第3章-FX2型可编程控制器.ppt
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1、第第3章章 FX2型可编程控制器型可编程控制器 本章将以日本三菱本章将以日本三菱FX2系列超小型系列超小型PLC为例,介绍为例,介绍PLC的系统及使用的元器件的系统及使用的元器件。3.1 系统配置系统配置v系统配置系统配置有基本单元、扩展单元、扩展模块和特殊功能模块。有基本单元、扩展单元、扩展模块和特殊功能模块。基本单元内由基本单元内由CPU、存储器和输入输出、存储器和输入输出(I/O)、电源等组、电源等组成。每个成。每个PLC控制系统必须具有一个控制系统必须具有一个基本单元基本单元。扩展单元中备。扩展单元中备有电源;而扩展模块内部无电源,由基本单元和扩展单元提供;有电源;而扩展模块内部无电源
2、,由基本单元和扩展单元提供;可利用扩展单元或扩展模块来增加可利用扩展单元或扩展模块来增加I/O点数,从而灵活地改变点数,从而灵活地改变系统的输入、输出系统的输入、输出I/O点数比例;利用特殊功能单元来增加点数比例;利用特殊功能单元来增加PLC的控制功能。的控制功能。FX系列系列PLC系统最大系统最大I/O点数为点数为256点。下点。下表列出了三菱小型表列出了三菱小型PLC基本性能表。基本性能表。系列基本单元和扩展单元型号及含义:系列基本单元和扩展单元型号及含义:(P38)-特殊品种的区别特殊品种的区别 输出形式输出形式单元类型单元类型 I/O总点数总点数 系列序号系列序号系列序号:系列序号:0
3、、2、ON、2C,比如:,比如:FX1、FX2、FXONI/OI/O总点数:总点数:总点数:总点数:1425614256 单元类型:单元类型:单元类型:单元类型:MM:表示基本单元表示基本单元表示基本单元表示基本单元,E E:表示扩展单元及扩展模块,表示扩展单元及扩展模块,表示扩展单元及扩展模块,表示扩展单元及扩展模块,EXEX:扩展扩展扩展扩展 输入单元,输入单元,输入单元,输入单元,EYEY:扩展输出单元扩展输出单元扩展输出单元扩展输出单元 输出形式:输出形式:输出形式:输出形式:R R:继电器输出,继电器输出,继电器输出,继电器输出,T T:晶体管输出,晶体管输出,晶体管输出,晶体管输出
4、,S S晶闸管输出晶闸管输出晶闸管输出晶闸管输出例例3-1:请说出下列:请说出下列PLC型号的含义:型号的含义:FX-40MR、FX-8EYR。解:解:FX-40MR表示为表示为FX系列,系列,I/O总点数为总点数为40点,该模块点,该模块为基本单元,采用继电器输出。为基本单元,采用继电器输出。FX-8EYR表示该模块为表示该模块为FX系列有系列有8个继电器输出的扩展模块。个继电器输出的扩展模块。注意:注意:(PLC的输出形式的三种:的输出形式的三种:继电器输出继电器输出(2A/点点);晶;晶体管输出体管输出(0.5A/点点);晶闸管输出晶闸管输出(0.3A/点点)。I/O配置:见表配置:见表
5、3-2(P38)特殊品种区别:特殊品种区别:特殊品种区别:特殊品种区别:D-DCD-DC电源,电源,电源,电源,DCDC输入输入输入输入 A-ACA-AC电源,电源,电源,电源,ACAC输入输入输入输入 H-H-大电流输出扩展模块大电流输出扩展模块大电流输出扩展模块大电流输出扩展模块(1A(1A1 1点点点点)V-V-立式端子排的扩展模块立式端子排的扩展模块立式端子排的扩展模块立式端子排的扩展模块 F-F-输入滤波器输入滤波器输入滤波器输入滤波器1ms1ms的扩展模块的扩展模块的扩展模块的扩展模块 L-TTLL-TTL输入型扩展模块输入型扩展模块输入型扩展模块输入型扩展模块 S-S-独立端子独
