fx3uplc课件
【ch010】FX3U系列PLC的特殊功能模块及其应用
特殊功能模块的应用实例
硬件电路及分析
01
在本例中，由于变频器的速度控制信号是电压信号，属于模拟量，因此需要使用
FX3U-4DA。由表10-4可以看出，在输出模式0时，数字量0~32000对应模拟量
DCO~10V，同时在变频器中对应频率О~50Hz（使用三菱A700变频器，设置参数
Pr.125=-50)，那么可以列表进行说明，如表10-9所示。验布机的5种工作速度与
模拟量及数字量的对应关系（数字量640对应模拟量0.2VHz）如表10-10所示。
特殊功能模块的应用实例
根据表10-9绘制出验布机控制系统输入/输出接线图， 如图10-18所示。
特殊功能模块的应用实例
2.程序设计
02
验布机通过X001~X005分别将数字量6400、12800、19200、25600、32000
4路模拟量输出模块
4路模拟量输出模块
1.BFM及分配
FX3U-4AD和FX2N-4AD是4路模拟量输入模块，两者都可以应用于 FX3U系列PLC，二者的特性对比如表10-1所示。
4路模拟量输出模块
FX3U-4DA的 BFM一览表如表10-5所示。
4路模拟量输出模块
在 BFM#0中写入十六进制4位数字H口口口口使各通道初始化，4位数字中的最低位数 控制通道CH1，最高位数控制通道CH4。HD口口口中的每位数值表示的含义如表10-6 所示。其余BFM的内容请参阅模拟量控制手册。
02
PART TWO
特殊功能模块 的读写操作
特殊功能模块的读写操作
三菱PLC的CPU在模块内存中为特殊功能模块分配了一个数据缓冲区 BFM，用于特殊功 能模块和CPU之间的通信。三菱PLC有两条专门的指令用于对BFM进行读写，即FROM指 令和TO指令。对于FX3U系列PLC，也可以采用直接指定方法来读写BFM的数据，这种方 法是适用于FX3U-4AD等模块的专用方法。
三菱PLC--FX3U 定位程序
B/D 187 D162 A/S 208
B/D 196 Y000 B/D 29 143 165 208
B/D Y003 B/D 29 143 165 208
B/D
D274 A/S 230 252
A/S Y001 B/D 83 230 252 295
B/D Y004 B/D 83 230 252 295
B/D D284 A/S 317 339
A/S Y002 B/D 125 317 339 382
B/D Y005 B/D 125 317 339 382
B/D
D180 A/S 382
B/D 361
DMOV D282
D182
M320
DDRVA D180
D182
Y002
Y005
旋转轴脉 旋转轴方
冲
向
END
A/S X005 A/S 125
A/S Y002 B/D 125 317 339 382
B/D Y005 B/D 125 317 339 382
B/D M52 A/S 136
B/D 122
M62
DDRVI K999999 D264
Y000
Y003
水平轴脉 水平轴方
冲
向
DDRVI K-999999 D264
A/S D170 A/S 295
B/D 274 D172 A/S 295
B/D B/D 83 230 252 295
B/D
D284 A/S 317 339
A/S Y002 B/D 125 317 339 382
B/D Y005 B/D 125 317 339 382
电气控制与PLC课件-PowerPoint演示文稿.ppt
器件号 X000
T1 T0 K10
T0 T1 K10
Y0 X001
C0 T0 C0 K10 C0 Y001
说明 X为启动信号 Y0为ls脉冲发生器 X1为Y1的复位信号 步骤：①输入程序，并检查之
②运行程序 X000=ON时，Y0每隔ls闪烁。 C0对Y 0（T0），计数，当计到10次 C0=1（ON），Y001有输出“1” ③X001=ON时，Y001为“0”。
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电气控制与PLC实验课件
实验一 认识FXGP与PLC
一、实验目的 1、熟悉FXGP的操作界面 2、初步学习用指令表、梯形图方式编制PLC程序 3、掌握调试程序的方法
二、实验内容 ❖ 设置文件路径为E:\名字班级 ❖ 进入FXGP软件 ❖ 新建一个序程序，指定正确的PLC类型，程序名称
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电气控制与PLC实验课件
