三菱PLC基础

2020/4/181第一章PLC的初步认识一、PLC的定义可编程逻辑控制器是一种以逻辑和顺序方式控制机器动作的控制器,简称PLC（ProgrammableLogicController）。它实质上是一台用于工业控制的专用计算机，它与一般计算机的结构及组成相似。PLC是继电器控制系统的替代者，实现低压电器控制的自动化、智能化。2020/4/182什么是PLC2020/4/183三菱FX1NPLC外观图INOUTPOWERRUNERRORFX1N-40MR0123456710111213141516172021222324252627012345671011121314151617MITSUBISHI外接接线外接接线MELSEC二、PLC的发展历史1、1969年美国数字设备公司研制出世界上第一台PLC2、常见PLC品牌：三菱，西门子，松下，欧姆龙，施耐德，汇川，台达3、分类：根据I/O点数分为三类：小型：256点以下中型：256~2048点大型：2048点以上2020/4/1842020/4/185三、PLC的应用领域主要用于设备和生产过程的自动控制系统PLC的应用领域1、开关量逻辑控制2、延时程序、计数程序3、顺序控制4、模拟量过程控制5、运动控制6、通信联网、多级控制2020/4/1862020/4/187四、PLC的优点（特点）①可靠性高，抗干扰能力强；②适用性好，具有柔性；③功能完善，接口多样；④易于操作，维护方便；⑤编程简单，易学；⑥体积小、功耗低。FX1N系列PLC外观图2020/4/188五、PLC的结构及各部分的作用按钮、开关继电器触点行程开关传感器接触器电磁阀指示灯电动机a.整体式组成PLC由三部分组成：中央处理单元（CPU板）、输入输出（I/O）部件和电源部件中央处理单元CPU（板）输入接口部件输出接口部件电源部件可编程序控制器PC接受现场信号驱动受控元件图3-3PLC的基本组成编程器及其他设备b.模块式PLC组成图2020/4/1892020/4/1810六、PLC的工作原理PLC是采用“循环扫描”的方式进行工作的。扫描周期定义：扫描一条程序所用的时间。扫描周期的长短主要取决于程序的长短。大概在1-100ms之间。扫描周期包含三个阶段：输入处理，程序执行，输出处理。七、FXPLC基本单元介绍FX基本单元命名的一般规则：例FX2N-32MT（-001）MELSEC是“三菱电机PLC控制系统”的缩写。输出方式基本单元I/O总数系列名称R：继电器输出型T：晶体管输出型S：晶闸管输出型针对中国市场ES/UL：针对欧美市场八、FXPLC硬件组成FXPLC基本单元各部分说明（以FX2N为例）：输入接线端子输出接线端子编程口运行/停止开关扩展板接口电池电源接线端子存储盒接口输入状态指示灯输出状态指示灯电源/运行/电池故障/CPU异常指示灯I/O总线接口24V服务电源POWER：电源指示灯RUN：运行指示灯BATT：电池电量不够指示灯ERROR：CPU/程序报错指示灯2020/4/1813FXPLC基本单元介绍FXPLC基本单元补充说明：电源：请根据使用的基本单元连接适当的电源；输入接线：对一般型号，在输入端和COM端间外接干接点即可；输出接线：在输出方式允许的前提下，不同的电压等级需使用不同的COM端；电池：型号F2-40BL，为3.6V锂电池，不可充电，寿命5年（建议4--4.5年更换一次），更换时请断开PLC电源（带RAM存储盒时为3年）。