fx系列plc编程元件与指令系统

第五章 FX系列PLC的编程元件及指令系统,5.1 FX系列PLC的技术指标 5.2 FX系列PLC的编程元件 5.3 FX系列PLC的基本逻辑指令 5.4 FX系列PLC的功能指令,2,5.1 FX系列PLC的技术指标, FX系列家族成员 FX1 FX2 FX2C FX0 FX0S FX0N FX1N FX2N FX2NC,3,FX 系列PLC的硬件配置图,灵活多变的系统配置：,FX系列PLC的系统配置灵活，用户除了可以选用不同的子系列外，还可以选用多种基本单元、扩展单元和扩展模块，组成不同I/O点和不同功能的控制系统，各种配置都可以得到很高的性价比。,4,1名称，如0S，0N，1N，2N，2NC等,2FX系列输入输出的总点数（10128）,3单元类型：M为基本单元，E为输入输出混合扩展单元与扩展模块，EX为输入专用扩展模块，EY为输出专用扩展模块,4输出形式：R为继电器输出，T为晶体管输出，S为双向可控硅输出,5特殊品种的区别：,一、三菱公司的FX系列PLC型号说明,D：DC电源，DC输入 A1：AC电源，AC输入(100120V)或AC输入模块 H：大电流输出扩展模块 V：立式端子排的扩展模块 C：接插口输入输出方式 F：输入滤波器1ms的扩展模块 L：TTL输入型模块 S：独立端子（无公共端）扩展模块,特殊品种项无记号AC电源，DC输入，横式端子排、标准输出（继电器输出为 2A/1点、晶体管输出0.5A/1点、晶闸管输出0.3A/1点的标准输出）,5,二、一般技术指标,一般技术指标主要指PLC保证正常工作情况下对外部条件的要求指标和自身的一些物理指标。,三、性能技术指标,包括输入指标、输出指标、性能指标和电源指标等。,6,FX0S的功能简单实用，价格相应也比较便宜，一般用于不需联网通信的小型开关量控制系统； FX0N可以用于要求比较高的中小型控制系统； FX2N的功能最强，可以用于I/O点数多、控制功能复杂、要求联网通信的系统。,7,是FX系列中功能最强、速度最快的微型PLC。它的基本指令执行时间高达0.08微秒。用户程序步数可扩展到16K步，最大可扩展到256个I/O点，有5种模拟量输入输出模块、高速计数器模块、脉冲输出模块、4种位置控制模块、多种串行通信模块或功能扩展板，以及模拟器扩展板。 有3000多点辅助继电器，1000点状态继电器，200点定时器，200点16位加计数器，35点32位加、减计数器，8000多点16位数据寄存器，128点跳步指针，15点中断指针。 有128种功能指令，具有中断输入处理、修改输入滤波器时间常数、数学运算、逻辑运算、浮点运算、数据检索、数据排序、PID运算、开方、三角函数运算、脉冲输出、脉宽调制、ASCII码输出、BCD与BIN相互转换、串行数据传送、校验码、比较触点等功能指令。,FX2N系列可编程控制器介绍,8,一、PLC软件系统组成,系统监控程序,运行管理,生成用户环境,系统内部自检,管理程序,解释程序,标准程序模块、系统调用,用户程序,软件系统,5.2 FX系列PLC的编程元件,用户环境包括用户数据结构、用户元件、用户程序存贮区、文件存储区等,9,二、FX系列PLC的用户数据结构,第1种是位(bit)数据，用来表示开关量的状态，如触点的接通、断开，线圈的通电和断电，其值为二进制数1或0，或称为该编程元件ON或OFF状态。,第2种是字数据，16位二进制数组成一个字，在FX系列PLC内部，常数以二进制补码的形式存储，所有四则运算和加1、减1运算都用二进制来运算。,第3种是字与位的结合。,不同形式的数据如何存放和调用完全由系统程序自动管理。,10,（一） 输入继电器与输出继电器,FX系列PLC梯形图中的编程元件的名称由字母和数字组成，它们分别表示元件的类型和元件号。