实验四、基于PLC的三相异步电动机Y/△换接启动控制 一、实验目的 ❖ 1、掌握PLC控制交流电机的可逆起动电路及Y/△形起动
电路。 ❖ 2、掌握PLC与外围实际强电接口电路连接。 二、实验内容及步骤
1、控制要求 ❖ ①按图4-7-1接线，KM1/KM2接触发器分别控制电机正/
2021/9/15 Date:2024/11/22
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电气控制与PLC实验课件
（2）接线图
图3-1 电动机点动、长动启动电路
图3-2 PLC外围接线图及主电路
2021/9/15 Date:2024/11/22
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电气控制与PLC实验课件
（3）I/O分配（连线）
❖ （a）点动控制
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FX系列PLC课程1-硬件介绍
在FX系列PLC基本单元有输入、输出及指示灯，PLC状态指示灯，通讯接 口等东西。其中各指示灯在故障判断中起很大作用。下图是FX2N-64MR 的主机外形图。
FX3U系列的PLC是第三代微型可编程控制器。后面讲解均以FX3U为例。
● 内置高达64K大容量的RAM存储器 ● 内置业界最高水平的高速处理0.065μS/基本指令 ● 控制规模:16~384(包括CC-LINK I/O)点 ● 内置独立3轴100kHz定位功能(晶体管输出型) ● 基本单元左右侧均可以连接功能强大简便易用的适配器
FX3U系列的PLC基本单元各部件说明。
FX3U系列的PLC左右扩展介绍
FX3U系列的PLC可以使用的扩展模块。具体含义可查询对应的资料。
FX3U系列的PLC的三菱MELSEC系列PLC有多个系列，其中每个系列有一定的侧重使用行业。其中FX系列 机身小巧，却兼备丰富的功能与扩展性。是一种集电源、CPU、输入输出为一体的一体 化可编程控制器。通过连接多种多样的扩展设备，以满足客户的各种需求。
在PLC的正面，一般都有表示该PLC型号的符号，通过阅读该符号即可以获得
该PLC的基本信息。FX系列PLC的型号命名基本格式如下：
2N系列、32个I/O点、基本单元、继电器输出
序列号： 0S、2N、2NC I/O总点数： 10 ～ 256 设备类型： M —基本单元； E — 输入输出混合扩展单元及扩展模块 EX—输入专用扩展模块 EY—输出专用扩展模块 输出方式： R—继电器输出（有接点、交流、直流负载两用） S—三端双向可控硅开关元件输出（无接点、交 流负载用） T—晶体管输出（无接点，直流负载用） 若“特殊品种”处无符号，表示交流100/200V 电源，直流24V 输入，横式端子排，继电器输 出时为2A/1点，晶体管输出时为0.5A/1点，可 控硅输出时为0.3A/1点。
三菱FX3U系列PLC编程技术与应用 第五章
§5.2 程序流控制指令及其应用
5.2.2 应用实例： PLC控制工件装配 （点动与连续的混合控制）
装配单元的基本功能是完成将该单元 料仓内的黑色或白色小圆柱工件嵌入到已 加工的工件中的装配过程。
本系统具有自动工作方式与手动点动工 作方式,具体由自动工作与手动点动工作转换 开关K1选择。当K1=1时为手动点动工作，系 统可通过三个点动按钮和外部选择开关对电 磁阀进行控制以便对设备进行调整，检修和 事故处理。在自动工作方式时：
连续执行方式：每个扫描周期都重复执行一次 脉冲执行方式：只在信号OFF→ON时执行一次，在指令后加P（Pulse）表示。
§5.1 功能指令概述
功能指令还提供变址寄存器V、Z，改变操作数的地址，其作用是存放改 变地址的数据。实际地址等于当前地址加变址数据，32位运算时V和Z组合 使用，V为高16位，Z为低16位。
§5.2 程序流控制指令及其应用
5．循环指令 循环开始：FNC08 FOR 源操作数[S]：K、H、KnY、KnS、T、C、D、V、Z 循环结束：FNC09 NEXT 无操作数
只在FOR～NEXT 指令之间的处理执行 几次之后，才处理 NEXT指令以后程序。 若采用Kn直接指定次 数时，n的取值为0～ 32767时有效。如右 图所示，为3层嵌套 的循环程序，这类循 环程序最多可嵌套5 层。
目的操作数和其它操作数。源操作数用S 也可用两个数据寄存器合并起来存储32位
表示；目标操作数用D表示；其它操作数 数据（最高位为正、负符号位）。通常数
