任务一 三相异步电动机“启—保—停”电路的PLC控制安装与调试
【任务目的】
熟悉点动控制线路实现PLC控制的梯形图转换方法；借助继电接触控制线路理解梯形图中常闭触点、常开触点、输出及自锁含义、用途。
熟悉LD、LDI，AND、ANI，OR、ORI，OUT指令格式、功能及用法，初步让学生对梯形图的由来及基本指令的基本运用有所认识。
熟悉GXDeveloper软件中基本指令输入方法，通过“启—保—停”控制设备安装与调试，初步了解PLC的运行方式和PLC控制任务设计的方法。
生产设备中，三相异步电动机的启动、停止控制是最基本的全压启动控制方式，如图2-1-1所示为“启—保—停”继电—接触控制线路，电源引入隔离开关QS一般采用空气断路器，开关SB1、SB2分别为启动、停止按钮，交流接触器KM为控制三相电动机的执行器件，通过热继电器FR的常闭触点实现三相电动机过载保护，熔断器FU1、FU2分别实现主电路、控制电路的短路保护。
基本控制原理：按下启动按钮SB1接触器KM线圈通电，KM常开主触电吸合电动机通电运转，同时辅助常开触点吸合保证线圈能在按钮复位时有电流通过即实现自锁，电动机得以持续通电运转。停止时按下停止按钮SB2，KM线圈断电。当电路过载热继电器FR触点断开，控制线路断电。
图2-1-1 三相异步电动机“启—保—停”继电—接触控制线路
想一想：
继电—接触控制线路是以“启—保—停”电路结构为基本控制单元，其基本控制功能如何实现的？采用PLC进行控制，如何实现？
知识链接一 PLC用户程序的执行方式
PLC作为工业现场控制用计算机，其工作原理、工作方式和PC基本上是相同的，均是在系统程序管理下通过运行用户程序完成控制任务。PLC控制任务的实现是采用循环扫描、顺序执行用户程序的工作方式进行的。PLC除了正常的内部系统初始化、自诊断检查外，完成用户程序实现控制任务的过程分为以下三个阶段。
（1）输入采样阶段。PLC首先对所有输入端进行顺序扫描，并将扫描瞬间各输入端的状态信息（如按钮SB接通为1、断开则为0）送入内部并寄放于映像寄存器中。需要注意的是，在同一扫描周期即便输入状态发生多次变化，存入映像寄存器的值只能是扫描到该输入端瞬间的输入状态值。
（2）程序处理阶段。PLC执行用户编写的程序时遵循自上而下、自左而右的顺序，将反映扫描到的输入端状态信息的映像寄存器内的数据、反映各电路状态的其他“软元件”（如辅助继电器、计数器、定时器等）数据取出，执行用户程序指定的数值、逻辑运算，并将结果存放于程序指定的“软元件”或系统指定的特定“软元件”，将输出状态信息存放于输出映像寄存器中。其执行程序是按步顺序进行的，执行程序产生的逻辑结果也是由前到后逐步产生的，呈现串行方式特征。这种串行运行直至遇到END指令时该程序处理阶段才暂告结束。
（3）输出刷新阶段。在上述的程序处理阶段执行到END指令时，PLC将输出映像寄存器中的状态值转存至输出锁存器中，并刷新输出锁存器。当输出锁存器为1状态时则驱动开关电路使相应输出继电器线圈通电（或晶闸管的控制极及晶体管基极作为触发导通信号），从而接通外部负载工作回路。
注意：PLC完成由输入采样、程序处理到输出刷新结束的三个阶段称为一个扫描周期。PLC循环反复地执行上述过程；扫描周期的长短除取决于PLC的运算速度及工作方式外，还与用户梯形图程序长短（执行到END指令）、指令的种类有关。一般一个扫描周期约几毫秒至几十毫秒。PLC是采用顺序执行用户程序，且采取先执行后输出的处理流程方式，在工序安排上需要注意。
