(精品)1-2FX2N系列PLC的硬件与编程元件的认识.ppt

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1、任任务务二：二：FXFX2N2N系列系列PLCPLC的硬件与编程元件的认识的硬件与编程元件的认识PLCPLC基础基础三菱FX2N系列PLC的硬件三菱FX2N系列PLC的外部接线三菱FX2N系列PLC的编程元件主要内容主要内容1 1学习并掌握学习并掌握FXFX2N2N PLCPLC的硬件的硬件组组成成。2 2熟悉三菱熟悉三菱FXFX2N2NPLCPLC的外部接的外部接线线。3 3了解三菱了解三菱FXFX2N2N PLC PLC的的编编程元件并掌程元件并掌握其握其应应用用。任务目标任务目标FXFX系列系列PLCPLC型号名称可按如下格式定义：型号名称可按如下格式定义：（1）子系列名称，如）子系列名

2、称，如1S，1N，1NC，2N，2NC等。等。（2）输入）输入/输出的总点数。输出的总点数。（3）单元类型：）单元类型：M为基本单元，为基本单元，E为输入为输入/输出混合扩展单元输出混合扩展单元与扩展模块，与扩展模块，EX为输入专用扩展模块，为输入专用扩展模块，EY为输出专用扩展模为输出专用扩展模块。块。（4）输出形式：）输出形式：R为继电器输出，为继电器输出，T为晶体管输出，为晶体管输出，S为双向为双向晶闸管输出（或称为可控硅输出）。晶闸管输出（或称为可控硅输出）。（5）其他定义：）其他定义：D表示表示DC电源，电源，DC输入；输入；UA1/UL表示表示AC电电源，源，AC输入；输入；001

3、表示专为中国推出的产品。如果表示专为中国推出的产品。如果“其他定义其他定义”这一项无符号，则表示为这一项无符号，则表示为AC电源、电源、DC输入。输入。FX2N系列PLC的硬件结构系统可以分为硬件基本单元、扩展单元、扩展模块、特殊功能模块和相关辅助设备。三菱三菱FXFX2N2N系列系列PLCPLC的硬件结构的硬件结构基本单元即主机或本机。它包括CPU、存储器、基本输入/输出点和电源等，是PLC的主要部分。它实际上是一个完整的控制系统，可以独立完成一定的控制任务。FX2N基本单元有16/32/48/64/80/128个I/O点，见表1-2。这些基本单元可以通过采用扩展单元或模块扩充到256个I/

4、O点。1 1基本单元基本单元型型 号号输入输入输出输出输入输出输入输出总点数总点数继电器输出继电器输出晶闸管输出晶闸管输出晶体管输出晶体管输出点数点数点数点数FX2N-16MR-001FX2N-16MS-001FX2N-16MT-0018816FX2N-32MR-001FX2N-32MS-001FX2N-32MT-001161632FX2N-48MR-001FX2N-48MS-001FX2N-48MT-001242448FX2N-64MR-001FX2N-64MS-001FX2N-64MT-001323264FX2N-80MR-001FX2N-80MS-001FX2N-80MT-0014040

5、80FX2N-128MR-001-FX2N-128MT-0016464128表表1-2 FX1-2 FX2N2N基本单元基本单元扩展单元由内部电源、内部输入/输出电路组成，需要和基本单元一起使用。在基本单元的I/O点数不够时，可采用扩展单元来扩展I/O点数（总点数只有两种即32/48点）。2 2扩展单元扩展单元扩展模块由内部输入/输出电路组成，自身不带电源，由基本单元、扩展单元供电，需要和基本单元一起使用。在基本单元的I/O点数不够时，可采用扩展模块来扩展I/O点数（输入/输出点数只有16点的）。3 3扩展模块扩展模块FXFX2N2N系列系列PLCPLC提供了各种特殊功能模块，当需要完提供了各

6、种特殊功能模块，当需要完成某些特殊功能的控制任务时，就需要用到特殊功成某些特殊功能的控制任务时，就需要用到特殊功能模块。这些特殊模块又分为：能模块。这些特殊模块又分为：模拟量输入模拟量输入/输出模块，输出模块，例如例如FXFX2N2N-3A-3A、FXFX2N2N-2AD2AD、FXFX2N2N-2DA-2DA、FXFX2N2N-4AD-PT-4AD-PT等。等。数据通信模块，例如数据通信模块，例如FXFX2N2N-232-DB-232-DB、FXFX2N2N-422-DB422-DB、FXFX2N2N-485-DB-485-DB、FXFX2N2N-16CCL-M-16CCL-M等。等。高速计

7、数器模块，高速计数器模块，例如例如FXFX2N2N-1HC-1HC。运动控制模块，例如运动控制模块，例如FXFX2N2N-1PG-E-1PG-E、FXFX2N2N-10GM10GM等。等。4 4特殊功能模块特殊功能模块（1）专用编程器 FX-10P-E和FX-20P-E（2）编程软件 SWOPC-FXGP/WIN-C（3）显示模块 FX-10DM-E（4）图形操作终端 GOT-900系列图形操作终端5 5相关设备相关设备FXFX2N2N系列系列PLCPLC性能指标性能指标在使用PLC的过程中，除了需要熟悉PLC的硬件结构，还应了解PLC的一些性能指标。包括：FX2N的基本性能指标；FX2N的输

8、入/输出技术指标。FXFX2N2N系列系列PLCPLC的基本性能指标的基本性能指标项目项目FX2N运算控制方式运算控制方式存储程序，反复运算存储程序，反复运算I/O控制方式控制方式批批处处理理方方式式（在在执执行行END指指令令时时），可可以以使使用用I/O刷新刷新运算处理速度运算处理速度基本指令基本指令0.08s/指令指令应用指令应用指令1.52s/指令指令数百微秒数百微秒/指令指令程序语言程序语言逻逻辑辑梯梯形形图图和和指指令令表表，可可以以用用步步进进梯梯形形指指令令来来生成顺序控制指令生成顺序控制指令程序容量（程序容量（EEPROM）内置内置8KB步，用存储盒可达步，用存储盒可达16K

