电气控制与PLC工程应用电子课件-第4章

第4章FX系列PLC的编程元件与基本指令4.1FX系列PLC简介4.2FX系列PLC的编程元件4.3FX系列PLC的基本逻辑指令与步进指令4.1.1FX系列PLC概述●FX系列家族成员FX0FX2FX2CFX0SFX1SFX0NFX1NFX2NFX2NC叠装式结构4.1FX系列PLC及性能PLC品种繁多，各有特色。本章以目前较为常用的FX系列PLC为例进行讲授4.1FX系列PLC及性能4.2FX系列PLC内部软继电器及编号4.3FX系列PLC的基本指令及应用4.4FX系列PLC的功能指令简介4.1FX系列PLC简介4.1.1FX系列PLC性能比较4.1.2FX系列PLC的系统配置4.1.1FX系列PLC性能比较(1)输入/输出点数(2)应用程序的存储容量(3)扫描速度1.三菱FX系列PLC的环境指标2.三菱FX系列PLC的输入技术指标3.FX系列PLC的输出技术指标表4-1FX系列PLC性能比较表4-2FX系列PLC的环境指标表4-3FX系列PLC的输入技术指标•FX系列家族成员•FX0FX2FX2C•FX0SFX1SFX0NFX1NFX2NFX2NCP85.TIF1)系列名称：如0S、0N、2N等。2)输出形式：输入/输出的总点数(4~128)。3)单元类型：M为基本单元，E为输入/输出扩展单元模块，EX为输入专用扩展模块，EY为输出专用扩展模块。4)输出形式：R为继电器输出，T为晶体管输出，S为双向晶闸管输出。5)特殊品种：D为DC(直流)电源，DC输出的模块；A1为AC(100~120V)输入或AC输出的模块；H为大电流输出扩展模块(1A/1点)；V为采用立式端子排的扩展模块；C为采用接插口输入/输出方式的模块；F为输入滤波时间常数为1ms的扩展模块；L为TTL输入扩展模块；S为采用独立端子(无公共端)的扩展模块。4.1.2FX系列PLC的系统配置1.FX系列的基本单元2.FX系列的扩展单元和模块3.FX系列的常用的功能模块1.FX系列的基本单元FX0S系列PLC基本单元表4-6FX0N系列PLC基本单元表4-7FX2N系列PLC基本单元2.FX系列的扩展单元和模块表4-8FX0N系列的扩展单元表4-9FX0N系列的扩展模块表4-10FX2N的扩展单元表4-11FX2N的扩展模块FX2N、FX2NC系列PLC(特殊功能模块①)型号功能说明FX2N-4AD4通道12位模拟量输入模块FX2N-4AD-PT供PT-100温度传感器用的4通道12位模拟量输入FX2N-4AD-TC供热电偶温度传感器用的4通道12位模拟量输入FX2N-4DA4通道12位模拟量输出模块FX2N-3A2通道输入、1通道输出的8位模拟量模块FX2N-1HC2相50HZ的1通道高速计数器FX2N-1PG脉冲输出模块FX2N-10GM有4点通用输入、6点通用输出的1轴定位单元FX2N、FX2NC系列PLC(特殊功能模块②)FX-20GM和E-20GM2轴定位单元，内置EEPROMFX2N-1RM-SET可编程凸轮控制单元FX2N-232-BDRS-232C通信用功能扩展板FX2N-232IFRS-232C通信用功能模块FX2N-422-BDRS-422通信用功能扩展板FX-485PC-IF-SETRS-232C/485变换接口FX2N-485-BDRS-485C通信用功能扩展板FX-16NP/NTMELSECNET/MINI接口模块FX2N-8AV-BD模拟量设定功能扩展板PLC的内部软继电器•输入继电器•输出继电器•辅助继电器•状态继电器•定时器•计数器•数据寄存器•变址寄存器•指针•常数4.2FX系列PLC的编程元件4.2.1输入、输出继电器4.2.2辅助、状态继电器4.2.3定时器与计数器4.2.4其他编程元件表4-13FX2N系列的编程元件名称编号和点数输入继电器X（按八进制编号）X0~X77（可扩展）输出继电器Y（按八进制编号）Y0~Y77（可扩展）辅助继电器M一般M0~M499500点保持M500~M1023524点保持M1024~M30712048点特殊用M8000~M8255256点状态寄存器S初始化S0~S910点一般S10~S499490点保持S500~S899400点信号S900~S999100点表4-13编程元件定时器T100msT0~T199200点（0．