PLC的基本組成和工作原理課件

電氣控制與PLC原理電氣控制與PLC原理1第一篇PLC的基本組成和工作原理項(xiàng)目一PLC的產(chǎn)生與發(fā)展項(xiàng)目二PLC的硬件組成項(xiàng)目三PLC的軟元件第一篇PLC的基本組成和工作原理項(xiàng)目一PLC的產(chǎn)生與發(fā)2①了解PLC產(chǎn)生、特點(diǎn)、應(yīng)用及分類；②掌握PLC的定義；③了解PLC的硬件配置；④掌握PLC的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及性能指標(biāo)。

PLC工作原理與性能指標(biāo)

①PLC的工作方式；

②PLC內(nèi)部軟元件資源的使用?；疽笾攸c(diǎn)難點(diǎn)第一篇PLC的基本組成和工作原理①了解PLC產(chǎn)生、特點(diǎn)、應(yīng)用及分類；PLC工作原理與性能3項(xiàng)目一PLC的產(chǎn)生與發(fā)展

1.1.1PLC的產(chǎn)生

1.1.2PLC的定義

1.1.3PLC的主要特點(diǎn)

1.1.4PLC的應(yīng)用場合

1.1.5PLC的分類

1.1.6PLC的技術(shù)指標(biāo)

1.1.7PLC的相關(guān)知識項(xiàng)目一PLC的產(chǎn)生與發(fā)展1.1.1PLC的產(chǎn)生41.1.1PLC的產(chǎn)生

1968年，美國最大的汽車制造商通用汽車公司(GM)，為了適應(yīng)汽車型號不斷更新的需要，提出了十條技術(shù)指標(biāo)，在社會上公開招標(biāo)，制造一種新型的工業(yè)控制裝置。

①編程方便，可在現(xiàn)場修改程序；

②維護(hù)方便，最好采用插件式結(jié)構(gòu)；

③可靠性高于繼電器控制裝置；

④數(shù)據(jù)可直接輸入管理計算機(jī)；

⑤體積小于繼電器控制裝置；

⑥成本可與繼電器控制裝置競爭；

⑦輸入電源可為市電（交流115V）；

⑧輸出電源可為市電，負(fù)載電流要求在2A以上，能直接驅(qū)動電磁閥、接觸器等；

⑨擴(kuò)展時，原系統(tǒng)要求變更最少；

⑩用戶程序存儲器容量大于4K字節(jié)。1.1.1PLC的產(chǎn)生1968年，美國最5

1969年美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）根據(jù)招標(biāo)的要求，研制出世界上第一臺可編程序控制器，并在GM公司汽車生產(chǎn)線上首次應(yīng)用成功。

1980年美國電氣制造商協(xié)會（NEMA）正式將其命名為可編程序控制器（ProgrammableController），簡稱PC。由于可編程序控制器最初只具備邏輯控制、定時、計數(shù)等功能，主要是用來取代繼電接觸器控制，相當(dāng)于可編程序邏輯控制器（PLC），另一方面，為了與個人計算機(jī)（PC）相區(qū)別，

因此可編程序控制器簡稱為PLC。1.1.1PLC的產(chǎn)生1969年美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）根據(jù)招標(biāo)的要求，1.161.1.2PLC的定義

國際電工委員會(IEC)于82年11月、85年1月和87年2月分別頒發(fā)了可編程序控制器標(biāo)準(zhǔn)草稿第一、二稿和第三稿，對可編程序控制器作了如下的定義：

“可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的命令，

并通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。可編程序控制器及其有關(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，

易于擴(kuò)充功能的原則而設(shè)計”。1.1.2PLC的定義國際電工委員會(IE71.1.3PLC的主要特點(diǎn)

①可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)；

②編程簡單易學(xué)；③使用維護(hù)方便；硬件配置方便安裝方便使用方便維護(hù)方便

④體積小、質(zhì)量輕、功耗低

⑤設(shè)計施工周期短1.1.3PLC的主要特點(diǎn)①可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)；81.1.4PLC應(yīng)用場合

1、邏輯開關(guān)順序控制

2、機(jī)械位移控制

3、數(shù)據(jù)處理

4、模擬量控制

5、通信聯(lián)網(wǎng)1.1.4PLC應(yīng)用場合1、邏輯開關(guān)順序控制91.1.5PLC分類1.按結(jié)構(gòu)形式分類

①整體式：單元式、箱體式

②組合式：模塊式

③疊裝式1.1.5PLC分類1.按結(jié)構(gòu)形式分類101.1.5PLC分類2.按I/O點(diǎn)數(shù)分類①微型機(jī)I/O點(diǎn)數(shù)小于32；

②微小型機(jī)I/O點(diǎn)數(shù)在32-128；

③小型機(jī)I/O點(diǎn)數(shù)在128-256；

④中型機(jī)I/O點(diǎn)數(shù)在256-2048；

⑤大型機(jī)

I/O點(diǎn)數(shù)在2048以上；⑥超大型機(jī)I/O點(diǎn)數(shù)在4000以上。3.按生產(chǎn)廠家分類

①德國：西門子公司

②日本：三菱公司、OMRON公司

③美國：GE公司、AB公司1.1.5PLC分類2.按I/O點(diǎn)數(shù)分類11輸入/輸出點(diǎn)數(shù)（I/O）存儲容量掃描速度編程語言與指令系統(tǒng)內(nèi)部寄存器功能模塊可擴(kuò)展能力1.1.6PLC技術(shù)指標(biāo)輸入/輸出點(diǎn)數(shù)（I/O）1.1.6PLC技術(shù)指標(biāo)12

PLC與繼電-接觸器控制系統(tǒng)的比較

PLC與微型計算機(jī)控制系統(tǒng)的比較1.1.7PLC的相關(guān)知識可靠性適應(yīng)性通用性控制速度工作方式價格應(yīng)用范圍工作環(huán)境編程語言工作方式價格PLC與繼電-接觸器控制系統(tǒng)的比較1.1.7PLC的相關(guān)13

PLC與單片機(jī)控制系統(tǒng)的比較PLC資料與軟件的下載

meaumitsubishielectricautomation

1.1.7PLC的相關(guān)知識使用者學(xué)習(xí)掌握的角度使用簡單程度可靠性PLC與單片機(jī)控制系統(tǒng)的比較1.1.7PLC的相關(guān)知識14項(xiàng)目二PLC的硬件組成1．學(xué)習(xí)掌握PLC的基本結(jié)構(gòu)。2．學(xué)習(xí)掌握PLC的基本工作原理。3．了解三菱FX２Ｎ系列PLC的硬件配置。項(xiàng)目目標(biāo)項(xiàng)目二PLC的硬件組成1．學(xué)習(xí)掌握PLC的基本結(jié)構(gòu)。項(xiàng)目目15項(xiàng)目二PLC的硬件組成

1.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)

1.2.2PLC的工作原理

1.2.3三菱FX2N系列PLC的硬件配置項(xiàng)目二PLC的硬件組成1.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)161.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)

PLC的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

一、中央處理單元二、存儲器三、輸入/輸出模塊四、電源五、外部設(shè)備①②③③③⑤④③⑤1.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)PLC的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一、中央17裝有CPU的單元稱為CPU模塊，其他稱為擴(kuò)展模塊。

CPU與各擴(kuò)展模塊間通過電纜連接。中、大型機(jī)常采用組合式PLC。

組合式PLC組成示意圖

各單元分別做成相應(yīng)的電路板或模塊，插在底板上，模塊之間通過底板上的總線相互聯(lián)系。1.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)裝有CPU的單元稱為CPU模塊，其他稱為擴(kuò)展模塊。組合式181.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)中央處理單元是PLC的主要組成部分，是系統(tǒng)的控制中樞。它的主要功能是：接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態(tài)，并診斷用戶程序的語法錯誤。一、中央處理單元(CPU)1.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)中央處理單元是PLC的主要組成191.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)

