電氣控制技術講義含

教學內容 電器控制（上篇、PLC原理及應用（下篇參考書目現代電氣控制鄭萍主 重慶大學電器控李仁主 機械工業(yè)可編程序控制器應用廖常初等 重慶大學可編程序控制器應用易傳祿等 科普可編程序控制器原理及程序崔亞軍等 電子工業(yè) 熟練掌握斷路器、開關、接觸器、熱繼電器、熔斷器在電路中的作用、特點、繪制符靈活掌握電氣設備簡單的起停保控制線路、異步電機正、反轉電氣控制線路、異步透徹了解PLC熟練掌握PLC的組成、各主要部件的功能、PLC的工作原理（掃描工作過程、系統(tǒng)響應時間FX2NPLC編程元件的地址。PLC的基本指令。熟練掌握PLCPLC控制程序PLCPLCPLC選學會用PLC設計控制系統(tǒng)（包括PLC硬件、軟件和電氣控制回路上

第一章．常用低壓電器及其符（High-voltageApparatus、低壓電器（Low-voltageAppara-tus；ApparatusApparatus（、；（如航空、船舶、熱電磁機 2.11.鐵心2.線圈3.執(zhí)行機2.2(a)點接 線 (c)面接2.232.2（a）所示為點接觸，它由兩個半球形觸點或一個半球形與一個平面形觸點構成。它常用于小電流2.2（b）所示為線接觸，它的接觸區(qū)域是一條直線。觸點在通斷過程中是滾動接觸，這樣，可以自動2.2（c）所示為面接觸，它可允許通過較大的電流。這種觸點一般在接觸面上鑲有合金，以減小觸點10-20V80-100mA，在拉開的兩個觸3-3弧，電周圍產磁場，導磁的片有渦，將電吸入柵，電弧柵片分成多150250V33121

2.3

（b2.3所示。有兩處斷開點，相當于兩對電極，若有一處斷點要使電弧熄滅后重燃需要150-250V，現有兩處斷點就需要2×(150-250)V，所以用利于滅弧。若采極或三極接觸器（Contactor）是用來頻繁接通和切斷電或其他負載主電路的一種自動切換電器。接觸器由于控制，五極用于多速電控制或者自動式自耦減壓起動器中。接觸器的主要技術數、、V、、V直流接觸器：、、、 、、、、、、、75、110、170、250、400、630A流值。所謂間斷-8h8h3次以上，以消5%-10%。電和機電是指接觸器的主觸點在額定負載條件下，所允許的極限操作次數。機械是指接觸器在不需修理的條件下，所能承受的無負載操作次數?，F產的接觸器其電可達50-100萬次，機械可達500-1000（106-7數量級） (a)線圈 (b)主觸點 (c)常開輔

(d)常閉輔交流接觸

2.4交流接觸器（AlternatingCurrentContactor）3對主觸頭，兩個動合（常開）輔助觸頭，兩個動斷直流接觸直流接觸（Dectrentoncor是一種用很強的電產品，用于頻控制電外，用壓、電、控制率及電，對于一定類的額定。149-85低壓電基本準KMIKM /（K Pe——電機的額定功率Ue————經驗系數，取1~繼電器的特性及主要參（ea（（繼電器的主要特點是具有跳躍式的輸入-2.5所示，這一矩形曲線統(tǒng)y 圖 0.05~0.15s電磁式繼

常 常

線 常開觸

常 常

線 常開觸

2.6電流繼電

2.7常用來放大信號，增加控制電路中控制信號的數量，以及作為信號傳遞、連鎖、轉換以及用。 線 常開觸 常閉觸圖 時間繼電凡是在敏感元件獲得信號后，執(zhí)行元件要延遲一段時間才動作的繼電器叫時間繼電器（TimeDelayRelay2.9所示。時間繼電器種類很多，常用的有電磁阻尼式、空氣阻線 通電延時 通電延時 線 斷電延時 斷電延時 行程開

2.9JW（ensonwch2.10為WW2.10JW系列微動開LX19K×+×+2.11所示為最典型的LX19K型行程開關的結構示意圖，它由按鈕、常開靜觸點、常閉靜觸點、接觸當外界機械力后，恢復彈簧使接觸橋重新自動恢復到原來的位置。LX19系列開關配有動合觸頭、動斷LX19K型元件為基礎，×+×+SX19-001型行程開關、裝設單輪的 222、232型行程開關。單滾輪行程開關在外力去掉后，觸圖 JLXK1在上述X19XK1用了觸的速構。XK1列行程關頭部的作機構在相差9°的4方向任安，1.24oXK型行程開結構原圖。其作原理：當運制子的移壓到行開關滾上時，動杠桿動一機械的動控制應用較泛。雙旋式行程開，一般能自動原，而依靠運反 LX21、LX23、LX32、2.12所示。熱繼

圖2.12行程開關觸點符號熱繼電器（Thermalover-loadRelay）是利用電流的熱效應原理來工作的保護電器，它在電路中用作三相熱元 常閉觸熱熱導2.14圖2.13熱繼電器2.14所示。TJRS3（3UA）系列熱過載繼電器等產品。選擇依據：形式、額定電流（IFR熱繼電器熱元件的整定電流可調，范圍約為0.8~1.2IFR（熱繼電器的額定電流）熱繼電器熱元件的整定電流一般按0.95~1.05Ie（電的額定電流）選用，低壓熔斷1.11.30所示。1.622.534∞ 熔斷器有很多類型和規(guī)格，填料封閉管式RT型、無填料封閉管式RM型、螺旋式RL型、快速式圖1.31L112345接線端67和瓷座8RL1RL6、RL7RT0RT16、RT17、RT20型熔斷器分式、螺旋式、填料封閉管式等等。選擇依據是：形式、熔體額定電流（IFU， IFU= 1.5~2.5Ie多臺電機 IFU 1.5~2.5I +∑I式 I ——功率最大電機的額定電∑I 1.52.5低壓 HR3系列熔斷器式刀開關適用于交流50Hz、額定電壓380V和直流電壓440V、額定電流100-600A的工HR3系列開關都裝有滅弧室，滅弧室是由酚醛紙板和鋼板沖制的柵片鉚合而成。熔斷器式刀開關的熔斷低壓斷路IEC標準使用的名稱相符合，已改稱為萬能式斷路器。3（電作；自脫扣裝可應付種故障使點瞬時動，而與柄的操速度無。531.3346、9。 C45、S250S、E4CB、3VE、ME、AE等系列，有國CM1、DZ202090年代，部分生產廠與國外企業(yè)合資建廠引進技術及零件，生產具有當代水平的新型斷路器如S、F、M系列等，使我國斷路器生產在某些方面達到新的水平。C45、DPN、NC100小型塑料外殼系列斷路器是中法合資梅蘭用法國梅蘭日蘭公司的技術DZ202080年代以來研制的作為替代DZ10等系列老產品的新型斷路器，是目前及以下網絡中，作配電和保護電機用。在正常情況下，可分別作為線路的不頻繁轉換及電的不頻繁起動1.3411.6。主令主令電器（MasterSwitch）是電氣控制系統(tǒng)中用于發(fā)送控制指令的非自動切換的小電流開關電器。在控作用于控制線路，也可以通過電磁式電器間接作用。由于它是一種專門的電器，故稱主令電器。1.351243和外殼5等組

選擇依據是：觸點對數、動作要求、結構形式、顏色、是否自帶指示燈等； 8A。. 啟動按鈕——綠色停止按鈕——紅緊急操作——萬能轉換開關（ControlSwitch）是一種多擋式、控制多回路的主令電器。它一般可用為各種配電裝置的1.3612345、尾座6代表性的有國內技術生產的LW12-16ABBABG10系列開關、ADA10轉換的。下面以ABG12-2.8N/3電可逆轉開關為例，簡要介紹開關觸點圖表的基本表示方法。11.3。 1234123456M789ABG12-2.8N/3電可逆轉開 1-3-5-7-9-×××——×——————××××—

