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n9.1 PLC9.1 PLC的基本结构、工作原理和主要特点的基本结构、工作原理和主要特点n9.2 PLC9.2 PLC的内部等效继电器电路的内部等效继电器电路n9.3 PLC9.3 PLC的编程与指令系统的编程与指令系统n9.4 PLC9.4 PLC的应用的应用机电传动限制机电传动限制第第9 9章章 可编程序限制器（可编程序限制器（PLCPLC）简介）简介第第9 9章章 可编程序限制器（可编程序限制器（PLCPLC）可编程限制器可编程限制器(Programmable Logic Controller)(Programmable Logic Controller)，又称可编程逻辑限制器又称可编程逻辑限制器,简称简称PLCPLC，PLCPLC是微机技术与继电器限制技术相结合的产物；是微机技术与继电器限制技术相结合的产物；PLCPLC是在依次限制器和微机限制器的基础上发展起来是在依次限制器和微机限制器的基础上发展起来的新型限制器，是一种以微处理器为核心的数字限的新型限制器，是一种以微处理器为核心的数字限制专用计算机。制专用计算机。19691969年第一台年第一台PLCPLC问世问世,是针对工业自动限制特点和是针对工业自动限制特点和须要而开发的。须要而开发的。1968年，美国最大的汽车制造商通用汽车公司年，美国最大的汽车制造商通用汽车公司(GM)，为了适应汽车型号不断更新的须要，提出了十条技术指标，为了适应汽车型号不断更新的须要，提出了十条技术指标，在社会上公开招标，制造一种新型的工业限制装置。在社会上公开招标，制造一种新型的工业限制装置。编程便利，可在现场修改程序；编程便利，可在现场修改程序；维护便利，最好接受插件式结构；维护便利，最好接受插件式结构；牢靠性高于继电器限制装置；牢靠性高于继电器限制装置；数据可干脆输入管理计算机；数据可干脆输入管理计算机；体积小于继电器限制装置；体积小于继电器限制装置；成本可与继电器限制装置竞争；成本可与继电器限制装置竞争；输入电源可为市电（沟通输入电源可为市电（沟通115V）；）；输出电源可为市电，负载电流要求在输出电源可为市电，负载电流要求在2A以上，以上，能干脆驱动电磁阀、接触器等；能干脆驱动电磁阀、接触器等；扩展时，原系统要求变更最少；扩展时，原系统要求变更最少；用户程序存储器容量大于用户程序存储器容量大于4K字节。字节。可编程序限制器的历史可编程序限制器的历史可编程序限制器的历史可编程序限制器的历史 1969年美国数字设备公司（年美国数字设备公司（DEC）依据招标的要求，）依据招标的要求，研制出世界上第一台可编程序限制器，研制出世界上第一台可编程序限制器，并在并在GM公司汽车生产线上首次应用成功。公司汽车生产线上首次应用成功。1980年美国电气制造商协会（年美国电气制造商协会（NEMA）正式将其命名为）正式将其命名为 可编程序限制器（可编程序限制器（Programmable Controller），简称），简称PC。由于可编程序限制器最初由于可编程序限制器最初 只具备逻辑限制、定时、计数等功能，只具备逻辑限制、定时、计数等功能，主要是用来取代继电接触器限制，主要是用来取代继电接触器限制，相当于可编程序逻辑限制器（相当于可编程序逻辑限制器（PLC），），另一方面，为了与个人计算机（另一方面，为了与个人计算机（PC）相区分，）相区分，因此可编程序限制器简称为因此可编程序限制器简称为PLC。可编程序限制器的历史可编程序限制器的历史可编程序限制器的历史可编程序限制器的历史 国际电工委员会国际电工委员会(IEC)(IEC)于于8282年年11 11月、月、8585年年1 1月和月和8787年年2 2月月分别颁发了可编程序限制器标准草稿第一、二稿和第三稿，分别颁发了可编程序限制器标准草稿第一、二稿和第三稿，对可编程序限制器作了如下的定义：对可编程序限制器作了如下的定义：“可编程序限制器是一种数字运算操作的电子系统，可编程序限制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计。专为在工业环境下应用而设计。它接受可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑它接受可编程序的存储器，用来在其内部存储执行逻辑 运算、依次限制、定时、计数和算术运算等操作的吩咐，运算、依次限制、定时、计数和算术运算等操作的吩咐，并通过数字式或模拟式的输入和输出，并通过数字式或模拟式的输入和输出，限制各种类型的机械或生产过程。