第六章三菱FX系列可编程控制器及其基本指令

1第二篇可编程控制器技术第六章三菱FX2N系列可编程控制器及其基本指令的应用2本章内容及要求：FX2N系列PLC的种类、型号、技术指示、内部的软组件及功能；FX2N系列PLC的基本指令、编程规则及注意事项、常用的基本环节编程；FX2N系列PLC的基本指令编程应用实例,经验编程方法。3第一节三菱FX2N系列可编程控制器一、FX2N系列可编程控制器的基本组成图6-1FX2N可编程控制器顶视图4输入端子输出端子指示灯电源运行指示灯外围设备接线盖板5基本单元（BasicUnit）包括CPU、存储器、输入输出口及电源，是PLC的主要部分。扩展单元（ExtensionUnit）是用于增加I／O点数的装置，内部设有电源但没有CPU。扩展模块（ExtensionModule）用于增加I／O点数及改变I／O比例，内部无电源也没有CPU，由基本单元或扩展单元供电。因扩展单元及扩展模块无CPU，因此必须与基本单元一起使用。特殊功能单元（SpecialFunctionUnit）是一些专门用途的装置，如位置控制模块、模拟量控制模块、计算机通讯模块等等。6二、FX2N系列可编程控制器的型号名称体系及其种类（一）FX2N系列的基本单元名称体系及其种类图6-2FX2N系列的基本单元型号名称体系形式FX2NM48R系列名称I/O总点数基本单元001001:AC220V电源,DC24V输入;D:DC24V电源,DC24V输入;UA1/UL:AC220V电源,AC100-120V输入.输出形式：R-继电器输出（有触点，可带交直流负载）；S-双向晶闸管输出（无触点，带交流负载）；T-晶体管输出（无触点，带直流负载）。7每个基本单元最多可以连接1个功能扩展板，8个特殊单元和特殊模块，连接方式如图6-3*FX2N扩展板FX2N基本单元FX2N扩展模块FX2N特殊模块FX2N扩展单元FX0N扩展模块FX2N-CNV-IF（转换电缆）FX1、2特殊模块FX1、2特殊模块FX1、2扩展单元最多不超过8个最多不超过16个，超过16个，请使用扩展单元连接FX1、2特殊单元DC5V供电DC5V供电图6-3FX2N基本单元连接扩展模块、特殊模块、特殊功能单元个数及供电范围8（二）FX2N系列的扩展单元名称体系及其种类FX2N系列的扩展单元型号名称体系形式如图6-4所示。图6-4FX2N系列扩展单元型号名称体系形式FX2NE48R系列名称I/O总点数扩展单元外部电源、内部输入输出电源同基本单元输出形式：R-继电器输出（有触点，可接交直流负载）；S-双向晶闸管输出（无触点，带交流负载）；T-晶体管输出（无触点，带直流负载）。9（三）FX2N系列的扩展模块名称体系及其种类FX2N系列扩展模块型号名称体系形式如图6-5所示。图6-5FX2N系列扩展模块型号名称体系形式FX2NE16X系列名称I/O总点数扩展设备输入输出形式：X-输入；YR-继电器输出；YS-双向晶闸管输出；YT-晶体管输出10图6-6FX2N基本单元连接外部设备的两种方法·FX2N用扩展单元、扩展模块（不能接FX0N用的扩展单元）最多不超过8个FX2N扩展板FX2N基本单元·FX0N用扩展单元、特殊模块（a）FX2N基本单元可直接连接的8个设备·FX1、2扩展单元特殊模块·扩展模块、特殊单元最多不超过16个，超过16个，请使用扩展单元连接FX2N扩展板FX2N基本单元FX2N-CNV-IF（转换电缆）（b）FX2N基本单元通过转换电缆可接连的16个设备（四）FX2N系列使用的特殊功能模块FX2N系列备有各种特殊功能的模块，如表6-4。