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1、PLC控制系统结构,第一单元 认识PLC,电源及输入端子 （见书P70）,第一单元 认识PLC,第二单元 FX2N系列PLC及应用基础,知识点 FX2N系列PLC主要编程元件 FX2N系列PLC基本指令 常用基本环节的编程,一、 FX2N系列PLC主要编程元件,传统的继电器控制系统用若干个接触器、继电器通过接线组成一个控制线路，称为接线逻辑。,编程时要用到多种“继电器”，如：输入继电器、辅助继电器、定时器等等，这些器件都是虚拟的，把它称为编程元件。,PLC通过编程来实现控制，用存储器的一个单元模拟一个继电器，称为存储逻辑。,一）：编程元件的基本特征,2、编程元件的触点可以无限次使用，相当于有无
2、数对 常开、常闭触点，,1、编程元件“软继电器”，具有线圈和常开、常闭 触点，线圈得电，触点动作；线圈失电，触点复位。,第二单元 FX2N系列PLC及应用基础,为了区分编程元件的功能，需给其编上号码，不同的PLC的编号方式不同，三菱系列PLC以字母加数字编号，其中字母区分其功能，数字表示序号。,X 表示输入继电器,Y 表示输出继电器,M 表示辅助继电器,S 表示状态器,T 表示定时器,C 表示计数器,八进制编号,二）：编程元件的分类及编号：,一、 FX2N系列PLC主要编程元件,十进制编号,第二单元 FX2N系列PLC及应用基础,1、输入继电器 X,* 一个输入继电器对应PLC的一个输入接线点
3、。,* 编号： FX2N系列的“X”采用三位八进制编码，从X0X267。,* 输入继电器专门用于接受PLC外部的控制信息。,而FX2N-48MR有24个输入点，所以编号为：,X0X7,X10X17,X20X27,*输入继电器只能由外部信号驱动，在程序中不能 使用其线圈。,第二单元 FX2N系列PLC及应用基础,2、输出继电器 Y,* 一个输出继电器对应一个PLC的输出接线点。,* 编号： FX2N系列的“Y”采用三位八进制编码，从Y0Y267 。,*输出继电器用于将程序的输出信号传送给外部负载。,FX2N-48MR有24个输出点，所以编号为：,Y0Y7,Y10Y17,Y20Y27,*输出继电器
4、的线圈由指令驱动，从而驱动对应的外 部负载；其内部触点可供编程使用。,第二单元 FX2N系列PLC及应用基础,3、辅助继电器 M,相当于中间继电器，编程时作辅助用。不能直接驱动负载。,* 编号：采用十进制编号，从000开始。,通用型：M0M499,掉电保持型：M5001023,常用的特殊辅助继电器：,M8000： 常ON继电器、,M8001： 常OFF继电器,M8002： 初始化脉冲继电器、,M8011： 10ms时钟发生器、,M8012： 100ms时钟发生器,M8013： 1S时钟发生器、,M8014： 1m时钟发生器,特殊型：M8000M8255,第二单元 FX2N系列PLC及应用基础,
5、二、PLC的编程语言、基本指令,一）、常见编程语言：,PLC种类很多，为了工程技术人员的使用方便，国际电工委员会（IEC）制定了标准，鼓励不同种类的PLC提供相似的指令。,常见编程语言,第二单元 FX2N系列PLC及应用基础,梯形图（Ladder Diagram） 指令表（Instruction List） 顺序功能图（Sequential function chart） 功能块图（Function block diagram）,梯形图（Ladder Diagram） 指令表（Instruction List）,第二单元 FX2N系列PLC及应用基础,一）、常见编程语言：,顺序功能图（Sequ
