可編程控制器的編程元件

1、湖北三峽職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)電系 可編程控制器的編程元件 知識點(diǎn)庫可編程控制器的編程元件1. 三菱FX系列可編程控制器特點(diǎn)FX系列可編程控制器是當(dāng)前國內(nèi)外最新、最具特色、最具代表性的微型PLC。它由日本三菱電機(jī)公司研制開發(fā)的。FX系列PLC基于“基本功能、高速處理、便于使用”的研發(fā)理念，使其具有數(shù)據(jù)傳送與比較、四則運(yùn)算與邏輯循環(huán)與移動等應(yīng)用系統(tǒng)。除此之外，還具有輸入輸出刷新、中斷、高速計數(shù)器比較指令、高速脈沖輸出等高速處理指令，以及在SFC控制方面，將機(jī)械控制的標(biāo)準(zhǔn)動作封裝化的狀態(tài)初始化指令等，使功能大大增強(qiáng)。2. FX系列PLC型號的含義FX系列可編程控制器型號命名的基本格式為：FX特殊品種的區(qū)別

2、輸出形式單元類型I/O總點(diǎn)數(shù)系列序號說明：系列序號：0,0S，0N，1,2,2C，1S，2N，2NC。I/O總點(diǎn)數(shù)：14256。單元類型：M-基本單元； E-輸入輸出混合擴(kuò)展模塊； EX-輸入專用擴(kuò)展模塊； EY-輸出專用擴(kuò)展模塊；輸出形式： R-繼電器輸出； T-晶體管輸出； S-晶閘管輸出特殊品種區(qū)別： D-DC電源，DC輸入； AI-AC電源，AC輸入； H-大電流輸出擴(kuò)展模塊(1A/1點(diǎn))； V-立式端子排的擴(kuò)展模塊； C-接插口輸入輸出方式； F-輸入濾波器1ms的擴(kuò)展模塊； L-TTL輸入型擴(kuò)展模塊； S-獨(dú)立端子(無公共端)擴(kuò)展模塊。例如：FX2N-32MRD含義是：FX2N系列

3、，輸入輸出總點(diǎn)數(shù)為32點(diǎn)，繼電器輸出、DC電源，DC輸入的基本單元。例如：FX-4EYSH含義是：FX系列，輸入點(diǎn)數(shù)0點(diǎn)，輸出點(diǎn)數(shù)4點(diǎn)，晶閘管輸出，大電流輸出擴(kuò)展模塊。3. FX系列PLC系列FX系列PLC具有龐大的家族?；締卧?主機(jī))有FX0、FX0S、FXON、FX1、FX2、FX2C、FX1S、FX2N、FX2NC9個系列。每個系列又有14、16、32、48、64、80、128點(diǎn)等不同輸入輸出點(diǎn)數(shù)的機(jī)型，每個系列還有繼電器輸出、晶體管輸出、晶閘管輸出三種輸出形式。4. FX系列PLC主要性能指標(biāo)(1)硬件指標(biāo)：硬件指標(biāo)包括一般指標(biāo)、輸入特性和輸出特性。(2)軟件指標(biāo)：軟件指標(biāo)包括運(yùn)行方

4、式、速度、程序容量、元件種類和數(shù)量、指令類型等。5. FX系列PLC的一般技術(shù)指標(biāo)FX系列PLC的一般技術(shù)指標(biāo)包括基本性能指標(biāo)、輸入技術(shù)指標(biāo)及輸出技術(shù)指標(biāo)，如下表：表1 FX系列PLC的基本性能指標(biāo)項目FX1SFX1NFX2N和FX2NC運(yùn)算控制方式存儲程序，反復(fù)運(yùn)算I/O控制方式批處理方式（在執(zhí)行END指令時），可以使用I/O刷新指令運(yùn)算處理速度基本指令0.55微秒/指令0.7微秒/指令0.08微秒/指令應(yīng)用指令3.7微秒/指令數(shù)百微秒/指令1.52微秒/指令數(shù)百微秒/指令程序語言邏輯梯形圖和指令表，可以用步進(jìn)梯形指令來生成順序控制指令程序容量（EEPROM）內(nèi)置2KB步內(nèi)置8KB步內(nèi)置8K

5、B步，用存儲盒可達(dá)16KB步指令數(shù)量基本、步進(jìn)基本指令27條，步進(jìn)指令2條應(yīng)用指令85條89條128條I/O設(shè)置最多30點(diǎn)最多128點(diǎn)最多256點(diǎn)表2 FX系列PLC的輸入技術(shù)指標(biāo)輸入電壓DC24V±10%元件號X0X7其他輸入點(diǎn)輸入信號電壓DC24V±10%輸入信號電流DC24V,7mADC24V,5mA輸入開關(guān)電流OFFON4.5mA>3.5mA輸入開關(guān)電流ONOFF<1.5mA輸入響應(yīng)時間10ms可調(diào)節(jié)輸入響應(yīng)時間X0X7為060mA（FX2N），其他系列015mA輸入信號形式無電壓觸點(diǎn)，或NPN集電極開路輸出晶體管輸入狀態(tài)顯示輸入ON時LED燈亮表3 F

