電氣控制與plc實訓(xùn)教程電子教案第四章課件

第4章FX系列可編程控制器FX系列可編程控制器概述3.1FX系列可編程控制器的子系列3.2FX系列可編程控制器的基本組成

3.3

FX系列可編程控制器的軟元件3.4FX系列可編程控制器的工作原理

3.14.1FX系列可編程控制器概述4.1.1三菱小型PLC的發(fā)展歷史4.1.2FX系列型號的含義FX系列PLC型號名稱的含義如下：4.1.3FX系列PLC的一般技術(shù)指標(biāo)FX系列PLC的一般技術(shù)指標(biāo)包括基本性能指標(biāo)、輸入技術(shù)指標(biāo)及輸出技術(shù)指標(biāo)，其具體規(guī)定如表4-1、表4-2及表4-3所示。項目FX1SFX1NFX2N和FX2NC運算控制方式存儲程序，反復(fù)運算I/O控制方式批處理方式（在執(zhí)行END指令時），可以使用I/O刷新指令運算處理速度基本指令0.55微秒/指令～0.7微秒/指令0.08微秒/指令應(yīng)用指令3.7微秒/指令～數(shù)百微秒/指令1.52微秒/指令～數(shù)百微秒/指令程序語言邏輯梯形圖和指令表，可以用步進梯形指令來生成順序控制指令程序容量（EEPROM）內(nèi)置2KB步內(nèi)置8KB步內(nèi)置8KB步，用存儲盒可達(dá)16KB步指令數(shù)量基本、步進基本指令27條，步進指令2條應(yīng)用指令85條89條128條I/O設(shè)置最多30點最多128點最多256點表4-1

FX系列PLC的基本性能指標(biāo)輸入電壓DC24V±10%元件號X0～X7其他輸入點輸入信號電壓DC24V±10%輸入信號電流DC24V，7mADC24V，5mA輸入開關(guān)電流OFF→ON>4.5mA>3.5mA輸入開關(guān)電流ON→OFF<1.5mA輸入響應(yīng)時間10ms可調(diào)節(jié)輸入響應(yīng)時間X0～X17為0～60mA（FX2N），其他系列0～15m輸入信號形式無電壓觸點，或NPN集電極開路輸出晶體管輸入狀態(tài)顯示輸入ON時LED燈亮表4-2

FX系列PLC的輸入技術(shù)指標(biāo)項目繼電器輸出晶閘管輸出（僅FX2N）晶體管輸出響應(yīng)時間OFF→ON10ms1ms<0.2ms；<5ms（僅Y0，Y1）ON→OFF10ms10ms<0.2ms；<5ms（僅Y0，Y1）開路漏電流---2.4mA/240VAC0.1mA/30VDC電路隔離繼電器隔離光電晶閘管隔離光耦合器隔離輸出動作顯示線圈通電時LED亮續(xù)表

4.2FX系列可編程控制器的子系列4.2.1FX1S系列PLCAC電源，24V直流輸入DC24V電源，24V直流輸入輸入點數(shù)(漏型)輸出點數(shù)繼電器輸出晶體管輸出繼電器輸出晶體管輸出FX1S-10MR-001FX1S-10MT-001FX1S-10MR-DFX1S-10MT-D64FX1S-14MR-001FX1S-14MT-001FX1S-14MR-DFX1S-14MT-D86FX1S-20MR-001FX1S-20MT-001FX1S-20MR-DFX1S-20MT-D128FX1S-30MR-001FX1S-30MT-001FX1S-30MR-DFX1S-30MT-D1614表4-4

FX1S系列的基本單元4.2.3FX2N系列PLCAC電源，24V直流輸入DC電源，24V直流輸入輸入點數(shù)輸出點數(shù)繼電器輸出晶體管輸出繼電器輸出晶體管輸出FX2N-16MR-001FX2N-16MT-001-----------88FX2N-32MR-001FX2N-32MT-001FX2N-32MR-DFX2N-32MT-D1616FX2N-48MR-001FX2N-48MT-001FX2N-48MR-DFX2N-48MT-D2424FX2N-64MR-001FX2N-64MT-001FX2N-64MR-DFX2N-64MT-D3232FX2N-80MR-001FX2N-80MT-001FX2N-80MR-DFX2N-80MT-D4040FX2N-128MR-001FX2N-128MT-001------------6464表4-6

FX2N系列的基本單元4.2.4FX2NC系列PLC

4.2.5FX系列擴展單元、擴展模塊DC電源，24V直流輸入輸入點數(shù)輸出點數(shù)繼電器輸出晶體管輸出FX2NC-16MR-TFX2NC-16MT88-------FX2NC-32MT1616-------FX2NC-64MT3232-------FX2NC-96MT4848表4-7

