编程元件及指令第一节.ppt

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1、第五章 FX系列PLC的编程元件及指令系统,第一节 FX系列PLC的技术指标,第二节 FX系列可编程序控制器的编程元件,第三节 FX2N系列可编程控制器的基本逻辑指令,第四节 FX2N系列可编程控制器的功能指令,第一节 FX系列PLC的技术指标,FX系列家族成员 FX0 FX2 FX2C FX0S FX1S FX0N FX1N FX2N FX2NC,叠装式结构,DDC电源A1AC电源H大电流输出扩展模块V立式端子排的扩展模块C接插口输入输出方式F输入滤波器1ms 扩展模块LTTL输入扩展模块S独立端子（无公共端）扩展模块,R继电器输出T晶体管输出S晶闸管输出,M基本单元E输入输出混合扩展单元及

2、扩展模块EX输入专用扩展模块EY输出专用扩展模块,16256点,0、2、ON、2C、2N,型号的命名方式,一、FX系列PLC型号说明,I/O点数：16256点单元类型M表示基本单元E表示输入输出混合扩展单元及扩展模块EX输入专用扩展模块EY输出专用扩展模块,型号变化DS24VDC，世界型ES世界型（晶体管型为漏输出）ESS世界型（晶体管型为源输出）输出形式R继电器输出T晶体管输出S晶闸管输出,第二节 FX系列可编程控制器的编程元件,FX2N系列PLC编程元件的分类及编号,代表功能的字母。如输入继电器用“X”表示、输出继电器用“Y”表示。数字，数字为该类器件的序号。FX2N系列PLC中输入、输出

3、继电器的序号为八进制，其余为十进制。,编程元件的基本特征,编程元件和继电接触器的元件类似、具有线圈和常开常闭触点。当线圈被选中（通电）时，常开触点闭合，常闭触点断开，当线圈失 去选中（断电）时，常闭接通，常开断开。可编程序控制器的编程元件可以有无数多个常开、常闭触点。,十进制数(K),1)定时器和计数器的设定值（K常数）。2)辅助继电器（M）、定时器（T）、计数器（C）、状态器等的编号（软元件编号）。3)指定应用指令操作数中的数值与指令动作（K常数）。,十六进制数（H）：同十进制数一样，用于指定应用指令操作数中的数值与指令动作。二进制数（B）：PLC内部数据类型。八进制数（O）：FX2N系列的

4、输入继电器、输出继电器的软元件编号。以八进制数值进行分配。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。BCD码：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示器显示其他数值（浮点数）：FX2N系列具有可进行高精度的浮点运算功能。,数据结构,PLC的内部软继电器,输入继电器输出继电器辅助继电器状态继电器定时器计数器数据寄存器变址寄存器指针常数,输入继电器（X）输入继电器是PLC用来接收用户输入设备发来

5、的输入信号，与输入端子相对应，在PLC内部是光电隔离的电子继电器。输入继电器线圈由外部输入信号所驱动，只有当外部信号接通时，对应的输入继电器才得电，不能用程序驱动。,一、输入继电器和输出继电器,输出继电器（Y）输出继电器具有一常开硬触点向外部负载发送信号，直接驱动外部负载。每一输出继电器的常开硬触点（或输出管）与可编程控制器的一个输出点相连，二者一一对应。由内部程序驱动，不受外部信号控制。在梯形图中既能出现其线圈又能出现其触点。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。,在程序中绝对不可能出现输入继电器的线圈，只能出现输入继电器的触点 每个输入继电器的常开与常闭触点均可无数次使用

6、,输入、输出继电器采用八进制编号,二、辅助继电器（M）辅助继电器M是用软件来实现的，用于状态暂存、移位辅助运算及赋予特殊功能的一类编程元件，采用十进制编号。辅助继电器是PLC中数量最多的一种继电器，其作用相当于继电器控制系统中的中间继电器。和输出继电器一样，其线圈由程序指令驱动，每个辅助继电器都有无限多对常开常闭触点，供编程使用。但是，其触点不能直接驱动外部负载，要通过输出继电器才能实现对外部负载的驱动。分类：通用辅助继电器M0M499（500点）断电保持辅助继电器M500M3071（2572点）特殊辅助继电器M8000M8255（256点）通用辅助继电器与断电保持用辅助继电器的比例，可通过外

