三菱PLC自学教案

可编程控制器FX2N编程实例X输入地址:X000-X007,X010-X017,…Y输出地址:Y000-Y007,Y010-Y017,…M辅助地址:M000-M499(通用）,M500-M3071（保持）,M8000-M8255（特殊）S状态地址：S000-S999T定时地址：T000-T199(100ms）,T200-T245(10ms）C计数地址：C100-C199,C100-C199.三菱PLC编程技术常用编程方法经验设计法组合逻辑设计法时序图设计法状态转移图（SFC)设计法1.PLC的程序经验设计法•基本思路：在已有的典型梯形图基础上，根据被控对象对控制的要求，通过多次反复地调试和修改梯形图，增加中间编程元件和触点，以得到一个较为满意的程序。•基本特点：没有普遍的规律可以遵循，设计所用的时间、设计的质量与编程者的经验有很大的关系。•适用场合：可用于逻辑关系较简单的梯形图程序设计。•基本步骤：–分析控制要求、选择控制原则；–设计主令和检测元件，确定输入输出设备；–设计执行元件的控制程序；–检查修改和完善程序。例1：利用可编程控制器实现星-角启动控制线路。控制要求：绕组星-角控制转换时间定为2s。PLC的I/O单元分配：输入:SB1(启动):X000SB2(停止):X001输出:KMY:Y000KMΔ:Y001KM:Y002例2：送料小车自动控制的梯形图程序设计控制要求如下：X4处装料，20s后装料结束，开始右行，碰到X3后停下卸料，25s后左行，碰到X4后又停下装料，这样不停地循环工作。按钮X0和X1分别用来起动小车右行和左行。1.控制主体为小车驱动电机正反转控制，故需接触器KM1和KM2分别控制电机的正反转（右行与左行）；其次为装料、卸料电磁阀KM3和KM4。2.X3和X4有位置控制要求，可选用行程开关作为位置检测元件。3.设置电机左右运行手动开关，右行：SB1；左行：SB2。4.接通装料、卸料电磁阀分别由KM3和KM4接触器控制。5.装料、卸料定时器分别使用T0和T1，其中T0定时20s，T1定时25s。PLC的I/O地址分配：IN：SB1（右行）：X000SB2（左行）：X001SB3（停止）：X002SA1（X3位置检测）：X003SA2（X4位置检测）：X004OUT：KM1（右行控制）：Y000KM2（左行控制）：Y001KM3（装料电磁阀）：Y002KM4（卸料电磁阀）：Y003小车驱动电机程序原理说明：X000：SB1（右行）SB2（左行）：X001SB3（停止）：X002KM1（右行控制）：Y000KM2（左行控制）：Y001T0定时20sT1定时25sX4处装料X3处卸料X4处装料X3处卸料经验设计法总结：•经验设计法对于一些比较简单程序设计是比较奏效的，可以收到快速、简单的效果。•经验设计法没有规律可遵循，具有很大的试探性和随意性，往往需经多次反复修改和完善才能符合设计要求，设计的结果往往不很规范，因人而异。•特点：考虑不周、设计麻烦、设计周期长；梯形图的可读性差、系统维护困难。例3：四组抢答器设计控制要求：控制一个四组抢答器，当下达抢答命令后，任一组抢先按健抢答后，数码管显示该组的编号，同时锁住其它组的抢答按键，使其它组的按键无效，设置抢答器复位开关，复位后可重新抢答。f9g10e1d2K3c4DP5b6a7K8abcdefgdp2.PLC的程序组合逻辑设计法PLC的I/O分配：IN：OUT:SB0(复位按键):X000a段:Y001SB1(1组按键):X001b段:Y002SB2(2组按键):X002c段:Y003SB3(3组按键):X003d段:Y004SB4(4组按键):X004e段:Y005f段:Y006g段:Y007SB0(复位按键):X000SB1(1组按键):X001M1:1组抢答SB0(复位按键):X000SB2(2组按键):X002M2:2组抢答SB0(复位按键):X000SB3(3组按键):X003M3:3组抢答SB0(复位按键):X000SB4(4组按键):X004M4:4组抢答b段:Y002c段:Y003a段:Y001d段:Y004e段:Y005f段:Y006g段:Y007按SB1（1组X001）键，M1=1：b=1c=1数码管显示“1”按SB2（2组X002）键，M1=2：a=b=g=e=d=1数码管显示“2”例4：天塔之光灯光闪烁控制系统。