62FX2N系列可編程控制器及其指令系統(tǒng)解析課件

1、三菱FX2N系列可編程序控制器及其指令系統(tǒng)三菱FX2N系列可編程序控制器及其指令系統(tǒng)型號(hào)及意義特殊品種輸出形式單元類(lèi)型I/O總點(diǎn)數(shù)系列序號(hào)DDC電源A1AC電源H大電流輸出擴(kuò)展模塊V立式端子排的擴(kuò)展模塊C接插口輸入輸出方式F輸入濾波器1ms 擴(kuò)展模塊LTTL輸入擴(kuò)展模塊S獨(dú)立端子（無(wú)公共端）擴(kuò)展模塊R繼電器輸出T晶體管輸出S晶閘管輸出M基本單元E輸入輸出混合擴(kuò)展單元及擴(kuò)展模塊EX輸入專(zhuān)用擴(kuò)展模塊EY輸出專(zhuān)用擴(kuò)展模塊16256點(diǎn)0、2、ON、2C、2N型號(hào)的命名方式6.2.1 FX2N系列可編程序控制器硬件配置（1）FX系列PLC型號(hào)命名方式型號(hào)及意義特殊品種輸出形式單元類(lèi)型I/O總點(diǎn)數(shù)系列序號(hào)

2、DD型號(hào)及意義I/O點(diǎn)數(shù)：16256點(diǎn)單元類(lèi)型 M表示基本單元 E表示擴(kuò)展單元及擴(kuò)展模塊 EX擴(kuò)展輸入單元 EY擴(kuò)展輸出單元型號(hào)及意義I/O點(diǎn)數(shù)：16256點(diǎn)型號(hào)及意義型號(hào)變化DS24VDC，世界型ES世界型（晶體管型為漏輸出）ESS世界型（晶體管型為源輸出）輸出形式R繼電器輸出T晶體管輸出S晶閘管輸出型號(hào)及意義型號(hào)變化（2）三菱FX2N系列PLC的硬件結(jié)構(gòu)外部設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)用戶輸出設(shè)備微處理器（CPU）運(yùn)算器控制器輸出部件輸入部件系統(tǒng)存儲(chǔ)器用戶存儲(chǔ)器I/O擴(kuò)展接口通訊及編程接口編程設(shè)備計(jì)算機(jī)打印機(jī)等傳感器按鈕、開(kāi)關(guān)現(xiàn)場(chǎng)信號(hào)電磁閥中間繼電器執(zhí)行器現(xiàn)場(chǎng)用戶輸入設(shè)備擴(kuò)展設(shè)備擴(kuò)展單元通訊模塊功能模塊電源變

3、換器110V/220V市電PLC基本單元PLC系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖（2）三菱FX2N系列PLC的硬件結(jié)構(gòu)外部設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)用戶輸出設(shè)FX 系列PLC的硬件配置圖FX 系列PLC的硬件配置圖FX 系列PLC的網(wǎng)絡(luò)通信能力FX 系列PLC的網(wǎng)絡(luò)通信能力1）FX2N系列可編程序控制器的基本單元 基本單元一覽表輸入輸出總點(diǎn)數(shù)輸入點(diǎn)數(shù)輸出點(diǎn)數(shù)FX2N系列AC電源，DC輸入繼電器輸出晶閘管輸出晶體管輸出1688FX2N16MR001FX2N16MT001321616FX2N32MR001FX2N32MS001FX2N32MT001482424FX2N48MR001FX2N48MS001FX2N48MT00164323

4、2FX2N64MR001FX2N64MS001FX2N64MT001804040FX2N80MR001FX2N80MS001FX2N80MT0011286464FX2N128MR001FX2N128MT0011）FX2N系列可編程序控制器的基本單元 基本單元一覽表輸入2）擴(kuò)展單元 擴(kuò)展單元由內(nèi)部電源、內(nèi)部輸入輸出電路組成，需要和基本單元一起使用。在基本單元的I/O點(diǎn)數(shù)不夠時(shí)，可采用擴(kuò)展單元來(lái)擴(kuò)展I/O點(diǎn)數(shù)。 2）擴(kuò)展單元 擴(kuò)展單元由內(nèi)部電源、內(nèi)部輸入輸出電路組成，需要3）擴(kuò)展模塊3）擴(kuò)展模塊模擬量輸入輸出模塊 數(shù)據(jù)通信模塊 高速計(jì)數(shù)器模塊 運(yùn)動(dòng)控制模塊 PID過(guò)程控制模塊 4）特殊功能模塊模擬