这些特殊功能模块均要用直流5V电源驱动11日本三菱公司的FX系列的PLC基本单元和扩展单元的型号由字母和数字组成，其格式为：FX□-□□□□其中方框的含义如图所示：系列序号：0、2、ON、2C，如：FX1、FX2、FXONI/O总点数：4～256系列序号I/O总点数单元类型输出形式特殊品种的区别M－－基本单元E－－输入、输出混合扩展单元或扩展模块EX－－输入扩展模块EY－－输出扩展模块R－－继电器输出S－－双向可控硅输出T－－晶体管输出12三、FX2N系列可编程控制器的技术指标FX2N系列可编程控制器的技术指标包括一般技术指标、电源技术指标、输入技术指标、输出技术指标和性能技术指标13第二节FX2N系列可编程控制器软组件及功能一、FX2N系列PLC软组件的分类、编号和基本特征1、FX2N系列PLC软组件有输入继电器[X]、输出继电器[Y]、辅助继电器[M]、状态继电器[S]、定时器[T]、计数器[C]、数据寄存器[D]和指针[P、I、N]八大类2、FX2N系列PLC软组件的编号分为二部分第一部分用一个字母代表功能第二部分用数字表示该类软组件的序号。输入、输出继电器的序号为八进制，其余软组件序号为十进制。14二、FX2N系列PLC软组件的地址号及功能（一）输入输出继电器[X/Y]输入与输出继电器的地址号是指基本单元的固有地址号和扩展单元分配的地址号，为八进制编号。有无数个常开、常闭触点，可以无限次使用输入继电器不能用程序驱动15COMX000X000X000X001Y000Y000COM1Y000M程序示例可编程控制器输入信号输入端子输出端子外部电源电机负载Y000X000常开触点常闭触点图6-7可编程控制器内部输入输出继电器与外部端子的功能与作用输入端是PLC接收外部开关信号的端口，与内部输入继电器之间是采用光电绝缘电子继电器连接的。输出端是PLC向外部负载发送信号的端口，与内部输出继电器（如继电器、双向晶闸管、晶体管）连接。16可编程控制器在执行程序中，采用的是成批输入输出方式（也称刷新方式）。（1）输入处理（2）程序处理（3）输出处理输入端子输入数据存储器1读入X000X001X002输入处理输出数据寄存器程序处理Y000X000Y0002读出4读出M0辅助继电器3写入5写入输出端子输出数据锁存器Y000Y001Y002输出处理6输出循环一周时间称为运算周期17（二）辅助继电器[M]分普通用途、停电保持用途及特殊用途辅助继电器，其地址号（按十进制）1.普通用途辅助继电器M0~M499普通用途辅助继电器的作用是作为中间状态存储及信号变换。辅助继电器线圈只能被PLC内的各种软元件的触点驱动；有无数个常开、常闭触点，可以无限次使用；不能直接驱动外部负载，外部负载应通过输出继电器进行驱动。182.具有停电保持用途的辅助继电器M500~M3071它可以利用PLC内的后备电池进行供电,保持停电前的状态。LS1(X000)LS2(X001)平台电机X001M601自锁M601X000X000M600自锁M600X001Y000Y001M600M601电机正转电机反转右行左行左限右限互锁互锁(右限)(左限)动画193.特殊辅助继电器M8000~M8255（1）触点利用型特殊辅助继电器其线圈由PLC自行驱动，用户只能用其触点。这类特殊辅助继电器常用作时基、状态标志或专用控制组件出现的程序中。（2）线圈驱动型特殊辅助继电器这类继电器由用户程序驱动线圈后,PLC作特定的动作。用户不可以使用尚未定义的特殊辅助继电器20PLC通电M8000触点闭合PLC断电M8000触点断开10msPLC通电后M8011触点以10ms周期性闭合PLC通电M8002触点闭合一个扫描周期M8000M8002M8011Ｙ000Ｙ001Ｙ002Y000Y001Y002一个扫描周期21（三）状态软元件[S]共有1000个状态软元件（也称状态继电器，简称状态）状态[S]元件是构成状态转移图（SFC）的基本要素,是对工序步进型控制进行简易编程的重要软元件，与步进阶梯图（STL）指令组合使用。状态软元件的线圈和常开触点在STL的程序内只能使用一次(不用常闭触点)如果不作步进状态程序中状态软组件，状态（S）可在一般的程序中作辅助继电器（M）使用,其常开、常闭触点可多次使用。供信号报警器用的状态，也可用作外部故障诊断的输出。