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•内容：一可编程序控制器（PLC）知识简介二FX-2N系列可编程序控制器及其性能三FX-2N系列可编程序控制器的指令系统四可编程序控制器应用系统设计一可编程序控制器知识简介1.PLC的发展概述：a)在PLC诞生之前，是继电器控制系统统制时期。1968年之前b）1968年由GM公司提出由DEC公司制造出了世界上第一台PLC。C）20世纪70—80年代中期PLC功能得到扩展，可靠性得到提高。d）90年代开始PLC采用开放通信系统，采用标准化软件系统得到了空前发展和应用。e）今天，大规模和超大规模集成电路的出现大大推动了PLC的发展，使之更广泛的应用于各个领域。一.可编程序控制器知识简介2.各国知名PLC发展概况：1971年日本开始生产可编程序控制器；1973年欧洲开始生产可编程序控制器。到现在世界各国一些著名的电气制造商几乎都在生产PLC装置，如美国的A-B、GE、德国的西门子、日本的三菱、OMROM等。目前，世界上有200多家PLC厂商，400多品种的PLC产品，按地域可分成美国、欧洲、和日本等三个流派产品现在PLC已作为一个独立的工业设备被列入生产中，成为当代电控装置的主导。我国不少科研单位和工厂在研制和生产PLC，如辽宁无线电二厂、无锡华光电子公司、上海香岛电机制造公司、厦门A-B公司等。一.可编程序控制器知识简介3.PLC的定义：国际电工委员会（IEC）1985年1月对可编程序控制器作过如下定义：“可编程序控制器是一种数字运算的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。它采用可编程序的存储器，用来在内部存储执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令，并通过数字式、模拟式的输入和输出，控制各种类型的机械或生产过程。可编程序控制器及其有关设备，都应按易于与工业控制系统联成一个整体、易于扩充功能的原则设计。一.可编程序控制器知识简介4.PLC的构成和基本工作原理PLC的基本组成：编程设备外部设备输入模块CPU模块微处理器存贮器输出模块外部设备电源模块PLC结构示意图一.可编程序控制器知识简介PLC的工作原理：可编程序控制器在程序执行时，采用不断循环执行程序的工作方式。概括地说，可编程序控制器采用了“不断循环顺序扫描”的工作方式，CPU从第一条指令开始，按编程顺序逐条地执行用户程序，直到用户程序结束为止，然后又返回第一条指令开始新的一轮扫描。可编程序控制器就是这样周而复始地重复上述的扫描循环。PLC运行流程：第一部分：是上电及内部处理，上电后对整个系统进行一些初始化工作，如硬件初始化、I/O模块配置检查、停电保护设定及其它初始化处理（类似电脑的开机自检）。第二部分扫描过程（实际上包含三个部分）：首先是输入扫描（读取数据）；其次是程序扫描阶段（即程序运行）；最后是输出扫描阶段（控制输出）。第三部分是诊断及出错处理：可编程序控制器每扫描一次，就执行一次自诊断，检查诸如CPU、电池电压、程序存储器、I/O通讯是否异常或出错，如查出错误或异常，CPU面板上的指示灯就会指示，并在特殊寄存器中存入出错代码。若出现致命错误，CPU就会被强制成STOP方式，停止扫描（即程序停止运行）。一.可编程序控制器知识简介5.可编程序控制器系统的基本特点：（1）编程简单（2）控制系统构成简单，通用性强（3）抗干扰能力强，可靠性高（4）体积小，维护方便（5）缩短设计、施工、投产调试的周期（6）其他功能：PLC除了上述特点之外，它具有开关量输入／输出，模拟量输入／输出，和大量的内部中间继电器、时间继电器（定时器）、计数器等，具有逻辑控制、顺序控制、信号／数据处理（算术处理、数据处理）等功能，并具有各种接口功能（可配备一般的I/O接口模块和一些智能模块如通讯模块、高精度定位模块、远程I/O控制等），现在的PLC还具有强大的网络功能，可以通过各种通讯口将数据直接传送给上位机，以实现上位机的数据采集和监控。