PLC入门实战教程(百技).doc

第一贴2014-2-19 22:14 上传下载附件 (221.1 KB) 上图（点击图片可放大）是一个三菱FX2N32MR型号的PLC，从上图中我们可以看出，PLC的上下两端全部是接线端子，我们在使用的时候，也是使用这些端子来连接其它的设备，如输入按钮、继电器等。下面我们就来介绍一下PLC上各个部件的作用。首先来解释上下两排端子的作用：在PLC的端子排上，已经标出了各个端子的名称，如L、N、com、x1等。途中红色箭头所指的是PLC标注的端子名称，绿色箭头所指的是对应的接线端子。 虽然PLC的主要功能是控制其他电器元件，但他本身也是一个电器，他在工作的时候，也需要工作电源，上图中标有L、N的两个端子，就是给PLC接工作电源的，我们可以给PLC输入110V220V之间的交流电源，在这个区间的电压PLC都可以正常工作。 那个标有24V字样的端子是一个直流的24伏电源，有朋友可能迷惑了，24V电源怎么就一个端子，只有正极没有负极呀？别着急，你没有看到那个标有COM的端子吗？那是一个公共端子，它可以作为24V电源的负极使用，同时它还与那些标有X1、x2等字样的输入端子一起作为输入端使用。 输入端？什么是输入端？ 输入端就是输入端嘛！例如我们要用PLC控制一个继电器。当我们要想让继电器吸合的时候，总的给PLC发号施令吧，对就是启动按钮，我们把启动按钮接在输入端上，例如接在X1端子上，当我们按启动按钮的时候，就相当于向PLC的X1端子输入了一个信号。PLC接受到一个输入信号之后，就会根据我们编辑的逻辑程序进行工作。 下面一排标有Y1、Y2 Y17等字样的端子是输出端子。也就是接被PLC控制的设备的。如继电器、接触器等。 COM端子：输出端的公用端。我们看到从Y0Y17一共有16个输出端子，而只有4个标有COM的端子，即COM1COM4，所以，就要每4个输出端共用一个公共端。 如果这些端子的用处你没有看明白，不理解，没关系 ，后面我们会用实例来讲解如何使用这些端子。你只要知道输入端、输出端这两个名字就行了。 可能细心的朋友看出问题来了，上面，我说从Y0Y17一共是16个端子，可能有的朋友会认为我算错了。在这里我说一下，大家注意了，PLC的端子编号都是按八进制进行编制的，满8进一，你也看到了，上面没有标Y8、Y9。至于八进制，如果不明白，在网上搜一下“八进制”就可以。 另外，在PLC上面还有一些指示灯，上面的一排IN字样旁边的是输入端子指示灯，一个输入端子对应一个，例如当X1端子有信号输入时，标有1的那个指示灯就亮，X7有输入时，标7的指示灯亮。 下面的一排，OUT旁面的是输出指示灯，和输入指示灯意义一样，当输出端子有输出时，相应的指示灯亮。 右面的power是电源指示等，只要给PLC通上工作电源，这个指示灯就亮。 RUN是运行指示灯，PLC在接通电源之后有两种状态，一种是我们正在向PLC内部输入我们编写的程序。另外一种就是PLC正在按照我们编写的程序工作着，也就是运行状态，这是RUN灯亮。 BATTV指示灯是PLC内部电池的电量指示灯，当这个灯亮了，就说明PLC内的电池电量不足了，需要更换电池了。PLC内电池的作用是当PLC断开工作电源时，它为存储我们编写的程序的存储器以及保持PLC运行状态的存储器提供电源的。当PLC内的电池长时间没电时，我们输入至PLC内的程序就会丢失，PLC就无法正常工作。 PROG.E指示灯是故障指示灯，在这里不详细介绍了。第二贴在上一节我们讲了PLC的外部结构，大家对PLC有了一个大致的了解。这一节我们讲如何向PLC输入控制信号，如何让PLC控制外部的设备以及这些控制线如何连接。2014-2-25 22:42 上传下载附件 (9.73 KB) 首先我们看上面的电路图，上面的电路图是一个典型的点动控制电路图，工作原理我想就不用再讲了吧，如果你连这个都看不懂，还是好好补习一下电工基础，然后再来学习PLC吧。 废话少说，在上面的电路图中，合上断路器QS，然后按按钮SB1，继电器KM就会吸合，电动机旋转，松开按钮SB，接触器KM释放，电动机停止转动。