1~3276．7s）10msT200~T24546点（0．01~327．67s）1ms乘法型（积算型T246~T2494点（0．001~32．767s）T250~T2556点（0．1~3276．7s）计数器C16位向C0~C99100点（0~32767计数器）16位向C100~C199100点（0~32767计数器）32位双C200~C21920点(-2147483648~+2147483647计数器)32位双C220~C23415点（-2147483648~+2147483647计数器）32位高速双C235~C2556点表4-13编程元件数据寄存器（使用一对时32位）D16位通D0~D199200点16位保持D200~D511312点16位保持D512~D79997488点（D1000以后可以500点为单位设置文件寄存器）16位保持用D8000~D8195106点16位保持用V0~V7，Z0~Z716点指针JAMP，CALL分支用P0~P127128点输入中断，计时中断I0□□~I8□□9点计数中断I010~I0606点表4-13F嵌套主控N0~N78点常数十进制（K）16位：-32768~+3276732位：-2147483648~+2147483647十六进制（H）16位：0H~0FFFFH32位：0H~0FFFFFFFFH4.2FX系列PLC软继电器及编号不同厂家、不同系列的PLC，其内部软继电器的功能和编号也不相同，因此用户在编制程序时，必须熟悉所选用PLC的软继电器功能和编号。FX系列PLC软继电器编号由字母和数字组成其中:输入继电器和输出继电器用八进制数字编号其它均采用十进制数字编号4.2.1输入继电器（X）◆输入继电器是PLC用来接收用户输入设备发来的输入信号◆输入继电器线圈由外部输入信号所驱动，只有当外部信号接通时，对应的输入继电器才得电，不能用指令来驱动。※在程序中绝对不可能出现输入继电器的线圈，只能出现输入继电器的触点※每个输入继电器的常开与常闭触点均可无数次使用4.2.1输入继电器（X）●FX系列PLC的输入继电器以八进制进行编号●FX0N输入继电器的编号范围为：X000~X007、X010~X017、X020~X027、X030~X037、X040~X047、X050~X057．．．．注：基本单元输入继电器的编号是固定的，扩展单元和扩展模块是按与基本单元最靠近开始，顺序进行编号基本单元FX0N-40MR扩展单元FX0N-40ER扩展模块FX0N-8EXX000~X027X030~X057X060~X0674.2.2输出继电器（Y）◆输出继电器是用来将PLC内部信号输出传送给外部负载◆输出继电器线圈是由PLC内部程序驱动，其线圈状态传送给输出单元，再由输出单元对应的硬触点来驱动外部负载※每个输出继电器在输出单元中都对应有一个常开硬触点，但在程序中供编程的输出继电器，不管是常开还是常闭触点，都可以无数次使用。4.2.2输出继电器（Y）◆FX系列PLC的输出继电器也是八进制编号◆FX0N编号范围为Y000~Y007、Y010~Y017。。。。◆与输入继电器一样，基本单元的输出继电器编号是固定的，扩展单元和扩展模块的编号也是按与基本单元最靠近开始，顺序进行编号实际使用中，输入/输出继电器的数量，要根据系统配置而定基本单元FX0N-40MR扩展单元FX0N-40ER扩展模块FX0N-8EXX000~X017X020~X0374.2.3辅助继电器（M）◆辅助继电器是PLC中数量最多的一种继电器，其作用相当于继电器控制系统中的中间继电器。