6、X系列PLC的輸出技術(shù)指標(biāo)項目繼電器輸出晶閘管輸出（僅FX2N）晶體管輸出外部電源最大AC240V或DC30VAC85V242VDC530V最大負(fù)載電阻負(fù)載2A/1點(diǎn)，8A/COM0.3A/1點(diǎn)，0.8A/COM0.5A/1點(diǎn)，0.8A/COM感性負(fù)載80VA，120/240VAC36VA/AC240V12W/24VDC燈負(fù)載100W30W0.9W/DC240V（FX1S），其他系列1.5W/DC 24V最小負(fù)載電壓5VDC時2mA，電壓24VDC時5mA（FX2N）2.3VA/240V AC響應(yīng)時間OFFON10ms1ms<0.2ms；<5s(僅Y0，Y1)ONOFF10ms10

7、ms<0.2ms；<5s(僅Y0，Y1)開路漏電流2mA/240V AC0.1mA/30V DC電路隔離繼電器隔離光電晶閘管隔離光耦合器隔離輸出動作顯示線圈通電時LED亮6. FX系列數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及軟元件(繼電器)概念（1） 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)在PLC內(nèi)部結(jié)構(gòu)和用戶應(yīng)用程序中使用著大量的數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)從結(jié)構(gòu)或數(shù)制上具有以下幾種形式：1） 十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)在PLC中又稱字?jǐn)?shù)據(jù)。它主要存在于定時器和計數(shù)器的設(shè)定值K；輔助繼電器、定時器、計數(shù)器、狀態(tài)繼電器等的編號；定時器和計數(shù)器當(dāng)前值等區(qū)域。2） 二進(jìn)制數(shù)一位二進(jìn)制數(shù)在PLC中又稱位數(shù)據(jù)。它主要存在于各類繼電器、定時器、計數(shù)器的觸點(diǎn)及線圈。3） 八進(jìn)

8、制數(shù)FX系列PLC的輸入繼電器、輸出繼電器的地址編號采用八進(jìn)制。4） 十六進(jìn)制數(shù)十六進(jìn)制數(shù)用于指定應(yīng)用指令中的操作數(shù)或指定 動作。5） BCD碼BCD碼是以4位二進(jìn)制數(shù)表示二進(jìn)制數(shù)各位09數(shù)值的方法。在PLC中常將十進(jìn)制數(shù)以BCD碼的形式出現(xiàn)，它還常用于BCD輸出形式的數(shù)字開關(guān)或七段碼的顯示器控制等方面。6） 常數(shù)K、H常數(shù)是PLC內(nèi)部定時器、計數(shù)器、應(yīng)用指令不可分割的一部分。十進(jìn)制常數(shù)K是定時器、計數(shù)器的設(shè)定值；十進(jìn)制常數(shù)K與十六進(jìn)制常數(shù)H也是應(yīng)用指令的操作數(shù)。（2） 軟元件(繼電器)概念軟元件簡稱元件。PLC的輸入輸出端子及內(nèi)部存儲器的每一個存儲單元均稱為元件。當(dāng)元件產(chǎn)生的是繼電器功能時，

9、稱這類元件為軟繼電器，簡稱繼電器。其它各類繼電器、定時器、計數(shù)器、指針均為此類軟元件。7. 輸入繼電器(X)輸入繼電器是PLC中專門用來接收系統(tǒng)輸入信號的內(nèi)部虛擬繼電器。它由PLC工作原理來完成繼電器的功能。它在PLC內(nèi)部與輸入端子相連，它有無數(shù)的常開觸點(diǎn)和常閉觸點(diǎn)，這些動合、動斷觸點(diǎn)可在PLC編程時隨意使用。這種輸入繼電器不能用程序驅(qū)動，只能由輸入信號驅(qū)動。FX系列PLC的輸入繼電器采用八進(jìn)制編號。FX2N系列PLC帶擴(kuò)展時最多可達(dá)184點(diǎn)輸入繼電器，其編號為X0X267。8. 輸入繼電器(Y)輸出繼電器是PLC中專門用來將運(yùn)算結(jié)果信號經(jīng)輸出接口電路及輸出端子，送達(dá)并控制外部負(fù)載的虛擬繼電器

