项目四--FX2N系列PLC的外部接线

项目四FX2N系列PLC的外部接线任务一绘制PLC电气控制原理图1．电气控制原理图的识读电气控制原理图是用国家统一规定的图形符号，把仪器及各种电器设备按电路原理合理地连接起来，然后再进行适当排列而绘制出的图。它是反映电路的结构组成及各元器件间的连接关系示意图。要读懂电路原理图首先要熟悉各元器件的图形符号及其功能作用，熟悉各部分电路的工作原理，再按适当的方法进行识读。1）与PLC相连接的常用元器件符号PLC的输入输出信号可以是开关量、数字量或模拟量，其中最普遍应用的是开关量。PLC开关量输入设备有两种形式：一种是无源开关，如各种按钮、继电器触点、控制开关等；一种是有源开关，如各种接近开关、传感器、编码器、光电开关等。PLC开关量输出通常用三种形式：继电器输出、晶体管输出和双向晶闸管输出；由于PLC每个输出点的负载能力较小，因此一般能直接驱动很小功率的执行机构，或驱动控制执行机构的接触器线圈或指示灯。PLC常用开关量输入输出元器件的符号如表4-1-1所示。表4-1-1PLC常用开关量输入输出元器件的符号元器件名称图形符号文字符号备注转换开关SA自动复位按钮SB动断触点自动复位按钮SB动合触点自锁按钮SB动断触点自锁按钮SB动合触点急停开关QS具有正向操作的动断触点且有保持功能的紧急停车开关（操作蘑菇头）磁性开关S两线式光电传感器S三线式金属传感器S三线式指示灯HL如果要求指示颜色，则在靠近符号处标出下列代码：RD-红，YE-黄，GN-绿，BU-蓝，WH-白警示灯HL闪光型信号灯蜂鸣器HA电磁阀线圈YA直流永磁电动机M2）PLC电气控制原理图的组成PLC电气控制原理图由电源供电回路、输入回路和输出回路三部分组成。其中PLC的电源供电回路很简单，只有输入回路和输出回路和具体输入信号和输出所带负载有关。3）PLC的I/O模块的外部接线方式PLC模块的输入端子一般采用汇点式接线方式，如图4-1-1所示；输出端子的接线一般根据负载不同分组，采用分割式或分组式接线方式，分组式接线方式如图4-1-2所示，分割式接线方式如图4-1-3所示。三菱FX2N-48MR的输出端子具体分了五个组，具体分法是：Y0-Y3，Y4-Y7，Y10-Y13，Y14-Y17，Y20-Y27，如果要将其中的不同组合成一组，则将其COM端短接即可。YOCOM0Y1COM1Y2COM2Y3COM3YOCOM0Y1COM1Y2COM2Y3COM3图4-1-3分割式接线方式示意图COM1Y0Y1COM2Y2Y3COM1Y0Y1COM2Y2Y3图4-1-2分组式接线方式示意图COMX0X1X2X3X4X5X6X7COMX0X1X2X3X4X5X6X74-1-1汇点式接线方式示意图2．电气控制原理图的绘制电气控制原理图是根据所要达到的控制过程需要的控制信号和被控制设备及控制要求绘制出来的，因此，绘制电气控制原理图首先要分析控制过程和控制要求，然后按一定的步骤来完成。设计PLC的电气控制原理图，首先要了解输入输出信号的性质和相关要求，然后再根据所选用的PLC来合理地安排输入输出地址，最后才能完成电气原理图的设计。1）输入/输出点数根据要实现的具体工作过程和控制要求理清有哪些输入量，需要控制哪些对象，输入量的个数即所需要的输入点数，需要控制的对象所需要的信号数即所需要的输出点数。2）PLC的输入输出地址分配表输入输出地址分配表是根据控制要求中需要的输入信号和所要控制的设备来确定PLC的各输入输出端子分别对应哪些输入输出信号或设备所列出的表。如表4-1-2所示为PLC控制的四路抢答器的I/O地址分配表。表4-1-2控制四路抢答器的PLCI/O地址分配表输入输出序号说明地址编号序号说明地址编号1抢答按钮1X01蜂鸣器Y02抢答按钮2X12第一组指示灯Y13抢答按钮3X23第二组指示灯Y24抢答按钮4X34第三组指示灯Y35复位按钮X45第四组指示灯Y46开始按钮X56I/O地址分配表一般要根据输入输出信号的信息和相关要求及所选用的PLC型号来进行分配，关于输出信号，需要了解所控制的设备的电源电压和工作电流，然后按照所需电源的不同进行分组。如YL-235A光机电一体化实训装置中所用的PLC为FX2N-48MR型，它的输出分为五组，其中有四组是四个输出端共用一个COM端，有一组是八个输出端共用一个COM端。3）绘制电气控制原理图的要求在绘制电气控制原理图时，首先要求整体布局合理，一般是左边为输入回路，右边为输出回路，或者下边为输入回路，上边为输出回路，主要控制元件位于中间位置；其次要求所画原理图正确；再次所用元器件的图形符号应符合中华人民共和国国家标准，要求对所用元件进行标注和说明，并对所有连线进行编号。任务二进行PLC的外部接线1．在图4-2-1所示设备上，按图4-1-4所示的电气控制原理图完成PLC外部电路的连接。1．PLC输入/输出电路在使用PLC之前，必须对其输入/输出回路有一定的了解，否则会因为接线错误造成PLC或输入/输出设备的损坏。图4-2-1FX2N输入/输出点分布图图4-2-1所示为FX2N-48MR的外部接线端子分布图。FX2N供电线路要求采用额定电压为AC100-AC240V，额定频率50/60Hz电源供电。AC电源应配线于L、N专用端子，电源线应采用在2.0mm2以上导线；主机上24V端子是PLC内部直流电源引出端，不能从外部接入电源；主机上“●”表示不使用的空端子，不能接线。（1）输入回路可编程控制器输入端的一次回路及二次回路间使用光耦合器做绝缘隔离，一般二次回路还设有RC滤波电路，防止输入端残余信号或外部噪声干扰。当某一输入端有信号输入时，内部电子回路导通，相应输入状态指示灯亮。一般多个输入端共同使用一个COM端子。FX2N的输入回路（外接一传感器）如图4-2-2所示。图4-2-2FX2N的输入回路图4-2-3所示为接有PNP型传感器时，FX2N可编程控制器输入的典型接线。图4-2-4所示为接有NPN型传感器时，FX2N可编程控制器输入的典型接线。图4-2-3接有PNP型传感器的典型输入回路接线图4-2-4接有NPN型传感器的典型输入回路接线（2）输出回路可编程控制器工作时控制回路中各元件并不需要实际接线，而是由PLC指令的执行来代替。指令执行结果会送到PLC的输出点，由输出点与外接电源和负载等构成回路，达到控制负载的目的。PLC输出方式有继电器输出、晶体管输出和晶闸管输出三种，FX2N-48MR采用的是继电器输出方式，图4-2-5所示为其典型的输出回路接线。图4-2-5FX2N-48MR典型输出回路接线