(1)取樣外部輸入信號送入輸入映像存儲器中存儲起來。

(2)按存儲的先后順序取出用戶指令，進(jìn)行編譯。

(3)完成用戶指令規(guī)定的各種操作。

(4)將輸出映像存儲器中的結(jié)果送到輸出端子。

(5)響應(yīng)各種外圍設(shè)備(如編程器、打印機(jī)等)的請求。一、中央處理單元(CPU)1.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)(1)取樣外部輸入信號送入輸201．系統(tǒng)程序存儲器系統(tǒng)程序是廠家根據(jù)其選用的CPU的指令系統(tǒng)編寫的，它決定了PLC的功能。系統(tǒng)診斷、命令解釋、功能子程序調(diào)用管理、邏輯運(yùn)算、通信及各種參數(shù)設(shè)定系統(tǒng)程序存儲器是只讀存儲器，用戶不能更改其內(nèi)容。二、存儲器1.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)1．系統(tǒng)程序存儲器二、存儲器1.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)212．用戶程序存儲器存放用戶編制的梯形圖程序或用戶數(shù)據(jù)一般由RAM、EPROM、EEPROM構(gòu)成。根據(jù)控制要求而編制的應(yīng)用程序稱為用戶程序。

不同機(jī)型的PLC的用戶程序存儲器的容量可能差異較大。根據(jù)生產(chǎn)過程或工藝的要求，用戶程序經(jīng)常需要改動，

所以用戶程序存儲器必須可讀寫。1.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)二、存儲器2．用戶程序存儲器1.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)二、存儲器22三、輸入/輸出模塊1.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)輸入接口電路由光電耦合電路和微電腦輸入接口電路組成。輸出接口電路由CPU輸出電路和功率放大電路組成。三、輸入/輸出模塊1.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)輸入接口電路23輸入/輸出模塊：(一)開關(guān)量I/O模塊

1.開關(guān)量輸入模塊①直流輸入；②交流/直流輸入；③交流輸入。

2.開關(guān)量輸出模塊①繼電器輸出（交流/直流驅(qū)動）；②晶體管輸出（直流驅(qū)動）；③雙向晶閘管輸出（交流驅(qū)動）。(二)模擬量I/O模塊(三)其他功能I/O模塊三、輸入/輸出模塊1.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)輸入/輸出模塊：三、輸入/輸出模塊1.2.1PLC的基本結(jié)24(一)開關(guān)量I/O模塊

1.開關(guān)量輸入模塊②交流/直流輸入電路三、輸入/輸出模塊①直流輸入電路③交流輸入電路1.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)(一)開關(guān)量I/O模塊②交流/直流輸入電路三、輸入/輸出25(一)開關(guān)量I/O模塊

2.開關(guān)量輸出模塊三、輸入/輸出模塊②晶體管輸出電路（直流驅(qū)動）③雙向晶閘管輸出電路（交流驅(qū)動）①繼電器輸出電路（交流/直流驅(qū)動）1.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)(一)開關(guān)量I/O模塊三、輸入/輸出模塊②晶體管輸出電路26(一)開關(guān)量I/O模塊

3.開關(guān)量I/O模塊的外部接線三、輸入/輸出模塊1.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)(一)開關(guān)量I/O模塊三、輸入/輸出模塊1.2.1PL27模擬量輸入模塊結(jié)構(gòu)框圖(二)模擬量I/O模塊

1.模擬量輸入模塊三、輸入/輸出模塊1.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)模擬量(二)模擬量I/O模塊三、輸入/輸出模塊1.2.128模擬量輸出模塊結(jié)構(gòu)框圖(二)模擬量I/O模塊

2.模擬量輸出模塊三、輸入/輸出模塊1.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)模擬量(二)模擬量I/O模塊三、輸入/輸出模塊1.2.129(二)模擬量I/O模塊三、輸入/輸出模塊模擬量輸入單元框圖模擬量輸出單元框圖1.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)(二)模擬量I/O模塊三、輸入/輸出模塊模擬量輸入單元框圖30電源部件將交流電源轉(zhuǎn)換成PLC的中央處理器、存儲器等電路工作所需要的直流電源。電源部件還能使PLC向外部提供24V的直流電源，給輸入單元所連接的外部開關(guān)或傳感器供電。四、電源打印機(jī)、監(jiān)視器、其他PLC、計算機(jī)編程器編程器分為以下三類：

①簡易編程器

②圖形編程器

③工業(yè)控制計算機(jī)作為編程器五、其他接口電路1.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)電源部件將交流電源轉(zhuǎn)換成PLC的四、電源打印機(jī)、監(jiān)視器、311.2.2PLC的工作原理

PLC是采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的方式進(jìn)行工作的。1.2.2PLC的工作原理PLC是采用“順序掃描，不斷循32循環(huán)掃描工作方式

PLC工作狀態(tài)：

運(yùn)行(RUN)狀態(tài)，執(zhí)行應(yīng)用程序。

停止(STOP)狀態(tài)，編制與修改程序。

PLC執(zhí)行一次掃描操作所需的時間稱為掃描周期。

典型值1～100ms。

其中大部分時間用于完成用戶程序的三個階段。

1.2.2PLC的工作原理循環(huán)掃描工作方式PLC工作狀態(tài)：1.2.2PLC的工33等效電路PLC控制接線圖PLC控制等效電路圖（PLC的I/O配置圖）繼電器-接觸器控制電路圖注意SB2→X1輸入電路輸出電路梯形圖1.2.2PLC的工作原理等效電路PLC控制接線圖PLC控制（PLC的I/O配置圖）繼34等效電路PLC的I/O配置圖電機(jī)控制電路相似相差常用少用1.2.2PLC的工作原理等效電路PLC的I/O配置圖電機(jī)相似相差常用少用1.2.235掃描方式①讀①寫②讀㈠㈢②寫①讀③讀指令表0LDX01ORY02ANIX13OUTY04OUTT0K1007LDT08OUTY19END②讀⑥讀㈡④寫⑤寫⑦寫⑧寫梯形圖1.2.2PLC的工作原理掃描方式①讀①寫②讀㈠㈢②寫①讀③指令表0LD36掃描方式㈠㈡㈢1.2.2PLC的工作原理掃描方式㈠㈡㈢1.2.2PLC的工作原理371.2.2PLC的工作原理掃描周期即完成一次掃描(I／O刷新、程序執(zhí)行和監(jiān)視服務(wù))所需時間。由PLC的工作過程可知，一個完整的循環(huán)掃描周期Ｔ應(yīng)為決定因素：一是CPU執(zhí)行指令的速度；二是每條指令占用的時間；三是執(zhí)行指令條數(shù)的多少，即用戶程序的長短。掃描周期1.2.2PLC的工作原理掃描周期即完成一次掃描(38掃描周期掃描周期又稱為系統(tǒng)響應(yīng)時間。

它由①輸入電路的濾波時間、②輸出模塊的滯后時間

③掃描工作方式產(chǎn)生的滯后時間

三部分所組成。

響應(yīng)延遲時間只有數(shù)十毫秒，對一般控制系統(tǒng)影響不大。掃描工作方式產(chǎn)生的滯后1.2.2PLC的工作原理掃描周期掃描周期又稱為系統(tǒng)響應(yīng)時間。掃描工作方式產(chǎn)生的滯后139三菱FX2N系列1.2.3三菱FX2N系列PLC的硬件配置三菱1.2.3三菱FX2N系列PLC的硬件配置401.2.3三菱FX2N系列PLC的硬件配置

1．FX2N系列基本單元基本單元包括CPU、存儲器、輸入／輸出接口及電源。

1.2.3三菱FX2N系列PLC的硬件配置1．FX2N系411.2.3三菱FX2N系列PLC的硬件配置2．FX2N系列擴(kuò)展單元擴(kuò)展單元是用于增加I／O點(diǎn)數(shù)或改變I／O點(diǎn)數(shù)的比例的裝置，擴(kuò)展單元內(nèi)有電源，內(nèi)部沒有CPU，只能和基本單元一起使用。1.2.3三菱FX2N系列PLC的硬件配置2．FX2N系列421.2.3三菱FX2N系列PLC的硬件配置

