三菱PLC原理及應用

1、廣州頂津保全專業(yè)訓練系列教材廣州頂津保全專業(yè)訓練系列教材-電氣類電氣類一、可編程控制器概況二、PLC的結構及基本配置三、FX2N系列的基本邏輯指令和梯形圖 的設計與編程四、用PLC控制電機正反轉實例五、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程序可靠運行及信

2、息與信息轉換進行必要的公共處理。用戶程序由用戶按控制要求設計。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。3、基本結構框圖如下：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)場信息驅動受控元件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，去指揮有關的控制電路， 5、內存主

3、要用于存儲程序及數(shù)據(jù)，是PLC不可缺少的組成單元。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)。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。 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)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

4、間的連接，使各模塊構成一個整體。1、編程設備2、監(jiān)控設備3、存儲設備：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：ENDX000X010X001Y0001、它有兩組，第一組用以實現(xiàn)啟動、停止控制。第二組END指令結束程序。 2、梯形圖與助記符的

5、對應關系： 助記符指令與梯形圖指令有嚴格的對應關系，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，也可畫出與其對應的梯形圖。1、FX系列產(chǎn)品，它內部的編程元件，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、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

6、、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)?PLC的輸入端子是從外部開關接受信號的，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 X007，X010 X017，X020 X027 。 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

7、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。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動外部負載，外部負載的驅動必須通過輸出繼電器來實現(xiàn)。如下圖中X000M300X001M300在PLC內的定時器是根據(jù)時鐘脈沖的累積形式，當所計時間達到設定值時，其輸出觸

8、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的常數(shù)K作為設定值，也可以用數(shù)據(jù)寄存器（D）的內容作為設定值。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)生誤動作。 定時器通道范圍如下：1、 100 ms定時器T0T199， 共200點，設定值：0.1 3276.7秒；2、 10 ms定時器T200TT245，共46點，設定值：0.01327.67秒；3、 1 ms積算定時器 T245T249，共4點，設定值：0.00132.767秒；4、 100 ms積算定時器T250T255，共6點，設定值：0.13

9、276.7秒； T200ENDY000K123X000T200設定植（累計值）當定時器線圈T200的驅動輸入X000接通時，T200的當前值計數(shù)器對10 ms的時鐘脈沖進行累積計數(shù)，當前值與設定值K123相等時，定時器的輸出接點動作，即輸出觸點是在驅動線圈后的1.23秒（10 * 123ms = 1.23s）時才動作，當T200觸點吸合后，Y000就有輸出。當驅動輸入X000斷開或發(fā)生停電時，定時器就復位，輸出觸點也復位。 如果是積算定時器，如：定時器線圈T250的驅動輸入X001接通時，T250的當前值計數(shù)器對100 ms的時鐘脈沖進行累積計數(shù)，當該值與設定值K345相等時，定時器的輸出觸點

10、動作。在計數(shù)過程中，即使輸入X001在接通或復電時，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。當復位輸入X002接通 ，定時器就復位，輸出觸點也復位。1、FX2N中的16位增計數(shù)器，是16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，當現(xiàn)時值減到零時停止計數(shù)，同時觸點閉合。直到復位控制信號的上升沿輸入時，觸點才斷開，3、其設定值在K1K32767范圍內有效。4、設定值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

11、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)設置而隨意更改。 舉個例子： 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，P

12、LC運行與否，其內容也不變化。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）內的一個存儲區(qū)， 4、RAM文件寄存器 通道分配 D6000D7999，共2000點。5）特殊用寄存器 通道分配 D8000D8255，共256點。 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，應盡量避免。5、在梯

13、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。 GPP軟件使用時只要進入程序，,打開GX-DEVEL

14、OPER圖標，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。 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，又要輸入復位部分，其操作過程如圖所示。 當你寫完梯形圖，最后寫上END語句后，必須進行程序轉換，轉換功能鍵有兩種，在下圖的箭頭所示位置。 在程序的轉換過程中，如果程序有錯，它會顯示，

15、也可通過菜單“工具”，查詢程序的正確性。 只有當梯形圖轉換完畢后，才能進行程序的傳送,傳送前，必須將FX2N面板上的開關撥向STOP狀態(tài)，再打開“在線”菜單，進行傳送設置 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)復位2、強制計數(shù)3、計數(shù)到達設定值，有輸出4、上升沿復位計數(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。由如：電機作正、反兩個方向的旋轉。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，需對調三根電源線中的兩機反向旋轉，需對調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、反轉需要兩個