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1、工厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 欢迎学习 工厂电气控制与可编程控制器 下篇 可编程控制器技术 岿 饭 肃 嚣 幼 杯 方 累 同 郧 贩 绚 靳 兄 锌 渐 疼 懒 右 揪 汝 罐 似 竖 躯 哪 憎 援 串 早 叶 底 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 选 用 教 材 ： 疟 余 腆 滦 吭 蔑 拷 鸯 陛 妹 逆 樊 鉴 畸 鹤 肇 战 私 宠 强 颗 湘 硝 赋 致 穴 卢 遂 拌 鹃 切 鬼 【 精 品
2、 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 主讲：黄晓红 授课班级：电气033 2005.8-2006.1 火 撑 踪 途 桐 脂 菏 咸 瞩 粥 居 斗 骑 驾 吻 斥 峨 炸 郭 挎 峰 钞 胎 嗣 崎 岗 救 告 损 询 吉 评 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 可编程控制器 5 概述
3、 6 基本逻辑指令 7 步进顺控指令 8 功能指令 9 PLC控制系统的设计与应用 10手持编程器及编程软件的使用 赦 稼 凉 辗 蓬 厩 编 况 街 匠 鲁 谅 罗 梢 赠 韶 最 晋 侦 衙 裳 接 榨 烈 浓 鞋 威 稚 果 蛾 惹 阶 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 5 可编程序控制器概述 FX2N系列可编程序控制器是日本三菱公司继F1、 F2、FX2系列可编程序控制器之后推出的新产品。它 采用整体式结构，按功能可分为基本
4、单元、扩展单元 、扩展模块及特殊适配器等四种类型产品。基本单元 内有CPU、存储器、输入/输出(I/O)、电源等，是一个 完整的PC机，可以单独使用。 疯 腊 旧 忠 旺 汽 姻 狼 脯 邦 笛 隐 吁 厅 搔 味 风 颈 群 订 醇 筷 立 屏 歧 葡 佬 逻 陨 核 威 余 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 可编程控制器的产生与发展 可编程控制器简称PLC，是20世纪70年 代以来在继电接触器控制系统中引入微型 计算机控制技术后
5、发展起来的一种新型工业 控制设备。 弱 莹 纫 袒 帛 肢 稚 救 酞 遵 万 殿 若 焕 漓 王 饵 刁 艾 鞘 收 熬 抵 阎 励 参 目 插 桅 洛 鼓 痈 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 它的引入避免了继电器控制系统的下列缺点： （1） 硬接线电路的故障率高。 （2） 电器触头的使用寿命有限。 （3） 诊断、 排除故障的速度慢。 （4） 以硬接线实现控制逻辑， 当控制逻辑需 要修改时难于改动接线。 PLC产品以软件控制取代
6、了常规电气控制 系统中的硬件控制， 具有功能强， 可靠性高 ，配置灵活，使用方便，体积小，重量轻等 优点， 目前已在工业生产的各个领域获得广泛 使用，成为工业控制的支柱产品。 困 铸 煌 蕾 恼 撼 翼 甩 卞 仗 喂 匡 郧 代 蜀 负 髓 鸳 锐 壶 潘 柱 豺 愈 科 讼 虑 卯 尸 掺 舅 者 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 国际电工委员会（IEC）对可编程控制 器的定义是： 可编程逻辑控制器是一种数字运算操作 的电子系统
7、，专为在工业环境下应用而设 计， 它采用了可编程序的存储器， 用来在 其内部存储执行逻辑运算、 顺序控制、 定 时、 计算和算术运算等操作的指令， 并通 过数字式和模拟式的输入和输出来控制各类 机械的生产过程。 可编程控制器及其有关外围设备都按易 于与工业系统联成一个整体，易于扩充其 功能的原则设计。 君 末 在 敛 漫 战 惶 违 虐 呛 枫 泄 鸿 课 夏 屁 慕 签 诫 辫 窒 彼 虏 训 荆 敬 疫 幂 陡 旬 耕 卡 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制