3．FX2N系列擴(kuò)展模塊擴(kuò)展模塊也是用于增加I／O點(diǎn)數(shù)或改變I／O點(diǎn)數(shù)的比例的裝置，擴(kuò)展模塊沒有電源，內(nèi)部沒有CPU，只能和基本單元一起使用。擴(kuò)展模塊與擴(kuò)展單元唯一不同的地方是擴(kuò)展單元內(nèi)有電源，兩者都是用于擴(kuò)展基本單元的I／O數(shù)量。1.2.3三菱FX2N系列PLC的硬件配置3．FX2N系431.2.3三菱FX2N系列PLC的硬件配置位置擴(kuò)展模塊、模擬量控制模塊、計算機(jī)通信模塊等。4．FX2N系列特殊模塊1.2.3三菱FX2N系列PLC的硬件配置位置擴(kuò)展模塊、模441.2.3三菱FX2N系列PLC的硬件配置1.2.3三菱FX2N系列PLC的硬件配置45項(xiàng)目三PLC的軟元件項(xiàng)目目標(biāo)：1．掌握FX2N系列PLC性能指標(biāo)。2．學(xué)會使用FX2N系列PLC內(nèi)部軟元件資源。項(xiàng)目三PLC的軟元件項(xiàng)目目標(biāo)：46項(xiàng)目三PLC的軟元件一、FX2N系列PLC的性能指標(biāo)二、FX2N系列PLC的編程元件項(xiàng)目三PLC的軟元件一、FX2N系列PLC的性能指標(biāo)471.3.1FX2N系列PLC的性能指標(biāo)

在選擇和使用PLC時應(yīng)注意PLC的性能指標(biāo)，這樣才能保證其工作正常。1.3.1FX2N系列PLC的性能指標(biāo)在選481.3.1FX2N系列PLC的性能指標(biāo)

1.3.1FX2N系列PLC的性能指標(biāo)491.3.2FX2N系列PLC的編程元件

PLC采用軟元件，通過程序?qū)⒏髟?lián)系起來實(shí)現(xiàn)各種控制功能，F(xiàn)X2N系列PLC內(nèi)部軟元件資源即PLC的內(nèi)部寄存器(軟元件)，從工業(yè)控制的角度來看PLC，可把其內(nèi)部寄存器看成是不同功能的繼電器(即軟繼電器)，由這些軟繼電器執(zhí)行指令，從而實(shí)現(xiàn)PLC的各種控制功能。1.3.2FX2N系列PLC的編程元件PLC采用501.3.2FX2N系列PLC的編程元件

１.輸入繼電器(X0～X267)

輸入繼電器的作用是將外部開關(guān)信號或傳感器的信號輸入到PLC，供PLC編制控制程序使用。輸入繼電器必須由外部信號驅(qū)動，不能用程序驅(qū)動，所以在程序中不可能出現(xiàn)其線圈。由于輸入繼電器(X)為輸入映像寄存器中的狀態(tài)，所以其觸點(diǎn)的使用次數(shù)不限。1.3.2FX2N系列PLC的編程元件１.輸入繼電器(X511.3.2FX2N系列PLC的編程元件

１.輸入繼電器(X0～X267)FX2N系列PLC的輸入繼電器以八進(jìn)制進(jìn)行編號，F(xiàn)X2N輸入繼電器的編號范圍為X0～X267(184點(diǎn))，注意，它與輸出繼電器的和不能超過256點(diǎn)。在使用三菱FXGP編程軟件輸入梯形圖程序或語句表程序時，輸入／輸出繼電器的編號是以三位數(shù)的形式出現(xiàn)的。

1.3.2FX2N系列PLC的編程元件１.輸入繼電器(X521.3.2FX2N系列PLC的編程元件

2．輸出繼電器(Y0～Y267)

輸出繼電器的作用是將PLC的執(zhí)行結(jié)果向外輸出，驅(qū)動外部設(shè)備(如接觸器、電磁閥等)動作。輸出繼電器必須由PLC控制程序執(zhí)行的結(jié)果來驅(qū)動。輸入／輸出繼電器有無數(shù)個動合／動斷觸點(diǎn)，在編程時可隨意使用。

1.3.2FX2N系列PLC的編程元件2．輸出繼電器(Y531.3.2FX2N系列PLC的編程元件

2．輸出繼電器(Y0～Y267)

FX2N系列PLC的輸出繼電器也是八進(jìn)制編號，其中FX2N編號范圍為Y0～Y267(184點(diǎn))。與輸入繼電器一樣，基本單元的輸出繼電器編號是固定的，擴(kuò)展單元和擴(kuò)展模塊的編號也是按與基本單元連接的部分開始順序進(jìn)行編號。在實(shí)際使用中，輸入／輸出繼電器的數(shù)量，要看具體系統(tǒng)的配置情況。

1.3.2FX2N系列PLC的編程元件2．輸出繼電器(Y541.3.2FX2N系列PLC的編程元件

3．輔助繼電器M

輔助繼電器M是用軟件實(shí)現(xiàn)的，其作用與繼電器一接觸器中的中間繼電器相似，故又稱中間繼電器。它們不能接收外部的輸入信號，也不能驅(qū)動外部輸出，只能在PLC內(nèi)部使用。輔助繼電器有無數(shù)個動合／動斷觸點(diǎn)，在編程時可隨意使用。另外，輔助繼電器還具有一些特殊功能。輔助繼電器的地址采用十進(jìn)制編號。1.3.2FX2N系列PLC的編程元件3．輔助繼電器M551.3.2FX2N系列PLC的編程元件

3．輔助繼電器M

(1)通用輔助繼電器M0～M499，共500點(diǎn)，非保持型。

(2)斷電保持型輔助繼電器M500～M1023，共524點(diǎn)，保持型，由鋰電池支持。通過參數(shù)沒定，可以變更為非保持型輔助繼電器。

(3)斷電保持型輔助繼電器M1024～M3071，共2048點(diǎn)，固定保持型，不能通過參數(shù)設(shè)定而．改變保持特性。1.3.2FX2N系列PLC的編程元件3．輔助繼電器M561.3.2FX2N系列PLC的編程元件

3．輔助繼電器M(4)特殊輔助繼電器M8000～M8255，共256點(diǎn)，通常分為下面兩大類：①觸點(diǎn)利用型的特殊輔助繼電器，這些繼電器的線圈由PLC自行驅(qū)動，用戶只可以利用其觸點(diǎn)。如：M8000為運(yùn)行監(jiān)控用，PLC運(yùn)行時M8000接通。

M8002為僅在運(yùn)行開始時瞬間接通的初始脈沖繼電器。M8012為產(chǎn)生100ms時鐘脈沖的特殊輔助繼電器。

1.3.2FX2N系列PLC的編程元件3．輔助繼電器M571.3.2FX2N系列PLC的編程元件

3．輔助繼電器M②線圈驅(qū)動型特殊輔助繼電器，用戶驅(qū)動線圈后，PLC作特定運(yùn)行。如：M8030當(dāng)鋰電池電壓躍落時。M8030動作，指示燈亮，提醒用戶及時更換鋰電池。

M8033為PLC停止時輸出保持特殊輔助繼電器。

M8034為輸出全部禁止特殊輔助繼電器。

M8039為定時掃描特殊輔助繼電器。1.3.2FX2N系列PLC的編程元件3．輔助繼電器M581.3.2FX2N系列PLC的編程元件

4．狀態(tài)器S

狀態(tài)器S是用于編制順序控制程序的一種編程元件（狀態(tài)標(biāo)志），它與步進(jìn)指令配合使用。不用步進(jìn)指令時，與輔助繼電器一樣，可作為普通的觸點(diǎn)／線圈進(jìn)行編程。1.3.2FX2N系列PLC的編程元件4．狀態(tài)器S591.3.2FX2N系列PLC的編程元件

4．狀態(tài)器S狀態(tài)器的地址采用十進(jìn)制編號。

(1)初始狀態(tài)繼電器S0～S9，共10點(diǎn)。

(2)回零狀態(tài)繼電器S10～S19，共10點(diǎn)。

(3)通用狀態(tài)繼電器S20～S499，共480點(diǎn)，沒有斷電保持功能，但是用程序可以將它們設(shè)定為有斷電保持功能狀態(tài)。

(4)斷電保持狀態(tài)繼電器S500～S899，共400點(diǎn)。

(5)報警用狀態(tài)器S900～S999，共100點(diǎn)。這100個狀態(tài)器也可用做外部故障診斷輸出。輔助繼電器是PLC中數(shù)量最多的一種繼電器，一般的輔助繼電器與繼電一接觸器控制系統(tǒng)中的中間繼電器相似。

