三菱概述和应用技术精.ppt
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1、三菱概述和应用技术第1页,本讲稿共100页第2页,本讲稿共100页任务一任务一 PLC PLC控制器常识控制器常识第一单元第一单元 认认 识识 P L C P L C*什么是什么是PLC?一、一、PLC的生产和应用的生产和应用Programmable Logic Controller可编程控制器可编程控制器PLC 是一种专门用于工业控制的计算机是一种专门用于工业控制的计算机 是当今机械电气控制中技术水平最高和应用最是当今机械电气控制中技术水平最高和应用最为广泛的电器之一。其工作原理与计算机相当为广泛的电器之一。其工作原理与计算机相当 第3页,本讲稿共100页 第一台第一台PLC 1969年用于
2、美国通用汽车公司的汽车年用于美国通用汽车公司的汽车装配线,用它取代了接触器控制系统。装配线,用它取代了接触器控制系统。PLC设计理念是将计算机系统的功能完备、灵活、设计理念是将计算机系统的功能完备、灵活、通用与继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格通用与继电器控制系统的简单易懂、操作方便、价格便宜等优点结合起来,制造出的一种新型的工业控制便宜等优点结合起来,制造出的一种新型的工业控制设备。设备。由于由于PLC属于程序控制方式,其控制功能是通过存放属于程序控制方式,其控制功能是通过存放在存储器内的程序来实现的,若要对控制功能加以修改,在存储器内的程序来实现的,若要对控制功能加以修改,只需改变软
3、件指令即可,不需过多地改变硬件,从而实现只需改变软件指令即可,不需过多地改变硬件,从而实现了硬件的软件化管理了硬件的软件化管理。第4页,本讲稿共100页三菱FX2N48MR微型机面板FX2N 48 M R继电器输出,交直流负载使用基本单元,内含CPU输入输出点的总和系列名称第5页,本讲稿共100页 与接触器控制系统相比与接触器控制系统相比PLCPLC主要特点为:主要特点为:1 1、使用和维护方便、使用和维护方便 可靠性高可靠性高 使用寿命为半永久性使用寿命为半永久性 2 2、运行稳定、运行稳定 抗干扰性强抗干扰性强 对环境要求低对环境要求低3 3、设计施工周期短、设计施工周期短 4 4、编程软
4、件和语言简单易学、编程软件和语言简单易学 编程方法针对普通工人编程方法针对普通工人 便于普及便于普及5 5、控制功能强、控制功能强 适应范围广适应范围广与其它设备兼容性好与其它设备兼容性好 第6页,本讲稿共100页PLC 具有下列具有下列功能功能:(1)条件控制)条件控制 可代替继电器进行开关控制可代替继电器进行开关控制(2)定时控制)定时控制 精确定时器其定时值可任意修改精确定时器其定时值可任意修改(3)计数功能)计数功能 各种计数方法的计数器上百个各种计数方法的计数器上百个(4)步近控制)步近控制 可以把复杂控制简单化可以把复杂控制简单化(5)闭环过程控制)闭环过程控制 (6)数据处理)数
5、据处理 加减乘除、开方、译码、字操作等加减乘除、开方、译码、字操作等(7)通信和联网)通信和联网 便于实现分散式测控系统便于实现分散式测控系统(8)对控制系统的监控)对控制系统的监控 第7页,本讲稿共100页美国美国 A-B公司、公司、通用电器通用电器(GE)、)、德州仪器德州仪器(TI)、)、莫迪康莫迪康(MODICON)、)、西屋西屋日本日本 三菱三菱(MITSUBISHI)、)、欧姆龙欧姆龙(OMRON)、)、松下松下(Panasonic)德国德国 西门子西门子(SIEMENS)等)等 本教材以日本三菱生产的本教材以日本三菱生产的FX2N系列系列微型机微型机为例为例二、常用的二、常用的P