IIIIUU

UU

延時斷開

延時閉合的KT或KT或的動

θ溫度開 液位開θ

×

××

熱繼電器

電壓互感

電AAV電壓 電度V

極性電容 電感 注:Q可用t°代 放大

光敏電 光電M電M 接 接機 變換 同軸電導線的連端 插頭和插 或

或操M3M3

M3M3或或

或

熱電 ++

××

電滋 單相插

單極開t tA 電流AV電壓 無功電流VWW

φφ第二章．基本電氣控制線電 336X123456圖3-

圖3- 3374 49612345678 KM1 KM1 PMKT37X983X94133 1987654321電電電起圖3- 下 PLC原理及應第一章PLC可編程序控制器(ProgrammableController)簡稱PC，為了避免同個人計算（alComputer，簡稱PC），現在一般將可編程序控制器簡稱為（ProgrammableLogicControllerPLC從誕生至今已有30多年，發(fā)展勢頭異常迅猛，已經成為當代工業(yè)自動化領域中的支柱產品之一。特別是隨著計算機技術和通信技術的發(fā)展，PLC的應用第一節(jié) PLC的產傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)（特別是1969年以前，那時PLC還未出現）中主要元件是 CC×CD種各樣的繼電 CC×CDB可以可靠且方便地組 B成一個簡單的控制 統(tǒng)。例1-但隨著社會的進步，工業(yè)的發(fā)展，控制對象越來越多，其邏輯關系也越來越復

M MUW雜，用繼電器組成的 W控制系統(tǒng)就會變得 1-①當某個繼電器損壞、甚至繼電器的某觸點接觸不良都會影響系統(tǒng)的運行；②繼電器本身并不太貴，但控制柜內元件的安裝和接線工作量極大，造成系統(tǒng)價格偏高；③產品需要不斷地更新?lián)Q產設備的控制系統(tǒng)不斷地作相應的調整。但對龐大的系統(tǒng)而言，日常已很難，再作調整難度更大。鑒于以上問題，1968年通用汽車公司(enealMotos)向傳統(tǒng)的繼電器控制系統(tǒng)提出了：設想是否能用一種新型的控制器，引入這種控制器后可使龐大的系統(tǒng)減小，并且能方便地進行修改、調整。按照這個，該公司向外公開招標，提出如下十大指標①.編程簡單，可在現場改程序；②.方便，最好是插件式③.可靠性高于繼電器控制柜 ④.體積小于繼電器控制柜⑤.成本低于繼電器控制柜 ⑥.可將數據直接輸入計算機⑦.輸入可以是市電 ⑧.控制程序容量≥⑨.輸出可驅動市電2A以下的負荷，能直接驅動電磁閥⑩.擴展時，原有的系統(tǒng)僅作少這次招標引起了工業(yè)界的密切注視，吸引了不少大公司前來投標，最后DEC公司一舉中標，并于1969年研制成功第一臺PLC，當時命名為PC(ProgrammableLogicController)。這臺PLC投運到汽車生產線后，取得了極為滿意的效果，了效仿的熱潮，從此PLC技術得以迅猛的發(fā)展。嚴格地講，至今對PLC沒有最終國際電工（IC1985年在可編程序控制器標準草（第二稿中作了下應用而設計。它采用可編程序的器，用來在執(zhí)行邏輯運算、順序控制各種類型的機械或生產過程?？删幊绦蚩刂破骷捌溆嘘P設備都應按易于使工電氣制造（NEMA）1987年作的定義如下“它是一種帶有指令器、數字或模擬I/O接口，以位運算為主，能完成邏輯、順序、定時、計數和算術IEC(國際電工)在標準草案中，將這種裝置定義為可編程序控制器(ProgrammableController)，簡稱PC。為了避免同個人計算機，現在一般將可編程序控制器簡稱PLC（ProgrammableLogicController）點數(I/O 指能夠輸入/輸出開關量、模擬量的總個數。一般是8的倍數掃描周期是指PLC執(zhí)行系統(tǒng)程序、用戶程序、I/O刷新一次所用時間接反映PLC的響應速度此是PLC的重要指標之一單位是ms/kw梯形圖梯形圖是PLC用戶編程時最常用的一種圖形編程方法I/O工廠技 不必懂、算機，就可使用(SB2閱讀)它，例如圖1-、

×PLC1-2PLC之所以能適應工業(yè)能夠得以迅猛的發(fā)展因為它具有如下特 5 6 7 8據有為止沒有任何一種工PLC的可靠控制系統(tǒng)在使用時發(fā)生故障，絕大多數是由PLC外的開關、傳感器、執(zhí)行器引起的，而不是PLC本身。若是PLC，多數是使用、設計不當引起的。誘發(fā)電子設備故障的原因大概有如下幾種

