《电气控制与PLC》第4章

Date:8/4/2019Page:1深圳职业技术学院深圳职业技术学院第4章FX系列PLC及其编程工具第4章FX系列PLC及其编程工具•学习情景引入：1、FX系列PLC是什么？2、FX系列有哪几种？3、PLC的硬件组成是什么？4、PLC的编程软元件是什么？5、PLC的编程软件如何使用？6、PLC的手持编程器如何使用？Date:8/4/2019Page:2深圳职业技术学院深圳职业技术学院第4章FX系列PLC及其编程工具•4.1FX系列PLC概述•4.2FX系列PLC•4.3PLC的基本组成•4.4FX系列PLC的软元件•实训7FX2N系列PLC的认识•实训8编程软件的基本操作•实训9编程软件的综合操作•实训10编程器的基本操作•实训11编程器的综合操作本章从如下几个方面进行阐述Date:8/4/2019Page:3深圳职业技术学院深圳职业技术学院第4章FX系列PLC及其编程工具4.1FX系列PLC概述4.1.1三菱小型PLC的发展历史三菱小型PLC在20世纪90年代初F系列被F1系列和F2系列取代FX2、FX1、FX2C、FX0、FX0N、FX0S等系列产品目前，FX1S、FX1N、FX2N、FX3G和FX3U5个子系列Date:8/4/2019Page:4深圳职业技术学院深圳职业技术学院第4章FX系列PLC及其编程工具FX特殊品种输出形式单元类型I/O总点数系列序号D—DC电源A1—AC电源H—大电流输出扩展模块V—立式端子排的扩展模块C—接插口输入输出方式F—输入滤波器1ms扩展模块L—TTL输入扩展模块S—独立端子（无公共端）扩展模块R—继电器输出T—晶体管输出S—晶闸管输出M—基本单元E—输入输出混合扩展单元及扩展模块EX—输入专用扩展模块EY—输出专用扩展模块16~256点0、2、ON、2C、2N型号的命名方式4.1.2型号名称的含义Date:8/4/2019Page:5深圳职业技术学院深圳职业技术学院第4章FX系列PLC及其编程工具型号及意义I/O点数：16～256点单元类型M——表示基本单元E——表示扩展单元及扩展模块EX——扩展输入单元EY——扩展输出单元Date:8/4/2019Page:6深圳职业技术学院深圳职业技术学院第4章FX系列PLC及其编程工具型号及意义型号变化DS——24VDC，世界型ES——世界型（晶体管型为漏输出）ESS——世界型（晶体管型为源输出）输出形式R——继电器输出T——晶体管输出S——晶闸管输出Date:8/4/2019Page:7深圳职业技术学院深圳职业技术学院第4章FX系列PLC及其编程工具4.1.3技术性能指标Date:8/4/2019Page:8深圳职业技术学院深圳职业技术学院第4章FX系列PLC及其编程工具4.2FX系列PLC4.2.1FX1S系列PLCDate:8/4/2019Page:9深圳职业技术学院深圳职业技术学院第4章FX系列PLC及其编程工具4.2.2FX1N系列PLCDate:8/4/2019Page:10深圳职业技术学院深圳职业技术学院第4章FX系列PLC及其编程工具4.2.3FX2N系列PLCDate:8/4/2019Page:11深圳职业技术学院深圳职业技术学院第4章FX系列PLC及其编程工具4.2.4FX3G系列PLCDate:8/4/2019Page:12深圳职业技术学院深圳职业技术学院第4章FX系列PLC及其编程工具4.2.5FX3U系列PLCDate:8/4/2019Page:13深圳职业技术学院深圳职业技术学院第4章FX系列PLC及其编程工具4.2.6扩展单元、扩展模块Date:8/4/2019Page:14深圳职业技术学院深圳职业技术学院第4章FX系列PLC及其编程工具Date:8/4/2019Page:15深圳职业技术学院深圳职业技术学院第4章FX系列PLC及其编程工具4.3PLC的基本组成PLC的组成基本单元扩展