三菱PLC基础知识PPT.ppt

maj,小型,PLC,及其指令系统（,FX,系列）,（江苏城市职业学院昆山校区机电工程系）,可编程序控制器（,PLC）,应用技术,传统继电器接触器控制,（,Y-,起动控制接线）,传统继电器接触器控制,控制电器,（交流中间）,继电器,传统继电器接触器控制,控制电器,热继电器,时间继电器,交流接触器,熔断器,按钮,第,1,部分,可编程控制器基础知识,1.1 概述,1.2,PLC,系统与继电器系统比较,1.3,PLC,组成,1.4,PLC,工作原理,1.5,PLC,特点与分类,1.6,PLC,发展趋势,PLC,品种繁多，各有特色。,本课主要以三菱公司的,FX2N,系列,PLC,为例进行讲授,1,FX,系列,PLC,及性能,2,FX,系列,PLC,内部软继电器及编号,3,FX,系列,PLC,的基本指令及应用,4,FX,系列,PLC,的功能指令简介,4.1,FX,系列,PLC,及性能,4.1,FX,系列,PLC,及性能4.1.1,FX,系列,PLC,概述,4.1,FX,系列,PLC,及性能4.1.1,FX,系列,PLC,概述,FX,系列家族成员,FX0 FX2 FX2C,FX0S FX1S FX0N FX1N FX2N FX2NC,叠装式结构,4.1,FX,系列,PLC,及性能4.1.2,FX,系列,PLC,型号说明,F X ,系 列 名,I/O,点数,单元类型,输出方式,特殊品种,如：0S,1S,0N,1N,2N,等,4.2,FX,系列,PLC,内部软继电器及编号,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,4.2,FX,系列,PLC,软继电器及编号,不同厂家、不同系列的,PLC，,其内部软继电器的功能和编号也不相同，因此用户在编制程序时，必须熟悉所选用,PLC,的软继电器功能和编号。,FX,系列,PLC,软继电器编号由,字母 和 数字,组成,其中:,输入继电器和输出继电器用,八进制,数字编号,其它均采用,十进制,数字编号,4.2,FX,系列,PLC,软继电器及编号4.2.1,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的输入信号,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，不能用指令来驱动。,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,4.2,FX,系列,PLC,软继电器及编号4.2.1,输入继电器（,X）,FX,系列,PLC,的输入继电器以八进制进行编号,FX0N,输入继电器的编号范围为：,X000,X007、X010,X017、X020,X027、X030,X037、,X040,X047、X050,X057 ,注：,基本单元输入继电器的编号是固定的，扩展单元和扩展模块是按与基本单元最靠近开始，顺序进行编号,基本单元,FX0N-40MR,扩展单元,FX0N-40ER,扩展模块,FX0N-8EX,X000,X027 X030,X057 X060,X067,4.2,FX,系列,PLC,软继电器及编号4.2.2 输出继电器（,Y）,输出继电器是用来将,PLC,内部信号输出传送给外部负载,输出继电器线圈是由,PLC,内部程序驱动，其线圈状态传送给输出单元，再由输出单元对应的硬触点来驱动外部负载,每个输出继电器在输出单元中都对应有一个常开硬触点，但在程序中供编程的输出继电器，不管是常开还是常闭触点，都可以无数次使用。,4.2,FX,系列,PLC,软继电器及编号4.2.2 输出继电器（,Y）,FX,系列,PLC,的输出继电器也是八进制编号,FX0N,编号范围为,Y000,Y007、Y010,Y017 。,与输入继电器一样，基本单元的输出继电器编号是固定的，扩展单元和扩展模块的编号也是按与基本单元最靠近开始，顺序进行编号,实际使用中，输入/输出继电器的数量，要根据系统配置而定,基本单元,FX0N-40MR,扩展单元,FX0N-40ER,扩展模块,FX0N-8EX,X000,X017 X020,X037,4.2,FX,系列,PLC,软继电器及编号4.2.3,辅助继电器（,M）,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。