限制各种类型的机械或生产过程。可编程序限制器及其有关设备，可编程序限制器及其有关设备，都应按易于与工业限制系统联成一个整体，都应按易于与工业限制系统联成一个整体，易于扩充功能的原则而设计易于扩充功能的原则而设计”。可编程序限制器的定义可编程序限制器的定义可编程序限制器的定义可编程序限制器的定义第第9 9章章 可编程序限制器（可编程序限制器（PLCPLC）PLCPLC充分利用微处理器优点，以满足各种工业领域的实充分利用微处理器优点，以满足各种工业领域的实时限制要求；时限制要求；照看到现场电气操作维护入员的技能和习惯，独具风照看到现场电气操作维护入员的技能和习惯，独具风格形成以继电器梯形图为基础的形象编程语言和模块格形成以继电器梯形图为基础的形象编程语言和模块化的软件结构化的软件结构;所以所以,不须要具有特地的计算机编程语言学问，运用户不须要具有特地的计算机编程语言学问，运用户程序编制清晰直观、便利易学，调试查错都很简洁。程序编制清晰直观、便利易学，调试查错都很简洁。PLCPLC已成为现代工业限制的三大支柱（已成为现代工业限制的三大支柱（PLC,CAD/CAM,PLC,CAD/CAM,ROBOTROBOT）之一。）之一。可编程限制器的结构可编程限制器的结构整体式整体式整体式整体式PLCPLCPLCPLC组成示意图组成示意图组成示意图组成示意图一、中心处理单元一、中心处理单元 二、存储器二、存储器 三、输入三、输入/输出模块输出模块四、电源四、电源 五、外部设备五、外部设备 装有装有CPU的单元称为的单元称为CPU模块，其他称为扩展模块。模块，其他称为扩展模块。CPU与各扩展模块间通过电缆连接。与各扩展模块间通过电缆连接。中、大型机常接受组合式中、大型机常接受组合式PLC。组合式组合式组合式组合式PLCPLCPLCPLC组成示意图组成示意图组成示意图组成示意图 各单元分别做成相应的电路板或模块，插在底板上，各单元分别做成相应的电路板或模块，插在底板上，模块之间通过底板上的总线相互联系。模块之间通过底板上的总线相互联系。一、可编程序限制器的结构一、可编程序限制器的结构一、可编程序限制器的结构一、可编程序限制器的结构西门子西门子西门子西门子S7-300S7-3009.1.5 9.1.5 可编程限制器的结构及软件可编程限制器的结构及软件一、可编程序限制器的结构一、可编程序限制器的结构一、可编程序限制器的结构一、可编程序限制器的结构西门子西门子西门子西门子S7-400S7-400三菱三菱三菱三菱FXFX2N2N系列系列系列系列一、可编程序限制器的结构一、可编程序限制器的结构一、可编程序限制器的结构一、可编程序限制器的结构1.中心处理单元中心处理单元CPUPLC的核心，其主要作用是：的核心，其主要作用是：(1)接收从编程器输入的用户程序，并存入程序存储器接收从编程器输入的用户程序，并存入程序存储器中；中；(2)扫描采集现场输入状态和数据，存入相应数据寄存扫描采集现场输入状态和数据，存入相应数据寄存器；器；(3)执行用户程序，从程序存储器中逐条取出用户程序，执行用户程序，从程序存储器中逐条取出用户程序，经过说明程序说明后逐条执行；经过说明程序说明后逐条执行；完成程序规定的逻辑和算术运算，产生相应的限制信完成程序规定的逻辑和算术运算，产生相应的限制信号去限制输出电路，实现程序规定的各种操作；号去限制输出电路，实现程序规定的各种操作；(4)通过故障自诊断程序，诊断通过故障自诊断程序，诊断PLC的各种运行错误。的各种运行错误。因此，因此，CPU的性能对的性能对PLC的整机性能有着确定性的影的整机性能有着确定性的影响。响。n9.1.1 PLC的基本结构的基本结构9.1 PLC9.1 PLC的基本结构、工作原理和主要特点的基本结构、工作原理和主要特点2.存储器存储器:存放程序和数据，分系统程序和用户程序。存放程序和数据，分系统程序和用户程序。1)系统程序存储器系统程序存储器(区区)：固化在：固化在ROM或或EPROM中。中。2)用户程序存储器用户程序存储器(区区)：通过编程器输入，为便于程：通过编程器输入，为便于程序的调试、修改、扩充、完善，该存储器运用序的调试、修改、扩充、完善，该存储器运用RAM3)变量变量(数据数据)存储器存储器(区区)：存放：存放PLC内部逻辑变量，内部逻辑变量，如内部继电器、如内部继电器、I/O寄存器、定时器计数器中逻辑寄存器、定时器计数器中逻辑变量的现行值，在变量的现行值，在CPU进行逻辑运算时需随时读出与进行逻辑运算时需随时读出与更新，接受更新，接受RAM。