5、量輸入輸出模塊 4）特殊功能模塊5）可編程序控制器的編程設(shè)備手持編程器專(zhuān)用編程器裝有編程軟件的計(jì)算機(jī)手持編程器體積小，攜帶方便，在現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試時(shí)更顯其優(yōu)越性，但在程序輸入或閱讀理解分析時(shí)，比較繁瑣 功能強(qiáng)，可視化程度高，使用也很方便，但其價(jià)格高，通用性差 利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行PLC的編程、通信更具優(yōu)勢(shì)，計(jì)算機(jī)除可進(jìn)行PLC的編程外，還可作為一般計(jì)算機(jī)使用，兼容性好，利用率高。因此采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行PLC的編程已成為一種趨勢(shì) 5）可編程序控制器的編程設(shè)備手持編程器專(zhuān)用編程器裝有編程軟件編成軟件 、PLC的編程軟件是FX-PCS/WIN-E/-C和SWOPC-FXGP/WIN-C編程軟件 。、GX Simula

6、tor6-C PLC仿真軟件, 它允許計(jì)算機(jī)對(duì)工廠生產(chǎn)過(guò)程和系統(tǒng)仿真。 圖形操作終端 GOT-900系列圖形操作終端FX2N系列PLC人機(jī)操作界面中的較常用的一種。它的電源電壓為DC24V，用RS-232C或RS-485接口與PLC通信 顯示模塊編成軟件 、PLC的編程軟件是FX-PCS/WIN-E/-6.2.2FX2N系列可編程控制器的編程元件 軟器件：可編程控制器內(nèi)部有許多不同功能的器件，實(shí)際上這些器件是由電子電路和存儲(chǔ)器組成的。例如輸入繼電器X、輸出繼電器Y、定時(shí)器T、計(jì)數(shù)器C、輔助繼電器M、狀態(tài)繼電器S、數(shù)據(jù)寄存器D和變址寄存器VC等都是由存儲(chǔ)器組成的。 是概念抽象模擬的等效器件，并非

7、實(shí)際的物理器件，它實(shí)質(zhì)上是存儲(chǔ)器中的某些觸發(fā)器，該位觸發(fā)器狀態(tài)為“1”時(shí)，相當(dāng)于繼電器接通；該位觸發(fā)器狀態(tài)為“0”時(shí)，相當(dāng)于繼電器斷開(kāi) PLC中的每一類(lèi)型繼電器都對(duì)應(yīng)著相應(yīng)的一部分存儲(chǔ)器區(qū)域，分配給一定的地址編號(hào)。 編程元件的概念6.2.2FX2N系列可編程控制器的編程元件 軟器件PLC內(nèi)部的等效繼電器系統(tǒng) PLC內(nèi)部的 “軟繼電器”： PLC內(nèi)部的等效繼電器系統(tǒng) PLC內(nèi)部的 “軟繼電器”： (1)輸入繼電器（X）在PLC內(nèi)部，與輸入端子相連的輸入繼電器是光電隔離的電子繼電器，采用八進(jìn)制編號(hào)，有無(wú)數(shù)個(gè)常開(kāi)和常閉觸點(diǎn)。輸入繼電器不能用程序驅(qū)動(dòng)。(1)輸入繼電器（X）(2)輸出繼電器（Y）輸出繼

8、電器采用八進(jìn)制編號(hào)，有內(nèi)部觸點(diǎn)和外部輸出觸點(diǎn)（繼電器觸點(diǎn)、雙向可控硅、晶體管等輸出元件）之分，由程序驅(qū)動(dòng)。在PLC內(nèi)部，外部輸出觸點(diǎn)與輸出端子相連，向外部負(fù)載輸出信號(hào)，且一個(gè)輸出繼電器只有一個(gè)常開(kāi)型外部輸出觸點(diǎn)。輸出繼電器有無(wú)數(shù)個(gè)內(nèi)部常開(kāi)和常閉觸點(diǎn)，編程時(shí)可隨意使用。(2)輸出繼電器（Y）輸入輸出繼電器 型號(hào)FX2N-16MFX2N-32MFX2N-48MFX2N-64MFX2N-80MFX2N-128M擴(kuò)展時(shí)輸入X000X0078點(diǎn)X000X01716點(diǎn)X000X02724點(diǎn)X000X03732點(diǎn)X000X04740點(diǎn)X000X07764點(diǎn)X000X267184點(diǎn)輸出Y000Y0078點(diǎn)Y0

