PLC應(yīng)用技術(shù)（三菱機(jī)型）FX系統(tǒng)資源

PLC應(yīng)用技術(shù)（三菱機(jī)型）FX系統(tǒng)資源2.2編程軟件22.1硬件性能

312.4編程電纜42.3編程資源332.1硬件性能FX系列PLC型號(hào)含義1FX系列PLC基本構(gòu)成2FX系列PLC硬件接線31.型號(hào)含義FX系列PLC是三菱PLC小型系列產(chǎn)品。目前主要分1N、2N、3U、5U等系列。這類(lèi)機(jī)型具有緊湊的尺寸、豐富的擴(kuò)展模塊及特殊功能模塊、優(yōu)良的性?xún)r(jià)比、使用方便簡(jiǎn)單等特點(diǎn)。FX系列的PLC基本單元和擴(kuò)展單元的型號(hào)由字母和數(shù)字組成，其格式如圖2-1所示，其中，各方框含義如下：圖2-1FX系列PLC型號(hào)含義系列序號(hào)：1N、2N、3U、5U等。系列序號(hào)中若有“C”則為緊湊型產(chǎn)品，輸入\輸出為連接器型；I/O總點(diǎn)數(shù)：即輸入點(diǎn)數(shù)與輸出點(diǎn)數(shù)之和，三菱PLC的輸入點(diǎn)數(shù)和輸出點(diǎn)數(shù)相等。單元類(lèi)型：M—該模塊為基本單元（CPU模塊）；E—輸入、輸出混合擴(kuò)展單元或擴(kuò)展模塊；輸出形式：R—繼電器輸出；S—雙向晶閘管輸出；T—晶體管輸出。特殊品種區(qū)別：D—直流電源，直流輸入；A—交流電源，交流輸入或交流輸入模塊。1.型號(hào)含義FX3U是FX2N的升級(jí)版，屬第3代產(chǎn)品，控制規(guī)模達(dá)384點(diǎn)，其高速處理及定位等內(nèi)置功能得到大幅強(qiáng)化，是功能強(qiáng)、容量大、速度快的高性能微型可編程控制器。其基本單元可以和輸入模塊、輸出模塊、模擬量輸入輸出模塊、高速計(jì)數(shù)器模塊、脈沖輸出模塊、位置控制模塊、轉(zhuǎn)換電纜接口、特殊適配器、多種串行通信模塊連接，構(gòu)成一套可以滿(mǎn)足廣泛需要的PLC，還可連接FX2N用的特殊擴(kuò)展設(shè)備。2.基本構(gòu)成基本單元擴(kuò)展單元適配器2.基本構(gòu)成FX系列PLC的面板由三部分組成，即外部接線端子、指示部分和接口部分外部接線端子包括PLC電源、輸入用直流電源、輸入端子、輸出端子和機(jī)器接地等。外部接線端子指示部分接口部分

指示部分包括各輸入輸出點(diǎn)的狀態(tài)指示、機(jī)器電源指示、機(jī)器運(yùn)行狀態(tài)指示、用戶(hù)程序存儲(chǔ)器后備電池指示和程序錯(cuò)誤或CPU錯(cuò)誤指示等。接口部分包括編程器接口、存儲(chǔ)器接口、擴(kuò)展接口和特殊功能模塊接口等。在機(jī)器面板上，還設(shè)置了一個(gè)PLC運(yùn)行模式轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)，使PLC處于RUN或者STOP狀態(tài)。2.基本構(gòu)成端子排布：3.硬件接線圖2-2FX3U系列PLC端子排布輸入電路把輸入設(shè)備（如按鈕、轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)等）接至對(duì)應(yīng)的輸入點(diǎn)，另一端與0V接通，該點(diǎn)就為ON，此時(shí)對(duì)應(yīng)輸入指示燈就點(diǎn)亮，電流流出該端子。3.硬件接線輸出接口電路通過(guò)輸出點(diǎn)，將負(fù)載和負(fù)載電源連接成一個(gè)回路，這樣負(fù)載就由PLC輸出點(diǎn)的ON/OFF進(jìn)行控制，輸出點(diǎn)動(dòng)作，負(fù)載得到驅(qū)動(dòng)。3.硬件接線圖2-4PLC晶體管輸出電路硬件接線圖第2章FX系統(tǒng)資源2.2編程軟件22.1硬件性能

