1.3.1 位软元件

FX系列PLC的编程位软元件组成结构如表1-2所示。

1.输入继电器X

输入继电器X是PLC接受外部开关量信号的一种等效电路表示。可以这样理解，输入继电器X有线圈，有常开和常闭触点，但其线圈是否接通，完全由外部所连接的开关量信号控制。当外部开关ON时，X接通，程序中其相应的触点动作，常开动合，常闭动断；反之亦然。

X是PLC的输入口电路和输出口电路软元件的表示，它们是由电子电路和存储器所组成的。从物理结构讲，它们不是继电器结构。但是由于PLC的设计初衷是为了代替继电器控制系统，考虑到工程技术人员的习惯，许多名词仍使用了继电器控制系统中经常使用的名称，如母线、能流、继电器等。这样，我们就把位软元件叫作继电器。

输入继电器X有无数个常开和常闭软触点，可以在程序中随意使用，这一点是PLC的软元件和继电器控制中的继电器触点元件最大的区别。

这些触点直接受输入接口的信号状态控制，当输入信号为ON时（外接常开触点闭合），X在梯形图中对应的常开触点闭合，常闭触点断开；反之亦然。因此，在梯形图程序中，软元件X没有线圈，也不能用程序驱动，在程序中只能使用它的触点去控制其他软元件或作为功能指令的驱动条件。

输入接口地址是按照八进制数进行顺序编址的，8个为一组，地址为X000～X007、X010～X017、X020～X027等。

2.输出继电器Y

输出继电器Y是PLC内部输出信号控制外部负载的一种等效电路表示。可以这样理解，输出继电器Y是一个受控的开关，其断开和接通均由程序来控制，仅当被驱动时，才能控制其相应的外部负载。对外仅被看做是一个无源的开关，所以要驱动外部负载，还必须外接电源。同时，它和X一样，有无数个常开、常闭软触点，可以在程序中随意使用。

输出继电器的编址也是八进制编址，地址为Y0～Y7、Y10～Y17等。

3.辅助继电器M

辅助继电器M是PLC内部位软元件，类似于继电器控制线路中的中间继电器。但其作用与中间继电器有所不同，中间继电器有扩大触点数量、信号传送和功率放大的作用，可以直接驱动外部负载。而辅助继电器M则不能直接驱动外部负载，它仅在程序中起信号传递和逻辑控制的作用。

辅助继电器M有线圈和无数个常开、常闭触点，其线圈由PLC的各种软元件触动或功能指令驱动，其触点可任意使用。M的编址采用十进制，在FX系列PLC中，除X和Y采用八进制编址外，其余软元件均采用十进制编址。

辅助继电器M的分类及编址如表1-3所示。

辅助继电器M分为通用型辅助继电器、停电保持用辅助继电器与特殊辅助继电器三大类。

1）通用型辅助继电器

通用型辅助继电器的作用类似于中间继电器，其主要用途为逻辑运算的中间结果存储或信号类型的变换。PLC上电时处于复位状态，上电后由程序驱动，它没有断电保持功能，在系统失电时，自动复位。若电源再次接通，除因外部输入开关信号变化而引起M的变化外，其余的皆保持OFF状态。

2）停电保持辅助继电器

这类继电器也是通用辅助继电器，但它有记忆功能，在系统断电时，它能保持断电前的状态。当系统重新上电后，即可重现断电前的状态，并在该基础上继续工作。但要注意，系统重新上电后，仅在第一个扫描周期内保持断电前状态，然后M将失电。因此，在实际应用时，还必须加上M自锁环节，才能真正实现断电保持功能。

停电保持辅助继电器也分两种类型，一种是可以通过参数设置更改为非停电保持型；一种是不能通过参数更改其停电保持型，称之为固定停电保持型。

3）特殊辅助继电器

编址M8000～M8511为特殊辅助继电器。特殊辅助继电器是PLC用来表示PLC的某些状态，提供时钟脉冲和标志位，设定PLC的运行方式或者PLC用于步进顺控、禁止中断、计数器的加减设定、模拟量控制、定位控制和通信控制中的各种状态标志等。它也分为两类。

（1）触点利用型特殊辅助继电器（只读型）。

触点利用型特殊辅助继电器为PLC的内部状态标志位，PLC根据本身的工作情况自动改变其状态（1或0），用户只能利用其触点，因而在用户程序中不能出现其线圈，但可利用其常开或常闭触点作为驱动条件。在附录特殊软元件一览表中，带在下面的表格中及附录A中，只读型特殊辅助继电器用【】表示，如【8002】。