FX2NC系列的基本單元4.3FX系列可編程控制器的基本組成4.3.1硬件PLC硬件主要由中央處理單元、存儲器、輸入單元、輸出單元、電源單元、編程器、擴展接口、編程器接口和存儲器接口組成，其結(jié)構(gòu)框圖如圖4-1所示。4.3.2軟件PLC是一種工業(yè)計算機，不光要有硬件，軟件也必不可少。4.4FX系列可編程控制器的軟元件4.4.1PLC的軟元件概述PLC內(nèi)部有許多具有不同功能的元件，實際上這些元件是由電子電路和存儲器組成的。4.4.2FX2N的軟元件1．輸入繼電器（X）2．輸出繼電器（Y）3．輔助繼電器（M）4．狀態(tài)繼電器S5．定時器T6．計數(shù)器C7．?dāng)?shù)據(jù)寄存器（D）8．變址寄存器9．指針（P/I）4.5FX系列可編程控制器的工作原理4.5.1掃描工作方式PLC有運行（RUN）與停止（STOP）兩種基本的工作模式。1．內(nèi)部處理階段2．通信服務(wù)階段3．輸入處理階段4．程序處理階段5．輸出處理階段圖4-13PLC的掃描工作過程外部負(fù)載斷電，停止工作。PLC的輸入處理、程序處理和輸出處理的工作方式如圖4-13所示。圖4-13PLC的掃描工作過程4.5.2掃描周期4.5.3輸入/輸出滯后時間輸入/輸出滯后時間又稱系統(tǒng)響應(yīng)時間，是指PLC的外部輸入信號發(fā)生變化的時刻至它控制的有關(guān)外部輸出信號發(fā)生變化的時刻之間的時間間隔，它由輸入電路濾波時間、輸出電路的滯后時間和因掃描工作方式產(chǎn)生的滯后時間這三部分組成。實訓(xùn)課題2FX系列PLC的硬件實訓(xùn)8FX-20P-E手持編程器的操作一、實訓(xùn)目的（1）了解手持式編程器的結(jié)構(gòu)及作用；（2）掌握FX-20P-E手持編程器的操作。二、實訓(xùn)器材（1）可編程控制器1套（包括FX2N-48MR的PLC主機1個、FX-20P-E編程器1個、FX-20P-CAB型電纜1根）；（2）電工常用工具1套；（3）導(dǎo)線若干。2．FX-20P-E型手持式編程器的組成FX-20P-E型手持式編程器主要包括以下幾個部件：（1）FX-20P-E型編程器；（2）FX-20P-CAB型電纜；（3）FX-20P-RWM型ROM寫入器；（4）FX-20P-ADP型電源適配器；（5）FX-20P-E-FKIT型接口，用于對三菱的Fl、F2系列PLC編程。圖4-17FX-20P-E型手持式編程器3．FX-20P-E型編程器的面板布置（1）LED顯示屏（2）功能鍵4．編程器工作方式選擇（1）編程器的工作方式FX-20P-E型編程器具有在線（ONLINE，或稱連機）編程和離線（OFFLINE，或稱脫機）編程兩種工作方式。圖4-19編程器上電后顯示的內(nèi)容（2）編程器的工作方式選擇FX-20P-E型編程器上電后，其LED屏幕上顯示的內(nèi)容如圖4-19所示。其中閃爍的符號“■”指明編程器目前所處的工作方式?？晒┻x擇的工作方式共有7種，它們依次是圖4-19編程器上電后顯示的內(nèi)容①OFFLINEMODE：進入脫機編程方式。②PROGRAMCHCEK：程序檢查。③DATATRANSFER；數(shù)據(jù)傳送。④PARAMETER：對PLC的用戶程序存儲器容量進行設(shè)置，還可以對各種具有斷電保持功能的軟元件的范圍以及文件寄存器的數(shù)量進行設(shè)置。⑤XYM．．NO．CONV．：修改X，Y，M的元件號。⑥BUZZERLEVEL：蜂鳴器的音量調(diào)節(jié)。⑦LATCHCLEAR：復(fù)位有斷電保持功能的軟元件。5．程序的寫入在寫入程序之前，一般要將PLC內(nèi)部存儲器的程序全部清除（簡稱清零）。清零框圖如下圖所示，（1）基本指令的寫入基本指令有3種情況：①是僅有指令助記符，不帶元件；②是有指令助記符和一個元件；③是指令助記符帶兩個元件。寫入上面3種基本指令的操作框圖如圖4-21所示。圖4-21寫入基本指令的操作例如，要將圖4-22所示的梯形圖程序?qū)懭氲絇LC中，可進行如下操作。