三菱PLC觸摸屏與變頻器應用技術三

1、三菱PLC觸摸屏和變頻器應用技術 主編 曹菁 1)掌握三菱FX2N系列PLC的基本邏輯指令系統(tǒng)。 2)掌握梯形圖和指令程序設計的基本方法。 3)掌握梯形圖的編程規(guī)則、編程技巧和方法。 1)能根據項目要求,設計出PLC的硬件接線圖，進一步熟練掌 握PLC的接線方法。 2)能熟練地應用三菱FX2N系列PLC基本邏輯指令編寫控制系 統(tǒng)的梯形圖和指令程序。 3)能熟練地使用三菱公司的SWOPCFXGP/WINC或GX D eveloper編程軟件設計PLC控制系統(tǒng)的梯形圖和指令程序，并 寫入PLC進行調試運行。 一、項目任務 一、項目任務 圖3-1三相異步電動機直接起動繼電器 接觸器控制原理圖 二、項

2、目分析 1.工作原理分析 2. 輸入與輸出點分配 3. PLC接線示意圖 1.工作原理分析 如圖31所示，SB1是起動按鈕，SB2是停止按鈕。按照電動機的控制 要求，當按下起動按鈕SB1時，KM線圈得電并自鎖，電動機起動并連 續(xù)運行；當按下停止按鈕SB2或熱HJ繼電器 FR動作時，電動機停 止運行。 2. 輸入與輸出點分配 表3-1三相異步電動機直接起動PLC控制系統(tǒng)的I/O端口地址分配表 3. PLC接線示意圖 圖3-2三相異步電動機直接起動的PLC 控制系統(tǒng)外部接線示意圖 三、相關知識點 1. 邏輯取及驅動線圈指令LD、LDI、OUT 2. 觸點串、并聯(lián)指令AND、ANI、OR、ORI 3

3、. 電路塊連接指令ANB、ORB 4. 置位與復位指令SET、RST 5. 空操作和程序結束指令NOP、END 6. 熱繼電器過載信號的處理 1. 邏輯取及驅動線圈指令LD、LDI、OUT (1)指令用法及使用注意事項 (2)應用舉例如圖3-4所示，其邏輯功能是：當觸點X0接通時， 輸出繼電器Y0接通；當輸入繼電器X1斷電時，輔助繼電器M0接 通，同時，定時器T0開始定時，定時時間到2s后，輸出繼電器Y1 接通。 1. 邏輯取及驅動線圈指令LD、LDI、OUT 表3-2邏輯取及驅動線圈指令要素表 (1)指令用法及使用注意事項 圖3-3雙線圈輸出 (2)應用舉例如圖3-4所示，其邏輯功能是：當觸

4、點X0接通時， 輸出繼電器Y0接通；當輸入繼電器X1斷電時，輔助繼電器M0接 通，同時，定時器T0開始定時，定時時間到2s后，輸出繼電器Y1 接通。 圖3-4LD、LDI和OUT指令應用舉例 2. (1) 指令用法及使用注意事項 (2) 應用舉例如圖3-7所示，常開觸點M102前面的指令已經將觸 點Y0、X3、M101、X4串并聯(lián)為一個整體，因此,OR M102指令 把常開觸點M102并聯(lián)到該電路上。 2. 表3-3觸點串、并聯(lián)指令要素表 (1) 指令用法及使用注意事項 圖3-5連續(xù)輸出 (1) 指令用法及使用注意事項 圖3-6連續(xù)輸出(不推薦) (2) 應用舉例如圖3-7所示，常開觸點M10

5、2前面的指令已經將觸 點Y0、X3、M101、X4串并聯(lián)為一個整體，因此,OR M102指令把 常開觸點M102并聯(lián)到該電路上。 圖3-7觸點串、并聯(lián)指令AND、ANI、0R、ORI應用舉例 3. (1) 指令用法及使用注意事項 (2) 應用舉例圖3-8 為電路塊連接指令ANB、ORB指令應用舉例。 3. 表3-4電路塊連接指令要素表 (1) 指令用法及使用注意事項 1）ANB(And Block)：電路塊與指令。用于多觸點電路塊(一般是并聯(lián)電 路塊)之間的串聯(lián)連接。要串聯(lián)的電路塊的起始觸點使用LD或LDI指令， 完成了兩個電路塊的內部連接后，用ANB指令將它與前面的電路串聯(lián)。 ANB指令能夠

6、連續(xù)使用，串聯(lián)的電路塊個數沒有限制。 2）ORB(Or Block)：電路塊或指令。用于多觸點電路塊(一般是串聯(lián)電 路塊)之間的并聯(lián)連接，相當于電路塊間右側的一段垂直連接線。要并 聯(lián)的電路塊的起始觸點使用LD或LDI指令，完成電路塊的內部連接后， 用ORB指令將它與前面的電路并聯(lián)。ORB指令能夠連續(xù)使用，并聯(lián)的電 路塊個數沒有限制。 3）ANB是并聯(lián)電路塊的串聯(lián)連接指令，ORB是串聯(lián)電路塊的并聯(lián)連接 指令。ANB和ORB指令都不帶元件號，只對電路塊進行操作，可以多次 重復使用。但是，連續(xù)使用時，應限制在8次以下 (2) 應用舉例圖3-8 為電路塊連接指令ANB、ORB指令應用舉例。 圖3-8電