n9.1.1 PLC的基本结构的基本结构9.1 PLC9.1 PLC的基本结构、工作原理和主要特点的基本结构、工作原理和主要特点9.1 PLC9.1 PLC的基本结构、工作原理和主要特点的基本结构、工作原理和主要特点3.输入输出接口（输入输出接口（I/O)：PLC的的I/O接口按强电要求设计，其输入接口可接接口按强电要求设计，其输入接口可接受强电信号，其输出接口可干脆和强电设备相连。受强电信号，其输出接口可干脆和强电设备相连。小型小型PLC，通常将，通常将I/O部分装在部分装在PLC本体部分；本体部分；中大型中大型PLC，厂家通常将，厂家通常将I/O部分做成可供选取、部分做成可供选取、扩充的模块，用户可依据自己的须要选取不同功扩充的模块，用户可依据自己的须要选取不同功能、不同点数能、不同点数(1点相当于微机点相当于微机I/O接口的接口的1位位)，组，组成自己的限制系统。成自己的限制系统。为便于检查，每个为便于检查，每个I/O点都接有指示灯，某点接通点都接有指示灯，某点接通时，相应指示灯发光指示，用户可便利地检查各时，相应指示灯发光指示，用户可便利地检查各点的通断状态。点的通断状态。n9.1.1 PLC的基本结构的基本结构输入信号多为开关量，电输入信号多为开关量，电路结构类似，交直流都有。路结构类似，交直流都有。n9.1.1 PLC的基本结构的基本结构3.输入输出接口（输入输出接口（I/O)：1)输入接口输入接口图图9.2是是8点直流开关量输入接口电路，点直流开关量输入接口电路，8个输入接线端子，个输入接线端子，COM为公共端；为公共端；24V直流电源为直流电源为PLC内部专供输入接口的电源；内部专供输入接口的电源；K0-K7为外接开关；发光二极管为外接开关；发光二极管LED为输入状态指示灯；为输入状态指示灯；R限流电阻，为限流电阻，为LED和光电藕合器件供应合适的工作电流。和光电藕合器件供应合适的工作电流。功能是采集现场各种开功能是采集现场各种开关接点状态信号，并将关接点状态信号，并将其转换成标准逻辑电平，其转换成标准逻辑电平，送送CPUCPU处理。处理。1)输入接口输入接口n9.1.1 PLC的基本结构的基本结构3.输入输出接口（输入输出接口（I/O)：输入电路的工作原理输入电路的工作原理主机电压5v，驱动外接传感器24v等效电路等效电路等效电路等效电路PLCPLC限制接线图限制接线图限制接线图限制接线图PLC限制限制等效电路图等效电路图（PLC的的I/O配置图配置图）继电器继电器继电器继电器-接触器限制电路图接触器限制电路图接触器限制电路图接触器限制电路图注意注意注意注意SB2X1SB2X1输入输入电路电路输出输出电路电路梯形图梯形图梯形图梯形图电路中光电耦合器件的作用三点：电路中光电耦合器件的作用三点：(1)现场与现场与PLC主机电气隔离，提高抗干扰性主机电气隔离，提高抗干扰性;(2)外电路出故障时，避开强电侵入而损坏主机；外电路出故障时，避开强电侵入而损坏主机；(3)电平变换，现场开关信号可能有各种电平，光电电平变换，现场开关信号可能有各种电平，光电耦合器将它们变换成耦合器将它们变换成PLC主机要求的标准逻辑电平；主机要求的标准逻辑电平；高电平近似高电平近似5V，与外电路的输入电平无关，与外电路的输入电平无关；n9.1.1 PLC的基本结构的基本结构3.输入输出接口（输入输出接口（I/O)：1)输入接口输入接口2)输出接口输出接口适应不同负载，有多种方式。适应不同负载，有多种方式。n9.1.1 PLC的基本结构的基本结构3.输入输出接口（输入输出接口（I/O)：继电器输出方式可用继电器输出方式可用于直流或沟通负载。于直流或沟通负载。图图9.3所示电路是继电所示电路是继电器输出接口电路。器输出接口电路。9.1 PLC9.1 PLC的基本结构、工作原理和主要特点的基本结构、工作原理和主要特点晶体管输出方式用于直流负载；晶体管输出方式用于直流负载；双向晶闸管输出方双向晶闸管输出方式用于沟通负载；式用于沟通负载；编程器是编程器是PLC中一种主要的外部设备，它是开发、维护中一种主要的外部设备，它是开发、维护PLC限制系统的必备设备。限制系统的必备设备。