三菱FX2N系列PLC简明教程

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松江三菱PLCFX2N系列PLC编程

松江三菱PLCFX2N系列PLC编程

松江三菱PLCFX2N系列PLC编程+步进电机控制1.PLC的概述:三菱FX2N系列PLC的选型、扩展模块的功能介绍;进制与编码的讲解;三菱FX系列PLC接线及扩展模块接线GX Developer编程软件使用,程序上传下载、备份、故障诊断GX Developer软件使用技巧和快捷方式有效增加您工作效率PLC硬件故障外围判读方法2.PLC软元件学习:PLC常用软元件使用方法及数据类型,数据格式工程案例中软元件的使用方法及技巧及案例分析工程常用程序段分析及其使用3.PLC编程指令讲解:基本指令、步进顺控指令、应用指令、特殊指令使用技巧及案例分析流程指令、传送比较指令、数据运算指令、移位指令、数据处理指令等4.PLC编程实战:PLC编程方法和程序结构、常用PLC编程方法介绍总结PLC在工厂中常见故障,如何解决5.人机界面的工程应用及设计:触摸屏项目组态及画面制作报警、用户管理、数据记录、趋势图等功能制作过程人机界面画面传输及与PLC的通讯方式触摸屏与三菱FX系列PLC综合实例讲解及实验6.模拟量ADDA模块采集和应用:FX-2AD、FX-4AD、FX-4AD-PT等模拟量输入模块的应用及案例分析FX-2DA、4DA等模拟量输出模块的应用及案例分析变频器通过模拟量模块控制及监控系统实例PLC与变频器通信案例分析、MODBUS通信读与写变频器状态及监控。

7.运动控制步进电机:步进及伺服电机的原理的控制方式步进电机的及伺服电机的参数及端子意义2轴自动打孔机的步进控制编程及实例分析8.运动控制伺服马达、1PG控制模块:伺服电机的原理的控制方式伺服电机的参数及端子意义伺服手动控制模式编写伺服电机回原点控制方法及编程模式2轴自动仓储系统伺服电机的编程及实例分析伺服马达故障分析9.综合编程实战:顺控程序编程PLC程序结构的规划(流程图画法讲解)PLC 内部软元件的使用及规划PLC 顺序控制梯形图编程方法讲解及分析。

FX2N可编程手册说明书(大)

FX2N可编程手册说明书(大)
第三部分 PLC 应用实训 ................................................................................................................... 21 实训一、全自动洗衣机的控制.............................................................................................. 21 实训二、三相电动机的顺序控制.......................................................................................... 24 实训三、步进电机控制.......................................................................................................... 28 实训四、交通灯控制 ............................................................................................................. 32 实训五、四层电梯控制.......................................................................................................... 35 实训六 电镀生产线控制...................................................................................................... 40 实训七、水塔水位自动控制.................................................................................................. 44 实训八、自控成形机 ............................................................................................................. 47 实训九、多种液体自动混合.................................................................................................. 51 实训十、自动送料装车系统.................................................................................................. 54 实训十一、自控轧钢机.......................................................................................................... 57 实训十二、邮件分拣机.......................................................................................................... 61 实训十三、铁塔之光 ............................................................................................................. 65