6、LCPLC控制器控制器第8页,本讲稿共100页任务二任务二 PLC PLC的内部结构和控制系统的内部结构和控制系统一、一、PLC的内部结构的内部结构输入电输入电 路路 输输 出电出电 路路电电源源ROMRAMCPU通通信信接接口口位位置置开开关关操操作作按按钮钮继继电电器器触触点点模模拟拟量量其其他他信信号号信信号号灯灯接接触触器器电电磁磁阀阀模模拟拟量量其其他他设设备备编程编程器器图形显示图形显示器器计算计算机机其他设备其他设备第9页,本讲稿共100页各组成部分的作用各组成部分的作用2.存储器存储器1.CPU(1)将各种输入信号取入存储器。将各种输入信号取入存储器。(2)编译、执行指令。编译
7、、执行指令。(3)把结果送到输出端。把结果送到输出端。(4)响应各种外部设备的请求。响应各种外部设备的请求。RAM:存储各种暂存数据、中间结果、用户程序。存储各种暂存数据、中间结果、用户程序。ROM:存放系统程序和固定不变的用户程序。存放系统程序和固定不变的用户程序。第10页,本讲稿共100页3.开关量输入、输出接口(开关量输入、输出接口(I/O口)口)与工业生产现场控制电器相连接的接口与工业生产现场控制电器相连接的接口 接口接口采用光电隔离和采用光电隔离和RC滤波,实现了滤波,实现了PLC的内的内部电路与外部电路的电气隔离,并减小了电磁干扰。部电路与外部电路的电气隔离,并减小了电磁干扰。同时
8、满足工业现场各类信号的匹配要求。同时满足工业现场各类信号的匹配要求。第11页,本讲稿共100页(1 1)输入接口作用:)输入接口作用:用来用来接收、采集外部输入信号接收、采集外部输入信号,并将转换成,并将转换成CPU可可接受的数字信息。接受的数字信息。输入接口电路可输入接口电路可采集的信号有三大类:采集的信号有三大类:无源开关无源开关 如按钮、接触器触点、行程开关等如按钮、接触器触点、行程开关等 有源开关有源开关 如接近开关、晶体管开关电路等如接近开关、晶体管开关电路等 模拟量信号模拟量信号 由电位器、测速发电机和各类变送器产由电位器、测速发电机和各类变送器产生生第12页,本讲稿共100页 根
9、据采集信号可接纳的电源种类不同根据采集信号可接纳的电源种类不同输入接口电路分三类:输入接口电路分三类:*直流输入接口直流输入接口 交流输入接口交流输入接口 交直流输入接口交直流输入接口第13页,本讲稿共100页第14页,本讲稿共100页一个开关量直流输入接口电路的示意图一个开关量直流输入接口电路的示意图SBCOMX0内内部部电电路路输入信号输入信号输入端子输入端子X公共端公共端光耦合器件光耦合器件直流电源直流电源输入指示灯输入指示灯PLC内部内部第15页,本讲稿共100页输入接口电路的等效电路输入接口电路的等效电路SBCOMX0PLC内部内部输入继电器输入继电器 X0第16页,本讲稿共100页
10、(2)输入接线端输入接线端 输入接线端是输入接线端是PLC外部可见并可操作部分外部可见并可操作部分 由电源输入端、输入信号端由电源输入端、输入信号端X、输入信号公共端、输入信号公共端COM三部分组成三部分组成PELNCOMX0X2X4X6X10 X12X14X16信号输入端信号输入端电源输入端电源输入端公共端公共端PLC输入接线端子输入接线端子24VX1X3X5X7X17X13 X15X11第17页,本讲稿共100页(3)输出接口作用)输出接口作用 输出接口电路是输出接口电路是PLC与外部负载之间的桥梁与外部负载之间的桥梁 将将PLC向外输出的信号转换成向外输出的信号转换成可以可以驱动外部执行