圖4-22梯形圖之一（2）功能指令的寫入寫入功能指令時，按FNC鍵后再輸入功能指令號，輸入功能指令號有兩種方法：一是直接輸入指令號；二是借助于HELP鍵的功能，在所顯示的指令一覽表上檢索指令編號后再輸入。功能指令寫入的基本操作如圖4-23所示。圖4-23功能指令輸入的基本操作圖4-24梯形圖之二例如，寫入功能指令MOVKlX10Z0D1，其鍵操作如下：（4）NOP的成批寫入在指定范圍內(nèi)，將NOP成批寫入的基本操作如圖4-25所示。圖4-25NOP成批寫入的基本操作例如，在1014步到1024步范圍內(nèi)成批寫入NOP的操作和顯示如下：例1在連機方式下，輸入下列指令，并觀察其運行結(jié)果。LDX0，ORM0，ANIT1，OUTM0，OUTT0K5，OUTT1K10，LDM0，ANIT0，OUTY0，END。6．程序的讀出把已寫入到PLC中的程序讀出這是常有的事。讀出方式有根據(jù)步序號、指令、元件及指針等幾種方式。（1）根據(jù)步序號讀出指定步序號，從PLC用戶程序存儲器中讀出并顯示程序的基本操作如圖4-26所示。圖4-26根據(jù)步序號讀出的基本操作例如，要讀出第55步的程序，其操作步驟如下：（2）根據(jù)指令讀出指定指令，從PLC用戶程序存儲器中讀出并顯示程序的基本操作如圖4-27所示。圖4-27根據(jù)指令讀出的基本操作例如，要讀出指令PLSM104的操作如下：（3）根據(jù)指針讀出指定指針，從PLC的用戶程序存儲器中讀出并顯示程序的基本操作如圖4-28所示。圖4-28根據(jù)指針讀出的基本操作例如，讀出指針號為3的標(biāo)號的操作如下：（4）根據(jù)元件讀出指定元件符號和元件號，從PLC用戶程序存儲器中讀出并顯示程序的基本操作如圖4-29所示。圖4-29根據(jù)元件讀出的基本操作例如，讀出Y123的操作如下：例2在例1的基礎(chǔ)上讀出程序。7．程序的修改在指令輸入過程中，若要修改，可按圖4-30所示的操作進行。圖4-30修改程序的基本操作（1）按GO鍵前的修改例如，輸入指令OUTT0K10，確認(rèn)前（按GO鍵前），欲將K10改為D9，其操作如下：（2）按GO鍵后的修改若確認(rèn)后（已按GO鍵），上例的修改操作如下：（3）整條指令的改寫在指定的步序上改寫指令。例如，在100步上寫入指令OUTT50K123，其操作如下：如需改寫在讀出步數(shù)附近的指令，將光標(biāo)直接移到指定處。例如，第100步的M0V（P）指令元件K2X1改寫為KlX0的操作如下：例3在例2的基礎(chǔ)上練習(xí)如何修改程序。8．程序的插入插入程序操作是根據(jù)步序號讀出程序，在指定的位置上插入指令或指針，其操作如圖4-31所示。圖4-31插入的基本操作例如，在200步前插入指令A(yù)NDM5的操作如下：例4在例2的基礎(chǔ)上插入ANIX1（在ANIT1指令前），并觀察其運行情況。9．程序的刪除刪除程序分為逐條刪除、指定范圍刪除和全部NOP指令的刪除幾種方式。（1）逐條刪除讀出程序，逐條刪除光標(biāo)指定的指令或指針，基本操作如圖4-32所示圖4-32逐條刪除的基本操作例如，要刪除第100步的ANI指令，其操作如下：（2）指定范圍的刪除從指定的起始步序號到終止步序號之間的程序成批刪除的操作如圖4-33所示。圖4-33指定范圍刪除的基本操作（3）全部NOP指令的刪除將程序中所有的NOP一起刪除的操作如下：例5在例4的基礎(chǔ)上刪除ORM0指令，并觀察其運行情況。10．元件的監(jiān)視（以下內(nèi)容可安排在第5章后學(xué)習(xí)）（1）元件監(jiān)視所謂元件監(jiān)視是指監(jiān)視指定元件的ON/OFF狀態(tài)、設(shè)定值及當(dāng)前值。元件監(jiān)視的基本操作如圖4-34所示。圖4-34元件監(jiān)視的基本操作例如，依次監(jiān)視X0及其以后的元件的操作和顯示如圖4-35所示。