那么，按钮与接触器的逻辑关系就是。合上按钮接触器吸合；松开按钮接触器释放。 如果我们要将上面的电路改成用PLC控制的话（这么简单的电路在实际应用中是不会用PLC控制的，我们只是为了好理解，才举了一个简单的例子）。当我们想要让接触器吸合的时候，我们就要向PLC输入一个控制信号，PLC收到这个信号之后，就会输出一个信号，使接触器KM吸合。当我们断开PLC的输入信号时，PLC就会断开输出端的输出信号，接触器KM释放。（当然，PLC要想按照我们上面说的逻辑关系工作的话，还需要我们想PLC内部输入程序。在这里只是举例，关于这个动作的程序，在以后再讲。） 现在，我们来看看要实现上面所说的功能，如何对PLC进行外部接线。2014-2-27 21:12 上传下载附件 (70.26 KB) 2014-2-25 23:52 上传下载附件 (11.96 KB) 上图是PLC的输入输出端子接线图（点击图片可放大）。上边的是实物图，下边的是原理图。PLC的L、N端子接220V电源，为PLC本身提供工作电源。控制按钮的一端接PLC的输入端Y0端子，另一端接在输入端的公共端COM端子。这样，当按控制按钮时，就相当于将X0与com接通了，PLC就知道X0端子输入信号了。 输出端的接线方法是，接触器的一端接输出端Y0，另一端接电源。PLC的公共输出端COM接在电源的另一相上。电源的电压应与接触器线圈的工作电压相符，例如接触器线圈的工作电压是220V的，我们就要接在220V的电源上，接触器线圈的工作电压是380V的，我们就要接380V电源。这样，当Y0输出信号时，接触器就会吸合。 至于输入与输出端是如何工作的，我们再来看看PLC输入输出端的内部结构： 输入端的内部结构：2014-2-26 00:05 上传下载附件 (8.62 KB) 输入端的大致原理如上图。我们可以把每一个输入端的内部理解为一个继电器的线圈，如我们可以认为X0端子的内部就接着一个编号为X0的继电器线圈，其余类似。他们内部的接线方式如上图的红色部分。电池代表PLC内部提供的一个电源。当我们按外部按钮SB1时，就接通了PLC输入继电器X1线圈的电源，输入继电器X1吸合，就相当于向PLC内部输入了一个信号。输出端的内部结构：2014-2-26 00:07 上传下载附件 (6.31 KB) 继电器输出型的PLC输出端的内部就是一个一个的继电器（当然，还有晶体管输出型、晶闸管输出型的）Y0 输出端子接的是Y0继电器的触点，他们总的接线方式如上图。当Y0有输出时，就相当于内部的Y0继电器吸合，将Y0触点闭合，这样就接通了接触器KM线圈的电源回路，KM继电器吸合。（上图中，红色部分为输出继电器的触点部分电路。蓝色部分为线圈电路。）注：以上所讲的是三菱FX2N系列PLC的接线方法，其他类型PLC的接法与这个也许相同，也许有点出入，具体接法请操作PLC的说明书。第三贴 在上一贴我们讲了PLC的输入与输出端子的接线方法。当PLC的输入与输出端子接线完毕之后，要想让输入与输出直接按照我们想要的逻辑关系运行，我们就要编写一个PLC能够执行的程序，然后将这个程序输入到PLC内部，接下来的帖子，我们就讲如何编写一个简单的程序，并将这个程序输入到PLC的内部使其按照我们编写的程序运行。 要想编写PLC的用户程序，就需要在你的电脑上安装一个编写程序的软件，不同厂家、不同型号的PLC所使用的编程软件也是不一样的。至于什么厂家的PLC使用什么样的编程软件，一般在PLC的说明书或者编程手册中都有介绍。三菱PLC的编程软件有多个版本。以下两个软件，安装其中一个即可。我们将以GX Works这个软件为范例进行讲解。一、GX Developer的下载与安装 你可以通过以下途径获取三菱PLC的编程软件GX Developer 1、使用搜索引擎搜索“三菱编程软件” 或 “GX Developer”。目前有许多下载网站及PLC技术相关网站都提供GX Developer软件的下载，你可以通过搜索引擎找到它们。 