用m、n表示：补充注释的常数，用K（十 据寄存器又可分为以下几类：
进制）和H（十六进制）表示。
1．通用数据寄存器（D0～D199）
2．停电保持用寄存器（D200～D999）
三菱电机FX系列PLC培训教材(GXDeveloper)
常数
K（十进制常数）、H（十六进制常数）
指针
跳转指针：P 嵌套指针：N 中断指针：I
注意：各系列的FX PLC能使用的软元件数量有所不同，请参考《编程 手册》 2-2项。
FX PLC的编程工具及编程电缆
便携式编程器：
FX-10P（两行显示）、FX-20P（四行显示、带程序存储功能）
GX-Developer（Windows版）：
8c199对计数条件的上升沿进行增计数计数值与设定值相等时计数器触点动作用rst指令复位触点和当前值计数器具体使用情况参见编程手册p4859fxplc应用指令说明cj跳转指令条件满足时向程序指定处跳转使用跳转指针pfxplc应用指令说明mov传送指令将一个源数据传送到目标数据可传送16位mov指令和32位dmov指令数据并可对指令进行脉冲化处理movpdmovp指令fxplc应用指令说明二进制四则运算add二进制加法sub二进制减法mul二进制乘法div二进制除法注意
缓冲存储器（BFM）位于特殊功能单元内，用于存放与 特殊功能有关的数据及模块状态等，BFM以16位为单位 存放数据，CPU通过FROM/TO指令访问BFM。
特殊功能单元（FX2N-4DA）
FX2N-4DA缓冲存储器分配：
BFM地址号 #0 说明 输出方式选择
BFM #0
H O O O O
CH4 CH3 CH2 CH1
例）。
FX PLC的发展历史
MELSEC系列PLC自1981年第一代F系列投入市场至今， 凭借其高性能与高信赖性,现全球销售业绩已超过六百万台。
FX3U – FX系列的最新机种!
F Series
1981: F系列 发售
第1讲 三菱FX系列
FX2N系列的性能技术指标如表1.2所示。 项目 运转控制方法 I/O控制方法 运转处理时间 规格 备注 通过储存的程序周期运转
批次处理方法 （执行END指令时 ）
基本指令：0.08μs
I/O指令可以刷新 应用指令：1.52至几百μs指令
编程语言
程式容量 指令数目 I/O配置
逻辑梯形图和指令 清单
图1.17 选择目标文件夹
到此结束，后面等待安装完成。最后的程序在开始菜单，所有程序MELSOFT应用程序中， 右键发送至桌面快捷方式即可。
1.3.2 三菱编程软件GX Developer的使用
下面，我们来介绍一个三菱编程软件GX Developer的使用。 当我们要开始一个程序的编写或输入时，我们首先要创建一个新工程。双击 打开GX Developer软件，在菜单栏中点击“工程”，然后点击“创建新工程” （图1.18）。
图1.21 元件图标
1.4 三菱训练软件MELSOFT FX TRAINER的安装与使用
三菱模拟软件FX-TRN是针对FX系列PLC系列设计 的一套模拟软件，可以帮组初学者掌握和理解FX的指 令系统。“FX-TRN-BEG-C”仿真软件，可以进行仿真 编程和仿真运行，并模拟仿真PLC控制现场机械设备运 行。 使用“FX-TRN-BEG-C”仿真软件，须将显示器象素 调整为1024*768，如果显示器象素较低，则无法运行 该软件
图1.2 FX2N-64MR面板介绍
FX2N系列PLC的基本单元如表1.1所示:
型号 继电器输出 晶闸管输出 晶体管输出
输入 点数
输出 点数
扩展模块 可用点数
FX2N-16MR-001
FX2N-32MR-001 FX2N-48MR-001 FX2N-64MR-001 FX2N-80MR-001 FX2N-128MR-001
PLC项目三 三菱FX3U系列PLC基本逻辑指令及其应用
4. LD与LDI指令对应的触点一般与左侧母线相连，若与后述的ANB、ORB指令 组合，则可用于串、并联电路块的起始触点；
5. 线圈驱动OUT指令可并行多次输出(即并行输出)，即OUT指令可以连续使 用若干次，相当于线圈的并联。
6. OUT指令不能用于输入继电器X，而且线圈和输出类指令应放在梯形图的 最右边。
试设计两台电动机的联动控制系统，要求电 动机M1起动后，电动机M2才能起动，M2先 停止，M1才能停止。两台电动机分别单独设 置起动按钮和停止按钮。
任务3.2 三相异步电动机的星形—三角形 降压起动控制
一 项目任务 二 项目分析 三 相关知识点 四 项目实施 五 知识进阶
一 项目任务
设计一个三相异步电动机的PLC控制系统.