◆和输出继电器一样，其线圈由程序指令驱动，每个辅助继电器都有无限多对常开常闭触点，供编程使用。但是，其触点不能直接驱动外部负载，要通过输出继电器才能实现对外部负载的驱动。◆FX系列PLC的辅助继电器有：通用辅助继电器（三种）保持辅助继电器特殊辅助继电器4.2.3辅助继电器（M）①通用辅助继电器●通用辅助继电器和输出继电器一样，在PLC电源中断后，其状态将变为OFF。当电源恢复后，除因程序使其变为ON外，其它仍保持OFFX0M0M0M01.辅助继电器(M)(1)通用辅助继电器(M0～M499)(2)断电保持辅助继电器(M500～M3071)(3)特殊辅助继电器(3)特殊辅助继电器图4-3M8000、M8002、M8012波形图③特殊辅助继电器M8011、M8012、M8013、M8014-------分别为产生周期为10ms、100ms、1s、1min脉冲的特殊辅助继电器（PLCRUN）例如：4.2.4状态器（S）状态器对在步进顺控类的控制程序中起着重要的作用，它与后述的步进指令STL组合使用。①初始用状态器②返回原点用状态器（FX2N）③普通状态器④保持状态器⑤报警用状态器（FX2N）不使用步进指令时，状态器也可当作辅助继电器使用图4-4状态继电器的使用4.2.5定时器（T）●PLC的定时器相当于电器系统中的通电延时时间继电器●定时器可提供无数对的常开、常闭延时触点供编程用●定时器中有一个设定值寄存器、一个当前值寄存器和一个用来存储其输出触点的映象寄存器（一个二进制位），这三个量使用同一地址编号。但使用场合不一样，意义也不同。●定时器时可分为通用定时器、积算定时器二种。4.2.5定时器（T）●PLC定时器工作原理：定时器是根据时钟脉冲累积计数而达到定时的目的，时钟脉冲有1ms、10ms、100ms，当所计数达到设定值时，其触点动作。设定值可用常数K或数据寄存器D的内容来设置。①通用定时器※通用定时器不具备断电的保持功能，即当输入电路断开或停电时定时器复位。通用定时器有100ms和10ms两种。●设定值：常数K或数据寄存器D的内容●设定值的范围：1～32767图4-5通用定时器的工作原理图4-6积算定时器的工作原理4.2.5定时器（T）①通用定时器◇100ms定时器定时范围为0.1～3276.7s◇10ms定时器(除FX2N外，M8028=ON时)定时范围为0.01～327.67s◇1ms定时器(FX0NT63)(采用中断计数)定时范围为0.001～32.767s4.2.5定时器（T）②积算定时器•积算定时器（例）4.2.5定时器（T）？思考题1.如何实现断电延时？如：当X0接通时，Y0马上得电；当X0断开时，Y0过20S后断电。2.当一个定时器的定时时间不够时，怎么办?如：当X0接通后，Y0过5000S后得电并保持，至到X1接通为止。3.如何实现如下图所示周期为50s的脉冲输出？4.2.6计数器（C）•内部计数器内部计数器是在执行扫描操作时对内部信号（如X、Y、M、S、T等）进行计数。内部输入信号的接通和断开时间应比PLC的扫描周期稍长。•高速计数器采用中断方式进行计数，与PLC的扫描周期无关与内部计数器相比除允许输入频率高之外，应用也更为灵活，高速计数器均有断电保持功能，通过参数设定也可变成非断电保持。①内部计数器之一----16位增计数器基本原理注：16位增计数器分为通用型和保持型两种图4-716位增计数器的工作过程2.计数器(C)(1)内部计数器(C0～C234)(2)高速计数器(C235~C255)图4-832位增/减计数器的工作过程(2)高速计数器(C235~C255)1)单相单计数输入高速计数器(C235~C245)。2)单相双计数输入高速计数器(C246~C250)。3)双相高速计数器(C251~C255)。表4-15高速计数器简表单相单计数输入C235U/DC236U/DC237U/DC238U/DC239U/DC240U/DC241U/DRC242U/DRC243U/DRC244U/DRSC245U/