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1、第2章 三菱FX系列PLC,本章要求 本章主要介绍了三菱公司FX2N系列PLC特点，FX系列PLC产品简介，FX系列可编程控制器型号命名的基本格式,三菱FX2系列PLC内部软组件，输入/输出继电器区域，专用继电器与辅助继电器区域，数据存储器与扩展数据存储器区域，定时器/计数器,其它组件。,天马行空官方博客：http:/;QQ:1318241189,表2.1 三菱小型PLC基本性能一览表,2.1 三菱小型可编程控制器,三菱小型可编程控制器分F、F1、F2、FX0、FX2、FX0N、FX2C几个系列，其中F系列是早期的产品。各产品的主要基本性能如表2.1所示。FX2系列PLC是1991年推出的产品
2、，它是整体式和模块式相结合的迭装式结构。FX2型PLC有一个16位微处理器和一个专用逻辑处理器。FX2的执行速度为0.48s/步，是目前运行速度最快的小型PLC之一。FX0是在FX2之后推出的超小型PLC，最近又推出的FX0N超小型的标准PLC，它继承了超小型Fl的特点和FX2的硬件和软件概念。加强型的小型机FX2C，尺寸更小，性能更高，其基本单元连接采用接插件的输入输出方式，从而减少了接配线工时，FX2C的维护性能极佳。,2.1 三菱小型可编程控制器 2,天马行空官方博客：http:/;QQ:1318241189,2.2 三菱公司FX2N系列PLC产品简介,FX2N系列是小型化，高速度，高性
3、能和所有方面都是相当于FX系列中最高档次的超小型程序装置。除输入输出16256点的独立用途外，还可以适用于多个基本组件间的连接，模拟控制，定位控制等特殊用途，是一套可以满足多样化广泛需要的PLC。FX2N系列PLC的特点：系统配置既固定又灵活可进行16256点的灵活输入输出组合。可连接扩展模块，包括FXon系列扩展模块。编程简单，指令丰富功能指令种类多，有高速处理指令:、便利指令、数据处理:、特殊用途指令等等。,2.2 三菱公司FX2N系列PLC产品简介 2,品种丰富可选用16/32/48/64/80/128/点的主机，可以采用最小8点的扩展模块进行扩展。也可根据电源及输出形式，自由选择。高性
4、能内置程序容量8000步，最大可扩充至16K步,可输入注释，还有丰富的软组件。高速运算1个指令运行时间，基本指令只需0.08s，应用指令在1.52s几百s之间。多种特殊用途FX2N系列中，1台基本单元最多可连接8台扩展模块或特殊功能模块，连接上相关的特殊功能模块后，可应,天马行空官方博客：http:/;QQ:1318241189,2.2 三菱公司FX2N系列PLC产品简介 3,在模拟控制、定位控制等特殊场合。外部机器通讯简单化一台FX2N主机可安装一个机能扩充板，使用FX2N485BD及FXON485ADP的FX2N系列间，可作简易PLC通信连接。共同的外部设备可以共享FX系列的外部设备，如便
5、携式简易编程器FX10PE、FX20PE（需使用FX20PCAB0作连接线）。用SC09电缆线与微机连接，可使用FXPCS/WIN编程软件。,2.3 三菱FX系列PLC命名 1,日本三菱公司的FX系列的PLC基本单元和扩展单元的型号由字母和数字组成，其格式为：FX-其中方框的含义如图2.1所示：,图2.1 FX系列可编程控制器型号命名的基本格式,系列序号：0、2、ON、2C，如：FX1、FX2、FXON I/O总点数：4256,天马行空官方博客：http:/;QQ:1318241189,2.3 三菱FX系列PLC命名 2,单元类型：M 基本单元 E输入、输出混合扩展单元或扩展模块 EX输入扩展
