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1、第四讲 PLC的编程元件,上课时间：2007年10月 笔试重点考核点之一,教学目标,1、 了解可编程序控制器的编程元件的划分 2、 熟悉PLC的常用的编程元件 3、 掌握PLC的编程元件的使用,FX系列PLC简介,FX系列是三菱公司继F1,F2系列之后推出的小型机（超小型机）；主要有： FXOS, FXON, FX2, FX2C, FX2N; 下面分别介绍,FX系列PLC简介,FXOS,应用指令只有35种50条，程序容量只有800步； FXON,应用指令有38种50条，程序容量2000步； FX2,FX2C,应用指令为95种228条，程序容量2000步； FX2N;应用指令为128种298条，
2、程序容量8000步；,FX系列PLC简介,一般情况下，FX系列PLC的基本单元可独立工作，而扩展单元、扩展模块、特殊单元、特殊模块需要与基本单元配合使用，不能单独构成系统； 注意：FX系列中，容量最大、运行速度最快、指令功能最完善的是FX2N！ 其最大I/O点数可扩展到256，一条基本指令的运算速度为0.08us.,FX系列PLC简介,FX2N基本单元I/O点数有 ： 16/32/48/64/80/128, 另外其高速计数的频率最高可达50KHZ.,FX2N可编程控制器简介,FX2N系列可编程控制器型号格式如下： FX2N - ,系列名,I/O总点数,单元功能,特殊品种区别,输出类型,R：继电
3、器输出 S：晶体管输出 T：晶闸管输出,M：基本单元 E：输入输出混合扩展单元与扩展模块 EX：输入专用扩展模块 EY：输出专用扩展模块,练习,FX系列PLC处理速度最快的是（）： A FX0S; B FX0N; C FX2C; D FX2N;,练习,FX2N系列PLC处理速度其基本指令是（）： A 3.6us/步; B 1.6us/步; C 0.48us/步; D 0.08us/步;,练习,FX2N系列PLC最大I/O可到（）： A 30; B 64; C 128; D 256;,练习,FX2N系列PLC基本单元I/O点数有（）： A 10/14/20/30; B 24/40/60; C 1
4、6/24/32/48/64/80/128; D 16/32/48/64/80/128;,练习,FX0S系列PLC应用指令有（）： A 35种50条; B 38种55条; C 95种228条; D 128种298条;,练习,FX0N系列PLC应用指令有（）： A 35种50条; B 38种55条; C 95种228条; D 128种298条;,练习,FX2N系列PLC应用指令有（）： A 35种50条; B 38种55条; C 95种228条; D 128种298条;,练习,FX0S系列PLC程序容量有（）步： A 800; B 2000; C 8000; D 18000;,练习,FX0N系列P
5、LC程序容量有（）步： A 800; B 2000; C 8000; D 18000;,练习,FX2C系列PLC程序容量有（）步： A 800; B 2000; C 8000; D 18000;,练习,FX2N系列PLC程序容量有（）步： A 800; B 2000; C 8000; D 18000;,练习,FX2N系列一相高速计数器最高相应速度位（）HZ： A 5K; B 7K; C 10K; D 50K;,练习,FX系列PLC容量最大、运行速度最快、指令功能最完善的是（）： A FX0S; B FX0N; C FX2C; D FX2N;,3.1 可编程控制器的编程元件,FX2N系列PLC编