312.4編程電纜42.3編程資源33三菱PLC的編程軟件有GX系列編程軟件和FX系列編程軟件兩種，多個(gè)版本。其中GX系列為綜合版編程軟件，它包含了GXWork2編程和GXSimulator仿真兩個(gè)部分。GXWork2是三菱電機(jī)基于Windows操作系統(tǒng)，支持三菱Q系列、QnA系列、A系列、L系列、FX系列PLC及運(yùn)動(dòng)控制等設(shè)備的全系列編程軟件。它可用梯形圖、SFC及結(jié)構(gòu)化梯形圖等多種語(yǔ)言編程，進(jìn)行程序編輯、參數(shù)設(shè)定、網(wǎng)絡(luò)設(shè)定、程序監(jiān)控、調(diào)試及在線更改，具有智能功能模塊設(shè)置、系統(tǒng)標(biāo)簽功能，可與HMI、運(yùn)動(dòng)控制器共享數(shù)據(jù)。1.軟件獲取注冊(cè)登錄三菱電機(jī)自動(dòng)化（中國(guó)）有限公司/fa/zh/下載最新正版GXWork2軟件。2.安裝GXWork2編程軟件安裝環(huán)境：Windows/Vista/XP/7/10操作系統(tǒng)。打開(kāi)安裝目錄，找到Disk1\setup進(jìn)行安裝；在彈出的“用戶(hù)信息窗口”，任意填寫(xiě)姓名和公司名；填寫(xiě)產(chǎn)品通用ID:570-986818410；安裝完畢重啟計(jì)算機(jī)，編程軟件安裝完成。1.軟件安裝1.新建工程2.GXWork2基本界面編程界面如圖2-7所示，包括標(biāo)題欄、菜單欄、常用工具欄、編程工具欄、導(dǎo)航欄、編輯區(qū)、狀態(tài)欄等。2.GXWork2基本操作編程快捷鍵2.GXWork2基本操作讀寫(xiě)程序單擊[在線]→[PLC讀取]，就可以打開(kāi)“在線數(shù)據(jù)操作”對(duì)話框，進(jìn)行相關(guān)設(shè)置并執(zhí)行，就可將PLC中的程序讀取到電腦。單擊[在線]→[PLC寫(xiě)入]，同樣打開(kāi)“在線數(shù)據(jù)操作”對(duì)話框，進(jìn)行相關(guān)設(shè)置并執(zhí)行，就可將電腦中已編好的程序?qū)懭氲絇LC。2.GXWork2基本操作（1）梯形圖監(jiān)視按F3就可監(jiān)視PLC的程序運(yùn)行狀態(tài)，可以觀察到被監(jiān)視的PLC的最大掃描時(shí)間、當(dāng)前的運(yùn)行狀態(tài)等相關(guān)信息。（2）當(dāng)前值更改單擊[調(diào)試]→[當(dāng)前值更改]，就可以打開(kāi)“當(dāng)前值更改”（也稱(chēng)為強(qiáng)制）對(duì)話框，進(jìn)行通斷或數(shù)據(jù)值設(shè)置。（3）批量監(jiān)視單擊[在線]→[監(jiān)視]→[軟元件\緩沖存儲(chǔ)區(qū)監(jiān)視]，就可以打開(kāi)“軟元件\緩沖存儲(chǔ)區(qū)監(jiān)視”對(duì)話框操作。（4）模擬仿真單擊工具欄上的“模擬開(kāi)始/停止”按鈕，或單擊主菜單中[調(diào)試]→[模擬開(kāi)始/停止]選項(xiàng)，會(huì)看到GXSimulator2窗口，來(lái)進(jìn)行工程調(diào)試，進(jìn)行監(jiān)視等。2.GXWork2基本操作第2章FX系統(tǒng)資源2.2編程軟件22.1硬件性能