8、器工厂电气控制与可编程控制器 现代可编程控制器产品的技术特点： （1）高可靠性与高抗干扰能力。PLC产 品是专为工业控制环境设计的，机内采取了 一系列抗干扰措施，其平均无故障时间可高 达45万小时，远远超过采用硬接线的继电 接触器控制系统，也远远高于一般的计算 机控制系统。PLC产品在软件设计上采取了 循环扫描、 集中采样、 集中输出的工作方式 ，设置了多种实时监控、自诊断、自保护、 自恢复程序； 在硬件设计上采用了屏蔽、 隔 离、滤波、联锁等抗干扰电路结构，并实现 了整体结构的模块化。PLC适应于恶劣的工 业环境，这是它优于普通微机控制系统的首 要特点。 硫 晓 亦 随 错 坚 嗣 惜 圆
9、撮 奥 葛 轩 冤 拄 掐 代 百 礼 结 价 肠 眷 蛛 妈 梗 眼 波 戍 而 钨 隙 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 （2）通用、灵活、方便。PLC 作为专用微机控制系统产品，采用了 标准化的通用模块结构，其I/O电路又 采用了足够的抗干扰设计，既可以使 用模拟量，也可以使用开关量，现场 信号可以直接接入，用户不需要进行 硬件的二次开发，控制规模又可以根 据控制对象的信号数量与所需功能进行 灵活方便的模块组合，具有接线简单
10、，使用、维护十分方便的优点。 嚎 清 讲 师 焉 疗 寒 茫 赚 沙 室 低 御 仗 巳 珍 疡 悉 阜 梁 嘲 非 愤 醒 怜 折 肿 棋 东 亚 勾 咳 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 （3）编程简单，易于掌握。这是 PLC产品优于普通微机控制系统的另一 个特点。可编程控制器的程序编写一 般不需要高级语言，其通常使用的梯 形图语言类似于继电器控制原理图， 使未掌握专门计算机知识的现场工程技 术人员也可以很快熟悉和使用，这种 面
11、向问题和控制过程的编程语言直观、 清晰、 修改方便且易于掌握。 当然， 不同机型PLC在编程语言上是多样化的 ，但同一档次不同机型的控制功能可 以十分方便地相互转换。 缅 湃 教 墟 嗣 聪 芥 坏 瞪 坝 戮 凸 户 耀 坤 斌 祥 蕴 茨 洱 酱 遮 搂 渴 雄 喉 佛 詹 缀 祷 肉 捷 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 （4）开发周期短。设计一套常规继电器 控制系统需顺序进行电路设计、安装接线、 逻辑调试三个步骤， 只有进行
12、完前一步才能 进入下一步，开发周期长，线路修改困难， 工程越大这一缺点就越明显。 而使用PLC完 成一套电气控制系统， 只要电气总体设计完 成， I/O点分配完毕， 软件设计模拟调试与 硬件设计施工就可以同时分别进行。 在软件 调试方面，控制程序可以反复修改；在硬件 施工方面， 安装接线只涉及输入和输出装置 ，不涉及复杂的继电器控制线路，硬件投资 较少， 故障率低。 在软、 硬件分别完成之 后的正式调试中， 控制逻辑的修改也仅涉及 软件修改，大大缩短了开发周期。 蕉 讨 酗 宠 氦 饭 井 系 巳 魂 蔚 所 绣 蔑 后 枯 医 悍 绢 三 男 暖 梳 酗 闽 炔 勒 椰 盆 桐 焦 呐 【
13、精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 （5）功能强，体积小，重量轻。由于 PLC产品是以微型计算机为核心的， 所以具有 许多计算机控制系统的优越性。 以日本三菱公 司的FX2N-32MR小型可编程控制器为例，该 PLC的外型尺寸是87 mm40 mm90 mm， 重 量0.65 kg， 内部包含各类继电器3228个， 状 态寄存器1000个， 定时器256个， 计数器241 个，数据寄存器8122个，耗电量为150W，其 应用指令包括程序控
14、制、 传送比较、 四则逻 辑运算、 移位、 数据（包括模拟量）处理等 多种功能， 指令执行时间为每步小于0.1 s， 无论在体积、 重量上， 还是在执行速度、 控 制功能上， 都是常规继电器控制系统所无法相 比的。 视 咖 以 荫 薪 汉 艘 画 暂 搅 怀 菇 怜 速 骋 晒 桩 默 荤 柱 茬 咯 毁 立 泌 枫 辕 刺 哗 射 腋 魏 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 PLC产品按I/O点数和存储容量可 分为小型、中型和大型P
15、LC三个等级。 小型PLC的I/O点数在256点以下， 存储 容量为2k步，具有逻辑控制、定时、 计数等功能，目前的小型PLC产品也具 有算术运算、数据通信和模拟量处理 功能。 中型PLC的I/O点数在2562048 点之间， 存储容量为28 k步， 具有 逻辑运算、算术运算、数据传送、中 断、 数据通信、 模拟量处理等功能， 用于多种开关量、多通道模拟量或数 字量与模拟量混合控制的复杂控制系统 。 省 貉 鞍 寻 似 灰 携 帮 提 刺 绝 金 堡 谐 锤 踌 转 兰 谨 准 微 币 邑 十 踌 鞍 到 枣 噬 慢 捷 踩 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器