6. 在调试程序时可将END指令插在各程序段之后进行分段调试，调试好以 后必须把程序中间的END指令删去。因此，在编程时插入该指令便于程序 的检查和修改。而且，执行END指令时，也刷新警戒时钟。
应用举例
将NOP指令取代LD X003和AND X004指令，电路结构将有较大 幅度的变化。
6. 热继电器过载信号的处理
3. MPS指令可将多重电路的公共触点或电路块先存储起来，以便后面的多重输 出支路 使用。多重电路的第一个支路前使用MPS进栈指令，多重电路的中间支 路前使用MRD读栈指令，多重电路的最后一个支路前使用MPP出栈指令。该组指令 没有操作元件。
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一、PLC的基本结构
PLC实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型
计算机相同．
a.中央处理单元(CPU)
中央处理单元(CPU)是PLC的控制中枢。它按照PLC系统程序赋予的
功能接收并存储从
编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定
时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当PLC投入运行时，首先
它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象
区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令
的规定执行逻辑或算数运算的结果送入I/O映象区或数据寄存器内。等所
有的用户程序执行完毕之后，最后将I/O映象区的各输出状态或输出寄存
器内的数据传送到相应的输出装置，如此循环运行，直到停止运行。
为了进一步提高PLC的可某性，近年来对大型PLC还采用双CPU构成
冗余系统，或采用三CPU的表决式系统。这样，即使某个CPU出现故障，
整个系统仍能正常运行。
b、存储器
存放系统软件的存储器称为系统程序存储器。
存放应用软件的存储器称为用户程序存储器。
C、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、
可某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。
二、PLC的工作原理
当PLC投入运行后，其工作过程一般分为三个阶段，即输入采样、用
户程序执行和输出刷新三个阶段。完成上述三个阶段称作一个扫描周期。
在整个运行期间，PLC的CPU以一定的扫描速度重复执行上述三个阶段。
(一)输入采样阶段
在输入采样阶段，PLC以扫描方式依次地读入所有输入状态和数据，
并将它们存入I/O映象区中的相应得单元内。输入采样结束后，转入用户
程序执行和输出刷新阶段。在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变
化，I/O映象区中的相应单元的状态和数据也不会改变。因此，如果输入
是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任
何情况下，该输入均能被读入。
(二)用户程序执行阶段
在用户程序执行阶段，PLC总是按由上而下的顺序依次地扫描用户程
序(梯形图)。在扫描每一条梯形图时，又总是先扫描梯形图左边的由各触
点构成的控制线路，并按先左后右、先上后下的顺序对由触点构成的控制
线路进行逻辑运算，然后根据逻辑运算的结果，刷新该逻辑线圈在系统
RAM存储区中对应位的状态；或者刷新该输出线圈在I/O映象区中对应位
的状态；或者确定是否要执行该梯形图所规定的特殊功能指令。
即，在用户程序执行过程中，只有输入点在I/O映象区内的状态和数
据不会发生变化，而其他输出点和软设备在I/O映象区或系统RAM存储区
内的状态和数据都有可能发生变化，而且排在上面的梯形图，其程序执行
结果会对排在下面的凡是用到这些线圈或数据的梯形图起作用；相反，排