6、模块 EY输出扩展模块 输出形式：R继电器输出 S双向可控硅输出 T晶体管输出 特殊品种区别：D 直流电源 A 交流电源 S 独立端子(无公共端)扩展模块 H 大电流输出扩展模块 V 立式端子排的扩展模块,2.3 三菱FX系列PLC命名 3,F输入滤波器1ms的扩展模块LTTL输入型扩展模块A接插口输入输出方式若无特殊品种区别一项符号，通指AC电源，DC输入，横式端子排，继电器输出为2A/点；晶体管输出为0.5A/点：晶闸管输出为0.3A/点。例如FX40MR含义为：FX系列，I/O总点数为40点，该模块为基本单元，采用继电器输出。再如：FX8EYR含义为：该模块为FX系列，有8个继电器输出的
7、扩展模块。,2.4 三菱FX2系列PLC内部软组件,软组件定义：PLC中可被程序使用的所有功能性器件。可将各个软组件理解为具有不同功能的内存单元，对这些单元的操作，就相当于对内存单元进行读写。由于PLC的设计的初衷是为了替代继电器、接触器控制，许多名词仍借用了继电器、接触器控制中经常使用的名称，例如“母线”、“继电器”等。软组件种类：输入继电器X、输出继电器Y、辅助继电器M、状态组件S、指针P/I、常数K/H、定时器T、计数器C、数据寄存器D和变址寄存器V/Z。需要和外部进行硬件连接的软组件只有输入和输出继电器，其它软组件只能通过程序加以控制。,2.4.1 输入/输出继电器,1输入继电器X（X
8、000X177）输入继电器与PLC的输入端相连，它的代表符号是“X”。输入继电器的外部物理特性就相当于一个开关量的输入点，称为输入接点。外接开关的两个接线点中，一个接到输入接点上，另一个接在输入端的公共接点COM上。从内部操作的角度看，一个输入继电器就是一个一位的只读存储器单元，可以无限次读取，其量值只能有两种状态：当外接的开关闭合时，是ON状态，当开关断开时是OFF状态。但在使用中，既可以用输入继电器的常开接点，也可以用输入继电器的常闭接点。在ON状态下，其常开接点闭合，常闭接点断开；在OFF状态，则反之。,2.4.1 输入/输出继电器 2,FX2系列PLC能够处理的输入和输出单元总数只有1
9、28点,因此不可能有输入接点是128个的PLC控制系统，同样也不可能有输出接点是128个的PLC控制系统。注1:输入继电器须由外部信号驱动,不能用程序驱动。注2:输入接点的地址是按八进制表示，因此，其地址不表示输入接点的数量。如FX248M*，输入接点为24个，地址是X000X007、X010X017、X020X027,表 2.3 FX2系列PLC常用型号输入继电器接点配置,2输出继电器Y（Y000Y177）输出继电器的外部输出接点连接到PLC的输出端子上，它的代表符号是“Y”，其外部物理特性就相当于一个接触器的触点，称为输出接点。可将一个输出继电器当作一个受控的开关，其断开或闭合受到程序的控
10、制。输出继电器的初始状态为断开状态。一个输出继电器就是一个一位的读/写的存储器单元，可无限次读/写。,2.4.1 输入/输出继电器 3,表2.4 FX2系列PLC常用型号输出继电器接点配置,注1:输出继电器是无源的，需要外接电源。注2:输出接点的地址也是八进制的，请不要按十进制来理解其地址含义。FX系列PLC的所有软组件中只有输入继电器X和输出继电器Y采用八进制地址，其它软组件则都是采用十进制地址。辅助继电器的代表符号是“M”，其功能相当于中间继电器，可由其它软组件驱动，也可驱动其它软组件。它没有输出接点，不能驱动外部负载，外部负载只能由输出继电器驱动。FX2系列PLC有1024个常用的辅助寄
11、存器和256个特殊功能辅助寄存器。（1）通用辅助继电器（M0M499）,2.4.2 辅助继电器 1,共500点，通电后，它们处于OFF状态，一旦断电，再次通电后，M0M499都恢复为OFF状态。（2）断电保持辅助继电器（M500M1023）共524点，断电并再次通电后，它们会保持断电前的状态，其它特性与通用辅助继电器完全一样。（3）特殊功能辅助继电器（M8000M8255）256个辅助继电器区间是不连续的，对没有定义的无法操作，有定义的可分为两大类：反映PLC工作状态或为用户提供常用功能的器件，用户只能使用其接点，不能对其驱动。例如：M8013：每秒发出一个脉冲信号，自动每秒ON一次。M802