7、路塊連接指令ANB、ORB指令應用舉例 4. 置位與復位指令SET、RST (1) 指令用法及使用注意事項 (2) 應用舉例圖3-9中X0的常開觸點閉合時，Y0變?yōu)镺N并保持 該狀態(tài)，即使X0的常開觸點斷開，它也仍然保持ON狀態(tài)；當X1 的常開觸點閉合時，Y0變?yōu)镺FF并保持該狀態(tài)，即使X1的常開 觸點斷開，它也仍然保持OFF狀態(tài)。 4. 置位與復位指令SET、RST 表3-5置位與復位指令要素表 (1) 指令用法及使用注意事項 1) SET（Set）：置位指令，其功能是使操作保 持ON的指令。 2) RST（Reset）：復位指令，其功能是使操作 保持OFF的指令。 (2) 應用舉例圖3-9

8、中X0的常開觸點閉合時，Y0變?yōu)镺N并保持 該狀態(tài)，即使X0的常開觸點斷開，它也仍然保持ON狀態(tài)；當X1 的常開觸點閉合時，Y0變?yōu)镺FF并保持該狀態(tài)，即使X1的常開觸 點斷開，它也仍然保持OFF狀態(tài)。 圖3-9置位與復位指令應用舉例 (2) 應用舉例圖3-9中X0的常開觸點閉合時，Y0變?yōu)镺N并保持 該狀態(tài)，即使X0的常開觸點斷開，它也仍然保持ON狀態(tài)；當X1 的常開觸點閉合時，Y0變?yōu)镺FF并保持該狀態(tài)，即使X1的常開觸 點斷開，它也仍然保持OFF狀態(tài)。 圖3-10置位與復位指令應用舉例 5. 空操作和程序結束指令NOP、END (1) 指令用法及使用注意事項 (2) 應用舉例如圖3-11

9、所示，將NOP指令取代LD X003和AND X 004指令，梯形圖結構將有較大幅度的變化。 5. 空操作和程序結束指令NOP、END 表3-6空操作和程序結束指令要素表 (1) 指令用法及使用注意事項 1) NOP(Non Processing)：空操作。其功能是使該步序做空操作，主要在短路電路、改 變電路功能及程序調試時使用。 2）END(End)：程序結束指令。若在程序中寫入END指令，則END指令以后的程序就不 再執(zhí)行，將強制結束當前的掃描執(zhí)行過程，直接進行輸出處理；若用戶程序中沒有 END指令，則將從用戶程序存儲器的第一步執(zhí)行到最后一步。將END指令放在用戶程 序結束處，則只執(zhí)行第一

10、條指令至END指令之間的程序。使用END指令可以縮短掃描 周期。 注意事項： 1) 執(zhí)行完清除用戶存儲器(即程序存儲器)的操作后，用戶存儲器的內容全部變?yōu)榭詹?作（NOP）指令。實際上PLC一般都有指令的插入與刪除功能，NOP指令很少使用。 2) 若在程序中加入NOP指令，則改動或追加程序時，可以減少步序號的改變。 3）若將LD、LDI、ANB、ORB等指令換成NOP指令，電路構成將有較大幅度的變化， 必須注意。 4)在調試程序時可將END指令插在各程序段之后進行分段調試，以便于程序的檢查和 修改，但應注意調試好以后必須把程序中間的END指令刪去。而且，執(zhí)行END指令時， 也刷新警戒時鐘。 (

11、2) 應用舉例如圖3-11所示，將NOP指令取代LD X003和AND X 004指令，梯形圖結構將有較大幅度的變化。 圖3-11NOP指令應用舉例 6. 熱繼電器過載信號的處理 如果熱繼電器屬于自動復位型，即熱繼電器動作后電動機停轉，串接 在主電路中的熱繼電器的熱元件冷卻，熱繼電器的觸點自動恢復原狀。 如果這種熱繼電器的常閉觸點仍然接在PLC的輸出電路，電動機停轉后 過一段時間會因熱繼電器的觸點恢復原狀而自動重新運轉，可能會造 成設備和人身事故。因此，有自動復位功能的熱繼電器的常閉觸點不 能接在PLC的輸出電路，必須將它的觸點接在PLC的輸入端(可接常開觸 點或常閉觸點)，借助于梯形圖程序來

12、實現過載保護。如果用電子式電 動機過載保護器來代替熱繼電器，也應注意它的復位方式。 JP+1有些熱繼電器屬于手動復位型，即熱繼電器動作后要按一下 它自帶的復位按鈕，其觸點才會恢復原狀（即常開觸點斷開，常閉觸 點閉合）。這種熱繼電器的常閉觸點可以接在PLC的輸出電路中，亦可 接在PLC的輸入電路中，這種方案還可以節(jié)約PLC的一個輸入點。 四、項目實施 1. 梯形圖方案和指令程序設計 2. 運行并調試程序 1. 梯形圖方案和指令程序設計 1)起動：當要起動時，按起動按鈕SB1(X0)，起動信號X0變?yōu)镺N， 如果這時X1(停止按鈕提供的信號)和X2(熱繼電器提供的信號)為 OFF，則常閉觸點X1、

13、X2閉合，線圈Y0“通電”，它的常開觸 點同時接通。 2)保持：放開起動按鈕，X0變?yōu)镺FF，其常開觸點斷開，但由于 Y0的常開觸點此時是接通的，而X1、X2常閉觸點仍然接通，所 以Y0仍為ON，這就是“自鎖”或“自保持”功能。 3)停止：當要停止時，按X1，X1為ON，它的常閉觸點斷開，停 止條件滿足，使Y0的線圈“斷電”，Y0常開觸點斷開。 1)在方法一的梯形圖中，用X1、X2的常閉觸點；而在方法2中， 用X1、X2的常開觸點，但它們的外部輸入接線卻完全相同。 3)停止：當要停止時，按X1，X1為ON，它的常閉觸點斷開，停 止條件滿足，使Y0的線圈“斷電”，Y0常開觸點斷開。 3Z12A.

