三菱PLC原理及應(yīng)用

1、廣州頂津保全專業(yè)訓(xùn)練系列教材廣州頂津保全專業(yè)訓(xùn)練系列教材-電氣類電氣類2一、可編程控制器概況二、plc的結(jié)構(gòu)及基本配置三、fx2n系列的基本邏輯指令和梯形圖 的設(shè)計與編程四、用plc控制電機正反轉(zhuǎn)實例五、gpp軟件簡介1、可編程控制器（programmable controller，簡稱pc）。與個人計算機的pc相區(qū)別，用plc表示。2、plc具有通用性強、使用方便、適應(yīng)面廣、可靠性高、抗干擾能力強、編程簡單等特點。3、目的是用來取代繼電器、執(zhí)行邏輯、記時、計數(shù)等順序控制功能。4、plc程序既有生產(chǎn)廠家的系統(tǒng)程序，又有用戶自己開發(fā)的應(yīng)用程序，系統(tǒng)程序提供運行平臺，同時，還為plc程序可靠運行及

2、信息與信息轉(zhuǎn)換進行必要的公共處理。用戶程序由用戶按控制要求設(shè)計。1、plc分為箱體式和模塊式兩種 2、組成由：cpu模塊、i/o模塊、電源模塊、底板或機架、外設(shè)。3、基本結(jié)構(gòu)框圖如下：輸輸 入入 接接 口口 部部 件件中央處理單元中央處理單元 cpu板板 電電 源源 部部 件件接接 口口 部部 件件 輸輸 出出接收現(xiàn)場信息驅(qū)動受控元件一、cpu的構(gòu)成和作用1、 plc中的cpu是plc的核心，每臺plc至少有一個cpu。2、用掃描的方式采集狀態(tài)或數(shù)據(jù)，并存入規(guī)定的寄存器中。3、診斷電源和plc內(nèi)部電路的工作狀態(tài)和編程過程中的語法錯誤等。4、進入運行后，從用戶程序存貯器中逐條讀取指令，去指揮有關(guān)

3、的控制電路， 5、內(nèi)存主要用于存儲程序及數(shù)據(jù)，是plc不可缺少的組成單元。二：i/o模塊：1、plc的對外功能，主要是通過各種i/o接口模塊與外界聯(lián)系的2、i/o模塊可多可少，受最大的底板或機架槽數(shù)限制。3、i/o模塊集成了plc的i/o電路，其輸入暫存器反映輸入信號狀態(tài)，輸出點反映輸出鎖存器狀態(tài)。三、電源模塊 1、主要用途是為plc各模塊的集成電路提供工作電源。2、有的還為輸入電路提供24v的工作電源。3、電源以其輸入類型有：交流電源，加的為交流220vac或110vac，直流電源，加的為直流電壓，常用的為24v。四、底板或機架： 大多數(shù)模塊式plc使用底板或機架，其作用是：1、電氣上，實現(xiàn)

4、各模塊間的聯(lián)系，使cpu能訪問底板上的所有模塊。2、機械上，實現(xiàn)各模塊間的連接，使各模塊構(gòu)成一個整體。五、plc 的外部設(shè)備1、編程設(shè)備2、監(jiān)控設(shè)備3、存儲設(shè)備：有存儲卡、存儲磁帶、軟磁盤或只讀存儲器，用于永久性地存儲用戶數(shù)據(jù)，使用戶程序不丟失，如eprom、eeprom寫入器等。4、輸入輸出設(shè)備 1、梯形圖是通過連線把plc指令的梯形圖符號連接在一起的連通圖2、它與電氣原理圖很相似。它的連線有兩種：一為母線，是用來連接指令組的另一為內(nèi)部橫豎線。3、指令組一般總是從裝載（ld）指令開始，最后為輸出類指令。 下圖是三菱公司的fx2n系列產(chǎn)品的最簡單的梯形圖例：endx000x010x001y00