7、设设定参数进行调整。,通用辅助继电器和输出继电器一样，在PLC电源中断后，其状态将变为OFF。当电源恢复后，除因程序使其变为 ON外，其它仍保持OFF,断电保持辅助继电器在PLC电源中断后，它具有保持断电前的瞬间状态的功能，并在恢复供电后继续断电前的状态其中的M500M1023可以用软件来设定使其变为非断电保持辅助继电器。,特殊辅助继电器是具有某项特定功能的辅助继电器，用来表示可编程控制器的某些状态、设定计数器为加计数或减计数及提供功能指令中的标志等。特殊辅助继电器通常可分为两类：触点利用型和线圈驱动型,触点利用型 特殊辅助继电器的线圈由PLC的系统程序驱动，用户只可以利用其触点。线圈驱动型

8、特殊辅助继电器的线圈由用户程序驱动（用户控制），其线圈得电后，PLC完成特定操作。,特殊辅助继电器（触点型1）,M8000（M8001）-运行监视用特殊辅助继电器PLC运行时M8000得电（M8001断电），PLC停止时M8000失电（M8001得电）,M8002（M8003）-初始化脉冲辅助继电器 M8002（M8003）只在PLC开始运行的第一个扫描周期内得电（断电），其余时间均断电（得电）。,常用M8002的触点作为一些继电器的初始化复位信号,特殊辅助继电器（触点型2）,M8011、M8012、M8013、M8014-分别为产生周期为10ms、100ms、1s、1min脉冲的特殊辅助继电

9、器（PLC RUN）,例如：,特殊辅助继电器（触点型3）,M8005 锂电池电压降低继电器锂电池电压低于规定值时动作，它的触点接通可编程控制器面板上的指示灯，提醒工程技术人员更换锂电池。,特殊辅助继电器（触点型4）,线圈驱动型特殊辅助继电器M8030：锂电池欠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。RUNSTOP时，输出保持RUN前状态M8034：禁止全部输出特殊辅助继电器。当M8034线圈被接通时，则PLC的所有输出自动断开M8039：定时扫描特殊辅助继电器。当M8039线圈被接通时，则PLC以D8039中指定的扫描时间工作,状态器（S）状态器在步进顺控类的控制程

10、序中起着重要的作用，它与步进指令STL配合使用，采用十进制编号。状态器有无数个常开触点与常闭触点，编程时可随意使用；状态器不用于步进顺控指令时，可作辅助继电器使用。状态器同样有通用状态器（S0S499，共500点）和断电保持状态器，其比例分配可由外设设定。,三、状态器,状态器有五种类型：初始状态器S0S9共10点用于顺序功能图的初始状态 回零状态器S10S19共10点用于自动回原点程序的顺序功能图 通用状态器S20S499共480点保持状态器S500S899共400点有断电保持功能 报警用状态器S900S999共100点 用于外部故障诊断的输出（又称为报警器）。,四、定时器（T）定时器相当于继

11、电器系统中的通电延时时间继电器，可在程序中用于延时控制。定时器累计PLC内1ms、10ms、100ms等时钟脉冲，当达到用户所定的设定值时，触点动作。定时器T有一个设定值寄存器、一个当前值寄存器和一个用来存储其“0/1”状态的元件映像寄存器，这三个存储单元使用同一个元件号。当当前值等于设定值时，对应的元件映像寄存器为“1”，定时器的常开触点接通，常闭触点断开。定时器可提供无数对的常开、常闭延时触点供编程用。FX2N系列PLC定时器设定值可以采用程序存储器内的常数（K）直接指定，也可以用数据寄存器（D）的内容间接指定。通用定时器（T0T245）100ms定时器T0T199共200点，设定范围0.

12、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。,通用定时器的工作原理,通用定时器不具备断电的保持功能，即当输入电路断开或停电时定时器复位。,积算定时器具有计数累积的功能。在定时过程中如果断电或定时器线圈OFF，积算定时器将保持当前的计数值（当前值），通电或定时器线圈ON后继续累积，即其当前值具有保持功能，只有将积算定时器复位，当前值才变为0。,积算定时器的工作原理,如果X1为ON，