6、立端子独立端子独立端子(无公共端无公共端无公共端无公共端)扩展模块扩展模块扩展模块扩展模块3.2 FX2系列可编程控制器的元器件系列可编程控制器的元器件 PLC的继电器、定时器、计数器等为软器件,它们并不的继电器、定时器、计数器等为软器件,它们并不是实际的物理实体,称它们为是实际的物理实体,称它们为“软输入软输入/输出继电器输出继电器”、“软定软定时器时器”、“软计数器软计数器”等。等。在使用时上述器件都必须用编号来加以识别。方法是:在使用时上述器件都必须用编号来加以识别。方法是:每个编程元件每个编程元件(软器件软器件)的编码由字母和数字组成。的编码由字母和数字组成。在用扩展单元或扩展模块增加
7、在用扩展单元或扩展模块增加I/O点数时,扩展单元和扩点数时,扩展单元和扩展模块的输入输出继电器编号是按其紧靠的单元开始连续编号展模块的输入输出继电器编号是按其紧靠的单元开始连续编号的。的。1、编号与数量:、编号与数量:X0X177FX2系列的最多可达系列的最多可达128点,点,输入继电器的地址编号采用八进制输入继电器的地址编号采用八进制输入继电器的地址编号采用八进制输入继电器的地址编号采用八进制 。3.2.1 输入继电器输入继电器(x)2、PLC输入等效图:输入等效图:可编程控制器输入接口的一个接线点对应一个输入继电器。可编程控制器输入接口的一个接线点对应一个输入继电器。输入继电器是接收机外信
8、号的窗口。输入继电器是接收机外信号的窗口。图图图图 输入继电器等效电路输入继电器等效电路输入继电器等效电路输入继电器等效电路3、PLC输入电路图:输入电路图:3、PLC输入电路图:输入电路图:SBSB4、特点:、特点:(1).从使用来说从使用来说,输入继电器的线圈只能由机外信号驱动输入继电器的线圈只能由机外信号驱动.在梯在梯形图中只能有输入继电器的形图中只能有输入继电器的触点触点,而不能出现输入继电器,而不能出现输入继电器的的线圈线圈。(2).输入端子连接的输入继电器是光电隔离的继电器,其常输入端子连接的输入继电器是光电隔离的继电器,其常开和常闭触点开和常闭触点(软接点软接点)的的使用次数不限
9、使用次数不限。(3).输入继电器的编号与接线端子的输入继电器的编号与接线端子的编号一致编号一致,线圈的吸合,线圈的吸合与释放只取决于与释放只取决于PLC输入端子所连外部设备的状态输入端子所连外部设备的状态(由外由外部信号来驱动部信号来驱动),不能用程序驱动。,不能用程序驱动。(4).PLC的输入形式有直流输入和交流输入两种。直流输入的输入形式有直流输入和交流输入两种。直流输入又可分为共阳型又可分为共阳型(公共端为直流电源的正极公共端为直流电源的正极)和共地型和共地型(公共公共端为直流电源的负极端为直流电源的负极)两种。两种。(5).一般输入电路的时间常数小于一般输入电路的时间常数小于10ms。
10、(6).输入特性表:见书输入特性表:见书P403.2.2输出继电器输出继电器(Y)v1、编号与数量:、编号与数量:Y0Y177,FX2系列最多可达系列最多可达128点。点。可编程控制器输出接口的一个接线点对应一个输出继电器。可编程控制器输出接口的一个接线点对应一个输出继电器。输出继电器是输出继电器是PLC中惟一具有中惟一具有外部触点外部触点的继电器。输出继电器的继电器。输出继电器可通过外部接点接通该输出口上连接的输出负载或执行器件。可通过外部接点接通该输出口上连接的输出负载或执行器件。输出继电器的线圈只能由程序驱动输出继电器的线圈只能由程序驱动,输出继电器的内部常开常输出继电器的内部常开常闭触