12、0：加减结果为零，则状态为ON，否则OFF。,2.4.2 辅助继电器 2,M8060：F0地址出错时置位（ON）。例如对不存在的X或Y进行了操作。可控制的特殊功能辅助继电器，驱动之后，PLC将做一些特定的操作。例如：M8034：ON时禁止所有输出。M8030：ON时熄灭，电池欠电压指示灯。M8050：ON时禁止I0XX中断。2.4.3 状态组件S S是构成状态转移图的重要软组件，在步进顺控程序中使用。FX2系列PLC状态组件共有1000点，分为五类：初始状态器：10点，S0S9 回零状态器：10点，S10S19,2.4.2 辅助继电器 3,通用状态器：480点，S20S499 保持状态器：40
13、0点，S500S899 报警用状态器：100点，S900S999前4种同步进指令STL配合使用，使编程简洁明了。第5种专为报警指示所编程序的错误所设置的。不用步进顺控指令时，状态组件S可以作为辅助继电器M在程序中使用。2.4.4 指针P/I与常数K/H1.指针P/I两种标号：“P”标号，用于子程序调用或跳转；“I”标号专用于中断服务程序的入口地址。（1）“P”标号64个：P0P63，不能随意指定，P63,2.4.3 状态组件S 2,当于END。它在程序中只能出现一次，但可多次引用跳转指令中使用格式为：CJ P0CJ P62。子程序调用中使用格式为：CALL P0CALL P63。（2）“I”标
14、号有9点：I0I5共6点用于外中断，表示由输入继电器X000X005引起的中断。如：I000表示输入继电器X0下降沿引起中断，I001表示输入继电器X0上升沿引起中断。I6I8共3点用于内中断，表示由内部定时器引起的中断。最多只能有3个定时器中断服务程序。注：中断序号第二位只能用一次，如：用了I300就不能再用I301。中断序号的后2位将会在第5章详细介绍。,2.4.3 状态组件S 3,2.常数K/H 常数也作为器件对待，它在存储器中占有一定的空间，PLC最常用的是两种常数：（1）前缀K：表示十进制数。如：K23表示十进制数23。（2）前缀H：表示十六进制数。如：H64表示十六进制数64，对应
15、十进制数100。常数一般用于定时器、计数器的设定值或数据操作。PLC中的数据全部是以二进制表示的，最高位是符号位，0表示正数，1表示负数。但一般的编程器往往只能检测到十进制数或十六进制数。,2.4.3 状态组件S 4,定时器作用相当于时间继电器，它有一个设定值寄存器，一个当前值寄存器，以及无限个接点。FX2系列PLC的定时组件全部都是容量为32K（132767）的定时器，共有256个，T0T255。通用定时器（T0T245）有100ms与10ms两种。100ms通用定时器：有200个，地址为T0T199。定时区间为0.13276.7s。,2.4.5 定时器T（T0T255）1,图2.2 100
16、ms通用定时器使用示例,10ms通用定时器：有46个，地址为T200T245。定时区间为0.01327.67s。图2.3所示为定时器T200的常规用法。设定时间用D0指定，并设D0K918。由X000驱动T200工作。D0K918表示要定时918个10ms，即9.18s。时间到达后，Y000被驱动。,2.4.5 定时器T（T0T255）2,图2.3 10ms通用定时器使用示例,（2）累计定时器（T246T255）累计定时器有1ms与100ms两种。1ms累计定时器：有4个，地址为T246T249。定时区间为0.00132,767s。图2.4中 K1000表示定时时间为1s。X000闭合后，T2