编程器用于用户程序的编辑、调试、检查和监视，还可以编程器用于用户程序的编辑、调试、检查和监视，还可以通过其键盘调用、显示通过其键盘调用、显示PLC的一些内部状态和系统参数。的一些内部状态和系统参数。它通过通信端口与它通过通信端口与CPU联系，完成入机对话连接。联系，完成入机对话连接。编程器上有供编程用的各种功能键和显示灯，以及编程、编程器上有供编程用的各种功能键和显示灯，以及编程、监控转换开关。监控转换开关。编程器的键盘接受梯形图语言键符或吩咐语言助记键符，编程器的键盘接受梯形图语言键符或吩咐语言助记键符，也可以接受软件指定的功能键符，通过屏幕对话方式进行也可以接受软件指定的功能键符，通过屏幕对话方式进行编程。编程。4编程器编程器9.1.1 PLCPLC的基本结构的基本结构编程器有便携和编程器有便携和CRT两类。两类。智能式既可联机编程，又可脱机编程。智能式既可联机编程，又可脱机编程。便携式只能联机编程，但体积小，重量轻，便于现场运用。便携式只能联机编程，但体积小，重量轻，便于现场运用。智能式的主要缺点是体积大，价格贵，不便于现场运用。小智能式的主要缺点是体积大，价格贵，不便于现场运用。小型型PLC主要接受便携式编程器。主要接受便携式编程器。编程器是专用的，不同型号的编程器是专用的，不同型号的PLC都有自己专用的编程器，都有自己专用的编程器，不能通用。不能通用。PLC正常工作时，不确定须要编程器。因此，多台同型号的正常工作时，不确定须要编程器。因此，多台同型号的PLC可以只配一个编程器。可以只配一个编程器。4编程器编程器5.PLC5.PLC的外设的外设可配打印机、可配打印机、EPROMEPROM写入器及高辨别率彩屏监控设备等。写入器及高辨别率彩屏监控设备等。9.1.1 PLCPLC的基本结构的基本结构与一般微机类似，与一般微机类似，PLC也是由硬件和软件两大部分组成的。也是由硬件和软件两大部分组成的。在软件的限制下，在软件的限制下，PLC才能正常地工作。才能正常地工作。软件分为系统软件和应用软件两部分。软件分为系统软件和应用软件两部分。PLC的基本工作过程如下：的基本工作过程如下：(1)输入现场信息：在系统软件的限制下，顺次扫描各输入输入现场信息：在系统软件的限制下，顺次扫描各输入点，读入各输入点的状态；点，读入各输入点的状态；(2)执行程序：顺次扫描用户程序中的各条指令，依据输入执行程序：顺次扫描用户程序中的各条指令，依据输入状态和指令内容进行逻辑运算；状态和指令内容进行逻辑运算；(3)输出限制信号：依据逻辑运算的结果，输出状态寄存器输出限制信号：依据逻辑运算的结果，输出状态寄存器（锁存器）向各输出点并行发出相应的限制信号，实现所要（锁存器）向各输出点并行发出相应的限制信号，实现所要求的逻辑限制功能。求的逻辑限制功能。n9.1.2 PLC的工作原理的工作原理9.1 PLC9.1 PLC的基本结构、工作原理和主要特点的基本结构、工作原理和主要特点PLC的基本工作过程（如图的基本工作过程（如图9.4）：）：(4)上述过程执行完后，又重新起先，上述过程执行完后，又重新起先，反复执行。每执行一遍所需时间称为扫反复执行。每执行一遍所需时间称为扫描周期。描周期。PLC的扫描周期通常为几十的扫描周期通常为几十ms。(5)实际应用中，大多数机械设备工作实际应用中，大多数机械设备工作过程可分为一系列不断重复的依次操作，过程可分为一系列不断重复的依次操作，PLC的工作方式与此相像。的工作方式与此相像。(6)因此，因此，PLC的程序可与机器的动作的程序可与机器的动作一一对应，程序编制简洁、直观，不易一一对应，程序编制简洁、直观，不易出错，简洁修改，大大削减了软件的开出错，简洁修改，大大削减了软件的开发费用，缩短了软件的开发周期。发费用，缩短了软件的开发周期。n9.1.2 PLC的工作原理的工作原理图图9.4 PLC9.4 PLC扫描过程扫描过程PLC的基本工作过程（如图的基本工作过程（如图9.4）：）：(7)为提高牢靠性，刚好接收外来指令，为提高牢靠性，刚好接收外来指令，每次扫描期间，还要进行故障自诊断，每次扫描期间，还要进行故障自诊断，完成与编程器等的通信。完成与编程器等的通信。(8)每次扫描起先，先执行一次自诊断每次扫描起先，先执行一次自诊断程序，对各输入输出点、存储器和程序，对各输入输出点、存储器和CPU等的当前状态进行诊断测试，与等的当前状态进行诊断测试，与正常标准状态比较，若两者一样，说正常标准状态比较，若两者一样，说明各部分工作正常，若不一样则认为明各部分工作正常，若不一样则认为有故障，有故障，PLC马上启动关机程序，保马上启动关机程序，保留现行工作状态，并关断全部输出点，留现行工作状态，并关断全部输出点，然后停机。