外 由I/O線、電源線等引入的干程序錯誤針對以上故障原因，PLC在硬、軟件兩方面采取了相應的解決方法，使其可靠性大為提高，PLC本身發(fā)生故障的概率極小。1.硬(1)常規(guī)選用優(yōu)質元器件設計合理的系統(tǒng)結構實施加固使其易于抗沖(2)所有I/O電路一律采用光電器件進行使內外無電氣回路的聯(lián)接(3)濾波對供電系統(tǒng)及輸入回路采用模擬量濾波(LC、π型濾波網絡)，再(4)采用導電、導磁性能良好的材料進行，以防電磁波輻射的干擾(5)增強電源的適應性PLC的供電系統(tǒng)(為DC)采用開關電源，并用集成(6)采用模塊式結構一旦某模塊有故能迅速更換使系統(tǒng)停用時間減到最軟設置警戒時鐘WDT看門狗)PLC在正常的運行程序中對WDT定時復位，若超過了WDT規(guī)定的時間，WDT會發(fā)出信號，并強制系統(tǒng)CPU復系統(tǒng)軟件對用戶軟件自動進行檢查能對用戶程序進行查錯、報錯，使掉電保護RAM區(qū)用后備電池或蓄能時使RAM繼續(xù)有電自檢系統(tǒng)程序中有對CPU及器件自動檢測的功能，一旦出錯，立即。生產工藝或設備改變后，在原設計的PLC功能備用量夠用的PLC的硬件，只要改編控制程序即可這點就充分體現了CC(MCMC)(中被大量采用。C采用與繼電器控制邏輯圖非常接近的“梯形圖”進行編程，這種編程方法既具備傳統(tǒng)控制線路的易懂易編，清晰直觀優(yōu)點，又顧及了多數電氣技術的讀圖和微機應用水平，易于被大眾接受，因此受到普遍歡迎，這種面向生產的編程方法與目前微機控制中常用的匯編語言或高級語言編程相比，其優(yōu)點是顯而易見的。PC鼓形控制器等功能性指令，減少編程工作量，加快了開發(fā)速度。現代的PC數、順序檢測、功率驅動、聯(lián)網通信、人機、自檢、記錄和顯示等功能，使控制系統(tǒng)的水平大大提高，功能更加完善。PLC除摸塊化外，還具有各種擴充單元，I/O點數及各I/O方式、I/O量均由于PC是采用軟件編程來實現控制功能的，而繼電器控制采用硬接線來實現。這就減少了設計、施工的工作量。同時，PC能事先進行摸擬調試并且具有很強的監(jiān)視功能，所以系統(tǒng)的調試、檢修、的工作量得到大大地減少。由于PC是專為工控而設計的計算機，所以其結構緊密、堅固、體積小巧、功能齊全，能直接投運在惡劣的工作環(huán)境。一般PC現，需用3至4個1.8m高的大繼電器控制柜。由于PLC功能的強大(一臺PLC相當于34個大控制柜使得控制系由于PLC安裝調試方便，開發(fā)、調試周期短，從而降低了設計、開發(fā)、由于PLC靠軟件編程實現控制功能件及其備件均具有通也減僅為繼電器柜的幾十分之一，每年節(jié)省的電費就可將投資收回。由于PLC實質上是一種工控計算機實現了智能控制從而使得控第四節(jié) PLC的應用狀況和發(fā)展趨PLC自問世以來，經30多年的發(fā)展，在工業(yè)發(fā)達國家(如美、日、德等)已成為重要的產業(yè)之一，生產廠家不斷涌現，PLC的品種多達幾百種。國內應用始于80年代。一些大中型工程項目引進的生產流水線上采用了C控制系統(tǒng)，使用后取得了明顯的經濟效益，從而促進了國內PC目前國內PCC是大有發(fā)展前CSCDA我國PLC的生產廠家主要是80年代涌現出來的，靠技術引進、轉讓、合資等方式進行生產，目前約有十幾家，生產PLC型號主要有：自動化儀表公司DJK-84；無錫華光電子工業(yè)KCK系列；東屋電器CF系列；樁樹電子儀表廠BCM-PIC；杭州機床電器廠DKK、D系列；電力電子設備廠KKI-IC；大連組合機床S系列；機械部自動化所MPC、KB系列；國際程控公司E、EM、H系列；工業(yè)自動化TCMS-300/D；杭州通靈控制電腦公司HZK系列；蘇州電子計算機廠 YZ系列；蘇州機床電器廠CYK系列。此外還有聯(lián)想計算機公司、自動化所、機床電器廠、儀表十五廠、春海電子設備廠、科用開發(fā)公司、恒達機電技術發(fā)展公司、香島斯邁克，遼寧無線電二廠，廈門A-B公司等也生產PLC。由上可看出國產PLC的品種只有二十多種，主要集中在小型PLC品種上（中型PLC的生產較少，大型的更少，生產和銷售規(guī)模均不大。目前PLC的質量和技術性能與發(fā)達國家相比還有較大的差距，遠不能滿內日益增長的市場需要，故須依賴進口，尤其是大中型PLC，更是清的國外產品。國內流行的PLC多是國外產品，主要有：立石MRN、三菱、日立、夏普、松下、東芝、富士、安川、橫河、光洋Koyo等公司：AB(AllenBradley)、GM(GouldModicon)、GE(GE-Fanuc)、SquareD、西屋(WestingHouse)、TI儀器(Texas,Instruments德洲儀器)等公司 ）、BBC 、AEG等公司法國：TE( emecanique)公司等其國的A-B(Allen-Bradley)GE-Fanuc、Modicon德國的西門子( 法國的TE( emecanique)，的三菱、立石(OMRON)等7家公司，在所有PLC制造廠中占有主導地位。這7家公司占有著全世界PLC市場80%以上的份額，他們的系列產品有其技術廣度和深度，從售價為100左右的微型PLC到有數千個I/O點的大型PLC應有盡有。小型PLC各廠家占領的市場份額最大，其結構型式的優(yōu)點也較為突出，故其他國家小型PLC的結構形式也都向看齊。大、中型PLC市場份額的90%一直被美、日、歐三家占領，具有三足鼎立之勢，近年來稍有頹勢。結構微型化、模塊自73年微處理機(CPU)問世以后，為計算機應用產品(PLC也屬其中之一)微型化創(chuàng)造了條件，一般小PLC產品只有32K—16K書這么大小(5—10mm)。一般小型PLC整體式的較多，但功能較多的小型機，結構型式大多采用模塊式，以便使用戶有的選擇余地，配置能比較高的控制系統(tǒng)。大、中型PLC幾乎全部采用模塊結構。采用模塊式結構可讓用戶各取所需，功能全面化、標準在C發(fā)展的初期，PC只具有開關量的/、定時、計數、順序控制等功能，之后又增加了模擬量的/、D調節(jié)、信號調制、數字量的/、通迅、高C能完成CC等各種控制系統(tǒng)所能完成的功能。它大大加強了數算、數據處理圖形顯示、聯(lián)網通信等功能，使PC向C方向滲透和發(fā)展。功能標準化后，使用同一系列的產品(甚至不同廠家、不同系列的PLC)均能選用同能的PLC模塊。產品系一家C生產公司往往以統(tǒng)一的設計思想，設計其系列產品，在系列產品中，/O小到幾點，大到上萬點)規(guī)模的控制系統(tǒng)。編程器、軟件、指令是兼容的，也有不同規(guī)格、型號可選。大容量化、高ICCPU技術的發(fā)展為PLC的大容量化、高速化創(chuàng)造了條件，現代大型PLC器容量大到數兆，控制程序達到數萬步形圖的掃描速度可達0.1ms/kw的數量級，速度上比許多DCS(分散型控制系統(tǒng))快數十倍。大容量及高速化的PLC為加工機具的精確定位、機床速度的精確調節(jié)、閥門的靈活控制以及PID過程控制等提供了更好的。模塊化、模塊智能大中型PC幾乎全用模塊式結構，功能較多的小型C也采用模塊式結構，因為這種結構最大的優(yōu)點是可讓用戶按需組合，避免功能資源的浪費，使控制系/O48及16點，大、中型機多采用64、32及16點。模塊智能化，就是模塊的本身具有CU，能獨立工作，它們與主CU模塊并列運行，緊密結合，有助于克服C適應性、可靠性等各方面均更勝一籌，完成以前PC本身無法完成的許多功能。通迅化、網絡現代工業(yè)生產規(guī)模大、控制復雜、被控對象分布廣且具有一定的空間距離，因此要有許多PC理，以協(xié)調全廠的生產，這就需要各級控制器之間以及與上位機之間具有通訊手段，實現信息交流。現代的PC機大多具有標準通訊接口(例如R232C422485roiBus太網等)，具有通迅聯(lián)網功能。通過電纜或光纖，信息傳送距離可達幾十公里，聯(lián)網后，各控制器形成一個統(tǒng)一的整體，實現集散控制。各公司都有自己的通訊網絡，造成了各家PLC之間的通迅，但是它們可以通過主機與遵循標準通迅協(xié)議(MAP網絡通迅協(xié)議)的網絡聯(lián)網。編程語PLC控制的步進順控語言，面向過程控制的流程圖語言(它能表示過程中動態(tài)變量與信號的相互聯(lián)接)。還有用高級語言BASIS、PASCAL、C語言編程的增強外部故障檢測能據分析，PLC控制系統(tǒng)的故障故障占20%（其中CPU板占5%；I/O板占15外部故障(PLC)80%，其中：傳感器占 執(zhí)行器占 接線占除了故障可通過PLC的軟、硬件自動檢測以外，其余80%都不能通過自第二章PLC組成及工作原第一節(jié) PLC的組MPLC由三個基本部分組成：輸入部分、邏輯處理部分、輸出部分。M PLC的基本組成框控對象的各種開關量、模擬量信息和來自操作臺令信息等。邏輯處理部分用于處理輸入部分取得的信息，按一定的邏輯關系進行運算，并把運算結果以某種形式輸出。輸出部分是指驅動各種電磁線圈、交/直流接觸器、信號指示燈等執(zhí)行元件PCPC22為一般PC組成系統(tǒng)的原理框圖（由圖22PC的組成結構和計算機差不多，故C可看成用于工業(yè)控制的計算機）電源電源通迅接模擬量I/O接開關量I/O接RAM PLC組成的原理框第二節(jié) PLC主要部件功CPU是PLC的部件之一，它的主要功能有①輸入信號 ②執(zhí)行用戶程序 ③刷新系統(tǒng)輸出④執(zhí)行管理和診斷程序；⑤與外界通信PLC常用的CPU主要有通用微處理如IN 80586Z8000、Motorola（6800、6809、68000）等。通用微處理器的通用性強、價單片微處理如N（、、、、89單片微處理器又叫單片機它將RM、RM、接口電路、時鐘電路、串行口甚至D都集成在一個很小的芯片上，自成一個小的微處理機系統(tǒng)；另外，單片機有大量的位尋址單元和豐富的位操作指令，它為C在位處理方面提供了最佳的功能和速度，所以特別適用于C位片式微處理如MD（2900、2901、2903、N8×300，位片式微處理器是獨立于微型機的另一分支因為它采極型工藝所以比一般的MS型微機處理器在速度上要快一個數量級。上述兩種微處理器的字長、結構、指令系統(tǒng)是固定的，而位片機是具有CU的一切必要附件U等48序器的內容來改變機器的指令系統(tǒng)即指令系統(tǒng)對用戶開放位片式結構可使用多個微處理器，將任務分成幾個部分讓其并行處理，即操作，這樣能更有效地發(fā)揮其快速的特點；其缺點是集成度低用的較多，功耗也較大。目前小型PLC一般采用8CPU如：、、Z80、6800、MCS48、51系列，而大、中型PLC常采用位片式微處理器、16/32位通用微處理器。二．用，可將它們分為下列4種：系統(tǒng)程序器、用戶程序器、數據表器、高速暫存器。系統(tǒng)程序系統(tǒng)程序器用來存放PLC的程序，可分為：系統(tǒng)管理程序、命令解釋程序、故障檢測、診斷程序、通信程序。系統(tǒng)程序由PLC廠家設計，并在ROM/PROM/EPROM器中，用戶不必對它作細致的了解，更不能改變它用戶程序用戶程序器用來存放用戶編制的控制程序C術語中講的器容量及型式就是指的用戶程序器常用的用戶器型式有ERM2RM掉電保護的RM等。RM作程序器的優(yōu)點是寫入程序不會因停電而丟失但其成本較高，主要體現在兩個方面：調試時仍要用RAM作程序器，而且最好用帶電容/電池后備的RAM，這樣用戶實質上是購了兩套用戶程序器。對許多PLC而言，往往還要另外配套購置的EPROM寫入裝置和擦2RM是非易失性的且可電擦除的器它兼有RM的非易失性和R隨機存取之優(yōu)點，它的寫入或擦除不需特殊裝置，用它作用戶程序器，在程序調試階段，可用編程器直接修改程序，程序確定下來投入運行后。這是它的優(yōu)(約為ms級在控制程序沒確定以前常先采用帶掉電保護的RM作用戶程序器待程序確定后，再由廠家提供的ERM寫入器將程序到EROM中，并將該RMC中運行。RMC后，PC則運行RM中的用戶程序若沒RMC則運行RM區(qū)中的用戶程序許多用戶用掉電保護的RM作用戶程序器因為它比另兩種價格便宜一旦電源停電靠后備電池電容可以保存RM中的程序數年/限即可。這點對于一般的工礦企業(yè)而言是容易做到的。例如：OMRON公司的C200H-MR431/831是全電池后備RAM器，C200H-MR431/831是電容后備RAM器它們在25℃的壞境下，可以保存程序的時間分別是2~3年、20天。數據表器(I/O映像器數據表器用來存放開關量I/O狀態(tài)表，定時器、計算器的預置值表，模擬量I/O數值等。高速暫高速暫器主要存放運算的中間結果統(tǒng)計數據故障診斷的標志位等其中，3、4兩類器，常用RM，這其中部分或全部有后備電源。三．I/OPLC的I/O部分，因用戶的需求不同有各種不同的組合方式，通常以模塊的形①開關量I/O模 ②模擬量I/O模字量I/O模塊（包括TTL電平I/0模塊、撥碼開關輸入模塊LED/LCD/CRT顯示控制模塊、控制模塊④高速計數模 ⑤精確定時模⑥快速響應模 ⑦中斷控制模⑧PID模 ⑨位置控制模⑩軸向定位模 ⑾通信模塊開關量I/O模塊(部分開關量輸入模塊(部分)的作用是接收現場設備的狀態(tài)信號、控制命令等，如限位開關、操作按鈕等，并且將此開關量信號轉換成CU信號。開關量輸出模塊部分的作用是將經過CU送到被控設備的控制回路去，以驅動閥門執(zhí)行器、電的啟動器和燈光顯示等設備。開關量I/O模塊(部分)的信號僅有通、斷兩種狀態(tài)，各I/O點的通/斷狀態(tài)用發(fā)光二極管在面板上顯示。輸入電壓等級通常有DC（5V、12V、24V、48V）或（24V、120V、220V）每個模塊可能有4、8、12、16、24、32、64點，外部引線連接在模塊面板的接線端子上，有些模塊使用插座型端子板，在不拆去外部連線的情況下，可迅速地更換模塊，便于安裝、檢修。開關量輸入模按與外部接線對電源的要求不同，開關量輸入模塊可分為AC輸入，DC輸入，無壓接點輸入，AC/DC輸入等幾種型式，參見圖2-3。每個輸入點均有濾波網絡、LED顯示器、光電管。從圖23?外接電源，電源由電路提供公共點有、Θ之分，圖23中為Θ。i電ii電i↙ DC24V輸入(n電~電0.15uf~▽0.01uf▽—電 圖2-3輸入模塊的主要技術指標有①輸入電壓：指PLC外接電源的②輸入點數：指輸入模塊開關量輸入的個數③AC頻率：指輸入電壓的工作頻率，一般為50~60Hz④輸入電流：指開關閉合時，流入模塊內的電流。一般為5~10mA⑤輸入阻抗：指輸入電路的等效阻⑥ON電壓：指邏輯“1”之電壓值，開關接通時為“1⑦OFF電壓：指邏輯“0”之電壓值，開關斷開時為“0⑧OFF→ON的響應時間，指開關由斷→通時，導致邏輯電路由的變化時間⑨ON→OFF的響應時間，指開關由通→斷時，導致邏輯電路由“1”→“0” 功耗：指整個模塊所消耗的最大功率 開關量輸出模塊開關量輸出通常有3種型式電器輸體管輸控硅輸出