13、则T250用当前值计数器累计100ms的时钟脉冲。当达到设定值K345时，定时器的输出触点动作。在累计过程中，即使输入X1断开或停电时，再起动时，继续累计，其累计时间为34.5s。如果复位输入X2为ON，定时器复位，输出触点也复位。,如何实现断电延时？,如果需要输出信号在输入信号停止后一定时间才停止（相当于继电接触控制系统中的断电延时型时间继电器），可采用右图所示电路。,定时器的瞬动触点可编程控制器的定时器本身没有瞬动触点，如果编程需要，可以在定时器线圈两端并联一个辅助继电器的线圈，把这个辅助继电器的触点当成定时器本身的瞬动触点来使用。定时器编程特点 PLC的程序执行是以扫描方式，从第一步到E

14、ND步不断重复执行。定时器定时条件满足后就开始工作，每隔0.001S（或0.01S，或0.1S）当前值加1，而与程序执行无关。无论程序运行到哪一步，只要当前值与设定值相等，对应的元件映像寄存器为“1”，常开触点接通，常闭触点断开。如果编程不当可能会发生误动作。,计数器可分为内部信号计数器和高速计数器。内部计数器 内部计数器是在执行扫描操作时对内部编程器件的通断状态（如X、Y、M、S、T等）进行计数。内部输入信号的接通和断开时间应比PLC的扫描周期稍长。高速计数器 采用中断方式进行计数，与 PLC的扫描周期无关 对机器的外部信号进行计数，与内部计数器相比除允许输入频率高之外，应用也更为灵活，高速

15、计数器均有断电保持功能，通过参数设定也可变成非断电保持。,五、计数器（C）,16位加计数器C0C99共100点为无断电保持计数器，C100C199共100点为断电保持计数器。计数设定值可用常数K设定，也可以通过数据寄存器D，设定范围为132767。,如上图所示，当C0当前值等于设定值10时，输出触点动作。如果复位输入X10为ON，则执行RST指令，计数器的当前值为0，输出触点复位。,32位双向计数器这类计数器与16位增计数器除位数不同外，还在于它能通过控制实现加/减双向计数。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

16、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32位双向计数器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。,用X14作为计数输入，驱动C200线圈进行加计数或减计数。当前值的增减与输出触点的动作无关，但是如果从2147483647开始增计数，则成为-2147483648，同样从-2147483648开始减计数，则成为+2147483648，形成循环计数。如果复位输入X13为ON，则执行RST指令，计数器

17、当前值变为0，输出触点也复位。,在计数器的当前值由-6-5增加时，输出触点置位；在由-5-6减少时，输出触点复位，,高速计数器高速计数器C235C255共21点，共享PLC上6个高速计数器输入（X000X005）。高速计数器采用中断方式进行高速计数，与PLC的扫描周期无关，可以执行数KHz的计数。高速计数器为32位增/减计数型，具有停电保持功能（设定值范围：2147483648+2147483647）根据不同加/减计数切换及控制方法，分无启动/复位输入端的1相1计数输入、带启动/复位输入端的1相1计数输入、1相双向计数输入以及2相双向计数输入四种类型。,U表示加计数输入；D表示减计数输入；A表

18、示A相输入；B表示B相输入；R表示复位输入；S表示启动输入。,（1）无启动/复位输入端的一相一计数高速计数器C235C240，对一相脉冲计数，只有一个脉冲输入端，计数方向由程序决定。,M8235为ON时，减计数；M8235为OFF时，加计数；X11接通时，C235当前值立即复位至0；当X12接通后，C235开始对X000端子输入的信号上升沿计数。,一相无S/R高速计数器,（2）带启动/复位输入端的一相一计数高速计数器C241C245。,一相带S/R高速计数器,利用M8245，可以设置C245为加计数或减计数；X11接通时，C245立即复位至0，因为C245带有复位输入端，也可以通过外部输入端X

19、003复位；因为C245带有启动输入端X007，所以需不仅X12为ON，并且X007也为ON的情况下才开始计数。计数输入端为X002，设定值由数据寄存器D0和D1的内容来指定。,（3）一相双向计数的高速计数器C246C250。固定PLC的一个输入端用于加计数，另一个输入端用于减计数，其中几个计数器还有启动端和复位端。,C249在X012为ON时，如果X006也为ON，就立即开始计数，增计数的计数输入为X000，减计数的计数输入为X001。可以通过顺控程序上的X011执行复位，另外，当X002闭合，C249也可立即复位。,（4）两相（A-B相型）双计数输入高速计数器C251C255。这种计数器的