11、点可作为其他器件的工作条件出现在程序中。闭触点可作为其他器件的工作条件出现在程序中。输出继电器输出继电器输出继电器输出继电器的地址编号采用八进制的地址编号采用八进制的地址编号采用八进制的地址编号采用八进制 2、输出形式:出形式:主要有三种形式:主要有三种形式:(P41)a)继电器输出继电器输出b)晶体管输出晶体管输出C)晶闸管输出晶闸管输出2、输出形式:出形式:主要有三种形式:主要有三种形式:(P41)a)继电器输出继电器输出2、输出形式:出形式:主要有三种形式:主要有三种形式:(P41)b)晶体管输出晶体管输出直流直流直流直流2、输出形式:出形式:主要有三种形式:主要有三种形式:(P41)C
12、)晶闸管输出晶闸管输出 各种输出形式的优缺点:各种输出形式的优缺点:(1)继电器输出继电器输出v继电器输出型是最常用的一种。继电器输出型是最常用的一种。PLC用固态继电器作为继电用固态继电器作为继电器输出元件。当器输出元件。当CPU有输出时,接通或断开输出电路的继电有输出时,接通或断开输出电路的继电器线圈,继电器的接点闭合或断开,通过该接点控制外部负器线圈,继电器的接点闭合或断开,通过该接点控制外部负载电路的通断,并实现与外部负载电路的电气隔离。载电路的通断,并实现与外部负载电路的电气隔离。v继电器输出型在继电器输出型在AC250v以下电路电压时可驱动的负载为:以下电路电压时可驱动的负载为:纯
13、电阻负纯电阻负2A点;感性负载点;感性负载80vA以下。以下。v它耐受电压范围宽,导通压降小,价格便宜。既可以控制交它耐受电压范围宽,导通压降小,价格便宜。既可以控制交流负载,也可控制直流负载。流负载,也可控制直流负载。v但其机械触点寿命短,转换频率低响应时间平均为但其机械触点寿命短,转换频率低响应时间平均为10ms,触点断开时有电弧产生,容易产生干扰。,触点断开时有电弧产生,容易产生干扰。(2)晶体管输出)晶体管输出是无触点输出,它通过光电耦合器使晶体管截止或饱和,以是无触点输出,它通过光电耦合器使晶体管截止或饱和,以控制外部负载电路,并同时对控制外部负载电路,并同时对PLC内部电路和输出电
14、路进行光内部电路和输出电路进行光电隔离。电隔离。晶体管输出型每个输出点电流晶体管输出型每个输出点电流0.5A,但是有温度上升限制,但是有温度上升限制,每每4点输出总电流不得大于点输出总电流不得大于0.8A(每点每点0.2A)。它寿命很长,它寿命很长,没有噪声,可靠性高,可以高速通断频率响没有噪声,可靠性高,可以高速通断频率响应快,响应时间为应快,响应时间为0.2ms,能满足一些直流负载的特殊要求。,能满足一些直流负载的特殊要求。如直流电机、电器和高速电磁阀的驱动等。如直流电机、电器和高速电磁阀的驱动等。价格高,过载能力差。价格高,过载能力差。(3)晶闸管输出)晶闸管输出:晶阐管输出也是无触点输
15、出,它采用光触发型双向晶闸管。晶阐管输出也是无触点输出,它采用光触发型双向晶闸管。每个输出点可有每个输出点可有0.3A电流。电流。响应速度快,响应时间为响应速度快,响应时间为1ms下,寿命长,可驱动交流负载。下,寿命长,可驱动交流负载。负载能力较差。负载能力较差。v3、输出接线图、输出接线图(P42):断路器断路器断路器断路器图图图图3-53-5应作应作应作应作如下修改如下修改如下修改如下修改3.3计时计时/计数器计数器v3.3.1 计时器计时器(T)计计计计时时时时器器器器在在在在PLCPLC中中中中的的的的作作作作用用用用相相相相当当当当于于于于一一一一个个个个时时时时间间间间继继继继电电
