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1、,三菱PLC工作原理及应用（硬件、软件、实操）,广州顶津保全专业训练系列教材-电气类,2,目录,一、可编程控制器概况二、PLC的结构及基本配置三、FX2N系列的基本逻辑指令和梯形图 的设计与编程四、用PLC控制电机正反转实例五、GPP软件简介,可编程控制器概况,1、可编程控制器（PROGRAMMABLE CONTROLLER，简称PC）。与个人计算机的PC相区别，用PLC表示。2、PLC具有通用性强、使用方便、适应面广、可靠性高、抗干扰能力强、编程简单等特点。3、目的是用来取代继电器、执行逻辑、记时、计数等顺序控制功能。4、PLC程序既有生产厂家的系统程序，又有用户自己开发的应用程序，系统程序
2、提供运行平台，同时，还为PLC程序可靠运行及信息与信息转换进行必要的公共处理。用户程序由用户按控制要求设计。,PLC的结构及基本配置,1、PLC分为箱体式和模块式两种 2、组成由：CPU模块、I/O模块、电源模块、底板或机架、外设。3、基本结构框图如下：,输 入 接 口 部 件,中央处理单元 CPU板,电 源 部 件,接 口 部 件 输 出,接收现场信息,驱动受控元件,一、CPU的构成和作用,1、PLC中的CPU是PLC的核心，每台PLC至少有一个CPU。2、用扫描的方式采集状态或数据，并存入规定的寄存器中。3、诊断电源和PLC内部电路的工作状态和编程过程中的语法错误等。4、进入运行后，从用户
3、程序存贮器中逐条读取指令，去指挥有关的控制电路，5、内存主要用于存储程序及数据，是PLC不可缺少的组成单元。,二：I/O模块：,1、PLC的对外功能，主要是通过各种I/O接口模块与外界联系的2、I/O模块可多可少，受最大的底板或机架槽数限制。3、I/O模块集成了PLC的I/O电路，其输入暂存器反映输入信号状态，输出点反映输出锁存器状态。,三、电源模块,1、主要用途是为PLC各模块的集成电路提供工作电源。2、有的还为输入电路提供24V的工作电源。3、电源以其输入类型有：交流电源，加的为交流220VAC或110VAC，直流电源，加的为直流电压，常用的为24V。,四、底板或机架：,大多数模块式PLC
4、使用底板或机架，其作用是：1、电气上，实现各模块间的联系，使CPU能访问底板上的所有模块。2、机械上，实现各模块间的连接，使各模块构成一个整体。,五、PLC 的外部设备,1、编程设备2、监控设备3、存储设备：有存储卡、存储磁带、软磁盘或只读存储器，用于永久性地存储用户数据，使用户程序不丢失，如EPROM、EEPROM写入器等。4、输入输出设备,基本指令系统和编程方法,1、梯形图是通过连线把PLC指令的梯形图符号连接在一起的连通图2、它与电气原理图很相似。它的连线有两种：一为母线，是用来连接指令组的另一为内部横竖线。3、指令组一般总是从装载（LD）指令开始，最后为输出类指令。,下图是三菱公司的F
5、X2N系列产品的最简单的梯形图例：,END,X000,X010,X001,Y000,1、它有两组，第一组用以实现启动、停止控制。第二组END指令结束程序。2、梯形图与助记符的对应关系：助记符指令与梯形图指令有严格的对应关系，而梯形图的连线顺序：先输入，后输出；先上，后下；先左，后右。有了梯形图就可将其翻译成助记符程序。上图的助记符程序为：地址 指令 变量 0000 LD X000 0001 OR X010 0002 AND NOT X001 0003 OUT Y000 0004 END 3、根据助记符，也可画出与其对应的梯形图。,编程器件介绍,1、FX系列产品，它内部的编程元件，按通俗叫法分别
6、称为继电器、定时器、计数器等，2、它们与真实元件有很大的差别，一般称它们为“软继电器”。3、这些编程用的继电器，它的工作线圈没有工作电压等级、功耗大小和电磁惯性等问题4、触点没有数量限制、没有机械磨损和电蚀等问题,编程器件介绍,5、它在不同的指令操作下，其工作状态可以无记忆，也可以有记忆，还可以作脉冲数字元件使用。6、X代表输入继电器，Y代表输出继器，M代表辅助继电器，T代表定时器，C代表计数器，S代表状态继电器，D代表数据寄存器，MOV代表传输等,1、输入继电器（X）,PLC的输入端子是从外部开关接受信号的，它们的编号与接线端子编号一致（按八进制输入），。内部有常开/常闭两种触点供编程时随时