6、ential function chart）,第二单元 FX2N系列PLC及应用基础,一）、常见编程语言：,功能块图（Function block diagram）,第二单元 FX2N系列PLC及应用基础,一）、常见编程语言：,一）、梯形图：,梯形图由主、副母线、触点、线圈组成。连接于主、副母线间的由触点和线圈构成的一条通路称为“梯级”，整个程序由若干个梯级构成，所以叫“梯形图”。,二）、基本指令：,基本指令,操作码：,操作数：,“要进行什么操作”,“对什么进行操作”,指令语句不如梯形图直观，用手持编程器地输入,二、PLC的编程语言、基本指令,第二单元 FX2N系列PLC及应用基础,任务一：电
7、动机连续运行控制,知识点： 掌握触点串/并联指令： AND 、OR 掌握置位和复位指令： SET、RST 了解软元件的常开、常闭触点的使用 会分别用触点串/并联指令及置位/复位指令实现“启保停”控制,第二单元 FX2N系列PLC及应用基础,传统的接触器控制电路：,第二单元 FX2N系列PLC及应用基础,任务一：电动机连续运行控制,任务一：,（一）、用串并联指令实现：,0000 LD X001,0001 OR Y000,0002 ANI X002,0003 OUT Y000,0004 END,1、I/O分配：,2、程序设计：,梯形图,指令表,第二单元 FX2N系列PLC及应用基础,2、触点串联,
8、用于程序中串联单个触点,AND ：,ANI ：,串联常开触点,串联常闭触点,3、触点并联,用于程序中并联单个触点,OR ：,ORI ：,并联常开触点,并联常闭触点,1、“取”指令及输出指令,LD/LDI 用于取用程序块的第一个触点,OUT 用于驱动各种继电器的线圈,任务一：,（一）、用串并联指令实现：,第二单元 FX2N系列PLC及应用基础,（二）、用置位/复位指令实现：,0000 LD X001,0001 SET Y000,0002 LD X002,0003 RST Y000,0004 END,1、I/O分配：,2、程序设计：,梯形图,指令表,任务一：,第二单元 FX2N系列PLC及应用基础
9、,2、复位指令,1、置位指令,SET ：对操作目标元件置位，并保持。,RST ：对操作目标元件复位，即清零。,对比,用串并联指令,用置位/复位指令,（二）、用置位/复位指令实现：,任务一：,第二单元 FX2N系列PLC及应用基础,专题：梯形图的应注意的几个问题,1、梯形图的左右母线为假想的电源线，母线间各梯级 按从左到右，从上到下的顺序，循坏执行。,2、每个支路由触点、线圈组成，由触点开始，以线圈结尾。,7、继电器线路中各支路并行工作，而梯形图中的各电路 串行工作。,4、梯形图中的继电器为虚拟继电器，各常开、常闭触点可以无限次使用，但同一线圈只能用一次。,3、触点应画在水平方向，不能画成垂直方
10、向。,5、多个线圈只可并联输出，不能串联输出。,6、在一个梯级中，当几条支路并联时，串联触点多的应放 在上面，几个电路块串联时，并联触点多的应放在左边。,第二单元 FX2N系列PLC及应用基础,二、电动机连续运行,注意：接触器线圈电压380V时，采用此种接线方式。,当输入设备的触点为常开时，梯形图和继电接触控制电路一一对应,1. 梯形图,返回,下图是三菱公司的FX2N系列产品的最简单的梯形图例 它有两组，第一组用以实现启动、停止控制。第二组仅一个END指令，用以 结束程序。 X000 X001 Y000 Y000,END,思考：该梯形图语言实现什么功能?,指令语句表,2. 指令语句表,返回,1
11、、继电器线圈应该与右母线相连。,多条支路并联时，串联触点多的应该安排在上面,多条支路串联时，并联触点多的应该安排在左面,3、触点应该画在水平支路上，不应该画在垂直支路上,常用的基本环节的编程,基本环节是指具有简单的、单个功能的程序块，一个 完整的程序往往由若干个基本环节构成。,梯形图的基本要素,第二单元 FX2N系列PLC及应用基础,事件：操作的对象用线圈表示 事件发生的条件：由触点的组合表示 事件延续的条件：使控制的线圈能持续得电的条件 事件终止的条件：使控制的线圈失电的条件,1、点动控制：,按住启动按钮，系统运转，松手后，按钮复位，系统停止,2、自锁控制（启-保-停控制）,系统启动运转后，