（2）线圈驱动型特殊辅助继电器（可读/写型）。

对于这类特殊继电器用户可以在程序中驱动其线圈，使PLC执行特定的操作。用户也可以在程序中使用它们的触点。

这类继电器很多，有些与PLC方式有关，有些与指令执行功能相关，还有些与中断、通信、计数器有关，其功能也不尽相同，本书将结合功能指令的讲解给予介绍。

特殊辅助继电器中，有许多编号未定义其功能，这些是生产厂商专业用于系统处理的元件，用户不能在程序中使用。附录B为全部特殊辅助继电器的编号及功能定义。

下面介绍几种常用的特殊辅助继电器及其功能含义。

● PLC运行状态特殊继电器

PLC运行状态特殊继电器是说明PLC从停止向运行状态变化或反映PLC内部锂电池状况等功能的特殊继电器，一共有10个，常用的如表1-4所示。

运行监视及初始化脉冲特殊继电器的动作可用图1-14所示的时序图表示。

● 时钟脉冲特殊辅助继电器

内部时钟脉冲继电器是利用其定时通断而产生周期固定的脉冲序列。时钟脉冲的占空比为50%，即其通、断时间均为脉冲周期的一半。时钟脉冲特殊继电器共有4个（见表1-5）。

● 标志位特殊辅助继电器

三菱FX系列PLC标志继电器有两种，一种是功能指令执行结果会影响到该继电器的状态，另一种是功能指令的执行模式受该继电器状态的控制。

表1-6为常用标志位特殊辅助继电器，一般称为标志位。

● PLC运行方式特殊辅助继电器

与PLC运行方式相关的线圈驱动型特殊继电器如表1-7所示。

PLC有两种工作模式，RUN（运行模式）和STOP（编程模式）。在运行模式下，执行用户程序；在编程模式下，写入或读出用户程序，用户程序运行停止。一般情况下，这两种模式可以通过PLC基本单元上的内置RUN/STOP开关进行转换。其缺点是PLC装置在配电箱内，需人工拨动，不能自动执行。如果利用特殊辅助继电器M8035，M8036，M8037则可通过外部接线及编写程序来控制PLC的运行和停止。

外部接线及编写程序控制PLC的运行和停止图如图1-15所示。其中RUN控制可为基本单元上的X000～X017中任一点，STOP控制可为任一输入点。使用前还必须对PLC参数进行设置。具体操作如下。

如用编程软件GX时，单击画面左侧“工程”栏中“参数”前的“”，双击“PLC参数”出现“FX参数设置”对话框，单击“PLC系统（1）”，出现图1-16所示画面，在“运行端子输入”栏填入X000，单击“结束设置”，参数设置成功。如果用手持编程器，应将X0设置成RUN INPUT USE X000，然后下载到PLC中。

这时，PLC的工作模式就可用外部两个按钮进行点动转换了。必须注意，这时应将内置RUN/STOP开关拨向STOP模式。如拨向RUN模式，X1可以停止PLC运行，但X0不能使PLC运行。

4.状态继电器S

状态继电器S是专门针对步进顺序控制程序而设计的内部位软元件，经常与步进指令STL结合使用，完成步进顺序控制梯形图的编制。与辅助继电器M一样，状态继电器S也有无数个常开、常闭触点，在顺控程序中随便使用。当状态继电器不用于步进梯形图时，可以和M一样用于顺控程序中。

状态继电器S也分为一般用和停电保持用，其停电保持用也分为可参数改变和不可参数改变两种，其含义和辅助继电器M一样。报警继电器S900～S999是配合功能指令ANS和ANR使用的专用状态继电器。

状态继电器S的编址如表1-8所示。

5.字元件的位指定D□.b

这是一个为FX3系列PLC专门开发的针对数据寄存器D的二进制位进行直接操作的编程位元件。其内容与取值如表1-9所示。

数据寄存器D是一个16位的寄存器。其二进制位由低位到高位分别编号为0～F，如图1-17所示。

【例2】试说明位元件D□.b的含义

（1）D0.3　　　数据寄存器D0的b3位，即第4个二进制位。

（2）D100.0　　数据寄存器D100的b0位，最低位。

（3）D350.F　　数据寄存器D350的b15位，最高位。

（4）D1002.7　数据寄存器D1002的b7位，即低8位的最高位。

D□.b是一个位元件，在应用上和辅助继电器M一样，有无数个常开、常闭触点，本身也可以作为线圈进行驱动。

【例3】试说明图1-18梯形图程序的执行含义。

当X000第1次按下时，D0加1，其b0位（即D0.0）变为1，触点D0.0闭合，Y000输出。当X000第2次按下后，D0又加1，其b0位变成0，触点D0.0断开，Y000停止。因此，这是一个单按钮控制电动机启动、停止的程序。