1.3.2FX2N系列PLC的編程元件4．狀態(tài)器S601.3.2FX2N系列PLC的編程元件

4．狀態(tài)器S在使用狀態(tài)器時應(yīng)注意：①狀態(tài)器與輔助繼電器一樣有無數(shù)個動合／動斷觸點(diǎn)。②狀態(tài)器不與步進(jìn)順控指令STL配合使用時，可作為輔助繼電器M使用。③FX2N系列PLC可通過程序設(shè)定將S20～S499設(shè)置為有斷電保持功能的狀態(tài)器。1.3.2FX2N系列PLC的編程元件4．狀態(tài)器S611.3.2FX2N系列PLC的編程元件

5．定時器T

定時器T相當(dāng)于繼電器接觸器控制系統(tǒng)中的時間繼電器。FX2N系列PLC給用戶提供最多256個定時器，這些定時器為加計數(shù)型預(yù)置定時器，定時時間按下式計算：定時時間=時間脈沖單位×預(yù)置值其中：時間脈沖單位有l(wèi)ms、10ms、100ms三種；預(yù)置值(設(shè)定值)為十進(jìn)制常數(shù)K，取值范圍為K1～K32767。也可用做數(shù)據(jù)寄存器(D)的內(nèi)容進(jìn)行間接指定。在PLC中有兩個與定時器有關(guān)的存儲區(qū)，即設(shè)定值寄存器和當(dāng)前值寄存器。1.3.2FX2N系列PLC的編程元件5．定時器T621.3.2FX2N系列PLC的編程元件

5．定時器T

定時器的地址采用十進(jìn)制編號。

(1)常規(guī)定時器T0～T245。

100ms定時器T0～T199，共200點(diǎn)，定時時間0.1～3276.7s：

10ms定時器T200～T245，共46點(diǎn)，定時時間0.01～327.67s。1.3.2FX2N系列PLC的編程元件5．定時器T631.3.2FX2N系列PLC的編程元件

【例1.3.1】分析圖中所示定時器T200應(yīng)用實(shí)例的工作原理。工作原理：如圖所示，當(dāng)觸發(fā)信號X0接通時，定時器T200開始工作，當(dāng)前值寄存器對10ms時鐘脈沖進(jìn)行累積計數(shù)，當(dāng)該值與設(shè)定值K123相等時，定時時間到，定時器觸點(diǎn)動作，即動合觸點(diǎn)閉合，動斷觸點(diǎn)斷開。觸發(fā)信號斷開，定時器復(fù)位，觸點(diǎn)恢復(fù)常態(tài)。1.3.2FX2N系列PLC的編程元件【例1.3.1】641.3.2FX2N系列PLC的編程元件

5．定時器T(2)積算定時器T246～T255。

1ms積算定時器T246~T249，共4點(diǎn)，定時時間0.001~32.767s：

100ms積算定時器T250～1255，共6點(diǎn)，定時時間0.1～3276.7s。1.3.2FX2N系列PLC的編程元件5．定時器T651.3.2FX2N系列PLC的編程元件

【例1.3.2】分析圖中所示定時器T250應(yīng)用實(shí)例的工作原理。工作原理：如圖所示，當(dāng)觸發(fā)信號X1接通時，定時器開始工作，當(dāng)前值寄存器對100ms時鐘脈沖進(jìn)行累積計數(shù)，當(dāng)該值與設(shè)定值相等時，定時時間到，定時器觸點(diǎn)動作，即動合觸點(diǎn)閉合，動斷觸點(diǎn)斷開。若計數(shù)中間觸發(fā)信號斷開，當(dāng)前值可保持。輸入觸發(fā)信號再接通或復(fù)電時，計數(shù)繼續(xù)進(jìn)行。當(dāng)復(fù)位觸發(fā)信號X2接通時，定時器復(fù)位，觸點(diǎn)恢復(fù)常態(tài)。1.3.2FX2N系列PLC的編程元件【例1.3.2】661.3.2FX2N系列PLC的編程元件

6．計數(shù)器C

內(nèi)部計數(shù)器C用來對PLC的內(nèi)部影像寄存器（X、Y、M、S）提供的觸點(diǎn)信號的上升沿進(jìn)行計數(shù)，這種計數(shù)操作是在掃描周期內(nèi)進(jìn)行的，因此計數(shù)的頻率受掃描周期制約，即需要計數(shù)的觸點(diǎn)信號相鄰的兩個上升沿的時間必須大于PLC的掃描周期，否則將出現(xiàn)計數(shù)誤差。1.3.2FX2N系列PLC的編程元件6．計數(shù)器C671.3.2FX2N系列PLC的編程元件

6．計數(shù)器C(1)16位遞加計數(shù)器：通用型C0～C99，共100點(diǎn)；斷電保持型C100～C199，共100點(diǎn)。設(shè)定值范圍：K1~K32767?！纠?.3.3】分析圖中所示通用計數(shù)器C0應(yīng)用實(shí)例的工作原理。工作原理：如圖所示，當(dāng)觸發(fā)信號X11每輸入一個上升沿脈沖時，C0當(dāng)前值寄存器進(jìn)行累積計數(shù)，當(dāng)該值與設(shè)定值相等時，計數(shù)器觸點(diǎn)動作，即動合觸點(diǎn)閉合，同時控制了Y1的輸出。復(fù)位觸發(fā)信號X10接通時，計數(shù)器C0復(fù)位，觸點(diǎn)恢復(fù)常態(tài)，Y1停止輸出。1.3.2FX2N系列PLC的編程元件6．計數(shù)器C68

6．計數(shù)器C(2)32位加／減計數(shù)器：通用型C200～C219，共20點(diǎn)；斷電保持型C220~C234，共15點(diǎn)。設(shè)定值范圍：-K2147483648～+K2147483647。32位雙向計數(shù)是遞加型還是遞減型計數(shù)是由特殊輔助繼電器M8200~M8234設(shè)定的。特殊輔助繼電器接通(ON)時，為遞減計數(shù)；斷開(OFF)時，為遞加計數(shù)。遞加計數(shù)時，當(dāng)計數(shù)值達(dá)到設(shè)定值，接點(diǎn)動作并保持；遞減計數(shù)時，到達(dá)計數(shù)值則復(fù)位。1.3.2FX2N系列PLC的編程元件

6．計數(shù)器C1.3.2FX2N系列PLC的編程元件691.3.2FX2N系列PLC的編程元件

6．計數(shù)器C(3)高速計數(shù)器：C235～C255，共2l點(diǎn)。適用于高速計數(shù)器的PLC的輸入端子有6點(diǎn)X0~X7。如果這6個端子中的一個被高速計數(shù)器占用，則不能用于其他用途。高速計數(shù)器類型：1相無啟動／復(fù)位端子高速計數(shù)器C235～C240；1相帶啟動／復(fù)位端子高速計數(shù)器C241～C245；1相2輸入(雙向)高速計數(shù)器C246~C250；2相輸入(A—B相型)高速計數(shù)器C25l～C255。上面所列計數(shù)器均為32位遞增／減型計數(shù)器。

1.3.2FX2N系列PLC的編程元件6．計數(shù)器C701.3.2FX2N系列PLC的編程元件

1.3.2FX2N系列PLC的編程元件711.3.2FX2N系列PLC的編程元件

6．計數(shù)器CX6和X7也是高速輸入，但只能用作啟動信號而不能用于高速計數(shù)，不同類型的計數(shù)器可同時使用，但它們的輸入不能共用。以l相無啟動／復(fù)位高速計數(shù)器為例簡單介紹。1相無啟動／復(fù)位端子高速計數(shù)器C235～C240，計數(shù)方式及接點(diǎn)動作與前述普通32位計數(shù)器相同。遞加計數(shù)時，當(dāng)計數(shù)值達(dá)到設(shè)定值時，接點(diǎn)動作并保持；作遞減計數(shù)時，到達(dá)計數(shù)值則復(fù)位。1相1輸入的計數(shù)方式取決于其對應(yīng)標(biāo)志M8×××(×××為對應(yīng)的計數(shù)器地址編號)。1.3.2FX2N系列PLC的編程元件6．計數(shù)器C721.3.2FX2N系列PLC的編程元件

【例1.3.4】分析圖中所示高速計數(shù)器C235應(yīng)用實(shí)例的工作原理。工作原理：如圖1.3.4所示，X10接通，方向標(biāo)志置位M8235置位，計數(shù)器C235遞減計數(shù)；反之遞加計數(shù)。當(dāng)X11接通時，C235復(fù)位。當(dāng)X12接通時，C235對X0輸入的脈沖信號計數(shù)。1.3.2FX2N系列PLC的編程元件【例1.3.4】731.3.2FX2N系列PLC的編程元件