11、驱动外部执行电路的控制信号电路的控制信号,以便控制如接触器线圈等电器的,以便控制如接触器线圈等电器的通断电通断电第18页,本讲稿共100页开关量输出接口电路有三种形式输出:开关量输出接口电路有三种形式输出:继电器输出继电器输出(交直流接口)(交直流接口)响应速度慢、带负载能力大响应速度慢、带负载能力大、每口输出最大电流为、每口输出最大电流为2安、可接交流或直流负安、可接交流或直流负载载晶闸管输出(交流接口)晶闸管输出(交流接口)适中、可接交流负载适中、可接交流负载晶体管输出(直流接口)晶体管输出(直流接口)响应速度快、带负载能力小响应速度快、带负载能力小、每口输出最大电流为几十毫安、可接直流负
12、载、每口输出最大电流为几十毫安、可接直流负载第19页,本讲稿共100页第20页,本讲稿共100页一个交直流输出接口的示意图一个交直流输出接口的示意图内内 部部 电电 路路 输出输出指示灯指示灯 输出输出继电器继电器Y0COM公共端子公共端子外部电源外部电源 220V或直流或直流输出端子输出端子Y外部负载外部负载KMFU第21页,本讲稿共100页输出接口电路的等效电路输出接口电路的等效电路内内 部部 程程 序序Y0Y0COM公共端子公共端子外部电源外部电源 220V或直流或直流输出端子输出端子Y外部负载外部负载KMFU 输出继电器输出继电器 线圈线圈Y0第22页,本讲稿共100页(4)(4)输出
13、接线端输出接线端 输出接线端由两部分组成输出接线端由两部分组成:输出信号端子输出信号端子Y Y 输出公共端输出公共端COMCOM 220VPLC输出接线端子输出接线端子COMY0Y2Y4Y14Y10 Y12Y1Y3Y15Y5Y7Y11 Y13Y6COMCOMCOMY16第23页,本讲稿共100页二二.PLC控制系统与接触器控制系统比较控制系统与接触器控制系统比较 输入设备输入设备(开关、传(开关、传感器等感器等)逻辑控制部分逻辑控制部分(由各种继电(由各种继电器、触点、导器、触点、导线等组成)线等组成)输出设备输出设备(接触器、(接触器、指示灯等)指示灯等)控制对象控制对象(电动机等)(电动机
14、等)输入设备输入设备(开关、传(开关、传感器等感器等)逻辑控制部分逻辑控制部分(由用户程序(由用户程序组成)组成)输出设备输出设备(接触器、(接触器、指示灯等)指示灯等)控制对象控制对象(电动机等)(电动机等)接触器控制系统框图接触器控制系统框图PLC控制系统框图控制系统框图在在PLC控制系统中逻辑控制部分由控制系统中逻辑控制部分由“软元件软元件”组成组成第24页,本讲稿共100页三三.三菱三菱FXFX2N2N系列小型系列小型PLCPLC面板介绍面板介绍1)电源输入端电源输入端 L N PE 给给PLC提供电源提供电源2)公共输入端公共输入端 COM3)直流直流24V 输出输出 供有源开关电源
15、供有源开关电源1.输入接线端输入接线端4)信号输入端信号输入端 X0 X77 输入端编号采用输入端编号采用八进制八进制,每一每一 个个输入端对应一个输入电路。输入端对应一个输入电路。第25页,本讲稿共100页第26页,本讲稿共100页2)公共输出端公共输出端 COM1)信号输出端信号输出端 Y0 Y77 输出端编号采用输出端编号采用八进制八进制,每一每一 个个输出端对应一个输出电路。输出端对应一个输出电路。2.输出接线端输出接线端第27页,本讲稿共100页1)PLC工作方式选择开关工作方式选择开关 RUN/RTOP两档两档2)内置电位器内置电位器RP1、RP2 调整时间调整时间3)RS-422