312.4編程電纜42.3編程資源33編程軟元件是與電路硬元件相對(duì)應(yīng)的一種叫法，硬件電路（如繼電器）由物理的硬元件組成，PLC程序就由軟元件組成。它是PLC的存儲(chǔ)單元，調(diào)用軟元件就是讀寫(xiě)它的狀態(tài)（0或1），參與程序運(yùn)算的只不過(guò)是軟元件的映像，可以被無(wú)限次調(diào)用或查詢(xún)，其狀態(tài)在PLC中可以直接查詢(xún)到。所有PLC程序也稱(chēng)為PLC電路，如振蕩程序也叫振蕩電路。1.編程軟元件1.輸入繼電器X輸入繼電器（又稱(chēng)輸入映像寄存器）即為我們常說(shuō)的“輸入點(diǎn)”，它與PLC的輸入端子相對(duì)應(yīng)；一般PLC上都設(shè)有與輸入繼電器相對(duì)應(yīng)的指示燈用來(lái)顯示其ON/OFF狀態(tài)。輸入信號(hào)通過(guò)隔離電路改變輸入繼電器的狀態(tài)，一個(gè)輸入繼電器在存儲(chǔ)區(qū)中占一位。輸入繼電器的狀態(tài)不受程序的執(zhí)行所左右，僅與輸入狀態(tài)有關(guān)。1.編程軟元件2.輸出繼電器Y輸出繼電器（又稱(chēng)輸出映像寄存器）即為我們常說(shuō)的“輸出點(diǎn)”，它存儲(chǔ)程序執(zhí)行的結(jié)果，與PLC的輸出端子相對(duì)應(yīng)，一般PLC上都設(shè)有與輸入輸出繼電器相對(duì)應(yīng)的指示燈用來(lái)顯示其ON/OFF狀態(tài)。每個(gè)輸出繼電器在存儲(chǔ)區(qū)中占一位，與一個(gè)輸出口相對(duì)應(yīng)。輸出繼電器通過(guò)隔離電路，將程序運(yùn)算結(jié)果送到輸出口并決定輸出口所連接器件的工作狀態(tài)。正常運(yùn)行中（強(qiáng)制除外）輸出繼電器的狀態(tài)由程序的執(zhí)行結(jié)果決定。1.編程軟元件3.輔助繼電器M輔助繼電器（中間繼電器）的線圈與輸出繼電器一樣，是通過(guò)PLC中的軟元件觸點(diǎn)來(lái)驅(qū)動(dòng)的。輔助繼電器的常開(kāi)觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)無(wú)數(shù)量限制，在程序中可隨意使用，但是不能通過(guò)輔助繼電器觸點(diǎn)直接驅(qū)動(dòng)外部負(fù)載，PLC的外部負(fù)載只能通過(guò)輸出繼電器進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。輔助繼電器采用10進(jìn)制分配編號(hào)。1.編程軟元件4.狀態(tài)S狀態(tài)S是對(duì)工序步進(jìn)形式的控制進(jìn)行簡(jiǎn)易編程所需的重要軟元件，需要與步進(jìn)梯形圖指令STL或順序功能圖SFC組合使用。狀態(tài)與輔助繼電器相同，有無(wú)數(shù)個(gè)常開(kāi)觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)，可以在順控程序中隨意使用。當(dāng)狀態(tài)不用于步進(jìn)梯形圖指令時(shí)，在一般的順控程序中把它當(dāng)做輔助繼電器M來(lái)使用。1.編程軟元件5.定時(shí)器T定時(shí)器的原理是用加法計(jì)算PLC中的1ms、10ms、100ms等的時(shí)鐘脈沖，當(dāng)加法計(jì)算的結(jié)果達(dá)到所指定的設(shè)定值時(shí)輸出觸點(diǎn)就動(dòng)作的軟元件。根據(jù)PLC型號(hào)的不同，其定時(shí)器編號(hào)范圍以及代表的功能也不相同。定時(shí)器編號(hào)不用于定時(shí)器功能時(shí)可以當(dāng)做數(shù)據(jù)寄存器用來(lái)保存數(shù)據(jù)（16位）。定時(shí)器可以分為一般用、累積型、電位器型等。1.編程軟元件6.計(jì)數(shù)器和高速計(jì)數(shù)器C計(jì)數(shù)器可以分為16位計(jì)數(shù)器和32位計(jì)數(shù)器。兩種計(jì)數(shù)器都有一般用和停電保持用兩種類(lèi)型。計(jì)數(shù)器編號(hào)不用于計(jì)數(shù)器功能時(shí)可以當(dāng)做數(shù)據(jù)寄存器用來(lái)保存數(shù)據(jù)。1.編程軟元件1.編程軟元件

