三菱 PLC 编程入门 1

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PLC 全称是 Programmable Logic Controller，即可编程逻辑控制器。主要用于工业设备控制，比如电梯、传送带、机械臂等等。

PLC 的使用者，一般是电气工程师。PLC 的优点是开发快、可扩展，稳定性好。缺点是生态封闭，迁移成本高。PLC 有两大品牌商：西门子和三菱。两家各搞各的，互相不兼容。

PLC 可以用「梯形图」或「ST 语言」编程。前者用的人多。我个人喜欢 ST，觉得可读性好。

本文是学习笔记（产品型号是三菱 FX5UC）。

运行方式

主程序执行时，CPU 会循环扫描，重复执行代码。基本流程如下图所示。

看一个简单例子。

// iCounter 是整型变量，初始值等于 0
// 在主程序中运行这行代码，iCounter 的值会不断增加
iCounter := iCounter + 1

软元件

软元件就是硬件模块的软件表示。例如，继电器、报警器、计时器、计数器、寄存器等。使用时无需声明，引用名称和编号即可。

X0 := TRUE;  // X 是输入继电器
Y3 := FALSE;  // Y 是输出继电器
M1:= TRUE;  // M 是辅助继电器
D := 100;  // D 是数据寄存器

变量

变量要提前声明。但是编辑器（Gx Works）不支持直接用代码声明，要用交互菜单来操作。个人感觉不太方便。

常见的类型有：位（bool）、字（int）、双字（word）、time（时间）、字符串（string）等等。

函数块

讲一下函数块与函数的区别。函数块（Function Block）不能直接调用，需要先实例化才能使用，而函数可以直接使用。

// 函数调用：WORD_TO_BOOL 是函数，把 word 类型转换成 bool 类型
M100 := WORD_TO_BOOL(D106 > D107);

// 函数块调用：TON1 是计时器 TON 的一个实例
TON1(IN := TRUE , PT := T#1s, Q := Y0);

定时器

介绍几种常用的定时器。

延时开 TON

输入为 TRUE 时，延迟一段时间，输出 TRUE；输入为 FALSE 时，定时器复位，立即输出 FALSE。

参数说明

IN：输入，bool 类型
PT：延时量，time 类型
Q：输出，bool 类型

示例

// Case1: 输入 TRUE
Y0 := FALSE;
// 1秒后 Y0 等于 TRUE
TON1(IN := TRUE , PT := T#1s, Q:= Y0)  

// Case2: 输入 FALSE
Y0 := TRUE;
// 等价于 Y0 := FALSE，且定时器复位
TON2(IN := FALSE , PT := T#1s, Q:= Y0)

延时关 TOF

输入为 FALSE 时，延迟一段时间，输出 FALSE；输入为 TRUE 时，定时器复位，立即输出 TRUE。

示例

// Case1: 输入 FALSE
Y0 := TRUE;
// 1秒后 Y0 等于 FALSE
TOF1(IN := FALSE , PT := T#1s, Q:= Y0)  

// Case2: 输入 TRUE
Y0 := FALSE;
// 等价于 Y0 := TRUE，且定时器复位
TOF2(IN := TRUE , PT := T#1s, Q:= Y0)

持续开 TP

输入为 TRUE 时，持续一段时间，然后输出 FALSE；输入条件为 FALSE 时，定时器复位，立即输出 FALSE。

示例

// Case1: 输入 TRUE
Y0 := FALSE;
// Y0 等于 TRUE，1秒后等于 FALSE
TP1(IN := TRUE , PT := T#1s, Q:= Y0)  

// Case2: 输入 TRUE
Y0 := TRUE;
// 等价于 Y0 := FALSE，且定时器复位
TP2(IN := FALSE , PT := T#1s, Q:= Y0)

下一步

以上是三菱 PLC 编程的基本介绍，更多内容可以参考官方文档。接下来，我们要实现一个小例子，期望把上述内容串起来。

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