一.可编程序控制器知识简介二.FX-2N系列可编程序控制器及其性能1.初识FX-2NFX-2N-64MRFX-2N-32MRFX-2N系列扩展模组二.FX-2N系列可编程序控制器及其性能2.三菱PLC的型号命名方式：FX2N－〇〇M〇－〇系列名称输入输出点数基本单元输出形式其他区分基本单元型号名称组成及种类包括内部电源、输入输出口、CPU及存储器扩展单元型号名称组成及种类FX2N－〇〇E〇－〇系列名称输入输出点数扩展单元输出形式其他区分包括内部电源和输入输出口扩展模块型号名称组成及种类FX□N－〇〇E〇系列名称输入输出点数扩展设备输出形式包括输入输出口，由基本单元或扩展单元供电二.FX-2N系列可编程序控制器及其性能3.FX-2N系列PLC输入输出继电器分布表：型号FX2N-16MFX2N-32MFX2N-48MFX2N-64MFX2N-80MFX2N-128M扩展时输入X000～X0078点X000～X01716点X000～X02724点X000～X03732点X000～X04740点X000～X07764点X000～X267184点输出Y000～Y0078点Y000～Y01716点Y000～Y02724点Y000～Y03732点Y000～Y04740点Y000～Y07764点Y000～Y267184点输入端子是PLC从外部开关接受信号的窗口输出端子是PLC向外部负载发送信号的窗口二.FX-2N系列可编程序控制器及其性能4.编程元件的基本特征功能和作用：1)输入继电器用“X”表示、输出继电器用“Y”表示。数字，数字为该类器件的序号。FX2N系列PLC中输入、输出继电器的序号为八进制，其余为十进制可编程序控制器的编程元件可以有无数多个常开、常闭触点十进制数(K)1)定时器和计数器的设定值（K常数）。2)辅助继电器（M）、定时器（T）、计数器（C）、状态器等的编号（软元件编号）。3)指定应用指令操作数中的数值与指令动作（K常数）。八进制数（O）：FX2N系列的输入继电器、输出继电器的软元件编号。以八进制数值进行分配十六进制数（H）：同十进制数一样，用于指定应用指令操作数中的数值与指令动作。二进制数（B）：PLC内部，这些数字都是用二进制处理的。二.FX-2N系列可编程序控制器及其性能2)辅助继电器（M）这类辅助继电器的线圈与输出继电器一样有无数的电子常开和常闭触点该触点不能直接驱动外部负载，外部负载的驱动要通过输出继电器进行如果在PLC运行过程中停电，输出继电器及一般用辅助继电器都断开。再运行时，除了输入条件为ON（接通）的情况以外，都为断开状态。分为一般用（M0～M499）、停电保持用（M500～M3071）和特殊用途（M8000～M8255）辅助继电器。FX2N系列PLC内的一般用辅助继电器和部分停电保持用辅助继电器（M500～M1023）特殊辅助继电器分为触点利用型特殊辅助继电器和线圈驱动型特殊辅助继电器。常用特殊辅助继电器功能：M8000：RUN监控a接点。M8002：初始化脉冲a接点。M8011：10ms时钟。M8012：100ms时钟。M8013：1s时钟。M8014：1M时钟。二.FX-2N系列可编程序控制器及其性能3）状态器（S）一般用（S0～S499）停电保持用（S500～S899）报警器用（S900～S999）S0～S9一般用于步进梯形图的初始状态，S10～S19一般用作返回原点的状态二.FX-2N系列可编程序控制器及其性能4）定时器（T）定时器相当于继电器系统中的时间继电器，可在程序中用于延时控制。定时器累计PLC内1ms、10ms、100ms等的时钟脉冲，当达到所定的设定值时，输出触点动作。•FX2N系列PLC的定时器（T）有以下4种类型：•10ms定时器：T200～T245，46点。定时范围：0.01～327.67s；•100ms定时器：T0～T199，200点。定时范围：0.1～3276.7s；•1ms累积型定时器：T246～T249，4点，执行中断保持。