,FX,系列,PLC,的辅助继电器有：,通用辅助继电器,（三种）,保持辅助继电器,特殊辅助继电器,4.2.3,辅助继电器（,M）,通用辅助继电器,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,X0,M0,M0,M0,4.2.3,辅助继电器（,M）,通用辅助继电器,编号：,FX0S FX1S,FX0N FX1N FX2N,（FX2NC）,M0 M0 M0 M0 M0,M495 M383 M383 M383 M499,注：可通过程序设定，将它们变为保持辅助继电器,（按十进制编号）,4.2.3,辅助继电器（,M）,保持用辅助继电器,保持用辅助继电器在,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,注：也可通过程序设定，将它们变为通用辅助继电器,编号：,FX0S FX1S,FX0N FX1N FX2N,（FX2NC）,M496 M384 M384 M384 M500,M511 M511 M511 M1535 M3071,4.2.3,辅助继电器（,M）,特殊辅助继电器（,M8000M8255）,特殊辅助继电器是具有某项特定功能的辅助继电器,通常可分为两类：,触点型,和,线圈型,触点型,特殊辅助继电器的线圈由,PLC,自动驱动，用户只可以利用其触点。,线圈型,特殊辅助继电器的线圈由用户控制，其线圈得电后，,PLC,作出特定动作。,4.2.3,辅助继电器（,M）,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）,4.2.3,辅助继电器（,M）,特殊辅助继电器,（触点型2）,M8002（M8003）-,初始脉冲特殊辅助继电器,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,4.2.3,辅助继电器（,M）,特殊辅助继电器,（触点型3）,M8011、M8012、M8013、M8014,-,分别为产生周期为10,ms、100ms、1s、1min,脉冲的,特殊辅助继电器（,PLC RUN）,例如：,4.2,FX,系列,PLC,软继电器及编号4.2.4,状态器（,S）,状态器对在步进顺控类的控制程序中起着重要的作用，它与后述的步进指令,STL,组合使用。,初始用状态器,返回原点用状态器,（,FX2N）,普通状态器,保持状态器,报警用状态器,（,FX2N）,不使用步进指令时，状态器也可当作辅助继电器使用,4.2,FX,系列,PLC,软继电器及编号4.2.5,定时器（,T）,PLC,的定时器相当于电器系统中的通电延时时间继电器,定时器可提供无数对的常开、常闭延时触点供编程用,定时器中有一个,设定值寄存器,、一个,当前值寄存器,和一个用来存储其输出触点的,映象寄存器,（一个二进制位），这三个量使用同一地址编号。但使用场合不一样，意义也不同。,定时器时可分为通用定时器、积算定时器二种。,4.2,FX,系列,PLC,软继电器及编号4.2.5,定时器（,T）,PLC,定时器工作原理：,定时器是根据时钟脉冲累积计数而达到定时的目的，时钟脉冲有1,ms、10ms、100ms，,当所计数达到设定值时，其触点动作。,设定值可用常数,K,或数据寄存器,D,的内容来设置。,4.2.5,定时器（,T）,通用定时器,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。,通用定时器有,100,ms,和,10,ms,两种。,设定值：,常数,K,或 数据寄存器,D,的内容,设定值的范围：,132767,4.2.5,定时器（,T）,通用定时器,编号：,FX0S FX1S,FX0N FX1N FX2N,（FX2NC）,100ms,T0T49 T0T62 T0T62 T0T199,10ms,T24T49 T32T62 T32T62 T200T245,1,ms,-T63 -,4.2.5,定时器（,T）,通用定时器,100,ms,定时器,定时范围为0.13276.7,s,10,ms,定时器,(,除,FX2N,外，,M8028=ON,时),定时范围为0.01327.67,s,1,ms,定时器(,FX0N T63),(,采用中断计数),定时范围为0.00132.767,s,4.2.5,定时器（,T）,通用定时器,通用定时器（例）,4.2.5,定时器（,T）,积算定时器,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。