△

、每個輸出點均有LED發(fā)光管元件(光電管/繼電器)、功率驅動元件和輸出保護電路，見圖2-4。、

繼電器輸

↘△▽↘ 圖a為繼電器輸↘△▽↘ 和功放的作用；與觸點并聯(lián)的R、C和▽↗∧∨∨▽~b為晶體管輸出電路，大功率晶體管的飽和/截止相當于觸點的通/▽↗∧∨∨▽~

c為可控硅輸出電路，光電可控硅，制SSR關斷時產生的過電壓和外部浪涌電

輸出模塊最大通斷電流的能力大小依次為繼電器、可控硅、晶體管。而通斷響應時間的快慢則剛好相反。使用時應據以上特性選擇不同的輸出型式。輸出模塊的主要技術指標有①工作電壓：指輸出觸點所能承受的外部負載等級有AC120VAC220VACDC24V。

2-4③漏電流：指當輸出點斷開時(邏輯“O”)，觸點所流過的最大電流。此參數要針對晶體管、可控硅型輸出模塊，無保護電路的繼電器輸出模塊0，有保護電路的繼電器輸出模塊為1~2mA。④接通壓降：指當輸出點接通時(邏輯“1”)，觸點兩端的壓降⑤回路數：等于公共點的個數。獨立式模塊，等于輸出點數⑥OFF→ON響應時間：同輸入模塊⑦ON→OFF響應時間：同輸入模塊⑧功耗同輸入模塊輸出模塊按外部接線方式分~①匯點式：輸出有1個公共點，~輸出點屬同一個回路，共用1個電②獨立式：輸出無公共點，各輸點回路不同，可以使用不壓等級的電源。模擬量I/O模

