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1、上课计划,上次课内容： PLC的发展及应用情况 PLC的组成及工作原理 串行工作、周期循环扫描工作方式、 扫描周期定义 PLC编程方法及软件,本次课内容： （以FX2N系列为参考） PLC的型号及其各部分含义 PLC的数据类型及结构 PLC的软组件及功能,一、FX2N系列PLC的组成及型号名称,组成,FX2N 系列PLC由基本单元、扩展单元、扩展模块及特殊功能单元构成,专门用途,FX2N 系列PLC是三菱公司生产的一种功能强大的小型机,增加I/O点数及改变I/O比例，无电源,增加I/O点数，有电源,第二章 PLC结构及工作原理,第二章 PLC结构及工作原理,FX 系列PLC的硬件配置,型号名称
2、,FX2N ,4,M,R,001,系列名称,I/O点数,基本单元,内部电源、内部输入输出、CPU及存储器,输出形式,8,A . 基本单元,输出形式： R继电器输出（有触点，可带交直流负载）； S双向晶闸管输出（无触点，带交流负载） T晶体管输出（无触点，带直流负载）,特殊定义,第二章 PLC结构及工作原理,FX2N ,4,E,R,001,系列名称,I/O点数,扩展单元,内部电源、内部输入输出、CPU及存储器,输出形式,8,B. 扩展单元,输出形式： R继电器输出（有触点，可带交直流负载）； S双向晶闸管输出（无触点，带交流负载） T晶体管输出（无触点，带直流负载）,第二章 PLC结构及工作原理
3、,FX2N ,1,E,X,系列名称,I/O总点数,扩展设备,输入输出形式,6,C. 扩展模块,输入输出形式： X输入 YR继电器输出 YS双向晶闸管输出 YT晶体管输出,第二章 PLC结构及工作原理,二、 PLC的数据类型及结构,十进制数（DEC:DECimal number），常用于： 定时器/计数器的设定值； 辅助继电器（M）、定时器（T）、计数器（C）、状态（S）等软元件的地址号； 应用指令的数值型操作数及指令动作常数（K）。 十六进制数（HEX:HEXdecimal number） 与十进制数一样，用于指定应用指令的数值型操作数及指令动作常数（H）。,第二章 PLC结构及工作原理,二进
4、制数（BIN:BINary number） PLC内部数据类型，通过外设进行监视时，各软元件的数值自动变换为十进制数或十六进制数。 八进制数（OCT:OCTal number）用于输入继电器和输出继电器的软元件编号。 输入继电器用X00X07、X10X17、X20X27等八进制格式进行编号； 输出继电器用Y00Y07、Y10Y17、Y20Y27等八进制格式进行编号。,第二章 PLC结构及工作原理,BCD码（BCD:BINary Code Decimal）用二进制形式表示的十进制数，常采用8421BCD码。 常用BCD码编码开关将BCD码数据送入PLC； PLC常以BCD码格式将输出数据送数码显
5、示器显示。 浮点数据（标绘值） 二进制浮点数常用于高精度浮点运算； 十进制浮点数用于实施监视。,第二章 PLC结构及工作原理,三、 PLC的软组件及功能,软组件：即软继电器，是PLC中的电子电路或存储器，与物理的继电器具有相同的功能。 特点： 1） 软组件具有无数个常开、常闭触点，可以无限次的使用。 2） 可以做为PLC的存储单元，每个单元为一位，称为位组件，位组件可以组合使用，如K4M0，表示M0M15 16位的字符 3）软组件的编号由一个表示功能的字母和数字组成，如X000， 输入/输出软组件的数字序号为八进制的，其余为十进制。,第二章 PLC结构及工作原理,FX2N系列PLC的软元件分类