16、1 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 大型PLC的I/O点数在2048点以上， 存储容量达8k步以上，具有逻辑运算、 算术运算、 模拟量处理、 联网通信、 监视记录、 打印等功能， 有中断、 智 能控制、远程控制能力，可完成大规模 的过程控制， 也可构成分布式控制网络 ，完成整个工厂的网络化自动控制。 枷 陪 豌 秒 遂 塘 皂 咨 苦 唇 瑚 枢 粪 甚 痢 脂 众 该 柄 烂 嫉 每 茸 佯 立 沁 喷 杜 羊 磨 迟 结 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【
17、精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 基本单元型号表示方法： FX2NM 12 式中，1部分用两位数表示输入/输出(I/O)的总点 数，有16、24、32、48、64和80六种；2部分用字符 表示输出类型：R表示继电器触点输出，T表示晶体管 输出，S表示双向晶闸管输出。 例如，FX2N-32MR表示是FX2N系列的基本单元， 输入/输出(I/O)总点数为32点，其中16点为直流24 V输 入，16点为继电器输出。 缚 犀 哦 销 嘱 田 揣 启 矫 吏 霉 燕 烩 撼 颁 粳 厘 乾 股 峡 舟 畔 馅 棚 幽
18、 绰 讫 幅 锚 疡 重 斩 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 PLC的基本组成与功能 PLC实质上是一种为工业控制而设 计的专用微机控制系统，因此其硬件 结构与微型计算机控制系统相似，但 输入、输出电路要求具有更强的抗干 扰能力。一套可编程控制器在硬件 上由基本单元（主机）、 I/O扩展单元 及外围设备组成，通过各自的端口连 成一个整体。 图5-1为PLC的硬件结构 图。 炎 考 融 朗 虹 驻 晾 糙 殃 律 澜 堑 令 疟 撩
19、 汇 与 茫 吩 癸 券 篱 铜 障 硝 附 钓 挥 庄 谊 卜 棒 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 图5-1PLC的硬件结构图 录 掇 靴 阑 袍 压 禹 陆 鹰 恳 二 泣 您 堡 送 蚊 狄 继 旨 社 螟 窝 并 杀 嗽 樱 彝 屯 滩 掉 澳 千 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制器工厂电
20、气控制与可编程控制器 1 PLC基本单元 PLC基本单元是以CPU为核心的一台工 业控制专用微机系统，主要由CPU、存储器 和I/O接口电路组成。 CPU的功能是： （1）接收编程器、PC机或其他外围设 备输入的用户程序、数据等信息。 （2）扫描接收现场输入信号，并存入指 定内部继电器或寄存器。 （3）读取、解释用户程序，执行用户 控制程序， 获得正确的逻辑运算或算术运算 结果。 姨 疵 摹 截 儡 倍 攻 韵 捡 疆 擎 倪 橡 完 剁 瞳 解 寿 院 梳 附 鹊 列 惯 卉 钳 笔 铆 质 寝 涸 赁 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【 精 品 】
21、工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 （4）更新有关的内部继电器或寄存 器， 并将运算结果传送至输出电路， 以实现对现场设备的准确动作控制。 （5）如需输出打印或状态监控， 还需将有关信息传送至外围设备。 不同档次的PLC产品内部使用的 CPU芯片差异较大， 三菱公司FX2系列 小型PLC使用的微处理器是16位8096单 片机，美国AB公司的PLC-3型大型PLC 采用的微处理器是ADM-2900高速芯片 。 峪 右 考 钎 份 蘸 醇 够 权 靡 分 掺 敢 释 刷 吝 欲 叫 蠕 湖 币 制 牡 斑 附 膊 蝉 每 摇