,1,ms,积算定时器：对1,ms,时钟脉冲进行累积计数的，定时范围为0.00132.767,s。,100,ms,积算定时器：对,100,ms,时钟脉冲进行累积计数的定时范围为0.13276.7,s,4.2.5,定时器（,T）,积算定时器,编号：,FX0S FX1S,FX0N FX1N FX2N,（FX2NC）,1,ms,-T63 -T246T249,100ms,-T250T255,4.2.5,定时器（,T）,积算定时器,积算定时器（例）,4.2.5,定时器（,T）,误差分析,除了中断执行型的定时器外，在线圈驱动之后到定时器触点动作的,误差范围,为：,-,+T0,-0.001s（1ms）、0.01s（10ms）、0.1s（100ms）；,T0,-,扫描周期,编程时，若定时器触点指令写在线圈指令之前，则最坏的情况下，定时器定时误差为2,T0。,1ms,定时器为中断执行型定时器，是以中断方式对1,ms,时钟脉冲进行计数，定时精度高。,4.2.5,定时器（,T）,？,思考题,1.,如何实现断电延时,？,如：,当,X0,接通时，,Y0,马上得电；当,X0,断开时，,Y0,过20,S,后断电。,2.,当一个定时器的定时时间不够时，怎么办,?,如：,当,X0,接通后，,Y0,过5000,S,后得电并保持，至到,X1,接通为止。,3.如何实现如下图所示周期为50,s,的脉冲输出？,4.2,FX,系列,PLC,软继电器及编号4.2.6,计数器（,C）,内部计数器,内部计数器是在执行扫描操作时对内部信号（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,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。,4.2.6,计数器（,C）,内部计数器,计数器的设定值范围：,1-32767（16位）,-214783648+214783647（32位）,计数器的设定值可由,常数,K,或间接通过指定的,数据寄存器（,D）,来设定,内部计数器,包括,16位增计数器和32位可逆计数器,4.2.6,计数器（,C）,内部计数器,之一,-,16位增计数器,基本原理,注：16位增计数器分为通用型和保持型两种,4.2.6,计数器（,C）,内部计数器,之一,-,16位增计数器,FX0S FX1S,FX0N FX1N FX2N,（FX2NC）,普通,C0-C13 C0-C15 C0-C15 C0-C15 C0-C99,保持,C14-C15 C16-C31 C16-C31 C16-C199C100-C199,16,位增计数器编号,4.2.6,计数器C）,内部计数器,之二,-,32位可逆计数器,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。,（限,FX1N/2N/2NC）,增/减计数由对应的特殊辅助继电器设定。对应的特殊辅助继电器被置为,ON,时为减计数，置为,OFF,时为增计数。,例：,C200,-,M8200,当,M8200,为,ON,时，,C200,为减计数,当,M8200,为,OFF,时，,C200,为增计数,4.2.6,计数器（,C）,内部计数器,之二,-,32位可逆计数器,FX0S FX1S,FX0N FX1N FX2N,（FX2NC）,普通,-C200-C219,保持,-C220-C23432,位增/减可逆计数器编号,4.2.6,计数器（,C）,高速计数器,高数计数器是采用,中断方式,进行高速计数的，与,PLC,的扫描周期无关,高数计数器是对,特定的输入,进行计数,（如,FX0N,为,X0X3）,高数计数器为,32位增/减计数,型，具有,停电保持,功能,（设定值范围：,2147483648 [phone],）,什么是高速计数器？,高数计数器的三种类型：,单相单输入 单相双输入 双相,4.2.6,计数器（,C）,高速计数器,之一,-,单相单输入高速计数器,例：,4.2.6,计数器（,C）,高速计数器,之二,-,单相双输入高速计数器,C246 C247 C249,X000U U U,X001,D D D,X002,R R,X003,S,增/减,M8246 M8247 M8249,(-/+)(,监 视 ),4.2.6,计数器（,C）,高速计数器,之三,-,双相高速计数器,C251 C252 C254,X000,A A A,X001,B B B,X002,R R,X003,S,增/减,M8251 M8252 M8254,(-/+)(,监 视 ),增计数,减计数,4.2,FX,系列,PLC,软继电器及编号4.2.7,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,数据寄存器为16位，最高位为符号位,32位数据可用两个数据寄存器来存储（如,D1D0）,数据寄存器有：,1.