7、使用，且使用次数不限。输入电路的时间常数一般小于10ms。各基本单元都是八进制输入的地址，输入为X000 X007，X010 X017，X020 X027。,2、输出继电器（Y）,PLC的输出端子是向外部负载输出信号的。输出继电器的线圈由程序控制，输出继电器的外部输出主触点接到PLC的输出端子上供外部负载使用，其余常开/常闭触点供内部程序使用。输出继电器的电子常开/常闭触点使用次数不限。输出电路的时间常数是固定的。各基本单元都是八进制输出，输出为Y000 Y007，Y010Y017，Y020Y027。它们一般位于机器的下端。,3、辅助继电器（M）,1、PLC辅助继电器也称中间继电器，它没有向外
8、的任何联系，只供内部编程使用。2、它的电子常开/常闭触点使用次数不受限制。3、这些触点不能直接驱动外部负载，外部负载的驱动必须通过输出继电器来实现。如下图中,M300，它只起到一个自锁的功能。在FX2N中普遍途采用M0M499，共500点辅助继电器，其地址号按十进制编号。辅助继电器中还有一些特殊的辅助继电器，如掉电继电器、保持继电器等,X000,M300,X001,M300,4、定时器（T）,在PLC内的定时器是根据时钟脉冲的累积形式，当所计时间达到设定值时，其输出触点动作，时钟脉冲有1ms、10ms、100ms。定时器可以用用户程序存储器内的常数K作为设定值，也可以用数据寄存器（D）的内容作
9、为设定值。在后一种情况下，一般使用有掉电保护功能的数据寄存器。即使如此，若备用电池电压降低时，定时器或计数器往往会发生误动作。,定时器通道范围如下：1、100 ms定时器T0T199，共200点，设定值：0.1 3276.7秒；2、10 ms定时器T200TT245，共46点，设定值：0.01327.67秒；3、1 ms积算定时器 T245T249，共4点，设定值：0.00132.767秒；4、100 ms积算定时器T250T255，共6点，设定值：0.13276.7秒；,T200,END,Y000,K123,X000,T200,设定植（累计值）,当定时器线圈T200的驱动输入X000接通时，
10、T200的当前值计数器对10 ms的时钟脉冲进行累积计数，当前值与设定值K123相等时，定时器的输出接点动作，即输出触点是在驱动线圈后的1.23秒（10*123ms=1.23s）时才动作，当T200触点吸合后，Y000就有输出。当驱动输入X000断开或发生停电时，定时器就复位，输出触点也复位。,如果是积算定时器，如：定时器线圈T250的驱动输入X001接通时，T250的当前值计数器对100 ms的时钟脉冲进行累积计数，当该值与设定值K345相等时，定时器的输出触点动作。在计数过程中，即使输入X001在接通或复电时，计数继续进行，其累积时间为34.5s（100 ms*345=34.5s）时触点动
11、作。当复位输入X002接通，定时器就复位，输出触点也复位。,五、计数器（C）,1、FX2N中的16位增计数器，是16位二进制加法计数器，它是在计数信号的上升沿进行计数2、它有两个输入，一个用于复位，一个用于计数。每一个计数脉冲上升沿使原来的数值减1，当现时值减到零时停止计数，同时触点闭合。直到复位控制信号的上升沿输入时，触点才断开，3、其设定值在K1K32767范围内有效。4、设定值K0与K1含义相同，即在第一次计数时，其输出触点就动作。,通用计数器的通道号：C0 C99，共100点。保持用计数器的通道号：C100C199，共100点。通用与掉电保持用的计数器点数分配，可由参数设置而随意更改。