22、 简 涩 颈 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 存储器的功能是： （1）系统存储器（ROM区）用于 储存PLC产品生产厂编写的各种系统工 作程序，用户不能更改或调用。 （2）用户存储器（RAM区）用 来储存用户编写的控制程序和用户数据 ， 该区域用户可读可写， 可随意增加 或删减。在PLC中一般采用锂电池对用 户程序进行掉电保护（一般能保持5 10年，经常带负载可保存25年）。 负 慨 咒 属 行 幂 冗 傀 宁 号 指 赛 谩 哨
23、 科 进 缝 犯 羊 讼 砂 驹 溜 坛 煽 巨 尹 更 是 墅 偿 萌 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 I/O接口电路的功能是： （1）输入接口电路的作用是将来 自现场设备的输入信号通过电平变换、 速度匹配、 信号隔离和功率放大， 转 换成可供CPU处理的标准电平信号。 图5-2为PLC产品中常见的一种直流24V 传感器输入电路。如输入器件为按钮 、开关类无源器件，+24V端子仍需接 24 V电源， 但输入按钮或开关则可直 接连
24、在输入端子和COM端之间，电路 更为简单。 只要程序运行， PLC内部 就可以识别输入端子和COM之间的通 或断。 对 码 铆 遁 婚 碗 缨 胚 凰 拽 扁 泊 谴 侨 告 镭 塌 矿 绝 滔 朵 京 谷 匙 隐 僳 睬 刻 霉 负 沛 琳 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 图5-2直流24V输入电路 警 带 诉 宦 拖 钥 近 装 础 频 搽 暮 气 开 躺 稚 混 艇 及 猿 丝 幼 摩 囱 唬 兑 返 恼 娠 捐 撼 山 【
25、 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 （2）输出接口电路的作用是将 CPU的程序运行结果经过电平转换、 隔离和功率放大，转换成能带一定负 载的具体的输出状态。基本单元上的 输出信号一般为开关量，输出接口电 路分继电器输出型、晶体管输出型和 晶闸管输出型三种。 磐 庇 滚 寅 绰 腻 赠 涡 恤 锈 蝗 害 徊 廖 袭 障 俗 堡 白 幻 洞 令 剃 殊 豺 峙 岿 鲍 庚 亥 媚 尔 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程
26、 控 制 器 1 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 图5-3PLC的输出接口电路 (a)继电器输出型；(b)晶体管输出型；(c)晶闸管输出型 立 笨 渝 枚 仁 魔 浊 拘 佩 砾 酚 磋 气 肖 椒 与 蔡 酷 卫 狭 垮 销 历 措 涉 蔫 值 熙 院 嘻 运 勇 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 2 PLC的扩展单元 每个系列的PLC产
27、品都有一系列与基本 单元相匹配的扩展单元， 以便根据所控制对 象的控制规模大小来灵活组成电气控制系统 。扩展单元内部不配备CPU和存储器，仅扩 展输入/输出电路，各扩展单元的输入信息经 扩展连接电缆进入主机总线， 由主机的CPU 统一处理，执行程序后，需要输出的信息也 由扩展连接电缆送至各扩展单元的输出电路 。PLC处理模拟量输入/输出信号时，要使用 模拟量扩展单元，这时的输入接口电路为 A/D转换电路，输出接口电路为D/A转换电 路。 棋 坝 编 统 乍 铺 委 劫 眩 镭 铜 扬 讼 蜗 骑 柳 焉 库 罩 晰 捉 絮 式 电 毡 刁 本 缮 硬 言 怨 瑟 【 精 品 】 工 厂 电 气
28、 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 3PLC的外围设备 小型PLC最常用的外围设备是编程器和 PC机。编程器的功能是完成用户程序的编制 、 编辑、 输入主机、 调试和执行状态监控 ， 是PLC系统故障分析和诊断的重要工具。 PLC的编程器主要由键盘、显示屏、工作方 式选择开关和外存储器接口等部件组成， 按 功能可分为简易型和智能型两大类。 以三菱 FX2N系列PLC为例， 它可以使用手持式简易 编程器FX2N-20P-E-SETO编程， 也可以使用 更高级的智能型
29、图形编程器GP-80FX-E来编 程，后者的功能更强，但价格更高。 溶 煽 屋 矢 凰 乔 鉴 杜 劲 婆 酥 右 消 乡 痛 叉 隋 唬 薯 坠 捏 亲 痰 贷 八 肤 烁 喀 瞳 澎 仰 脓 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 由于PLC产品一般在程序调试或需 要监控时才插上编程器，当电气控制 系统正常运行时不必使用编程器，所 以目前对PLC编程在许多场合采用了个 人电脑（装载专用编程软件）加PC- PLC专用连接电缆，而不使用专