然后停机。n9.1.2 PLC的工作原理的工作原理图图9.4 PLC9.4 PLC扫描过程扫描过程工作原理工作原理工作原理工作原理循环扫描工作方式循环扫描工作方式循环扫描工作方式循环扫描工作方式 PLC工作状态：工作状态：运行运行(RUN)状态，状态，执行应用程序。执行应用程序。停止停止(STOP)状态，状态，编制与修改程序。编制与修改程序。PLC执行一次扫描执行一次扫描 操作所需的时间操作所需的时间 称为扫描周期。称为扫描周期。典型值典型值1100ms。其中大部分时间其中大部分时间 用于完成用户程序用于完成用户程序 的三个阶段。的三个阶段。1 1应用敏捷、扩展性好应用敏捷、扩展性好PLCPLC的用户程序可简洁而便利地编制和修改，以适应各种的用户程序可简洁而便利地编制和修改，以适应各种工艺流程变更的要求。工艺流程变更的要求。PLCPLC的安装和现场接线简便，可按积木方式扩充限制系统的安装和现场接线简便，可按积木方式扩充限制系统规模和增删其功能以满足各种应用场合的要求。规模和增删其功能以满足各种应用场合的要求。2 2操作便利操作便利梯形图形式的编程语言与功能编程键符的运用，运用户程梯形图形式的编程语言与功能编程键符的运用，运用户程序的编制清晰直观。序的编制清晰直观。3 3标准化的硬件和软件设计、通用性强标准化的硬件和软件设计、通用性强4 4完善的监视和诊断功能完善的监视和诊断功能5 5限制功能强既可完成依次限制，又可进行闭环回路限限制功能强既可完成依次限制，又可进行闭环回路限制，还可实现数据处理和简洁的生产事务制，还可实现数据处理和简洁的生产事务.n9.1.3 PLC的主要特点的主要特点6 6可适应恶劣的工业应用环境可适应恶劣的工业应用环境PLCPLC的现场连线选用双绞屏蔽线、同轴电缆或光导纤维等。的现场连线选用双绞屏蔽线、同轴电缆或光导纤维等。因而因而PLCPLC的耐热、防潮、抗干扰和抗振动等性能较好。的耐热、防潮、抗干扰和抗振动等性能较好。通常通常PLCPLC可在可在0-600C0-600C正常运行，不需强迫风冷。可承受峰一正常运行，不需强迫风冷。可承受峰一峰值为峰值为1000V1000V、脉宽为、脉宽为1 1微秒的矩形脉冲串线路尖峰干扰。微秒的矩形脉冲串线路尖峰干扰。7 7体积小、重最轻、性能价格比高、省电。体积小、重最轻、性能价格比高、省电。以日本三菱公司的以日本三菱公司的F-40MF-40M型为例，它具有型为例，它具有2424点输入，点输入，1616点输点输出，出，1616个定时器，个定时器，1616个计数器和个计数器和192192个协助继电器，其尺寸个协助继电器，其尺寸仅为仅为225 X 80 X 100mm3225 X 80 X 100mm3，重量为，重量为1.5kg1.5kg，传统继电器逻辑限，传统继电器逻辑限制柜无法与之相比。制柜无法与之相比。n9.1.3 PLC的主要特点的主要特点n 9.29.2可编程序限制器的内部等效继电器电路可编程序限制器的内部等效继电器电路 PLCPLC是一种专用微机，但用来实现继电器是一种专用微机，但用来实现继电器接触器限制功能时，接触器限制功能时，不必从计算机角度去探讨，可将不必从计算机角度去探讨，可将PLCPLC内部结构等效为一个继电内部结构等效为一个继电器系统。器系统。在在PLCPLC内部有很多存储器，一个存储器单元由内部有很多存储器，一个存储器单元由8 8位触发器组成，位触发器组成，一个触发器等效为一个继电器，这种等效继电器的通断是由软一个触发器等效为一个继电器，这种等效继电器的通断是由软件限制的，故也可叫软继电器。件限制的，故也可叫软继电器。用户运用这些软继电器，通过编程实现所须要的逻辑限制功能。用户运用这些软继电器，通过编程实现所须要的逻辑限制功能。nPLC内部等效继电器原理内部等效继电器原理9.29.2可编程序限制器的内部等效继电器电路可编程序限制器的内部等效继电器电路 n表表9.29.2是是F-40MF-40M的内部等效继电器及地址编号表。的内部等效继电器及地址编号表。