第七章-可编程控制器的应用.ppt

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1、7.1 7.1 可编程控制器在逻辑控制可编程控制器在逻辑控制系统中的应用系统中的应用v自动往返小车的控制自动往返小车的控制v物料传送系统的控制物料传送系统的控制v液体混和的控制液体混和的控制第七章第七章 可编程控制器的应用可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出版社自动往返小车的控制v动作要求：v小车可以分别在左右两地分别起动，运行碰到限位开关后，停1分钟再自动往回行走，如此往复，直到按下停止按钮，小车停止运行，小车在任何位置均可以通过手动停车。v点击观看设计步骤第七章第七章 可编程控制器的应用可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出版社自动往返小车的控制设计步骤v首先根据控制任务要求，可

2、以算出I/O点数。输入信号：右行起动按钮、左行起动按钮、右限位开关、左限位开关、停止按钮开关；输出信号：右行接触器、左行接触器，运行指示灯。根据输入输出点数及功能要求，选用FX2N-16MR型可编程控制器可以满足控制系统的要求。v点击观看 I/O分配表 外部连线图 梯形图 第七章第七章 可编程控制器的应用可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出版社自动往返小车I/O分配表输入信号：右行起动按钮 SB2 X0左行起动按钮 SB3 X1右限位开关 SQ1 X2 左限位开关 SQ2 X3停止按钮开关 SB1 X4输出信号：右行接触器KM1 Y0左行接触器KM2 Y1第七章第七章 可编程控制器的应用

3、可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出版社自动往返小车梯形图 第七章第七章 可编程控制器的应用可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出版社物料传送系统的控制v动作要求 v自动物流生产线上，一般通过加工、检测、包装等工位的传送带来运送加工的工件。按启动按钮后加工工位的传送带开始运行，有工件运送到传送带的尾部时传感器动作，启动检测工位的传送带，再传送到尾部时传感器动作，启动包装工位传送带，该传送带启动2秒后，前条传送带没有工件则停止运行。传感器检测到工件到达位置3秒后，前条传送带没有工件则停止运行。v设计步骤第七章第七章 可编程控制器的应用可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出版社物料传

4、送系统的控制设计步骤v首先根据控制任务要求，可以算出I/O点数。输入信号：启动按钮，停止按钮，自动/手动开关，加工工位传感器，检测工位传感器，包装工位传感器，手动启动检测传送带，手动启动包装传送带。输出信号：加工工位电机，检测工位电机，包装工位电机。v 根据输入输出点数及功能要求，选用FX2N-16MR型可编程控制器可以满足控制系统的要求。v点击观看I/O分配表 外部连线图 梯形图 第七章第七章 可编程控制器的应用可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出版社物料传送系统的I/O分配表v输入信号：启动按钮 X0 停止按钮 X1 加工工位传感器 X2 检测工位传感器 X3v输出信号：加工工位电机

5、 Y0 检测工位电机 Y1 包装工位电机 Y2第七章第七章 可编程控制器的应用可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出版社物料传送系统的梯形图第七章第七章 可编程控制器的应用可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出版社液体混和的控制v动作要求 （1）初始状态：当投入运行时，控制液体A和B的阀门YA1和YA2关闭，放混合液体阀门YA3打开20秒，将装置内残余放空后关闭。（2）起动操作：按下起动按钮SB1，控制液体A的阀门打开，液体A流入装置，当液面升高到SQ2位置时，关闭阀门YA1，打开控制液体B的阀门YA2。当液面升高到SQ1位置时关闭阀门YA2，搅拌电动机开始转动，电机工作60秒后，电机

6、停止运转，阀门YA3打开开始放出混合液体。当液面下降到SQ3时，SQ3由接通变为断开，再经过20秒后，混合液体放空，阀门YA3关闭，开始下一周期操作。（3）停止操作：按下停止按钮SB2后，在当前的混合操作周期处理完毕后，才停止操作，回到初始状态。第七章第七章 可编程控制器的应用可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出版社液体混和的控制设计步骤v根据控制要求，计算出输入输出点数，选择根据控制要求，计算出输入输出点数，选择FX2N-16MR型可编型可编程控制器，可以满足控制系统要求。程控制器，可以满足控制系统要求。vI/O分配表和外部连线图如下所示分配表和外部连线图如下所示 v输入信号：输入信号

