可編程控制器實質(zhì)是用程序表達控制過程中事物間的邏輯或控制關(guān)系。這種關(guān)系必須借助機內(nèi)器件來表達，這就要求在可編程控制器內(nèi)部設(shè)置具有各種各樣功能的，能方便地代表控制過程中各種事物的元器件。這就是編程器件。

可編程控制器的編程器件從物理實質(zhì)上來說是電子電路及存儲器。具有不同使用目的的元件其電路有所不同。考慮工程技術(shù)人員的習慣，用繼電器電路中類似名稱命名。稱為輸入繼電器、輸出繼電器、輔助(中間)繼電器、定時器、計時器等。為了明確它們的物理屬性，稱它們?yōu)椤败浝^電器”。從編程的角度出發(fā)，我們可以不管這些器件的物理實現(xiàn)，只注重它們的功能，像在繼電器電路中一樣使用它們。

在可編程控制器中這種“器件”的數(shù)量往往是巨大的。為了區(qū)分它們的功能，不重復(fù)使地選用，我們給元件編上號碼。這些號碼也就是計算機存儲單元的地址。FX2N系列plc具有數(shù)十種編程器件，它們均用字母和編號來表示。字母如X表示輸入，Y表示輸出，編號由3位數(shù)字表示，數(shù)字因機型不同而異。

1．輸入繼電器（X0～X267）

輸入繼電器與PLC的輸入端相連，是PLC接收外部開關(guān)信號的接口。與輸入端子連接，輸入繼電器是光電隔離的電子繼電器，其線圈、動合觸點、動斷觸點與傳統(tǒng)的硬繼電器表示方法一樣，如圖左邊所示。這里動合觸點、動斷觸點的使用次數(shù)不限，這些觸點在PLC內(nèi)部可以自由使用。FX2N型PLC輸入繼電器采用八進制地址編號X0～X267，最多可達184點，輸入繼電器必須由外部信號所驅(qū)動，而不能由程序驅(qū)動，其觸點也不能直接輸出驅(qū)動外部負載。

                                     圖1 輸入繼電器示意圖

2．輸出繼電器（Y0～Y267）

輸出繼電器是將PLC的輸出信號送給輸出模快，再驅(qū)動外部負載的元件，如圖2右邊所示，每一個輸出繼電器有一個外部輸出的動合觸點（硬觸點），它與PLC的輸出端子相連，而內(nèi)部的軟觸點，不管是動合還是動斷，都可無限制的自由使用。有一定的負載能力。FX2N型PLC輸出繼電器也采用八進制地址編號Y0～Y267，最多可達184點輸出。

圖2 輸出繼電器示意圖

例1：設(shè)計一個用在門鈴上的小開環(huán)電路。只有在PB1被按下時，門鈴BL1才響。

3．輔助繼電器M

PLC內(nèi)部有很多輔助繼電器，它的動合動斷觸點在PLC內(nèi)部編程時可以無限次的自由使用。但是這些觸點不能直接驅(qū)動負載，輔助繼電器M只能由程序驅(qū)動，外部負載必須由輸出繼電器的外部觸點來驅(qū)動。

（1）通用輔助繼電器（M0～M499） 

通用輔助繼電器作用類似中間繼電器，地址編號按十進制M0—M499共500點（在FX型PLC中除了輸入輸出繼電器外，其他所有器件都是十進制編號）。

（2）斷電保持輔助繼電器（M500～M1023）

PLC在運行中若發(fā)生停電，輸出繼電器和通用輔助繼電器全部成為斷開狀態(tài)。上電后，除了PLC運行時被外部輸入信號接通的以外，其他仍斷開。不少控制系統(tǒng)要求保持斷電瞬間狀態(tài)。斷電保持輔助繼電器就是用于此場合，斷電保持輔助繼電器M500～M1023（524點）是由PLC內(nèi)裝鋰電池支持的。

（3）特殊輔助繼電器（M8000～M8255）

PLC內(nèi)有256個特殊輔助繼電器，這些特殊輔助繼電器各自具有特定的功能。根據(jù)使用方式可以分為二類：

一類為其線圈由PLC自行驅(qū)動，用戶只能利用其觸點。如常用的有：

M8000為運行監(jiān)視用，當PLC運行，M8000接通。

M8002為初始化脈沖，在PLC運行瞬間，M8002發(fā)一單脈沖。

M8012為產(chǎn)生100ms時鐘脈沖的特殊輔助繼電器。

M8013為產(chǎn)生1s時鐘脈沖的特殊輔助繼電器。

另一類為可驅(qū)動線圈型特殊輔助繼電器，用戶驅(qū)動線圈后，PLC做特定動作。例如:

M8030：使BATTLED(鋰電池欠壓指示燈)熄滅。

M8033：PLC停止時輸出保持。

M8034：禁止全部輸出。

M8039：定時掃描方式。

注意，未定義的特殊輔助繼電器不可在程序中使用。

FX2N PLC各基本指令的符號、功能如下表所示。

表1 基本指令一覽

圖2所示為使用上述三條基本指令的梯形圖。圖2-1-4 LD、LDI、OUT 指令使用說明梯形圖

2．脈沖取指令LDP、LDF

LDP取脈沖上升沿:邏輯運算開始，與左母線連接的上升沿檢測

LDF:取脈沖下降沿：邏輯運算開始，與左母線連接的下降沿檢測

上升沿觸點指令的功能是：指令元件置1的時刻有能流通過一個掃描周期。下降沿觸點指令的功能是：指令元件置0的時刻有能流通過一個掃描周期。

3．觸點串聯(lián)指令A(yù)ND、ANI

AND：與指令，用于單個動合觸點的串聯(lián)。

ANI：與非指令，用于單個動斷觸點的串聯(lián)。

AND與ANI都是一個程序步指令，AND、ANI指令可多次重復(fù)使用，即串聯(lián)觸點個數(shù)不限；這兩條指令的目標元件為X、Y、M、T、C、S。OUT指令后，通過觸點對其他線圈使用OUT指令稱為縱接輸出（連續(xù)），這種輸出如果循序不錯，可以多次重復(fù)。

例2：傳送帶上物理位置的檢測。當包裹從傳送帶上過來時，經(jīng)過兩個光電管PC1和PC2，這兩個光電管用來檢測傳動帶上包裹的位置。要求當兩個光電管都接通時，驅(qū)動貼郵票執(zhí)行機構(gòu)ST1，給包裹貼上郵票。

4．觸點并聯(lián)指令OR、ORI

OR：或指令，用于單個動合觸點的并聯(lián)

ORI：或非指令，用于單個動斷觸點的并聯(lián)

OR與ORI都是一個程序步指令，它們的目標元件是X、Y、M、T、C、S；OR、ORI指令是將一個觸點從當前步開始，直接并聯(lián)到控制母線上，且并聯(lián)次數(shù)不限。

典型控制程序

1、自鎖程序

自鎖電路也稱自保持電路。常用于無機械鎖定開關(guān)的啟動停止控制中。如用無機械鎖定功能的按鈕控制電動機的啟動和停止；并且分為啟動優(yōu)先和斷開優(yōu)先兩種。

                       圖4 斷開優(yōu)先程序和啟動優(yōu)先程序

2、互鎖程序

互鎖電路用于不允許同時動作的兩個或多個繼電器的控制，如電動機的正反轉(zhuǎn)控制。

                                 圖5 互鎖控制程序