控制要求：隔灯闪烁：L1、L3、L5、L7、L9亮1s后灭；接着L2、L4、L6、L8亮1s后灭；再接着L1、L3、L5、L7、L9亮1s后灭，如此循环下去。设置启动按键、停止按键。按下启动按键霓虹彩灯开始工作；按下停止键结束彩灯工作，彩灯全部熄灭。天塔之光示意图3.PLC程序的时序图设计法输入单元输出单元启动按键X000L1Y001L3Y003L5Y005L7Y007L9Y011停止按键X001L2Y002L4Y004L6Y006L8Y010PLC的I/O分配表例4：天塔之光灯光闪烁控制系统的PLC控制时序图：X000X001M1Y001Y0023.5.7.92.4.6.8编程方法一：编程方法二：例５：三台电机的循环启停运转控制。三台电机接于Y001、Y002、Y003，要求它们相隔5s启动，各运行10s停止，并循环；启动按钮为X001。根据以上要求，绘出电机工作时序图如图所示。5S5S5S5SY001Y002Y003X001C0C1C2C3三台电机控制时序图三台电机控制梯形图【例4】十字路口交通灯控制设计。这也是一个时序控制实例。十字路口南北向及东西向均设有红、黄、绿三个信号灯，六个灯依一定的时序循环往复工作。图6－72是交通灯的时序图。图6-72交通灯时序图tttttt25S30S25S2S3S0.5sX0绿1黄1红1绿2红2黄2T0T1T20.5sC0T3T4T5T6C1T7表6－40时间点及实现方法器件意义实现X000启动及循环起点，绿1、绿2点亮启动按钮T0绿1亮25s定时器T0设定值K250，从X0接通起计时，计时时间到绿1断开，T1计时。T1、T2绿1闪动3次控制T1、T2形成振荡，T1通时绿1点亮，C0计数C0黄1亮2s起点T2为C0计数信号，C0接通时黄1点亮T3黄1亮2s定时器T3设定值K20，T3接通时为红1、绿2点亮，红2熄灭T4绿2亮25s定时器T4设定值K250，从T3接通时计时，计时时间到绿2断开，T6计时T5、T6绿2闪动3次控制T5、T6形成振荡，T5通时绿2点亮，C1计数C1黄2亮2s起点T6为C1计数信号，C1接通时黄2点亮T7黄2亮2s定时器T7设定值K20，T7接通时黄2熄灭，一循环周期结束ARSTC0RSTC1C0C1Y000Y002Y003Y001Y004T0MCRN0ENDM8002T7T2C0K3K3T6M100T0T1绿1C0T3黄1T3T7红1T3T4T5C1绿2C1T7黄2M100T3M100X000X001M100M100T7MCN0M110M110M100K250K5T1T0T2C0T0T2T3T4T5T6T7A起/停控制循环结束0.5s振荡T1K5C0K20T3K250K50.5s振荡T4T6C1C1T5K5K20状态转移图（SFC)设计法•FX系列步进指令与状态转移图表示方法•SFC图编程规则•FX2N系列PLC状态编程法示例三菱FX2N系列可编程控制器编程技术常用编程方法表7-1步进阶梯指令助记符与功能SRET指令助记符、名称功能步进梯形图的表示程序步STL步进接点指令步进接点驱动1RET步进返回指令步进程序结束返回1FX2N系列PLC步进指令所使用的状态软元件S有1000个，其分类、编号、数量和用途见表6-11。步进接点指令只有常开接点。连接步进接点的其它继电器接点用指令LD或LDI开始。步进返回指令(RET)用于状态(S)流程结束时，返回主程序(母线)。