三菱PLC_FX2N编程手册

三菱PLC_FX2N编程手册

FX2N基本指令一 输入输出指令符号功能梯形图表示LD(取)取常开触点与母线相连┤┝LDI(取反)取常闭触点与母线相连┤/┝LDP(取上升沿指令)取常开触点的上升沿相连指令┤↑┝LDF(取下降沿指令)取常开触点的下降沿指令┤↓┝OUT(输出)线圈驱动─( )二 触点串联指令符号功能梯形图表示AND(与)取常开触电串联连接┤┝┤┝ANDI(与非)常闭触点串联连接┤/┝┤/┝ANDP 上升沿检测串联指令┤┝┤↑┝AND 下降沿检测串联指令┤┝┤↓┝OR(或)常开触点并联连接∣─┤┝─∣∣─┤┝─∣ORI(或非)常闭触点串联连接并联连接∣─┤/┝─∣三 电路块并联和串联指令∣─┤/┝─∣符号功能梯形图表示ORB(块或)电路块并联连接∣─┤┝┤┝─┤┝∣∣─┤┝┤┝─┤┝∣ANB(块与)电路块串联连接∣┤┝∣┤┝∣四 置位与复位指令∣┤┝┤┤┝∣符号功能梯形图表示SET(置位)动作保持线圈指令┝┤┝[SETYMS]RST(复位)动作保持清除线圈指令∣┤┝[RSTYMS]五 脉冲指令符号功能梯形图PLS(上升沿脉冲)上升沿检测线圈指令∣─┤┝[PLS YM]PLF(下降沿脉冲)下降沿检测线圈指令∣─┤┝[PLF YM]六 主控指令符号功能梯形图表示MC(主控)公用串行接点线圈指令[MC N0MY]MCR(主控复位)公用串行接点线圈指令接点解除指令[MCR N0MY]七 进栈读栈出栈指令符号功能梯形图表示MPS(进栈)运算存储MRD(读出)读出存储MRD(读出)读出存储或复位八 PLC逻辑反.空操作与结束指令(INV NOP END)符号功能梯形图表示INV(取反)运算结果的反向─━∕━━NOP(无)空操作END(结束)程序结束[END]FX2N系列PLC的功能指令表分类FNC N0.指令助记符功能说明对应不同型号的PLCFX0S FX0N FX1S FX1N程0 0CJ条件跳转√√√√序0 1CALL 子程序调用ХХ√√流0 2SRET 子程序返回ХХ√√程0 3IRET中断返回√√√√0 4EI允许中断√√√√0 5DI禁止中断√√√√0 6FEND 主程序结束√√√√0 7WDT 监孔定时器刷新√√√√0 8FOR 循坏的起点与次数√√√√0 9NEXT 循环的终点√√√√传 1 0CMP比较√√√√送 1 1ZCP区间比较√√√√与 1 2MOV传送√√√√比 1 3SMOV位传送ХХХХ较 1 4CML取反传送ХХХХ1 5BMOV成批传送Х√√√1 6FMOV多点传送ХХХХ1 7XCH数据交换ХХХХ1 8BCD 二进制转BCD码√√√√1 9BIN BCD码转二进制√√√√算 2 0ADD 二进制加法运算√√√√术 2 1SUB 二进制减法运算√√√√逻 2 2MUL 二进制乘法运算√√√√辑 2 3DIV 二进制除法运算√√√√运 2 4INC 二进制加1运算√√√√算 2 5DEC 二进制减1运算√√√√2 6WAND字逻辑与√√√√2 7WOR字逻辑或√√√√2 8WXOR 字逻辑异或√√√√2 9NEG 求二进制补码ХХХХ循 3 0ROR循坏右衣ХХХХ环 3 2ROL循坏左移ХХХХ与 3 2RCR 带进位右衣移ХХХХ移 3 3RCL 带进位左移ХХХХ位 3 4SFTR位右移√√√√3 5SFTL位左移√√√√3 6WSFR字右移ХХХХ3 7WSFL字左移ХХХХ3 8SFWR FIFO([先入先出)写入ХХ√√3 9SFRD FIFO([先入先出)写入入先出)读出ХХ√√数 4 0ZRST取间复位√√√√据 4 1DECO解码√√√√处 4 2ENCO编码√√√√理 4 3SUM 统计ON位数ХХХХ4 4BON 查询位状态ХХХХ4 5MEAN求平均值ХХХХ4 6ANS 报警器置位ХХХХ4 7ANR 报警器复位ХХХХ4 8SQR求平方根ХХХХ4 9FLT 整数与浮点数转换ХХХХ高 5 0REF 输入输出刷新√√√√速 5 1REFF 输入滤波时间调整ХХХХ处 5 2MTR矩阵输入ХХ√√理 5 3HSCS 比较置位(高速记数)Х√√√5 4HSCR 比较复位(高速记数)Х√√√5 5HSZ 区间比较(高速记数)ХХХХ5 6SPD速度检测ХХ√√5 7PLSY 指定频率脉冲输出√√√√5 8PWM 脉宽调制输出√√√√5 9PLSR 带加减速脉冲输出ХХ√√方 6 0IST 状态初始化√√√√便 6 1SER数据查找ХХХХ指 6 2ABSD 凸轮控制(绝对式)ХХ√√令 6 3INCD 凸轮控制(绝对式)增量式)ХХ√√6 