14、TIF 3)停止：當要停止時，按X1，X1為ON，它的常閉觸點斷開，停 止條件滿足，使Y0的線圈“斷電”，Y0常開觸點斷開。 圖3-12電動機起?？刂铺菪螆D和指令程序(停止優(yōu)先) 1)在方法一的梯形圖中，用X1、X2的常閉觸點；而在方法2中， 用X1、X2的常開觸點，但它們的外部輸入接線卻完全相同。 2)上述的兩個梯形圖都為停止優(yōu)先，即如果起動按鈕SB1(X0)和停 止按鈕SB2(X1)同時被按下，則電動機停止。 圖3-13電動機起?？刂铺菪螆D和指令程序(起動優(yōu)先) 2. 運行并調試程序 1)在斷電狀態(tài)下，連接好PCPPI電纜。 2)將PLC運行模式選擇開關撥到STOP位置，此時PLC處于停止

15、狀 態(tài)，可以進行程序編寫。 3)在作為編程器的計算機上，運行SWOPC-FXGP/WIN-C或GX D eveloper編程軟件。 4) 分別將圖3-12和3-13所示的梯形圖程序或指令程序輸入到計算 機中。 5) 執(zhí)行“PLC”“傳送”“寫出”命令，將程序文件下載到PLC 中。 6) 將PLC運行模式的選擇開關撥到RUN位置，使PLC進入運行方 式。 2. 運行并調試程序 7)分別按下起動按鈕SB1和停止按鈕SB2，對程序進行調試運行， 觀察程序的運行情況。 8)記錄程序調試的結果。 一、項目任務 圖3-16三相異步電動機星形三角形減壓起動控制原理圖 二、項目分析 1.工作原理分析 2.輸入

16、與輸出點分配 3.PLC接線示意圖 1.工作原理分析 在圖316中，電動機起動過程中采用星形聯(lián)結，電動機起動之 后自動轉換為正常運行的三角形聯(lián)結。其起動過程為：按下起動 按鈕SB2，主接觸器KM1線圈得電并自鎖，同時，時間繼電器KT 和起動用接觸器KM3線圈得電，進行星形聯(lián)結起動；當KT的5s延 時到達，則KT的延時斷開觸點斷開，KM3線圈失電，同時，KT的 延時閉合觸點閉合，接觸器KM2線圈得電并自鎖，星形聯(lián)結起動 過程結束，電動機以三角形聯(lián)結進入正常運行。在此過程中，按 下停止按鈕SB1或熱繼電器FR動作，電動機無條件停止。 2.輸入與輸出點分配 表3-7三相異步電動機星形三角形減壓起動P

17、LC控制系統(tǒng)的輸入/輸出(I/O)端口地址 分配表 3.PLC接線示意圖 圖3-17三相異步電動機星形-三角形減壓起動PLC控制接線示意圖 三、相關知識點 1. 多重輸出電路指令MPS、MRD、MPP 2.主控與主控復位指令MC、MCR 3.脈沖輸出指令PLS、PLF 1. 多重輸出電路指令MPS、MRD、MPP (1)指令用法及使用注意事項 (2)應用舉例圖3-18和圖3-19分別給出了使用一層棧和使用多層 棧的例子。 1. 多重輸出電路指令MPS、MRD、MPP 表3-8多重輸出電路指令要素表 (1)指令用法及使用注意事項 1)MC(Master Control)為主控指令(或稱公共觸點串

18、聯(lián)連接指令),用于表示主控區(qū)的 開始;MCR(Master Control Reset)為主控指令MC的復位指令,用來表示主控區(qū)的結束。 MC是主控起點，操作數WTBXNWTBZ(07層)為嵌套層數，操作元件為 M、Y，特殊輔助繼電器不能用作MC的操作元件;MCR是主控結束，主控電路塊的 終點，操作數WTBXNWTBZ(07)。在程序中,MC與MCR必須成對使用。 2) MC指令不能直接從左母線開始。與主控觸點相連的觸點必須用LD或LDI指令， 即執(zhí)行MC指令后，母線移到主控觸點的后面，MCR指令使母線回到原來的位置。 3)當主控指令的控制條件為邏輯0時，在MC與MCR之間的程序只是處于?？貭?/p>

19、態(tài)， PLC仍然掃描這一段程序，不能簡單地認為PLC跳過了此段程序，其中的積算定時 器、計數器、用復位置位指令驅動的軟元件保持其當時的狀態(tài)，其余的元件被 復位，如非積算定時器和用OUT指令驅動的元件變?yōu)镺FF。 4) 在MCMCR指令區(qū)內再使用MC指令時，稱為嵌套，嵌套的層數為N0N7， N0為最高層，N7為最低層,嵌套層數N的編號順次增大；主控返回時用MCR指令， 嵌套層數N的編號順次減小。沒有嵌套結構時，通常用N0編程，N0的使用次數沒 有限制;有嵌套結構時，MCR指令將同時復位低的嵌套層。例如，指令MCR N2將復 位27層。 (2)應用舉例圖3-18和圖3-19分別給出了使用一層棧和使

