参数+程序”、“执行”、子窗口“是（Y）”进入下图4-28

图4-28将计算机已编译程序写入PLC

程序写入中请耐心等待下图4-29的出现

图4-29将计算机已编译程序写入PLC

用鼠标左键单击子窗口“确定”，再单击大窗口“关闭”，

完成程序写入。

4.5计算机在线监视PLC

图4-30监视功能

在计算机与PLC连接状态下二者程序相同并保持通信，如图4-30用鼠标左键点击“在线”弹出图4-30子菜单，将光标移动至“监视”再将光标移动至子子菜单用鼠标左键单击“监视开始（全画面）（A）”开始监视功能，

退出监视功能：用鼠标左键单击“监视停止（全画面）（A）”退出监视功能。

图4-31监视功能设置

按下PLC学习机输入口X0

点动开关，计算机监视窗口可以监视实时状态。

第5章常用继电器控制电路转PLC程序编写测试

5.1点动电路编写测试

*编程软件：

“三菱GxDeveloper8.31”PLC编程软件，已安装请直接打开，未安装参见第3章3.1

*USB转串口驱动：

Windows操作系统选择，PL2303DriverInstaller.exe软件，已安装忽略此项，未安装参见第3章3.2Vista操作系统选择，PL2303VistaUSBDriverInstaller.exe软件，已安装忽略此项，未安装参见第3章3.2

*PLC与计算机连接：

参见第4章4.3

*程序编写：

参见第4章4.1进入“三菱Gx-Developer8.31”PLC编程软件界面。

图5-1点动电路编写

图5-1点用鼠标左键单击

下图5-2符号在弹出的对话框输入“X000”（0是阿拉伯数字），点击“确定”后如

图5-2

点动电路编写

2、用鼠标左键单击

3、用键盘输入Y0004、用鼠标左键单击“确定”，完成

图5-3

点击点动电路编写符号在弹出的对话框输入“Y000”点击“确定”后如下图5-4

用鼠标左键单击此处编译，完成

图5.1.4点动电路编写

图5-4用鼠标左键点击“变换/编译”单击后下图5-5所示。

图5-5

点动电路编写完成

将图5-5程序参照：第4章，4.4将已编译好的工程文件写入PLC。请注意：在程序下载的过程中PLC学习机的Comm灯一直在闪烁。

图5-6点动电路运行测试

图5.1.7点动电路运行测试

图5-7点动电路运行测试

参见第4章4-5计算机监视PLC。反复按下松开X0输入按钮开关，在计算机显示器监视PLC实时状态，见图5-7。

5.2带停止的自保持电路编写测试

*程序编写：

参见第4章4.1进入“三菱Gx-Developer8.31”，PLC编程软件界面。

图5-8自保持电路编写

图5-8用鼠标左键单击

符号在弹出的对话框输入“X000”（0是阿拉伯数字），点击“确定”后如下图5-9

图5-9自保持电路编写

3、用鼠标左键单击“确定”，完

1、用鼠标左键单击

2、用键盘输入X001

图5-10

自保持电路编写

图5-11自保持电路编写

图5-12自保持电路编写

图5-13自保持电路编写

参照第3章3.2将PLC与计算机连接。

参照第4章4.4将已编译好的工程文件写入PLC。

参照第4章4.5计算机监视PLC。在计算机显示器监视PLC

实时状态。

2、Y0点亮后只要X1开关不动作状态就不会改变

1、当按下X0时Y0线圈得电Y0触头自锁，即使X0松开Y0依然亮

图5-14自保持电路测试

按下X1Y0线圈掉电同是解锁Y0灯灭

图5-15自保持电路测试

将以上测试结果结合第2章2.2工作原理对照分析，你会发现自己就在工业现场控制某种自动化设备。

5.3自保持互锁电路编写测试

单击

符号在弹出对话框输入“X000”（0是阿拉伯数字）点击确定，然后再单击，

符号在弹出对

符号在弹

话框输入“X001”点击确定，再单击符号在弹出的对话框输入“Y001”点击确定.，再单击

出的对话框输入“Y000”单击确定.如下图5-16。

5-16自保持互锁电路编写

调整光标位置如下图所示5-17

图5-17自保持互锁电路编写

点击

符号在弹出的对话框输入“3”点击确定.，如下图5-18。

图5-18

自保持互锁电路编写

调整光标位置如下图所示，击符号在弹出的对话框输入“Y000”点击确定。

3、输入y000

4、点击确定，完成

图5-19自保持互锁电路编写

调整光标位置如图5-20所示。

2、取竖线

图5-20自保持互锁电路编写

点击击符

号在弹出的对话框输入“1”点击确定按钮如下图5-21

。

图5-21自保持互锁电路编写

调整光标位置如下图5-22，点击

符号在弹出的对话框输入“X002”。

图5-22自保持互锁电路编写

符号在弹出的对话框输入“X002”

。

调整光标到如图5-23的位置，点击

图5-23动保持互锁电路编写

调整光标到如图5-24的位置，点

击

符号在弹出的对话框输入“1”点击确定。

2、取竖线

3、输入1表示竖线往下伸展1行

4、按确定完成

1、调整蓝色框到这里表示下一个元件从这里连接

图5-24自保持互锁电路编写

点击符号在弹出的对话框输入“Y001”点击确定，点击符号在弹出的对话框输入“Y000”点击

确定完成后如下图5-25。

点击编译程序

图5-25自保持互锁电路编写

参照第3章3.2将PLC与计算机连接。

参照第4章4.4将已编译好的工程文件写入PLC。

参照第4章4.5计算机监视PLC。可以在计算机显示器监视PLC实时状态。

用PLC学习机测试编好的梯形图程序观察输出状态灯的变化

按下X1对应Y0灯亮，此时X2失效按下X0灯灭

按下X2对应Y1灯亮，此时X1失效按下X0灯灭

图5-26自保持互锁电路测试

5.4先动作优先电路编写测试

原理解释：

按下相应的常开按钮时，对应的线圈得电自锁，其常开触点闭合，触发中间继电器（M0)线圈得电，其常开触点闭合，断开其它按钮的回路，从而达到先动作优先电路。

5.4.1先动作优先梯形图5.4.1先动作优先语句表

只要在先动作优先电路上加一个常闭按钮，便可改成大家熟悉的抢答器。电路要求为：通电后各位选手开始抢答，先按下按钮的得到答题权利，答题完成之后主持人按下复位按钮，再开始新一轮抢答。这就是从先动作优先电路演变后来的抢答器。控制要求：

当按下X000（0号按钮）时Y000（1号灯）亮，再按其它按钮，其它灯不亮。当按下X001（1号按钮）时Y0001(2号灯）亮，再按其它按钮，其它灯不亮。当按下X002（2号按钮）时Y002（3号灯）亮，再按其它按钮，其它灯不亮。当按下X003（3号按钮）时Y003（4号灯）亮，再按其它按钮，其它灯不亮。

下面编写梯形图

5.4.3抢答器梯形图编写5.4.4抢答器语句表编写

用三菱PLC中文版编程软件Gx-Developer8.31编写梯形图。参照第3章3.2将PLC与计算机连接。

参照第4章4.4将已编译好的工程文件写入PLC。

参照第4章4.5计算机监视PLC。在计算机显示器监视PLC

实时状态。

5.4.3

抢答器程序测试