16、电电器器器器,它它它它有有有有一一一一个设定值寄存器,一个当前值寄存器以及无限个触点。个设定值寄存器,一个当前值寄存器以及无限个触点。个设定值寄存器,一个当前值寄存器以及无限个触点。个设定值寄存器,一个当前值寄存器以及无限个触点。PLCPLC内内内内计时器计时器计时器计时器是根据时钟脉冲累积计时,时钟脉冲有是根据时钟脉冲累积计时,时钟脉冲有是根据时钟脉冲累积计时,时钟脉冲有是根据时钟脉冲累积计时,时钟脉冲有1ms1ms、10ms10ms、100ms100ms三档,当所计时时间到达设定值时,三档,当所计时时间到达设定值时,三档,当所计时时间到达设定值时,三档,当所计时时间到达设定值时,输出触点动
17、作。定时器可以用用户程序存储器内的常数输出触点动作。定时器可以用用户程序存储器内的常数输出触点动作。定时器可以用用户程序存储器内的常数输出触点动作。定时器可以用用户程序存储器内的常数k k作作作作为设定值,也可以用数据寄存器为设定值,也可以用数据寄存器为设定值,也可以用数据寄存器为设定值,也可以用数据寄存器D D的内容作为设定值的内容作为设定值的内容作为设定值的内容作为设定值 。设。设。设。设定值定值定值定值KK在在在在132767 132767 之间之间之间之间1 1、常规型计时器、常规型计时器、常规型计时器、常规型计时器T0T245T0T245100ms100ms定时器:定时器:定时器:定
18、时器:T0T199T0T199共共共共200200点,每个定时器设定值范围点,每个定时器设定值范围点,每个定时器设定值范围点,每个定时器设定值范围0.13276.7s0.13276.7s;10ms10ms定时器:定时器:定时器:定时器:T200T245T200T245共共共共4646点,每个设定值范围点,每个设定值范围点,每个设定值范围点,每个设定值范围0.01327.67s0.01327.67s。计时器的工作原理计时器的工作原理计时器的工作原理计时器的工作原理 T200图图图图36 36 计时器的工作原理计时器的工作原理计时器的工作原理计时器的工作原理图图图图3-63-6应作应作应作应作如下
19、修改如下修改如下修改如下修改应用用举例:例:a)通电延时控制通电延时控制 b)断电延时控制断电延时控制 a)通电延时控制通电延时控制X0 T0 Y1Y1 X0 T0 K190b)断电延时控制断电延时控制1 1)一个驱动输入端。)一个驱动输入端。)一个驱动输入端。)一个驱动输入端。2 2)线线线线圈圈圈圈得得得得电电电电,开开开开始始始始计计计计时时时时;当当当当前前前前值值值值等等等等于于于于设设设设定定定定值值值值时时时时,动动动动作作作作,且且且且当当当当前前前前值值值值不不不不变变变变;线线线线圈圈圈圈断断断断电电电电当当当当前前前前值值值值归零,复位。归零,复位。归零,复位。归零,复位
20、。2 2、积算计时器、积算计时器、积算计时器、积算计时器T246T255 T246T255 1ms1ms积算积算积算积算定时器:定时器:定时器:定时器:T246T249T246T249共共共共4 4点,每点设定值范围为点,每点设定值范围为点,每点设定值范围为点,每点设定值范围为0.00132.767s0.00132.767s100ms100ms积算积算积算积算定时器:定时器:定时器:定时器:T250T255T250T255共共共共6 6点,每点设定值范围为点,每点设定值范围为点,每点设定值范围为点,每点设定值范围为0.13276.7s0.13276.7s有失电保持功能有失电保持功能积算计时器的