9.29.2可编程序限制器的内部等效继电器电路可编程序限制器的内部等效继电器电路 等效继电器基本单元扩展单元地址号数目地址号数目输入继电器X40041350051312124144275145271212输出继电器Y4304375305378844044754054788时间继电器T450457550557(0.1999)s88计数继电器C460467560567(1999)次88辅助继电器M10027730037712864特殊继电器M70-71-72-76-775n各类等效继电器的功能和运用方法各类等效继电器的功能和运用方法9.29.2可编程序限制器的内部等效继电器电路可编程序限制器的内部等效继电器电路 1 1输输入入继继电电器器XX特特地地接接收收外外部部开开关关或或传传感感器器等等发发来来的的信信号，与号，与PLCPLC的输入端子相连，的输入端子相连，只只能能由由外外部部信信号号驱驱动动，不不能能用用内内部部程程序序指指令令限限制制，所所以以在在梯梯形形图图中中输输入入继继电电器器没没有有线线圈圈，只只供供应应若若干干常常开开触触点点和和常常闭闭触触点点，触触点点即即触触发发器器的的状状态态表表示示外外部部输输入入信信号号的的状状态态，仅仅供供编编程运用，而不能干脆输出去驱动外部载。程运用，而不能干脆输出去驱动外部载。2 2输出继电器输出继电器YY特地将输出信号传送给外部负载。特地将输出信号传送给外部负载。按按程程序序执执行行的的结结果果而而被被激激励励，每每一一输输出出继继电电器器仅仅有有一一对对外外部部输出触点，其状态对应输出寄存器的输出。输出触点，其状态对应输出寄存器的输出。输输出出继继电电器器经经输输出出寄寄存存器器、输输出出接接口口电电路路与与PLCPLC的的输输出出端端子子相连，用以限制外接负载。相连，用以限制外接负载。也可供应若干对动合、动断触点供编程时运用。也可供应若干对动合、动断触点供编程时运用。n各类等效继电器的功能和运用方法各类等效继电器的功能和运用方法9.29.2可编程序限制器的内部等效继电器电路可编程序限制器的内部等效继电器电路 3.3.时间继电器时间继电器TT又叫定时器，定时值又叫定时器，定时值K K为为0.1S-999S0.1S-999S。定定时时器器的的功功能能：当当输输入入条条件件使使定定时时器器虚虚拟拟线线圈圈得得电电（实实际际触触发发器器置置“1”)“1”)，定定时时器器启启动动起起先先计计时时，即即以以0.1s0.1s为为单单位位起起先先从从设设定定的的定定时时值值递递减减，当当定定时时器器中中设设定定的的定定时时值值K K减减到到0 0时时（即即延延时时时时间间到到），定定时时器器的的输输出出触触点点就就动动作作（动动合合闭闭合合，动断断开），并停止计时。动断断开），并停止计时。定定时时器器的的定定时时时时间间到到，若若其其线线圈圈还还处处于于得得电电状状态态，那那它它的的动动合合触触点点就就始始终终闭闭合合、动动断断触触点点就就始始终终断断开开；反反之之，若若其其线线圈圈断断电电（实实为为触触发发器器置置“0”“0”），则则它它的的触触点点复复原原常常态态（动动合合断开，动断闭合）。定时器复位。断开，动断闭合）。定时器复位。假假如如在在计计时时过过程程中中，定定时时器器线线圈圈断断电电，则则马马上上停停止止计计时时并并复复位位；若若定定时时器器线线圈圈再再得得电电，则则定定时时器器又又从从初初始始设设定定值值K K起起先先重新计时。重新计时。n各类等效继电器的功能和运用方法各类等效继电器的功能和运用方法9.29.2可编程序限制器的内部等效继电器电路可编程序限制器的内部等效继电器电路 图图9.6为实现输出比输入延时断开的限制电路。输入继电器为实现输出比输入延时断开的限制电路。输入继电器X400由接通变为断开时，定时器起先计时。由接通变为断开时，定时器起先计时。3.3.时间继电器时间继电器T Tn各类等效继电器的功能和运用方法各类等效继电器的功能和运用方法9.29.2可编程序限制器的内部等效继电器电路可编程序限制器的内部等效继电器电路 4计数继电器计数继电器C亦称计数器，可对外部事务或内部脉冲进亦称计数器，可对外部事务或内部脉冲进行计数，计数值为行计数，计数值为1-999个数。计数器编程梯形图功能如下：个数。