20、用多層 棧的例子。 圖3-18使用一層棧 (2)應用舉例圖3-18和圖3-19分別給出了使用一層棧和使用多層 棧的例子。 圖3-19使用多層棧 2.主控與主控復位指令MC、MCR (1)指令用法及使用注意事項 (2)應用舉例 2.主控與主控復位指令MC、MCR 表3-9主控觸點指令要素表 (1)指令用法及使用注意事項 1) PLS(Pulse)：脈沖上升沿微分輸出指令。當檢測到輸入脈沖信號的上 升沿時控制觸點閉合的一瞬間，輸出繼電器Y或輔助繼電器M的線圈產 生一個寬度為一個掃描周期的脈沖信號輸出。 2)PLF(Pulse Falling)：脈沖下降沿微分輸出指令。當檢測到輸入脈沖信 號的下降沿

21、時，輸出繼電器Y或輔助繼電器M的線圈產生一個寬度為一 個掃描周期的脈沖信號輸出。 3)PLS和PLF指令能夠操作的元件為Y和M，但不含特殊輔助繼電器。 4)PLS和PLF指令只有在檢測到觸點的狀態(tài)發(fā)生變化時才有效，如果觸 點一直是閉合或者斷開，PLS和PLF指令是無效的，即指令只對觸發(fā)信 號的上升沿和下降沿有效。 5）PLS和PLF指令無使用次數的限制。 6）當PLC從運行（RUN）到停機（STOP），然后又由停機（STOP）進 入運行（RUN）狀態(tài)時，其輸入信號仍然為ON，PLS M0指令將輸出一 個脈沖。然而，如果用電池后備(鎖存)的輔助繼電器代替M0，則其PLS 指令在這種情況下不會輸出

22、脈沖。 7）在實際編程應用中，可利用微分指令模擬按鈕的動作。 (2)應用舉例 圖3-20主控與主控復位指令 (2)應用舉例 圖3-21嵌套主控指令示意圖 3.脈沖輸出指令PLS、PLF (1)指令用法及使用注意事項 (2)應用舉例圖3-22中的M1僅在X1的常開觸點由斷開變?yōu)榻油?(即X0的上升沿)時的一個掃描周期內為ON；Y1僅在X1的常開觸 點由接通變?yōu)閿嚅_(即X1的下降沿)時的一個掃描周期內為ON。 3.脈沖輸出指令PLS、PLF 表3-10脈沖輸出指令要素表 (1)指令用法及使用注意事項 1) LDP、ANDP和ORP：上升沿檢測觸點指令。被 檢測觸點的中間有一個向上的箭頭，對應的輸出

23、 觸點僅在指定位元件的上升沿(即由OFF變?yōu)镺N) 時接通一個掃描周期。 2) LDF、ANDF和ORF：下降沿檢測觸點指令。被 檢測觸點的中間有一個向下的箭頭，對應的輸出 觸點僅在指定位元件的下降沿(即由ON變?yōu)镺FF) 時接通一個掃描周期。 3) 邊沿檢測觸點指令可以用于X、Y、M、T、C 和S。 (2)應用舉例圖3-22中的M1僅在X1的常開觸點由斷開變?yōu)榻油?(即X0的上升沿)時的一個掃描周期內為ON；Y1僅在X1的常開觸 點由接通變?yōu)閿嚅_(即X1的下降沿)時的一個掃描周期內為ON。 圖3-22脈沖輸出指令梯形圖、指令語句表和時序圖 四、項目實施 .梯形圖和指令程序設計 2.運行并調試

24、程序 .梯形圖和指令程序設計 (1)用堆棧指令和基本指令編程根據原有的繼電器電路，通過相 應的轉換，可得梯形圖和指令程序如圖3-23所示。 (2)用輔助繼電器優(yōu)化在圖3-23中，要用到ANB、MPS等指令， 因此，可進一步將梯形圖和指令程序優(yōu)化成如圖3-24所示的梯形 圖和指令程序。 (3)用主控觸點指令優(yōu)化若用主控觸點指令優(yōu)化，可得圖3-25所 示的梯形圖和指令程序。 (1)用堆棧指令和基本指令編程根據原有的繼電器電路，通過相 應的轉換，可得梯形圖和指令程序如圖3-23所示。 圖3-23梯形圖和指令程序 (2)用輔助繼電器優(yōu)化在圖3-23中，要用到ANB、MPS等指令， 因此，可進一步將梯形

25、圖和指令程序優(yōu)化成如圖3-24所示的梯形 圖和指令程序。 圖3-24用輔助繼電器優(yōu)化后的梯形圖和指令程序 (3)用主控觸點指令優(yōu)化若用主控觸點指令優(yōu)化，可得圖3-25所 示的梯形圖和指令程序。 圖3-25用主控觸點指令優(yōu)化后的梯形圖和指令程序 2.運行并調試程序 1)在斷電狀態(tài)下，連接好PCPPI電纜。 2) 將PLC運行模式選擇開關撥到STOP位置，此時PLC處于停止狀 態(tài)，可以進行程序編寫。 3) 在作為編程器的計算機上，運行SWOPCFXGP/WINC或G X Developer編程軟件。 4) 分別將圖3-23、圖3-24和圖3-25所示的梯形圖程序或指令程序 輸入到計算機中。 5)

