电气控制技术与PLC应用-6三菱FX2N系列可编程控制器及其基本指令的

电气控制技术与PLC应用1第六章三菱FX2N系列可编程控制器及其基本指令的应用6.1三菱FX2N系列可编程控制器6.2FX2N系列可编程控制器软组件及功能6.3FX2N系列可编程控制器的基本指令及应用6.4常用基本环节的编程6.5基本指令编程实例6.6“经验”编程方法电气控制技术与PLC应用26.1三菱FX2N系列可编程控制器FX2N系列PLC是三菱公司的典型产品，按叠装式配置。由基本单元、扩展单元、扩展模块及特殊功能单元构成。基本单元包括CPU、存储器、输入输出口及电源。扩展单元是用于增加I/O点数的装置，内部设置有电源。扩展模块用于增加I/O点数及改变I/O比例，内部无电源，用电由基本单元或扩展单元供给。由于扩展单元及扩展模块无CPU，所以必须与基本单元一起使用。特殊功能单元，是一些专门用途的装置，如：模拟量控制模块、运动控制模块、通信模块等。一、FX2N系列可编程控制器的基本组成电气控制技术与PLC应用36.1三菱FX2N系列可编程控制器一、FX2N系列可编程控制器的基本组成FX系列PLC的硬件配置图电气控制技术与PLC应用46.1三菱FX2N系列可编程控制器一、FX2N系列可编程控制器的基本组成三菱FX2N小型PLC产品示意图电气控制技术与PLC应用56.1三菱FX2N系列可编程控制器二、FX2N系列可编程控制器的型号名称体系及其种类①FX2N系列PLC的基本单元名称体系及其种类②FX2N系列PLC的扩展单元名称体系及其种类③FX2N系列PLC的扩展模块名称体系及其种类④FX2N系列PLC的特殊功能模块FX系列PLC的型号含义电气控制技术与PLC应用66.1三菱FX2N系列可编程控制器①存储容量这里说的存储容量指的是用户程序存储器的容量。②输入/输出(I/O)点数I/O点数指PLC面板上的输入、输出端子的个数。③扫描速度一般以扫描1K字所用的时间来衡量扫描速度。④编程指令的种类和条数⑤内部器件的种类和数量⑥扩展能力⑦智能单元的数量⑧支持软件三、FX2N系列可编程控制器的技术指标电气控制技术与PLC应用76.2FX2N系列可编程控制器软组件及功能可编程控制器的程序，必须借助机内器件来表达，这就要求在可编程控制器内部设置具有各种各样功能的，能代表控制过程中各种事物的元器件，即编程元件。编程元件从物理实质上来说是电子电路及存储器。为了明确它们的物理属性，称它们为“软继电器”。编程元件具有线圈和常开常闭触点，而且触点的状态随着线圈的状态而变化，由于编程元件只不过是存储单元，可以无限次地访问，因此编程元件可以有无数多个常开、常闭触点。编程元件可以组合使用。为了区分元件功能，给元件编号，即存储单元的地址。概述电气控制技术与PLC应用86.2FX2N系列可编程控制器软组件及功能FX2N系列可编程控制器的编程元件有：①输入继电器(X)②输出继电器(Y)③辅助继电器(M)④定时器(T)⑤计数器(C)⑥状态(S)⑦寄存器(D、V、Z)⑧指针(P、I)元件序号：输入继电器、输出继电器的序号为八进制，其余器件的序号为十进制。概述例：①X0～X7，X10～X17，…②Y0～Y7，Y10～Y17，…③M0～M300，…；M8002…④T0～T199，…⑤C0～C99，…⑥S0～S9；S20～S499；…电气控制技术与PLC应用96.2FX2N系列可编程控制器软组件及功能一、输入继电器(X)二、输出继电器(Y)扩展时最大输入输出合计256点电气控制技术与PLC应用106.2FX2N系列可编程控制器软组件及功能一、输入继电器(X)二、输出继电器(Y)输入继电器不能用程序驱动。输入继电器和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。