三菱PLC基础学习

(1)三菱PLC基础学习(2)输出接口电路的隔离方式(3)输出接口电路的主要技术参数a.响应时间响应时间是指PLC从ON状态转变成OFF状态或从OFF状态转变成ON状态所需要的时间。继电器输出型响应时间平均约为10ms；晶闸管输出型响应时间为1ms以下；晶体管输出型在0.2ms以下为最快。b.输出电流继电器输出型具有较大的输出电流，AC250V以下的电路电压可驱动纯电阻负载2A/1点、感性负载80VA以下（AC100V或AC200V）及灯负载100W以下（AC100V或200V）的负载；Y0、Y1以外每输出1点的输出电流是0.5A，但是由于温度上升的原因，每输出4合计为0.8A的电流，输出晶体管的ON电压约为1.5V，因此驱动半导体元件时，请注意元件的输入电压特性。Y0、Y1每输出1点的输出电流是0.3A，但是对Y0、Y1使用定位指令时需要高速响应，因此使用10—100mA的输出电流；晶闸管输出电流也比较小，FX1S无晶闸管输出型。c.开路漏电流开路漏电流是指输出处于OFF状态时，输出回路中的电流。继电器输出型输出接点OFF是无漏电流；晶体管输出型漏电流在0.1mA以下；晶闸管较大漏电流，主要由内部RC电路引起，需在设计系统时注意。(4)输出公共端（COM）公共端与输出各组之间形成回路，从而驱动负载。FX1S有1点或4点一个公共端输出型，因此各公共端单元可以驱动不同电源电压系统的负载。5．电源PLC的电源在整个系统中起着十分重要得作用。如果没有一个良好的、可靠得电源系统是无法正常工作的，因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去。如FX1S额定电压AC100V—240V，而电压允许范围在AC85V—264V之间。允许瞬时停电在10ms以下，能继续工作。一般小型PLC的电源输出分为两部分：一部分供PLC内部电路工作；一部分向外提供给现场传感器等的工作电源。因此PLC对电源的基本要求：1）能有效地控制、消除电网电源带来的各种干扰；2）电源发生故障不会导致其它部分产生故障；3）允许较宽的电压范围；4）电源本身的功耗低，发热量小；5）内部电源与外部电源完全隔离；6）有较强的自保护功能。一、PLC的工作原理由于PLC以微处理器为核心，故具有微机的许多特点，但它的工作方式却与微机有很大不同。微机一般采用等待命令的工作方式，如常见的键盘扫描方式或I/O扫描方，若有键按下或有I/O变化，则转入相应的子程序，若无则继续扫描等待。PLC则是采用循环扫描的工作方式。对每个程序，CPU从第一条指令开始执行，按指令步序号做周期性的程序循环扫描，如果无跳转指令，则从第一条指令开始逐条执行用户程序，直至遇到结束符后又返回第一条指令，如此周而复始不断循环，每一个循环称为一个扫描周期。扫描周期的长短主要取决于以下几个因素：一是CPU执行指令的速度；二是执行每条指令占用的时间；三是程序中指令条数的多少。一个扫描周期主要可分为3个阶段。1．输入刷新阶段在输入刷新阶段，CPU扫描全部输入端口，读取其状态并写入输入状态寄存器。完成输入端刷新工作后，将关闭输入端口，转入程序执行阶段。在程序执行期间即使输入端状态发生变化，输入状态寄存器的内容也不会改变，而这些变化必须等到下一工作周期的输入刷新阶段才能被读入。2．程序执行阶段在程序执行阶段，根据用户输入的控制程序，从第一条开始逐步执行，并将相应的逻辑运算结果存入对应的内部辅助寄存器和输出状态寄存器。当最后一条控制程序执行完毕后，即转入输入刷新阶段。3．输出刷新阶段当所有指令执行完毕后，将输出状态寄存器中的内容，依次送到输出锁存电路（输出映像寄存器），并通过一定输出方式输出，驱动外部相应执行元件工作，这才形成PLC的实际输出。由此可见，输入刷新、程序执行和输出刷新三个阶段构成PLC一个工作周期，由此循环往复，因此称为循环扫描工作方式。由于输入刷新阶段是紧接输出刷新阶段后马上进行的，所以亦将这两个阶段统称为I/O刷新阶段。