26、執(zhí)行“PLC”“傳送”“寫出”命令，將程序文件下載到PLC 中。 6) 將PLC運行模式的選擇開關撥到RUN位置，使PLC進入運行方 式。 2.運行并調試程序 7)按下起動按鈕SB2，對每個程序分別進行調試運行，觀察比較 程序的運行情況。 8)記錄程序調試的結果。 五、知識進階 1.邊沿檢測觸點指令LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF 2.邏輯運算結果取反指令INV 1.邊沿檢測觸點指令LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF (1)指令用法及使用注意事項 (2)應用舉例在圖3-26中，X1的上升沿或X2的下降沿出現時，Y 0僅在一個掃描周期為ON。 1.邊沿檢測觸點指

27、令LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF 表3-11邊沿檢測觸點指令要素表 (1)指令用法及使用注意事項 (2)應用舉例在圖3-26中，X1的上升沿或X2的下降沿出現時，Y 0僅在一個掃描周期為ON。 圖3-26邊沿檢測觸點指令應用舉例 2.邏輯運算結果取反指令INV (1) 指令用法及使用注意事項 (2)應用舉例圖3-27中，如果X0和X1兩者中一個為ON，INV指 令之前的邏輯運算結果為ON，INV指令對ON取反，則YO為OFF； 如果X0和X1同時為OFF，INV指令之前的邏輯運算結果則為OFF， INV對OFF取反，則Y0為ON。 2.邏輯運算結果取反指令INV 表3-12

28、邏輯運算結果取反指令要素表 (1) 指令用法及使用注意事項 1) INV(Inverse)為取反指令，該指令的功能是將 該指令處的邏輯運算結果取反。 2) INV指令在梯形圖中用一條45的短斜線來表 示，它將使該指令前的運算結果取反，即運算結 果如為邏輯0則將它變?yōu)檫壿?，運算結果為邏輯 1則將其變?yōu)檫壿?。 (2)應用舉例圖3-27中，如果X0和X1兩者中一個為ON，INV指 令之前的邏輯運算結果為ON，INV指令對ON取反，則YO為OFF； 如果X0和X1同時為OFF，INV指令之前的邏輯運算結果則為OFF， INV對OFF取反，則Y0為ON。 圖3-27取反指令應用舉例 一、項目任務 1

29、)打開開關SB1，彩燈開始按間隔3s依次點亮，依次輸出Y0Y5。 2)當彩燈全部點亮時，維持5s，然后全部熄滅。 3)全部熄滅2s后，自動重復下一輪循環(huán)。 4)重復循環(huán)滿5次時，讓彩燈全部熄滅時間延長至8s，再重復下一 輪循環(huán)。 5)關閉開關SB1時，彩燈全部熄滅。 二、項目分析 1.工作原理分析 2.輸入與輸出點分配 3.PLC接線圖 1.工作原理分析 小循環(huán)：打開開關SB1彩燈開始依次循環(huán)點亮（間隔3s）彩 燈全部點亮（維持5s）彩燈全部熄滅（維持2s）重復小循環(huán)5 次 大循環(huán)：小循環(huán)滿5次彩燈全部熄滅（維持8s）重復小循環(huán) 只要關閉開關SB1，彩燈立即無條件全部熄滅。 2.輸入與輸出點分

30、配 表3-13彩燈循環(huán)點亮PLC控制系統(tǒng)的IO端口地址分配表 3.PLC接線圖 圖3-31PLC接線示意圖 三、相關知識點 1.常數 2.定時器T 3.計數器C 1.常數 常數 用來表示十進制常數，16位常數的范圍為 -32768+32767，32位常數的范圍為- 2147483648+2147483647。 常數 用來表示十六進制常數，十六進制包括 09和AF這16個數字，16位常數的范圍為0 FFFF，32位常數的范圍為0FFFFFFFF。 2.定時器T (1)通用定時器FX2N系列PLC內部有100ms通用定時器200點 (T 0T199)，時間設定值范圍為0.13276.7s；10ms

31、通用定時器46 點(T200T245)，時間設定值范圍為0.01327.67s。 (2)積算型定時器FX2N系列PLC內部有1ms積算定時器4點(T24 6T249)，時間設定值為0.00132.767s，100ms積算定時器6點 (T250T255)，時間設定值為0.13276.7s。 2.定時器T 表3-14F系列PLC的定時器編號 (1)通用定時器FX2N系列PLC內部有100ms通用定時器200點 (T 0T199)，時間設定值范圍為0.13276.7s；10ms通用定時器46 點(T200T245)，時間設定值范圍為0.01327.67s。 圖3-32通用型定時器的工作原理圖、時序圖

32、、梯形圖和指令程序 (1)通用定時器FX2N系列PLC內部有100ms通用定時器200點 (T 0T199)，時間設定值范圍為0.13276.7s；10ms通用定時器46 點(T200T245)，時間設定值范圍為0.01327.67s。 圖3-33斷電延時 (2)積算型定時器FX2N系列PLC內部有1ms積算定時器4點(T24 6T249)，時間設定值為0.00132.767s，100ms積算定時器6點(T 250T255)，時間設定值為0.13276.7s。 圖3-34100ms積算定時器工作原理圖、時序圖、梯形圖和指令程序 3.計數器C (1)內部計數器 FX2N系列PLC設有用于內部計數

