其他常见PLC产品介绍

第8章其他常见PLC产品介绍PLC的生产厂家很多，并且各个厂家的产品种类繁多，特点各异，本章简要介绍几种常用的PLC产品系列。8.1三菱FX2N系列PLC8.2西门子S7-200系列PLC8.3欧姆龙CPM1A系列PLC8.1三菱FX2N系列PLC三菱小型PLC共分为F和FX两大系列，FX系列是日本三菱公司近年推出的，它包含了FX0、FX2、FX0S、FX0N、FX2C、FX1S、FX1N、FX2N、FX2NC等系列型号，本节以FX2N系列PLC为例进行介绍。8.1.1FX2N系列PLC的特点和系统配置8.1.2FX2N系列PLC的内部资源8.1.3FX2N系列PLC的基本指令系统8.1.1FX2N系列PLC的特点和系统配置三菱公司FX2N系列PLC吸收了整体式和模块式PLC的优点，其基本单元、扩展单元和扩展模块的高度和宽度相等，相互之间的连接无需使用基板，仅通过扁平电缆连接，紧密拼装后组成一个长方形的整体。FX2N系列PLC的基本单元如表8-1所示，扩展单元如表8-2所示，扩展模块如表8-3所示。FX2N系列PLC的用户程序存储器可扩展到16k步，I/O点最多可扩展到256点。表8-1FX2N系列PLC基本单元型号输入点数输出点数扩展模块可用点数继电器输出晶闸管输出晶体管输出FX2N-16MR-001—FX2N-16MT-0018824～32FX2N-32MR-001FX2N-32MS-001FX2N-32MT-001161624～32FX2N-48MR-001FX2N-48MS-001FX2N-48MT-001242448～64FX2N-64MR-001FX2N-64MS-001FX2N-64MT-001323248～64FX2N-80MR-001FX2N-80MS-001FX2N-80MT-001404048～64FX2N-128MR-001—FX2N-128MT-001646448～64表8-2FX2N系列PLC扩展单元型号输入点数输出点数扩展模块可用点数继电器输出晶闸管输出晶体管输出FX2N-32ER—FX2N-32ET161624～32FX2N-48ER—FX2N-48ET242448～64表8-3FX2N系列PLC扩展模块表8-4FX2N系列PLC特殊功能模块种类型号功能概要定位高速FX2N-1PG脉冲输出模块，单轴用，最大频率100kHz，顺序控制程序控制高速计数FX2N-1HC高速计数模块，1相1输入，1相2输入：最大50kHz，2相输入：最大50kHzPID模块FX2N-2LC实现PID控制，可以设置响应速度和PID常数凸轮控制模块FX2N-1RM-SET实现高精度的角度位置检测运动控制模块FX2N-10PG单轴定位模块，4点输入，6点输出。可进行单轴定位和中断定位处理，最大脉冲200kHz模拟输入模块FX2N-4AD模拟量输入模块，12位4通道，电压输入：直流±10V，电流输入：直流±20mA模拟输出模块FX2N-4DA模拟量输出模块，12位4通道，电压输出：±10V，电流输出：4～20mA温度传感器模块FX2N-4AD-PTPT-100型温度传感器模块，4通道输入FX2N-4AD-TC热电偶型温度传感器模块，4通道输入通信模块FX2N-232IFRS-232通信用，1通道功能扩展板FX2N-8AV-BD数字电位器，模拟量8点FX2N-232-BDRS-232C通信用板（用于连接各种RS-232设备）FX2N-422-BDRS-232C通信用板（用于连接外围设备）FX2N-485-BDRS-485通信用板（用于计算机链路，并联链路）FX2N-CNV-BDFX0N转接器连接用板（不需要电源）8.1.2FX2N系列PLC的内部资源FX2N系列PLC内部有CPU、存储器、输入/输出接口单元等硬件资源，这些硬件资源在其系统软件的支持下，使PLC具有很强的功能。对一个特定的控制对象，就需要编写相应的控制程序，因此在PLC的RAM存储区中应具备可以存放数据的存储单元。