九、FXPLC扩展单元介绍FXPLC扩展单元命名的一般规则：例FX0N-8ER输出方式扩展单元I/O总数（4点输入/4点输出）系列名称R：继电器输出型T：晶体管输出型S：晶闸管输出型FX0N-8EX8点输入的扩展单元（X表示输入）FX0N-8EYT8点输出的晶体管输出型扩展单元（Y表示输出）十、FXPLC特殊功能模块介绍FXPLC特殊功能模块一般以其功能的缩写命名：例FX2N-4AD4通道A/D转换模块FX2N-2DA2通道D/A转换模块FX2N-1PG脉冲发生单元FX2N-16CCL-MCC-Link主站模块十一、输入端原理2020/4/18171、输入接线：对一般型号，在输入端和COM（0V）端间外接于接点即可；2、输入端：X0~X7，X10~X17，X20~X27共24点，注意没有X8，X9等尾数为8和9的端子；3、电源端：L，N相线，中线，还有接地线。4、内部输出+24V电源，COM(0V)负极，24+为正极。该电源主要供小信号器件做电源，如传感器等。2020/4/1818十二、输出端原理2020/4/18191、基本原理：每一个输出端与它对应的COM端之间有一个内部电子开关，这个开关受程序控制，当输出端得电的时候，内部电子开关就闭合。2020/4/18202、各Y输出端子与对应的COM端之间的关系：（FX2N-48MR或FX3U-48MR主机）COM1：Y0~Y3COM2：Y4~Y7COM3：Y10~Y13COM4：Y14~Y17COM5：Y20~Y27注意：每个输出端必须和它的COM端要对应，否则不构成回路，没电流输出。2020/4/1821十三、完整的PLC系统图2020/4/1822十四、PLC的三种输出方式三种输出格式：1、继电器输出：R2、晶体管输出：T3、晶闸管输出：S2020/4/1823继电器输出基本原理2020/4/1824晶体管输出基本原理2020/4/1825晶闸管输出基本原理2020/4/1826三种输出方式的基本特征1、继电器输出：电流大，频率低，负载电源+24V或~220V，每个输出点最大电流2A2、晶体管输出：电流小，频率高，负载电源只可以接+24V电源，每个输出点最大电流500mA3、晶闸管输出：电流小，频率高,负载电源只可以接~220V电源，每个输出点最大电流300mA2020/4/1827十五、PLC的电源1、主机供电：~220V或者+24V2、输入端：+24V（主要是传感器）3、输出端：~220V或者+24V4、CPU板：+5V。5、X端和Y端电源要实现相互隔离，互不影响，提高抗干扰性能。S/S：可以接+24V或者0V。（FX3U主机）S/S接+24V适合于NPN型传感器系统。2020/4/18282020/4/1829十六、PLC编程语言PLC标准的编程语言有5种，梯形图、指令助记符语言最为常用。PLC的设计和生产至今尚无国际统一标准，不同厂家所用语言和符号也不尽相同。但它们的梯形图语言的基本结构和功能是大同小异的。梯形图指令表X：输入继电器Y：输出继电器M：辅助继电器T:定时器常开触点常闭触点2020/4/1830梯形图X0Y0Y0X1X2左母线右母线输出继电器:Y输入继电器：X梯形图是在继电器—接触器控制系统的基础上演变而来的一种图形语言。它是目前用得最多的PLC编程语言。梯形图——PLC最常用的编程语言2020/4/1831梯形图1.线圈2.动合触点（常开触点）3.动断触点（常闭触点）SBSB3412等效开关注意：它们并非是物理实体，而是“软继电器”。每个“软继电器”仅对应PLC存储单元中的一位。该位状态为“1”或“ON”时，对应的继电器线圈接通，其常开触点闭合、常闭触点断开；状态为“0”或“OFF”时，对应的继电器线圈不通，其常开、常闭触点保持原态。X1Y1X2Y22020/4/1832时序图时序图是用于辅助分析梯形图的一种工具。高水平线：线圈通电/触点动作低水平线：线圈断电/触点原态竖线：线圈通断电/触点闭断时刻高水平线低水平线竖线TONOFFON(1)OFF(0)上升沿下降沿X1Y1X2Y2X1Y1ONON例：2020/4/1833触点状态常开触点常闭触点ON（1）允许电流通过不允许电流通过OFF（0）不允许电流通过允许电流通过触点在不同状态下的动作（重点）：2020/4/1834例：当X1,X2处于如下几种状态时，YI的状态？