2、你可以到三菱PLC的官网下载此软件： 不过，在三菱PLC官网下载的编程软件还要通过注册来获取软件的注册码，虽然不收费，但是相对来说还是麻烦一点。 GX Developer的安装 一般下载完GX Developer软件之后，在软件的压缩包内，或者软件的下载界面都有GX Developer软件安装的大体步骤，大家按照这个步骤安装即可。相信大家接触计算机都这么长时间了，也安装过不少的应用软件。GX Developer软件的安装和其它应用程序的安装也没有太大的区别，在这里就不过多的介绍了。二、GX Works 的下载与安装GX Works是三菱的一个集成化的开发环境，里面包含多个模块，包括设计、仿真、数据转换等，建议大家安装此软件，我们也将以这个软件为范例进行讲解。下载地址： 安装就不用介绍了，大家都会的！第四贴在上一贴，我们编写了一个简单的点动控制的梯形图，现在我们来讲一讲这个梯形图的工作原理，我们为什么这么编程。大家只有理解了编程原理之后，才能够更好的根据自己的需要进行程序的编写。图一 PLC点动控制的外部接线图。当我们按按钮SB1时，将输入端X1与com端接通。由于PLC内部有24V的直流电源，这时就相当于接通了输入继电器X1的线圈回路。输入继电器X1线圈得电吸合。如下图（注：我们这里所说的线圈，在PLC内部实际是不存在的。PLC的输入端其实全是电子电路，这样讲，只是方便大家理解。大家可以按照这个方式去理解、分析而不必去研究他的电子电路是如何工作的。）2014-3-18 20:44 上传下载附件 (10.07 KB) 图二当X1的线圈吸合之后，梯形图中X1的继电器常开触点就会闭合。如下图：2014-3-18 20:14 上传下载附件 (9.65 KB) 图三当X001闭合之后，就接通了线圈Y001的电源回路。Y001线圈得电吸合。因为在梯形图中，左边的母线（即左边竖线）表示电源的正极，右边母线表示负极，当在书本上画梯形图的时候，右面的母线可以省略。单在使用软件编辑梯形图时，左右母线自动生成）因为左右母线表示电源，所以X001常开触点只要闭合，就接通了Y001的电流回路。Y001线圈吸合之后，其输出端Y1的继电器常开点就会闭合。2014-3-18 21:02 上传下载附件 (9.42 KB) Y1输出继电器常开的闭合之后，接通继电器KM线圈电源回路，KM吸合，KM所控制的电器开始运行。当松开按钮SB1时，输入端X1失去输入信号，即线圈回路断开，梯形图中的X1常开点也会断开，从而断开输出继电器Y1的线圈电源回路，输出继电器Y1停止输出。KM线圈断电释放。这就是PLC点动控制的原理。另外需要说明一点，PLC的输出继电器是真实存在的，PLC的输出端就是使用的小型的继电器。当然，PLC的输出端还有其他的形式，如三极管输出和晶闸管输出。如下图：2014-3-18 21:11 上传第五贴 在前面我们讲了如何编写一个简单的PLC点动控制程序。 编写完程序之后，要把编写的PLC程序从电脑里输入到PLC里之后，PLC才能够运行我们编写的程序。要把程序从电脑里下载到PLC里，在这两个设备之间就要有一个连接线，也就是三菱USB-SC9-FX 编程电缆 。 2014-3-20 08:43 上传下载附件 (24.18 KB) 该编程电缆一端为USB接口，另一端为MD8F圆形插口，USB端连接电脑，另一端连接PLC。在编程电缆第一次使用的时候，要在电脑里安装该编程电缆的驱动程序之后，才能够正常使用。编程电缆驱动程序的安装非常简单。只需要三步，要比把大象关到冰箱里简单的多得多。第一步：将驱动光盘放入电脑的光驱中第二步：将编程电缆的USB端插到电脑的任意一个USB口上。（要记住：这次插的是哪个USB口，以后使用的时候还要插在这个USB口上，否则还要重新安装驱动程序）第三步：一路确认（1）编程电缆插入电脑之后，在电脑的右下角会提示发现新硬件2014-3-20 09:03 上传下载附件 (5.84 KB) （2）然后弹出硬件安装向导，这是我们选择自动安装，点击下一步2014-3-20 09:03 上传下载附件 (53.47 KB) （3）这是，电脑会自动查找所需要的驱动程序及其位置，并自动对程序进行安装，安装完成之后，提示你完成找到新硬件向导。