7．指針與常數(shù)指針（P／I）包括分支和子程序調(diào)用的指針（P）和中斷用的指針（I）。在梯形圖中，指針放在左側(cè)母線的左邊。分支指針P0～P63，共64點(diǎn)。指針作為標(biāo)號，用來指定條件跳轉(zhuǎn)，子程序調(diào)用等分支指令的跳轉(zhuǎn)目標(biāo)。中斷指針I(yè)0口口～8口口，共9點(diǎn)。分外部中斷和內(nèi)部定時中斷。1.3.2FX2N系列PLC的編程元件7．指針與常數(shù)741.3.2FX2N系列PLC的編程元件

7．指針與常數(shù)1.3.2FX2N系列PLC的編程元件7．指針與常數(shù)757．指針與常數(shù)在PLC中常數(shù)也作為器件對待，它在存儲器中占有一定的空間。PLC最常用的常數(shù)有兩種：一種是以K表示的十進(jìn)制數(shù)，一種是以H表示的十六進(jìn)制數(shù)。如：K100表示十進(jìn)制的100；H64表示十進(jìn)制的64，對應(yīng)的是十進(jìn)制的100。常數(shù)一般用于定時器、計數(shù)器的設(shè)定值或數(shù)據(jù)操作。

PLC中的數(shù)據(jù)全部是以二進(jìn)制表示的，最高位是符號位，0表示正數(shù)，1表示負(fù)數(shù)。在手持編程器或編程軟件中只能以十進(jìn)制或十六進(jìn)制形式進(jìn)行數(shù)據(jù)輸入或顯示。

1.3.2FX2N系列PLC的編程元件

7．指針與常數(shù)1.3.2FX2N系列PLC的編程元件761.3.2FX2N系列PLC的編程元件

8．?dāng)?shù)據(jù)寄存器D／V／Z數(shù)據(jù)寄存器為16位，最高位為符號位，可用兩個數(shù)據(jù)寄存器合起來存放32位數(shù)據(jù)，最高位仍為符號位。（1)通用數(shù)據(jù)寄存器D0～D199，共200點(diǎn)。當(dāng)PLC由運(yùn)行到停止時，該類寄存器的數(shù)據(jù)均為0，但當(dāng)特殊輔助繼電器M8031置1，PLC由運(yùn)行轉(zhuǎn)向停止時，數(shù)據(jù)可以保持。

(2)斷電保持?jǐn)?shù)據(jù)寄存器D200~D511，共312點(diǎn)。1.3.2FX2N系列PLC的編程元件8．?dāng)?shù)據(jù)寄存器D771.3.2FX2N系列PLC的編程元件

8．?dāng)?shù)據(jù)寄存器D／V／Z

(3)特殊數(shù)據(jù)寄存器D8000~D8255，共256點(diǎn)。

(4)文件數(shù)據(jù)寄存器D1000~D2999，共2000點(diǎn)。文件數(shù)據(jù)寄存器實(shí)際上是一類專用數(shù)據(jù)寄存器，用于存儲大量的數(shù)據(jù)，例如采集數(shù)據(jù)、統(tǒng)計計算數(shù)據(jù)、多組控制數(shù)據(jù)等。500點(diǎn)為一個單位。

(5)變址寄存器V／Z，共2點(diǎn)。

V和Z都是16位的寄存器，可單獨(dú)使用，也可合并用做32位寄存器，V為高16位，Z為低16位。1.3.2FX2N系列PLC的編程元件8．?dāng)?shù)據(jù)寄存器D78

Thankyou拯畏怖汾關(guān)爐烹霉躲渠早膘岸緬蘭輛坐蔬光膊列板哮瞥疹傻俘源拯割宜跟三叉神經(jīng)痛-治療三叉神經(jīng)痛-治療拯畏怖汾關(guān)爐烹霉躲渠早膘岸緬蘭輛坐蔬光膊列板哮瞥疹79電氣控制與PLC原理電氣控制與PLC原理80第一篇PLC的基本組成和工作原理項(xiàng)目一PLC的產(chǎn)生與發(fā)展項(xiàng)目二PLC的硬件組成項(xiàng)目三PLC的軟元件第一篇PLC的基本組成和工作原理項(xiàng)目一PLC的產(chǎn)生與發(fā)81①了解PLC產(chǎn)生、特點(diǎn)、應(yīng)用及分類；②掌握PLC的定義；③了解PLC的硬件配置；④掌握PLC的基本結(jié)構(gòu)、工作原理及性能指標(biāo)。

PLC工作原理與性能指標(biāo)

①PLC的工作方式；

②PLC內(nèi)部軟元件資源的使用?；疽笾攸c(diǎn)難點(diǎn)第一篇PLC的基本組成和工作原理①了解PLC產(chǎn)生、特點(diǎn)、應(yīng)用及分類；PLC工作原理與性能82項(xiàng)目一PLC的產(chǎn)生與發(fā)展

1.1.1PLC的產(chǎn)生

1.1.2PLC的定義

1.1.3PLC的主要特點(diǎn)

1.1.4PLC的應(yīng)用場合

1.1.5PLC的分類

1.1.6PLC的技術(shù)指標(biāo)

1.1.7PLC的相關(guān)知識項(xiàng)目一PLC的產(chǎn)生與發(fā)展1.1.1PLC的產(chǎn)生831.1.1PLC的產(chǎn)生

1968年，美國最大的汽車制造商通用汽車公司(GM)，為了適應(yīng)汽車型號不斷更新的需要，提出了十條技術(shù)指標(biāo)，在社會上公開招標(biāo)，制造一種新型的工業(yè)控制裝置。

①編程方便，可在現(xiàn)場修改程序；

②維護(hù)方便，最好采用插件式結(jié)構(gòu)；

③可靠性高于繼電器控制裝置；

④數(shù)據(jù)可直接輸入管理計算機(jī)；

⑤體積小于繼電器控制裝置；

⑥成本可與繼電器控制裝置競爭；

⑦輸入電源可為市電（交流115V）；

⑧輸出電源可為市電，負(fù)載電流要求在2A以上，能直接驅(qū)動電磁閥、接觸器等；

⑨擴(kuò)展時，原系統(tǒng)要求變更最少；

⑩用戶程序存儲器容量大于4K字節(jié)。1.1.1PLC的產(chǎn)生1968年，美國最84

1969年美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）根據(jù)招標(biāo)的要求，研制出世界上第一臺可編程序控制器，并在GM公司汽車生產(chǎn)線上首次應(yīng)用成功。

1980年美國電氣制造商協(xié)會（NEMA）正式將其命名為可編程序控制器（ProgrammableController），簡稱PC。由于可編程序控制器最初只具備邏輯控制、定時、計數(shù)等功能，主要是用來取代繼電接觸器控制，相當(dāng)于可編程序邏輯控制器（PLC），另一方面，為了與個人計算機(jī)（PC）相區(qū)別，

因此可編程序控制器簡稱為PLC。1.1.1PLC的產(chǎn)生1969年美國數(shù)字設(shè)備公司（DEC）根據(jù)招標(biāo)的要求，1.1851.1.2PLC的定義

國際電工委員會(IEC)于82年11月、85年1月和87年2月分別頒發(fā)了可編程序控制器標(biāo)準(zhǔn)草稿第一、二稿和第三稿，對可編程序控制器作了如下的定義：

“可編程序控制器是一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng)，專為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計。它采用可編程序的存儲器，用來在其內(nèi)部存儲執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時、計數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的命令，

并通過數(shù)字式或模擬式的輸入和輸出，控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過程。可編程序控制器及其有關(guān)設(shè)備，都應(yīng)按易于與工業(yè)控制系統(tǒng)聯(lián)成一個整體，

易于擴(kuò)充功能的原則而設(shè)計”。1.1.2PLC的定義國際電工委員會(IE861.1.3PLC的主要特點(diǎn)

①可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)；

②編程簡單易學(xué)；③使用維護(hù)方便；硬件配置方便安裝方便使用方便維護(hù)方便

④體積小、質(zhì)量輕、功耗低

⑤設(shè)計施工周期短1.1.3PLC的主要特點(diǎn)①可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)；871.1.4PLC應(yīng)用場合