2020/4/1835梯形图编程的注意事项能流只能从左边的母线流向右边母线。继电器触点和线圈只能作为水平元件使用。网络中，最右一列只能放置线圈。线圈如放在其他列，其右边不能放置任何指令。右边的只能是输出元件。线圈在梯形图程序中只能使用一次，但作为该线圈的触点，可以在梯形图中多次使用。若梯形图中串联或并联的指令数超过网络规定的数值时，必须使用内部继电器经分段组合来完成复杂结构靠上靠左，是优化程序的原则。2020/4/1836第二章可编程序控制器的编程元件编程元件的名称介绍编程元件的名称：三菱PLC编程元件的名称由字母和数字组成。字母代表功能，表示元件类型；数字元件序号，输入、输出继电器的元件号采用八进制数，其它编程元件的元件号采用十进制数。编程元件并非真实的物理继电器，如“输入继电器”，实际上是PLC内部存储单元。例如X07，Y10，M125。X：输入继电器，PLC输入点。（八进制）Y：输出继电器，PLC输出点。（八进制）M：辅助继电器，PLC内部位寄存器。T:定时器，PLC定时器的作用相当于时间继电器。X1Y1X2Y22020/4/18371.输入继电器(X)（常用）输入继电器可以理解为PLC的输入通道，与输入端相连，是PLC接收外部输入开关量信号的窗口。2.输出继电器(Y)（常用）输出继电器是PLC向外部负载发送信号的窗口。X1Y1X2Y2基本指令编程练习Y0Y1Y2Y3Y4Y5Y6Y7Y10Y11X0X1X2X3X4X5X62020/4/18383.辅助继电器(M)（常用）辅助继电器是PLC供用户存放中间变量。用软件实现，它们不能接收外部的输入信号，由程序驱动，也有常开和常闭触点。它不能直接驱动负载。相当于继电器电路的中间继电器。辅助继电器采用十进制编号。2020/4/1839当定时器的计数值和设定值相等时，其输出触点动作，即常开触点闭合,常闭触点断开。ON（得电）OFF（断电）脉冲周期4.定时器(T)（常用）T0K10Y0X0T02.脉冲计数个数的设定值。3.定时器的触点，当脉冲计数值=设定值时，驱动T0触点动作闭合，Y0得电。说明：当X0闭合通电时，T0开始计数100ms的脉冲数，当计数脉冲个数值=设定值10时（即10×100ms=1s后），会驱动T0触点闭合，然后Y0得电。当X0断电后，计数值清零，定时器触点恢复原来状态。PLC运行时，会自动产生时间脉冲，其中T0-T199定时器只针对100ms的时间脉冲进行计数；T200-T245定时器只针对10ms的时间脉冲进行计数。定时器由3个部分组成：PLC定时器的作用相当于时间继电器。它的定时功能是通过对时钟脉冲的计数来实现的。时钟脉冲的周期有1ms(=0.001s)、10ms和100ms。1.表示选择计数对象的脉冲周期。2020/4/1840定时器的设定值可通过常数k或数据寄存器D的内容来设定。T后面的数字表示定时器的定时类型和定时精度，K后面的为计数次数，定时时间的计算公式：定时时间＝计数次数×定时精度。类型点数K的设定范围定时精度（周期）定时范围通用型T0--T1991~32,767100ms0.1-3276.7S通用型T200--T2451~32,76710ms0.01-327.67ST200Y0X0T200K3283.28s定时器T200计数值X0（开关）Y0通用定时器的工作原理可用下图说明:当定时器的计数值和设定值相等时，其输出触点动作，即常开触点闭合，常闭触点断开。ONOFFX0断电，定时器计数值清零ONOFFK328定时器的计数值和设定值相等时，T200触点闭合,Y0得电2020/4/18415、常数常数K：用于表示十进制常数。常数H：用于表示十六进制常数。思考题：Y0T1T0T0K20K10T1X02.请仔细分析梯形图，X0闭合后，第1S,2.5S,4S时Y0灯的状态？（A）灭，亮，亮（B）灭，亮，灭（C）灭，灭，亮1.如图所示，问当X0为ON后，Y0灯1.5S、2