单元扩展模块特殊功能模块Date:8/4/2019Page:16深圳职业技术学院深圳职业技术学院第4章FX系列PLC及其编程工具FX系列PLC的硬件配置图Date:8/4/2019Page:17深圳职业技术学院深圳职业技术学院第4章FX系列PLC及其编程工具FX系列PLC的网络通信能力Date:8/4/2019Page:18深圳职业技术学院深圳职业技术学院第4章FX系列PLC及其编程工具基本单元主要由CPU、存储器、I/O单元、电源单元、编程器、扩展接口、编程器接口和存储器接口组成，是PLC控制的核心；扩展单元是扩展I/O点数的装置，内部有电源；扩展模块用于增加I/O点数和改变I/O点数的比例，内部无电源，由基本单元或扩展单元供电。扩展单元和扩展模块内无CPU，必须与基本单元一起使用。特殊功能模块是一些具有特殊用途的装置。4.3.1硬件Date:8/4/2019Page:19深圳职业技术学院深圳职业技术学院第4章FX系列PLC及其编程工具4.3.1硬件PLC系统结构框图外部设备外部负载输出单元输入单元扩展接口编程器接口编程设备计算机打印机等传感器按钮、开关现场信号电磁阀继电器执行器输入信号扩展设备扩展单元通讯模块功能模块电源单元～110V/220V市电PLC基本单元系统存储器微处理器（CPU）用户存储器存储设备存储器接口Date:8/4/2019Page:20深圳职业技术学院深圳职业技术学院第4章FX系列PLC及其编程工具1.微处理器（CPU）接收并存储用户程序和数据；诊断电源、PLC工作状态及编程的语法错误；接收输入信号，送入数据寄存器并保存；运行时顺序读取、解释、执行用户程序，完成用户程序的各种操作；将用户程序的执行结果送至输出端。4.3.1硬件Date:8/4/2019Page:21深圳职业技术学院深圳职业技术学院第4章FX系列PLC及其编程工具2.1系统存储器——系统程序存储器+系统数据存储器存放系统工作程序（监控程序）；存放模块化应用功能子程序；存放命令解释程序；存放功能子程序的调用管理程序；存放存储系统参数。4.3.1硬件Date:8/4/2019Page:22深圳职业技术学院深圳职业技术学院第4章FX系列PLC及其编程工具2.2用户存储器——RAM/EPROM/EEPROM存放用户工作程序；存放工作数据。4.3.1硬件Date:8/4/2019Page:23深圳职业技术学院深圳职业技术学院第4章FX系列PLC及其编程工具3.1输入单元——带光电隔离电路多种辅助电源类型：AC电源DC24V输入DC电源DC24V输入DC电源DC12V输入接收开关量及数字量信号（数字量输入单元）；接收模拟量信号（模拟量输入单元）；接收按钮或开关命令（数字量输入单元）；接收传感器输出信号。Date:8/4/2019Page:24深圳职业技术学院深圳职业技术学院第4章FX系列PLC及其编程工具3.2输出单元——带光电隔离器及滤波器多种输出方式：晶体管晶闸管继电器驱动直流负载（晶体管输出单元）；驱动非频繁动作的交/直流负载（继电器输出单元）；驱动频繁动作的交/直流负载（晶闸管输出单元）。Date:8/4/2019Page:25深圳职业技术学院深圳职业技术学院第4章FX系列PLC及其编程工具4.3.1硬件Date:8/4/2019Page:26深圳职业技术学院深圳职业技术学院第4章FX系列PLC及其编程工具5.通讯及编程接口——采用RS-485或RS-422串行总线连接专用编程器（FX-20P、FX-10P）；连接个人电脑（PC），实现编程及在线监控；连接工控机，实现编程及在线监控；连接网络设备（如调制解调器），实现远程通讯；连接打印机等计算机外设。4.3.1硬件4.电源单元PLC的供电电源一般是市电，有的也用DC24V电源供电。PLC对电源稳定性要求不高，一般允许电源电压在−15%～+10%内波动。