17、46开始计时。若中间X000断开或断电，所计时间将保留,2.4.5 定时器T（T0T255）3,图2.4 1ms累计定时器的使用示例,2.4.5 定时器T（T0T255）4,再次通电后，只要X000闭合，将继续计时，直至定时时间到。若要使T246复位，必须用RST指令。若定时时间到后，驱动逻辑为OFF，则对定时器没有任何影响，这一点在使用中必须注意。1ms累计定时器可以在子程序或中断中使用。100ms累计定时器：有6个，地址为T250T255。定时区间为0.13276.7s。100 ms累计定时器除了不能在中断或子程序中使用和定时分辨率为0.1s外，其余特性与1ms累计定时器没有区别。图2.5
18、中设D10K100，表示100个100ms，即定时10s。X000闭合之后，T250开始计时。中间断电或X000断开T250只会停止计数，而不会复位。当再次通电或X000,2.4.5 定时器T（T0T255）5,图2.5 100ms累计定时器的使用和复位示例,再次闭合后，T250在原来计数值的基础上继续计时，直至10s时间到，T250常开驱动Y000动作，这种状态一直保持，即使X000断开T250也不复位，Y000也不断开。当X001闭合时，RST指令才对T250复位，这时Y000才断开。,2.4.6 计数器C（C0C255）1,FX2系列PLC的计数器共有256个，从C0C255。按特性的不
19、同可分为5种，分别是：增量通用计数器断电保持式增量通用计数器通用双向计数器断电保持式双向计数器高速计数器。计数器能对指定输入端子上的输入脉冲或其它继电器逻辑组合的脉冲进行计数。达到计数的设定值时，计数器的接点动作。输入脉冲一般要求具有一定的宽度。计数发生在输入脉冲的上升沿。每个计数器都有一个常开接点和一个常闭接点。可以无限次引用。,2.4.6 计数器C（C0C255）2,（1）增量通用计数器（C0C99）共有100个，计数范围为132767。要求：输入脉冲周期扫描周期的两倍，实际工程中都能满足。若中途发生断电，则前面所计数值全部丢失。再次通电后，从0开始计数。（2）断电保持式增量通用计数器（C
20、100C199）共有100个，计数范围为132767。它们能够在断电后保持已经计下的数值，再次通电后，只要复位信号从来没有对计数器复位过，那么，计数器将在原来计数值的基础上，继续计数。断电保持式增量通用计数器的其它特性及使用方法完全和增量通用计数器相同。,2.4.6 计数器C（C0C255）3,（3）通用双向计数器（C200C219）共有20个，计数范围为-2,147,483,648+2,147,483,647双向是指有增计数和减计数两种，其输入脉冲只能有一个，计数方向是由特殊功能继电器M82XX定义：若M8200为OFF，则C200为增计数；若M8200为ON，则C200为减计数。“XX”与
21、计数器相对应，如C200的计数方向由M8200定义。默认的C2 都是增计数。（4）断电保持式双向计数器（C220C234）共有15个，其特性与计数器C200C219相同，唯一区别就是断电后再次通电时，其当前计数值和接点状态都能保持断电前的状态，,2.4.6 计数器C（C0C255）4,（5）高速计数器（C235C255）共有21个，计数范围为-2,147,483,648+2,147,483,647或02,147,483,647。高速计数器是指那些能对频率高于执行程序的扫描周期的输入脉冲进行计数的计数器。扫描周期一般在几十毫秒左右，因此普通计数器就只能处理频率在20Hz左右的输入脉冲。为了处理2
22、0Hz以上的频率输入，要用高速计数器。高速计数器输入端只有6点，X000X005，其它端子不能对高速脉冲信号进行处理。X006和X007也是高速输入，但只能用作启动信号而不能用于高速计数。不同类型的计数器可同时使用，但它们的输入不能共享,2.4.6 计数器C（C0C255）5,因此当指定的计数器占用了某个端子的时候，这个端子的功能就被固定下来，其它计数器就不能再使用。同时，这个端子也不能再用于其它用途。单个输入端子所能处理的最高频率如下：X000，X002，X003：最高10kHz；X001，X004，X005：最高7kHz。高速计数器按特性可分为4种：单相无启动/复位端 数量：6 地址：C2