以图2-1-2所示用户程序的PLC执行过程来分析：当PLC处于运行状态时，假设输入X001、X000均处于断开未动作状态，则在第一个扫描周期内的输入采样阶段沿X000～X267（FX2N系列最大输入端扩展点数184）顺序扫描输入状态，将X000、X001的0状态送至输入映像寄存器X0、X1；当进入执行用户程序阶段时，根据输入映像寄存器X0、X1的状态，Y000、Y001均不满足动作条件，即用户程序执行后Y000、Y001均为0状态，并将该结果送至对应的输出映像寄存器Y0、Y1中；当执行到输出刷新阶段时，将映像寄存器Y0、Y1状态采用并行方式送至输出锁存器，并控制对应的Y000、Y001输出端的输出状态。
图2-1-2 用户程序的PLC执行过程示意图
当X000闭合、X001断开时开始的扫描周期输入采样阶段，PLC将扫描到的X000的1状态、X001的0状态分别送到输入映像寄存器X0、X1中；在执行程序阶段，由于映像寄存器中X0、X1分别对应为1、0状态，当顺序执行梯形图程序回路块1时X000的常闭断开，线圈Y000不能得电；当执行到回路块2时，X000闭合，线圈Y001得电。执行结果Y000、Y001状态被送到输出映像寄存器Y0、Y1（注意：由于程序的顺序串行执行方式，后来的Y001不能在同一扫描周期返回到回路块1中影响回路块1的结果）。当执行到输出刷新阶段时，对应的Y000、Y001的状态为0、1，此时输出状态才受到影响发生变化。
当新的一轮扫描周期开始的输入采样阶段时，PLC输出映像寄存器Y1仍为1状态，此时即使输入条件发生变化，如X000 、X001均断开，Y1状态也只能等到当前扫描周期进行到程序执行阶段时才能受到影响。当输入扫描周期时输入映像寄存器X0、X1均为0状态时，在执行程序阶段时由于回路块1执行在前，此时Y001仍为1状态，回路块1形成通路，Y000得电为1状态；当执行到回路块2时，此时Y001状态则因X0的0状态而发生变化，但由于回路块1已经形成自锁且后者结果对前面已执行程序产生不了影响，程序执行的结果仍然为Y000为1状态、Y001为0状态并送输出映像寄存器Y0、Y1。当执行到输出刷新阶段时对外产生相应的输出动作。
显然PLC的循环扫描及程序串行执行的工作方式，必然致使当前扫描周期进行到输出刷新阶段前的PLC输出取决于前扫描周期的输入状态。也就是说在当前扫描周期的输入采样阶段采集到会导致输出变化的输入状态信息，但在输入采样、用户程序处理这个时间段内，PLC输出状态仍保持原状态不变，仅在当前扫描周期进入到最后输出刷新时才会引起输出的变化。可见输出状态的变化滞后于输入状态变化一个扫描周期，输出状态维持的最少时间为一个扫描周期。
练一练：为进一步理解PLC的周期循环扫描方式及程序串行执行工作方式，试结合上述分析过程讨论，如图2-1-3所示梯为形图的执行过程。
图2-1-3 寄存器梯形图
首先观察比较该梯形图与图2-1-2中梯形图的区别，在PLC执行该梯形图程序时，输入X000接通运行的结果与图2-1-2的结果相同，所不同的是当输入X000由接通到断开时会产生Y001、Y000均失电断开的结果。如何理解，试自行分析。
知识链接二 FX2N系列PLC的I/O继电器