4TTMR 示教定时器ХХХХ6 5STMR 特殊定时器ХХХХ6 6ALT交替输出√√√√6 7RAMP斜波信号√√√√6 8ROTC 旋转工作台控制ХХХХ6 9SORT 列表数据排序ХХХХ外7 0TKY10键输入ХХХХ部7 1HKY16键输入ХХХХI/O7 2DSW BCD数字开关输入ХХ√√7 3SEGD 七段码译码ХХХХ7 4SEGL 七段码分时显示ХХ√√7 5ARWS方向开关ХХХХ7 6ASC ASCII码转换ХХХХ7 7PR ASCII码打印输出ХХХХ7 8FROM BFM读出Х√Х√7 9TO BFM写入Х√Х√8 0RS 串行数据传送Х√√√8 1PRUN 八进制位传送传送(#)ХХХХ√√8 2ASCI 十六进制数转换成ASCIISCII码√√√8 3HEX ASCII码转换成十六进制数√√√8 4CCD校验Х√√√8 5VRRD 电位器变量输入ХХ√√8 6VRSC 电位器变量区间ХХ√√8 7 - -8 8PID PID运算ХХ√√8 9 - -浮 1 1 0ECMP 二进制浮点数比较ХХХХ点 1 1 1EZCP 二进制浮点数区间比较ХХХ数 1 1 8EBCD 二进制浮点数→十进制浮点数ХХХ运 1 1 9EBIN 十进制浮点数→二进制浮点数ХХХ算 1 2 0EADD 二进制浮点数加法ХХХХ1 2 1EUSB 二进制浮点数减法ХХХХ1 2 2EMUL 二进制浮点数乘法ХХХХ1 2 3EDIV 二进制浮点数除法ХХХХ1 2 7ESQR 二进制浮点数开平方ХХХХ1 2 9INT 二进制浮点数→二进制整数ХХХ1 3 0SIN 二进制浮点数sin运算ХХХ1 3 1COS 二进制浮点数点数cos运算ХХХ1 3 2TAN 二进制浮点数tan运算ХХХ交换 1 4 7SWAP 高低字节交换ХХХХ定 1 5 5ABS ABS当前值读取ХХ√√位 1 5 6ZRN原点回归ХХ√√1 5 7PLSY 可变速的脉冲输出ХХ√√1 5 8DRVI 相对位置控制ХХ√√1 5 9DRVA 绝对位置控制ХХ√√时 1 6 0TCMP 时钟数据比较ХХ√√钟 1 6 1TZCP 时钟数据区间比较ХХ√√运 1 6 2TADD 时钟数据加法ХХ√√算 1 6 3TSUB 时钟数据减法ХХ√√1 6 6TRD 时钟数据读出ХХ√√1 6 7TWR 时钟数据写入ХХ√√1 6 9HOUR记时仪ХХ√√外 1 7 O GRY 二进制数→格雷码ⅹХХХ围 1 7 1GBIN 格雷码→二进制ХХХХ1 7 6RD3A 模拟量模块(FX0N-3A)Х√Х√1 7 7WR3A 模拟量(FX0N-3A)XIE写入√Х√触 2 2 4LD=(S1)=(S2)时起始触点接通Х√√点 2 2 5LD>(S1>S2)时起始触点接通Х√√比 2 2 6LD<(S1<S2)时起始触点接通Х√√较 2 2 8LD<>(S1<>S2)时起始触点接通Х√√2 2 9LD≤(S1≤S2)时起始触点接通Х√√2 3 0LD≥(S1≥S2)时起始触点接通Х√√2 3 2AND=(S1=S2)时串联触点接通Х√√2 3 3AND>(S1>S2)时起始触点接通串联触点接通Х√√2 3 4AND<(S1<S2)时串联触点接通Х√√2 3 6AND<>(S1<>S2)时起始触点接通串联触点接通Х√√2 3 7AND≤(S1≤S2)时起始触点接通时串联触点接通Х√√2 3 8AND≥(S1≥S2)时串联触点接通Х√√2 4 0OR=(S1=S2)时并联触点接通Х√√2 4 1OR>(S1>S2)时并联触点接通Х√√2 4 2OR<(S1=S2)时并联触点接通Х√√2 4 4OR<>(S1<>S2)时并联触点接通Х√√2 4 5OR≤(S1≤S2)时并联触点接通Х√√2 4 6OR≥(S1≤S2)时并联触点接通Х√√操作元件X Y M T C SX Y M T C SX Y M T C S X Y M T C SX Y M T C S X Y M T C SX Y M T C S X Y M T C S操作元件X Y M T C SX Y M T C SX Y M T C SX Y M T C SX Y M T C SX Y M T C S操作元件无无操作元件Y M SY M S操作元件Y MY M操作元件Y MY M操作元件无无无操作元件FX2N∕2NCFX2NC√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√√ХХХХХ√√√√√√√√ХХ√√√√√√√√√√√√√√√√√。