5、01、它有兩組，第一組用以實現(xiàn)啟動、停止控制。第二組end指令結(jié)束程序。 2、梯形圖與助記符的對應(yīng)關(guān)系： 助記符指令與梯形圖指令有嚴格的對應(yīng)關(guān)系，而梯形圖的連線順序：先輸入，后輸出；先上，后下；先左，后右。有了梯形圖就可將其翻譯成助記符程序。上圖的助記符程序為： 地址 指令 變量 0000 ld x000 0001 or x010 0002 and not x001 0003 out y000 0004 end 3、根據(jù)助記符，也可畫出與其對應(yīng)的梯形圖。1、fx系列產(chǎn)品，它內(nèi)部的編程元件，按通俗叫法分別稱為繼電器、定時器、計數(shù)器等，2、它們與真實元件有很大的差別，一般稱它們?yōu)椤败浝^電器”。3、

6、這些編程用的繼電器，它的工作線圈沒有工作電壓等級、功耗大小和電磁慣性等問題4、觸點沒有數(shù)量限制、沒有機械磨損和電蝕等問題5、它在不同的指令操作下，其工作狀態(tài)可以無記憶，也可以有記憶，還可以作脈沖數(shù)字元件使用。6、x代表輸入繼電器，y代表輸出繼器，m代表輔助繼電器，t代表定時器，c代表計數(shù)器，s代表狀態(tài)繼電器，d代表數(shù)據(jù)寄存器，mov代表傳輸?shù)?1、輸入繼電器 （x） plc的輸入端子是從外部開關(guān)接受信號的，它們的編號與接線端子編號一致（按八進制輸入），。內(nèi)部有常開/常閉兩種觸點供編程時隨時使用，且使用次數(shù)不限。輸入電路的時間常數(shù)一般小于10ms。各基本單元都是八進制輸入的地址，輸入為x000

7、x007，x010 x017，x020 x027 。2、輸出繼電器（y） plc的輸出端子是向外部負載輸出信號的。輸出繼電器的線圈由程序控制，輸出繼電器的外部輸出主觸點接到plc的輸出端子上供外部負載使用，其余常開/常閉觸點供內(nèi)部程序使用。輸出繼電器的電子常開/常閉觸點使用次數(shù)不限。輸出電路的時間常數(shù)是固定的 。各基本單元都是八進制輸出，輸出為y000 y007，y010y017，y020y027 。它們一般位于機器的下端。3、輔助繼電器（m）1、plc輔助繼電器也稱中間繼電器，它沒有向外的任何聯(lián)系，只供內(nèi)部編程使用。2、它的電子常開/常閉觸點使用次數(shù)不受限制。3、這些觸點不能直接驅(qū)動外部負載

8、，外部負載的驅(qū)動必須通過輸出繼電器來實現(xiàn)。如下圖中m300，它只起到一個自鎖的功能。在fx2n中普遍途采用m0m499，共500點輔助繼電器，其地址號按十進制編號。輔助繼電器中還有一些特殊的輔助繼電器，如掉電繼電器、保持繼電器等 x000m300x001m3004、定時器（t）在plc內(nèi)的定時器是根據(jù)時鐘脈沖的累積形式，當(dāng)所計時間達到設(shè)定值時，其輸出觸點動作，時鐘脈沖有1ms、10ms、100ms。定時器可以用用戶程序存儲器內(nèi)的常數(shù)k作為設(shè)定值，也可以用數(shù)據(jù)寄存器（d）的內(nèi)容作為設(shè)定值。在后一種情況下，一般使用有掉電保護功能的數(shù)據(jù)寄存器。即使如此，若備用電池電壓降低時，定時器或計數(shù)器往往會發(fā)生