PLC用于工业控制，实质是用程序的“软逻辑”替代原先传统继电接触控制线路的“硬逻辑”。而就程序来说，这种“软逻辑”必须借助于机器内部的具有状态设置、状态存储功能及能够实现逻辑运算、数值运算功能等单元电子电路。这些单元电路因功能、用途不同，对应电路的结构、形式也有所区别，为便于转换和适宜工程技术人员使用，用类似于继电—接触控制电路的器件名称来给这些功能电路命名，如输入继电器、输出继电器、辅助继电器、定时器、计数器等，PLC中统称为“软继电器”或“软元件”。从编程、运用的角度来看，无须掌握其物理特性，只需熟悉其功能即可。为满足复杂逻辑运算及控制需要，PLC提供的内部软元件种类多、数量较大，根据软元件的种类、物理地址分别对相应的软元件进行定义编号。“软继电器”的使用主要体现于程序中，“软继电器”和实际继电器相似，继电器的常开、常闭触点状态随线圈状态变化。“软继电器”对应于PLC的一些存储器单元，当某个为条件的指定单元状态转变为1时，相当于继电器线圈的“软继电器”存储单元为1；若失去条件时，则对应存储单元被置0，“软继电器”触点反映了对应存储单元状态值的读取。值得注意的是，“软继电器”的触点是可以进行无限次的访问，也就是说“软继电器”常开、常闭触点可以任意次使用。另外，作为“软继电器”的存储单元，在实现单一的位操作外还可实现多单元组合的字操作。
PLC的“软继电器”有输入继电器、输出继电器、辅助继电器、定时器、计数器等，要能够正确使用诸多“软继电器”，必须对各类软继电器的适用范围、控制方法、功能参数及掉电特性等有所认识。在本次控制任务中首先来认识FX2N系列PLC的输入与输出继电器。
一、输入继电器
FX2N基本单元均采用直流（DC）开关量输入方式，其每个输入端口对应于内部一个存储单元，称为输入继电器。输入继电器是反映外部输入信号状态的窗口，输入继电器的状态是对外部开关动作信号的映像，外部开关的“接通”、“断开”映射于PLC梯形图中对应输入继电器的“常开触点”闭合、断开（或其“常闭触点”呈相反的状态）。不同于PLC的其他“软元件”，输入继电器的状态只能由外部信号驱动，不能在用户程序中采用内部条件驱动。
FX2N系列PLC基本单元的输入继电器编号范围X0～X177，采用八进制编号，共128点（与输出继电器一样，通过扩展最大可达184点，但与输出继电器的总点数最大限度为267点），采用内部直流电源24V保证工作所需电压。
二、输出继电器
PLC的输出端口对外提供开关量输出信号，由输出端口、外部设备、外部电源及相对应的COM端构成输出回路。每一输出端对应的存储单元的功能与继电器线圈类似，称为输出继电器。当某一输出继电器存储单元置1时，称该输出继电器线圈得电（或被驱动），在输出刷新阶段通过端口具有触点动作性质的内部器件（如继电器触点闭合、开关晶体管或晶闸管导通）接通外部电路。输出继电器是PLC中唯一具有外部触点性质的软元件，而输出继电器的“线圈”只能由用户程序设置的条件进行驱动。与输入继电器类似，用于反映存储单元工作状态的常开、常闭触点可以无限次用于内部逻辑运算与控制。另外，FX2N系列PLC所有的输出继电器均不具有掉电保持功能，也就是说在PLC运行时，当用于控制输出继电器的条件满足时，输出继电器动作向外产生开关输出信号；当控制条件不满足、PLC断电或处于“STOP”停止状态时，输出停止复位回到0状态。
FX2N系列PLC输出继电器的编号与输入继电器相同，采用八进制编号，编号范围Y0～Y177共计128点。由于FX2N标配有继电器输出、晶闸管输出和晶体管输出三种输出方式，不同方式电路结构不同、其外部工作电压及接法要求均有所区别，相关技术参数参见表2-1-2。
表2-1-2 三种输出主要技术规格表（二）
继电器输出和晶闸管输出方式适用于较高电压、输出功率较大负载的输出驱动；晶体管输出、晶闸管输出适用于快速、频繁动作的场合。由于PLC的输出公共端COM、输出接口电路中未设有短路保护措施，故在输出电路中均需设置安装相应的保护性器件。
专业技能培养与训练 “启—保—停“电路的PLC控制任务的设备安装