三菱FX2N第六讲顺序控制方法

三菱FX2N第六讲顺序控制方法

控制逻辑
01
顺序控制系统中的控制器按照预设的控制逻辑进行工作,根据
输入信号的变化,输出相应的控制信号给执行机构。
控制流程
02
顺序控制系统中的控制流程是由一系列的逻辑顺序组成的,按
照预设的流程进行自动控制。
控制信号
03
控制器输出的控制信号,通过输出设备传递给执行机构,实现
对被控对象的控制。
02
三菱FX2N系列PLC
护和调试。
三菱FX2N系列PLC的硬件组成
中央处理单元(CPU)
三菱FX2N系列PLC的中央处理单元 是整个控制系统的核心,负责执行用 户程序和控制外部设备。
输入输出模块
输入输出模块是连接外部设备和PLC 之间的桥梁,负责接收和发送信号。
通信模块
通信模块用于实现PLC与其他设备之 间的数据交换,如串行通信和以太网 通信等。
顺序控制系统的组成
控制器、输入设备、输出设备、被控 对象和执行机构。
顺序控制的定义
输入设备
接收外部信号,并将其 转换为控制器可以识别
的信号。
输出设备
将控制器的输出信号转 换为执行机构可以识别
的信号。
被控对象
需要被控制的设备或过 程。
执行机构
根据控制信号,对被控 对象进行操作或控制。
顺序控制在工业自动化中的应用
S指令编程实例
选择主程序,实现电机启动和 停止的控I指令编程实例
选择输入信号,实现外部开关 信号的读取和控制。
04
顺序控制程序设计
顺序控制程序设计的步骤
确定控制要求
明确控制系统的输入 和输出信号,以及系 统需要实现的功能。
选择合适的控制器
根据控制要求选择适 合的控制器,如PLC、 单片机等。

三菱FX2N系列PLC基本指令PPT课件

三菱FX2N系列PLC基本指令PPT课件

11
3.1.3 流程图语言(SFC)4
(2)SFC语言元素,由状态、转移和有向线段组成。
① 状态表示过程中的一个工步(动作)。状态符号用
单线框表示,框内是状态的组件号。一个控制系统还必
须要有一个初始状态,对应的是其运行的原点,初始状
态的符号是双线框。
② 转移是表示从一个状态到另一个状态的变化。状态
助接点常开和常闭;后者使用PLC中的内部软元件,靠
软件实现控制程序, 图中Y000、 X000、 X001和X002
都是软继电器和软接点,都是用PLC内部的存储器位
来映像这些外部硬器件的状态,存储位为1,表示对应
的线圈得电或开关接通,存储位为0,表示对应的线圈
失电或开关断开,不需改变接线即能改变控制过程。
④ 梯形图中不存在实际的电流,而是用一种假想的能
流(Power Flow)来模拟继电接触控制逻辑。
25.07.2020
4
3.1.1 梯形图编程语言(Ladder)4 2.梯形图中的图元符号 梯形图中的图元符号是对继电接触控制图中的图形符 号的简化和抽象,两者的对应关系如表3.2所示。可得 出结论: ① 对应继电接触控制图中的各种常开符号,在梯形图
图中的图元符号”这一列中,有两种常闭符号,三种
线圈符号。
3.梯形图的格式
梯形图是形象化的编程语言,它用接点的连接组合表
示条件、用线圈的输出表示结果而绘制的若干逻辑行
组成的顺控电路图。
梯形图的绘制格式:
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3.1.1 梯形图编程语言(Ladder)6
① 梯形图按从上到下、从左至右顺序编写。每一逻辑
行总是从起始母线开始,终止于终止母线(可省)。

三菱PLCFX2N功能运用

三菱PLCFX2N功能运用

表8-8项 目来自FX2N-2DA的技术指标
输 出 电 压 0~10V直流,0~5V直流 12位 输 出 电 流 4~20mA
模拟量输出范围 数字输出 分辨率 总体精度 转换速度
2.5mV(10V/4000) 1.25mV(5V/4000)
满量程1% 4ms/通道
4mA(20mA/4000)
电源规格
占用I/O点数 适用的PLC
−100~+600℃ −1000~+6000 −148~+1112℉ −1480~+11120
12转换(11个数据位+1个符号位)
最小分辨率
整体精度 转换速度 电源 占用I/O点数 适用PLC
0.2~0.3℃
满量程的±1% 15ms
0.36~0.54℉
主单元提供5V/30mA直流,外部提供24V/50mA直流 占用8个点,可分配为输入或输出 FX1N,FX2N,FX2NC
*#23 *#24
#25~#19 #29 #30 #31
图8-2 增益示意图 增益决定了校正线的角度或者斜率,由数字值1000标识。 (a)小增益 读取数字值间隔大; (b)零增益 默认:5V或20mA; (c)大增益 读取数字值间隔小。
图8-3
偏移示意图
偏移是校正线的“位置”,由数字值0标识。 (d)负偏移 数字值为0时模拟值为负; (e)零偏移 数字值等于0时模拟值等于0; (f)正偏移 数字值为0时模拟值为正。
通道初始化,默认值=H0000 通道1 通道2 通道3 通道4 通道1 通道2 这些缓冲区为输入的平均值 通道3 通道4 通道1 通道2 这些缓冲区为输入的当前值 通道3 通道4 平均值采样次数(1~4096),用于得到平均结果,默认值为8(正常速度,高速操作可选 择1)