（4）这是点击完成。最后在电脑的右下角弹出提示窗口，提示“新硬件已经安装并可以使用了。2014-3-20 09:03 上传下载附件 (5.91 KB) 是不是非常简单？第六贴安装完USB-SC9-FX 编程电缆的驱动程序之后，在你的电脑里就多出了一个串行通信COM端口。因为PLC是使用串行通信与外界进行数据传输的，而我们的电脑目前已经不带串行通信用的COM端口了，所以我们就使用USB-SC9-FX 编程电缆将电脑的USB传输端口转换成串行通信的COM口与PLC连接。所以安装完成USB-SC9-FX 编程电缆的驱动程序之后，你的电脑里就多出了一个串行通信COM端口。要想使电脑与PLC正常通信，我们还要对此端口进行设置。1、在电脑桌面上右击“我的电脑”，然后在弹出的下拉菜单中选择“属性”2014-3-20 10:38 上传下载附件 (36.27 KB) 2、在弹出的窗口中选择“硬件”，然口点击“设备管理器”。2014-3-20 10:41 上传下载附件 (38.51 KB) 3、在设备管理器中找到“端口（COM和LPT）”。点击前面的+号，使其展开，然后双击JIACHENG（COM4）。注：插在不同的USB端口上，后面的COM4会不一样，也可能是COM1或者COM2，这就是我们前面提到的，你在安装驱动的时候，编程电缆插在哪个USB口上，以后使用的时候也要插在这个USB口上的原因。2014-3-20 10:48 上传下载附件 (23.92 KB) 4、在这里可以对端口的各项参数进行设置，不过一般不用设置，直接使用默认值即可。点击属性中的“高级按钮”2014-3-20 10:55 上传下载附件 (46.25 KB) 5、在高级设置中还可以设置一下其他的参数，以及COM 端口号。不过一般情况下默认即可，不用设置。2014-3-20 11:01 上传下载附件 (50.31 KB) 说了这么多，其实我们一个参数也没有设置，全是使用的默认参数。目的只是告诉你设置的方法。 注意：有两个参数你一定要记住，那就是每秒位数（即传输速率）和COM端口号， 我们例子中的每秒位数是9600（见第4步中图片）；端口号是COM4，（见第5步中图片）你的计算机和我们的可能不一样，这个一定要记住，我们在后面要用到，否则你的计算机无法和PLC连接。第七贴为了把计算机中编写好的程序存储至PLC里，计算机与PLC之间的硬件连接使用的是USB-SC9-FX 编程电缆。它们的连接步骤如下。1、掀开PLC上的插座保护盖，露出MD8M插座，在插座的旁边有一个停止/运行转换开关，将此开关拨至“STOP”位置，使PLC停止运行。2014-3-20 14:55 上传下载附件 (35.3 KB) 2、将编程电缆的串口端插在MD8M插座上，另一端的USB口与我们上贴中讲的那个安装完驱动程序的计算机USB口相连。2014-3-20 15:02 上传下载附件 (31.43 KB) 3、给PLC通上220V电源。PLC初次通上电源，电源灯亮。由于PLC内部没有用户程序，所以程序错误灯闪烁。如果你正在使用的三菱FX2N系列的PLC如果这个灯闪烁，就说明PLC内部的用户程序出错了。应该检查PLC的电池是不是没有电了，更换一个新电池，然后重新输入用户程序。2014-3-20 15:08 上传下载附件 (40.04 KB) 4、硬件连接完成之后，我们就可以打开GX works 编程软件了。编程软件中如何对连接进行设置，我们在下一贴再讲。第八贴当使用三菱USB-SC9-FX 编程电缆将PLC和计算机连接起来之后，就要对GX works 中的通讯参数进行设置了（其它参数的设置，看前面的帖子）。1、打开GX works软件，在软件界面的左下角有“连接目标”一览，点击“连接目标”。2014-3-24 22:54 上传下载附件 (7.23 KB) 2、打开连接目标栏之后，我们可以看到当前连接的目标，和所有连接目标。双击这个当前连接的目标。