任务阐述：在继电—接触控制线路典型电路之一——“启—保—停”控制线路基础上，采用继电—接触控制线路的等效逻辑转换方法，实现向PLC控制的程序梯形图的转换，并完成设备安装与程序调试。
设备清单参见表2-1-3。
表2-1-3 “启—保—停”PLC控制设备安装清单
一、实训任务准备工作
对照“启—保—停”继电接触控制线路原理图，明确该控制任务中控制器件作用：SB1启动按钮、SB2停车按钮；交流接触器KM为执行器件，热继电器FR对设备进行过载保护，短路保护通过熔断器FU1、FU2实现。三相异步电动机的运行与停止控制是通过KM主触点接通与断开实现的。
二、继电接触控制线路向实现PLC控制梯形图的转化
三相异步电动机的基本工作方式控制有启动、正反转、制动及调速等，在采用PLC控制时，用于驱动三相交流异步电动机的主电路与传统继电接触控制主电路完全相同。采用PLC控制代替原先继电接触控制时，仅需要考虑如何用PLC程序逻辑来替代控制部分的“硬”接线，即将控制部分线路转化为PLC控制程序的梯形图形式。
基于PLC的工作方式特点，决定了PLC梯形图的画法不同，程序运行结果也会有所变化。故对PLC控制梯形图的绘制需遵循一定的规定及要求，梯形图的左右两边分别对应的左母线、右母线须采用竖直线，左母线必须保证，右母线在绘制时可省略不画。除组成梯形图的回路块自上而下排列的顺序应依据动作的先后顺序外，还要注意以下要求：
（1）梯形图中的连接线可看做电路中的连接导线，但不允许交叉且只能采取水平或竖直画法。
（2）梯形图中触点（或称接点）一般只能水平绘制，不允许采用竖直画法（主控指令MC为特例）。
（3）各类软继电器（如输出继电器、辅助继电器、定时器等）线圈只能与右母线相连接，不能与左母线相接；而各类反映存储单元状态信息的触点不允许与右母线相连。
（4）各类触点或“导线”中的“电流”按自左向右的单方向流动，不能出现反向流动现象。
结合梯形图画法要求，可按以下方法对图2-1-4所示“启—保—停”原理图的控制部分进行变换：
（1）图2-1-4（a）中原控制线路中的熔断器在等效变换中不作考虑，该保护作用在PLC控制线路连接时通过输出部分的电源保护实现。从符合梯形图的画法规范达到简化PLC控制程序触点的逻辑运算目的，根据电路中改变器件串联顺序而原有功能不变特点，将控制器件的连接顺序作调整转换，如图2-1-4（b）所示。
（2）结合梯形图的自上而下，自左而右的画法布局，将图2-1-4（b）旋转90°呈水平方向画法，如图2-1-4（c）所示。图中启动、自锁条件对应常开触点，停止按钮、保护措施的热继电器触点为常闭触点形式；前面条件用于驱动执行器件接触器线圈。分别将图中所有常开、常闭触点及线圈对应用PLC的常开触点梯形图符号
、常闭触点梯形图符号
及输出线圈梯形图符号
替代转换。
（3）I/O端口定义：启动按钮SB1与输入继电器X000对应，停止按钮SB2对应输入继电器X001，热继电器常闭触点FR对应于X002；输出继电器Y000对应接触器KM线圈，KM的常开辅助触点对应反映输出继电器状态的常开触点Y000。在步骤（2）替换后对应梯形图符号旁标注各自的输入与输出继电器编号，如图2-1-4（d）所示。如图2-1-4（d）所示为“启—保—停”控制任务的PLC控制梯形图，至此梯形图的转换完成。
图2-1-4 “启—保—停”电路的梯形图转换方法