1、邏輯開關(guān)順序控制

2、機(jī)械位移控制

3、數(shù)據(jù)處理

4、模擬量控制

5、通信聯(lián)網(wǎng)1.1.4PLC應(yīng)用場合1、邏輯開關(guān)順序控制881.1.5PLC分類1.按結(jié)構(gòu)形式分類

①整體式：單元式、箱體式

②組合式：模塊式

③疊裝式1.1.5PLC分類1.按結(jié)構(gòu)形式分類891.1.5PLC分類2.按I/O點(diǎn)數(shù)分類①微型機(jī)I/O點(diǎn)數(shù)小于32；

②微小型機(jī)I/O點(diǎn)數(shù)在32-128；

③小型機(jī)I/O點(diǎn)數(shù)在128-256；

④中型機(jī)I/O點(diǎn)數(shù)在256-2048；

⑤大型機(jī)

I/O點(diǎn)數(shù)在2048以上；⑥超大型機(jī)I/O點(diǎn)數(shù)在4000以上。3.按生產(chǎn)廠家分類

①德國：西門子公司

②日本：三菱公司、OMRON公司

③美國：GE公司、AB公司1.1.5PLC分類2.按I/O點(diǎn)數(shù)分類90輸入/輸出點(diǎn)數(shù)（I/O）存儲容量掃描速度編程語言與指令系統(tǒng)內(nèi)部寄存器功能模塊可擴(kuò)展能力1.1.6PLC技術(shù)指標(biāo)輸入/輸出點(diǎn)數(shù)（I/O）1.1.6PLC技術(shù)指標(biāo)91

PLC與繼電-接觸器控制系統(tǒng)的比較

PLC與微型計算機(jī)控制系統(tǒng)的比較1.1.7PLC的相關(guān)知識可靠性適應(yīng)性通用性控制速度工作方式價格應(yīng)用范圍工作環(huán)境編程語言工作方式價格PLC與繼電-接觸器控制系統(tǒng)的比較1.1.7PLC的相關(guān)92

PLC與單片機(jī)控制系統(tǒng)的比較PLC資料與軟件的下載

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1.1.7PLC的相關(guān)知識使用者學(xué)習(xí)掌握的角度使用簡單程度可靠性PLC與單片機(jī)控制系統(tǒng)的比較1.1.7PLC的相關(guān)知識93項(xiàng)目二PLC的硬件組成1．學(xué)習(xí)掌握PLC的基本結(jié)構(gòu)。2．學(xué)習(xí)掌握PLC的基本工作原理。3．了解三菱FX２Ｎ系列PLC的硬件配置。項(xiàng)目目標(biāo)項(xiàng)目二PLC的硬件組成1．學(xué)習(xí)掌握PLC的基本結(jié)構(gòu)。項(xiàng)目目94項(xiàng)目二PLC的硬件組成

1.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)

1.2.2PLC的工作原理

1.2.3三菱FX2N系列PLC的硬件配置項(xiàng)目二PLC的硬件組成1.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)951.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)

PLC的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

一、中央處理單元二、存儲器三、輸入/輸出模塊四、電源五、外部設(shè)備①②③③③⑤④③⑤1.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)PLC的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一、中央96裝有CPU的單元稱為CPU模塊，其他稱為擴(kuò)展模塊。

CPU與各擴(kuò)展模塊間通過電纜連接。中、大型機(jī)常采用組合式PLC。

組合式PLC組成示意圖

各單元分別做成相應(yīng)的電路板或模塊，插在底板上，模塊之間通過底板上的總線相互聯(lián)系。1.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)裝有CPU的單元稱為CPU模塊，其他稱為擴(kuò)展模塊。組合式971.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)中央處理單元是PLC的主要組成部分，是系統(tǒng)的控制中樞。它的主要功能是：接收并存儲從編程器鍵入的用戶程序和數(shù)據(jù)；檢查電源、存儲器、I/O以及警戒定時器的狀態(tài)，并診斷用戶程序的語法錯誤。一、中央處理單元(CPU)1.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)中央處理單元是PLC的主要組成981.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)

(1)取樣外部輸入信號送入輸入映像存儲器中存儲起來。

(2)按存儲的先后順序取出用戶指令，進(jìn)行編譯。

(3)完成用戶指令規(guī)定的各種操作。

(4)將輸出映像存儲器中的結(jié)果送到輸出端子。

(5)響應(yīng)各種外圍設(shè)備(如編程器、打印機(jī)等)的請求。一、中央處理單元(CPU)1.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)(1)取樣外部輸入信號送入輸991．系統(tǒng)程序存儲器系統(tǒng)程序是廠家根據(jù)其選用的CPU的指令系統(tǒng)編寫的，它決定了PLC的功能。系統(tǒng)診斷、命令解釋、功能子程序調(diào)用管理、邏輯運(yùn)算、通信及各種參數(shù)設(shè)定系統(tǒng)程序存儲器是只讀存儲器，用戶不能更改其內(nèi)容。二、存儲器1.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)1．系統(tǒng)程序存儲器二、存儲器1.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)1002．用戶程序存儲器存放用戶編制的梯形圖程序或用戶數(shù)據(jù)一般由RAM、EPROM、EEPROM構(gòu)成。根據(jù)控制要求而編制的應(yīng)用程序稱為用戶程序。

不同機(jī)型的PLC的用戶程序存儲器的容量可能差異較大。根據(jù)生產(chǎn)過程或工藝的要求，用戶程序經(jīng)常需要改動，

所以用戶程序存儲器必須可讀寫。1.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)二、存儲器2．用戶程序存儲器1.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)二、存儲器101三、輸入/輸出模塊1.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)輸入接口電路由光電耦合電路和微電腦輸入接口電路組成。輸出接口電路由CPU輸出電路和功率放大電路組成。三、輸入/輸出模塊1.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)輸入接口電路102輸入/輸出模塊：(一)開關(guān)量I/O模塊

1.開關(guān)量輸入模塊①直流輸入；②交流/直流輸入；③交流輸入。

2.開關(guān)量輸出模塊①繼電器輸出（交流/直流驅(qū)動）；②晶體管輸出（直流驅(qū)動）；③雙向晶閘管輸出（交流驅(qū)動）。(二)模擬量I/O模塊(三)其他功能I/O模塊三、輸入/輸出模塊1.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)輸入/輸出模塊：三、輸入/輸出模塊1.2.1PLC的基本結(jié)103(一)開關(guān)量I/O模塊

1.開關(guān)量輸入模塊②交流/直流輸入電路三、輸入/輸出模塊①直流輸入電路③交流輸入電路1.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)(一)開關(guān)量I/O模塊②交流/直流輸入電路三、輸入/輸出104(一)開關(guān)量I/O模塊

2.開關(guān)量輸出模塊三、輸入/輸出模塊②晶體管輸出電路（直流驅(qū)動）③雙向晶閘管輸出電路（交流驅(qū)動）①繼電器輸出電路（交流/直流驅(qū)動）1.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)(一)開關(guān)量I/O模塊三、輸入/輸出模塊②晶體管輸出電路105(一)開關(guān)量I/O模塊

3.開關(guān)量I/O模塊的外部接線三、輸入/輸出模塊1.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)(一)開關(guān)量I/O模塊三、輸入/輸出模塊1.2.1PL106模擬量輸入模塊結(jié)構(gòu)框圖(二)模擬量I/O模塊

1.模擬量輸入模塊三、輸入/輸出模塊1.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)模擬量(二)模擬量I/O模塊三、輸入/輸出模塊1.2.1107模擬量輸出模塊結(jié)構(gòu)框圖(二)模擬量I/O模塊

2.模擬量輸出模塊三、輸入/輸出模塊1.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)模擬量(二)模擬量I/O模塊三、輸入/輸出模塊1.2.1108(二)模擬量I/O模塊三、輸入/輸出模塊模擬量輸入單元框圖模擬量輸出單元框圖1.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)(二)模擬量I/O模塊三、輸入/輸出模塊模擬量輸入單元框圖109電源部件將交流電源轉(zhuǎn)換成PLC的中央處理器、存儲器等電路工作所需要的直流電源。電源部件還能使PLC向外部提供24V的直流電源，給輸入單元所連接的外部開關(guān)或傳感器供電。四、電源打印機(jī)、監(jiān)視器、其他PLC、計算機(jī)編程器編程器分為以下三類：