2014-3-24 22:57 上传下载附件 (11.01 KB) 3、双击连接目标Connection1之后，弹出连接目标设置Connection1窗口。从窗口中我们可以看出，计算机侧的连接端口是COM1，传输速度是19.2Kbps，与我们前面在虚拟端口设置帖子中让大家记住的两个参数值不一样。那时我们记得端口号是COM4，每秒位数（即传输速度）是9600，现在这两个参数用上了。2014-3-24 23:23 上传下载附件 (36.93 KB) 4、双击上图中的serialUSB图标，在弹出的“计算机侧I/F串行详细设置”窗口中，将COM端口设置为4，传输速度设置为9.6Kbps即9600，然后点击确定。让这里的参数与USB-SC9-FX 编程电缆在电脑中的虚拟端口参数一致。2014-3-24 23:33 上传下载附件 (25.34 KB) 至此三菱编程软件GX works 中PLC与计算机连接的通讯参数设置就设置完了，下一步就是将程序写入到PLC里了。第九贴前面已经讲了PLC与计算机连接时各种参数的设置。参数设置完之后。我们就可以将写好的程序输入PLC了。1、点击菜单栏中的“在线”，在下拉菜单中选择“PLC写入”。2014-3-24 23:47 上传下载附件 (50.2 KB) 2、在弹出的窗口中选择要输入的程序文件，然后点击“执行”。2014-3-24 23:53 上传下载附件 (47.04 KB) 3、程序下载中2014-3-25 00:21 上传下载附件 (31.73 KB) 4、程序下载完成之后，拔掉PLC与计算机之间的编程线。然后将运行/停止开关拨至RUN运行位，PLC就可以按照我们编写的程序运行了。第十贴在前面，我们编写了一个简单的梯形图，并将其输入到PLC中，在前面编写的梯形图，主要是为了做一个简单的示范，前面几贴的主要内容是让大家了解如何将一个梯形图输入到PLC。如果学会了前面的内容，就可以进行一些实际的应用了。什么不信，现在就来试试将继电器控制的启保停电路改为PLC控制。 好，我们先看看继电器控制的启保停电路原理图。2014-4-5 22:33 上传下载附件 (25.73 KB) 根据上面的原理图，我们先对PLC的外部接线进行设计。大家可以先自己考虑应该在PLC的输入输出端子上接哪些元件，如何接。自己考虑完之后，再看看下面的结果：2014-4-5 23:19 上传下载附件 (18.55 KB) 上图是PLC的外部接线图：当热继电器FR动作时，热继电器常开点闭合，X1端有输入信号，如果这时电机正在运行，则会保护动作停止。当按按钮SB2时，X3端有输入信号，表示要启动，输出端Y1有输出，KM1吸合。当按按钮SB1时，X2端有输入信号，表示要停止，输出端Y1停止输出，KM释放。大家可以根据上图自己先试着编写梯形图，然后在和我们的梯形图比较。看看你编写的是否正确。2014-4-5 23:35 上传下载附件 (14.34 KB) 上图是梯形图，其原理是：启动：按启动按钮SB2 ，X3输入继电器得到信号吸合，常开点X003闭合，输出继电器Y001吸合。KM继电器线圈得电。自保：输出继电器Y001吸合之后，PLC内部的Y001常开触点也闭合了，这样即使松开了启动按钮SB2，X3没有输入信号。但是Y001内部触点是闭合的，仍旧可以接通Y001线圈回路。电路自保。停止：当按下停止按钮SB1时，输入继电器X2吸合，其常闭点断开，从而断开了Y001线圈的回路，使Y001释放。热继电器动作保护的原理和按停止按钮的原理一样。梯形图的原理是不是非常简单，和继电器控制电路原理差不多，所以，如果你有良好的继电器控制电路基础，学PLC是非常简单的。不知道大家看出来没有，在继电器电路与PLC电路中，使用的按钮不一样。在继电器电路中，停止按钮和热继电器触点为常闭点。而在PLC外部端子中，我们使用的全是常开点。其实，我们也可以和继电器电路使用一样的按钮，热继电器和停止都使用常闭触点，不过梯形图就不能这么写了。大家自己考虑考虑吧！2014-3-25 00:24 上传下载附件 (28.28 KB)