12、即使启动按钮复位，系统仍能保持运转,3、互锁控制,指系统有多个输出，但这几个输出不能同时启动。,常用的基本环节的编程,4、联动控制,如：有A、B两个输出， A启动后，B才能启动 （单向顺序启动）,第二单元 FX2N系列PLC及应用基础,定时器应用,5、延时启动 6、延时停止 7、定时运行 8、定时器的扩展 9、定时器构成振荡电路,常用的基本环节的编程,第二单元 FX2N系列PLC及应用基础,10、计数 11、单按钮启停控制 12、电子时钟 13、定时器扩展,计数器应用,PLC的编程元件,L N PE X0 X1 X2 X3 X4 COM,FU,FU,SB12 SB11 SB22 SB21,Y0
13、 Y1 COM1,KM1,KM2,FU,FU,L2 L3,L2 N PE,KH1 KH2,I/O分配,接线图,后缀：“I”取反”； “P”上升沿；“F”下降沿 例：, 知识连接 ,练习1: *设计一个电动机正反转控制程序。 1：正-停-反 2：正-反-停,第二单元 FX2N系列PLC及应用基础,掌握电路块串/并联指令 理解互锁程序的写法 掌握梯形图优化的基本方法,任务二、电动机的正反转控制,第二单元 FX2N系列PLC及应用基础,传统的接触器联锁正反转电路,任务二、电动机的正反转控制,第二单元 FX2N系列PLC及应用基础,1、ORB指令,用于“串联电路块”的并联连接,由两个或以上的触点串联而
14、成的电路称为“串联电路块” ，在并联“串联电路块” 时，起点要用LD/LDI，终点要用“ORB”。（练习）,任务二、电动机的正反转控制,第二单元 FX2N系列PLC及应用基础,练习：,0000 LD X002,0001 LD X003,0002 AND X004,0003 ORB,0004 OUT Y000,0000 LD X003,0001 AND X004,0002 OR X002,0003 OUT Y000,第二单元 FX2N系列PLC及应用基础,2、ANB指令,用于“并联电路块”的串联连接,由两个或以上的触点并联而成的电路称为“并联电路块” ， “并联电路块”与前面的电路串联时，起点要
15、用LD/LDI，终点要用“ANB”。（练习）,注：,1、ORB、ANB 不带操作数,2、ORB/ANB有两种编程格式： （1）分散使用（不限次数） (2) 集中使用（不能超过8次）,第二单元 FX2N系列PLC及应用基础,练习：,0000 LDI X002,0001 LD X000,0002 OR X003,0003 ANB,0004 OUT Y001,0000 LD X000,0001 OR X003,0002 ANI X002,0003 OUT Y001,第二单元 FX2N系列PLC及应用基础,练习：,0000 LDI X001,0001 LD X002,0002 LD X003,0003
16、 AND X004,0004 ORB,0000 LD X003,0001 AND X004,0002 OR X002,0003 ANI X001,0005 ANB,0006 OUT Y000,0004 OUT Y000,第二单元 FX2N系列PLC及应用基础,练习：根据梯形图写指令,0000 LD X000,0001 AND X001,0002 LD X002,0003 AND X003,0004 ORB,0007 OR X006,0008 ANB,0009 ANI X007,0005 ORI X004,0006 LD X005,0010 OUT Y000,第二单元 FX2N系列PLC及应用基