22①M8000=ON,M8049使S900～S999激活有效;无故障M8048触点不动作,Y000闭合。②T0检测X000超过1s不动作的故障,使S900置1。③T1检测X001与X002超过2s不动作故障,使S901置1。④X003=ON，T2检测与X004超过10s不动作,使S902置1。⑤只要S900～S999中有1，M8048动作，驱动Y010报警，Y000断开。⑥X005每闭合一次，状态复位指令ANRP将最小号的状态复位，消除一个故障，直至M8048断开，Y010为OFF。Y010RUN监视器Y000X000FNC46ANSFNC46ANSFNC46ANST0T1T2K10K20K100X001X002X003X004S900S901S902M8048X005FNC47ANRPY000M8049M8000M8048图6-10状态报警器的使用23(四)定时器[T]定时器相当于继电器电路中的时间继电器，可在程序中用于延时控制。FX2N系列可编程控制器中的定时器[T]有四种类型，其地址编号按十进制数分配X0002秒当前值Y000设定值(a)非积算定时器T10K20Y000X000T10T251K355X001Y001T251RSTX002T251t2X001当前值t1t1+t2=35.5sY001设定值X002(b)积算定时器24定时器画波形应注意：当条件满足开始定时,定时时间到触点闭合。T10K20Y000X000T10X000T102秒25应用举例1、输出延时开关2、闪烁动作26X005T5K5T5Y005Y005T5T5Y005X005Y005T50.51S27（五）计数器[C]计数器在程序中用作计数控制。FX2N系列PLC中计数器可分为内部信号计数器和外部信号计数器两类。1、内部计数器的分类及地址分配（1）16位增计数器和32位增／减双向计数器（2）普通用途和停电保持用计数器其地址编号按十进制数分配普通计数器低速计数器高速计数器282、16位增计数器设定值及当前值寄存器均为16位二进制寄存器，其设定值在K1～K32767范围内有效RSTC0C0Y000X011K10X010C00987654321X011X010Y000C0当前值10293、32位增／减双向计数器设定寄存器和计数寄存器为32位，其首位为符号位。设定值的最大范围31位二进制有符号数所表示的十进制数，即为－2147483648～＋2147483647。增/减计数的方向由特殊辅助继电器M8200～M8234设定,并与C200～C234对应300-1-2-3-4-5-6-7-8-3-4-5-6-70X012=M8200X013X014当前数据Y0011234432105若输出已经接通加减加C200K-5RSTC200M8200C200Y001X012X013X014C200314、16位计数器与32位计数器的特点项目16位计数器32位计数器计数方向增计数可采用增计数/减计数切换设定值范围1～32767－2147483648～＋2147483647设定值的指定常数K或数据寄存器D同左栏，但是要用成对的数据寄存器指定当前值的变化计数器增计数后不变化计数器增计数后也变化（环形计数器）输出触点计数器增计数后动作保持加到设定值时常开触点闭合并保持，减到设定值时常开触点断开并保持复位动作执行RST指令时，计数器的当前值为0，输出触点复位当前值寄存器16位32位32定时器与计数器的不同：定时器：当条件满足开始定时，每隔一个单位时间，当前值自动加一，定时器条件不满足自动清零。计数器：当输入一个脉冲，当前值计数加一，没输入脉冲时当前值一直保留，需要复位命令清零。335、机内高速计数器特点：（1）对外部信号计数，工作在中断工作方式（2）计数范围较大，计数频率较高（3）工作设置较灵活（4）使用专用的工作指令高速计数器按计数方式分类如下：1相（无启动／复位端子）单输入C235～C2406点1相（带启动／复位端子）单输入C241～C24