第3章---三菱FX系列PLC的指令及编程

PLC可编程控制器原理及应用可编程控制器及其系统主讲：郎朗PLC可编程控制器原理及应用目录第3章三菱FX系列PLC的指令及编程3.1FX系列PLC概述3.2FX系列PLC的软元件地址编号及其功能3.3FX系列PLC的基本指令3.43.5编程举例3.6FX系列PLC的步进指令及其编程3.7FX系列PLC的应用指令及其编程3.8FX系列PLC的常用特殊功能模块3.9FX系列PLC的扩展设备的配置方法PLC可编程控制器原理及应用3.1FX系列PLC概述3.1.1FX系列PLC的主要特点3.1.2FX系列PLC的主要性能PLC可编程控制器原理及应用三菱公司推出的常用FX系列小型、超小型PLC有FX0、FX2、FX0N、FX0S、FX2C、FX2N、FX2NC、FX1N、FX1S等系列。PLC可编程控制器原理及应用3.1FX系列PLC概述在PLC的正面，一般都有表示该PLC型号的符号，通过阅读该符号即可以获得该PLC的基本信息。FX系列PLC的型号命名基本格式如下：PLC可编程控制器原理及应用序列号：如0S、0N、2、2C、1S、2N、2NCI/O总点数：10～256设备类型：M—基本单元；E—输入输出混合扩展单元及扩展模块EX—输入专用扩展模块EY—输出专用扩展模块输出方式：R—继电器输出（有接点、交流、直流负载两用）S—三端双向可控硅开关元件输出（无接点、交流负载用）T—晶体管输出（无接点，直流负载用）PLC可编程控制器原理及应用特殊品种区别：：（电源和输入、输出类型等特性）Ｄ—DC电源，DC输入A1—AC电源，AC输入Ｈ—大电流输出扩展模块Ｖ—立式端子排的扩展模块Ｃ—接插口输入输出方式Ｆ—输入滤波器1ms的扩展模块Ｌ—TTL输入扩展模块Ｓ—独立端子（无公共端）扩展模块湖南水利水电职业技术学院HunanTechnicalCollegeofWaterResourcesandHydroPowerPLC可编程控制器原理及应用若“特殊品种”处无符号，表示交流100/200V电源，直流24V输入，横式端子排，继电器输出时为2A/1点，晶体管输出时为0.5A/1点，可控硅输出时为0.3A/1点。PLC可编程控制器原理及应用例1：FX2N-48MRD含义：FX2N系列，输入输出总点数为48点，M:基本单元,R:继电器输出，D:DC电源，DC输入的基本单元。例2：FX-4EYSH含义：FX系列，输入点数为0点，EY:输出4点，S:可控硅输出，H:大电流输出扩展模块。FX还有一些特殊的功能模块，如模拟量输入输出模块、通信接口模块及外围设备等，使用时可以参照FX系列PLC产品手册。湖南水利水电职业技术学院HunanTechnicalCollegeofWaterResourcesandHydroPowerPLC可编程控制器原理及应用FX2N系列PLC外部结构FX2N-64MR的主机外形图返回火线、零线、地PLC可编程控制器原理及应用3.1.1FX系列PLC的主要特点（1）系统配置灵活方便具有基本单元、扩展单元和扩展模块及特殊功能单元。#基本单元包括CPU、存储器、输入输出及供给扩展模块和传感器的标准电源。#扩展单元是用于增加可编程控制器I/O点数的装置，内部有电源,以便进一步扩展。#扩展模块用于增加可编程控制器I/O点数及改变可编程控制器I/O点数比例，内部无电源，所用电源由基本单元或扩展单元供给。#扩展单元及扩展模块无CPU，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。PLC可编程控制器原理及应用（2）具有在线和离线编程功能在线修改和编写程序，实现元件监控和测试功能。在计算机上进行离线编程。（3）高速处理功能*FX系列PLC内置多点高速计数器，对输入脉冲进行计数。*不受扫描周期限制，实现定位控制；*中断输入方式对具有优先权和紧急情况的输入可快速响应。（4）高级应用功能提供了适应多种情况的多种应用指令。