33、的內部計數器C 0C234，共235點。 (2)高速計數器用于外部輸入端X0X7計數的高速計數器為C2 35C255，共21點，均為32位加減雙向計數器。 (3)計數頻率 計數器最高計數頻率受兩個因素限制。 3.計數器C 表3-15FX系列PLC的計數器 (1)內部計數器 FX2N系列PLC設有用于內部計數的內部計數器C 0C234，共235點。 圖3-3516位加計數器 (1)內部計數器 FX2N系列PLC設有用于內部計數的內部計數器C 0C234，共235點。 表3-1632位通用雙向計數器的方向控制 (1)內部計數器 FX2N系列PLC設有用于內部計數的內部計數器C 0C234，共235

34、點。 表3-1732位電池后備鎖存雙向計數器的方向控制 表3-1732位電池后備鎖存雙向計數器的方向控制 (1)內部計數器 FX2N系列PLC設有用于內部計數的內部計數器C 0C234，共235點。 圖3-3632位雙向計數器 (2)高速計數器用于外部輸入端X0X7計數的高速計數器為C23 5C255，共21點，均為32位加減雙向計數器。 表3-18高速計數器按特性分類表 (2)高速計數器用于外部輸入端X0X7計數的高速計數器為C23 5C255，共21點，均為32位加減雙向計數器。 表3-18高速計數器按特性分類表 (2)高速計數器用于外部輸入端X0X7計數的高速計數器為C23 5C255，

35、共21點，均為32位加減雙向計數器。 圖3-37單相高速計數器 (3)計數頻率 計數器最高計數頻率受兩個因素限制。 四、項目實施 . PLC控制系統(tǒng)梯形圖和指令程序設計 2. 運行并調試程序 . PLC控制系統(tǒng)梯形圖和指令程序設計 彩燈循環(huán)點亮PLC控制系統(tǒng)梯形圖和指令程序如圖338所示。 打開開關SB1，X0常開觸點接通，輔助繼電器M0線圈接通，輸出 繼電器Y0線圈接通，第一只彩燈點亮，接著，Y1、Y2、Y3、Y4、 Y5間隔3s依次導通，用定時器T0T4實現彩燈循環(huán)點亮間隔3s的 定時;當彩燈全部點亮后，由定時器T5實現延時5s，彩燈全部熄 滅維持2s，由定時器T6實現延時2s，由C1實現

36、循環(huán)記數5次，彩 燈全部熄滅維持8s，由定時器T7實現延時8s;8s到后，Y0Y4又依 次點亮，開始新一輪循環(huán)。 只要關閉開關SB1，X0常開觸點恢復斷開，彩燈立即全部熄滅。 2. 運行并調試程序 1)在斷電狀態(tài)下，連接好PCPPI電纜。 2) 將PLC運行模式選擇開關撥到STOP位置，此時PLC處于停止狀 態(tài)，可以進行程序編寫。 3) 在作為編程器的計算機上，運行SWOPCFXGP/WINC或G X Developer編程軟件。 4) 將圖3-38所示的梯形圖程序或指令程序輸入到計算機中。 5) 執(zhí)行“PLC”“傳送”“寫出”命令，將程序文件下載到PLC 中。 6) 將PLC運行模式的選擇開

37、關撥到RUN位置，使PLC進入運行方 式。 7) 打開開關SB1，對程序進行調試運行，觀察程序的運行情況。 8)記錄程序調試的結果。 8)記錄程序調試的結果。 圖3-38梯形圖和指令程序 一、項目任務 (1)初始狀態(tài)裝置初始狀態(tài)為：液體A、液體B閥門關閉(YV1、 YV2為OFF)，放液閥門將容器放空后關閉。 (2)起動操作 (3)停止操作在工作過程中，按下停車按鈕SB2，攪拌器并不立 即停止工作，而要將當前容器內的混合工作處理完畢并將容器放 空后(當前周期循環(huán)到底)，才能停止操作，即停在初始位置上， 否則會造成浪費。 一、項目任務 圖3-40多種液體自動混合裝置示意圖 (1)初始狀態(tài)裝置初始

38、狀態(tài)為：液體A、液體B閥門關閉(YV1、 YV2為OFF)，放液閥門將容器放空后關閉。 (2)起動操作 1)YV1=ON，液體A流入容器，液面上升；當液面達到L2處時，L 2為ON，使YV1為OFF，YV2為ON，即關閉液體A閥門，打開液 體B閥門，停止液體A流入，液體B開始流入，液面繼續(xù)上升。 2)當液面上升達到L1處時，L1為ON，使YV2為OFF，電動機M為 ON，即關閉液體B閥門，液體停止流入，開始攪拌。 3)攪拌電動機工作1min后，停止攪拌(M為OFF)，放液閥門打開 (YV3為ON)，開始放液，液面開始下降。 4)當液面下降到L3處時，L3由ON變到OFF，再過20s，容器放空，