7、：启动按钮启动按钮SB1 X0 停止按钮停止按钮SB2 X1 液面传感器液面传感器SQ1 X2 液面传感器液面传感器SQ2 X3 液面传感器液面传感器SQ3 X4v输出信号：输出信号：阀门阀门YA1 Y0 阀门阀门YA2 Y1 阀门阀门YA3 Y2 搅拌电机搅拌电机M Y3 第七章第七章 可编程控制器的应用可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出版社液体混和控制的梯形图第七章第七章 可编程控制器的应用可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出版社7.2 可编程控制器用于模拟量的控制v模拟量输入模块模拟量输入模块v模拟量输出模块模拟量输出模块v模拟量模块使用模拟量模块使用第七章第七章 可编程控

8、制器的应用可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出版社7.2.1模拟量输入模块vFX2N常用的模拟量输入模块有FX2N-2AD、FX2N-4AD、FX2N-8AD模拟量输入模块和温度传感器输入模块。FX2AD为2通道12位AD转换模块根据外部连接方法及PLC指令，可选择电压输入或电流输入，是一种具有高精确度的输入模块。通过简易的调整或根据可编程控制器的指令可改变模拟量输入的范围。瞬时值和设定值等数据的读出和写入用FROMTO指令进行。v 点击观看FX2AD的技术指标 第七章第七章 可编程控制器的应用可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出版社FX2AD的技术指标第七章第七章 可编程控制器的

9、应用可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出版社7.2.2 模拟量输出模块vFX2N常用的模拟量输出模块有FX2N-2DA、FX2N-4DA、FX2N-8DA模拟量输出模块。FX2DA为2通道12位DA转换模块，是一种具有高精确度的输出模块。通过简易的调整或根据可编程控制器的指令可改变模拟量输出的范围。瞬时值和设定值等数据的读出和写入用FROMTO指令进行。v点击观看FX-2DA技术指标 第七章第七章 可编程控制器的应用可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出版社FX-2DA的技术指标 第七章第七章 可编程控制器的应用可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出版社7.2.3模拟量模块使用

10、v确定模块的编号确定模块的编号 v缓冲寄存器（缓冲寄存器（BFM）分配）分配 v编程举例编程举例 v模拟量控制的应用模拟量控制的应用 第七章第七章 可编程控制器的应用可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出版社确定模块的编号v在FX系列可编程控制器基本单元的右侧，可以连接最多8块特殊功能模块，它们的编号从最靠近基本单元的那一个开始顺次编为07号。如图:该配置使用FX2N48点基本单元，连接FX-4AD、FX-4DA、FX-2AD 3块模拟量模块，它们的编号分别为0、1、2号。这3块模块不影响右边2块扩展的编号，但会影响到总的输入输出点数。3块模拟量模块共占用24点，那么基本单元和扩展的总输入

11、输出点数只能有232点。第七章第七章 可编程控制器的应用可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出版社缓冲寄存器（BFM）分配vFX系列可编程控制器基本单元与FX4AD、FX2DA等模拟量模块之间的数据通信是由FROM指令和TO指令来执行的，FROM是基本单元从FX4AD、FX2DA读数据的指令，TO是从基本单元将数据写到FX4AD、FX2DA的指令。实际上读、写操作都是对FX4AD、FX2DA的缓冲寄存器BFM进行的。这一缓冲寄存器区由32个16位的寄存器组成，编号为BFM#0一#31。v 点击观看FX-4AD模块BFM的分配表 第七章第七章 可编程控制器的应用可编程控制器的应用清华大学出版