结合转换后的梯形图与原控制线路进行比较：梯形图中的左、右两条竖直母线，左母线对应于原控制线路中的相线L、右母线对应零线N；在左、右母线之间，水平方向上的连接触点可实现逻辑串联，垂直方向上通过垂直连接的相邻触点形成了逻辑并联功能（触点的串、并联与电路中的开关串、并联功能相同）。梯形图启始于触点连接的左母线，终止于线圈连接的右母线，形成具有一定控制功能的“回路块”。显然，可以借鉴电路中“通路”、“断路”状态条件的判断进行梯形图“回路块”的功能分析。
显然，这种等效变换的梯形图印证了假想“能流”概念来理解梯形图程序控制功能的方法，把左母线假想为直流电源“正极”，而把右母线假想为电源“负极”。只有当相应触点（开关）处于接通状态，相应有“能流”从左至右流向输出线圈，则线圈被得电。如不满足接通条件则没有“能流”，则线圈不得电。
三、“启—保—停”PLC控制电路的连接
结合梯形图变换时对各控制器件进行输入继电器、输出继电器的定义可绘制出PLC的控制连接图。PLC控制任务设计时I/O端口的定义（或称为地址分配）是绘制PLC控制连接图的依据，I/O端口定义是PLC控制设计与设备安装必备的技术文件。
“启—保—停”控制任务的I/O端口地址分配参见表2-1-4。
表2-1-4 I/O端口地址分配表
初学者需要特别注意：原继电—接触控制任务中的的停车按钮SB2、过载保护的热继电器常闭触点FR分别对应梯形图中输入继电器X001、X002的常闭触点，但在绘制PLC控制连接图时，对应的停止按钮、热继电器则需以常开触点形式连接。究其原因是PLC采用对输入扫描检测“ON/OFF”状态的工作方式决定的，若SB2、FR2采用常闭（ON）形式则当做有输入信号到来，结合梯形图形成“能流”的条件不能成立，不能产生输出结果；而采用常开触点形式，输入采样阶段没有检测闭合信号，与线路中未发出停车控制、线路没有过载相吻合，各自对应的常闭触点处于接通，当启动X000接通时满足“能流”的条件。
通过上述分析，该控制任务的PLC控制电路连接图如图2-1-5所示，控制部分的短路保护通过输出回路中的熔断器FU实现。
图2-1-5 PLC控制电路连接图
四、梯形图中的指令用法
与梯形图一样，指令表也是PLC最基本的编程语言之一。指令助记符可帮助用户特别是初学者对编程指令的理解和记忆，指令的格式有助于对用法的掌握。上述梯形图对应的指令表参见STL 2-1-1。
STL 2-1-1
指令表与梯形图的对应关系是由PLC指令及指令格式确定的。
指令链接一：逻辑取指令LD及逻辑取反指令LDI
三菱PLC的基本指令的说明由名称、指令助记符、功能说明、梯形图形式及操作对象（格式）及程序步数组成。
1.逻辑取指令LD（Load）
指令格式、操作对象及功能说明如下：
说明：用于直接与母线相连的首个常开触点或块逻辑运算开始的常开触点。该指令操作的对象有输入继电器X、输出继电器Y、辅助继电器M、状态继电器S、定时器T及计数器C。
取指令LD的用法如图2-1-6所示，各梯形图中手指位置的触点为取指令LD的用法。图2-1-6（a）中常开触点X000是与母线直接相接的首个常开触点，对应指令LD X000；图2-1-6（b）中X000属于与母线相接的首个常开触点、X001是作为并联逻辑块开始的常开触点，分别对应指令LD X000、LD X001；图2-1-6（c）中X000仍属于与母线相接的首个常开触点、Y000是作为串联块开始的常开触点，分别对应指令LD X000、LD Y000。
图2-1-6 LD指令的用法
2.逻辑取反指令LDI（Load Not）
指令格式、操作对象及功能说明如下：
说明：用于直接与母线相连的首个常闭触点或块逻辑运算开始的常闭触点。操作对象与LD相同为X、Y、M、S、T及C。在控制程序中可用于实现对所指定的操作对象对应的存储单元0状态的检测。取反指令LDI的用法如图2-1-7所示。