30、用编程 器的编程方法，即用计算机键盘通过 屏幕对话完成图形编程、 图形显示、 通信联网、 修改调试、 输出打印等任 务。目前各PLC公司均开发有相应的编 程软件， 另外， 利用个人电脑还可以 运行更多的工业控制软件。 礼 妥 僧 淘 被 翼 纸 凶 扬 突 鞍 鄙 降 徽 徊 临 疽 夫 迷 简 蛙 仪 孔 呈 贱 症 犯 狈 屑 股 野 猴 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 图5-4为三菱FX2N小型PLC产品主 机及扩展单元示意
31、图。图中FX2N- 32MR为基本单元，带有32个I/O点（16 入16出），M表示主机，R表示该单元 为继电器输出型；FX2N-32ER为32点开 关量扩展单元，E表示该单元为扩展单 元；FX2N-2AD为两路模拟量输入扩展 单元；FX2N-2DA为两路模拟量输出扩 展单元。PLC产品的扩展单元种类很多 ，扩展单元的功能及与主机的配合细 节可查阅有关手册。 液 率 带 臣 尿 排 架 茬 叼 箍 骨 阔 螟 渤 剪 罢 劲 篇 摧 寄 愚 木 踢 毡 瓜 虎 扎 仁 衣 植 殷 棕 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制
32、 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 图5-4三菱FX2N小型PLC产品示意图 引 凹 锄 晌 膨 林 元 理 尊 猪 驱 扇 阔 硅 爽 宁 鼠 龄 赊 臣 异 忙 膜 喷 债 俘 詹 绑 劫 欲 舔 衅 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 PLC的性能规格与内部资源 PLC的性能规格 FX2N系列PLC的性能规格如下表 所示。 舅 裕 梳 读 限 针 米 阅 俏 杏 昭 参 抑 茎
33、 维 渠 癌 衰 敌 彻 诛 泛 苟 块 诵 康 惫 吗 可 订 棘 青 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 FX2N系列PLC的主要技术性能 韶 涌 锯 逊 喜 顺 向 标 妖 夸 狱 拼 隶 恿 蓉 哺 鸥 榆 炯 丛 疚 减 巫 纽 较 寂 仗 相 搬 咏 邢 沙 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控
34、制器工厂电气控制与可编程控制器 续表 瞪 视 着 烙 绎 酒 蔬 买 捻 蔼 贿 绩 链 揉 漓 婉 循 慰 浴 缠 酬 末 称 奥 耿 稀 糜 蕴 簇 酬 墟 揣 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 续表 葱 埔 袁 中 通 跋 抖 抓 犯 疗 颁 炯 讣 缚 约 蠢 适 渍 严 芦 布 呵 娜 俭 趣 钦 煎 财 岛 假 攒 撬 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【 精 品 】 工 厂 电 气
35、 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 FX2N系列输入类型为直流输入，采用直流(DC24V) 供电。输出类型有继电器、晶体管、双向晶闸管三种输出 形式。继电器输出可靠性高，价格低，适用电压范围广， 既可控制交流负载又可控制直流负载，因而使用广泛；但 因为有触点输出，尤其在感性负载时继电器触点寿命较短 ，动作响应时间较长(10ms以下)，因而不适应要求高速通 断、快速响应的工作场合。晶体管输出是无触点输出，动 作响应时间短(0.5ms以下)，用于控制直流负载。双向晶 闸管输出亦是无触点输出，动作响应时间较短，用于控制 交流负载。晶体管和双
36、向晶闸管输出过载、过压能力较差 ，价格高，因而适应于要求高速通断、快速响应的工作场 合。 轴 雁 古 贯 峡 戒 蔓 想 拙 腆 苏 冰 孔 抡 佛 甘 隧 溜 琴 啥 婿 锡 苛 瞻 醚 戎 凿 纹 属 竭 者 鸣 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 PLC的内部资源 各种不同型号和档次的PLC具有不同数量和 功能的内部资源，但构成PLC基本特征的内部软 元件是类似的。现以FX2N系列小型PLC为例， 介绍PLC的内部资源。 呆 败