3.1.1结束PLC可编程控制器原理及应用3.1.2FX系列PLC的主要性能FX系列PLC电源电压适应范围100~240ACV，将FX0S、FX2、FX2N主要技术指标对比列入表3.1中。书P33－34超小型机中FX2N系列功能最强，速度最快，容量最大，属于高档机。FX-2N系列PLC是由电源、CPU、存贮器和输入/输出器件组成的单元型可编程控制器。AC电源、DC输入型的内装DC24V电源作为传感器的辅助电源；可进行逻辑控制、开关量控制、模拟量控制，并可进行各种运算、传送、变址寻址、移位等功能。3.1.2结束PLC可编程控制器原理及应用3.2FX系列PLC的软元件地址编号及其功能3.2.1输入继电器（X）和输出继电器（Y）3.2.2辅助继电器（M）3.2.3定时器（T）3.2.4计数器（C）3.2.5寄存器（D/V/Z）3.2.6状态（S）3.2.7指针（P、I）3.2.8常数（K、H）PLC可编程控制器原理及应用软元件：用户使用的每一个输入、输出端子和内部的每一个存储单元。各种元件具有各自的功能和地址号。3.2.1输入继电器（X）和输出继电器（Y）*输入继电器（X）和输出继电器（Y）用于PLC的CPU和外部用户之间的数据传送。*PLC主机上有许多标有输入/输出地址号的接线端子。输入端子用于可编程控制器从外部开关接收信号，输出端子用于PLC向外部负载发送信号。*以八进制数字编号。*基本单元的输入和输出总点数128点（FX2N-128M),可扩展到256点。（地址顺序排列）PLC可编程控制器原理及应用采用继电器输出，输出侧左端4个点公用一个COM端，右边多输出点公用一个COM端。输出的COM比输入端要多，主要考虑负载电源种类较多，而输入电源的类型相对较少。对于晶体管输出其公用端子更多。·端子为空端子，在外部配线工作中作中继端子使用。I/O端子编号PLC可编程控制器原理及应用（1）输入继电器（X）*输入继电器接收用户输入设备（按钮、开关等）发送的输入信号。*其线圈（在梯形图中不会出现）与PLC的输入端子相连，由外部信号驱动（不能在程序内部用指令驱动），有ON/OFF两种状态。*它具有无数对常开接点和常闭接点，供PLC编程时使用。*输入继电器触点不能直接驱动负载。*地址采用八进制编号。图3.1输入继电器电路PLC可编程控制器原理及应用（2）输出继电器（Y）*输出继电器有一对输出接点与PLC的输出端子相连直接驱动负载。*输出继电器的线圈由程序执行结果驱动。*内部具有无数对常开接点和常闭接点供编程用。（触点的状态对应输出元素映像寄存器中该元件的状态）*地址采用八进制编号。图3.2输出继电器电路3.2.1结束PLC可编程控制器原理及应用3.2.2辅助继电器（M）辅助继电器是一种内部的状态标志，它相当于继电器控制系统中的中间继电器，用于信息的传递、转移等功能。*线圈被PLC内的各种软元件的触点驱动。（即与输出继电器一样由程序驱动。）*内部具有无数对常开接点和常闭接点供编程用，不能驱动外部负载。*地址采用十进制编号。PLC可编程控制器原理及应用普通用途供停电保持用供停电保持专用特殊用途M0～M499M500～M1023M1024～M3071M8000～M8255500点524点，可通过参数设定为无断电保持功能2048点256点辅助继电器有三种类型：（1）普通型辅助继电器无断电保持功能（2）保持型辅助继电器有断电保持功能（3）特殊辅助继电器为两类：触点利用型和线圈驱动型PLC可编程控制器原理及应用图3.3保持型辅助继电器电路及其动作时序这是一种运行时自保持电路，当停电时，造成系统停止，但后备电池接上保持M700状态，其接点M700也一直闭合。再通电时，即使不合上X3，M700也继续通电。但是，若通电时，如果X4的常闭触点断开，由于是系统已通电，后备电池撒去，M700也断电，不工作了。例:保持型辅助继电器电路及其动作时序PLC可编程控制器原理及应用1）触点利用型：用户只能用其触点，线圈由PLC自动驱动。