12、社清华大学出版社FX-4AD模块BFM的分配表BFM内容内容*#0通道初始化通道初始化 缺省设定值为缺省设定值为H0000*#1通道通道1平均值取样次数平均值取样次数 缺省值为缺省值为8*#2通道通道2*#3通道通道3*#4通道通道4#5通道通道1平均值平均值#6通道通道2#7通道通道3#8通道通道4#9通道通道1当前值当前值#10通道通道2#11通道通道3#12通道通道4#13-19保留保留*#20复位到缺省设定值复位到缺省设定值 缺省值为缺省值为0*#21禁止调整偏移、增益值，缺省值为禁止调整偏移、增益值，缺省值为0（1为允许调整）为允许调整）*#22偏移、增益调整偏移、增益调整b7b6b

13、5b4b3b2b1b0G4O4G3O3G2O2G1O1*#23偏移量偏移量 缺省值为缺省值为0*#24增益值增益值 缺省值为缺省值为5000#25-28保留保留#29错误状态错误状态#30 识别码识别码K2010#31禁用禁用第七章第七章 可编程控制器的应用可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出版社编程举例vFX-4AD模拟量输入模块连接在最靠近基本单元FX2N-48MR的地方，那么它的编号为N0，如果仅开通CH1和CH2两个通道作为电压量输入通道，计算平均值的取样次数定为4次，可编程控制器中的D0和D1分别接收这两个通道输入量平均值数字量，并编梯形图程序。v点击观看梯形图第七章第七章 可

14、编程控制器的应用可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出版社梯形图第七章第七章 可编程控制器的应用可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出版社模拟量控制的应用 v在工业生产现场，用可编程控制器实现模拟量控制实例很多，这里仅以制冷中央空调温度控制为例，简单介绍可编程控制器模拟量控制的实现方法。v制冷中央空调温度控制制冷中央空调温度控制 第七章第七章 可编程控制器的应用可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出版社制冷中央空调温度控制v动作要求：v该制冷系统使用两台压缩机组，系统要求温度在低于12时不起动机组，在温度高于12时两台机组顺序起动，温度降低到12时停止其中一台机组。要求先起动的一台

15、停止，温度降到7.5时两台机组都停止，温度低于5时，系统发出超低温报警。v设计步骤第七章第七章 可编程控制器的应用可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出版社中央空调温度控制设计步骤v 分析：在这个控制系统中，温度点的检测可以使用带开关量输出的温度传感器来完成，但是有的系统的温度检测点很多，或根据环境温度变化要经常调整温度点，要用很多开关量温度传感器，占用较多的输入点，安装布线不方便，把温度信号用温度传感器转换成连续变化的模拟量，那么这个制冷机组的控制系统就是一个模拟量控制系统。对于一个模拟量控制系统，采用可编程控制器控制，控制性能可以得到极大的改善。在这里可以选用FX2N-32MR基本单元

16、与FX2N-4AD-PT模拟量输入单元，就能方便的实现控制要求。v点击观看I/O分配表 硬件连线图 梯形图 第七章第七章 可编程控制器的应用可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出版社中央空调温度控制I/O分配表 v系统的输入信号：起动按钮 停止按钮 压力保护1 压力保护2 过载保护1 过载保护2 手动/自动转换 手动起动1 手动起动2 v系统输出信号：1号和2号机组的控制 压力 过载 超低温报警第七章第七章 可编程控制器的应用可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出版社中央空调温度控制梯形图第七章第七章 可编程控制器的应用可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出版社7.3 可编程控制器

17、的通讯与编程vN:N网络通讯网络通讯v并行链接通讯并行链接通讯v计算机链接计算机链接v无协议通讯无协议通讯v可选编程端口通讯可选编程端口通讯第七章第七章 可编程控制器的应用可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出版社N:N网络通讯v通讯解决方案通讯解决方案 v相关标志和数据寄存器相关标志和数据寄存器 v通讯实例通讯实例 第七章第七章 可编程控制器的应用可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出版社N:N网络通讯解决方案v用FX2N，FX2NC，FX1N，FXON可编程控制器进行的数据传输可建立在N：N的基础上。使用此网络通讯，它们能链接个小规模系统中的数据。v点击观看N:N通讯解决方案 清华