匯點 獨立2-5/模塊是將傳感器測量的電流或電壓信號轉換成數字量給PC的CUA模塊是將CU處理得到的數字量轉變?yōu)殡娏骰螂妷盒盘?；熱電?熱電阻輸入模塊，可以直接連接熱電偶/熱電阻等測溫傳感器，外部不需放大電路和線性化電路，能自動進行冷端補償和調零，并且具有開路檢查、輸入越限功能，有D電路。模擬量I/O模塊的量程一般是IEC標準信號(0-5V、1-5V、0-10V、10mA、4-20mA等)。也有雙極性信號(如±50mv、±5v、±10v、±10mv、±20mA等)。A/D、D/A的轉換位數通常為、、、位，并且在數字量I/O處用光電管將PLC的電路與接口電路。數字量I/O模常用的有TTL電平I/O模塊、撥碼開關輸入模塊、LED/LCD/CRT顯示控制模TTL電平I/O模塊是將設備輸入的TTL電平數據進行處理，或將處理的結果以TTL電平形式輸出給設備進行控制、執(zhí)行。，撥碼開關輸入模塊是TTL電平輸入于BCD撥碼開關的輸入模塊用來輸入若干組撥碼開關的BCD碼，有若干個輸入地址選擇信號輸出，某位(十進制)選擇信號有效時，讀入相應位的BCD碼信息。，，LED/LCD/CRT顯示控制模塊是TTL電平輸出于LED/LCD/CRT等顯示設備的輸入模塊，有相應的控制信號輸入/輸出，能直接驅動LED數碼管、液晶顯示器、CRT顯示器等。，控制模塊是于通用的接口模塊，是TTL電平的并行接口，除并行輸出的數據信息外還有相應的I/O控制信號(有的PLC采用串行接口或編程器上的接口與連接)。高速計數模高速計數模塊是工控中最常用的智能模塊之一，過程控制中有些脈沖變量(如旋轉編數字碼盤電子開關等輸出的信號的變化速度很高(可達幾十KH、幾MZ，已小于LC的掃描周期，對這類脈沖信號若用程序中的計數器計數，因受掃描周期的限制，會丟失部分脈沖信號。因此使用智能的高速計數模塊，可使計數過程脫離PCPCC可通過程序對它設定計數預置值，并可控制計數過程的啟、停。計數器的當前值等于、大于預置值時，均有開關量輸出給C，PC得到此信號后便可進行相應的控制。精確定時模精確定時模塊是智能模塊，能脫離PLC進行精確的定時，定時時間到后會給出信號讓PLC檢測。例如：OMRON的模擬定時單元C200H-TM001提供4個精確定時器，可通過DIP開關設定成0.1～1S、1～10S10～60S1～10mm，定時值可通過內/外可調電阻進行設定?？焖夙憫的輸入/輸出量之間存在著因掃描工作方式而引起的延遲，最大延遲時間可達2個掃描周期，這使PC對很窄的輸入脈沖難以?？焖夙憫K則可檢測到窄脈沖，它的輸出與PC的掃描工作無關，而由輸入信號直接控制，同時它的輸出還受用戶程序的控制。中斷控制模它適用于要求快速響應的控收到中斷信號停正在運行的用戶程序，運行相應的中斷子程序，執(zhí)行完后再返回來繼續(xù)運行用戶程序PID調節(jié)過程控制常采用PID控制方式，PID調節(jié)模塊是一種智能模塊，它可脫離PLC獨立執(zhí)行PID調節(jié)功能，實際上可看成1臺或多臺PID調節(jié)器，P、I、D參數可通常的輸入信號種類是：①直流電壓(0-10v/1-5v)、②直流電流(0-10mA/4-20mA)、③熱電偶/熱電阻、④脈沖/頻率以及有控制作用的開關量I/O。位置控制模位置控制模塊是用來控制物體的位置、速度、加速度的智能模塊，可以控制直線運動單軸、平面運動雙軸、甚至更復雜的運動(多軸)。參數傳感器得到當前物體所處的位置，速度加速度，并與設定值進行比較，比較的結果再用來控制驅動裝置，使物體快進、慢進、快退，慢退、加速、、停止等，實現定位控制。軸向定位角度位置控制開關N/OF可以多個開關。例如：三菱公司的F2-32RM型凸輪控制器，它可準確檢測出720度/轉角位置信號，同時控制32個開關ON/OFF。允許最高轉速是：1°方式時為830rpm，0.5°方式時為415rpm。它實質上很象一種機械凸輪：共有32個凸，每輪可多至360齒通信通信模塊大多是帶CPU的智能模塊，用來實現PLC與上位機、下位機或同級的其它智能控制設備通信，常用通口標準有RS-232C、RS422、RS-485、編程工具是一種人機設備，用戶用它來輸入、檢查、修改、調試PLC的用戶程序，它還可用來監(jiān)視PLC的運行情況。C設計的，而且是的，PC生產廠家提供的編程器只能用在自己廠生產的某些型號的PC。編程器分為簡易編程器和圖形編程器。簡易編程LD顯示器/CD顯示CPCPC梯形圖程序轉換為指令表程序，再用鍵盤將指令程序打入C。圖形編程常用的圖形編程器是液晶顯示圖形編程器手持式的)，它有一個大型的點陣式液晶顯示屏。除具有簡易型的功能外，還具有可以直接打入和編輯梯形圖程序，使用起來更方便，直觀。但它的價格較高，操作也較復雜。也有用CT的臺式圖形編程器，它實質是一臺計算機，它的功能更強，使用更方便，但價格也十分昂貴。用編程軟件在個人計算機(PC)上實現編程功隨著C的日益普及發(fā)展趨勢是使用的編程軟件，在通用的C上C程器的功能使用十分方便一般的C添置一套“編程軟件后就可進行編制、修改PC的梯形圖程序，存貯、打印程序文件()，與C聯(lián)機CPCPC的程序(特別是大型程序編程、調試就顯得十分方便和輕松。電源是PC最重要的部分之一，是正常工作的首要條件。當電網有強烈波動遭強干擾時，輸出電壓要保持平穩(wěn)。因此在C的電源中要加入許多穩(wěn)壓抗擾措施，如浪涌吸收器、變壓器、開關電源技術等。第三節(jié) PLC的工作原與其它計算機系統(tǒng)一樣，PLC的CPU以分時操作方式處理各項任務，程序要按指令逐條執(zhí)行，PLC的輸入輸出就有時差整個PLC的程序執(zhí)行時問有多長？輸入/輸出的響應時間有多大？我們要很好地PLC，就必須對這些有清楚的PLCYNPLC是采用循環(huán)掃描方式工作的，圖2-6為一般PLC的工作流程框圖：其循環(huán)過程為：①處理YN③輸入刷 ④執(zhí)行用戶程⑤輸出刷新處理CPU對PLC的硬件作故障檢查，復位WDT等通信服務圖2- 與設備、編程器、網絡設備等進行通信輸入刷新狀態(tài)表”(I/O映像器)中給本掃描周期用戶程序運行時提供的輸入信號。執(zhí)行用戶程CPU逐條解釋并執(zhí)行用戶程序根據I/O狀態(tài)表(屬數據表狀態(tài)器)中ON/OFF信息，按用戶程序給定的邏輯關系運算，將運算結果寫入I/O狀態(tài)表。注意I/O狀態(tài)表”這個概念，用戶程序中的部分輸入、輸出“元件”是它，但它當前的狀態(tài)值和與它對應I/O端子上的元件之狀態(tài)不一定相同。(這點在學過I/O響應時間之后就明白了)。輸出將“輸出狀態(tài)表”/O映像器中的內容輸出到接口電路，以驅動輸出端行的結果。現舉例說明如下。若程序一掃描周期的運行的I/O點狀態(tài)被刷新成如××I/O點0000 I/O刷新 圖2- 試分析輸出點Y00—Y02的輸出狀況情況：分析：已知，第0掃描周期中：I/O點狀態(tài)被刷新X00(0)— Y00(0)— Y01(0)— Y02(0)—條執(zhí)行，直至程序結束。根據梯形圖邏輯每個周期程序執(zhí)行的結果是 表2-1狀態(tài)00000110000011011211150000已知： 所以：第一周期的結Y00(1)—Y01(1)—Y02(1)—(同理可得：第2--5周期的輸出結果是用狀態(tài)表列出（見表2-1掃描周期的長短，對PLC系統(tǒng)的性能有一定的影響，例如較長的掃描時間I/O響應時間，對系統(tǒng)運行的精確性均會產生不利的影響。見表2-2表2- 0.01s時鐘脈沖不起作用0.1s時鐘脈沖不起作用0.2s時鐘脈沖不起作用WDTCPU掃描周期(T)的計算公式是掃描周期（T）=處理時間 通信服務時間 輸入刷新時 用戶程序時間 輸出刷新時其中①處理時間：是固定的（例OMRONC200H為②通信服務時間：若系統(tǒng)安裝了外設、網絡通信等模塊，則有固定的時間（8ms(max)，否③輸入刷新時在輸入端子上元件的狀態(tài)讀入，并保入狀態(tài)表(I/O映像器)中所耗費的時間（例OMRONC200H輸入0.07ms/8點三菱輸入50μs/8點④用戶程序執(zhí)行時間取決于程序的長度和指令的種類一般PLC均提供各指令的執(zhí)行時間表（例OMRON LD、OUT指令，其執(zhí)行時間分別為0.751.13μs；三菱FX2N基本指令0.08μs/條，應用指令 ~數100μs/條⑤輸出刷新時間：將“輸出狀態(tài)表”(I/O映像器)中的內容輸出到接口電路中所耗費的時間（例OMRONC200H輸出0.04ms/8點）[1]C200HPLC配置：48點輸入模塊+216點輸入模塊O5點輸出模塊+216點輸出模塊程序5K個地址(且僅使用LD、OUT指令，其執(zhí)行時間分別為0.75、解：當編程器要在上面運行T=2.6+0.8+(0.75+1.13)/2×5.120+0.07×8+0.04×9=9.1沒有外設：T= +(0.75+1.13)/2×5.120+0.07×8+0.04×9=PLC系統(tǒng)的響應時間是指輸入信號有效后，到輸出元件動作所需要的時間?！?例如圖2-8，如當SB接通有效后，直Y00對應的輸出元件有效輸出的時× 系統(tǒng)最小響應時