在下面的梯形图，其被刷新的逻辑线圈的状态或数据只能到下一个扫描周
期才能对排在其上面的程序起作用。
(三)输出刷新阶段
当扫描用户程序结束后，PLC就进入输出刷新阶段。在此期间，CPU
按照I/O映象区内对应的状态和数据刷新所有的输出锁存电路，再经输出
电路驱动相应的外设。这时，才是PLC的真正输出。
同样的若干条梯形图，其排列次序不同，执行的结果也不同。另外，
采用扫描用户程序的运行结果与继电器控制装置的硬逻辑并行运行的结果
有所区别。当然，如果扫描周期所占用的时间对整个运行来说可以忽略，
那么二者之间就没有什么区别了。
一般来说，PLC的扫描周期包括自诊断、通讯等，如下图所示，即一
个扫描周期等于自诊断、通讯、输入采样、用户程序执行、输出刷新等所
有时间的总和。
三、PLC的应用领域
目前，PLC在国内外已广泛应用于钢铁、石油、化工、电力、建材、
机械制造、汽车、轻纺、交通运输、环保及文化娱乐等各个行业，使用情
况大致可归纳为如下几类。
开关量的逻辑控制
这是PLC最基本、最广泛的应用领域，它取代传统的继电器电路，实
现逻辑控制、顺序控制，既可用于单台设备的控制，也可用于多机群控及
自动化流水线。如注塑机、印刷机、订书机械、组合机床、磨床、包装生
产线、电镀流水线等。
模拟量控制在工业生产过程当中，有许多连续变化的量，如温度、压
力、流量、液位和速度等都是模拟量。为了使可编程控制器处理模拟量，
必须实现模拟量（Analog）和数字量（Digital）之间的A/D转换及D/A
转换。PLC厂家都生产配套的A/D和D/A转换模块，使可编程控制器用于
模拟量控制。
运动控制
PLC可以用于圆周运动或直线运动的控制。从控制机构配置来说，早
期直接用于开关量I/O模块连接位置传感器和执行机构，现在一般使用专
用的运动控制模块。如可驱动步进电机或伺服电机的单轴或多轴位置控制
模块。世界上各主要PLC厂家的产品几乎都有运动控制功能，广泛用于各
种机械、机床、机器人、电梯等场合。
过程控制
过程控制是指对温度、压力、流量等模拟量的闭环控制。作为工业控
制计算机，PLC能编制各种各样的控制算法程序，完成闭环控制。PID调
节是一般闭环控制系统中用得较多的调节方法。大中型PLC都有PID模块，
目前许多小型PLC也具有此功能模块。PID处理一般是运行专用的PID子
程序。过程控制在冶金、化工、热处理、锅炉控制等场合有非常广泛的应
用。
数据处理
现代PLC具有数学运算（含矩阵运算、函数运算、逻辑运算）、数据
传送、数据转换、排序、
查表、位操作等功能，可以完成数据的采集、分析及处理。这些数据
可以与存储在存储器中的参考值比较，完成一定的控制操作，也可以利用
通信功能传送到别的智能装置，或将它们打印制表。数据处理一般用于大
型控制系统，如无人控制的柔性制造系统；也可用于过程控制系统，如造
纸、冶金、食品工业中的一些大型控制系统。
通信及联网
PLC通信含PLC间的通信及PLC与其它智能设备间的通信。随着计算
机控制的发展，工厂自动化网络发展得很快，各PLC厂商都十分重视PLC
的通信功能，纷纷推出各自的网络系统。新近生产的PLC都具有通信接口，
通信非常方便。
PLC未来展望
21世纪，PLC会有更大的发展。从技术上看，计算机技术的新成果会
更多地应用于可编程控制器的设计和制造上，会有运算速度更快、存储容
量更大、智能更强的品种出现；从产品规模上看，会进一步向超小型及超
大型方向发展；从产品的配套性上看，产品的品种会更丰富、规格更齐全，
完美的人机界面、完备的通信设备会更好地适应各种工业控制场合的需求；
从市场上看，各国各自生产多品种产品的情况会随着国际竞争的加剧而打
破，会出现少数几个品牌垄断国际市场的局面，会出现国际通用的编程语
言；从网络的发展情况来看，可编程控制器和其它工业控制计算机组网构
成大型的控制系统是可编程控制器技术的发展方向。目前的计算机集散控
制系统DCS（DitributedControlSytem）中已有大量的可编程控制器应用。
伴随着计算机网络的发展，可编程控制器作为自动化控制网络和国际通用
网络的重要组成部分，将在工业及工业以外的众多领域发挥越来越大的作
用。