16、通讯口通讯口 与计算机连接与计算机连接3.操作面板操作面板4)扩展口扩展口 接功能模块接功能模块5)状态指示状态指示电源指示电源指示 POWER运行指示运行指示 RUN错误指示错误指示内部电池指示内部电池指示 BATT.VPROG.E 程序错误程序错误CPU.E CPU错误错误第28页,本讲稿共100页第29页,本讲稿共100页任务三任务三 一个简单的一个简单的PLC控制系统控制系统异步电动机点动控制线路异步电动机点动控制线路KMFUQFL1 L2 L3M3220VSBKMFU主电路主电路继电器控制电路继电器控制电路220VFUSBKMPLCCOMCOMX0Y0输入端输入端输出端输出端PLC控
17、制电路控制电路第30页,本讲稿共100页END(Y0)X0PLC梯形图梯形图1 LD X02 OUT Y03 END语句表语句表PLC内部程序内部程序第31页,本讲稿共100页二、原理分析二、原理分析输入端输入端输出端输出端内内部部程程序序 输入输入等效电路等效电路 输出输出等效电路等效电路Y0KM 输出继电器输出继电器 线圈线圈Y0Y0COMSBX0输入继电器输入继电器 线圈线圈 X0COMEND(Y0)X0第32页,本讲稿共100页1 1、PLCPLC的软件构成的软件构成系统程序系统程序 由厂家设定,用户不能修改由厂家设定,用户不能修改用户程序用户程序 由用户根据控制的需要由用户根据控制的
18、需要 而编制的程序而编制的程序常用的软元件有:常用的软元件有:输入继电器输入继电器X、输出继电器、输出继电器Y、辅助、辅助继电器继电器M、定时器、定时器T、计数器、计数器C等。等。三、三、PLCPLC软件知识软件知识1 1)PLCPLC程序程序2 2)软元件)软元件 提供给用户编程使用的各种提供给用户编程使用的各种 电子开关和储存单元电子开关和储存单元第33页,本讲稿共100页2 2、PLCPLC编程语言三种编程语言三种1 1)梯形图)梯形图 用图形符号在图中的相互关系来表达控制逻辑的编程用图形符号在图中的相互关系来表达控制逻辑的编程语言。特点:形象、直观、与继电器控制线路相似语言。特点:形象
19、、直观、与继电器控制线路相似,是编程的首选是编程的首选方法方法。左母线左母线右母线右母线逻辑行逻辑行梯形图梯形图语句表(指令表)语句表(指令表)流程图(流程图(SFC)X0END(Y0)(T0 K50)M0第34页,本讲稿共100页画梯形图时必须遵守画梯形图时必须遵守:(1)左母线左母线只能接各类只能接各类触点触点、右母线右母线只能接各类只能接各类线圈线圈 (不含输入继电器线圈)(不含输入继电器线圈)(2)所有软元件的编号应在列表之内,所有软元件的编号应在列表之内,同一编号的线圈一般只能出现一次同一编号的线圈一般只能出现一次;触点使用次数无限,触点使用次数无限,线圈不能串联线圈不能串联。(Y0
20、 )X0X0X0(Y0 )X0(X0 )X1(Y0 )X0X0(Y0 )X0第35页,本讲稿共100页(3)在梯形图中,不能直接驱动负载,在梯形图中,不能直接驱动负载,只能用输出继电器只能用输出继电器Y驱动负载驱动负载。(4)梯形图应按控制顺序从左到右、从上到下依次梯形图应按控制顺序从左到右、从上到下依次 绘出。最后一逻辑行为绘出。最后一逻辑行为END X0X0X0第36页,本讲稿共100页2 2)语句表:)语句表:由序号、助记符由序号、助记符(指令指令)和操作数和操作数 组成组成的汇编语言。的汇编语言。与与梯形图中每个元件及其状态相互对应梯形图中每个元件及其状态相互对应语句表的格式语句表的格