圖2- 若C序的處理，經輸出點輸出，直到輸出元件J,R,T)給出有效的輸出為止(見圖29a))，這種響應時間為系統(tǒng)最小響應時間。最小響應時間=輸入響應時間+1個周期的掃描+輸出響應時I刷 O刷外輸入輸入點系外輸入系統(tǒng)最大響應/O響應時間。見圖29b最大響應時間=輸入響應時間+2個周期的掃描+輸出響應時如：輸入響應時間為；輸出響應時15ms掃描周期系統(tǒng)最小響應時間 26.5系統(tǒng)最大響應時間 36.5由以上分析表明從外部輸入觸點動作有效到輸出元件(繼電器晶體管、可控硅)2s/O模塊或選用更高速的PC機型。第四節(jié) 三菱FX2NPLC簡介及編程元件的地FX1、FX2、FX2C、FX2N系列是三菱公司近年來推出的高性能小型整體PLC，FX0N、FX0系列微型PLC，它們間的關系如下圖所 圖2-10編程元件的范 圖2- 一、FX2N系列PLC名稱體系、基本單 □ 系列名 1、I/O點 基本單元 基本單元一覽輸輸AC電源，DC輸入（供電總點點點繼電器可控硅晶體管88FX2N-16MR-FX2N-16MT-FX2N-32MR-FX2N-32MS-FX2N-32MT-FX2N-48MR-FX2N-48MS-FX2N-48MT-FX2N-64MR-FX2N-64MS-FX2N-64MT-FX2N-80MR-FX2N-80MS-FX2N-80MT-FX2N-128MR-FX2N-128MT-擴展單 □ 系列名 1、I/O點 擴展單元 擴展單元一覽總點AC電源，DC輸繼電器可控硅晶體管FX2N-FX2N-FX2N-FX2N-擴展模 □ 系列名 1、I/O點擴展單元 擴展模塊一覽844FX0N- 880FX0N-808FX0N-FX0N-0FX0N-08FX0N-FX0N-0FX2N-0FX2N-FX2N-FX2N- 占有總點數16個、輸入點數8個、輸出點數8特殊擴展模特殊功能模塊FX2N-422-422通訊容量適配FX2N-485-485通訊FX0N用適配器連FX2N-232-232通訊特殊擴展模 2CH模擬輸入，1CH模擬輸出 M-NET/MINI絞線） 4CH模擬輸入FX2N- 4CH模擬輸FX2N-4AD- 4CH溫度傳感器輸FX2N-4AD- 4CH溫度傳感器輸入（熱電偶FX2N- 50kHz2相高速計數FX2N- 100kpps脈沖輸出模FX2N- RS232通訊接 M-NET/MINI用（光纖） M-NET/MINI絞線） M-NET/NINT-S3用（光纖）FX-16NT- FX- 2CH模擬輸FX- 4CH模擬輸FX- 4CH模擬輸FX-2AD-PT4CH溫度傳感器輸入（PT-100）FX-4AD-TC4CH溫度傳感器輸入（熱電偶） 50kHz2相高速計數器FX- 100kpps脈沖輸出模FX- 1DIF接 FX-10GM定位脈沖輸出單元（1軸，200kpps）FX-20GM定位脈沖輸出單元（2軸）5．擴展規(guī)