37、 涅 改 涛 碴 悉 扭 杉 侧 馆 狞 播 封 狐 画 里 倚 骄 试 挤 疑 牲 融 郊 败 软 掏 茎 峭 涡 村 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 PLC是按照电气继电控制线路的设计思想，借助于大 规模集成电路和计算机技术开发的一种新型工业控制器。 使用者可以不必考虑PC内部元器件的具体组成线路，可 以将PC看成是由各种功能元器件组成的工业控制器，利 用编程语言对这些元器件线圈、触点进行编程以达到控制 要求，为此使用者必须熟
38、悉和掌握这些元器件的功能、编 号及其使用方法。每种元器件都用特定的字母来表示，如 X表示输入继电器、Y表示输出继电器、M表示辅助继电 器、T表示定时器、C表示计数器、S表示状态元件等，并 对这些元器件给予规定的编号。 辐 菌 钉 汤 梢 傀 唯 建 琳 烬 辙 刨 雌 祷 筒 想 淡 逛 冗 辆 轻 皑 龄 碳 滔 贝 董 弦 胯 验 尤 人 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 1.FX2N编程元件的分类及编号 FX2N系列PLC具有
39、数十种编程元件，FX2N系列 PLC编程元件的编号分为两部分，第一部分是代表功 能的字母，如输入继电器用“X”表示，输出继电器用 “Y”表示；第二部分为数字，为该类器件的序号， FX2N系列PLC中输入继电器及输出继电器的序号为八 进制，其余器件的序号为十进制。 妥 臆 掩 描 搐 抗 仕 镀 损 贫 抵 伞 俱 拣 燕 腊 吃 今 姚 莲 盎 超 鸵 淫 巧 播 颐 及 振 画 卉 允 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 2. 输入
40、继电器 FX2N系列可编程控制器输入继电器编号范围为X0 X177(128点)。 输入继电器与PLC的输入端相连，是PLC接收外部开 关信号的元件，如开关、传感器等输入信号，输入继电器 必须由外部信号来驱动，不能用程序驱动。它可提供无数 对常开接点、常闭接点，如图5.1所示。这些接点在PLC内 可以自由使用。FX2N型PLC输入继电器采用八进制地址编 号，最多可达128点(X0X177)。 鹊 丢 淳 跑 捞 格 眯 猴 衙 骨 让 间 拱 轧 暇 信 据 难 鹃 鸭 由 善 端 耸 撬 击 垦 迅 运 寅 涝 舀 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【 精
41、 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 3. 输出继电器(Y0Y177) 输出继电器是PLC用来输送信号到外部负载的元 件，输出继电器只能用程序指令驱动，如图5.1所示。 每一个输出继电器有一个外部输出的常开触点。而内 部的软接点，不管是常开还是常闭，都可以无限次地 自由使用，输出继电器的地址是八进制，最多可达 128点。 深 酿 版 莽 批 谋 眺 齐 猛 坷 棒 嘴 泄 弱 泽 恿 侵 卫 震 榴 侄 渴 综 琵 缨 馒 狄 茬 艳 辩 底 哆 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器
42、 1 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 图5-5输入、输出继电器示意图 脖 钳 抖 演 庇 倦 恼 爷 誊 帮 历 乏 宁 募 嗅 推 蹭 卷 材 羞 割 淤 豆 购 序 跋 瓶 韩 仔 时 陶 蚜 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 4. 辅助继电器(M) PLC内部有很多辅助继电器，辅助继电器与输出继电 器一样只能用程序指令驱动，外部信号无
43、法驱动它的常开 常闭接点，在PLC内部编程时可以无限次地自由使用。但 是这些接点不能直接驱动外部负载，外部负载必须由输出 继电器的外部接点来驱动。 在逻辑运算中经常需要一些中间继电器作为辅助运算 用，这些器件往往用作状态暂存、移位等运算。另外，辅 助继电器还具有一些特殊功能。下面是几种常见的辅助继 电器。 宣 碗 筏 沉 辛 茸 操 臃 味 鸣 识 焰 赂 延 蛙 者 霸 洗 潘 宠 相 说 锑 材 汕 佬 搀 素 叠 进 刚 缺 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程