39、 使放液閥門YV3關閉，開始下一個循環(huán)周期。 二、項目分析 1.工作原理分析 2.輸入與輸出點分配 3.PLC接線示意圖 1.工作原理分析 圖3-41多種液體自動混合裝置的PLC 控制工作流程圖 2.輸入與輸出點分配 表3-19PLC控制系統(tǒng)的IO端口地址分配表 3.PLC接線示意圖 圖3-42PLC接線示意圖 三、相關知識點 1.PLC梯形圖程序設計基本規(guī)則 2.常用基本電路的編程 1.PLC梯形圖程序設計基本規(guī)則 (1)觸點可串可并無限制觸點可以用于串行電路，也可用于并行 電路，且使用次數不受限制，所有輸出繼電器也都可以作為輔助 繼電器使用。 (2)線圈右邊無觸點梯形圖中每一邏輯行都是始于

40、左母線，終于 右母線。 (3)觸點水平不垂直觸點應畫在水平線上，不能畫在垂直線上。 (4)觸點多上并左串聯(lián)電路塊并聯(lián)時，應將觸點多的電路塊放梯 形圖的上方，并聯(lián)電路塊串聯(lián)時，應將觸點多的電路塊應盡量靠 近梯形圖的左母線，這樣可以使編制的程序簡潔，減少指令語句 和程序步數。 1.PLC梯形圖程序設計基本規(guī)則 (5)線圈不能重復使用在同一個梯形圖中，如果同一元件的線圈 使用兩次或多次，這時前面的輸出線圈對外輸出無效，只有最后 一次的輸出線圈有效，所以，程序中一般不出現雙線圈輸出，故 如圖3-47a所示的梯形圖必須改為如圖3-47b所示的梯形圖。 (6)程序順序不同，執(zhí)行結果不同 PLC的運行是按照

41、自上而下、 從左至右的順序執(zhí)行的，這是由PLC的掃描方式決定的，因此， 在PLC的編程中應注意：程序的順序不同，其執(zhí)行結果有可能不 同，如圖3-48所示。 (7)程序結束時必須使用END指令。 (1)觸點可串可并無限制 觸點可以用于串行電路，也可用于并行電路，且 使用次數不受限制，所有輸出繼電器也都可以作 為輔助繼電器使用。 (2)線圈右邊無觸點梯形圖中每一邏輯行都是始于左母線，終于 右母線。 圖3-43線圈右邊無觸點 梯形圖中每一邏輯行都是始于左母線，終于右母線。每行的左邊是觸點的組合，表 示驅動邏輯線圈的條件，而表示結果的邏輯線圈、功能指令只能接在右邊的母線上 (可允許省略右母線)。注意：

42、觸點不能接在線圈的右邊，線圈也不能直接與左母線連 接，必須通過觸點連接，所以，圖343a應改畫為圖343b。 (3)觸點水平不垂直觸點應畫在水平線上，不能畫在垂直線上。 圖3-44觸點水平不垂直 觸點應畫在水平線上，不能畫在垂直線上。如圖344a中觸點X4與其他觸點之間的連接 關系不能識別，此類橋式電路是不能進行編程的，要將其化為連接關系明確的電路。按從 左至右，從上到下的單向性原則，可以看出有4條從左母線到達線圈Y000的不同支路，于 是就可以將圖344a所示不可編程的電路化為在邏輯功能上等效的圖344b所示可編程 電路。 (4)觸點多上并左 圖3-45串聯(lián)電路塊并聯(lián)時，觸點多的電路塊放梯形

43、圖的上方 (4)觸點多上并左 圖3-46并聯(lián)電路塊串聯(lián)時，觸點多的電路塊盡量靠近左母線 (5)線圈不能重復使用 圖3-47線圈不能重復使用 (6)程序順序不同，執(zhí)行結果不同 圖3-48程序不同執(zhí)行結果不同 2.常用基本電路的編程 (1)計時電路 (2)大容量計數電路FX2N系列PLC的16位計數器的最大值計數次 數為32767。 (3)振蕩電路振蕩電路可以產生特定的通斷時序脈沖，它應用在 脈沖信號源或閃光報警電路中。 (4)分頻電路用PLC可以實現對輸入信號進行分頻。 (1)計時電路 圖3-49得電延時閉合梯形圖及時序圖 圖3-50失電延時斷開梯形圖及時序圖 (1)計時電路 圖3-51定時器與

44、定時器串級使用 (1)計時電路 圖3-52定時器與計數器串級使用 (2)大容量計數電路FX2N系列PLC的16位計數器的最大值計數次 數為32767。 圖3-53兩個計數器相加串級 (2)大容量計數電路FX2N系列PLC的16位計數器的最大值計數次 數為32767。 圖3-54兩個計數器相乘串級 (3)振蕩電路振蕩電路可以產生特定的通斷時序脈沖，它應用在 脈沖信號源或閃光報警電路中。 圖3-55振蕩電路一的梯形圖和輸出波形 (3)振蕩電路振蕩電路可以產生特定的通斷時序脈沖，它應用在 脈沖信號源或閃光報警電路中。 圖3-56振蕩電路二的梯形圖和輸出波形 (3)振蕩電路振蕩電路可以產生特定的通斷時