V-IF基本單元的右側A部可接FX2N系列用的擴展單元、擴展模塊，此外，還可接FXON、FX1，FX2N系列等多臺擴展設備。各個系列的擴展設備組合如下：a種擴展方AAFX2Nb種擴展方.FX2NaaabbaFX2NBIF 轉 特殊模FX2N-但是.FX2NaaabbaFX2NBIF 轉 特殊模FX2N- 不可（在講解指令之前，先介紹一下與用戶編程有直接關系的PLC編程元件的地二、FX2N系列PLC性能規(guī)項目FX2NLSI+（可用SFC表示器16K（16K器電池：約5年，使用RAM卡盒約3年（保修期1年 8K（也可自配16K）/EEPROM4K，8K/16K/ 8k（也可匹配16K）步不能使用帶有實時鎖存功能卡272128 2980.08μs/ 100μsI/O 184點(8進制 184點(8進制256 M M 500 M500~ 524 M1024~ 2048M8000~ 156S0~S 10 S10~S 500 S500~S 400 S900~S 100（限時T0~T 200點 T200~T 46點 327.67秒 T264~T 4點 32.767秒 100msT250~T 6點 3276.7秒 16C0~C 100點 32767計數器 16C100~ 100點 32767計數器 32C200~C 20點（-2,147,483,648~+2,147,483,647計數器 32C220~C 15點（-2,147,483,648~+2,147,483,647計數器 32C235~2556點（5-3項（132位 16D0~ 200 16D200~ 312 16D512~ 7488 （D1000以后可以500點為單16D8000~ 10616 16P0~P 128I0~ 9 ~ 6N N 810進制16位：- 32位:- 16進制16位：0- 32位：0- 、非掉電保護 ：通過參數設置可變?yōu)榈綦姳Ｗo區(qū)（電池**（電池）***、掉電保護固定區(qū)（電池）二、元件號的分配和功能概FX2N可編程控制器的一般元件種類和如下所示FX2N-FX2N-FX2N-FX2N-FX2N-FX2N-帶擴輸入繼電X000~X000~X000~X000~X000~X000~X000~81624324064184點(128點輸出輸出繼電YY000~8Y000~16Y000~24Y000~32Y000~40Y000~64Y000~Y267(Y177)184點(128點點輔助繼電MM0~M500通 【M500~M1023】524點掉電保持繼電器用主→從從→主【M1024~M3071】2048點掉電保持M8000~156特殊狀SS0~S499初始化 S0返回原點用 S~S9S【S500 ~S899】400點掉電保持【S900~S999】100點警報用定時TT0~T200T192~T199T200~T46【T246~T24941ms累積型【S250~S2556100ms累積型計數C16位向32可32位高速可計算最大6C0~C100通 【S100~S199】100點掉電保持C200-20通 【S220~S23415掉電保持【S235~S2451相單向計數輸入**【S246~S2501相雙向計數輸入**【S251~S2552相計數輸入數據寄存D0~D200【D200~D511312【D512~D79997488D8000~256V7~Z7~16通用掉電保持掉電保持特殊變址嵌套指N0~N8主控用P0~P64跳轉子程序I00~I50**6點輸入中斷指I6~I8***3點定時中斷指I010~6計數中斷指常K16位-32,76832-2,147,483,648H16位0~320~內的元件為掉電保護區(qū)（電池 、非掉電保護區(qū) **、掉電保護區(qū)（電池）各基本單元按八進制數X000~X007，X010~X017……對輸入繼電器進行，按八進制數Y000~Y007，Y010~Y017……對輸出繼電器進行。輸入繼電器X000~X0170~60ms在PLC的繼電器叫做輔助繼電器。與輸入輸出繼電器不同，它是一種繼電器，因此不能外PLC的電源斷電，也還能其ON/OFF狀態(tài)。狀態(tài)元件是一種步進梯形圖或SFCPLC1ms,10ms,100ms等時鐘脈沖進行加法計數，當它達到設定值時，輸出接點就動作。0.001~3276.7秒。T250~T255100ms累積定時器，其當前值為累積數，所以，定時線圈的驅動輸入為OFF時，當前值被[高速計數器用]22計數X000~X007數據寄存器(D)(V)(Z)數據寄存器是數值數據的元件。FXPLC的數據寄存器全是16位的（最是正負符號位用二V、Z寄存器（V0~V7，Z0~Z716點。V、Z還可按下述，附[V0，Z0=5時 C20Z0=C25←元件+V0或Z0值（K（M）指針（P（I）FNC00（CJ）FNC01（CALL）子程序調入 ][]名稱 RUNaRUN時為RUNbRUN時為aRUN1個掃描周期為bRUN后第1個掃描周期為DC24V24V編名 PC M0.1V3.0V（0.1V單位4-2下降單元編名 10ms10ms100ms100ms1s1s1min1min±30編名 0.1ms0~59秒預置值或0~59秒預置值或0~23秒預置值或日1~31秒預置值或當月1~12秒預置值或4星期0(一)-6(六)預置值名 BMOVHSC方式RAMP方式PR方式執(zhí)行FROM/TO指令時允許中編名 尋址寄存器Z尋址寄存器VPC名備注關閉面板燈清除元件的和當前值全輸出RUN8-1項RUNSTOP定周期編名 0(1ms單位*1：RUN→STOP**2：STOP→RUN*3*4：END0AH=FXEEPROM-4，8，16（保護為*5： 10H= *8：M8062 *6：0002=2k 0004=4k0008=8k 0016=16kD8102第五節(jié) OMRONC200H數據通C200HPLC用戶數據區(qū)的分類采用繼電器名法，共分為9大類（見11-對各區(qū)的C200HPLC采用通道的概念尋址，即將各個區(qū)都劃分為若干個通道號用2-4個數字標識，有些區(qū)可按繼電器(即按位)尋址，在通道號后面再加2位數(00—15)標識繼電器(位號)，這樣數據區(qū)的任一通道、任一繼電器(或位)均可11-3C200HPLC用戶數據區(qū)的分區(qū)通道尋址方1I/O繼電器000-029(不用的I/O位可作為輔助繼電器使用CHbit2輔助繼電030-CHbit3繼電器251- 4暫存繼電器TR0-TR7(只有8位 5保持繼電器HR00-CHbit6AR00-CH7繼電器LR00-CHbit8TC000-9數據存DM0000-DM0999(讀/寫)DM1000-DM1999一．I/OI/O繼電器實際上是PLC的I/O狀態(tài)表器中的某一位，各個位與外部I/O物理設備建立聯(lián)系。共有30個通道（后面簡稱“CH，為000—029，每個CH可以反映一個I/O模塊的狀態(tài)。每個I/O模塊的CH號是由它在母板上安裝的位置決定，一個C200HPLCCPU母板最多可帶2個擴展母板,各母板上的安裝槽位及相應的CH號見圖11-11。I/O繼電器區(qū)既可用通道(地址：3位數字的CH號，CH號最前面的0可以省略)，也可用位(地址：在通道號后再加2位數字，位地址用下角表示)。尋址范圍見表11-4CPU C200HPLC母板通道號分布表11- C200H I/O繼電器位地母I/O擴展I/O擴展二．輔助繼電器區(qū)(InternalRelay IR輔助繼電器區(qū)簡稱IR區(qū)，通道的尋址范圍為030-250，IR區(qū)還可用作數據處理區(qū)，控制其它位、計數器/定時器等，IR區(qū)的尋址方式同I/O繼電器區(qū)，既可按CH也可按bit。IR區(qū)中050-231通道提供給特殊I/O模塊使用(如I/O模塊A/DD/A模塊等)，無相應的特殊I/O模塊時CH號仍作為IR給用戶任意使用。IR區(qū)通道分配見表11-5表11- IR區(qū)通道分030-050-100-200-232-247-I/OA/DD/A溫度傳感器位控光纖傳輸I/OLink模塊三．特殊繼電器區(qū) SR特殊繼電器區(qū)簡稱SR區(qū)，用于監(jiān)視PLC系統(tǒng)工作狀態(tài)、產生時鐘脈沖、生錯誤信息等。SR區(qū)的通道尋址范圍是251-255，SR區(qū)各繼電器的狀態(tài)一般是由系統(tǒng)程序自動寫入，用戶只能，有些位用戶可自行設置。SR區(qū)既可以CH，也可以bit。下面列出了部分SR區(qū)常用標志位及其功能。25l00：多個I／0單元故障標志。當多個I／0單元故障時，該位被置1。時，該位被置l。被置0示低通道位單元故障。與2510025103等位標志合用。25105，25106：光傳輸單元故障標志。通過這兩個位，能表示0～3共4輸單元的故障位置25l07：I／0主單元故障標志25108～25115：故障通道標志。對I／0單元、光傳輸單元和I／0單25211，25206：分別是第0號和第1號主機單元錯誤標志25213，25207：分別是第0號和第1號主機單元重新啟動標志25208，25209：分別是CPU安裝型主機單元錯誤和重新啟動標志25212：數據保持標志?？删幊绦蚩刂破髟诨蜻\行狀態(tài)時，如該位被置1，則I／0繼電器區(qū)、IR區(qū)和LR區(qū)內的數據(25212被置位時的數據)被保持。25215：輸出標志。該位被置1，所有輸出單元的輸出信號被輸出。通過0UT指令可使該位置l。掉電時，該位保持掉電前的狀態(tài)。該位置0時，對輸出25300～25307：故障代碼輸出標25308：電池電壓不足標志25309：掃描時間錯誤標志。當掃描時間大于系統(tǒng)最大限值時，該位被置l25310：I／0校驗出錯標志。I／0單元地址與已存放的I／0單元地址不符時，該位被置1。25313：ON標志。PLC通電后始終為125315：第一次掃描標志。在用戶程序第一次執(zhí)行時置1，掃描置025407：步進啟動標志。步進指令STEP第一次執(zhí)行時置1，掃描置0被置l。25400：1分鐘時鐘脈沖標志。用于產生脈沖周期為1分鐘的時鐘脈沖。脈沖的占空比為1：1。25401：0.02秒時鐘脈沖標志。用于產生脈沖周期為0.02秒的時鐘脈沖。脈的占空比為1：1的占空比為1：1。25501：0.2時鐘脈沖標志。用于產生脈沖周期為0.2秒的時鐘脈沖。脈沖的占空比為1：1。255021鐘脈沖標志于產生脈沖周1.0時鐘沖的占空比為1：1。0.02秒脈沖信號的置位時間是10ms10ms才能到0.02秒的脈沖信號。25503：指令執(zhí)行錯誤標志（ER。當執(zhí)行錯誤指令時，該位被置l25504：進位標志（CY。當運算結果有進位時，該位被置l。用CLC指令可使其置0。25505：大于標志（GR該位被置。25506：等于標志（EQ該位被置。25507：小于標志（LE。在比較運算中，第二個操作數小于第一個操作數TemporaryRelayTR特性見表11-五．保持繼電器區(qū)( Relay)HR特性見表11-3、六．輔助存貯繼電器區(qū)( Relay AR特性見表11-3、七．繼電器區(qū) LR特性見表11-3、八．定時/計時繼電器區(qū)(Timer&Counter TC特性見表11-3、九．數據存貯 ( DM特性見表11-3、表11- PLC通道號、尋址范圍及操作數范I/O000-030-251-HR00-RLR00-00000-03000-25100-HR0000-RAR0000-LR0000-AR2300-5表11- 不可位尋址的對# 第三章三菱FX2NPLC令系第一節(jié) 現代PLC一般具有多種編程語言可供選擇，常見的有梯形圖、助記符、布爾常相似，它形象、直觀實用，為廣大電氣技術所熟知，是PLC的主要編程語言，絕大多數PLC(特別是中、小型PLC)均具有這種編程語言，只是一些符號的規(guī)助記符也稱語句表達式，它與計算機的匯編語言很相似，但比匯編語言簡單得多。PC再輸入PLC。微型、小型PLC常采用這種方法，故助記符也是一種用得最多的編助記符是用若干個容易的字符來代表PLC的某種操作功能各PLC生產廠家使用的助記符不盡相同，表3-1列出了5PLC的常見指令符號。表3- PLC常見指令符OMRONC三菱K系 西門子S5系GE-西 常開觸A點LDSTRRDUANDANDANDOOROROR=AND）ANDANDOR）ORORMWRWRNOT它是一種找出輸入量輔助量(元件輸出量之間關系用布爾表達式或邏輯方程表達出來的編程方法。現今有少部分PC采用這種編程方法，它配有專用的布爾表達式編程器。布爾表達式編程法也是一種較好的編程方法，若沒有編程器，采用此法先找出系統(tǒng)的布爾表達式組，然后再轉換成梯形圖編程。Functionblockdiagram這種編程語言及編程器也量PLC機型采用例如西門子公司的系列PLC采用STEP編程語言，它就有功能塊圖編程Functionchart也稱順序功能表圖(SequenceFunction )，簡稱這種語言是在80年代初由法國科技根據Petri網理論，是一種能說明語言，已先后成為法、德的，IEC也于88年了類似的標(IEC848)我國也于86年頒布了功能表圖的國標(GB6988.6-86)它是一種位于前述4種編程語言之上的一種圖形語言，用來編制較為復雜的對較復雜的控制系統(tǒng)用梯形圖作程序設計，存在如下問題①設計方法很難掌握且設計周期長②裝置投運后、修改但若用功能表圖法設計PC使設計時間減少2/3。功能表圖是描述控制系統(tǒng)的控制過程、功能、特性的一種圖形藝性的流程圖)，它并不涉及所描述的控制功能之具體技術，是一種通用的技術語言，可用于進一步的設計和不同專業(yè)的技術之間進行技術交流。這種設計方法很容易被初學者接受。對有一定經驗的技術，也會提高設功能表圖在PLC編程過程中有2直接根據功能表圖的原理設計PC程序，編程主要通過CT終端直接使用功能表圖輸入控制要求，這種PC的工作原理已不象小型機那樣，程序從頭到尾循環(huán)掃描而只掃描那些與當前狀態(tài)有關的條件從而大大減少了掃描時間提高了PC的運行速度。目前已有此類產品，如ENUE公司美、西門子公司德)、 emecanigue公司法)、富士 公司日)等，多數在大、中型PLC上應用。用功能表圖描述PLC所要完成的控制功能(即作為工藝說明語言使用)，前置，是當前PLC梯形圖設計的主要方法，是一種先進的設計方法。配備了高級語言如：PSM、PL/M、BASIC、PASCAL、C語言等。第二節(jié) 點區(qū)別。C的梯形圖使用的是“軟元件”I點、O點、輔助繼電器、計數梯形圖沿用了繼電器邏輯圖的一些畫法和概念母線梯形圖的兩側各有1垂直的公共母線(Busbar)，有的PLC省卻了右側的垂直母線(如OMRON系列的PLC)，母線之間是觸點和線圈，用短路線連接。觸點PLC的I/O繼電器、輔助繼電器、特殊功能繼電器、定時器、計數器、移位寄存的常開/閉觸點3-2所示的符號表示，通常用字母數字串或I/O地址標注。觸點實質上是器中某1位，其邏輯狀態(tài)與通斷狀態(tài)間的關系見表3-2，這種觸點在PLC程序中可被無限次地觸點放置在梯形圖的左表3- 觸點、線圈的符說001為線圈“得電”激勵，0，繼電器線圈對C器中的某一位寫操作時，這一位便是繼電器線圈用表32中的符號表示通常用字母數字串輸出點地址器地址標注，線圈一般有輸出繼電器線圈、輔助繼電器線圈。它們不是物理繼電器，而僅是存儲器中的1bi寫電器的觸點在程序中的其它地方無限次讀既可常開也可常閉繼電器線圈放置在梯形圖的右側。，能流能流是梯形圖中的“概念利用“電流”這個概念可幫助我們更好地理解和分析梯想在梯形圖垂直母線的左右兩側加上DC電源的正、二．梯形圖使用應注意事項：梯形圖中的觸點、線圈不是物理觸點和線圈，而是器中的某1位。相應位為1/0時表示的意義參見表3-2。用戶程序的運算是根據PLC的I/O狀態(tài)表器中的內容而不是外I/O開關的狀態(tài)梯形圖中用戶邏輯運算結果，可以立即被后面用戶程序所輸出線圈只對應輸出狀態(tài)表器中的相應位，并不是用該編程元件應的輸出元件(繼電器、可控硅、晶體管，是輸出元件驅動現場執(zhí)行機構。PLC輔助繼電器線圈不能做輸出控制用，它們只是PLC器中的一位，起中間暫存作觸點和線圈只能作水平元件用，不能作垂直元件用。(見圖3-1(a、32點與繼電器邏輯圖有較大的差別。 3 3 3 313412 56 (b)正確的 圖3-2能流路徑說明圖3-1梯形圖舉例1[例]：如OMRON系列PLC的限制是：每個網絡最多允許16條支路，每條支路能容納的元件個數最多為11個。第三節(jié) 三菱FX2NPLC指分FX2NPLC的指令分為：基本順控指令（基本指令、功能指令基本指FX2NPLC各基本指令的符號、功能如下表所示功取與與脈沖或