实际上，除了执行程序和I/O刷新外，PLC还要进行各种错误检测（自诊断功能）并与编程工具通讯，这些操作统称为“监视服务”，一般在程序执行之后进行。综上述，PLC的扫描工作过程如图1—4所示。显然扫描周期的长短主要取决于程序的长短。扫描周期越长，响应速度越慢。由于每个扫描周期只进行一次I/O刷新，即每一个扫描周期PLC只对输入、输出状态寄存器更新一次，所以系统存在输入输出滞后现象，这在一定程度上降低了系统的响应速度。但是由于其对I/O的变化每个周期只输出刷新一次，并且只对有变化的进行刷新，这对一般的开关量控制系统来说是完全允许的，不但不会造成影响，还会提高抗干扰能力。这是因为输入采样阶段仅在输入刷新阶段进行，PLC在一个工作周期的大部分时间是与外设隔离的，而工业现场的干扰常常是脉冲、短时间的，误动作将大大减小。但是在快速响应系统中就会造成响应滞后现象，这个一般PLC都会采取高速模块。总之，PLC采用扫描的工作方式，是区别于其他设备的最大特点之一，我们在学习和使用PLC当中都应加强注意。第二节FX1S的性能指标Fx系列PLC个部分含义：若特殊品种缺省，通常指AC电源、DC输入、横式端子排，其中继电器输出：2A/1点；晶体管输出：0。5A/1点；晶闸管输出：0。3A/1点。例如FX2N---40MRD，其参数含义为三菱FX2NPLC，有40个I/O点的基本单元，继电器输出型，使用DC24V电源。FX1s性能规格：项目规格备注运转控制方法通过储存的程序周期运转I/O控制方法批次处理方法（当执行END指令时）I/O指令可以刷新运转处理方法基本指令：0.55至0.7μs应用指令：3.7至几百μs编程语言逻辑梯形图和指令清单使用步进梯形图能生成SFC类型程序程式容量内置2K步EEPROM存储盒（FX1n－EEPROM－8L）可选指令数目基本顺序指令：27步进梯形指令：2最大可用167条应用指令，包括所有的变化应用指令：85I/O配置最大总I/O由主处理单元设置辅助继电器（M线圈）一般384点M0到M383锁定128点（子系统）M384至M511特殊256点M8000至8255状态继电器（S线圈）一般128点S0至S127初始10点（子系统）S0至S9定时器（T）100毫秒范围：0至3276.7秒63点T0至T5510毫秒范围：0至3276.7秒31点当特殊M线圈工作时T32到T621毫秒范围：0.001至32.767秒1点T163计数器（C）一般范围：1至32767数16点C0至C15类型：16位增计数器锁定范围：1至32767数16点C16至C31类型：16位增计数器高速计数器（C）单相范围：-2147483648+2147483648数Fxo:选择多达4个单相计数器，组合计数频率不大于5KHz.或选择一个比相或A/B相计数器,组合计数频率不大于2KHz.FXos:当使用多个单相计数器时,频率和必须不大于14KHz.只允许单.双相高速计数器同时使用。当使用双相计数器时,最大遍数速度必须不大于14KHz，计算为（遍数边数为5时，2ph计数器速度）+1ph计数器速度。C235至C2384点（注意C235被锁定）单相c/w起始停止输入C241（锁定上）C242和C244（锁定）3点双相C241、C247和C249（都锁定）3点A/B相C251、C252和C254（都锁定）3点数据寄存器（D）一般128点D0至D127类型：32位元件的16位数据存储寄存器锁定128点D128至255类型：32位元件的16位数据存储寄存器外部调节范围：0至2552点通过外部设置电位计间接输入D8013或D8030&D803114数据特殊256点（包含D8030，D8031）从D8000至D8255类型：16位数据存储寄存器变址16点V和Z类型：16位数据存储寄存器指标（P）用于CALL64点N0至P63用于中断6点100*至130*（上升触发*＝1，下降触发*＝0）嵌套层次用于MC和MRC时8点N0至N7常数十进位K16位：-32768至3276832位：-2147483648至+2147483647十六进位H16位：0000至FFFF32位：00000000至FFFFFFFF习题：1．