三菱FX2N系列可编程控制器编程技术常用编程方法状态转移图（SFC)设计法:FX系列PLC的步进指令与状态转移图表示方法•步进指令的使用说明1）STL触点是与左侧母线相连的常开触点，STL触点接通，则对应的状态为活动步；2）与STL触点相连的触点用LD或LDI指令，执行完RET后返回左母线；3）STL触点可直接驱动或通过别的触点驱动Y、M、S、T等元件的线圈；4）PLC只执行活动步对应的电路，所以使用STL指令时允许双线圈输出；5)STL触点驱动的电路块中不能使用MC和MCR指令。三菱FX2N系列可编程控制器编程技术常用编程方法表7-2可在状态内处理的顺控指令一览表指令状态LD/LDI/LDP/LDFAND/ANI/ANDP/ANDFOR/ORI/ORP/ORF/INV/OUTSET/RST,PLS/PLFANB/ORBMPS/MRD/MPPMC/MCR初始状态/一般状态可以使用可以使用不可使用分支,汇合状态输出处理可以使用可以使用不可使用转移处理可以使用不可使用不可使用表中的栈操作指令MPS/MRD/MPP在状态内不能直接与步进接点后的内母线连接，应接在LD或LDI指令之后，如图7-2所示。在STL指令内允许使用跳转指令，但其操作复杂，厂家建议最好不用。三菱FX2N系列可编程控制器编程技术常用编程方法表中的栈操作指令MPS/MRD/MPP在状态内不能直接与步进接点后的内母线连接，应接在LD或LDI指令之后，如图7-2所示。三菱FX2N系列可编程控制器编程技术常用编程方法Y001Y001Y001STL内母线S10X001X003X004X005MPSMRDMPPLDX001图7-2栈操作指令在状态内的正确使用在STL指令的内母线上将LD或LDI指令编程后，对图7-3（a）所示没有触点的线圈Y003将不能编程，应改成按图7-3（b）电路才能对Y003编程。或（a）（b）图7-3状态内没有触点线圈的编程三菱FX2N系列可编程控制器编程技术常用编程方法为了控制电机正反转时避免两个线圈同时接通短路，在状态内可实现输出线圈互锁，方法如图7-4所示。S20X001S21Y001Y002Y001Y002正转反转状态地址号图7-4输出线圈的互锁图7-1步进指令表示方法状态转移图的内母线上都将提供三种功能：①驱动负载(OUTYi);②指定转移条件(LD/LDIXi);③指定转移目标(SETSi)。这称为状态的三要素，特别地后两个功能是必不可少的。转移条件转移目标X001S20S21Y010Y011（a）状态转移图Y010SETS21X001S20Y011S21（b）状态梯形图0STLS201OUTY0102LDX0013SETS214STLS215OUTY011（c）指令表三菱FX2N系列可编程控制器编程技术常用编程方法FX系列PLC的步进指令与状态转移图表示方法SFC图编程规则•编制SFC图的注意事项1）状态编程时必须使用步进接点指令STL，程序最后必须使用步进返回指令RET，返回主母线；2）初始状态的软元件用S0~S9，并用双框表示；中间状态软元件用S20~S899，并用单框表示；3）状态编程顺序：先进行驱动，再进行转移，不能颠倒；4）当同一负载需要连续多个状态驱动时，可使用多重输出。在状态程序中，不同时“激活双线圈”允许；5)负载的驱动、状态转移条件可能为多个元件的逻辑组合，视具体情况，按串、并联关系处理；6)顺序状态转移用置位指令SET，若顺序不连续转移，可以使用OUT指令进行状态转移；7）在STL与RET指令之间不能使用MC、MCR指令；8）初始状态可由其他状态驱动，但运行开始必须用其他办法预先做好驱动，否则状态流程不可能向下进行。初始一般用系统的初始条件，若无初始条件，可用M8002（PLC启动运行时的初始脉冲）作为驱动。三菱FX2N系列可编程控制器编程技术常用编程方法•编制SFC图的规则1）若向上转移（重复）、向其他流程状态转移（跳转），称为顺序不连续转移。转移不能使用SET指令，要使用OUT指令进行状态转移，并要在SFC图中用“↓”符号表示转移目标；2）在流程中要表示状态的自复位处理