20、计数方向由A相脉冲信号与B相脉冲信号的相位关系决定。,加计数 减计数,这种计数器在A相接通的同时，B相输入为OFFON则为增计数，ONOFF时为减计数,X012为ON时，C251通过中断，对A相输入X000、B相输入X001的动作计数。如果X011为ON时，则执行RST复位指令。如果当前值超过设定值，则Y002为ON；如果当前值小于设定值，则为OFF。根据不同的计数方向，Y003接通（增计数）或断开（减计数）。,当X012为ON时，如果X006也为ON，则C254立即开始对A相输入X000、B相输入X001的动作计数。可以通过顺控程序上的X011执行复位。当X002闭合，C254也可立即复位。

21、如果当前值超过设定值（D1，D0），则Y004为ON；如果当前值小于设定值，则为OFF。根据不同的计数方向，Y005接通（增计数）或断开（减计数）。,六、数据寄存器（D）PLC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以存储数据和参数。每个寄存器都是16位，最高位为符号位，数值范围为-32768+32767。将相邻两个数据寄存器组合，可存储32位数值数据，最高位为符号位（高位为大的号码，低位为小的号码），可处理-2147483648+2147483647的数值。,数据寄存器有：1.通用数据寄存器 2.断电保持数据寄存器 3.特殊数据寄存器,通用数据寄存器D0 D199共20

22、0点,通用数据寄存器在PLC由运行（RUN）变为停止（STOP）时，其数据全部清零。如果将特殊继电器M8033置1，则PLC由运行变为停止时，数据可以保持。,断电保持数据寄存器D200 D7999共7800点,保持数据寄存器只要不改写，原有数据就不会丢失，无论电源接通与否，PLC运行与否，都不会改变寄存器内容.断电保持用：D200D511，312点，通过参数设定可以变为非断电保持型。断电保持专用：D512D7999，7488点，无法变更其断电保持特性。以500点为单位，可将D1000D7999设为文件寄存器，用于存储大量的数据。例如：用于存放采集数据、统计计算数据、多组控制参数等。,特殊数据寄

23、存器D8000 D8255共256点,特殊数据寄存器用于PLC内各种元件的运行监视。未加定义的特殊数据寄存器，用户不能使用。,例如：D8000-WDT定时器定时参数（初始值200ms）D8001-CPU型号 D8020-X0 X7输入滤波时间（初始值10ms）D8030-1号模拟电位器的数值 D8031-2号模拟电位器的数值 D8039-恒定扫描时间（ms）具体可参见PLC使用手册，不再一一介绍,七、变址寄存器（V/Z）变址寄存器V/Z实际上是一种特殊用途的数据寄存器。其作用类似于一般微处理器中的变址寄存器，通常用于修改元件的编号（变址）。V0V7、Z0Z7共16点16位变址数据寄存器。需要3

24、2位操作，可将V、Z串联使用（Z为低位，V为高位）分别成为（V0、Z0），（V1、Z1）（V7、Z7）。,例如：对于十进制数的软元件、数值（M、S、T、C、D、K），若 V0K5，执行D20V0时，被执行的软元件编号为D25【D(205)】；指定 K30V0时，被执行的是十进制数值K35【K(305)】。,图中常开触点接通时，13V0，16Z1，从而D3V0=D16，D5Z1=D21，D50Z1=D66因此ADD指令完成的运算为（D16）+（D21）（D66）。,八、指针（P/I)分支用指针（P）:分支用指针的编号为P0P127，用作程序跳转和子程 序调用的编号，其中P63专门用于结束跳转。中

25、断用指针（I）:中断用指针与应用指令FNC03（IRET）中断返回、FNC04（EI）开中断和FNC03（DI）关中断一起使用有以下三类：输入中断用：与输入X000X005对应编号为I00I50，6点。定时器中断：编号为I6、I7、I8，3点 计数器中断：编号为I010I060，6点。,常数（K/H）,常数也可作为元件处理，因为它占用一定的存储空间。,常数的表示：十进制常数用K表示，如常数123表示为K123 十六进制常数则用H表示，如常数345表示为H159,FX系列PLC的常数范围为：16位：K:-32,76832,767 H:0000FFFFH 32位：K:-2,147,483,6482,147,483,647 H:00000000FFFFFFFF,本节结束,本章主要介绍了FX系列PLC型号命名、技术指标。说明了FX系列PLC内部各类软元件资源，如输入继电器、输出继电器、定时器、计数器、辅助继电器等。,