由于PLC是从继电接触器控制系统发展而来的，并为了便于电气技术人员容易学习和接受，因此将存放数据的存储单元用继电器来命名。按照存储数据的性质，这些数据存储器RAM被命名为输入继电器区、输出继电器区、辅助继电器区、状态继电器区、定时器区、计数器区、数据寄存器区和变址寄存器区等。这些继电器通常被称为编程元件，用户在编程时必须了解这些编程元件的符号、编号和特性。1.输入继电器（X）与输出继电器（Y）输入继电器（X）是PLC接受外部开关量输入信号的窗口。PLC将外部信号的状态读入并存储在输入映像寄存器中，即输入继电器中。外部输入电路接通时，对应的映像寄存器为ON（“1”状态），表示该输入继电器的常开触点闭合，常闭触点断开。输入继电器的状态唯一地取决于外部输入信号，不可能由用户通过程序来控制，因此，在梯形图中绝对不能出现输入继电器线圈。输出继电器（Y）是PLC向外部负载发送信号的窗口。输出继电器用来将PLC的输出信号传送给输出模块，再由后者驱动外部负载。FX2N系列PLC的输入继电器和输出继电器的元件用字母和八进制数表示，输入继电器、输出继电器的编号与接线端子的编号一致。FX2N系列PLC的输入/输出继电器元件编号如表8-5所示。表8-5FX2N系列PLC的输入/输出继电器元件号形式型号FX2N-16MFX2N-32MFX2N-48MFX2N-64MFX2N-80MFX2N-128M扩展时输入X0～X78点X0～X1716点X0～X2724点X0～X3732点X0～X4740点X0～X7764点X0～X267184点输出Y0～Y78点Y0～Y1716点Y0～Y2724点Y0～Y3732点Y0～Y4740点Y0～Y7764点Y0～Y267184点2.辅助继电器（M）FX2N系列PLC内部有很多辅助继电器（M），辅助继电器和PLC外部无任何直接联系，其线圈只能由PLC内部程序控制。在FX2N系列PLC中，除了输入继电器和输出继电器的元件号采用八进制外，其他编程元件的编号均采用十进制。各类辅助继电器编号和功能如表8-6所示。表8-6辅助继电器元件号和功能辅助继电器类型元件编号功能通用辅助继电器M0～M499共有500点，PLC在运行时电源突然断电，输出继电器和M0～M499将全部变为OFF断电保持辅助继电器M500～M3071PLC在运行时电源突然断电，断电保持继电器在重新通电后将保持断电前的状态特殊辅助继电器M8000～M8255M8000运行监控。当PLC执行用户程序时，M8000为ON；停止执行时，M8000为OFFM8002初始化脉冲。仅在PLC运行开始瞬间接通一个扫描周期M8005锂电池电压降低显示。锂电池电压下降至规定值时变为ON，提醒及时更换电池M8011～M8014分别是10ms、100ms、1s、1min时钟脉冲M8033M8033的线圈“通电”时，PLC由RUN进入STOP状态后，映像寄存器与数据寄存器的内容保持不变3.状态继电器（S）状态继电器（S）是适用于编写顺序控制程序的一种编程元件，与步进顺控指令配合使用。状态继电器（S）的类型和编号如表8-7所示。在不使用步进顺控指令时，状态继电器S可以作为辅助继电器使用。供报警用的状态继电器可用于外部故障诊断的输出。表8-7状态继电器的类型和编号类型编号数量备注初始状态继电器S0～S910回零状态继电器S10～S1910供返回原点使用通用状态继电器S20～S499480没有断电保持功能，但是可以用程序将它们设定为有断电保持功能断电保持状态继电器S500～S899400报警用状态继电器S900～S9991004.定时器（T）PLC中的定时器T相当于继电接触器控制系统中的时间继电器。FX2N系列PLC可以为用户提供256个定时器，编号为T0～T255。其中常规定时器246个，积算定时器10个。常规定时器没有保持功能，在输入电路断开或停电时自动复位（清零）；积算定时器具有保持功能，在输入电路断开或停电时保持当前值，当输入再接通或者重新通电时，计数器在原有值的基础上继续累计。