①簡易編程器

②圖形編程器

③工業(yè)控制計算機(jī)作為編程器五、其他接口電路1.2.1PLC的基本結(jié)構(gòu)電源部件將交流電源轉(zhuǎn)換成PLC的四、電源打印機(jī)、監(jiān)視器、1101.2.2PLC的工作原理

PLC是采用“順序掃描，不斷循環(huán)”的方式進(jìn)行工作的。1.2.2PLC的工作原理PLC是采用“順序掃描，不斷循111循環(huán)掃描工作方式

PLC工作狀態(tài)：

運(yùn)行(RUN)狀態(tài)，執(zhí)行應(yīng)用程序。

停止(STOP)狀態(tài)，編制與修改程序。

PLC執(zhí)行一次掃描操作所需的時間稱為掃描周期。

典型值1～100ms。

其中大部分時間用于完成用戶程序的三個階段。

1.2.2PLC的工作原理循環(huán)掃描工作方式PLC工作狀態(tài)：1.2.2PLC的工112等效電路PLC控制接線圖PLC控制等效電路圖（PLC的I/O配置圖）繼電器-接觸器控制電路圖注意SB2→X1輸入電路輸出電路梯形圖1.2.2PLC的工作原理等效電路PLC控制接線圖PLC控制（PLC的I/O配置圖）繼113等效電路PLC的I/O配置圖電機(jī)控制電路相似相差常用少用1.2.2PLC的工作原理等效電路PLC的I/O配置圖電機(jī)相似相差常用少用1.2.2114掃描方式①讀①寫②讀㈠㈢②寫①讀③讀指令表0LDX01ORY02ANIX13OUTY04OUTT0K1007LDT08OUTY19END②讀⑥讀㈡④寫⑤寫⑦寫⑧寫梯形圖1.2.2PLC的工作原理掃描方式①讀①寫②讀㈠㈢②寫①讀③指令表0LD115掃描方式㈠㈡㈢1.2.2PLC的工作原理掃描方式㈠㈡㈢1.2.2PLC的工作原理1161.2.2PLC的工作原理掃描周期即完成一次掃描(I／O刷新、程序執(zhí)行和監(jiān)視服務(wù))所需時間。由PLC的工作過程可知，一個完整的循環(huán)掃描周期Ｔ應(yīng)為決定因素：一是CPU執(zhí)行指令的速度；二是每條指令占用的時間；三是執(zhí)行指令條數(shù)的多少，即用戶程序的長短。掃描周期1.2.2PLC的工作原理掃描周期即完成一次掃描(117掃描周期掃描周期又稱為系統(tǒng)響應(yīng)時間。

它由①輸入電路的濾波時間、②輸出模塊的滯后時間

③掃描工作方式產(chǎn)生的滯后時間

三部分所組成。

響應(yīng)延遲時間只有數(shù)十毫秒，對一般控制系統(tǒng)影響不大。掃描工作方式產(chǎn)生的滯后1.2.2PLC的工作原理掃描周期掃描周期又稱為系統(tǒng)響應(yīng)時間。掃描工作方式產(chǎn)生的滯后1118三菱FX2N系列1.2.3三菱FX2N系列PLC的硬件配置三菱1.2.3三菱FX2N系列PLC的硬件配置1191.2.3三菱FX2N系列PLC的硬件配置

1．FX2N系列基本單元基本單元包括CPU、存儲器、輸入／輸出接口及電源。

1.2.3三菱FX2N系列PLC的硬件配置1．FX2N系1201.2.3三菱FX2N系列PLC的硬件配置2．FX2N系列擴(kuò)展單元擴(kuò)展單元是用于增加I／O點(diǎn)數(shù)或改變I／O點(diǎn)數(shù)的比例的裝置，擴(kuò)展單元內(nèi)有電源，內(nèi)部沒有CPU，只能和基本單元一起使用。1.2.3三菱FX2N系列PLC的硬件配置2．FX2N系列1211.2.3三菱FX2N系列PLC的硬件配置

3．FX2N系列擴(kuò)展模塊擴(kuò)展模塊也是用于增加I／O點(diǎn)數(shù)或改變I／O點(diǎn)數(shù)的比例的裝置，擴(kuò)展模塊沒有電源，內(nèi)部沒有CPU，只能和基本單元一起使用。擴(kuò)展模塊與擴(kuò)展單元唯一不同的地方是擴(kuò)展單元內(nèi)有電源，兩者都是用于擴(kuò)展基本單元的I／O數(shù)量。1.2.3三菱FX2N系列PLC的硬件配置3．FX2N系1221.2.3三菱FX2N系列PLC的硬件配置位置擴(kuò)展模塊、模擬量控制模塊、計算機(jī)通信模塊等。4．FX2N系列特殊模塊1.2.3三菱FX2N系列PLC的硬件配置位置擴(kuò)展模塊、模1231.2.3三菱FX2N系列PLC的硬件配置1.2.3三菱FX2N系列PLC的硬件配置124項(xiàng)目三PLC的軟元件項(xiàng)目目標(biāo)：1．掌握FX2N系列PLC性能指標(biāo)。2．學(xué)會使用FX2N系列PLC內(nèi)部軟元件資源。項(xiàng)目三PLC的軟元件項(xiàng)目目標(biāo)：125項(xiàng)目三PLC的軟元件一、FX2N系列PLC的性能指標(biāo)二、FX2N系列PLC的編程元件項(xiàng)目三PLC的軟元件一、FX2N系列PLC的性能指標(biāo)1261.3.1FX2N系列PLC的性能指標(biāo)

在選擇和使用PLC時應(yīng)注意PLC的性能指標(biāo)，這樣才能保證其工作正常。1.3.1FX2N系列PLC的性能指標(biāo)在選1271.3.1FX2N系列PLC的性能指標(biāo)

1.3.1FX2N系列PLC的性能指標(biāo)1281.3.2FX2N系列PLC的編程元件

PLC采用軟元件，通過程序?qū)⒏髟?lián)系起來實(shí)現(xiàn)各種控制功能，F(xiàn)X2N系列PLC內(nèi)部軟元件資源即PLC的內(nèi)部寄存器(軟元件)，從工業(yè)控制的角度來看PLC，可把其內(nèi)部寄存器看成是不同功能的繼電器(即軟繼電器)，由這些軟繼電器執(zhí)行指令，從而實(shí)現(xiàn)PLC的各種控制功能。1.3.2FX2N系列PLC的編程元件PLC采用1291.3.2FX2N系列PLC的編程元件

１.輸入繼電器(X0～X267)

輸入繼電器的作用是將外部開關(guān)信號或傳感器的信號輸入到PLC，供PLC編制控制程序使用。輸入繼電器必須由外部信號驅(qū)動，不能用程序驅(qū)動，所以在程序中不可能出現(xiàn)其線圈。由于輸入繼電器(X)為輸入映像寄存器中的狀態(tài)，所以其觸點(diǎn)的使用次數(shù)不限。1.3.2FX2N系列PLC的編程元件１.輸入繼電器(X1301.3.2FX2N系列PLC的編程元件

１.輸入繼電器(X0～X267)FX2N系列PLC的輸入繼電器以八進(jìn)制進(jìn)行編號，F(xiàn)X2N輸入繼電器的編號范圍為X0～X267(184點(diǎn))，注意，它與輸出繼電器的和不能超過256點(diǎn)。在使用三菱FXGP編程軟件輸入梯形圖程序或語句表程序時，輸入／輸出繼電器的編號是以三位數(shù)的形式出現(xiàn)的。

1.3.2FX2N系列PLC的編程元件１.輸入繼電器(X1311.3.2FX2N系列PLC的編程元件

2．輸出繼電器(Y0～Y267)

輸出繼電器的作用是將PLC的執(zhí)行結(jié)果向外輸出，驅(qū)動外部設(shè)備(如接觸器、電磁閥等)動作。輸出繼電器必須由PLC控制程序執(zhí)行的結(jié)果來驅(qū)動。輸入／輸出繼電器有無數(shù)個動合／動斷觸點(diǎn)，在編程時可隨意使用。

1.3.2FX2N系列PLC的編程元件2．輸出繼電器(Y1321.3.2FX2N系列PLC的編程元件

2．輸出繼電器(Y0～Y267)