图2-1-7 LDI指令的用法
练一练：在GX Developer梯形图窗口分别练习图2-1-6、图2-1-7中各梯形图的编辑，并转换成指令表，比较LD、LDI指令格式与用法。
指令链接二：触点串联指令AND、ANI
1.常开触点串联与指令AND
指令格式、操作对象及功能说明如下：
说明：AND指令用于实现常开触点的串联连接，即实现常开触点与其左侧触点间与逻辑关系。与指令AND的常见用法如图2-1-8所示。
图2-1-8 AND指令的用法
2.常闭触点串联与非指令ANI（AND NOT）
指令格式、操作对象及功能说明如下：
说明：ANI指令用于实现常闭触点的串联连接，与AND相反的是实现常闭触点与其左侧触点间与逻辑关系。串联常闭触点指令的常如用法如图2-1-9所示。
图2-1-9 ANI指令的用法
触点串联指令AND、ANI的操作对象与逻辑取指令LD、逻辑取反指令LDI的操作对象相同。
练一练：
（1）运行GX Developer软件，分别编辑如图2-1-8、图2-1-9所示的各梯形图，并转换成指令表形式，比较AND、ANI指令格式与用法。
（2）编辑图2-1-10所示梯形图，观察编译转换后指令表，对照梯形图比较各触点指令的用法。
图2-1-10 AND/ANI重复使用与纵接输出形式梯形图
注意：
（1）AND、ANI指令只能用于单个触点间串联，但依次串联触点的数量不受限制，即该指令可多次使用。
（2）在输出OUT指令后通过触点对其他线圈进行OUT操作的形式称为纵接输出（图2-1-10中Y001、T1和Y000），只要纵接顺序不错可多次进行纵接输出（若在同一条件下对多个线圈进行驱动方式则称并行输出）。
指令链接三：触点并联指令（OR、ORI）
1. 常开触点并联或指令OR
指令格式、操作对象及功能说明如下：
说明：用于实现单个常开触点的并联逻辑，即实现常开触点与其上侧触点间或逻辑关系。用法示例如图2-1-11所示。
图2-1-11 OR指令的用法
2.常闭触点并联或非指令ORI
指令格式、操作对象及功能说明如下：
说明：用于单个常闭触点的并联，与OR指令区别在于与上侧并联的是单个常闭触点而非常开触点。OR、ORI指令的操作对象也均为X、Y、M、S、T和C。
或非ORI指令的用法示例如图2-1-12所示。
图2-1-12 ORI指令的用法
练一练：
（1）分别编辑图2-1-11、图2-1-12所示各梯形图，并编译转换成指令表形式，试比较OR、ORI指令格式与用法。
注意：OR、ORI并联触点的数量不受限制，即该指令可多次使用，但建议一般不要超过24行。
（2）编辑图2-1-13所示梯形图，注意比较所指位置处触点指令的用法。
图2-1-13 OR/ORI指令用法示例
指令链接四：输出线圈驱动指令OUT
指令格式、操作对象及功能说明如下：
说明：OUT指令用于对输出继电器、辅助继电器、状态继电器、定时器、计数器线圈实施驱动。用于定时器、计数器的线圈驱动时必须进行参数的设定（或利用数据存储的寄存器地址号间接进行设定）。
OUT用法示例如图2-1-14所示，如图2-1-14（a）所示的梯形图中，当按下启动按钮X000后延时5s产生Y001的输出动作；如图2-1-14（b）的功能：开关X001闭合，当按钮X000被按下5次时，Y001产生输出，3s后停止输出。本例中X001起开关控制作用，并在断开时对计数器C1进行复位。
图2-1-14 OUT指令的用法