18、大学出版社清华大学出版社N:N通讯解决方案项目规格 传输标准 与RS-485相一致 最大传扩展输距离 每一个网络单元都使用FXON-485ADP时：500米 当使用功能扩展板(FXlN-485-BD或者FX2N-485BD)时：50米 合并时：50米 通讯方式 半双工 波特率(bps)38400bps 可连接站点数 最多8个站 刷新范围 模式0 位元件：0点，字元件：4点(FX1SFXlNFX2NFX2NC)如果一系统中使用了一个FX1S,只能用模式0 模式1 位元件：32点，字元件：4点(FX1SFXlNFX2NFX2N)模式2 位元件：64点，字元件：8点(FX1SFXlNFX2NFX2N

19、)FX1S系列FXlN-485-BD或者FXlN-CNV-BD以及专用适配器FXON-485ADPFXlN系列 连接设备FX2N系(200版或者其后的本)FXlN-485-BD或者FXlN-CNV-BD以及专用适配器FXON-485ADP FX2NC系列 FXON-485ADP 可用的可编程控制器 FX1SFXON(200版或者其后的版本)FX1NFX2N(200版或者其后的版本)FX2NC第七章第七章 可编程控制器的应用可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出版社相关标志和数据寄存器v对于FXlNFX2NFX2NC类可编程控制器,使用N:N网络通讯辅助继电器，其中M8038用来设置网络参数

20、,vM8183在主站点的通讯错误时为ON,vM8184到M8190在从站点产生错误时为ON，(第1个从站点M8184，第7个从站点M8190)vM8191在与其它站点通讯时为ONv数据寄存器D8176设置站点号，0为主站点，1到7为从站点号vD8177设定从站点的总数，设定值1为1个从站点，2为两个从站点vD8178设定刷新范围，0为模式0（默认值），1为模式1，2为模式2vD8179 主站设定通讯重试次数，设定值为0到10vD8180 设定主站点和从站点间的通讯驻留时间，设定值为5到255，对应时间为50到2550ms第七章第七章 可编程控制器的应用可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出

21、版社通讯实例v该系统有三个站点，其中一个主站，两个从站，每个站点的可编程控制器都连接一个FX2N-485-BD通讯板，通讯板之间用单根双绞线连接。刷新范围选择模式1，重试次数选择3，通信超时选50ms，系统要求：v（1）主站点的输入点X0到X3输出到从站点1和2的输出点Y10到Y13。v（2）从站点1的输入点X0到X3输出到主站和从站点2的输出点Y14到Y17。v（3）从站点2的输入点X0到X3输出到主站和从站点1的输出点Y20到Y23。第七章第七章 可编程控制器的应用可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出版社通讯实例v主站点的梯形图编制主站点的梯形图编制 第七章第七章 可编程控制器的应用

22、可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出版社通讯实例v从站点从站点1的梯形图编制的梯形图编制 第七章第七章 可编程控制器的应用可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出版社通讯实例v从站点从站点2的梯形图编制的梯形图编制 第七章第七章 可编程控制器的应用可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出版社并行链接通讯v并行通讯解决方案并行通讯解决方案 v使用方法使用方法 v通讯实例通讯实例 第七章第七章 可编程控制器的应用可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出版社并行通讯解决方案v用FX2N，FX2NC，FX1N，FX和FX2C可编程控制器进行数据传输时，是采用100个辅助继电器和10个数据寄

23、存在 1：1的基础上来完成。FXlS和FXON的数据传输是采用50个辅助继电器和10个数据寄存器进行的。v点击观看并行通讯解决方案第七章第七章 可编程控制器的应用可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出版社并行通讯解决方案项目规格 传输标准 与RS-485以及RS-422相一致 最大传扩展输距离 每一个网络单元都使用FXON-485ADP时；500米 当使用功能扩展板(FX1N-485-BD-FX2N485-BD)时：50米(合并时：50米 通讯方式 半双工 波特率(bps)19200bps 可连接站点数 1：1 刷新范围 FXlS系列PLC 主站到从站位元件：50点，字元件：10点*从站到