,1、输入继电器（X）,FX系列PLC的输入继电器和输出继电器的元件号用八进制表示，八进制数只有07这8个数字，遵循“逢8进1”的运算规则。例如，八进制数7和10是两个相邻的整数。,三、FX系列的用户元件（编程元件）,输入继电器是PLC接收外部输入的开关信号的窗口。输入可以外接常开触点或常闭触点，也可以接多个触点组成的串并联电路。,在梯形图中，每一个输入继电器的常开触点和常闭触点都可以多次使用。,11,注：输入继电器不能用程序驱动 输入继电器的线圈不能在梯形图中出现。,X0,X1,12,2、输出继电器（Y）,输出继电器是PLC向外部负载发送信号的窗口。输出继电器用来将PLC的输出信号传送给输出模块，再由后者驱动外部负载。 输出模块中的每一个硬件继电器仅有一个常开触点, 但是在梯形图中，每一个输出继电器的常开触点和常闭触点都可以多次使用。,13,FX2N系列个别型号PLC的输入/输出继电器元件号:,14,1、通用辅助继电器M0M499,FX系列PLC的通用辅助继电器的元件号为M0M499，共500点。在FX系列PLC中，除了输入继电器和输出继电器的元件号采用八进制外，其他编程元件的元件号均采用十进制。,如果在PLC运行时电源突然中断，输出继电器和M0M499将全部变为OFF。若电源再次接通，除了因外部输入信号而变为ON的以外，其余的仍将保持OFF状态。,（二） 辅助继电器（M）,辅助继电器是用软件实现的，它们不能接收外部的输入信号，也不能直接驱动外部负载，相当于继电器控制系统中的中间继电器。,15,2、断电保持辅助继电器M500M3071,断电保持功能,M500M3071可以记忆电源中断时的状态，其中的M500M1023可用软件来设定，变为非断电保持辅助继电器。,PLC在电源中断时用锂电池保持它们映像寄存器中的内容，它们只是在PLC重新通电后的第一个扫描周期继续为ON，见左图。,若要保持通电状态，可以设计为自保持电路，如左图。,16,3、特殊辅助继电器（M8000M8255）,特殊辅助继电器共256点，它们用来表示PLC的某些状态，提供时钟脉冲和标志（如进位、借位标志），设定PLC的运行方式，或者用于步进顺控、禁止中断、设定计数器是加计数或是减计数等。,FX2N系列的特殊辅助继电器可分成线圈型和触点型两大类 。,（1）线圈型 由用户程序驱动线圈后PLC执行特定的动作。例如：,M8030：若使其线圈得电，则使PLC的BATT LED熄灭。 M8033：若使其线圈得电，则PLC停止时保持输出映象存储器和数据寄存器内容。 M8034：若使其线圈得电，则禁止PLC的所有输出，程序仍执行。 M8039：若使其线圈得电，则PLC按D8039中指定的扫描时间工作。,17,M8000(运行监视）：当PLC执行用户程序时，M8000为ON；停止执行时，M8000为OFF（见左图）。,波形图,M8002（初始化脉冲）：M8002仅在M8000由OFF变为ON状态时的一个扫描周期内为ON（见左图），可以用M8002的常开触点来使有断电保持功能的元件初始化复位和清零。,M8011M8014分别是10ms，100ms，1s和1min时钟脉冲。,M8005（锂电池电压降低）：电池电压下降至规定值时变为ON，可以用它的触点驱动输出继电器和外部指示灯，提醒工作人员更换锂电池。,（2）触点型 其线圈由PLC自动驱动，用户只可使用其触点。例如：,18,（三） 状态(S),状态是用于编制顺序控制程序的一种编程元件，它与STL指令（步进梯形指令）一起使用。,S2,S21,S20,S22,Y0,Y1,Y2,初始状态,X0起动,X1下限位,X2已夹紧,X3上限位,下降,夹紧,上升,通用状态（S0S499）没有断电保持功能，但是用程序可以将它们设定为有断电保持功能的状态，其中包括供初始状态用的S0S9和供返回原点用的S10S19 S500S899有断电保持功能， S900S999报警用。