【课件】三菱FX2N系列PLC精品版


5.输出单元——带光电隔离器及滤波器 多种输出方式:晶体管
晶闸管 继电器 驱动直流负载(晶体管输出单元); 驱动非频繁动作的交/直流负载(继电器输出单元); 驱动频繁动作的交/直流负载(晶闸管输出单元)。
二、PLC硬件系统组成
6.通讯及编程接口——采用RS-485或RS-422串行总线 连接专用编程器(FX-20P、FX-10P);
ESS——世界型(晶体管型为源输出)
输出形式
R——继电器输出
T——晶体管输出
S——晶闸管输出
二、PLC硬件系统组成
PLC基本单元
~110V/220V市电
电源变换器
现场用户输入设备 现场信号 按钮、开关 传感器

微处理器(CPU)




运算器
控制器



外部设备 编程设备 计算机 打印机等
几个外阶段。 三、扫描周期
T =自检时间+读入一点时间×输入点数+程序步数×运 算速度+输出一点时间×输出点数。
输入处理
程序处理
输出处理











入 信 号


























出 信 号
PLC的工作过程示意图
四、PLC的程序执行过程
1.输入采样(输入刷新 ) PLC以扫描方式按顺序将所有输入端的输入信号状态

6-三菱FX2N系列PLC步进梯形指令详解

转移源自动复位:采用STL指令,当状态器Sn接通,转移条件接通时,顺序控制转移到状态器 Sn 相继的状态,同时,转移源状态器Sn自动复位。 允许双重输出:由于STL指令具有转移源自动复位功能,因此STL指令允许双重甚至多重输出,而 不会出现前后矛盾的输出驱动。 主控功能:使用STL指令,取指令(LD、LDI)点移至右边。使用RET指令后,取指令(LD、 LDI)点返回到原来的母线上。
PLC运行时,M8002脉冲信号驱动初始状态S0。 当启动按钮X000接通,小车处于后限位位置X002=ON,小 车翻门关闭Y003=OFF,工作状态从S0转移到S20。 状态S20驱动后,输出Y000接通,小车向前运动,至前限位 X001=ON,工作状态从S20转移到S21。 状态S21驱动后,输出Y001接通,漏斗翻门打开,同时定时 器T3接通,7s后,定时器T3触点接通,工作状态从S21转移到 S22。 状态S22驱动后,输出Y002接通,小车向后运动,至后限位 X002=ON,工作状态从S22转移到S23。 状态S23驱动后,输出Y003接通,小车翻门打开,同时定时 器T4接通,5s后,定时器T4触点接通。此时,如果小车运行 工作方式处于单循环方式(X011接通),工作状态从S23转移 到S0,小车回到原初始状态,等待启动按钮重新按下,开始 第二次循环;如果小车运行工作方式处于自动循环方式 (X010接通),工作状态从S23转移到S20,小车重复S20~ S23的工作过程。
状态编程思想
状态编程思想:将一个复杂的控制过程分解为若干个工作状态,弄清各状态的工作细 节(状态的功能、转移条件和转移方向),再依总的控制顺序要求,将这些状态联系起 来,形成状态转移图,进而编制梯形图程序。将“工序”更换为“状态”,就得到状态 转移图,是状态编程法的重要工具。 FX2N系列PLC的状态器S,是为状态编程提供的软元件。小车顺序运动控制中,S0表 示初始状态,S20~S23分别代表工序一至工序四的状态,其顺序控制工作过程如下:

三菱FX2N系列PLC编程实例――电梯控制实例

三菱FX2N系列PLC编程实例――电梯控制实例第一节 PLC简述一、PLC的特点:1、高可靠性2、编程简单,使用方便可采用梯形图编程方式,与实际继电器控制电路非常接近,一般电气工作者很容易接受。