21、式由三部分组成由三部分组成:序号序号 指令指令 操作数操作数(操作元件)操作元件)1 LD X02 OUT Y03 LD M04 OUT T0 K505 END第37页,本讲稿共100页3 3、编程元件(软元件)、编程元件(软元件)FX系列系列(1 1)输入继电器)输入继电器 用用X表示表示常开触点常开触点线圈在梯形图中不显示线圈在梯形图中不显示图形符号图形符号常闭触点常闭触点 与外部输入端相连,是接受外部输入信号的继电器,与外部输入端相连,是接受外部输入信号的继电器,即即只能由外部只能由外部信号驱动,而不能用程序驱动信号驱动,而不能用程序驱动,其数量与外部输入端数量一一对应,。其数量与外部输
22、入端数量一一对应,。第38页,本讲稿共100页(2 2)输出继电器)输出继电器 用用Y表示表示常开触点常开触点常闭触点常闭触点图形符号图形符号线圈线圈()1)输入和输出继电器其常开和常闭触点使用次数无限输入和输出继电器其常开和常闭触点使用次数无限2)输入和输出继电器的编号均采用输入和输出继电器的编号均采用八进制八进制说明:是将程序运行结果传送给外部负载的继电器。是将程序运行结果传送给外部负载的继电器。只能由只能由程序驱动程序驱动。其数量与外部输出端数量一一对应。其数量与外部输出端数量一一对应。第39页,本讲稿共100页(3 3)辅助继电器辅助继电器 用用M表示表示 常开、常闭触点及线圈的图形符
23、号与输出继电常开、常闭触点及线圈的图形符号与输出继电器一样,地址(编号)按十进制编号,但器一样,地址(编号)按十进制编号,但不能不能驱动外部负载。驱动外部负载。辅助继电器辅助继电器1)通用辅助继电器通用辅助继电器 (M 0M 499)2)失电保持辅助继电器失电保持辅助继电器 (M 500M 1023)3)特殊辅助继电器特殊辅助继电器 (M 8000M 8255)通用辅助继电器通用辅助继电器的作用相当于中间继电器的作用相当于中间继电器特殊辅助继电器特殊辅助继电器每一个都有各自的定义每一个都有各自的定义 第40页,本讲稿共100页(4 4)其它编程软元件)其它编程软元件 定时器定时器(T)(T)计
24、数器计数器(C)(C)状态继电器状态继电器(S)(S)数据存储器(数据存储器(D D)变址寄存器(变址寄存器(Z Z、V V)等)等 随课程进行以后再讲随课程进行以后再讲第41页,本讲稿共100页第三单元第三单元 P L C应用基础应用基础 各个厂家生产的各个厂家生产的 PLC PLC 产品的指令系统大同小异。编程方法也产品的指令系统大同小异。编程方法也类似。类似。本指令以日本三菱本指令以日本三菱FXFX系列系列的的PLCPLC产品为例。产品为例。指令的分类指令的分类最常用最常用基本指令基本指令 20 20条条功能指令功能指令 二百余条二百余条一、一、基本指令介绍基本指令介绍第42页,本讲稿共
25、100页1 1、连接指令连接指令 连接连接左母线左母线或或电路块电路块时输入的时输入的第一个指令第一个指令2)LDI (取反指令)取反指令)功能功能 :使使常闭常闭触点与左母线或电路块连接触点与左母线或电路块连接1)LD (取指令)取指令)功能功能 :使使常开常开触点与左母线或电路块连接触点与左母线或电路块连接第43页,本讲稿共100页X1M2LD 和和 LDI 可可 操操 作作 的的 元元 件件 有有 X 、Y 、M 、S、T、C LDLDI语句表语句表LD X1LDI M205第44页,本讲稿共100页语句表语句表0 LDI X01 OUT Y1 2 LD Y13 OUT M1 2 2、输
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