7.數(shù)據(jù)寄存器D數(shù)據(jù)寄存器（變量）是存儲(chǔ)數(shù)值數(shù)據(jù)的軟元件，這些寄存器都是16位的，最高位為符號(hào)位，其余15位代表數(shù)值大小。兩個(gè)連續(xù)的數(shù)據(jù)寄存器組合后可存儲(chǔ)32位數(shù)據(jù)，在32位指令中只需指定低16位的數(shù)據(jù)寄存器，其緊接著的數(shù)據(jù)寄存器就會(huì)被自動(dòng)占為高16位。在編程時(shí)需注意這點(diǎn)，以免重復(fù)使用數(shù)據(jù)寄存器造成邏輯混亂。1.編程軟元件8.變址寄存器V、Z變址寄存器V和Z同普通的數(shù)據(jù)寄存器一樣，是進(jìn)行數(shù)據(jù)數(shù)值儲(chǔ)存的16位寄存器，其編號(hào)為V0~V7和Z0~Z7共有16個(gè)。這種寄存器除了和普通的數(shù)據(jù)寄存器有相同的使用方法外，在應(yīng)用指令的操作數(shù)中還可以同其它的軟元件編號(hào)或數(shù)值組合使用，從而在程序中更改軟元件的編號(hào)和數(shù)值的內(nèi)容。1.編程軟元件9.指針P、IP為分支用指針，它用來(lái)作為分支的標(biāo)識(shí)，與跳轉(zhuǎn)指令CJ或子程序調(diào)用指令CALL組合使用，使程序掃描到這些指令時(shí)會(huì)轉(zhuǎn)移到該標(biāo)識(shí)處繼續(xù)執(zhí)行。P63是一個(gè)特殊的分支用指針，它表示使用CJ指令時(shí)直接跳到END，所以該指針不能用于標(biāo)識(shí)。I為中斷用指針，它用來(lái)作為中斷程序的標(biāo)識(shí)，與各種中斷配合使用驅(qū)動(dòng)中斷程序。FX系列的中斷主要有輸入中斷、定時(shí)器中斷和計(jì)數(shù)器中斷三種類(lèi)型。只有X0~X5這六個(gè)輸入點(diǎn)具備輸入中斷功能，同時(shí)這些輸入點(diǎn)還被指定為高速計(jì)數(shù)器和SPD等高速指令時(shí)的專(zhuān)用輸入點(diǎn)，故使用這三種指令時(shí)需注意其編號(hào)占用不能相互沖突。2.編程語(yǔ)言（1）梯形圖（LadderDiagram）和繼電接觸器電路圖類(lèi)似，梯形圖（LAD）是用圖形符號(hào)及圖形符號(hào)間的連接關(guān)系表達(dá)控制思想的。梯形圖所使用的符號(hào)主要是觸點(diǎn)、線圈及功能框。這些符號(hào)加上母線及符號(hào)間的連線就可以構(gòu)成梯形圖。梯形圖中左右兩垂直的線就是母線，左母線總是連接由各類(lèi)觸點(diǎn)組成的觸點(diǎn)“群”或者叫觸點(diǎn)“塊”，右母線總是連接線圈或功能框（右母線可省略）。2.編程語(yǔ)言（2）順序功能圖（SequentialFunctionChart）順序功能圖編程方式采用畫(huà)工藝流程圖的方法編程，只要在每一個(gè)工藝方框的輸入和輸出端，標(biāo)上特定的符號(hào)即可。對(duì)于在工廠中搞工藝設(shè)計(jì)的人來(lái)說(shuō)，用這種方法編程，不需要很多的電氣知識(shí)，非常方便。2.編程語(yǔ)言（3）指令表（InstructionList）指令表（STL）語(yǔ)言類(lèi)似于通用計(jì)算機(jī)程序的助記符語(yǔ)言，是可編程控制器的另一種常用基礎(chǔ)編程語(yǔ)言。是一系列指令按一定順序的排列，每條指令有一定的含義，指令的順序也表達(dá)一定的含義。