3、环境要求低适用于恶劣的工业环境。

4、体积小,重量轻5、扩充方便,组合灵活二、PLC的硬件结构:1、硬件框图2、输入接口电路为了保证能在恶劣的工业环境中使用,PLC输入接口都采用了隔离措施。

如下图,采用光电耦合器为电流输入型,能有效地避免输入端引线可能引入的电磁场干扰和辐射干扰。

在光敏输出端设置RC滤波器,是为了防止用开关类触点输入时触点振颤及抖动等引起的误动作,因此使得PLC内部约有10ms的响应滞后。

当各种传感器(如接近开关、光电开关、霍尔开关等)作为输入点时,可以用PLC机内提供的电源或外部独立电源供电,且规定了具体的接线方法,使用时应加注意。

3、输出接口电路PLC一般都有三种输出形式可供用户选择,即继电器输出,晶体管输出和晶闸管输出。

在线路结构上都采用了隔离措施。

特点:继电器输出:开关速度低,负载能力大,适用于低频场合。

晶体管输出:开关速度高,负载能力小,适用于高频场合。

晶闸管输出:开关速度高,负载能力小,适用于高频场合。

注意事项:(1)PLC输出接口是成组的,每一组有一个COM口,只能使用同一种电源电压。

(2)PLC输出负载能力有限,具体参数请阅读相关资料。

(3)对于电感性负载应加阻容保护。

(4)负载采用直流电源小于30V时,为了缩短响应时间,可用并接续流二极管的方法改善响应时间。

三、三菱FX2 PLC实物图及面板上的LED指示说明第二节PLC的工作过程PLC 大多采用成批输入/输出的周期扫描方式工作,按用户程序的先后次序逐条运行。

一个完整的周期可分为三个阶段: (一)输入刷新阶段 程序开始时,监控程序使机器以扫描方式逐个输入所有输入端口上的信号,并依次存入对应的输入映象寄存器。

(二)程序处理阶段所有的输入端口采样结束后,即开始进行逻辑运算处理,根据用户输入的控制程序,从第一条开始,逐条加以执行,并将相应的逻辑运行结果,存入对应的中间元件和输出元件映象寄存器,当最后一条控制程序执行完毕后,即转入输出刷新处理。

三菱FX2N系列PLC模块1 初识三菱FX2N系列PLCPPT课件


1.2.1 三菱FX2N系列PLC快速入门
日本三菱公司的PLC是较早进入中国市场的产品。 三菱公司近年来 推出的FX系列PLC有FX0、FX2、FX0S、FXON、FX2C、FX1S、 FX1N、FX2N、FX2NC等系列型号。其中FX2N是三菱FX系列PLC中 功能最强,速度最高的小型可编程序控制器。FX2N系列PLC常用产品 如图1-6所示。
2
项目1.1 PLC的基本结构及工作原理
❖ 国际电工委员会(IEC)于1987年2月颁布的PLC标准 草案(第三稿)中对PLC作了如下定义:
❖ ——可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统, 专为在工业环境下应用而设计,它采用可编程序的存 储器,用来在其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命令,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的外部设备,都应按易 于与工业控制系统联成一个整体、易于扩充其功能的 原则而设计。
❖ 注意:只有采样时刻,输入映像寄存器中的内容才与输入信号一致, 而其他时间范围内输入信号的变化不会影响输入映像寄存器内容, 输入信号的变化状态只能在下一个扫描周期的输入处理阶段被读入, 这种输入工作方式称为集中输入工作方式。
(2)程序执行阶段
❖ PLC的用户程序由若干条指令组成,指令在存储器中按步序号顺序排 列。在没有跳转指令时,则按顺序从0000号地址开始的程序进行逐条 扫描执行,并分别从输入映像寄存器、输出映像寄存器以及辅助继电 器中获得所需的数据进行运算处理,再将程序执行的结果写入输出映 像寄存器中。
1.1.1 PLC的基本结构
图1-1 PLC基本结构示意图
1.CPU模块
CPU模块由中央处理器(CPU)、系统程序存储器和用户程序及数据 存储器等部分组成,是PLC的核心部件。CPU模块的主要任务如下:
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MITSUBISHI可编程控制器培训简明教材第一章可编程控制器概况可编程控制器(PROGRAMMABLE CONTROLLER,简称 PC)。

与个人计算机的PC相区别,用 PLC表示。

PLC是在传统的顺序控制器的基础上引入了微电子技术、计算机技术、自动控制技术和通讯技术而形成的一代新型工业控制装置,目的是用来取代继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能,建立柔性的程控系统。

国际电工委员会(IEC)颁布了对 PLC的规定:可编程控制器是一种数字运算操作的电子系统,专为在工业环境下应用而设计。

它采用可编程序的存贮器,用来在其内部存贮执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数和算术运算等操作的指令,并通过数字的、模拟的输入和输出,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形成一个整体,易于扩充其功能的原则设计。

PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。

可以预料:在工业控制领域中,PLC控制技术的应用必将形成世界潮流PLC程序既有生产厂家的系统程序,又有用户自己开发的应用程序,系统程序提供运行平台,同时,还为 PLC程序可靠运行及信息与信息转换进行必要的公共处理。

用户程序由用户按控制要求设计。

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非出版著作-copyright ©花果山MITSUBISHI可编程控制器培训简明教材第二章 PLC的结构及基本配置一般讲,PLC分为箱体式和模块式两种。

