三菱FX系列PLC教学课程---一个从基础讲起的电梯控制实例

三菱FX系列PLC教学课程---一个从基础讲起的电梯控制实例第一节PLC简述一、PLC的特点：1、高可靠性2、编程简单，使用方便可采用梯形图编程方式，与实际继电器控制电路非常接近，一般电气工作者很容易接受。3、环境要求低适用于恶劣的工业环境。4、体积小，重量轻5、扩充方便，组合灵活二、PLC的硬件结构：1、硬件框图2、输入接口电路为了保证能在恶劣的工业环境中使用，PLC输入接口都采用了隔离措施。如下图，采用光电耦合器为电流输入型，能有效地避免输入端引线可能引入的电磁场干扰和辐射干扰。在光敏输出端设置RC滤波器，是为了防止用开关类触点输入时触点振颤及抖动等引起的误动作，因此使得PLC内部约有10ms的响应滞后。当各种传感器（如接近开关、光电开关、霍尔开关等）作为输入点时，可以用PLC机内提供的电源或外部独立电源供电，且规定了具体的接线方法，使用时应加注意。3、输出接口电路PLC一般都有三种输出形式可供用户选择，即继电器输出，晶体管输出和晶闸管输出。在线路结构上都采用了隔离措施。特点：继电器输出：开关速度低，负载能力大，适用于低频场合。晶体管输出：开关速度高，负载能力小，适用于高频场合。晶闸管输出：开关速度高，负载能力小，适用于高频场合。注意事项：（1）PLC输出接口是成组的，每一组有一个COM口，只能使用同一种电源电压。（2）PLC输出负载能力有限，具体参数请阅读相关资料。（3）对于电感性负载应加阻容保护。（4）负载采用直流电源小于30V时，为了缩短响应时间，可用并接续流二极管的方法改善响应时间。三、三菱FX2PLC实物图及面板上的LED指示说明（用鼠标在各处点点）全屏观看第二节PLC的工作过程PLC大多采用成批输入/输出的周期扫描方式工作，按用户程序的先后次序逐条运行。一个完整的周期可分为三个阶段：（一）输入刷新阶段程序开始时，监控程序使机器以扫描方式逐个输入所有输入端口上的信号，并依次存入对应的输入映象寄存器。（二）程序处理阶段所有的输入端口采样结束后，即开始进行逻辑运算处理，根据用户输入的控制程序，从第一条开始，逐条加以执行，并将相应的逻辑运行结果，存入对应的中间元件和输出元件映象寄存器，当昀后一条控制程序执行完毕后，即转入输出刷新处理。（三）输出刷新阶段将输出元件映象寄存器的内容，从第一个输出端口开始，到昀后一个结束，依次读入对应的输出锁存器，从而驱动输出器件形成可编程的实际输出。一般地，PLC的一个扫描周期约10ms，另外，可编程序控制器的输入/输出还有响应滞后（输入滤波约10ms），继电器机械滞后约10ms，所以，一个信号从输入到实际输出，大约有20--30ms的滞后。输入信号的有效宽度应大于1个周期+10ms。第三节三菱FXPLC中各种元件介绍（以FX2-64MR为例）一、输入继电器XX0--X7X10-X17X20-X27X30-X37（共32点）二、输出继电器YY0--Y7Y10--Y17Y20--Y27Y30--Y37（共32点）•X、Y还有无数个常开、常闭触点供编程使用。•Y外部分仅有一个常开触点供带动负载使用。•可以看出每组都是8个•输入输出点数根据实际工程需要来确定。•可采用主机+扩展的方式来使用，扩展的编号依次编下去。三、辅助继电器M（1）通用辅助继电器M0--M499（共500个），关闭电源后重新启动后，通用继电器不能保护断电前的状态。（2）掉电保持辅助继电器M500--M1023（共524个），PLC断电后再运行时，能保持断电前的工作状态，采用锂电池作为PLC掉电保持的后备电源。（3）特殊辅助继电器M8000--M8255（共156点），有特殊用途，将在其它章节中另作介绍。辅助继电器都有无数个常开、常闭触点供编程使用，只能作为中间继电器使用，不能作为外部输出负载使用。四、状态继电器S（1）通用状态继电器S0--S499（2）掉电保持型状态继电器S499-S899（3）供信号报警用：S900-S999状态继电器S是对工作步进控制进行简易编程的重要元件，这里不作进一步的介绍。