FX2N系列PLC的輸出繼電器也是八進(jìn)制編號，其中FX2N編號范圍為Y0～Y267(184點(diǎn))。與輸入繼電器一樣，基本單元的輸出繼電器編號是固定的，擴(kuò)展單元和擴(kuò)展模塊的編號也是按與基本單元連接的部分開始順序進(jìn)行編號。在實(shí)際使用中，輸入／輸出繼電器的數(shù)量，要看具體系統(tǒng)的配置情況。

1.3.2FX2N系列PLC的編程元件2．輸出繼電器(Y1331.3.2FX2N系列PLC的編程元件

3．輔助繼電器M

輔助繼電器M是用軟件實(shí)現(xiàn)的，其作用與繼電器一接觸器中的中間繼電器相似，故又稱中間繼電器。它們不能接收外部的輸入信號，也不能驅(qū)動外部輸出，只能在PLC內(nèi)部使用。輔助繼電器有無數(shù)個動合／動斷觸點(diǎn)，在編程時可隨意使用。另外，輔助繼電器還具有一些特殊功能。輔助繼電器的地址采用十進(jìn)制編號。1.3.2FX2N系列PLC的編程元件3．輔助繼電器M1341.3.2FX2N系列PLC的編程元件

3．輔助繼電器M

(1)通用輔助繼電器M0～M499，共500點(diǎn)，非保持型。

(2)斷電保持型輔助繼電器M500～M1023，共524點(diǎn)，保持型，由鋰電池支持。通過參數(shù)沒定，可以變更為非保持型輔助繼電器。

(3)斷電保持型輔助繼電器M1024～M3071，共2048點(diǎn)，固定保持型，不能通過參數(shù)設(shè)定而．改變保持特性。1.3.2FX2N系列PLC的編程元件3．輔助繼電器M1351.3.2FX2N系列PLC的編程元件

3．輔助繼電器M(4)特殊輔助繼電器M8000～M8255，共256點(diǎn)，通常分為下面兩大類：①觸點(diǎn)利用型的特殊輔助繼電器，這些繼電器的線圈由PLC自行驅(qū)動，用戶只可以利用其觸點(diǎn)。如：M8000為運(yùn)行監(jiān)控用，PLC運(yùn)行時M8000接通。

M8002為僅在運(yùn)行開始時瞬間接通的初始脈沖繼電器。M8012為產(chǎn)生100ms時鐘脈沖的特殊輔助繼電器。

1.3.2FX2N系列PLC的編程元件3．輔助繼電器M1361.3.2FX2N系列PLC的編程元件

3．輔助繼電器M②線圈驅(qū)動型特殊輔助繼電器，用戶驅(qū)動線圈后，PLC作特定運(yùn)行。如：M8030當(dāng)鋰電池電壓躍落時。M8030動作，指示燈亮，提醒用戶及時更換鋰電池。

M8033為PLC停止時輸出保持特殊輔助繼電器。

M8034為輸出全部禁止特殊輔助繼電器。

M8039為定時掃描特殊輔助繼電器。1.3.2FX2N系列PLC的編程元件3．輔助繼電器M1371.3.2FX2N系列PLC的編程元件

4．狀態(tài)器S

狀態(tài)器S是用于編制順序控制程序的一種編程元件（狀態(tài)標(biāo)志），它與步進(jìn)指令配合使用。不用步進(jìn)指令時，與輔助繼電器一樣，可作為普通的觸點(diǎn)／線圈進(jìn)行編程。1.3.2FX2N系列PLC的編程元件4．狀態(tài)器S1381.3.2FX2N系列PLC的編程元件

4．狀態(tài)器S狀態(tài)器的地址采用十進(jìn)制編號。

(1)初始狀態(tài)繼電器S0～S9，共10點(diǎn)。

(2)回零狀態(tài)繼電器S10～S19，共10點(diǎn)。

(3)通用狀態(tài)繼電器S20～S499，共480點(diǎn)，沒有斷電保持功能，但是用程序可以將它們設(shè)定為有斷電保持功能狀態(tài)。

(4)斷電保持狀態(tài)繼電器S500～S899，共400點(diǎn)。

(5)報警用狀態(tài)器S900～S999，共100點(diǎn)。這100個狀態(tài)器也可用做外部故障診斷輸出。輔助繼電器是PLC中數(shù)量最多的一種繼電器，一般的輔助繼電器與繼電一接觸器控制系統(tǒng)中的中間繼電器相似。

1.3.2FX2N系列PLC的編程元件4．狀態(tài)器S1391.3.2FX2N系列PLC的編程元件

4．狀態(tài)器S在使用狀態(tài)器時應(yīng)注意：①狀態(tài)器與輔助繼電器一樣有無數(shù)個動合／動斷觸點(diǎn)。②狀態(tài)器不與步進(jìn)順控指令STL配合使用時，可作為輔助繼電器M使用。③FX2N系列PLC可通過程序設(shè)定將S20～S499設(shè)置為有斷電保持功能的狀態(tài)器。1.3.2FX2N系列PLC的編程元件4．狀態(tài)器S1401.3.2FX2N系列PLC的編程元件

5．定時器T

定時器T相當(dāng)于繼電器接觸器控制系統(tǒng)中的時間繼電器。FX2N系列PLC給用戶提供最多256個定時器，這些定時器為加計數(shù)型預(yù)置定時器，定時時間按下式計算：定時時間=時間脈沖單位×預(yù)置值其中：時間脈沖單位有l(wèi)ms、10ms、100ms三種；預(yù)置值(設(shè)定值)為十進(jìn)制常數(shù)K，取值范圍為K1～K32767。也可用做數(shù)據(jù)寄存器(D)的內(nèi)容進(jìn)行間接指定。在PLC中有兩個與定時器有關(guān)的存儲區(qū)，即設(shè)定值寄存器和當(dāng)前值寄存器。1.3.2FX2N系列PLC的編程元件5．定時器T1411.3.2FX2N系列PLC的編程元件

5．定時器T

定時器的地址采用十進(jìn)制編號。

(1)常規(guī)定時器T0～T245。

100ms定時器T0～T199，共200點(diǎn)，定時時間0.1～3276.7s：

10ms定時器T200～T245，共46點(diǎn)，定時時間0.01～327.67s。1.3.2FX2N系列PLC的編程元件5．定時器T1421.3.2FX2N系列PLC的編程元件

【例1.3.1】分析圖中所示定時器T200應(yīng)用實(shí)例的工作原理。工作原理：如圖所示，當(dāng)觸發(fā)信號X0接通時，定時器T200開始工作，當(dāng)前值寄存器對10ms時鐘脈沖進(jìn)行累積計數(shù)，當(dāng)該值與設(shè)定值K123相等時，定時時間到，定時器觸點(diǎn)動作，即動合觸點(diǎn)閉合，動斷觸點(diǎn)斷開。觸發(fā)信號斷開，定時器復(fù)位，觸點(diǎn)恢復(fù)常態(tài)。1.3.2FX2N系列PLC的編程元件【例1.3.1】1431.3.2FX2N系列PLC的編程元件

5．定時器T(2)積算定時器T246～T255。

1ms積算定時器T246~T249，共4點(diǎn)，定時時間0.001~32.767s：

100ms積算定時器T250～1255，共6點(diǎn)，定時時間0.1～3276.7s。1.3.2FX2N系列PLC的編程元件5．定時器T1441.3.2FX2N系列PLC的編程元件

【例1.3.2】分析圖中所示定時器T250應(yīng)用實(shí)例的工作原理。工作原理：如圖所示，當(dāng)觸發(fā)信號X1接通時，定時器開始工作，當(dāng)前值寄存器對100ms時鐘脈沖進(jìn)行累積計數(shù)，當(dāng)該值與設(shè)定值相等時，定時時間到，定時器觸點(diǎn)動作，即動合觸點(diǎn)閉合，動斷觸點(diǎn)斷開。若計數(shù)中間觸發(fā)信號斷開，當(dāng)前值可保持。輸入觸發(fā)信號再接通或復(fù)電時，計數(shù)繼續(xù)進(jìn)行。當(dāng)復(fù)位觸發(fā)信號X2接通時，定時器復(fù)位，觸點(diǎn)恢復(fù)常態(tài)。1.3.2FX2N系列PLC的編程元件【例1.3.2】1451.3.2FX2N系列PLC的編程元件

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