但它们的组成是相同的,对箱体式PLC,有一块CPU板、I/O板、显示面板、内存块、电源等,当然按CPU性能分成若干型号,并按 I/O点数又有若干规格。

对模块式 PLC,有 CPU模块、I/O模块、内存、电源模块、底板或机架。

无任哪种结构类型的 PLC,都属于总线式开放型结构,其 I/O能力可按用户需要进行扩展与组合。

PLC的基本结构框图如下:接受输中央处理单元接驱动现场信号受控元件入 CPU板口接部口件部输件出电源部件一、CPU的构成PLC中的CPU是PLC的核心,起神经中枢的作用,每台PLC至少有一个CPU,它按 PLC的系统程序赋予的功能接收并存贮用户程序和数据,用扫描的方式采集由现场输入装置送来的状态或数据,并存入规定的寄存器中,同时,诊断电源和 PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。

进入运行后,从用户程序存贮器中逐条读取指令,经分析后再按指令规定的任务产生相应的控制信号,去指挥有关的控制电路,与通用计算机一样,主要由运算器、控制器、寄存器及实现它们之间联系的数据、控制及状态总线构成,还有外围芯片、总线接口及有关电路。

它确定了进行控制的规模、工作速度、内存容量等。

内存主要用于存储程序及数据,是 PLC不可缺少的组成单元。

CPU的控制器控制 CPU工作,由它读取指令、解释指令及执行指令。

但工作节奏由震荡信号控制。

CPU的运算器用于进行数字或逻辑运算,在控制器指挥下工作。

CPU的寄存器参与运算,并存储运算的中间结果,它也是在控制器指挥下工作。

CPU虽然划分为以上几个部分,但 PLC中的 CPU芯片实际上就是微处理器,由于电路的高度集成,对 CPU内部的详细分析已无必要,我们只要弄清它在 PLC中的功能与性能,能正确地使用它就够了。

CPU模块的外部表现就是它的工作状态的种种显示、种种接口及设定或控制开关。

一第 2 页共 32 页未经允许不得由其他人全部或部分复制、发表。

非出版著作-copyright ©花果山MITSUBISHI可编程控制器培训简明教材般讲,CPU模块总要有相应的状态指示灯,如电源显示、运行显示、故障显示等。

箱体式PLC的主箱体也有这些显示。

它的总线接口,用于接 I/O模板或底板,有内存接口,用于安装内存,有外设口,用于接外部设备,有的还有通讯口,用于进行通讯。

CPU模块上还有许多设定开关,用以对 PLC作设定,如设定起始工作方式、内存区等。

二、I/O模块:PLC的对外功能,主要是通过各种 I/O接口模块与外界联系的,按 I/O点数确定模块规格及数量,I/O模块可多可少,但其最大数受 CPU所能管理的基本配置的能力,即受最大的底板或机架槽数限制。

I/O模块集成了 PLC的 I/O电路,其输入暂存器反映输入信号状态,输出点反映输出锁存器状态。

三、电源模块:有些 PLC中的电源,是与 CPU模块合二为一的,有些是分开的,其主要用途是为 PLC 各模块的集成电路提供工作电源。

同时,有的还为输入电路提供 24V的工作电源。

电源以其输入类型有:交流电源,加的为交流 220VAC或 110VAC,直流电源,加的为直流电压,常用的为 24V。

四、底板或机架:大多数模块式 PLC使用底板或机架,其作用是:电气上,实现各模块间的联系,使CPU能访问底板上的所有模块,机械上,实现各模块间的连接,使各模块构成一个整体。

五、PLC 的外部设备外部设备是 PLC系统不可分割的一部分,它有四大类1. 编程设备:有简易编程器和智能图形编程器,用于编程、对系统作一些设定、监控 PLC及PLC所控制的系统的工作状况。

编程器是PLC开发应用、监测运行、检查维护不可缺少的器件,但它不直接参与现场控制运行。

2. 监控设备:有数据监视器和图形监视器。

直接监视数据或通过画面监视数据。

3. 存储设备:有存储卡、存储磁带、软磁盘或只读存储器,用于永久性地存储用户数据,使用户程序不丢失,如 EPROM、EEPROM写入器等。

4. 输入输出设备:用于接收信号或输出信号,一般有条码读人器,输入模拟量的电位器,打印机等。

六、PLC的通信联网PLC具有通信联网的功能,它使PLC与PLC 之间、PLC与上位计算机以及其他智能设备之间能够交换信息,形成一个统一的整体,实现分散集中控制。

现在几乎所有的 PLC第 3 页共 32 页未经允许不得由其他人全部或部分复制、发表。

非出版著作-copyright ©花果山MITSUBISHI可编程控制器培训简明教材新产品都有通信联网功能,它和计算机一样具有RS-232接口,通过双绞线、同轴电缆或光缆,可以在几公里甚至几十公里的范围内交换信息。