•定时范围：0.001～32.767s；•100ms累积型定时器：T250～T255，6点，定时中断保持，•定时范围：0.1～3276.7s二.FX-2N系列可编程序控制器及其性能5）计数器（C）内部信号计数器：是对机内的元件的信号计数也称普通计数器外部信号计数器：对机器的外部信号进行计数16位增计数器（一般用：C0～C99；停电保持用：C100～C19916位计数器其设定值在K1～K32767范围内有效。设定值K0与K1意义相同，均在第一次计数时，其触点动作。如果PLC断电，恢复电源后，计数器可按上一次数值累计计数。32位增/减双向计数器（停电保持用：C200～C219；特殊用：C220～C234）32位增/减双向计数器的值有效范围为-2147483648～+2147483647。二.FX-2N系列可编程序控制器及其性能6）数据寄存器（D）数据寄存器是存储数值数据的软元件，可以处理各种数值数据。类型:一般用：D0～D199，200点，通过参数设定可以变更为停电保持型。停电保持用：D200～D511，312点，通过参数设定可以变为非停电保持型。停电保持专用：D512～D7999，7488点，无法变更其停电保持特性。根据参数设定可以将D1000以后的数据寄存器以500点为单位设置文件寄存器。特殊用：D8000～D8255，256点。变址寄存器：V0～V7，Z0～Z7，16点。这些寄存器都是16位，最高位为符号位，数值范围为-32768～+32767。将相邻两个数据寄存器组合，可存储32位数值数据，最高位为符号位（高位为大的号码，低位为小的号码。变址寄存器中，V为高位，Z为低位），可处理-2147483648～+2147483647的数值。二.FX-2N系列可编程序控制器及其性能一般用及停电保持用数据寄存器：1)在寄存器中一旦写入数据，就不会变化。2)利用外围设备的参数设定，可以改变一般用与停电保持用数据寄存器的分配。而对于将停电保持专用数据寄存器作为一般用途时，则要在程序的起始步采用RST或ZRST指令清除其内容。3)在使用PC间简易链接或并联链接下，一部分数据寄存器被链接所占用。特殊用途数据寄存器：特殊用途数据寄存器是指写入特定目的的数据，或已事先写入特定内容的数据寄存器，其内容在电源接通时被置于初始值。一般初始值为零，需要设置时，则利用系统ROM将其写入。二.FX-2N系列可编程序控制器及其性能变址寄存器：FX2N系列PLC的变址寄存器V与Z同普通的数据寄存器一样，是进行数值数据的读入、写出的16位数据寄存器。V0～V7、Z0～Z7共有16个。例如：对于十进制数的软元件、数值（M、S、T、C、D、KnM、KnS、P、K），若V0＝K5，执行D20V0时，被执行的软元件编号为D25【D(20＋5)】；指定K30V0时，被执行的是十进制数值K35【K(30＋5)】。文件寄存器：FX2N系列PLC的数据寄存器D1000～D7999是普通停电保持用数据寄存器二.FX-2N系列可编程序控制器及其性能三.FX-2N系列可编程序控制器的指令系统1）FX-2N系列可编程序控制器的基本指令FX2N系列PLC有基本指令27条；步进梯形指令2条；应用指令128种，298条。LD、LDI、OUT指令助记符，名称功能回路表示和可用软元件程序步X,Y,M,S,T,CX,Y,M,S,T,C11线圈驱动Y,M,S,T,CLD取LDI取反OUT输出常闭触点逻辑运算开始常开触点逻辑运算开始Y，M：1S，特殊M：2T：3C：3～5LD、LDI指令分别用于将常开、常闭触点连接到母线上.OUT指令是对输出继电器、辅助继电器、状态器、定时器、计数器的线圈驱动指令。LD、LDI、OUT指令的使用三.FX-2N系列可编程序控制器的指令系统AND、ANI指令AND、ANI指令分别用于单个常开、常闭触点的串联，串联触点的数量不受限制，该指令可以连续多次使用。助记符，名称功能回路表示和可用软元件程序步X,Y,M,S,T,CX,Y,M,S,T,C11AND与ANI与非常开触点串联连接常闭