计数器编程梯形图功能如下：C460工作前，先使计数器复工作前，先使计数器复位，即从复位端输入一个脉位，即从复位端输入一个脉冲，使计数器置入设定值冲，使计数器置入设定值K（图中图中K=10)；由由X400接通一次（先合后开）接通一次（先合后开）产生一个脉冲来复位；产生一个脉冲来复位；以后当输入端以后当输入端X401接通一次，计数值减接通一次，计数值减1，到设定的计数值，到设定的计数值K减到减到0时，计数器的输出触头动作，触点时，计数器的输出触头动作，触点C460闭合，输出继电闭合，输出继电器器Y430得电；只要得电；只要X400输人保持断开，输人保持断开，C460的触点就始终保的触点就始终保持接通；持接通；n各类等效继电器的功能和运用方法各类等效继电器的功能和运用方法9.29.2可编程序限制器的内部等效继电器电路可编程序限制器的内部等效继电器电路 5 5协助继电器协助继电器MM和输出继电器一样，只能由程序指令限和输出继电器一样，只能由程序指令限制，专供内部编程运用，它相当于继电器制，专供内部编程运用，它相当于继电器接触器限制系统接触器限制系统中的中间继电器，但其触点不行干脆驱动外部负载。中的中间继电器，但其触点不行干脆驱动外部负载。协助继电器又分为通用协助继电器和具有断电爱护的保持协协助继电器又分为通用协助继电器和具有断电爱护的保持协助继电器（断电后再行供电时，保持断电前的状态）。助继电器（断电后再行供电时，保持断电前的状态）。协助继电器除作中间继电器运用外，还可作移位寄存器。通协助继电器除作中间继电器运用外，还可作移位寄存器。通常由同一单元的常由同一单元的8 8位（或位（或1616位）协助继电器组成一个移位寄位）协助继电器组成一个移位寄存器。某单元一经选作移位寄存器，就不能再作它用。存器。某单元一经选作移位寄存器，就不能再作它用。实际应用中，可以利用移位寄存器进行依次限制。实际应用中，可以利用移位寄存器进行依次限制。n各类等效继电器的功能和运用方法各类等效继电器的功能和运用方法9.29.2可编程序限制器的内部等效继电器电路可编程序限制器的内部等效继电器电路 6.6.特殊的协助继电器特殊的协助继电器MFMF系列系列PLCPLC有有5 5个特殊协助继电器，个特殊协助继电器，地址编号为地址编号为70,71,72,76,7770,71,72,76,77，其功能如下。，其功能如下。1)M701)M70：监测运行。：监测运行。PLCPLC运行时，运行时，M70M70保持通电，触点闭合。其保持通电，触点闭合。其触点常接一指示灯，用来指示触点常接一指示灯，用来指示PLCPLC是否还在运行。是否还在运行。2)M712)M71：产生初始化脉冲。：产生初始化脉冲。M70M70接通后，在第一个扫描周期接通后，在第一个扫描周期M71M71得电，产生一个输出脉冲，以后便失电。编程中，常用这个得电，产生一个输出脉冲，以后便失电。编程中，常用这个信号来给计数器或移位寄存器复位。信号来给计数器或移位寄存器复位。3)M723)M72：产生间隔：产生间隔l00msl00ms的时钟脉冲，断、合时间均为的时钟脉冲，断、合时间均为50ms50ms，运行后，其触点连续断合，供应周期运行后，其触点连续断合，供应周期l00msl00ms的连续脉冲输出。的连续脉冲输出。4)M764)M76：监测电池电压下降。当用于掉电爱护的锂电池电压不：监测电池电压下降。当用于掉电爱护的锂电池电压不足时，足时，M76M76得电，相应的指示灯亮，告知用户于一个月内更换得电，相应的指示灯亮，告知用户于一个月内更换锂电池，否则，市电停电时将造成锂电池，否则，市电停电时将造成RAMRAM中的程序丢失。中的程序丢失。n各类等效继电器的功能和运用方法各类等效继电器的功能和运用方法9.29.2可编程序限制器的内部等效继电器电路可编程序限制器的内部等效继电器电路 6.6.特殊的协助继电器特殊的协助继电器MFMF系列系列PLCPLC有有5 5个特殊协助继电器，个特殊协助继电器，地址编号为地址编号为70,71,72,76,7770,71,72,76,77，其功能如下。，其功能如下。5)M775)M77：禁止全部输出。：禁止全部输出。M77M77得电时，全部输出继电器得电时，全部输出继电器Y Y的输出的输出自动断开，但其他继电器、定时器、计数器仍接着工作。常自动断开，但其他继电器、定时器、计数器仍接着工作。常用它作为设备的总停限制用。例如，可用急停按钮、平安开用它作为设备的总停限制用。例如，可用急停按钮、平安开关等作为它的输人信号。关等作为它的输人信号。除除M77M77外，其他特殊继电器都不能通过编程使它们动作。外，其他特殊继电器都不能通过编程使它们动作。n各类等效继电器的功能和运用方法各类等效继电器的功能和运用方法9.29.2可编程序限制器的内部等效继电器电路可编程序限制器的内部等效继电器电路 定时器原理定时器原理计数器也可作定时器运用。计数器也可作定时器运用。