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第二章编程与仿真软件使用第一节三菱PLC的编程1、概述编程器是人机对话的重要外围设备，用来对PLC进行编程以及对PLC的工作过程进行监控。三菱公司FX系列PLC的编程设备有手持式简易编程器（简称HPP）FX-20P-E、图形编程器GP-80FX-E。编程软件有MELSEC-MEDOC、SWOPC-GP/WIN-C和GXDeveloper等可以在个人计算机上进行编程。通过通信接口对PLC进行程序写入、监控等操作。本文主要介绍编程软件、仿真软件及其使用。2、编程软件三菱MELSEC-MEDOC编程软件这是在DOS操作系统上运行的编程软件。目前已不使用。三菱SWOPC-FXGP/WIN-C编程软件于1996年开发，应用于FX系列PLC的编程软件。可在Windows2000或WindowsXP及以上操作系统运行。该软件包可以用梯行图、指令表或SFC编程，并可以与原有基于DOS操作系统的程序在内的编程软件相兼容。现在基本上已被GXDeveloper编程软件取代。三菱GXDEVELOPER编程软件于2005年开发，适用于Q、QnU、QS、QnA、AnS、AnA、FX等全系列PLC。支持梯形图、指令表、SFC、ST及FB、Label语言程序设计，网络参数设定，可进行程序的在线更改、监控及调试，具有异地读写PLC程序功能。还能将所编程序存储为文件，输出打印。三菱PLC仿真软件GXSimulator仿真软件的功能就是将编写好的程序在电脑中虚拟PLC运行，可观察程序中各软元件的工作状态。从而发现程序是否编写正确，方便进行程序修改。这样可大大缩短程序调试的时间，提高编程效率。GXSimulator是基于GXDeveloper的仿真软件，因此必须先安装编程软件GXDeveloper，再安装仿真软件GXSimulator。安装好编程软件和仿真软件后，在桌面或者开始菜单中并没有仿真软件的图标。因为仿真软件被集成到编程软件GXDeveloper中了，其实这个仿真软件就是编程软件的一个插件。第二节GXDeveloper和GXSimulator主要内容：1.GXDeveloper的安装。2.GXSimulator的安装。3.GXDeveloper的使用。4.GXSimulator的使用。5.上位机与PLC的通信方法。一、GXDeveloper的安装1、概述以版本8.34C为例，该文件夹的内容见下图所示，文件夹中的编程软件安装程序是SETUP.EXE，安装的序列号文件是SN.TXT。在执行SETUP.EXE之前，必须先安装环境驱动程序。环境驱动程序在EnvMEL文件夹中。该文件夹中的安装程序是SETUP.EXE。双击SETUP.EXE就安装环境驱动程序。安装过程分为两个步骤：先安装EnvMEL环境驱动程序，然后安装编程软件。2、GX的安装过程及选项说明998598638072这项如果打勾，那么编程软件只能用于PLC监控，可打开已编写好的程序，但不能用于编写新程序。如果不打勾，可用于编写新程序。切记！用于兼容MEDOC编写的PLC程序安装完毕后，在桌面点击开始菜单，可在程序子菜单中找到安装好的GX编程软件。二、GXSimulator的安装1、概述GXSimulator是插件的形式集成在GXDeveloper软件内。它可以对编写好的PLC程序进行仿真运行。通过模拟操作，能清晰直观地观察程序中使用的软元件的工作状态和程序执行的流程。方便查找程序中的错误和漏洞，提高编程效率。是编程必备的工具。安装时要求输入的序列号，可用GXDeveloper的序列号。然后要求选择GXDeveloper软件安装所在文件夹。2、安装过程双击运行998598638072三、GXDeveloper和GXSimulator的使用1、首先打开编程软件2、创建“新工程”3、编写梯形图程序菜单栏工具条按钮呈灰色表示目前暂时不能用，或者表示所选的PLC不具有使用此项的功能。