通用数据寄存器,2.,保持数据寄存器,3.,特殊数据寄存器,4.,文件寄存器,4.2,FX,系列,PLC,软继电器及编号4.2.8,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,变址寄存器,V/Z,的作用：,相当于微机中的变址寄存器，,用于改变元件的编号（变址）,V、Z,都是16位的数据寄存器，与其它寄存器一样读写,需要32位操作，可将,V、Z,串联使用（,Z,为低位，,V,为高位）,例：,D0Z,若,Z=10，,则为,D10,4.4,FX,系列,PLC,的步进指令,步进指令（,STL/RET）,STL,（,步进触点指令）,RET,（,步进返回指令）,STL,和,RET,指令只有与状态器,S,配合才能具有步进功能。,例如：,STL S200,表示状态常开触点，称为,STL,触点（步进触点）,，它在梯形图中的符号为 ，它没有常闭触点,4.4,FX,系列,PLC,的步进指令,状态转移图,图中每一步包含：,驱动内容,、,转移条件,、,转换目标,。,4.4,FX,系列,PLC,的步进指令,步进指令的使用说明,1）,STL,触点是与左侧母线相连的常开触点，,STL,触点接通，则对应的状态为活动步；,2）与,STL,触点相连的触点用,LD,或,LDI,指令，执行完,RET,后返回左母线；,3）,STL,触点可直接驱动或通过别的触点驱动,Y、M、S、T,等元件的线圈；,4）,PLC,只执行活动步对应的电路，所以使用,STL,指令时允许双线圈输出；,5),STL,触点驱动的电路块中不能使用,MC,和,MCR,指令，但可以用,CJ,指令；,6),在中断程序和子程序内，不能使用,STL,指令。,4.5,FX,系列,PLC,的功能指令4.5.1 概述,功能指令的数据格式,位元件与字元件,只处理,ON/OFF,信息的软元件称为位元件；,可处理数值的软元件则称为字元件，1个字元件由,16,位。,位元件可以通过组合使用，,4,个位元件为一个单元，通用表示方法是由,Kn,加起始的软元件号组成，,n,为单元数。,例如,K2 M0,表示,M0,M7,组成两个位元件组（,K2,表示,2,个单元），它是一个,8,位数据，,M0,为最低位。,2.5.2,FX,系列,PLC,常用功能指令介绍（1）,程序流向控制类指令,（,FNC00FN09）,2.5.2,FX,系列,PLC,常用功能指令介绍（1）,程序流向控制类指令,（,FNC00FN09）,条件跳转指令,条件跳转指令,CJ,（,P,）,编号,FNC00,操作数为指针标号,P0,P127,其中,P63,为,END,所在步序，不需标记。,指针标号允许用变址寄存器修改。,CJ,和,CJP,都占3个程序步，,指针,标号占1步,2.5.2,FX,系列,PLC,常用功能指令介绍（1）,程序流向控制类指令,（,FNC00FN09）,子程序调用与子程序返回指令,子程序调用指令,CALL,编号,FNC01,操作数为,P0,P127,，,占,3,个程序步,子程序返回指令,SRET,编号,FNC02,无操作数，占,1,个程序步。,2.5.2,FX,系列,PLC,常用功能指令介绍（1）,程序流向控制类指令,（,FNC00FN09）,子程序调用与子程序返回指令,注意：,1）转移标号不能重复，也不可与跳转指令的标号重复；,2）子程序可以嵌套调用，最多可5级嵌套。,2.5.2,FX,系列,PLC,常用功能指令介绍（1）,程序流向控制类指令,（,FNC00FN09）,与中断有关的指令,中断返回指令,IRET,编号,FNCO3,中断允许指令,EI,编号,FNCO4,中断禁止,DI,编号,FNC05,它们均无操作数，各占,1,个程序步,2.5.2,FX,系列,PLC,常用功能指令介绍（1）,程序流向控制类指令,（,FNC00FN09）,循环指令,循环区起点指令,FOR,编号,FNC08,，,占,3,个程序步，无操作数,循环结束指令,NEXT,编号,FNC09,，,占,1,个程序步，无操作数,运行时，位于,FOR,NEXT,间的程序,反复执行,n,次后再继续执行后续程序。