五、定时器T（1）定时器T0--T199（200只）：时钟脉冲为100ms的定时器，即当设定值K=1时，延时100ms。设定范围为0.1--3276.7秒。T200--T245（46只）：时钟脉冲为10ms的定时器，即当设定值K=1时，延时10mS。设定范围为0.01--327.67秒。（2）积算定时器T246--T249（4只）：时钟脉冲为1ms的积算定时器。设定范围：0.001--32.767秒。T250--T255(6只)：时钟脉冲为100ms的积算定时器。设定范围：0.1--3267.7秒。积算定时器的意义：当控制积算定时器的回路接通时，定时器开始计算延时时间，当设定时间到时定时器动作，如果在定时器未动作之前控制回路断开或掉电，积算定时器能保持已经计算的时间，待控制回路重新接通时，积算定时器从已积算的值开始计算。积算定时器可以用RST命令复位。五、计数器C（1）16bit加计数器C0--C99（100点）：通用型C100-C199（100点）：掉电保持型设定值范围：K1--K32767（2）32bit可逆计数器C200--C219（20点）：通用型C220--C234（15点）：掉电保持型。设定值范围：-2147483648到+2147483647可逆计数器的计数方向（加计数或减计数）由特殊辅助继电器M8200--M8234设定。即M8△△△接通时作减计数，当M8△△△断开时作加计数。（3）高速计数器：C235--C255（后面章节实例中作介绍）六、数据寄存器DD0--D199（200只）：通用型数据寄存器，即掉电时全部数据均清零。D200--D511（312只）：掉电保护型数据寄存器。七、变址寄存器（在实例中作介绍）第四节FX2PLC基本指令2-2-1触点取用与线圈输出指令LD、LDI、OUT2-2-2单个触点串联指令AND、ANI2-2-3单个触点并联指令OR、ORI2-2-4串联电路块的并联OR2-2-5并联电路块的串联ANB2-2-6LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF(FX2n型有）2-2-7多重输出电路MPS、MRD、MPP2-2-8主控及主控复位指令MCMCR2-2-9脉冲输出PLS、PLF2-2-10自保持与解除SET、RST2-2-11计数器、定时器线圈输出和复位指令OUT、RST2-2-12空操作指令NOP2-2-12程序结束指令END2-2-13梯形图设计的规则和技巧2-2-14双重输出动作及其对策LD，LDI，OUT指令指令助记符与功能：符号、名称功能可用元件程序步LD取a触点逻辑运算开始X，Y，M，S，T，C1LDI取反b触点逻辑运算开始X，Y，M，S，T，C1OUT输出线圈驱动Y，M，S，T，CY，M：1S，特，M：2T：3C：3-5注：当使用M1536-M3071时，程序步加1。指令说明：•LD，LDI指令用于将触点接到母线上。另外，与后面讲到的ANB指令组合，在分支起点处也可使用。•OUT指令是对输出继电器、辅助继电器、状态、定时器、计数器的线圈驱动指令，对输入继电器不能使用。•OUT指令可作多次并联使用。（在下图中，在OUTM100之后，接OUTT0）编程：0LDX0001OUTY0002LDIX0013OUTM1004OUTT0K19——程序步自动管理空2步7LDT08OUTY001定时器、计数器的程序：•对于定时器的计时线圈或计数器的计数线圈，使用OUT指令以后，必须设定常数K。此外，也可指定数据寄存器的地址号。•常数K的设定范围、实际的定时器常数、相对于OUT指令的程序步数（包括设定值）如下表所示。定时器、计数器K的设定范围实际的设定值步数1ms定时器1-32,7670.001-32.767秒310ms定时器0.01-327.67秒100ms定时器1-32,7670.1-3,276.7秒316位计数器1-32,767同左332位计数器-2,147,483,648-+2,147,483,647同左3AND，ANI指令助记符与功能：符号、名称功能可用软元件程序步AND与a触点串联连接X，Y，M，S，T，C1ANI与非b触点串联连接X，Y，M，S，T，C1当使用M1536-M3071时，程序步加1。