23、35C240 单相有启动/复位端 数量：5 地址：C241C245 双相 数量：5 地址：C246C250 鉴相式 数量：5 地址：C251C255每个高速计数器的输入端子都不是任意的。,2.4.6 计数器C（C0C255）6,所有高速计数器都是双向的，都可以进行增计数或减计数。鉴相式高速计数器的增减计数方式取决于两个输入信号之间的相位差。增减计数脉冲由一个输入端子进入计数器，其工作方式与前面介绍的双向计数器类似，增减计数仍然用M82XX控制。不同类型的高速计数器可以同时使用的条件是：不能多于6个和不能使用相同的输入端。由于中断的输入也用X000X005，因此也就不能使用该端子上的中断。例如：
24、选用了C235作为高速计数器，则由表2.8可知其输入端子必须是X000，而且其增减计数由M8235的状态决定。这时不能再选用C241、C244、C246、C247、C249、C251、C252、C254，也不能再用中断I00X。,2.4.6 计数器C（C0C255）7,（6）高速计数器的使用方法由于高速计数器按中断原则工作，因此其驱动逻辑必须始终有效，而不能像普通计数器那样用产生脉冲信号端子驱动高速计数器。高速计数器的正确用法如图2.7所示，C235的脉冲信号从X000输入，但必须用其它的端子X010来始终驱动C235，而不能象图2.6所示用X000直接驱动C235。,图2.6高速计数器的错误
25、用法图2.7高速计数器的正确用法,2.4.7 数据寄存器D 1,数据寄存器用于存储中间数据、需要变更的数据等。数据的长度为二进制16位，最高位是符号位。根据需要也可以将两个数据寄存器合并为一个32位字长的数据寄存器。32位的数据寄存器最高位是符号位，两个寄存器的地址必须相邻，写出的数据寄存器地址是低位字节，比该地址大一个数的单元为高字节。16位有符号数所能够表示数的范围：32767-32768。32位有符号数所能够表示数的范围：2147483647-2147483648。按照数据寄存器特性，可分为如下4种：（1）通用数据寄存器（D0D199）共有200个，字长16位，都具有“取之不尽，后入为主
26、”的特性。,2.4.7 数据寄存器D 2,PLC上电后，所有数据寄存器都清“0”。RUNSTOP时，若M8033OFF，也会将所有数据寄存器清“0”；若M8033ON，数据寄存器内容将保持。（2）断电保持数据寄存器（D200D511）共有312个，除数据断电保持外，所有特性都与通用数据寄存器相同。当两台PLC之间进行点对点通信时，D490D509被用作通信操作。（3）特殊用途数据寄存器（D8000D8255）共有256个，其内容在PLC上电后由系统监控程序写入，用来反映PLC中各个组件的工作状态，尤其在调试过程中，可通过读取这些寄存器的内容来监控PLC的当前状态。它们有的可读写，有的为只读。,
27、2.4.7 数据寄存器D 3,上述区间有一些没有定义的寄存器地址，对这些寄存器的操作将是无意义的。（4）文件寄存器（D1000D2999）共有2000个，其功能是存储用户程序中用到的数据文件，只能用编程器写入，不能在程序中用指令写入。但在程序中可用指令将文件寄存器中的内容读到普通的数据寄存器中。,本章小结,本章介绍的软组件是指可以被程序使用的所有功能器件，可以将它们理解为具有不同功能的内存单元。对这些单元的操作，就相当于对内存单元的读/写。只是在它们的名称上借用了继电器控制中常用的“继电器”、“定时器”、“计数器”等名词。在使用PLC时，需要在外部进行硬件连接的软组件只有输入输出继电器，其它软组件只能通过程序加以控制。,