12、举个例子：,六、数据寄存器,数据寄存器是，用于存放各种数据。FX2N中每一个数据寄存器都是16bit，也可用两个数据寄存器合并起来存储32 bit数据 1、通用数据寄存器D 通道分配 D 0D199，共200点，只要不写入其他数据，已写入的数据不会变化。但是，由RUNSTOP时，全部数据均清零。（若特殊辅助继电器M8033已被驱动，则数据不被清零）。,2、停电保持用寄存器 通道分配 D200D511，共312点，或D200D999，共800点除非改写，否则原有数据不会丢失，不论电源接通与否，PLC运行与否，其内容也不变化。3、文件寄存器 通道分配 D1000D2999，共2000点。4、文件寄
13、存器是在用户程序存储器（RAM、EEPROM、EPROM）内的一个存储区，4、RAM文件寄存器 通道分配 D6000D7999，共2000点。5）特殊用寄存器 通道分配 D8000D8255，共256点。,梯形图的编程规则,1、每个继电器的线圈和它的触点均用同一编号，每个元件的触点使用时没有数量限制。2、梯形图每一行都是从左边开始，线圈接在最右边（线圈右边不允许再有接触点）,3、线圈不能直接接在左边母线上。4、在一个程序中，同一编号的线圈如果使用两次，称为双线圈输出，它很容易引起误操作，应尽量避免。5、在梯形图中没有真实的电流流动，为了便于分析PLC的周期扫描原理和逻辑上的因果关系，假定在梯形
14、图中有“电流”流动，这个“电流”只能在梯形图中单方向流动即从左向右流动，层次的改变只能从上向下。,GPPW软件简介,一、基本概况SW7D5C-GPPW-C是三菱电气公司开发的用于可编程控制器的编程软件,可在Windows 下运行，该程序可在串行系统中可与可编程控制器进行通讯,文件传送,操作监控以及各种测试功能。在GPP软件中,你可通过线路符号,助记符来创建顺控指令程序,建立注释数据及设置寄存器数据，并可将其存储为文件,用打印机打印。在PLC与PC之间必须有接口单元及缆线。,二、用GPP编写梯形图,GPP软件使用时只要进入程序，,打开GX-DEVELOPER图标，选中新建，出现如下图画面先在PL
15、C系列中选出你所使用的程控器的CPU系列，我们用FX2N系列，所以选中FX2N（C）。,如你要在某处输入X000，只要把兰色光标移动到你所需要写的地方，然后在菜单上选中 触点，出现如下图画面：再输入X000，即可完成写入X000。,如要输入一个定时器,先选中线圈，再输入一些数据，图显示了其操作过程。,注意，在图中的箭头所示部分，它选中的是应用指令，而不是线圈。,对于计数器，因为它有时要用到两个输入端，所以在操作上既要输入线圈部分，又要输入复位部分，其操作过程如图所示。,下图是一个简单的计数器显示形式。,传输、调试,当你写完梯形图，最后写上END语句后，必须进行程序转换，转换功能键有两种，在下图
16、的箭头所示位置。,在程序的转换过程中，如果程序有错，它会显示，也可通过菜单“工具”，查询程序的正确性。只有当梯形图转换完毕后，才能进行程序的传送,传送前，必须将FX2N面板上的开关拨向STOP状态，再打开“在线”菜单，进行传送设置,写完梯形图后，在菜单上还是选择“在线”，选中“写入PLC（W）”，就出现如图,计数器编程实例:1、计数复位2、强制计数3、计数到达设定值，有输出4、上升沿复位,实践操作一：计数器编程,从图上可看出，在执行读取及写入前必须先选中MAIN、PLC参数，否则，不能执行对程序的读取、写入，然后点击“开始执行”即可。,1、找到螺杆启动对应点2、分析程序2、进入写模式3、修改4
17、、观察效果,实践操作二：二线螺杆启动延时修改,实践操作三：PLC控制交流电动机正反转编程,如：电机作正、反两个方向的旋转。由异步电动机的工作原理可知，要使电动机反向旋转，需对调三根电源线中的两根以改变定子电流的相序。因此实现电动机的正、反转需要两个接触器。一个热继电器，三个按钮，三个指示灯,X001 正转起动按钮（常开）X002 反转起动按钮（常开）X003 停止按钮（常闭）X004 热继电器（常闭）Y000 正转接触器线圈 Y001 反转接触器线圈 Y005 正转运行指示灯（绿色）Y006 反转运行指示灯（黄色）Y007 停止运行指示灯（红色）,1、根据定义表，在GPP下编写正确梯形图。2、将程序传送至程控器，先进行离线调试。3、程序正确后，在断电状态下进行正确接线。4、再线调试,谢谢大家!,