每一个定时器都有一个设定定时时间的设定值寄存器（一个字长）、一个对标准时钟脉冲计数的计数器（一个字长）和一个用来存储输出触点状态的映像寄存器（位寄存器），这三个存储单元使用同一元件号。5.计数器（C）FX2N系列PLC提供了两类计数器，一类是内部计数器，它是PLC在执行扫描操作时对内部信号X、Y、M、S、T、C等进行计数的计数器，要求输入信号的接通或断开时间应大于PLC的扫描周期；另一类是高速计数器，其响应速度高，对于频率较高的计数就需采用高速计数器。其功能都是设定预置数，当计数器输入端信号从OFF变为ON时，计数器减1或加1，计数值减为零或者加到设定值时，计数器ON。计数器的种类和编号如表8-9所示表8-9计数器的种类和编号种类编号备注内部计数器16位加计数器通用型C0～C99计数设定值为1～32767断电保护型C100～C19932位加/减计数器通用型C200～C219计数设定值为–2147483648～＋2147483647断电保护型C220～C234高速计数器1相无起动/复位端子高速计数器C235～C240用于高速计数器的输入端只有6点（X0～X5），如果其中一个被占用，就不能再用于其他高速计数器或者其他用途，因此只能有6个高速计数器同时工作1相带起动/复位端子高速计数器C241～C2451相2输入双向高速计数器C246～C2502相A-B型高速计数器C251～C255注：高速计数器的详细使用请参阅FX2N的用户手册。7.数据寄存器（D）一个复杂的PLC控制系统需要存储大量的工作参数和数据，一般都存储在数据寄存器中。FX2N系列PLC的数据寄存器的长度为双字节（16位），也可以将两个寄存器合并起来存放一个4字节（32位）数据。数据寄存器的种类和编号如表8-10所示。表8-10数据寄存器的种类和编号种类编号备注通用数据寄存器D0～D199在PLC的运行状态，只要不改写，原有数据不会丢失。当PLC由运行（RUN）到停止（STOP）时，该类数据寄存器的数据均为零。当特殊辅助继电器M8033置“1”，PLC由RUN转为STOP时，数据可以保持断电保持数据寄存器D200～D7999D200～D511D512～D7999特殊数据寄存器D8000～D8255变址寄存器V0～V7Z0～Z78.1.3FX2N系列PLC的基本指令系统FX2N系列PLC有27条基本指令，两条步进顺控指令，128种（298条）功能指令（或称为应用指令）。下面主要介绍基本指令的名称、助记符、功能等，其他指令请参阅FX2N的用户手册。FX2N系列PLC的基本指令见表8-11。表8-11FX2N系列PLC基本指令一览表助记符名称可用元件功能和用途LD取X、Y、M、S、T、C逻辑运算开始。与母线连接的常开触点，或触点组开始的常开触点LDI取反X、Y、M、S、T、C逻辑运算开始。与母线连接的常闭触点，或触点组开始的常闭触点LDP取脉冲上升沿X、Y、M、S、T、C用来进行上升沿检测的指令，仅在指定元件的上升沿时接通一个扫描周期LDF取脉冲下降沿X、Y、M、S、T、C用来进行下降沿检测的指令，仅在指定元件的下降沿时接通一个扫描周期AND与X、Y、M、S、T、C和前面的元件实现逻辑与，用于常开触点串联ANI与反X、Y、M、S、T、C和前面的元件实现逻辑与，用于常闭触点串联ANDP与脉冲上升沿X、Y、M、S、T、C用来进行上升沿检测的指令，仅在指定元件的上升沿时接通一个扫描周期OUT输出Y、M、S、T、C驱动线圈的输出指令SET置位Y、M、S线圈接通保持指令RST复位Y、M、S、T、C、D清除动作保持，当前值及寄存器清零PLS上升沿微分指令Y、M在输入信号上升沿产生一个扫描周期的脉冲信号PLF下降沿微分指令Y、M在输入信号下降沿产生一个扫描周期的脉冲信号MC主控Y、M主控电路块的起点MCR主控复位—主控电路块的终点ANDF与脉冲下降沿Y、M、S