6、程元件分类和编号 编程元件的基本特征 编程元件的使用,FX2N系列PLC编程元件分类和编号,PLC编程元件的物理实质： 电子电路及存储器。称“软继电器”。,X 0,功能字母,数字,编程元件的基本特征,3.1 可编程控制器的编程元件,输入继电器X,可编程控制器输入接口的一个接线点对应一个输入继电器。输入继电器的线圈只能由机外信号驱动，它可提供无数个常开接点、常闭接点供编程时使用。如图3.1。FX2N系列的输入继电器采用八进制地址编号，X0X267最多可达184点。,输出继电器Y,PLC输出接口的一个接线点对应一个输出继电器。输出继电器的线圈只能由程序驱动，每个输出继电器除了为内部控制电路提供编程
7、用的常开、常闭触点外，还为输出电路提供一个常开触点与输出接线端连接。驱动外部负载的电源由用户提供。如图所示是输出继电器的等效电路。输出继电器的地址编号也是八进制，Y0Y267，最多可达184点。,输入继电器X、输出继电器Y,输入输出的地址编号是以8进制数表示的，如X000X007,X010X17. 或者Y000Y007,Y010Y017.; 扩展模块的地址是接着基本单元的地址后顺序分配的。,辅助继电器M,PLC内部有很多辅助继电器，和输出继电器一样，只能由程序驱动，每个辅助继电器也有无数对常开、常闭接点供编程使用。其作用相当于继电器控制线路中的中间继电器。辅助继电器的接点在PLC内部编程时可以
8、任意使用，但它不能直接驱动负载，外部负载必须由输出继电器的输出接点来驱动。,辅助继电器M分类,辅助继电器分以下三种类型： 通用辅助继电器 M0-M499，共500个点 断电保持辅助继电器 M500-M1023及M1024-M3071共2572点。 特殊辅助继电器 M8000-M8255，共256个点。,断电保持辅助继电器,特殊辅助继电器, 只能利用其接点的特殊辅助继电器。线圈由PLC自动驱动，用户只可以利用其接点。例如： M8000为运行监控用，PLC运行时M8000接通。 M8002为仅在运行开始瞬间接通的初始脉冲特殊辅助继电器。 可驱动线圈型特殊辅助继电器。用户激励线圈后，PLC作特定动作
9、。例如： M8033为PLC停止时输出保持特殊辅助继电器。 M8034为禁止全部输出特殊辅助继电器。 M8039为定时扫描特殊辅助继电器。,特殊辅助继电器,主要的特殊辅助继电器功能： M8000: RUN监控（常开）也叫运行动合点 M8001：RUN监控（常闭） M8002：初始脉冲（常开） M8003：初始脉冲（常闭） M8005：电池电压过低 M8011: 10ms 时钟脉冲 M8012: 100ms 时钟脉冲 M8013: 1s 时钟脉冲 M8014: 60s 时钟脉冲,特殊辅助继电器,主要的特殊辅助继电器功能： M8020: 运算零标记 M8021： 运算借位标记 M8030: 电池欠
10、压但LED灯灭 M8031: 全清非保持存储器 M8032: 全清保持存储器 M8033： 停止时保持输出 M8034： 禁止所有输出 M8035: 强制RUN方式 M8037： 强制STOP方式 M8040： 禁止状态转移,状态器S,状态器S是构成状态转移图的重要软元件，它与后续的步进梯形指令配合使用。通常状态继电器软元件有下面五种类型： 初始状态继电器S0S9共10点。 回零状态继电器S10S19共10点。 通用状态继电器S20S499共480点。 停电保持状态器S500S899共400点。 报警用状态继电器S900S999共100点。,定时器T,定时器作为时间元件相当于时间继电器，由设定
11、值寄存器、当前值寄存器和定时器触点组成。在其当前值寄存器的值等于设定值寄存器的值时，定时器触点动作。故设定值、当前值和定时器触点是定时器的三要素。 定时器累计PLC内的1ms，10ms，100ms等的时钟脉冲，当达到所定的设定值时，输出接点动作。定时器可以使用用户程序存储器内的常数K作为设定值，也可以用后述的数据寄存器D的内容作为设定值。这里的数据寄存器应有断电保持功能。 定时器可以分为： 常规定时器T0T245 积算定时器T246T255,常规定时器T0T245,100ms定时器T0T199共200点（其中T192T199用于子程序和中断程序中），每个设定值范围为0.13276.7s；10m