OUT指令在使用时应避免出现双线圈输出，在同一顺序控制程序中若对同一地址号元件使用两次及以上OUT指令进行驱动称双线圈输出。双线圈输出比较复杂，被驱动线圈的输出取决于最后使用OUT驱动后的状态，程序检查功能中含有双线圈输出检查，出现此种现象会使得程序难以掌控。另外，输入继电器不能用OUT指令进行驱动。
练一练：
（1）分别编辑如图2-1-14所示的梯形图，并编译转换成指令表，结合指令表分析比较OUT驱动输出继电器、定时器及计数器线圈时的指令格式、用法、所占程序步数。
（2）能否找出较为合适的办法进行如图2-1-14（b）所示梯形图的程序功能的验证。
指令链接五：空操作指令NOP与程序结束指令END
1.空操作指令NOP
指令格式、操作对象及功能说明如下：
说明：空操作指令，顾名思义就是让PLC不进行任何运算操作，但仍然占据PLC的扫描时间。NOP指令的作用：可利用NOP指令实现对PLC内部存储器的清空处理，也可以通过程序中添加一定数量的NOP指令以达到延长顺序扫描时间的目的。
NOP指令的插入：GX Developer Ver 8下的梯形图编辑状态下不能进行NOP指令的编辑，NOP插入的操作可在指令表编辑状态下进行：执行菜单显示→工程列表，光标移至插入点位置右击执行行插入；在光标所在位置执行菜单编辑→NOP批量插入，于是在弹出NOP批量插入对话框中输入需要插入的NOP个数（最多7970个），单击确认按钮即实现NOP成批插入操作。插入NOP数量的多少只影响程序的长度、程序的步数，不改变程序的控制功能。若将指令改变为NOP（即“用NOP覆盖写入”）则指令或程序结构会发生变化。对程序结构熟悉和操作熟练的人员可结合NOP进行程序调试，一般初学者轻易不要采取该操作。
2.程序结束指令END。
指令格式、操作对象及功能说明如下：
说明：END为PLC用户程序结束的指令。在PLC的输入扫描采样、程序执行、输出刷新循环工作方式中，在SWOPC FXGP/WIN-C版本下若用户程序中没有使用END指令，则PLC在程序执行阶段将从用户程序的第一步一直扫描完整个程序存储器。若使用了END指令，则PLC执行的是从第0步到END指令间的程序，END以后的程序将不再扫描，而直接进入输出刷新处理，可有效减少扫描时间，提高执行速度。在GX Developer环境中END指令是系统自动追加的，不需要用户再去专门考虑该指令的编辑。
程序调试技巧：使用END指令插入程序的适当位置可实现程序的分段调试，当调试段无误时删除该调试END指令再逐段进行。但注意GX Developer环境下END指令的插入操作只能在指令表（工程列表）方式下操作，梯形图方式无法进行。
练一练：
（1）结合图2-1-15在“指令表”窗口分别于位置①执行“NOP”插入、②执行“用NOP覆盖写入”、③执行“用NOP覆盖写入”，观察每次执行后梯形图的变化，并分析不同情况下NOP指令的作用。
（2）编辑和调试如图2-1-16所示梯形图程序：①分析各输入按钮X000、X001、X002及X003的控制功能，观察程序执行的结果。②在所指位置插入END指令，编辑后重新进行程序调试并观察执行的结果。试从该程序控制功能、结合END指令用法分析原因。
图2-1-15 NOP用法训练
图2-1-16 END用法训练
五、设备安装与调试训练
（1）根据设备清单表，检查所选取元器件，部分器件可利用万用表进行必要的检测，注意所选交流接触器的线圈电压为220V（或直流24V、需配24V开关电源）。
（2）根据PLC的安装要求、“启—保—停”控制线路的主电路及安装基板，设计元器件布局并画出元件布局图、主电路安装接线图、PLC控制电路连接图。
（3）按工艺规范要求进行PLC及配套元件安装，并按先控制电路、后主电路的安装顺序进行线路连接，最后用RS-422/232C电缆连接PC与PLC。