指令往往由兩部分組成：一是由幾個(gè)容易記憶的字符（一般為英文縮寫(xiě)詞）來(lái)代表某種操作功能，稱(chēng)為助記符，比如用“MUL”表示“乘”；另一部分則是用編程元件表示的操作數(shù)，準(zhǔn)確地說(shuō)是操作數(shù)的地址，也就是存放乘數(shù)與積的地方。2.編程語(yǔ)言（4）功能塊圖（FunctionBlockDiagram）這是一種由邏輯功能符號(hào)組成的功能塊來(lái)表達(dá)命令的圖形語(yǔ)言，這種編程語(yǔ)言基本上沿用了半導(dǎo)體邏輯電路的邏輯方塊圖。對(duì)每一種功能都使用一個(gè)運(yùn)算方塊，其運(yùn)算功能由方塊內(nèi)的符號(hào)確定。常用“與”、“或”、“非”等邏輯功能表達(dá)控制邏輯。和功能方塊有關(guān)的輸入畫(huà)在方塊的左邊，輸出畫(huà)在方塊的右邊。2.編程語(yǔ)言（5）高級(jí)語(yǔ)言在一些大型PLC中，為了完成一些較為復(fù)雜的控制，采用功能很強(qiáng)的微處理器和大容量存儲(chǔ)器，將邏輯控制、模擬控制、數(shù)值計(jì)算與通信功能結(jié)合在一起，配備BASIC、PASCAL、C等計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，從而可像使用通用計(jì)算機(jī)那樣進(jìn)行結(jié)構(gòu)化編程，使PLC具有更強(qiáng)的功能。3.尋址方式（1）立即數(shù)尋址立即數(shù)尋址實(shí)質(zhì)上是常數(shù)的使用方式，這與數(shù)字的表達(dá)形式有關(guān)，一定長(zhǎng)度的存儲(chǔ)單元能存儲(chǔ)一定的表達(dá)形式的數(shù)字范圍是有限的。3.尋址方式（2）直接尋址直接尋址實(shí)質(zhì)上是存儲(chǔ)單元的使用方式，也涉及存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的類(lèi)型及長(zhǎng)度。存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)是邏輯量的“是”或“非”時(shí)，只占用存儲(chǔ)單元的一位。為了合理地使用存儲(chǔ)器，各種PLC的存儲(chǔ)單元都做到了既可以位的形式使用，也可按字節(jié)、字及雙字使用，如：X10、D10、U1\G10、K2Y03.尋址方式（3）間接尋址（指針）間接尋址是指使用地址指針來(lái)存取存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)。使用前，首先將數(shù)據(jù)所在單元的內(nèi)存地址放入地址指針寄存器中，然后根據(jù)此地址存取數(shù)據(jù)。FX系列CPU中允許使用指針進(jìn)行間接尋址V、Z，這與C語(yǔ)言中的指針是一致的。第2章FX系統(tǒng)資源2.2編程軟件22.1硬件性能

312.4編程電纜42.3編程資源33編程電纜就是電腦和設(shè)備之間的鏈接線，也稱(chēng)數(shù)據(jù)線，用來(lái)灌輸電腦寫(xiě)好的程序給設(shè)備，即進(jìn)行上傳及下載，還可實(shí)現(xiàn)設(shè)備間通信控制，一般為傳統(tǒng)的COM串口（如232、485、422）、USB口和，不提倡帶電拔插電纜。計(jì)算機(jī)要安裝編程軟件（通信協(xié)議），同等機(jī)型不同型號(hào)的電纜通信協(xié)議是不一樣的。1.FX-USB編程電纜FX-USB是通過(guò)USB接口提供串行連接及RS422信號(hào)轉(zhuǎn)換的編程電纜，在電腦中運(yùn)行的驅(qū)動(dòng)程序控制下（Win7可自行驅(qū)動(dòng)），將電腦的USB接口仿真成傳統(tǒng)串口（俗稱(chēng)COM口），從而使用現(xiàn)有的各種編程軟件、通信軟件和