,循环的次数,n=1,32767,。,如果,N=-32767,0,之间，则当作,n=1,处理。2.5.2,FX,系列,PLC,常用功能指令介绍（1）,程序流向控制类指令,（,FNC00FN09）,循环指令（注意）,1）,FOR,和,NEXT,必须成对使用；,2）,FX2N,系列,PLC,可循环嵌套,5,层；,3）在循环中可利用,CJ,指令在循环没结束时跳出循环体；,4）,FOR,应放在,NEXT,之前，,NEXT,应在,FEND,和,END,之前，否则出错,2.5.2,FX,系列,PLC,常用功能指令介绍（2）,传送与比较类指令,（,FNC10FN19）,2.5.2,FX,系列,PLC,常用功能指令介绍（2）,传送与比较类指令,（,FNC10FN19）,比较指令,比较指令,CMP,(D)CMP(P),指令编号为,FNC10,将源操作数,S1.,和源操作数,S2.,的数据进行比较，比较结果用目标元件,D.,的状态来表示。,2.5.2,FX,系列,PLC,常用功能指令介绍（2）,传送与比较类指令,（,FNC10FN19）,比较指令,区间比较指令,ZCP,(D)ZCP(P),指令编号为,FNC11,指令执行时源操作数,S.,与,S1.,和,S2.,的内容进行比较，并比较结果送到目标操作数,D.,中。,2.5.2,FX,系列,PLC,常用功能指令介绍（2）,传送与比较类指令,（,FNC10FN19）,比较指令,使用比较指令,CMP/ZCP,时应注意：,1）,S1.、S2.,可取任意数据格式，目标操作数,D.,可取,Y、M,和,S。,2）,使用,ZCP,时，,S2.,的数值不能小于,S1.,3),所有的源数据都被看成二进制值处理；,2.5.2,FX,系列,PLC,常用功能指令介绍（2）,传送与比较类指令,（,FNC10FN19）,传送类指令,传送指令,MOV (D)MOV(P),指令编号为,FNC12,，,该指令的功能是将源数据传送到指定的目标。,使用应用,MOV,指令时应注意：,1）源操作数可取所有数据类型，标操作数可以是,KnY、KnM、KnS、T、C、D、V、Z。,2）16,位运算时占5个程序步，32位运算时则占9个程序步。,2.5.2,FX,系列,PLC,常用功能指令介绍（2）,传送与比较类指令,（,FNC10FN19）,传送类指令,移位传送指令,SMOV SMOV(P),指令编号为,FNC13,该指令的功能是将源数据（二进制）自动转换成4位,BCD,码，再进行移位传送，传送后的目标操作数元件的,BCD,码自动转换成二进制数。,2.5.2,FX,系列,PLC,常用功能指令介绍（2）,传送与比较类指令,（,FNC10FN19）,传送类指令,块传送指令,BMOV BMOV(P),指令编号为,FNC15,是将源操作数指定元件开始的,n,个数据组成数据块传送到指定的目标。,2.5.2,FX,系列,PLC,常用功能指令介绍（2）,传送与比较类指令,（,FNC10FN19）,传送类指令,块传送指令,BMOV BMOV(P),使用块传送指令时应注意：,1）源操作数可取,KnX、KnY、KnM、KnS、T、C、D,和文件寄存器，目标操作数可取.,KnT、KnM、KnS、T、C,和,D,2）只有16位操作，占7个程序步；,3）如果元件号超出允许范围，数据则仅传送到允许范围的元件。,2.5.2,FX,系列,PLC,常用功能指令介绍（3）,算术与逻辑运算类指令,（,FNC20FN29）,2.5.2,FX,系列,PLC,常用功能指令介绍（4）,循环与移位类指令,（,FNC30FN39）,2.5.2,FX,系列,PLC,常用功能指令介绍（5）,数据处理类指令,（,FNC40FN49）,2.5.2,FX,系列,PLC,常用功能指令介绍（6）,高速处理类指令,（,FNC50FN59）,2.5.2,FX,系列,PLC,常用功能指令介绍（7）,方便类指令,（,FNC60FN69）,2.5.2,FX,系列,PLC,常用功能指令介绍（8）,外部,I/O,设备类指令,（,FNC70FN79）,2.5.2,FX,系列,PLC,常用功能指令介绍（10）,浮点数运算类指令,（,FNC110FN132）,2.5.2,FX,系列,PLC,常用功能指令介绍（11）,高低字节交换、定位类指令,2.5.2,FX,系列,PLC,常用功能指令介绍（14）,外围设备类指令,（,FNC170FN177）,