可编程序控制器的定义是什么？2．可编程序控制器有哪些主要特点？3．可编程序控制器的主要功能有哪些？4．可编程序控制器由哪几部分组成？各有什么作用？5．PLC的工作方式是什么？说明工作原理。第二章FX1S的软元件及其编程软件第一节FX1S的软元件地址号、错误代码介绍一、FX1s可编程控制器一般软元件的种类和编号如下所示，因为和其他FX系列可编程控制器的内容不同，请注意区别：FX1s-10MFX1s-14MFX1s-20MFX1s-30M输入继电器XX000~X0056点X000~X0078点X000~X01312点X000~X01716点输出继电器YY000~Y0034点Y000~Y0056点Y000~Y0078点Y000~Y01514点辅助继电器MM0~M383384点一般用【M384~M511】128点保持用M8000~M8255256点※1特殊用状态SS0~S127128点保持用【S0~S127】128点保持用初始化用S0~S9原点回归用S10~S127定时器TT0~T3132点100msT32~T6231点10msM8028置ON【T63】1点1ms累计内置电位器2点VR1：D8030VR2：D8031计数器C16位增量记数32位高速可逆计数器最大6点C0~C1516点一般用[C16~C31]16点保持用[C235~C245]单相单输入[C246~C250]单相双输入[C251~C255]双相输入数据寄存器D，V，ZD0~D127128点一般用[D128~D255]保持用[D1000~D2499]1500点文件专用文件用参数设定，可设定为文件寄存器D8000~D82455256点※1特殊用V0~V7Z0~Z716点变址用嵌套指针N0~N78点主控用P0~P6364点跳转指令、子程序用跳转地址指针100※~105※6点输入中断用指针常数K16位-32768~3276732位-2147483648~2147483647H16位0~FFFFH32位0~FFFFFFFH【】内的软元件是停电保持区域（keepArea）,保持区域的范围是不能变更的。注记：※1.对应功能请参照特殊软元件编号一览表。为了能可靠保持，可编程控制器连续通电时间必须在5分钟以上。二、特殊软元件，FX1s可编程控制器特殊软元件的种类及其功能如下：如[M][D]这样有[]括起的软元件和未使用的软元件，或没有记载的未定义的软元件，请不要对它们进行程序驱动或数据写入。*1：RUN——STOP时清除；*2：STOP——RUN时清除；*3：停电保持；*4：END指令结束处理；*5：22（FX1s）100（版本号1。00）；*6：0002=2K步；*7：02H=存储盒（PROTECTOFF）0AH=存储盒（PROTECTON）10H=可编程序控制器内置EEPROM存贮器；*8：M8062除外；*9：用公历的后二位表示，也可以切换成公历四位表示，当用四位表示时可表示从1980—2079年为止；*10：适用于RS、ASCI、HEX、CCD指令。PC状态:编号名称备注编号名称备注[M8000]RUN监控RUN时常闭D8000监视定时器初期值200ms[M8001]RUN监控RUN时常开[D]8001PC类型和版本*5[M8002]初始化脉冲RUN后输出一个扫描周期的ON[D]8002存储器容量*6[M]8003初始化脉冲RUN后输出一个扫描周期的OFF[D]8003存储器种类*7[M]8004出错发生M8060~M8067检知*8[D]8004出错特殊M的编号M8060~M8067[M]8005[D]8005[M]8006[D]8006[M]8007[D]8007[M]8008[D]8008[M]