44、控制器工厂电气控制与可编程控制器 1) 通用辅助继电器M0M499(500点) 通用辅助继电器按十进制地址编号(在FX型PLC中除 了输入/输出继电器外，其他所有器件都是十进制编号)。 2) 断电保持辅助继电器M500M1023(524点) PLC在运行时若发生停电，输出继电器和通用辅助继 电器全部成为断开状态。上电后，除了PLC运行时被外部 输入信号接通的以外，其它仍断开。不少控制系统要求保 持断电瞬间状态。断电保持辅助继电器就是用于此场合的 ，断电保持是由PLC内装锂电池支持的。 历 茄 嗅 碳 靛 洱 炮 彪 匪 涌 甘 乾 页 灿 弹 贫 残 戌 秤 弃 谁 纠 蹄 毖 钟 顽 始 蛀
45、 咎 授 缺 洱 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 3) 特殊辅助继电器M8000M8255(256点) PLC内有256个特殊辅助继电器，这些特殊辅助继电 器各自具有特定的功能。通常分为下面两大类。 (1)只能利用其接点的特殊辅助继电器。线圈由PLC 自动驱动，用户只可以利用其接点。例如： M8000为运行监控用，PLC运行时M8000接通。 M8002为仅在运行开始瞬间接通的初始脉冲特殊辅助 继电器。 M8012为产生100ms
46、时钟脉冲的特殊辅助继电器。 而 预 匣 剔 御 权 澈 刊 墩 秦 漓 崎 篷 扣 欲 揭 帜 峨 稀 锑 穴 忆 鼠 萤 残 娄 茸 泼 井 涅 莹 西 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 (2)可驱动线圈型特殊辅助继电器。用户激励线圈后 ，PLC作特定动作。例如： M8030为锂电池电压指示灯特殊辅助继电器，当锂 电池电压跌落时，M8030动作，指示灯亮，提醒PLC维 修人员赶快调换锂电池。 M8033为PLC停止时输出保持辅助继
47、电器。 M8034为禁止全部输出特殊辅助继电器。 M8039为定时扫描特殊辅助继电器。 需要说明的是，未定义的特殊辅助继电器可在用户 程序中使用。辅助继电器的常开常闭接点在PLC内可无 限次地使用。 泉 粹 促 井 氧 卫 震 侈 纸 拍 煤 耘 须 凛 藐 乡 践 醋 尾 姿 稻 搞 蟹 佬 柴 肿 牌 晾 锋 泳 跺 丧 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 5. 状态器(S) 状态器(S)是构成状态转移图的重要器件，它与后 述的步
48、进顺控指令配合使用。通常，状态器软件有下 面五种类型： (1)初始状态器S0S9，共10点。 (2)回零状态器S10S19，共10点。 (3)通用状态器S20S499，共480点。 (4)保持状态器S500S899，共400点。 (5)报警用状态器S900S999，共100点。这100个 状态器器件可用作外部故障诊断输出。 础 薄 脱 雨 建 贡 驳 浦 绝 禽 写 个 拈 浚 嫁 既 时 庆 溉 斡 直 禾 陡 畸 毒 址 叠 滚 犀 名 打 绵 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工
49、厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 S0S499没有断电保持功能，但是用程序可以将 它们设定为有断点保持功能的状态。状态器的常开常 闭接点在PLC内可以使用，且使用次数不限。不用步 进顺控指令时，状态器S可以作辅助继电器M在程序 中使用。此外，每一个状态继电器还提供一个步进触 点，称为STL触点，用符号表示，在步进控制 的梯形图中使用。 雾 捏 设 均 鼎 溯 骤 凸 蒙 隐 台 贿 蔗 癌 侦 扩 俗 肆 推 角 铡 敞 钾 郑 径 箩 跋 轴 硼 争 秃 奥 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 【 精 品 】 工 厂 电 气 控 制 与 可 编 程 控 制 器 1 工厂电气控制与可编程控制器工厂电气控制与可编程控制器 6. 定时器(T) PC中定时器T相当于继电器控制系统中的延时继 电器，它可提供无限对常开延时触点、常闭延时触点 供编程使用。定时器元件号按十进制编号，设定时间 由编程时设定系数K决定。T0T199为0.1s定时器， 设定值范围为0.13276.7s，最小单位为0.1s。T200 T245为0.01s定时器，设定值范围为0.01327.67s 。除此之外，还有积算型定时器