17、础,练习2:,设计一个3路抢答器: 1主持，3选手，分别有一个按钮和一个指示灯， 主持人按下抢答按钮后，可以抢答，先按先得，答完后主持人按关闭按钮，开始下一题。,第二单元 FX2N系列PLC及应用基础,知识点 掌握定时器的用法 会编写通电延时和断电延时的梯形图,任务三、两台电动机顺序启动控制,第二单元 FX2N系列PLC及应用基础,4、定时器 T, 相当于“通电延时时间继电器”。 工作情况为：线圈通电，触点延迟动作；断电时，瞬时复位。, T的编号，采用十进制，从0开始。,100ms：T0T199,10ms： T200T245,1ms： T246T249,100ms：T250T255,普通型：,
18、积算型：,定时范围：0.13276.7S,定时范围：0.01327.67S,累积定时范围：0.00132.767S,累积定时范围：0. 13276.7S, 编程时，要给T设一个设定值，T的线圈得电后， 设定值便以特定计时单位递减，减至为0，触点动作。,通常用K来设定定时时间，设定范围：032767。,第二单元 FX2N系列PLC及应用基础,3、分时启动控制：,指系统有多个负载，依次延时启动。, 知识连接 -定时器的应用,2、断电延时：,系统断电后,延时一定时间再停止。,1、通电延时启动,按下启动按钮，经过一定的延时再启动输出,第二单元 FX2N系列PLC及应用基础,6、定时器的扩展,定时器接力
19、,7、定时器构成振荡电路,由两个定时器组成一个方波信号发生器,定时器配合计数器,4、定时运行,启动输出后，定时运行一段时间，自动停止,5、循环运行,几个输出量,启动后，依次运行一段时间， 循环运行,直到按下停止按钮., 知识连接 -定时器的应用,第二单元 FX2N系列PLC及应用基础,5、计数器 C,在程序中用作计数控制。,通用型：,掉电保持型：,计数器,编程时，要给C设一个设定值，C的条件接通一 次， 设定值便减1，减至为0，触点动作。,计数器通常用常数K来设定计数次数， 16位的设定范围为：032767。,C0C99,C100C199,即使停电，也能保持停电前的状态,外电源正常，具记忆功能
20、， 但外电源停电后会，会复位。,第二单元 FX2N系列PLC及应用基础,练习3:设计一个三路抢答器程序,比赛规则及所使用的设备如下:,设有主持人总台及各个参赛队分台。 总台设有总台灯及音响，总台开始及复位按钮。 分台设有分台灯，分台抢答按钮。 1）、各队抢答必须在主持人给出题目，并同时按了开始后的10s内进行 2）、如提前抢答，抢答器将报出“违例”信号（扣分）。 3）、10s时间到，还无人抢答，抢答器将给出应答时间到信号，该题作废。 4）、在有人抢答情况下，抢得的队必须在30s内完成答题。如30s内还没答完，则作答题超时处理。 灯光及音响信号所表示的意义是这样安排的： 正常抢得: 音响及某台灯
21、 提前抢答OR超时 : 音响及某台灯加总台灯： 无人应答: 音响加总台灯 在一个题目回答终了后，主持人按下复位按钮。抢答器恢复原始状态，为第二轮抢答做好准备。,第二单元 FX2N系列PLC及应用基础,硬件接线,三路抢答器控制,第二单元 FX2N系列PLC及应用基础,I/O分配表,三路抢答器控制,第二单元 FX2N系列PLC及应用基础,练习4:,设计一个十字路口交通灯控制程序: 东西方向: 绿灯亮10S,然后黄灯闪3次(1次1秒),然后红灯亮8S,如此循环. 南北方向: 绿灯亮8S,然后黄灯闪3次(1次1秒),然后红灯亮10S,如此循环.,第二单元 FX2N系列PLC及应用基础,主控指令：MC（主控）/MCR（主控复位） 微分指令：（类似于加上后缀P/F） 上升沿微分PLS：在信号上升沿产生一个扫描周期的脉冲。 下降沿微分PLF：在在信号下降沿产生一个扫描周期的脉冲。 取反指令：INV 可操作：NOP 结束指令：END, 知识连接 ,第二单元 FX2N系列PLC及应用基础,