当然,PLC之间的通讯网络是各厂家专用的,PLC与计算机之间的通讯,一些生产厂家采用工业标准总线,并向标准通讯协议靠拢,这将使不同机型的PLC之间、PLC与计算机之间可以方便地进行通讯与联网。

了解了 PLC的基本结构,我们在购买程控器时就有了一个基本配置的概念,做到既经济又合理,尽可能发挥 PLC所提供的最佳功能。

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非出版著作-copyright ©花果山MITSUBISHI可编程控制器培训简明教材第三章基本指令系统和编程方法§ 1 基本指令系统特点PLC的编程语言与一般计算机语言相比,具有明显的特点,它既不同于高级语言,也不同与一般的汇编语言,它既要满足易于编写,又要满足易于调试的要求。

目前,还没有一种对各厂家产品都能兼容的编程语言。

如三菱公司的产品有它自己的编程语言, OMRON 公司的产品也有它自己的语言。

但不管什么型号的 PLC,其编程语言都具有以下特点:1. 图形式指令结构:程序由图形方式表达,指令由不同的图形符号组成,易于理解和记忆。

系统的软件开发者已把工业控制中所需的独立运算功能编制成象征性图形,用户根据自己的需要把这些图形进行组合,并填入适当的参数。

在逻辑运算部分,几乎所有的厂家都采用类似于继电器控制电路的梯形图,很容易接受。

如西门子公司还采用控制系统流程图来表示,它沿用二进制逻辑元件图形符号来表达控制关系,很直观易懂。

较复杂的算术运算、定时计数等,一般也参照梯形图或逻辑元件图给予表示,虽然象征性不如逻辑运算部分,也受用户欢迎2. 明确的变量常数:图形符相当于操作码,规定了运算功能,操作数由用户填人,如:K400,T120等。

PLC中的变量和常数以及其取值范围有明确规定,由产品型号决定,可查阅产品目录手册。

3. 简化的程序结构:PLC的程序结构通常很简单,典型的为块式结构,不同块完成不同的功能,使程序的调试者对整个程序的控制功能和控制顺序有清晰的概念。

4. 简化应用软件生成过程:使用汇编语言和高级语言编写程序,要完成编辑、编译和连接三个过程,而使用编程语言,只需要编辑一个过程,其余由系统软件自动完成,整个编辑过程都在人机对话下进行的,不要求用户有高深的软件设计能力。

5. 强化调试手段:无论是汇编程序,还是高级语言程序调试,都是令编辑人员头疼的事,而PLC的程序调试提供了完备的条件,使用编程器,利用 PLC和编程器上的按键、显示和内部编辑、调试、监控等,并在软件支持下,诊断和调试操作都很简单。

总之,PLC的编程语言是面向用户的,对使用者不要求具备高深的知识、不需要长时间的专门训练。

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非出版著作-copyright ©花果山MITSUBISHI可编程控制器培训简明教材§ 2 编程语言的形式本教材采用最常用的两种编程语言,一是梯形图,二是助记符语言表。

采用梯形图编程,因为它直观易懂,但需要一台个人计算机及相应的编程软件;采用助记符形式便于实验,因为它只需要一台简易编程器,而不必用昂贵的图形编程器或计算机来编程。

虽然一些高档的 PLC还具有与计算机兼容的 C语言、BASIC语言、专用的高级语言(如西门子公司的 GRAPH5、三菱公司的 MELSAP),还有用布尔逻辑语言、通用计算机兼容的汇编语言等。

不管怎么样,各厂家的编程语言都只能适用于本厂的产品。

编程指令:指令是 PLC被告知要做什么,以及怎样去做的代码或符号。

从本质上讲,指令只是一些二进制代码,这点PLC与普通的计算机是完全相同的。

同时PLC也有编译系统,它可以把一些文字符号或图形符号编译成机器码,所以用户看到的 PLC指令一般不是机器码而是文字代码,或图形符号。

常用的助记符语句用英文文字(可用多国文字)的缩写及数字代表各相应指令。

常用的图形符号即梯形图,它类似于电气原理图是符号,易为电气工作人员所接受。

指令系统:一个PLC所具有的指令的全体称为该PLC的指令系统。

它包含着指令的多少,各指令都能干什么事,代表着 PLC的功能和性能。

一般讲,功能强、性能好的PLC,其指令系统必然丰富,所能干的事也就多。

我们在编程之前必须弄清 PLC的指令系统程序:PLC指令的有序集合,PLC运行它,可进行相应的工作,当然,这里的程序是指 PLC的用户程序。

用户程序一般由用户设计,PLC的厂家或代销商不提供。

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