12、s定时器T200T245共46点，每个设定值范围0.01327.67s。,常规定时器的动作过程,积算定时器T246T255,1ms积算定时器T246T249共四点，每点设定值范围0.001s32.767s；100ms积算定时器T250T255共6点，每点设定值范围0.1s3276.7s。 积算定时器就是时间可累计，需要编写程序来复位。,积算定时器的动作过程图,计数器C,可编程控制器的计数器共有两种：内部信号计数器和高速计数器。内部信号计数器有分为两种：16位递加计数器和32位增减计数器。,16位递加计数器,设定值位132767。其中，C0C99共100点是通用型，C100C199共100点是断
13、电保持型。下图表示了递加计数器的动作过程。,32位增减计数器,设定值为21474836482147483647，其中C200C219共20点是通用型，C220C234共15点为断电保持型计数器。 32位双向计数器是递加型还是递减型计数由特殊辅助继电器M8200M8234设定。特殊辅助继电器接通时（置1）时，为递减计数；特殊辅助继电器断开（置0）时，为递加计数。可直接用常数K或间接用数据寄存器D的内容作为设定值。间接设定时，要用器件号紧连在一起的两个数据寄存器。如图所示，用X14作为计数输入，驱动C200计数器线圈进行计数操作。 当计数器的当前值由4到3（增大）时，其接点接通（置1）；当计数器的
14、当前值由3到4（减小）时，其接点断开（置0）。,32位增减计数器工作图,数据寄存器D,在进行输入输出处理、模拟量控制、位置控制时，需要许多数据寄存器存储数据和参数。数据寄存器为16位，最高位为符号位，可用两个数据寄存器合并起来存放32位数据，最高位仍为符号位。 数据寄存器分成下面几类： 通用数据寄存器D0D199共200点 断电保持/锁存寄存器D200D7999共7800点 特殊数据寄存器D8000D8255共256点 文件数据寄存器D1000D7999共7000点,通用数据寄存器D0D199共200点,一旦在数据寄存器写入数据，只有不再写入其他数据，就不会变化。但是当PLC由运行到停止或断电
15、时，该类数据寄存器的数据被清除为0。但是当特殊辅助继电器M8033置1，PLC由运行转向停止时，数据可以保持。,断电保持/锁存寄存器D200D7999共7800点,断电保持/锁存寄存器有断电保持功能，PLC从RUN状态进入STOP状态时，断电保持寄存器的值保持不变。利用参数设定，可改变断电保持的数据寄存器的范围。,特殊数据寄存器D8000D8255共256点,这些数据寄存器供监视PLC中器件运行方式用。其内容在电源接通时，写入初始值（先全部清0，然后由系统ROM安排写入初始值）。例如，D8000所存的警戒监视时钟的时间由系统ROM设定。若有改变时，用传送指令将目的时间送入D8000。该值在PL
16、C由RUN状态到STOP状态保持不变。未定义的特殊数据寄存器，用户不能用。,文件数据寄存器D1000D7999共7000点,文件寄存器是以500点为一个单位，可被外部设备存取。文件寄存器实际上被设置为PLC的参数区。文件寄存器与锁存寄存器是重叠的，可保证数据不会丢失。FX2N系列的文件寄存器可通过BMOV（块传送）指令改写。,变址寄存器（V/Z）,变址寄存器除了和普通的数据寄存器有相同的使用方法外，还常用于修改器件的地址编号。V、Z都是16位的寄存器，可进行数据的读写。当进行32位操作时，将V、Z合并使用，指定Z为低位。,指针（P/I）,分支指令用P0P62、P64P127共127点。指针P0P62、P64P127为标号，用来指定条件跳转，子程序调用等分支指令的跳转目标。P63为结束跳转用。 中断用指针I0I8共9点。其中输入中断6点, 定时器中断3点。,中断用指针（I）,(1) 输入中断I0 0表示为下降沿中断；1表示为上升沿中断。 表示输入号，取值范围为05，每个输入