①M8000、M8001：运行监视继电器（在运行时接通）图3.4M8000、M8001的动作时序PLC可编程控制器原理及应用图3.5M8002、M8003的动作时序②M8002、M8003：初始脉冲继电器（仅在运行开始时瞬间接通）PLC可编程控制器原理及应用③M8005：锂电池电压过低继电器图3.6M8005的用法PLC可编程控制器原理及应用图3.7M8012的动作时序④M8011～M8014：内部时钟脉冲。PLC运行时M8011～M8014产生周期分别为10mS（接通、断开各5mS）、100mS、1S、1MIN的脉冲信号。PLC可编程控制器原理及应用⑤M8020～M8022：运算结果标志。加减结果为零时M8020接通，减法运算：结果有借位时M8021接通，加法运算：结果有进位时M8022接通。PLC可编程控制器原理及应用2）线圈驱动型线圈由用户驱动，PLC作特定动作。①M8034：全部输出禁止继电器。图3.8M8034的用法PLC可编程控制器原理及应用②M8040：禁止状态转移,状态转移条件满足也不能转移。③M8033：停止时保持输出继电器,PLC由运行到禁止时存储器中的内容保持运行时的状态。④M8030：电池灭灯,电池电压降低，PLC面板上的指示灯不会亮。⑤M8039：恒定扫描,PLC以D8039中的内容为扫描周期运行程序。3.2.2结束PLC可编程控制器原理及应用3.2.3定时器（T）1．地址号：以十进制数分配。2．定时时基（100mS,10mS,1mS）。以增计数的方式对PLC内的时钟脉冲累计计时，当计时的当前值与定时器的设定值相等时，触点工作，线圈失电时，其触点立即复位。3．采用程序存储器内的常数（K）将其作为设定值，可在数据寄存器（D）的内容中进行间接指定。定时器有以下两种类型：（1）普通定时器（2）积算定时器PLC可编程控制器原理及应用（1）普通定时器定时器100ms型0.1～3276.710ms型0.01～327.67秒1ms型0.001～32.767秒100ms型0.1～3276.7秒T0～T199200点子程序或中断T192～T199T200～T24546点T246～T2494点执行中断、积算型（电池备用）T250～T2556点积算型（电池备用）普通定时器分为100ms和10ms两种。（2）积算定时器积算定时器分为1ms积算定时器和100ms积算定时器两种。定时器累计的时基增量值1~32767(16进制表示0000～7FFF)PLC可编程控制器原理及应用加法计数器设定值K、H或D触点动作TxTx时钟脉冲驱动K123T10X0T10Y1相等比较器普通定时器的工作原理T10PLC可编程控制器原理及应用图3.9100ms普通定时器的工作过程(a)梯形图；(b)时序图PLC可编程控制器原理及应用图3.101ms积算定时器的工作过程(a)梯形图；(b)时序图PLC可编程控制器原理及应用3．举例:⑴常数指定K①延时停止输出PLC可编程控制器原理及应用②闪烁电路PLC可编程控制器原理及应用(2)间接指定D直接传送数据用的指令K100——(D5)D5=K10010mS定时在指定停电保持用的数据存触器时，如果电池电压低，设定值不定。3.2.3结束PLC可编程控制器原理及应用3.2.4计数器（C）有内部计数器和高速计数器。（1）内部计数器内部计数器又分为以下两类：1）16位增计数器2）32位增/减计数器16位增计数型计数器32位增／减计数型计数器普通用途供停电保持用普通用途供停电保持用C0～C99C100～C199C200～C219C220～C234100点100点20点15点PLC可编程控制器原理及应用1、地址号：以十进制数分配2、计数器对可编程控制器的内部信号X,Y,M,S,C等触点的动作进行循环扫描并计数。3、设定值可以用常数K设定也可以用数据寄存器地址号间接设定。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1～32767-2，147，483，648～+2，147，483，647设定值的指定常数K常数K