可編程控制器實(shí)質(zhì)是用程序表達(dá)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(jī)內(nèi)器件來表達(dá)，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(shí)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(xí)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(shí)器、計(jì)時(shí)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(shí)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(jì)算機(jī)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(jī)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(diǎn)、動斷觸點(diǎn)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(diǎn)、動斷觸點(diǎn)的使用次數(shù)不限，這些觸點(diǎn)在plc內(nèi)部可以自由使用。fx2n型plc輸入繼電器采用八進(jìn)制地址編號x0～x267，最多可達(dá)184點(diǎn)，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(diǎn)也不能直接輸出驅(qū)動外部負(fù)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(fù)載的元件，如圖2右邊所示，每一個(gè)輸出繼電器有一個(gè)外部輸出的動合觸點(diǎn)（硬觸點(diǎn)），它與plc的輸出端子相連，而內(nèi)部的軟觸點(diǎn)，不管是動合還是動斷，都可無限制的自由使用。有一定的負(fù)載能力。fx2n型plc輸出繼電器也采用八進(jìn)制地址編號y0～y267，最多可達(dá)184點(diǎn)輸出。
圖2輸出繼電器示意圖
例1：設(shè)計(jì)一個(gè)用在門鈴上的小開環(huán)電路。只有在pb1被按下時(shí)，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(diǎn)在plc內(nèi)部編程時(shí)可以無限次的自由使用。但是這些觸點(diǎn)不能直接驅(qū)動負(fù)載，輔助繼電器m只能由程序驅(qū)動，外部負(fù)載必須由輸出繼電器的外部觸點(diǎn)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(jìn)制m0—m499共500點(diǎn)（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(jìn)制編號）。
（2）斷電保持輔助繼電器（m500～m1023）
plc在運(yùn)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(yùn)行時(shí)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?jǐn)嚯娝查g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(diǎn)）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(gè)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(diǎn)。如常用的有：
m8000為運(yùn)行監(jiān)視用，當(dāng)plc運(yùn)行，m8000接通。
m8002為初始化脈沖，在plc運(yùn)行瞬間，m8002發(fā)一單脈沖。
m8012為產(chǎn)生100ms時(shí)鐘脈沖的特殊輔助繼電器。
m8013為產(chǎn)生1s時(shí)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(shí)輸出保持。
m8034：禁止全部輸出。
m8039：定時(shí)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(yùn)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(yùn)算開始，與左母線連接的下降沿檢測
上升沿觸點(diǎn)指令的功能是：指令元件置1的時(shí)刻有能流通過一個(gè)掃描周期。下降沿觸點(diǎn)指令的功能是：指令元件置0的時(shí)刻有能流通過一個(gè)掃描周期。
3．觸點(diǎn)串聯(lián)指令and、ani
and：與指令，用于單個(gè)動合觸點(diǎn)的串聯(lián)。
ani：與非指令，用于單個(gè)動斷觸點(diǎn)的串聯(lián)。
and與ani都是一個(gè)程序步指令，and、ani指令可多次重復(fù)使用，即串聯(lián)觸點(diǎn)個(gè)數(shù)不限；這兩條指令的目標(biāo)元件為x、y、m、t、c、s。out指令后，通過觸點(diǎn)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(cuò)，可以多次重復(fù)。
例2：傳送帶上物理位置的檢測。當(dāng)包裹從傳送帶上過來時(shí)，經(jīng)過兩個(gè)光電管pc1和pc2，這兩個(gè)光電管用來檢測傳動帶上包裹的位置。要求當(dāng)兩個(gè)光電管都接通時(shí)，驅(qū)動貼郵票執(zhí)行機(jī)構(gòu)st1，給包裹貼上郵票。
4．觸點(diǎn)并聯(lián)指令or、ori
or：或指令，用于單個(gè)動合觸點(diǎn)的并聯(lián)
ori：或非指令，用于單個(gè)動斷觸點(diǎn)的并聯(lián)
or與ori都是一個(gè)程序步指令，它們的目標(biāo)元件是x、y、m、t、c、s；or、ori指令是將一個(gè)觸點(diǎn)從當(dāng)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(jī)械鎖定開關(guān)的啟動停止控制中。如用無機(jī)械鎖定功能的按鈕控制電動機(jī)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(shí)動作的兩個(gè)或多個(gè)繼電器的控制，如電動機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制。
圖5互鎖控制程序