9、00Y01716點(diǎn)Y000Y02724點(diǎn)Y000Y03732點(diǎn)Y000Y04740點(diǎn)Y000Y07764點(diǎn)Y000Y267184點(diǎn)FX2N系列PLC編程元件輸入輸出繼電器 型FX2N-16MFX2N-32MFX2N-(3)輔助繼電器（M）由內(nèi)部軟元件的觸點(diǎn)驅(qū)動(dòng),常開(kāi)和常閉觸點(diǎn)使用次數(shù)不限，但不能直接驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載,采用十進(jìn)制編號(hào)。通用輔助繼電器M0M499（500點(diǎn)）掉電保持輔助繼電器M500M1023（524點(diǎn)）特殊輔助繼電器M8000M8255（256點(diǎn)） 只能利用其觸點(diǎn)的特殊輔助繼電器可驅(qū)動(dòng)線圈的特殊輔助繼電器通用輔助繼電器與掉電保持用輔助繼電器的比例，可通過(guò)外設(shè)設(shè)定參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。(3)輔

10、助繼電器（M）只能利用其觸點(diǎn)的特殊輔助繼電器M8000：運(yùn)行監(jiān)控用，PLC運(yùn)行時(shí)M8000接通。M8002：僅在運(yùn)行開(kāi)始瞬間接通的初始脈沖特殊輔助繼電器。M8012：產(chǎn)生100ms時(shí)鐘脈沖的特殊輔助繼電器。可驅(qū)動(dòng)線圈的特殊輔助繼電器M8030：鯉電池電壓指示燈特殊繼電器。M8033：PLC停止時(shí)輸出保持特殊輔助繼電器。M8034：止全部輸出特殊輔助繼電器。M8039：時(shí)掃描特殊輔助繼電器。只能利用其觸點(diǎn)的特殊輔助繼電器(4)定時(shí)器（T）定時(shí)器實(shí)際是內(nèi)部脈沖計(jì)數(shù)器，可對(duì)內(nèi)部1ms、10ms和100ms時(shí)鐘脈沖進(jìn)行加計(jì)數(shù)，當(dāng)達(dá)到用戶設(shè)定值時(shí)，觸點(diǎn)動(dòng)作。定時(shí)器可以用用戶程序存儲(chǔ)器內(nèi)的常數(shù)k或H作為設(shè)

11、定值，也可以用數(shù)據(jù)寄存器D的內(nèi)容作為設(shè)定值。普通定時(shí)器（T0T245）100ms定時(shí)器T0T199共200點(diǎn)，設(shè)定范圍0.13276.7s；10ms定時(shí)器T200T245共46點(diǎn)，設(shè)定范圍0.01327.67s。積算定時(shí)器（T246T255）1ms定時(shí)器T246T249共4點(diǎn)，設(shè)定范圍0.00132.767s；100ms定時(shí)器T250T255共6點(diǎn)，設(shè)定范圍為0.13276.7s。(4)定時(shí)器（T）T10K123X0T10Y1普通定時(shí)器的工作原理加法計(jì)數(shù)器設(shè)定值K、H或D觸點(diǎn)動(dòng)作TxTx時(shí)鐘脈沖驅(qū)動(dòng)相等比較器T10T10K123X0T10Y1普通定時(shí)器的工作原理加法計(jì)數(shù)器設(shè)T250設(shè)定值K計(jì)數(shù)