10、。它在PLC內(nèi)部直接與輸出接口電路相連，它有無數(shù)的動合觸點(diǎn)與動斷觸點(diǎn)，這些動合與動斷觸點(diǎn)可在PLC編程時隨意使用。外部倍無法直接驅(qū)動繼電器，它只能用程序驅(qū)動。9. 內(nèi)部輔助繼電器(M)在邏輯運(yùn)算中經(jīng)常需要一些中間繼電器作為輔助運(yùn)算用。這些元件不直接對外輸入、輸出，但經(jīng)常用作狀態(tài)暫存移動運(yùn)算等它的數(shù)量常比軟元件X、Y多，這就是輔助繼電器。輔助繼電器的動合和動斷觸點(diǎn)使用次數(shù)不限，在PLC內(nèi)可以自由使用。但是，這些觸點(diǎn)不能直接驅(qū)動外部負(fù)載，外部負(fù)載的驅(qū)動必須由輸出繼電器實行。（1） 通用輔助繼電器M0M499(500點(diǎn))通用輔助繼電器元件編號是按十進(jìn)制進(jìn)行的，F(xiàn)X2N系列PLC為500點(diǎn)，其編號為M

11、0M499。（2） 斷電保持輔助繼電器M500M1023(524點(diǎn))用于保存停電前的狀態(tài)，并在運(yùn)行時再現(xiàn)該狀態(tài)的情形。停電保持內(nèi)裝的后備電池支持。（3） 特殊輔助繼電器M8000M8255(256點(diǎn))分為兩大類：一類是只能利用其特殊輔助驗電器觸點(diǎn)，這類繼電器的線圈由PLC自動驅(qū)動，用戶只能利用其觸點(diǎn)。另一類是可驅(qū)動線圈型特殊輔助繼電器，用戶驅(qū)動線圈后，PLC作特定的動作。例如：M8033指PLC停止時輸出保持，M8034指PLC全部輸出，M8039指PLC定時掃描。10. 內(nèi)部狀態(tài)繼電器(S)狀態(tài)繼電器是PLC在步進(jìn)順控系統(tǒng)實現(xiàn)控制的重要內(nèi)部元件。它與步進(jìn)順控指令STL組合使用，運(yùn)用狀態(tài)轉(zhuǎn)移圖

12、，編制高效易懂的程序。狀態(tài)繼電器一般分為四類，其編號及點(diǎn)數(shù)如下：初始狀態(tài)：S0S9(10點(diǎn))；回零：S10S19(10點(diǎn))；通用：S20S499(480點(diǎn))；保持：S500S899(400點(diǎn))；報警：S900S999(100點(diǎn))；11. 內(nèi)部定時器(T)定時器在可編程控制器中的作用相當(dāng)于一個時間繼電器，它有一個設(shè)定值寄存器(字)、一個當(dāng)前寄存器(字)以及無數(shù)個觸點(diǎn)(位)。對于每一個定時器，這三個量使用同一名稱，但使用場合不一樣，其所指也不一樣。通常在一個可編程控制器中有幾十至數(shù)百個定時器，可用于定時操作。在PLC內(nèi)部，定時器是通過對某一脈沖累積個數(shù)來完成的。常用脈沖有三類，即1、10、100m

13、s脈沖，當(dāng)用戶需要不同定時時間時，可通過設(shè)定脈沖的個數(shù)來完成，當(dāng)定時器到達(dá)設(shè)定值時，輸出觸點(diǎn)動作。普通定時器(T0T245)10ms定時器T200T245(46點(diǎn))設(shè)定值 0.01327.67s100s定時器T0T199(200點(diǎn))設(shè)定值 0.13276.7s1. 積算定時器T246T255100ms積算定時器T250T255(6點(diǎn))設(shè)定值 0.13276.7s中斷動作1ms積算定時器T246T249(4點(diǎn))設(shè)定值 0.00132.767s中斷動作12. 內(nèi)部計數(shù)器(C)（1） 內(nèi)部計數(shù)器它在執(zhí)行掃描操作時對內(nèi)部元件X、Y、M、S、T、C的信號進(jìn)行計數(shù)。當(dāng)計數(shù)次數(shù)達(dá)到計數(shù)器的設(shè)定值時，計數(shù)器觸

14、點(diǎn)動作，用于控制系統(tǒng)完成相應(yīng)的功能。低速計數(shù)器不但可以記錄來自輸入端子（輸入繼電器）的開關(guān)信號，而且可以記錄PLC內(nèi)部其他元件的觸點(diǎn)信號。內(nèi)部計數(shù)器按其被記錄開關(guān)量的頻率分類，可分為低速計數(shù)器和高速計數(shù)器。1） 低速計數(shù)器有四類：16位通用增計數(shù)器：C0C99(100點(diǎn))；設(shè)定值區(qū)間為K1K3276716位停電保持增計數(shù)器：C100C199(100點(diǎn))；設(shè)定區(qū)間為K1K3276732位通用增/減雙向計數(shù)器：C200C219(20點(diǎn))；設(shè)定值區(qū)間為K214748364821478364832位停電保持增/減雙向計數(shù)器：C220C234(15點(diǎn))；設(shè)定值區(qū)間為K214748364821478364