GXDeveloper的工具条软元件查找，定位程序中软元件被使用的位置程序下载上传，往PLC写程序与从PLC读程序软元件监视，在专用窗口对多个软元件集中监视软元件测试，强制软元件的通断或数值程序注释，包括软元件注释、回路注释等读出、写入、监视和监视中写入模式切换变换，修改过的程序在变换后才被确认或写入PLC工程栏显示与隐藏控制注：工具条的功能按钮在菜单中也有相应的功能项。GXDeveloper的工具条编辑修改程序时用到的功能按钮：常开常闭点、线圈及功能指令书写上升、下降沿触发触点的书写画线及删除线未变换的梯形图程序执行变换操作变换后的梯形图程序4、梯形图程序的仿真调试两种执行仿真功能的方式仿真写入过程仿真写入过程触头闭合触头断开有输出无输出执行仿真测试测试时使X2强制闭合(ON)，等效X02端口的外接按钮按下，可以看到有输出结果。使X2强制断开(OFF)，等效X2端口外接钮按下后又松开。仿真测试程序正确后，可结束测试过程。四、SFC的编程方法1、概述顺序功能图（SequeentialFunctionChart）是一种按工艺流程图进行编程的图形化编程语言，这是一种符合国际电工委员会（IEC）标准，被首选推荐用于可编程控制器的通用编程语言，在PLC领域中得到广泛应用和推广。采用SFC进行PLC应用编程的优点是：①在程序中可以直观地看到设备的动作顺序。SFC程序是按照设备（或工艺）的动作顺序而编写，所以程序的规律性较强，容易读懂，具有一定的可视性。②在设备发生故障时能很容易的找出故障所在位置。③不需要复杂的互锁电路，更容易设计和维护系统。根据国际电工委员会（IEC）标准，SFC的标准结构是：步进+该步进工序中的指令＋有向线段＋转换条件＝SFCSFC程序的运行规则是：从初始步开始执行，当每步的转换条件成立，就由当前步转为执行下一步，在遇到END时结束所有步的运行。步进指令转换条件有向线段2、SFC编程的步骤以下述例题为例，说明编程的步骤。例题：PLC控制自动包装线，其控制要求是：①按下启动按钮SB1传送带1运动并带动产品移动到达传送带2时进行计数包装。②包装分两类由两位主令开关SA选择，SA在1位为小包装，每包6只产品。SA在2位为大包装，每包12只产品③计数信号由光电开关ST采样输入，达到计数值传送带1停止运动，传送带2自动启动。3s后传送带1启动、传送带2停止，开始第2个循环。④大、小包装达1000包生产线自动停止运行。若中途按下停止按钮SB2则待本循环结束停止运行。解：1）分配PLC的I/0端口：启动按钮SB1X0光电开关信号STX1大小包装信号SA-1X2（大包装）SA-2X3（小包装）停止按钮SB2X4传送带1Y0传送带2Y12）设计控制电路。3）按要求设计状态转移图程序。自动包装线：(a)控制电路FU4FU5KM1L1NPLCFX1S-30MR-001LCOMX3X2X1X0NY1Y0COM0QF2SB2SB1FR2KM2FR1COM1X4STSA-1SA-2FX2NS0S20X0M0M8002M0C2RSTC2S21C0C2SETY0X2S22C1X3C0K12C1K6S23T0RSTC0RSTY0RSTC1Y1C2K1000T0K30X1X1自动包装线用户程序：(b)状态转移图M0X4M0S0END停止控制梯形图激活程序SFC程序第一步：打开GX编程软件，新建工程并选择PLC类型和编程方式。第二步：在块列表窗口中双击NO.0块。编写初始化激活程序双击在弹出的块信息设置对话框中进行设置。设置完毕后再单击“执行”按钮即可。SFC程序由初始状态开始，故初始状态必须激活，而激活的通用方法是利用一段梯形图程序，且这一段梯形图程序必须放在SFC程序的开头部分。（标题：激活）单击执行按钮后弹出梯形图编辑窗口，在右边梯形图编辑窗口中输入启动初始状态的梯形图。初始状态的激活一般采用特殊型辅助继电器M8002来完成。