,例：某机械手先后有下降、夹紧和上升3个动作，其顺序功能图如图所示。,状态的使用,19,（四） 定时器（T）,PLC中的定时器相当于继电器系统中的时间继电器。它有一个设定值寄存器（一个字长）、一个当前值寄存器（一个字长）和一个用来储存其输出触点状态的映像寄存器（占二进制的一位）。这3个存储单元使用同一个元件号。 FX系列PLC的定时器分为通用定时器和积算定时器。,定时器,1、通用定时器（T0T245）,T0T199为100ms定时器，定时范围为0.13276.7s，其中T192T199为子程序和中断服务程序专用的定时器； T200T245为10ms定时器（共46点），定时范围为0.01327.67s。,左图中X0的常开触点接通时，T10的当前值计数器从零开始，对100ms时钟脉冲进行累加计数。,20,通用定时器的工作原理,21,2、积算定时器（T246T255）,1ms积算定时器T246T249的定时范围为0.00132.767s， 100ms 积算定时器T250T255的设定范围为0.13276.7s。,积算定时器,X1的常开触点接通时，T250的当前值计数器对100ms时钟脉冲进行累加计数。当前值等于设定值345时，定时器的常开触点接通，常闭触点断开。,特点：累计计时,t1+t2=34.5s,22,积算定时器的工作原理,23,3、定时器的瞬动触点,可以用辅助继电器触点代表定时器的瞬动触点。,4、延时断开电路设计,24,5、定时器的编程注意,定时器的工作特点：不管程序运行位置，只要当前值与设定值相等，则触点动作。 若编程不当，则可能造成程序漏洞。,25,定时器（T）的思考题,1. 当一个定时器的定时时间不够时，怎么办? （长延时） 如：当X0接通后，Y0过5000S后得电并保持（即不受X0影响）， 直到X1接通为止Y0断开。,2. 如何实现如下图所示周期为50s的脉冲输出？,26,（五） 计数器（C）,16位加计数器（ C0C199 ） 设定值：132767。 通用型：C0C99共100点 断电保持型：C100C199共100点,27,32位双向计数器 设定值：-2147483648+2147483647。 通用计数器：C200C219共20点 断电保持计数器：C220C234共15点 计数方向由特殊辅助继电器M8200M8234设定。 加减计数方式设定：对于C，当M8接通（置1）时，为减计数器，断开（置0）时，为加计数器。 计数值设定：直接用常数K（H）或间接用数据寄存器D的内容作为计数值。,28,29,32位加/减计数器工作过程示意图,30,下表给出常数K的设定范围，定时器和计数器的实际设定值，以及以T/C为驱动对象的OUT指令占用的步数：,31,1、如何用计数器实现定时功能？ 提示：计数器可以计脉冲个数，给计数器输入周期脉冲就可以实现计时。,2、如何用定时器与计数器实现长延时？,计数器（C）的思考题,32,PLC在进行输入输出处理、模拟量控制、位置控制时，需要许多数据寄存器以存储数据和参数。 每个寄存器都是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），可处理-2147483648+2147483647的数值。, 数据寄存器有： 1. 通用数据寄存器 2. 断电保持数据寄存器 3. 特殊数据寄存器,（六） 数据寄存器（D）,33,1、通用数据寄存器D0 D199共200点,通用数据寄存器在PLC由运行（RUN）变为停止（STOP）时，其数据全部清零。 如果将特殊继电器M8033置1，则PLC由运行变为停止时，数据可以保持。,2、断电保持数据寄存器D200 D7999共7800点,保持数据寄存器只要不改写，原有数据就不会丢失，无论电源接通与否，PLC运行与否，都不会改变寄存器内容. 断电保持用：D200D511，312点，通过参数设定可以变为非断电保持型