圖4-35監(jiān)視X0等元件的操作及顯示（2）導(dǎo)通檢查根據(jù)步序號或指令讀出程序，監(jiān)視元件觸點的導(dǎo)通及線圈動作，基本操作如圖4-36所示。圖4-36導(dǎo)通檢查的基本操作例如，讀出126步作導(dǎo)通檢查的操作如下：（3）動作狀態(tài)的監(jiān)視利用步進指令，監(jiān)視S的動作狀態(tài)（狀態(tài)號從小到大，最多為8點）的操作如下：例6在例4的基礎(chǔ)上監(jiān)視程序的運行情況。圖4-37強制ON/OFF的基本操作11．元件的測試（1）強制ON/OFF進行元件的強制ON、OFF的測試，先進行元件監(jiān)視，然后進行測試功能?；静僮魅鐖D4-37所示。圖4-37強制ON/OFF的基本操作例如，對Y100進行ON/OFF強制操作的操作如下：（2）修改T、C、D、Z、V的當(dāng)前值先進行元件監(jiān)視后，再進入測試功能，修改T、C、D、Z、V的當(dāng)前值的基本操作如圖4-38所示。圖4-38修改T、C等當(dāng)前值的基本操作將32位計數(shù)器的設(shè)定值寄存器（D1、D0）的當(dāng)前值K1234修改為K10，其操作如下：（3）修改T、C設(shè)定值元件監(jiān)視或?qū)z查后，轉(zhuǎn)到測試功能，可修改T、C的設(shè)定值。基本操作如圖4-39所示。圖4-39修改T、C設(shè)定值的基本操作若將T5的設(shè)定值K300修改為K500，其操作如下：若將T10的設(shè)定值D123變更為D234，其操作如下：將第251步的OUTT50指令的設(shè)定值K1234變更為K123，其操作如下：例7在例4的基礎(chǔ)上測試元件的運行情況。12．離線方式（1）離線時的功能FX-20P-E編程器（HPP）本身有內(nèi)置的RAM存儲器，所以，它具有下述功能：①在OFFLINE狀態(tài)下，HPP的鍵盤所鍵入的程序，只被寫入HPP本身的RAM內(nèi)，而非寫入PLC主機的RAM。②PLC主機的RAM若已輸入了程序，就可以獨立執(zhí)行已有的程序，而不需HPP。此時不管主機在RUN或STOP狀態(tài)下，均可通過HPP來寫入、修改、刪除、插入程序，只是它無法自行執(zhí)行程序的動作。③HPP本身RAM中的程序是由HPP內(nèi)置的大電容器來供電的，但它離開主機后程序只可保存3天（須與主機連接超過一個小時以上），3天后程序會自然消失。④HPP內(nèi)置的RAM可與PLC主機的RAM存儲盒的8KBRAM/EPROM/EEPROM相互傳輸程序，也可傳輸至HPP附加的ROM寫入器內(nèi)（需要時另外購買FX-20P–RWM）。（2）離線時的工作方式選擇在離線方式下，按OTHER鍵，即進入工作方式選擇的操作，可供選擇的工作方式共有7種，其中PROGRAMCHECK、PARAMETER、XYM．．NO．CONV．、BUZEERLEVEL與ONLINE相同，但在OFFLINE時它只對HPP內(nèi)的RAM有效。（3）HPP<->FX主機間的傳輸（OFFLINEMODE）HPP會自動判別存儲器的型號，而出現(xiàn)下列4種存儲體模式的畫面。①主機未裝存儲卡盒HPP→FX-RAM：將HPP內(nèi)的RAM傳輸至FX主機的RAM；HPP←FX-RAM：將FX主機的RAM傳輸至HPP的RAM；HPP：FX-RAM：執(zhí)行兩者的程序比較。②主機加裝8KBRAM（CSRAM）存儲卡盒時HPP→FXCSRAM：將HPP內(nèi)的RAM傳輸至FX主機的CSRAM；HPP←FXCSRAM：將FX主機的CSRAM傳輸至HPP的RAM；HPP-FXCSRAM：執(zhí)行兩者的程序比較。③主機安裝EEPROM存儲卡盒時HPP→FXEEPROM：將HPP內(nèi)的RAM傳輸至FX主機的EEPROM；HPP←FXEEPROM：將FX主機的EEPROM傳輸至HPP的RAM；HPP-FXEEPROM：執(zhí)行兩者的程序比較。④主機安