电气控制技术与PLC应用116.2FX2N系列可编程控制器软组件及功能三、辅助继电器(M)①普通型辅助继电器②保持型辅助继电器③特殊辅助继电器电气控制技术与PLC应用126.2FX2N系列可编程控制器软组件及功能三、辅助继电器(M)③特殊辅助继电器触点利用型例如：M8000、M8001：运行监视继电器M8002、M8003：初始脉冲继电器M8005：锂电池电压过低继电器M8011～M8014：内部时钟脉冲线圈驱动型例如：M8034M8040M8033M8030M8039：恒定扫描电气控制技术与PLC应用136.2FX2N系列可编程控制器软组件及功能四、定时器(T)1.普通定时器①100ms普通定时器T0～T199，定时范围0.1～3276.7s②10ms普通定时器T200～T245，定时范围为0.01～327.67s2.积算定时器①1ms积算定时器T246～T249，定时范围为0.001～32.767s②100ms积算定时器T250～T255，定时范围为0.1～3276.7s电气控制技术与PLC应用146.2FX2N系列可编程控制器软组件及功能四、定时器(T)100ms普通定时器的工作过程梯形图时序图100ms普通定时器T0～T199，定时范围0.1～3276.7s定时器延时触点输入信号定时器线圈输出信号电气控制技术与PLC应用156.2FX2N系列可编程控制器软组件及功能四、定时器(T)1ms积算定时器的工作过程梯形图时序图1ms积算定时器T246～T249，定时范围为0.001～32.767s定时器延时触点输入信号定时器线圈复位信号复位指令输出信号电气控制技术与PLC应用166.2FX2N系列可编程控制器软组件及功能五、计数器(C)1.内部计数器①16位增计数器设定值为1～32767，其中C0～C99为通用型，C100～C199为断电保持型。②32位增/减计数器设定值为－2147483648～＋2147483647,其中C200～C219为通用型，C220～C234为断电保持型。增/减计数方式由特殊辅助继电器M8200～M8234设定。对应的特殊辅助继电器为ON时，为减计数。2.高速计数器C235～C255①单相单计数输入②单相双计数输入③双相双计数输入电气控制技术与PLC应用176.2FX2N系列可编程控制器软组件及功能五、计数器(C)16位增计数器的工作过程梯形图时序图16位增计数器设定值为1～32767，其中C0～C99为通用型，C100～C199为断电保持型。计数器触点输入信号计数器线圈复位信号输出信号复位指令电气控制技术与PLC应用186.2FX2N系列可编程控制器软组件及功能五、计数器(C)32位增/减计数器的工作过程增/减计数方式由特殊辅助继电器M8205设定：M8205为OFF时，为增计数；M8205为ON时，为减计数。计数器触点输入信号计数器线圈输出信号复位指令复位信号选择信号特殊辅助继电器电气控制技术与PLC应用196.2FX2N系列可编程控制器软组件及功能五、计数器(C)16位增计数器的工作过程C0～C99设定值为1～32767计数器触点输入信号计数器线圈复位信号输出信号复位指令四、定时器(T)100ms普通定时器的工作过程T0～T199定时范围0.1～3276.7s定时器延时触点输入信号定时器线圈输出信号电气控制技术与PLC应用206.2FX2N系列可编程控制器软组件及功能六、状态(S)电气控制技术与PLC应用216.2FX2N系列可编程控制器软组件及功能寄存器(D、V、Z)指针(P、I)常数(K、H)电气控制技术与PLC应用226.3FX2N系列可编程控制器的基本指令及应用前述内容：本节内容：一、PLC系统与继电接触器系统工作原理的差别举例⒈定时点灭控制⒉台车往复运动控制二、FX2N系列可编程控制器的指令概述⒈基本指令27种⒉步进指令2种⒊应用指令128种共298个三、FX2N系列可编程控制器的基本指令及应用⒈指令助记符及功能⒉指令说明⒊编程应用后续内容：可编程控制器的工作原理可编程控制器软组件及功能可编程控制器的编程规则可编程控制器的常用基本环节的编程难点重点电气控制技术与PLC应用236.3FX2N系列可编程控制器的基本指令及应用一、PLC系统与继电接触器系统工作原理的差别举例继电接触器控制线路可编程控制器梯形图(一)定时点灭控制PLC的I/O配置图接触器线圈KM为“断电”状态输出：无输出继电器Y1为“定时点灭”状态输出：反复循环断0.5s、通0.5s原理分析（自学）电气控制技术与PLC应用246.3FX2N系列可编程控制器的基本指令及应用一、PLC系统与继电接触器系统工作原理的差别举例(一)定时点灭控制①⑤⑤⑤④⑥⑤⑤③③③④②⑥初始状态；①SA合上，②KT线圈通电，延时；③延时到，KT触点动作；④KT线圈断电，④KM线圈通电；⑤KM触点动作，⑤KT触点动作；⑥KM线圈断电；⑥回到②重复上述过程。继电接触器控制线路分析线路分析的结果：KM接触器线圈处于“断电”状态。几乎同时进行电气控制技术与PLC应用256.3FX2N系列可编程控制器的基本指令及应用一、PLC系统与继电接触器系统工作原理的差别举例(一)定时点灭控制可编程控制器梯形图分析0.5s0.5s0.5s一个扫描周期①②③④⑧梯形图分析的结果：Y1输出继电器处于“定时点灭”状态。⑥⑦⑤①②③④⑤⑥⑦⑧断0.5s、通0.5s反复循环电气控制技术与PLC应用26控制要求：按下启动按钮SB，①电机M正转，台车第一次前进；②碰到限位开关SQ1时，电机M反转，台车第一次后退。③碰到SQ2时，台车暂停5s；④延时时间到，台车第二次前进；⑤碰到SQ3时，台车第二次后退。⑥碰到SQ2时，台车暂停5s；然后重复上述过程。6.3FX2N系列可编程控制器的基本指令及应用一、PLC系统与继电接触器系统工作原理的差别举例(二)台车往复运动控制电气控制技术与PLC应用276.3FX2N系列可编程控制器的基本指令及应用一、PLC系统与继电接触器系统工作原理的差别举例(二)台车往复运动控制第一次正向启动第二次正向启动前进后退二次启动服务延时第一次反向启动第二次反向启动⑴⑵⑶3⑶1⑶2⑷⑸⑹2⑹1⑺⑼⑻⑽3⑽1⑽2⑾↓⑹1梯形图分析⑷1⑷2⑸2⑸1⑸3⑵1⑵2功能？顺序？电气控制技术与PLC应用286.3FX2N系列可编程控制器的基本指令及应用一、PLC系统与继电接触器系统工作原理的差别举例(二)台车往复运动控制梯形图分析前进后退二次启动服务延时前进后退二次启动服务延时在X2与X1、X3之间往复运动在X2与X1之间往复运动不起作用电气控制技术与PLC应用29在逻辑控制场合，可编程控制器的梯形图和继电器线路图非常相似。但是这二者之间在运行时序问题上，有着根本的不同。这就是两种工作方式的差别：对于继电器-接触器系统，为并行工作方式，所有触点的动作是和它的线圈通电或断电同时发生的。对于可编程序控制器系统，为串行工作方式，由于指令的分时扫描执行，同一个器件的线圈工作和它各个触点的动作并不同时发生。6.3FX2N系列可编程控制器的基本指令及应用一、PLC系统与继电接触器系统工作原理的差别举例小结例一：定时点灭控制“继电器线路”无输出“PLC梯形图”有输出例二：台车往复运动控制“继电器线路”无支路顺序“PLC梯形图”有支路顺序电气控制技术与PLC应用306.3FX2N系列可编程控制器的基本指令及应用FX2N系列可编程控制器的指令：基本指令27种，步进指令2种，应用指令128种共298个。可编程控制器的基本指令是基于继电器、定时器、计数器类软元件，主要用于逻辑处理的指令。状态法是程序编制的重要方法及工具。FX2N系列可编程控制器的步进顺控指令及大量的状态软元件就是为状态编程法安排的。功能指令或称为应用程序，用于数据的传送、运算、变换及程序控制等功能。功能指令是可编程控制器数据处理能力的标志。二、FX2N系列可编程控制器的指令概述电气控制技术与PLC应用316.3FX2N系列可编程控制器的基本指令及应用三、基本指令及应用FX2N系列可编程控制器的基本指令27种，列表如下：(接下页)123456789101112电气控制技术与PLC应用326.3FX2N系列可编程控制器的基本指令及应用(接上页)1314151617181920212