或脈沖

脈沖

NN

（POP讀棧且復位無0功能指令表（應用指令 DP DP—〇—〇————————————————〇〇〇〇〇〇—〇〇〇—〇〇〇〇〇BCD〇〇BIN〇〇 DPBIN〇〇BIN〇〇BIN〇〇BIN〇〇BIN〇〇BIN〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇—〇—〇—〇—〇—〇—〇—〇—〇—〇ON〇〇ON〇〇〇〇———〇BIN〇〇〇〇—〇—〇——〇—〇—〇———〇———加的脈沖輸〇— DP——〇〇〇———————————————0-9〇—16〇———7—〇7————————〇〇〇〇——〇〇—〇ASCⅡ→HEX—〇—〇—〇—〇PID〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇〇浮點數SIN〇〇COS〇〇浮點數TAN〇〇—〇 〇——〇—〇—〇—〇—〇—〇〇〇〇〇〇—〇—〇—〇—〇—〇—〇—〇—〇—〇—〇—〇—〇—〇—〇—〇—〇—〇—LDLDILDLDIANDANI ORI、OUT、梯形序步 0 12OUTY000LDI 34ANDX001OUTM05ANI6OUT7LDI8OR9ORIOUTY002 指令概梯程序梯程序步指令X0120123456789（OF→ON，其掃描周期為ON。下圖中的X000，X001X02ON出現下降運動時（ON→OF，其掃描周期為ON。下圖中X003，OFF X000或輸入X001為ON002003ONY000X004X005或輸入X006X007ONY001ANB梯步 01 OR2 3OR45OUT 6 7AND 89 ANDOUT SET、RST、PLS、PLFX001的下降沿脈沖來驅動（1個掃描時間M1M50的步步 PLS PLF SET RSTSETRST INVINV指令之前INV指令執(zhí)行之INV指令之前INV指令執(zhí)行之梯形圖步 OUT MC、MCRX000ONMOONX000（MO）OFF時，MC-MCROFF，輸出沒有被驅動。X000（MO）MC不是嵌套結構時，使用多次時，可在“MCONM**-MCRNO”之后，再反復用“MCONM**-MCRNO”和“NONO的使用次數沒有限制。梯步 MCN0MCRMCNOMCR MCN0 OUT OUT MCR《有嵌套》N=0~7在MC指令內用MC指令時，嵌套級及N為下列順序（N0→N1→N2→N3→N4→N5→N6→N7）MCR（N7→N6→N5→N4→N3→N2→N1→N0總線[B]X040ON時，為帶電狀態(tài)。N1總線[B]X040X050均為ON時，為帶電狀態(tài)。N0N1N0MCRN0OFF OFF OFF時 MCRMCR ，利用MRD指令，讀出其，驅動輸出Y001。最后的電路使用MPP指令替代MRD指令。，步 0 123ANDX001OUT4 Y0025AND67OUTY0018OUT9 定時器有一般用和累計用兩種。累計用定時器即使計數輸入為OFF，也能當前值。計數器1632位向上/向下計數用的兩種。向上/向下計數器的計數方向由特殊輔助繼M8200~M8234ON/OFF來指定的。程序步 程序步 0 1OUT24 5OUTLDOUT12.3X0接點12.3T0線圈 T0接點Y0線圈K常數直接指定，和用數據寄存器（D）間接指定。但間接指定梯形步 C0C0CC0 1RST3 4OUT57LD8OUTLDOUTX000接 X001接點5432C0當前 0C0接 Y000第四章PLC用實本章所舉實例中，PLC均采用三菱FX2N系列可編程序控制 RSTLDC04SV=30C05SV是由D30決定

圖4- CXX舉可由外部設備設定，實現可調設定值，C04的動作時序見圖4-0 …00 …0[4-

4-2X00X00

4-3（a，實質上是個15sec的定時[例4- 點動接收/去抖電X00

抖動引

Y04可靠輸出4-4點動接收/

[4-4].點動輸出/脈沖輸

注：圖4-5中，不管輸入時間(X0)是長/短，Y04均給出0.5sec的脈沖輸出[4-5].振蕩

4-

4-6中，在X0ON期間，Y05為脈寬可調的振蕩輸出[例4- 圖4-7為一種自鎖電路的2種編程方法 [4-7]．按鈕SB0—SB66控制電機M1—M6，控制要求見下表4-1，畫出控制原理圖和控制程序梯形圖。 √√√√√√O√√√√√OO√√√√OOO√√√OOOO√√OOOOO√OOOOOO解：由表4-1可看出，輸入信號有7個SB1~SB6、SB0，輸出信號有6個電機控制，分別用6個交流接觸器驅動，I/O

4-8PLC X2