9、誤動作。 定時器通道范圍如下：1、 100 ms定時器t0t199， 共200點，設(shè)定值：0.1 3276.7秒；2、 10 ms定時器t200tt245，共46點，設(shè)定值：0.01327.67秒；3、 1 ms積算定時器 t245t249，共4點，設(shè)定值：0.00132.767秒；4、 100 ms積算定時器t250t255，共6點，設(shè)定值：0.13276.7秒； t200endy000k123x000t200設(shè)定植（累計值）當(dāng)定時器線圈t200的驅(qū)動輸入x000接通時，t200的當(dāng)前值計數(shù)器對10 ms的時鐘脈沖進行累積計數(shù)，當(dāng)前值與設(shè)定值k123相等時，定時器的輸出接點動作，即輸出觸點是

10、在驅(qū)動線圈后的1.23秒（10 * 123ms = 1.23s）時才動作，當(dāng)t200觸點吸合后，y000就有輸出。當(dāng)驅(qū)動輸入x000斷開或發(fā)生停電時，定時器就復(fù)位，輸出觸點也復(fù)位。 如果是積算定時器，如：定時器線圈t250的驅(qū)動輸入x001接通時，t250的當(dāng)前值計數(shù)器對100 ms的時鐘脈沖進行累積計數(shù)，當(dāng)該值與設(shè)定值k345相等時，定時器的輸出觸點動作。在計數(shù)過程中，即使輸入x001在接通或復(fù)電時，計數(shù)繼續(xù)進行，其累積時間為34.5s（100 ms*345=34.5s）時觸點動作。當(dāng)復(fù)位輸入x002接通 ，定時器就復(fù)位，輸出觸點也復(fù)位。五、計數(shù)器（c） 1、fx2n中的16位增計數(shù)器，是1

11、6位二進制加法計數(shù)器，它是在計數(shù)信號的上升沿進行計數(shù)2、它有兩個輸入，一個用于復(fù)位，一個用于計數(shù)。每一個計數(shù)脈沖上升沿使原來的數(shù)值減1，當(dāng)現(xiàn)時值減到零時停止計數(shù)，同時觸點閉合。直到復(fù)位控制信號的上升沿輸入時，觸點才斷開，3、其設(shè)定值在k1k32767范圍內(nèi)有效。4、設(shè)定值k0與k1含義相同，即在第一次計數(shù)時，其輸出觸點就動作。 通用計數(shù)器的通道號：c0 c99，共100點。 保持用計數(shù)器的通道號：c100c199，共100點。 通用與掉電保持用的計數(shù)器點數(shù)分配，可由參數(shù)設(shè)置而隨意更改。 舉個例子：六、數(shù)據(jù)寄存器 數(shù)據(jù)寄存器是，用于存放各種數(shù)據(jù)。fx2n中每一個數(shù)據(jù)寄存器都是16bit，也可用兩

12、個數(shù)據(jù)寄存器合并起來存儲32 bit數(shù)據(jù) 1、通用數(shù)據(jù)寄存器d 通道分配 d 0d199，共200點，只要不寫入其他數(shù)據(jù)，已寫入的數(shù)據(jù)不會變化。但是，由runstop時，全部數(shù)據(jù)均清零。（若特殊輔助繼電器m8033已被驅(qū)動，則數(shù)據(jù)不被清零）。2、停電保持用寄存器 通道分配 d200d511，共312點，或d200d999，共800點除非改寫，否則原有數(shù)據(jù)不會丟失，不論電源接通與否，plc運行與否，其內(nèi)容也不變化。3、文件寄存器 通道分配 d1000d2999，共2000點。4、文件寄存器是在用戶程序存儲器（ram、eeprom、eprom）內(nèi)的一個存儲區(qū)， 4、ram文件寄存器 通道分配 d6