45、序脈沖，它應用在 脈沖信號源或閃光報警電路中。 圖3-57應用M8013的振蕩電路梯形圖 (4)分頻電路用PLC可以實現對輸入信號進行分頻。 圖3-58脈沖二分頻電路的梯形圖、指令程序和時序圖 四、項目實施 1.PLC控制系統(tǒng)梯形圖和指令程序設計 2.運行并調試程序 1.PLC控制系統(tǒng)梯形圖和指令程序設計 1) 根據控制要求，當一個工作循環(huán)完成后，應不必按起動按鈕就 能自動開始下一個循環(huán)。 2) 根據混合裝置的停機控制要求，應將停機信號記憶下來，待一 個工作循環(huán)結束時再停止工作，因此應選擇一個自鎖環(huán)節(jié)將停機 信號記憶下來。 1) 根據控制要求 當一個工作循環(huán)完成后，應不必按起動按鈕就能 自動開

46、始下一個循環(huán)。下一個循環(huán)開始，就是打 開電磁閥YV1，即輸出繼電器Y1應得電，因此， 輸出繼電器Y1除受起動按鈕SB1(X0)控制外，還 應受上一個循環(huán)結束信號控制。上一個循環(huán)結束 信號，可取自放出混合液時間計時器T1。當攪拌 時間結束，液面下降到L3處，延時20s到時，T1 輸出信號，控制Y1得電。 2) 根據混合裝置的停機控制要求，應將停機信號記憶下來，待一 個工作循環(huán)結束時再停止工作，因此應選擇一個自鎖環(huán)節(jié)將停機 信號記憶下來。 圖3-59梯形圖和指令程序 2.運行并調試程序 1)在斷電狀態(tài)下，連接好PCPPI電纜。 2) 將PLC運行模式選擇開關撥到STOP位置，此時PLC處于停止狀

47、態(tài)，可以進行程序編寫。 3) 在作為編程器的計算機上，運行SWOPC-FXGP/WIN-C或GX D eveloper編程軟件。 4) 將圖3-59所示的梯形圖程序或指令程序輸入到計算機中。 5) 執(zhí)行“PLC”“傳送”“寫出”命令，將程序文件下載到PLC 中。 6) 將PLC運行模式的選擇開關撥到RUN位置，使PLC進入運行方 式。 7)按下起動按鈕，對程序進行調試運行，觀察程序的運行情況。 8)記錄程序調試的結果。 一、項目任務 圖3-63工作臺自動往返的繼電器接觸器控制原理圖 二、項目分析 1.工作原理分析 2. 輸入與輸出點分配 3. PLC接線示意圖 1.工作原理分析 2. 輸入與輸

48、出點分配 表3-20工作臺自動往返運行PLC控制系統(tǒng)的輸入/輸出(IO)端口地址分配表 3. PLC接線示意圖 圖3-64工作臺自往返運行的PLC控制系統(tǒng)接線示意圖 三、相關知識點 1.基本方法 2.繼電器電路轉換法設計的一般步驟 3.應用舉例 4. 設計注意事項 1.基本方法 用繼電器電路轉換法來設計PLC的梯形圖時，關 鍵是要抓住繼電器控制電路圖和PLC梯形圖之間 的一一對應關系，即控制功能、邏輯功能的對應 及繼電器硬件元件和PLC軟元件的對應。 2.繼電器電路轉換法設計的一般步驟 1)根據繼電器電路分析和掌握控制系統(tǒng)的工作原理，熟悉被控設 備的工藝過程和機械的動作情況。 2)確定PLC的

49、輸入信號和輸出信號，畫出PLC的外部接線示意圖。 3)確定PLC梯形圖中的輔助繼電器(M)和定時器(T)和計數器(C)的 元件號。 4)根據上述對應關系畫出PLC的梯形圖。 5)根據梯形圖編程的基本規(guī)則，進一步優(yōu)化梯形圖。 3.應用舉例 例1：將圖3-65的三相異步電動機正反轉控制的繼電器電路轉換 為功能相同的PLC外部接線圖和梯形圖。 解：1)分析控制系統(tǒng)的工作原理。(參見項目1.2) 2)確定輸入/輸出信號。 3)畫出外部接線示意圖，如圖3-66所示。 4)畫出直接轉換后的梯形圖，如圖3-67所示。 5)對直接轉換后的梯形圖進行優(yōu)化，如圖3-68所示。 例1：將圖3-65的三相異步電動機正

50、反轉控制的繼電器電路轉換為 功能相同的PLC外部接線圖和梯形圖。 圖3-65三相異步電動機正反轉控制原理圖 解：1)分析控制系統(tǒng)的工作原理。(參見項目1.2) 2)確定輸入/輸出信號。 表3-21三相異步電動機正反轉PLC控制系統(tǒng)的輸入/輸出(IO)端口地址分配表 3)畫出外部接線示意圖，如圖3-66所示。 圖3-66PLC接線示意圖 4)畫出直接轉換后的梯形圖，如圖3-67所示。 圖3-67直接轉換的梯形圖和指令程序 5)對直接轉換后的梯形圖進行優(yōu)化，如圖3-68所示。 圖3-68優(yōu)化后的梯形圖和指令程序 4. 設計注意事項 (1)應遵守梯形圖語言中的語法規(guī)定例如在繼電器電路圖中，觸 點可以放在線圈的左邊，也可以放在線圈的右邊，但是在梯形圖 中，線圈和輸出類指令(如RST、SET和應用指令等)必須放在梯 形圖的最右邊。 (2)設置中間單元在梯形圖中，若多個線圈都受某一觸點(或觸 點的串并聯(lián)電路)的控制，在梯形圖中可設置用該觸點(或電路)控 制的輔助繼電器簡化電路，也可用主控指令簡化電路