6、： 输入输出继电器 辅助继电器 状态软元件 定时器 计数器 数据寄存器 指针 数据类软元件,第二章 PLC结构及工作原理,输入/输出继电器,输入继电器用X表示：如X000、X001,输出继电器用Y表示：如Y000、Y001,注：输入与输出继电器序号为8进制，如X010表示第8个输入端口,用途：响应输入端信号 驱动输出端负载,第二章 PLC结构及工作原理,输入继电器（X） 在PLC内部，与输入端子相连的输入继电器是光电隔离的电子继电器，采用八进制编号，有无数个常开和常闭触点。 输入继电器不能用程序驱动。,第二章 PLC结构及工作原理,输出继电器（Y） 输出继电器采用八进制编号，有内部触点和外部输
7、出触点（继电器触点、双向可控硅、晶体管等输出元件）之分，由程序驱动。 在PLC内部，外部输出触点与输出端子相连，向外部负载输出信号，且一个输出继电器只有一个常开型外部输出触点。 输出继电器有无数个内部常开和常闭触点，编程时可随意使用。,第二章 PLC结构及工作原理,辅助继电器（M） 由内部软元件的触点驱动,常开和常闭触点使用次数不限，但不能直接驱动外部负载,采用十进制编号。 通用辅助继电器M0M499（500点） 掉电保持辅助继电器M500M1023（524点） 特殊辅助继电器M8000M8255（256点） 只能利用其触点的特殊辅助继电器 可驱动线圈的特殊辅助继电器 符号为M， 编号为十 进
8、制，如M0，M2， M10，,用途：在程序中作为中间状态或辅助元件实现某种条件转换等 不可以直接驱动负载。,第二章 PLC结构及工作原理,只能利用其触点的特殊辅助继电器 M8000：运行监控用，PLC运行时M8000接通。 M8002：仅在运行开始瞬间接通的初始脉冲特殊辅助继电器。 M8012：产生100ms时钟脉冲的特殊辅助继电器。 可驱动线圈的特殊辅助继电器 M8030：锂电池电压指示灯特殊继电器。 M8033：PLC停止时输出保持特殊辅助继电器。 M8034：禁止全部输出特殊辅助继电器。 M8039：恒定扫描特殊辅助继电器。,第二章 PLC结构及工作原理,输出继电器Y与辅助继电器M比较,
9、1）输出继电器Y可以驱动外部负载，辅助继电器M不能驱动外部负载； 2）输出继电器Y的地址编号为八进制，而辅助继电器M的地址编号为十进制；,第二章 PLC结构及工作原理,状态（S） 状态是对工序步进型控制进行简易编程的内部软元件，采用十进制编号。与步进指令STL配合使用； 状态有无数个常开触点与常闭触点，编程时可随意使用； 状态不用于步进阶梯指令时，可作辅助继电器使用。 状态同样有通用状态和掉电保持用状态，其比例分配可由外设设定。,用途：在程序中用于状态的转移，与步进指令（STL）组合完成顺序功能图中状态的转移。,第二章 PLC结构及工作原理,状态（S） 状态有五种类型： 初始状态S0S9共10
10、点 回零状态S10S19共10点 通用状态S20S499共480点 保持状态S500S899共400点 报警用状态S900S999共100点,第二章 PLC结构及工作原理,定时器,用途：延时控制,符号为T， 编号为十 进制，如T0，T2， T10， T11,类型：100ms, 10ms, 1ms积算型,积算型：在计时条件失去或PLC失电时，当前值及触点状态均保持，在计时条件恢复或PLC再次上电后可“累计”计时。,第二章 PLC结构及工作原理,定时器（T） 定时器实际是内部脉冲计数器，可对内部1ms、10ms和100ms时钟脉冲进行加计数，当达到用户设定值时，触点动作。 定时器可以用用户程序存储
11、器内的常数k或H作为设定值，也可以用数据寄存器D的内容作为设定值。 普通定时器（T0T245） 100ms定时器T0T199共200点，设定范围0.13276.7s； 10ms定时器T200T245共46点，设定范围0.01327.67s。 积算定时器（T246T255） 1ms定时器T246T249共4点，设定范围0.00132.767s； 100ms定时器T250T255共6点，设定范围为0.13276.7s。,第二章 PLC结构及工作原理,加法计数器,设定值,K、H或D,触点动作,Tx,Tx,时钟脉冲,驱动,相等 比较器,普通定时器的工作原理,T10,第二章 PLC结构及工作原理,T25