21、工作原理积算计时器的工作原理积算计时器的工作原理积算计时器的工作原理 图图图图 积算计时器的工作原理图积算计时器的工作原理图积算计时器的工作原理图积算计时器的工作原理图T250比较器比较器比较器比较器积算定时器的动作过程图积算定时器的动作过程图K345K34534.5s34.5s1 1)一一一一个个个个驱驱驱驱动动动动输输输输入入入入 端端端端。一一一一 个个个个 复复复复位输入端。位输入端。位输入端。位输入端。2 2)线线线线圈圈圈圈得得得得电电电电,开开开开 始始始始 计计计计 时时时时;当当当当前前前前 值值值值 等等等等 于于于于 设设设设 定定定定值值值值 时时时时,动动动动 作作作
22、作,且且且且当当当当前前前前值值值值不不不不变变变变;线线线线 圈圈圈圈 断断断断 电电电电 当当当当 前前前前值值值值 不不不不 变变变变。有有有有 复复复复位位位位 信信信信 号号号号 时时时时,当当当当前前前前 值值值值 归归归归 零零零零,复复复复位。位。位。位。v3.计时器触点的动作时序:计时器触点的动作时序:计时器在其线圈被驱动后开始计时,到达设定值后在计时器在其线圈被驱动后开始计时,到达设定值后在执行第一个线圈指令时,输出触点动作。由于设定的执行第一个线圈指令时,输出触点动作。由于设定的时间不可能正好为扫描周期的整数倍,所以实际的计时间不可能正好为扫描周期的整数倍,所以实际的计时
23、器输出触点的动作可能要滞后一个扫描周期时器输出触点的动作可能要滞后一个扫描周期(计时误计时误差差)。如下图表示:。如下图表示:理想状态时计时器的动作时序图:理想状态时计时器的动作时序图:v3.3.2 计数器计数器(C)FX系列系列PLC中有中有内部计数器内部计数器和和高速计数器(外部)高速计数器(外部)两种。两种。内部计数器是在执行扫描操作时对内部计数器是在执行扫描操作时对内部器件内部器件(如如X、Y、M、S、T和和C)的脉冲信号进行计数的脉冲信号进行计数的计数器,其接通时间和的计数器,其接通时间和断开时间比断开时间比CPU的扫描周期稍长,其输入信号频率为几的扫描周期稍长,其输入信号频率为几个
24、扫描周期每秒。它有个扫描周期每秒。它有16位的递增计数器和位的递增计数器和32位的增减位的增减计数器两种。计数器两种。高速计数器用于对外部脉冲信号进行计数高速计数器用于对外部脉冲信号进行计数 其其其其设设设设定定定定值值值值KK在在在在132767132767之之之之间间间间。设设设设定定定定值值值值K0K0与与与与K1K1含含含含义义义义相相相相同,即在第一次计数时,其输出触点动作。同,即在第一次计数时,其输出触点动作。同,即在第一次计数时,其输出触点动作。同,即在第一次计数时,其输出触点动作。通用型:通用型:通用型:通用型:C0C99C0C99共共共共100100点点点点 断电保持型:断电
25、保持型:断电保持型:断电保持型:C100C199C100C199共共共共100100点点点点 1、16位递增计数器位递增计数器加计数器的动作过程示例加计数器的动作过程示例加计数器的动作过程示例加计数器的动作过程示例 0 01 12 23 34 45 56 67 78 89 91010X010X010X011X011Y000Y000当前数据当前数据1 1)一一一一个个个个计计计计数数数数信信信信号号号号输输输输入入入入端端端端。一一一一个个个个复复复复位位位位输入端。输入端。输入端。输入端。2 2)当当当当前前前前值值值值等等等等于于于于设设设设定定定定值值值值时时时时,动动动动作作作作,且且且
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- 关 键 词:
- FX2 可编程控制器
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