12、器1100ms時(shí)鐘脈沖X2X1觸點(diǎn)動(dòng)作Tx相等比較器積算定時(shí)器的工作原理RSTT250K345X1X2T250Y1T250T250設(shè)定值K計(jì)數(shù)器1100ms時(shí)鐘脈沖X2X1觸點(diǎn)動(dòng)作T(5)計(jì)數(shù)器（C） 計(jì)數(shù)器可分為通用計(jì)數(shù)器和高速計(jì)數(shù)器。16位通用加計(jì)數(shù)器，C0C199共200點(diǎn)，設(shè)定值：132767。設(shè)定值K0與K1含義相同，即在第一次計(jì)數(shù)時(shí)，其輸出觸點(diǎn)動(dòng)作。32位通用加/減計(jì)數(shù)器，C200C234共135點(diǎn)，設(shè)定值：-2147483648+2147483647。高速計(jì)數(shù)器C235C255共21點(diǎn)，共享PLC上6個(gè)高速計(jì)數(shù)器輸入（X0X5）。高速計(jì)數(shù)器按中斷原則運(yùn)行。(5)計(jì)數(shù)器（C）16位

13、加計(jì)數(shù)器通用型：C0C99共100點(diǎn) 斷電保持型：C100C199共100點(diǎn) 16位計(jì)數(shù)器工作過(guò)程示意圖16位加計(jì)數(shù)器16位計(jì)數(shù)器工作過(guò)程示意圖32位雙向計(jì)數(shù)器有兩種32位加/減計(jì)數(shù)器，設(shè)定值：-2147483648+2147483647。通用計(jì)數(shù)器：C200C219共20點(diǎn)保持計(jì)數(shù)器：C220C234共15點(diǎn) 計(jì)數(shù)方向由特殊輔助繼電器M8200M8234設(shè)定。加減計(jì)數(shù)方式設(shè)定：對(duì)于C，當(dāng)M8接通（置1）時(shí)，為減計(jì)數(shù)器，斷開(kāi)（置0）時(shí)，為加計(jì)數(shù)器。計(jì)數(shù)值設(shè)定：直接用常數(shù)K或間接用數(shù)據(jù)寄存器D的內(nèi)容作為計(jì)數(shù)值。間接設(shè)定時(shí)，要用元件號(hào)緊連在一起的兩個(gè)數(shù)據(jù)寄存器。32位雙向計(jì)數(shù)器32位加/減計(jì)數(shù)器工

14、作過(guò)程示意圖32位加/減計(jì)數(shù)器工作過(guò)程示意圖(6)狀態(tài)（S）狀態(tài)有五種類(lèi)型：初始狀態(tài)S0S9共10點(diǎn)回零狀態(tài)S10S19共10點(diǎn)通用狀態(tài)S20S499共480點(diǎn)保持狀態(tài)S500S899共400點(diǎn)報(bào)警用狀態(tài)S900S999共100點(diǎn) (6)狀態(tài)（S）狀態(tài)（S）狀態(tài)是對(duì)工序步進(jìn)型控制進(jìn)行簡(jiǎn)易編程的內(nèi)部軟元件，采用十進(jìn)制編號(hào)。與步進(jìn)指令STL配合使用；狀態(tài)有無(wú)數(shù)個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)與常閉觸點(diǎn)，編程時(shí)可隨意使用；狀態(tài)不用于步進(jìn)階梯指令時(shí)，可作輔助繼電器使用。狀態(tài)同樣有通用狀態(tài)和掉電保持用狀態(tài)，其比例分配可由外設(shè)設(shè)定。狀態(tài)（S）(7)數(shù)據(jù)寄存器（D）數(shù)據(jù)寄存器主要用于存儲(chǔ)參數(shù)和工作數(shù)據(jù)。每一個(gè)數(shù)據(jù)寄存器都存放16

15、位二進(jìn)制數(shù)，其最高位為符號(hào)位，0為正數(shù)，1為負(fù)數(shù)?？梢杂脙蓚€(gè)數(shù)據(jù)寄存器合并為一個(gè)數(shù)據(jù)寄存器，存放32位數(shù)據(jù)，最高位仍為符號(hào)位。(7)數(shù)據(jù)寄存器（D）數(shù)據(jù)寄存器（D）通用數(shù)據(jù)寄存器D0D199共200點(diǎn)。 只要不寫(xiě)入其它數(shù)據(jù)，已寫(xiě)入的數(shù)據(jù)不會(huì)變化。但是PLC狀態(tài)由運(yùn)行停止時(shí)，全部數(shù)據(jù)均清零。斷電保持?jǐn)?shù)據(jù)寄存器D200D511共312點(diǎn)，只要不改寫(xiě)，原有數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。 特殊數(shù)據(jù)寄存器D8000D8255共256點(diǎn) 這些數(shù)據(jù)寄存器供監(jiān)視PLC中各種元件的運(yùn)行方式用。文件寄存器D1000D2999共2000點(diǎn)。數(shù)據(jù)寄存器（D）變址寄存器（V/Z）變址寄存器的作用類(lèi)似于一般微處理器中的變址寄存器（如Z8