指令说明：•用AND，ANI指令可进行1个触点的串联连接。串联触点的数量不受限制，该指令可多次使用。•OUT指令后，通过触点对其他线圈使用OUT指令，称之为纵接输出，（下图的OUTM101与OUTY004）这种纵接输出，如果顺序不错，可多次重复。串联触点数和纵接输出次数不受限制，但使用图形编程设备和打印机则有限制。建议尽量做到1行不超过10个触点和1个级圈，总共不要超过24行。编程：0LDX0021ANDX0002OUTY0033LDY0034ANIX0035OUTM1016ANDT17OUTY004如上图所示，紧接着OUTM101以后通过触点T1可以驱动OUTY004，但如是驱动顺序相反（如左图所示）时，则必须使用后面讲到的MPS和MPP命令。OR，ORI指令指令助记符与功能：指令助记符、名称功能可用软元件程序步OR或a触点并联连接X，Y，M，S，T，C1ORI或非b触点并联连接X，Y，M，S，T，C1当使用M1536-M3071时，程序步加1指令说明：•OR、ORI用作1个触点的并联连接指令。串联连接2个以上触点时，并将这种串联电路块与其他电路并联连接时，采用后面讲到的ORB指令。•OR，ORI是从该指令的步开始，与前面的LD，LDI指令步，进行并联连接。并联连接的次数不受限制，但使用图形编程设备和打印机时受限制（24行以下）编程：0LDX0041ORX0062ORIM1023OUTY0054LDIY0055ANDX0076ORM1037ANIX0108ORM1109OUTM103ORB指令指令助记符与功能指令助记符、名称功能程序步ORB电路块或串联电路块的并联连接1指令说明•2个以上的触点串联连接的电路称为串联电路块。将串联电路并联连接时，分支开始用LD、LDI指令，分支结束用ORB指令。•ORB指令与后面讲的ANB指令等一样，是不带软元件地址号的独立指令。•有多个并联电路时，若对每个电路块使用ORB指令，则并联电路没有限制。（见正确编程程序）•ORB也可以成批地使用，但是由于LD，LDI指令的重复使用次数限制在8次以下，请务必注意。（见编程不佳的程序）编程正确编程程序1LDX0002ANDX0013LDX0024ANDX0035ORB6LDIX0047ANDX0068ORB9OUTY006编程不佳的程序1LDX0002ANDX0013LDX0024ANDX0035LDIX0046ANDX0067ORB8ORB9OUTY006ANB指令指令助记符与功能：指令助记符、名称功能程序步ANB电路块与并联电路块的串联连接1指令说明：•当分支电路（并联电路块）与前面的电路串联连接时，使用ANB指令，分支的起点用LD，LDI指令，并联电路块结束后用ANB指令，与前面的电路串联。•若多个并联电路块按顺序和前面的电路串联连接时，则ANB指令的使用次数没有限制。•也可成批地使用ANB指令，但在这种场合，与ORB指令一样，LD、LDI指令的使用次数是有限制的（8次以下），请务必请意编程：0LDX0001ORX0012LDX0023ANDX0034LDIX0045ANDX0056ORB7ORX0068ANB9ORX00310OUTY007LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF指令指令助指符与功能：指令助记符、名称功能可用软元件程序步LDP取脉冲上升沿检测运算开始X、Y、M、S、T、C1LDF取脉冲下降沿检测运算开始X、Y、M、S、T、C1ANDP与脉冲上升沿检测串联连接X、Y、M、S、T、C1ANDF与脉冲下降沿检测串联连接X、Y、M、S、T、C1ORP或脉冲上升沿检测并联连接X、Y、M、S、T、C1ORF或脉冲下降沿检测并联连接X、Y、M、S、T、C1当使用M153