24、主站位元件：50点，字元件：10点*FX1NFX2NFX2NC系列 主站到从站位元件：100点，字元件：10点*从站到主站1位元件：100点，字元件：10点*通讯时间(ms)正常模式：70ms包括交换数据+主站运行周期+从站运行周期 高速模式：20ms包括交换数据+主站运行周期+从站运行周期 FXlS系列 FX1N-485-BD或者FX1N-CNV-BD和FXON-485ADP 连接设备FX1N系列 FX2N系列 FX1N-485-BD或者FX1N-CNV-BD和FXON-485ADP FX2NC系列 FXON485ADP专用适配器第七章第七章 可编程控制器的应用可编程控制器的应用清华大学出版

25、社清华大学出版社使用方法v当两个FX系列的可编程控制器的主单元分别安装一块通讯模块后，用单根双绞线连接即可，编程时设定主站和从站，应用特殊继电器在两台可编程控制间进行自动的数据传送，很容易实现数据通讯连接。主站和从站的设定由M8070和M8071设定，另外并行连接有一般和高速两种模式，由M8162的通断识别。第七章第七章 可编程控制器的应用可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出版社通讯实例v在并行通讯系统中，控制要求如下：v(1)主站点输入X0到X7的ON/OFF状态输出到从站点的Y0到Y7。v(2)当主站点的计算结果（D0+D2）大于100，从站的Y10通。v从站点的M0到M7的ON/O

26、F状态输出到主站点的Y0到Y7。v从站点中D10的值被用来设置主站点中定时器。v点击观看主站梯形图 从站梯形图第七章第七章 可编程控制器的应用可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出版社通讯实例v主站点梯形图主站点梯形图 第七章第七章 可编程控制器的应用可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出版社通讯实例v从站点梯形图从站点梯形图 第七章第七章 可编程控制器的应用可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出版社计算机链接v小型控制系统中的可编程控制器除了使用编程软件外，一般不需要与别的设备通讯。可编程控制器的编程器接口一般都是RS-422或RS-485，而计算机的串行通讯接口是RS-232C

27、，编程软件与可编程控制器交换信息时需要配接专用的带转接电路的编程电缆或通讯适配器，例如为了实现编程软件与FX系列PLC之间的程序传送，需要使用SC-09编程电缆。第七章第七章 可编程控制器的应用可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出版社无协议通讯 v大多数可编程控制器都有一种串行口无协议通讯指令，如FX系列的RS指令，它们用于可编程控制器与上位计算机或其它RS-232C设备的通讯。这种通讯方式最为灵活，可编程控制器与RS-232C设备之间可以使用用户自定义的通讯规定，但是可编程控制器的编程工作量较大，对编程人员的要求较高。如果不同厂家的设备使用的通讯规定不同，即使物理接口都是RS-485，

28、也不能将它们接在同一网络内，在这种情况下一台设备要占用可编程控制器的一个通讯接口。v用各种RS232C单元，包括个人计算机，条形码阅读器和打印机，来进行数据通讯，可通过无协议通讯完成，此通讯使用RS指令或一个FX2N-232IF特殊功能模块完成。第七章第七章 可编程控制器的应用可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出版社可选编程端口通讯 v现在的可编程终端产品(如三菱的GOT-900系列图形操作终端)一般都能用于多个厂家的可编程控制器。与组态软件一样，可编程终端与可编程控制器的通讯程序也不需要由用户来编写，在为编程终端的画面组态时，只需要指定画面中的元素(如按钮、指示灯)对应的可编程控制器编程元件的编号就可以了，二者之间的数据交换是自动完成的。v对于FX2N，FX2NC，FX1N，FXlS系列的可编程控制器，当该端口连接在FX2N-232-BD，FXON32ADP，FX1N232BD，FX2N-422BD上时，可支持个编程协议。第七章第七章 可编程控制器的应用可编程控制器的应用清华大学出版社清华大学出版社