12、0,设定值K,计数器,1,100ms时钟脉冲,X2,X1,触点动作,Tx,相等 比较器,积算定时器的工作原理,第二章 PLC结构及工作原理,计数器（C） 计数器可分为通用计数器和高速计数器。 16位通用加计数器，C0C199共200点，设定值：132767。设定值K0与K1含义相同，即在第一次计数时，其输出触点动作。 32位通用加/减计数器，C200C234共135点，设定值：-2147483648+2147483647。 高速计数器C235C255共21点，共享PLC上6个高速计数器输入（X000X005）。高速计数器按中断原则运行。,第二章 PLC结构及工作原理,16位加计数器 通用型：C
13、0C99共100点 断电保持型：C100C199共100点,第二章 PLC结构及工作原理,第二章 PLC结构及工作原理,32位双向计数器 有两种32位加/减计数器，设定值：-2147483648+2147483647。 通用计数器：C200C219共20点 保持计数器：C220C234共15点 计数方向由特殊辅助继电器M8200M8234设定。 加减计数方式设定：对于C，当M8接通（置1）时，为减计数器，断开（置0）时，为加计数器。 计数值设定：直接用常数K或间接用数据寄存器D的内容作为计数值。间接设定时，要用元件号紧连在一起的两个数据寄存器。,第二章 PLC结构及工作原理,第二章 PLC结构
14、及工作原理,数据寄存器,数据寄存器符号用D表示，变址用寄存器符号用V、Z表示，地址号均以十进制分配。 用途：存储数值数据，16位，两个16位寄存器组合为一个32位 寄存器,普通用途：D0D8000，其中包括停电保持和非停电保持,特殊用途：D8000D8195，写入特定目的的数据或事先写入特定内容,变址寄存器：主要用于运算操作数地址的修改，V、Z的组合 进行32位数据运算的变址操作,第二章 PLC结构及工作原理,数据寄存器（D） 通用数据寄存器D0D199共200点。 只要不写入其它数据，已写入的数据不会变化。但是PLC状态由运行停止时，全部数据均清零。 断电保持数据寄存器D200D511共31
15、2点，只要不改写，原有数据不会丢失。 特殊数据寄存器D8000D8255共256点 这些数据寄存器供监视PLC中各种元件的运行方式用。 文件寄存器D1000D2999共2000点。,第二章 PLC结构及工作原理,变址寄存器（V/Z） 变址寄存器的作用类似于一般微处理器中的变址寄存器（如Z80中的IX、IY），通常用于修改元件的编号。 V0V7、Z0Z7共16点16位变址数据寄存器。 进行32位运算时，与指定Z0Z7的V0V7组合，分别成为（V0、Z0），（V1、Z1）（V7、Z7）。,第二章 PLC结构及工作原理,指针（P/I）,用途：指针用作跳转、中断等程序的入口地址，与跳转、子程序、中断
16、程序等指令一起应用。分为分支指针P和中断指针I两类。,A. 分支用指针P,第二章 PLC结构及工作原理,B. 中断用指针I,用途：与开中断指令 EI、 关中断指令 DI、中断返回指令IRET配合使用,据用途分为：输入中断用、定时器中断用、计数器中断用3种,（1）输入中断用指针,FX2N系列PLC中共6点，分别与X000X005 6个输入继电器对应,（2）定时器中断用,每隔设定时间中断一次，并执行中断号后面的程序一次，在IRET指令处返回,（3）计数器中断用,用于优先控制利用高速计数器的计数结果。,第二章 PLC结构及工作原理,数据软元件,包括字元件、位组合元件,字元件：16位存储单元，如T、C、D、V、Z,双字元件：用两个字元件构成双字元件，实现32位