（4）检查上述电路无误后，将PLC功能选择开关置于“STOP”位置，仅接通PLC电源。利用编程软件采用梯形图编辑输入方式完成控制任务梯形图如图2-1-4（d）所示的编辑与编译，利用RS-422/232C数据线传输至PLC。
（5）在监控状态下进行程序调试。空载调试时保证输出回路、主电路均不通电，将PLC功能选择开关置于“RUN”位置，按下SB1，观察监控状态下PLC输出继电器Y000工作状态；在Y000有输出时分别按下SB2及FR的测试按钮，观察输出继电器Y000是否停止（设备调试是PLC程序设计至关重要的一个环节，必须充分理解控制任务并设计完善的调试步骤）。
（6）在程序调试正确的情况下，具备了带负载运行的条件。对于通过接触器类器件控制三相异步电动机运行的设备，带负载运行可分两步分别进行：①三相主电路不通电，仅接通接触器线圈回路电源进行试运行，观察是否能实现预想的启动吸合、停止及过载断开动作；②在上述接触器正常工作的情况下，等按下停止按钮后，接通主电路电源，观察控制状态下电动机状态。
思考与训练：
（1）改变“启—保—停”电路的PLC接线图，将热继电器常闭触点串接于接触器线圈电路如图2-1-17所示。控制梯形图如图2-1-18所示，比较与如图2-1-4（d）所示的梯形图的异同，试写出该梯形图对应的指令表，并完成设备安装、程序编辑及设备调试。
图2-1-17 PLC控制电路连接
图2-1-18 “启—保—停”电路的梯形图
（2）比较图2-1-5和图2-1-17中热继电器的两种接法的PLC控制电路，说明与过载保护的实现方法的区别？若停止按钮仅提供一对常闭触点，如何实现上述控制任务，试画出梯形图并验证。
（3）在编程软件的指令表窗口下，尝试指令表的编辑操作，由指令表向梯形图的转换。
阅读与拓展一 图解PLC的“自上而下”、“自左而右”的程序执行方式
对PLC的顺序循环扫描的工作方式和“自上而下”、“自左而右”的用户程序串行执行方式正确理解，是能够根据控制任务进行方案设计及合理设计PLC用户程序的前提。前面分析了梯形图总体的“自上而下”执行方式，在回路块中特别是复杂回路块中程序是如何执行的，其执行方式决定了逻辑功能的设计要求。针对如图2-1-19所示的逻辑关系较为复杂的PLC梯形图回路块采用图解的形式进行分析。
图2-1-19 具有复杂逻辑关系的梯形图
图2-1-20（a）中第①步执行从母线开始的、指令对象为X000的取指令，与X001常开触点及M0常闭触点的串联逻辑运算结果的判断；第②步执行X002从母线开始的取反指令，与M3常开触点的串联运算；第③步将上述部分（或称块）运算结果进行“块”的相或；图2-1-20（b）中第④步执行的是在图2-1-20（a）执行结果基础和Y000常开触点相或的功能；第⑤步是在图2-1-20（c）中先执行M1常开触点、M2常闭触点的串联逻辑的运算；第⑥步执行M4、T5常开触点的串联逻辑运算；两者运算结果再进行图2-1-20（d）中第⑦步的“块”相或运算……以此类推。此过程体现了PLC的自上而下、自左而右的梯形图顺序执行的特征。
图2-1-20 PLC顺序梯形图执行的方式
程序清单：显然PLC采取顺序执行梯形图程序，PLC的指令表同样延续此流程进行编码，如图2-1-20所示的梯形图的指令表参见STL 2-1-2。第一、二、三列对应为指令的步序号、助记符及操作数（或操作对象），第四列是图2-1-20梯形图执行的顺序号。一般指令表包括步序号、助记符及操作对象。编辑图2-1-20所示梯形图验证指令的对应关系。
STL 2-1-2