13、000d7999，共2000點。5）特殊用寄存器 通道分配 d8000d8255，共256點。 梯形圖的編程規(guī)則 1、 每個繼電器的線圈和它的觸點均用同一編號，每個元件的觸點使用時沒有數(shù)量限制。2、 梯形圖每一行都是從左邊開始，線圈接在最右邊（線圈右邊不允許再有接觸點）3、線圈不能直接接在左邊母線上。4、在一個程序中，同一編號的線圈如果使用兩次，稱為雙線圈輸出，它很容易引起誤操作，應(yīng)盡量避免。5、在梯形圖中沒有真實的電流流動，為了便于分析plc的周期掃描原理和邏輯上的因果關(guān)系，假定在梯形圖中有“電流”流動，這個“電流”只能在梯形圖中單方向流動即從左向右流動，層次的改變只能從上向下。 一、基本概

14、況sw7d5c-gppw-c是三菱電氣公司開發(fā)的用于可編程控制器的編程軟件,可在windows 下運行，該程序可在串行系統(tǒng)中可與可編程控制器進行通訊,文件傳送,操作監(jiān)控以及各種測試功能。在gpp軟件中,你可通過線路符號,助記符來創(chuàng)建順控指令程序,建立注釋數(shù)據(jù)及設(shè)置寄存器數(shù)據(jù)，并可將其存儲為文件,用打印機打印。在plc與pc之間必須有接口單元及纜線。二、用gpp編寫梯形圖 gpp軟件使用時只要進入程序，,打開gx-developer圖標(biāo)，選中新建，出現(xiàn)如下圖畫面先在plc系列中選出你所使用的程控器的cpu系列，我們用fx2n系列，所以選中fx2n（c）。 如你要在某處輸入x000，只要把蘭色光標(biāo)

15、移動到你所需要寫的地方，然后在菜單上選中 觸點，出現(xiàn)如下圖畫面：再輸入x000，即可完成寫入x000。 如要輸入一個定時器,先選中線圈，再輸入一些數(shù)據(jù)，圖顯示了其操作過程。注意，在圖中的箭頭所示部分，它選中的是應(yīng)用指令，而不是線圈。 對于計數(shù)器，因為它有時要用到兩個輸入端，所以在操作上既要輸入線圈部分，又要輸入復(fù)位部分，其操作過程如圖所示。 下圖是一個簡單的計數(shù)器顯示形式。 當(dāng)你寫完梯形圖，最后寫上end語句后，必須進行程序轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換功能鍵有兩種，在下圖的箭頭所示位置。 在程序的轉(zhuǎn)換過程中，如果程序有錯，它會顯示，也可通過菜單“工具”，查詢程序的正確性。 只有當(dāng)梯形圖轉(zhuǎn)換完畢后，才能進行程序的

16、傳送,傳送前，必須將fx2n面板上的開關(guān)撥向stop狀態(tài)，再打開“在線”菜單，進行傳送設(shè)置 寫完梯形圖后，在菜單上還是選擇“在線”，選中“寫入plc（w）”，就出現(xiàn)如圖計數(shù)器編程實例:1、計數(shù)復(fù)位2、強制計數(shù)3、計數(shù)到達設(shè)定值，有輸出4、上升沿復(fù)位計數(shù)器編程計數(shù)器編程從圖上可看出，在執(zhí)行讀取及寫入前必須先選中main、plc參數(shù)，否則，不能執(zhí)行對程序的讀取、寫入，然后點擊“開始執(zhí)行”即可。 1、找到螺桿啟動對應(yīng)點2、分析程序2、進入寫模式3、修改4、觀察效果 如：電機作正、反兩個方向的旋轉(zhuǎn)。由如：電機作正、反兩個方向的旋轉(zhuǎn)。由異步電動機的工作原理可知，要使電動異步電動機的工作原理可知，要使電動機反向旋轉(zhuǎn)，需對調(diào)三根電源線中的兩機反向旋轉(zhuǎn)，需對調(diào)三根電源線中的兩根以改變定子電流的相序。因此實現(xiàn)電根以改變定子電流的相序。因此實現(xiàn)電動機的正