Date:8/4/2019Page:27深圳职业技术学院深圳职业技术学院第4章FX系列PLC及其编程工具6.I/O扩展接口——采用并行通讯方式扩展I/O模块；扩展位置控制模块（如F2-30GM）；扩展通讯模块（如FX-232AW等）；扩展模拟量控制模块（如FX-2DA、FX-4AD等）。Date:8/4/2019Page:28深圳职业技术学院深圳职业技术学院第4章FX系列PLC及其编程工具4.3.2软件系统监控程序运行管理生成用户元件系统内部自检管理程序解释程序标准程序模块、系统调用用户程序自动化系统控制程序数据表格软件系统Date:8/4/2019Page:29深圳职业技术学院深圳职业技术学院第4章FX系列PLC及其编程工具PLC内部有许多具有不同功能的元件，实际上这些元件是由电子电路和存储器组成的。例如，输入继电器X是由输入电路和输入映像寄存器组成；输出继电器Y是由输出电路和输出映像寄存器组成；定时器T、计数器C、辅助继电器M、状态继电器S、数据寄存器D、变址寄存器V/Z等都是由存储器组成的。4.4FX系列PLC的软元件4.4.1概述Date:8/4/2019Page:30深圳职业技术学院深圳职业技术学院第4章FX系列PLC及其编程工具1.输入继电器（X）在PLC内部，与输入端子相连的输入继电器是光电隔离的电子继电器，采用八进制编号，用无数个常开和常闭触点。输入继电器不能用程序驱动。4.4.2软元件Y0COMX0X0COM1Y0X0X1Y0Y0Y0X0X0常开触点常闭触点输入信号输入端子梯形图电源公共端输入继电器输出继电器公共端输出端子输出负载Y0COMX0X0COM1Y0X0X1Y0Y0Y0X0X0常开触点常闭触点输入信号输入端子梯形图电源公共端输入继电器输出继电器公共端输出端子输出负载Date:8/4/2019Page:31深圳职业技术学院深圳职业技术学院第4章FX系列PLC及其编程工具2.输出继电器（Y）输出继电器采用八进制编号，有内部触点和外部输出触点（继电器触点、双向可控硅、晶体管等输出元件）之分，由程序驱动。在PLC内部，外部输出触点与输出端子相连，向外部负载输出信号，且一个输出继电器只有一个常开型外部输出触点。输出继电器有无数个内部常开和常闭触点，编程时可随意使用。FX2N系列PLC的输入、输出继电器元件号如上。4.4.2软元件Date:8/4/2019Page:32深圳职业技术学院深圳职业技术学院第4章FX系列PLC及其编程工具3.辅助继电器（M）由内部软元件的触点驱动,常开和常闭触点使用次数不限，但不能直接驱动外部负载,采用十进制编号。通用辅助继电器M0～M499（500点）掉电保持辅助继电器M500～M1023（524点）特殊辅助继电器M8000～M8255（256点）只能利用其触点的特殊辅助继电器可驱动线圈的特殊辅助继电器通用辅助继电器与掉电保持用辅助继电器的比例，可通过外设设定参数进行调整。4.4.2软元件Date:8/4/2019Page:33深圳职业技术学院深圳职业技术学院第4章FX系列PLC及其编程工具只能利用其触点的特殊辅助继电器M8000：运行监控用，PLC运行时M8000接通。M8002：仅在运行开始瞬间接通的初始脉冲特殊辅助继电器。M8012：产生100ms时钟脉冲的特殊辅助继电器。可驱动线圈的特殊辅助继电器M8030：锂电池电压指示灯特殊继电器。M8033：PLC停止时输出保持特殊辅助继电器。M8034：禁止全部输出特殊辅助继电器。M8039：定时扫描特殊辅助继电器。Date:8/4/2019Page:34深圳职业技术学院深圳职业技术学院第4章FX系列PLC及其编程工具4.状态（S）状态是对工序步进型控制进行简易编程的内部软元件，采用十进制编号。与步进指令STL配合使用；状态有无数个常开触点与常闭触点，编程时可随意使用；状态不用于步进阶梯指令时，可作辅助继电器使用。状态同样有通用状态和掉电保持用状态，其比例分配可由外设设定。4.4