图图9.89.8所示是由计数器所示是由计数器C461C461组组成的成的60s60s定时器定时器X402X402接通，周期接通，周期100ms100ms的时钟的时钟脉冲脉冲M72M72使计数器使计数器C461C461计数计数;当计数值达到设定值当计数值达到设定值600600（即（即0.1X600=60s0.1X600=60s）时，触点）时，触点C461C461闭合，使闭合，使Y531Y531接通。接通。三菱三菱FX2NFX2N系列可编程限制器系列可编程限制器 FX2N系列系列PLC是三菱公司的典型产品，按叠装式配置。是三菱公司的典型产品，按叠装式配置。由基本单元、扩展单元、扩展模块及特殊功能单元构成。由基本单元、扩展单元、扩展模块及特殊功能单元构成。基本单元包括基本单元包括CPU、存储器、输入输出口及电源。、存储器、输入输出口及电源。扩展单元是用于增加扩展单元是用于增加I/O点数的装置，内部设置有电源。点数的装置，内部设置有电源。扩展模块用于增加扩展模块用于增加I/O点数及变更点数及变更I/O比例，比例，内部无电源，用电由基本单元或扩展单元供应。内部无电源，用电由基本单元或扩展单元供应。由于扩展单元及扩展模块无由于扩展单元及扩展模块无CPU，所以必需与基本单元一起运用。所以必需与基本单元一起运用。特殊功能单元，是一些特地用途的装置，特殊功能单元，是一些特地用途的装置，如：模拟量限制模块、运动限制模块、通信模块等。如：模拟量限制模块、运动限制模块、通信模块等。一、一、一、一、FX2NFX2N系列可编程限制器的基本组成系列可编程限制器的基本组成系列可编程限制器的基本组成系列可编程限制器的基本组成三菱三菱FX2NFX2N系列可编程限制器系列可编程限制器 二、二、二、二、FX2NFX2N系列可编程限制器系列可编程限制器系列可编程限制器系列可编程限制器 的型号名称体系及其种类的型号名称体系及其种类的型号名称体系及其种类的型号名称体系及其种类 FX2N系列系列PLC的基本单元名称体系及其种类的基本单元名称体系及其种类 FX2N系列系列PLC的扩展单元名称体系及其种类的扩展单元名称体系及其种类 FX2N系列系列PLC的扩展模块名称体系及其种类的扩展模块名称体系及其种类 FX2N系列系列PLC的特殊功能模块的特殊功能模块FX系列系列PLC的型号含义的型号含义 三菱三菱FX2NFX2N系列可编程限制器系列可编程限制器 存储容量存储容量 这里说的存储容量指的是用户程序存储器的容量。这里说的存储容量指的是用户程序存储器的容量。输入输入/输出输出(I/O)点数点数 I/O点数指点数指PLC面板上的输入、输出端子的个数。面板上的输入、输出端子的个数。扫描速度扫描速度 一般以扫描一般以扫描1K字所用的时间来衡量扫描速度。字所用的时间来衡量扫描速度。编程指令的种类和条数编程指令的种类和条数 内部器件的种类和数量内部器件的种类和数量 扩展实力扩展实力 智能单元的数量智能单元的数量 支持软件支持软件三、三、三、三、FX2NFX2N系列可编程限制器的技术指标系列可编程限制器的技术指标系列可编程限制器的技术指标系列可编程限制器的技术指标FX2NFX2N系列可编程限制器软组件及功能系列可编程限制器软组件及功能 可编程限制器的程序，必需借助机内器件来表达，可编程限制器的程序，必需借助机内器件来表达，这就要求在可编程限制器内部设置具有各种各样功能的，这就要求在可编程限制器内部设置具有各种各样功能的，能代表限制过程中各种事物的元器件，即编程元件。能代表限制过程中各种事物的元器件，即编程元件。编程元件从物理实质上来说是电子电路及存储器。编程元件从物理实质上来说是电子电路及存储器。为了明确它们的物理属性，称它们为为了明确它们的物理属性，称它们为“软继电器软继电器”。编程元件具有线圈和常开常闭触点，编程元件具有线圈和常开常闭触点，而且触点的状态随着线圈的状态而变更，而且触点的状态随着线圈的状态而变更，由于编程元件只不过是存储单元，可以无限次地访问，由于编程元件只不过是存储单元，可以无限次地访问，因此编程元件可以有多数多个常开、常闭触点。因此编程元件可以有多数多个常开、常闭触点。编程元件可以组合运用。编程元件可以组合运用。为了区分元件功能，给元件编号，即存储单元的地址。为了区分元件功能，给元件编号，即存储单元的地址。概述概述概述概述 FX2N FX2N系列可编程限制器软组件及功能系列可编程限制器软组件及功能 FX2N系列可编程限制器的编程元件有：系列可编程限制器的编程元件有：输入继电器输入继电器(