15、82） 內(nèi)部高速計數(shù)器（C）高速計數(shù)器只能刻錄約定的經(jīng)輸入端子（輸入繼電器）送入的外部信號，而且這個信號的頻率可以高達(dá)幾千赫。還可以從輸入端子直接進(jìn)行復(fù)位的操作。高速計數(shù)器編號為C235C255共21點(diǎn)，均為32位增/減雙向計數(shù)器，其增計數(shù)還是減計數(shù)由指定的特殊輔助繼電器決定或由指定的輸入端子決定，其設(shè)定區(qū)間為K2147483648214783648。高速計數(shù)器一般按四類分別命名：1相無啟動/復(fù)位端子：C235C240；1相雙向： C246C250；2相AB相型：C251C255；高速計數(shù)器與輸入端子（輸入繼電器）之間的約定如下表：注：U增計數(shù)輸入；D減計數(shù)輸入；AA相輸入；BB相輸入；R復(fù)位

16、輸入；S啟動輸入。高速計數(shù)器是按中斷原則運(yùn)行的，因而它獨(dú)立于掃描周期，選定計數(shù)器的線圈應(yīng)以連續(xù)方式以表示這個計數(shù)器及其有關(guān)輸入連續(xù)有效，其他高速處理不能再用其輸入端子。(1) 1相型高速計數(shù)器C235C240C235C240無啟動/復(fù)位端設(shè)定值范圍2147483648214783648C241C245有啟動/復(fù)位端說明：n 作增計數(shù)器時，當(dāng)計數(shù)值達(dá)到設(shè)定值時，觸點(diǎn)動作并保持；作減計數(shù)時，到達(dá)計數(shù)值則復(fù)位。n 1相計數(shù)器的計數(shù)方向取決于其對應(yīng)標(biāo)志M8，為對應(yīng)計數(shù)器號C235C245。(2) 1相雙向高速計數(shù)器C246C2501相雙向計數(shù)器具有一個輸入端用于增計數(shù)，另一個輸入端用于減計數(shù)。需增還是

17、需減要從不同輸入端上安排，而不是再運(yùn)用特殊輔助繼電器約定。某些計數(shù)器還具有復(fù)位和啟動輸入。(3) 2相AB相型高速計數(shù)器：C251C2552相2輸入（C251C255，1個或2個，電池后備）最多可有2個2相32位二進(jìn)制增/減計數(shù)器。它是采用中斷方式計數(shù)，與掃描周期無關(guān)。這些計數(shù)器還有一些獨(dú)立于邏輯操作的執(zhí)行比較和輸出操作的應(yīng)用指令。選定計數(shù)器元件后，對應(yīng)的啟動、復(fù)位及輸入信號就能使用。A相和B相信號決定了計數(shù)器是增計數(shù)還是減計數(shù)。如：當(dāng)A相波形為ON狀態(tài)時：B相輸入OFFON：增計數(shù)B相輸入ONOFF：減計數(shù)13. 數(shù)據(jù)寄存器（D）可編程控制器中的寄存器用于存儲模擬量控制、位置量控制、數(shù)據(jù)I/

18、O所需的數(shù)據(jù)及工作參數(shù)。每一個數(shù)據(jù)寄存器都是16位（最高位為符號位），可以用兩個數(shù)據(jù)寄存器合并起來存放32位數(shù)據(jù)（最高位為符號位）。（1） 用數(shù)據(jù)寄存器D0D199（200點(diǎn)）只要不寫入其他數(shù)據(jù)，則已寫入的數(shù)據(jù)不會變化。但是，PLC狀態(tài)由運(yùn)行（RUN）停止（STOP）時全部數(shù)據(jù)均清零。注：若特殊輔助繼電器M8033置1，在PLC由RUN轉(zhuǎn)為STOP時，數(shù)據(jù)可以保持。（2） 停電保持?jǐn)?shù)據(jù)寄存器D200D511（312點(diǎn)）除非改寫，否則原有數(shù)據(jù)不會丟失。否認(rèn)電源接通與否，PLC運(yùn)行與否，其內(nèi)容也不會變化。在二臺PLC作點(diǎn)對點(diǎn)通信時，D490D509被用作通信操作。（3） 特殊數(shù)據(jù)寄存器D8000D8255（256