16、0中的IX、IY），通常用于修改元件的編號(hào)。V0V7、Z0Z7共16點(diǎn)16位變址數(shù)據(jù)寄存器。進(jìn)行32位運(yùn)算時(shí)，與指定Z0Z7的V0V7組合，分別成為（V0、Z0），（V1、Z1）（V7、Z7）。變址寄存器（V/Z）（8）指針P/I1）分支用指針圖6.14（a）中的常開(kāi)觸點(diǎn)接通時(shí)，執(zhí)行條件跳步指令CJ P0，跳轉(zhuǎn)到指定的標(biāo)號(hào)位置，執(zhí)行標(biāo)號(hào)后的程序。圖6.14（b）中X10的常開(kāi)觸點(diǎn)接通時(shí)，執(zhí)行子程序調(diào)用指令CALL P1，跳轉(zhuǎn)到標(biāo)號(hào)P1處執(zhí)行從P1開(kāi)始的子程序，執(zhí)行到SRET指令時(shí)返回主程序中CALL P1下面一條指令。 （8）指針P/I1）分支用指針圖6.14（a）中的常開(kāi)觸點(diǎn)接（8）指針P/

17、I2）中斷用指針圖6.15給出了輸入中斷和定時(shí)器中斷指針編號(hào)的意義。計(jì)數(shù)器用的中斷號(hào)為I00（=16）。輸入中斷用來(lái)接收特定的輸入地址號(hào)的輸入信號(hào)，立即執(zhí)行相應(yīng)的中斷服務(wù)程序，這一過(guò)程不受可編程序控制器掃描工作方式的影響，因此使可編程序控制器能迅速響應(yīng)特定的外部輸入信號(hào)。 （8）指針P/I2）中斷用指針圖6.15給出了輸入中斷和定時(shí)（9）常數(shù)（K/H）常數(shù)也作為器件對(duì)待，它在存儲(chǔ)器中占有一定的空間。十進(jìn)制常數(shù)用K表示，如17表示K17，十六進(jìn)制常數(shù)用H表示，如17表示為H11。（9）常數(shù)（K/H）常數(shù)也作為器件對(duì)待，它在存儲(chǔ)器中占有一定6.2.3可編程序控制器的編程語(yǔ)言編程語(yǔ)言概述 IEC 6

18、1131-3中規(guī)定的5種編程語(yǔ)言梯形圖（LD - Ladder Diagram） 順序功能圖（SFC - Sequential Function Chart） 功能塊圖（FBD - Function Block Diagram） 指令表（IL - Instruction List） 結(jié)構(gòu)文本（ST - Structured Text） 圖形語(yǔ)言 文本語(yǔ)言 6.2.3可編程序控制器的編程語(yǔ)言編程語(yǔ)言概述 IEC 61步、轉(zhuǎn)移和動(dòng)作是順序功能圖的3種主要元件 （1）順序功能圖編程語(yǔ)言步、轉(zhuǎn)移和動(dòng)作是順序功能圖的3種主要元件 （1）順序功能圖（2）梯形圖編程語(yǔ)言 對(duì)于同一控制功能，繼電器控制原理圖和梯形圖的輸入、輸出信號(hào)基本相同，控制過(guò)程等效，但是又有本質(zhì)的區(qū)別：繼電器控制原理圖使用的是硬件繼電器和定時(shí)器等，靠硬件連接組成控制線路；而PLC梯形圖使用的是內(nèi)部軟繼電器、定時(shí)器等，靠軟件實(shí)現(xiàn)控制 （2）梯形圖編程語(yǔ)言 對(duì)于同一控制功能，繼電器控制原理圖（d）PLC等效電路（d）PLC等效電路（3）功能塊圖編程語(yǔ)言該編程語(yǔ)言用類(lèi)似與門(mén)、或門(mén)的方框來(lái)表示邏輯運(yùn)算關(guān)系。方框的左側(cè)為邏輯運(yùn)算的輸入變量，右側(cè)為輸出變量，輸入、輸出端的小圓圈表示“非”運(yùn)算，方框