在SFC程序的编制过程中,每一个状态中的梯形图编制完成后必须进行变换，才能进行下一步工作，否则会弹出出错信息变换变换后，双击MAIN返回第三步：在块列表窗口双击NO.1块，编写SFC程序双击弹出块信息设置对话框，进行设置设置完块信息后，再双击进入SFC程序编写状态单击梯形图程序区，开始编写初始化S0状态的梯形图程序编写的梯形图程序编写好后进行变换变换后问号消失双击进入转换条件的编写TR表示转换条件转换条件编号编写转换条件的梯形图程序。X0触点驱动是TRAN符号，意思是表示转换（Transfer），这一点请注意。在SFC编程方式中，所有的转换都用TRAN表示，不可采用SET＋S□语句表示。否则会显示出错信息。编写完后执行变换变换后问号消失双击进入某状态的步进控制梯形图程序编写STEP表示步进状态表示步进状态编号编写S20步进的梯形图程序变换问号消失双击进入选择分支开始端的编写--D表示选择分支的开始端双击进入选择分支终止端的编写--C表示选择分支的终止端S23的程序多重转换条件的编写多重转换条件的编写双击进入跳转控制的编写JUMP表示跳转表示跳转所指的状态编号跳转控制编写完成[无]表示无复位操作[R]表示有复位操作另外两种操作方式双击“*”表示未整体变换“_”表示已整体变换执行整体变换变换成梯形图程序总结：①编写SFC程序之前，先要编写初始化状态的梯形图激活程序；如果需要，SFC程序的未尾要编写停止控制的梯形图程序。②在进行SFC方式编程时，先绘制状态顺序图，然后分别编写每个状态和转换条件的梯形图程序。③GXDeveloper中绘制的转换条件，在相邻状态步之间只画一个；各状态步的程序和转换条件程序是分开编辑的。④如果每个状态步之间的转换条件有多个，在GX中时只能设置一个转换标志，在右侧梯形图编辑区内，将多个与转换条件有关的常开常闭触头根据要求进行并联或串联。⑤每个状态步和转换条件的梯形图程序编写完成后，都要进行变换（快捷键F4）。所有程序编写完成后还要进行整体的全变换（快捷键Alt+Ctrl+F4），如果全变换没有出错，说明SFC的编程工作全部完成，整个程序运行没有问题，可以进行随后的仿真运行或写入PLC中。五、上位机与PLC的通信目前，上位通用计算机与PLC通过一根USB专用数据线实现通信连接。连接后可实现程序的写入、读出、监控等操作。1、FX-USB-AW通信数据线及使用方法USB数据线是将电脑的USB口模拟成传统的串行口（通常为COM3），从而使编程软件SWOPC-FXGP/WIN和GXDeveopler通过FX-USB-AW数据线与FX系列PLC进行通信。数据线上的发光二极管指示数据的收发状态，本数据线适用于三菱FX全系列PLC。技术指标：操作系统：WindowsXP/Windows2000。支持编程软件版本：无版本限制。每台PC只支持一根USB数据线。FX-USB-AW数据线外观注意：计算机与PLC通信时，不仅要数据线连接，而且PLC要接通供电电源（交流）。使用方法：①FX-USB-AW编程电缆需要安装USB驱动程序才能使用，SWOPC-FXGP/WIN软件的驱动程序包含在所附光盘上。新版本的GXDeveopler软件自带USB驱动程序。②驱动程序安装完成后，在Windows的设备管理器中将出现FX-USB-AW编程电缆对应的COMX口，只需在编程软件中选择该COM口即可。③使用时先把USB数据线的PCUSB口插入电脑USB口，再把八针圆公头插入PLC的通信端口。然后安装程序。④进入控制面板\设备管理器\端口，可查看COM口，端口中显示：(COM和LPT)\ProlificUSB-to-SerialComn(COMx)，这个COMx就是USB数据线使用的COM端口号。⑤打开编程软件，在线菜单中进入传输设置，设置好COM口号就可通信。2、安装USB通信数据线的驱动程序①插入USB数据线后系统提示安装驱动程序。②手动选择安装路径：SEC\Easysocket\USBDrivers\Eecusbd.inf安装成功后，能在设备管理器窗口的端口项中找到COM3端口。3、GX编程软件的通信设置和程序写