9、B步步指令指令容量容量基本、步进基本、步进基本指令基本指令27条，步进指令条，步进指令2条条应用指令应用指令128条条I/O设置设置最多最多256点点输入输入电压电压输入电流输入电流输入输入ON电电流流输入输入OFF电电流流输入阻抗输入阻抗输入隔输入隔离离输入响应输入响应时间时间x07 x10 x07 x10 x07 x10 x07x10DC24V7mA 5mA4.5mA3.5mA1.5mA1.5mA3.3kW W4.3kW W光耦合光耦合器隔离器隔离060ms可可变变FXFX2N2N输入技术指标输入技术指标项目项目继电器输出继电器输出晶闸管输出晶闸管输出晶体管输出晶体管输出外部电源外部电源A

10、C250V,DC30V以下以下AC（85240）VDC（530）V最大负载最大负载电阻负载电阻负载2A/1点；点；8A/4点；点；8A/8点点0.3A/1点；点；0.8A/4点；点；0.5A/1点；点；0.8A/4点点感性负载感性负载80VA15A/AC100V30A/AC200V12W/DC24V灯负载灯负载100W30W1.5W/DC24V开路漏电流开路漏电流_1MA/AC100V2MA/AC200V0.1mA以下以下/DC30V响应时间响应时间OFF到到ON约约10ms1ms以下以下0.2ms以下以下ON到到OFF约约10ms最大最大10ms0.2ms以下以下电路隔离电路隔离继电器隔离继

11、电器隔离光敏晶闸管隔离光敏晶闸管隔离光耦合器隔离光耦合器隔离动作显示动作显示继电器通电时继电器通电时LED灯灯亮亮光敏晶闸管驱动时光敏晶闸管驱动时LED灯亮灯亮光耦合器隔离驱动时光耦合器隔离驱动时LED灯亮灯亮FXFX2N2N的输出技术指标的输出技术指标PLC控制系统的设计中，虽然接线工作量的比重减小，但它是编程设计工作的基础。只有在正确无误地完成接线的前提下，才能确保编程设计工作的顺利进行。三菱三菱FXFX2N2N系列系列PLCPLC的外部接线的外部接线1 1端子排端子排FX2N-32MR的端子排列2 2漏型输入和源型输入漏型输入和源型输入漏型输入和源型输入是针对直流输入的，对于FX2N系列

12、PLC来说，DC电流从PLC 公共端（COM端）流进，而从输入端流出，称为漏型输入。而源型输入电路的电流是从PLC的输入端流进，从公共端流出。三菱公司在中国销售的FX2N系列PLC只有漏型输入的型号。输入接线输入接线无电压触点输入接线图2线式接近传感器输入接线图3线式接近传感器输入接线图3 3漏型输出和源型输出漏型输出和源型输出FX2N系列的PLC输出有漏型输出和源型输出两种类型，漏型输出是指负载电流流入输出端子，而从公共端子流出。源型输出是指负载电流从输出端子中流出，而从公共端子流入。输出示例输出示例漏型输出源型输出以FX2N-32MR型PLC为例，在PLC的输入端接入一个按钮、一个限位开关

13、，还有一个接近开关；输出为一个220V的交流接触器和一个电磁阀。4 4外部接线实例外部接线实例外部接线图外部接线图PLC的某些编程单元沿用了继电器这一名称，如输入继电器、输出继电器、内部辅助继电器等，但它们不是真实的物理继电器（即硬继电器），而是在软件中使用的编程单元，每一个编程单元与PLC的一个存储单元相对应，也称为软继电器。这些软继电器就是PLC的编程元件，这些编程元件在PLC内部有惟一的地址。三菱三菱FXFX2N2N系列系列PLCPLC的编程元件的编程元件（1）输入继电器（X）（2）输出继电器（Y）（3）辅助继电器（M）（4）状态继电器（S）（5）定时器（T）（6）计数器（C）（7）高速

14、计数器（HSC）（8）数据寄存器（D）（9）指针（P/I）（10）常数（K/H）1 1三菱三菱FXFX2N2N系列系列PLCPLC的编程元件的编程元件型号FX2N-16MFX2N-32MFX2N-48MFX2N-64MFX2N-80MFX2N-128M扩展时输入X0X78点X0X1716点X0X2724点X0X3732点X0X4740点X0X7764点X0X267184点输出Y0Y78点Y0Y1716点Y0Y2724点Y0Y3732点Y0Y4740点Y0Y7764点Y0Y267184点输入输入/输输出出继电器（继电器（X/YX/Y）FX2N系列PLC内部有很多辅助继电器，和输出继电器一样，只能

15、由程序驱动，每个辅助继电器也有无数对常开、常闭触点供编程使用。辅助继电器的触点在PLC内部编程时可以任意使用，但它不能直接驱动负载，外部负载必须由输出继电器的输出触点来驱动。在逻辑运算中经常需要一些辅助继电器作为辅助运算用，这些器件往往用作状态暂存、移位等运算。另外一些辅助继电器还有一些特殊功能。以下是几种常用的辅助继电器：一般辅助继电器M0M499;电池后备辅助继电器M500M3071；特殊辅助继电器M8000M8255。辅助继电器（辅助继电器（MM）编编 号号功能描述功能描述M8000RUN监控，监控，PLC为为RUN时为时为ONM8002初始脉冲，初始脉冲，RUN后后1个扫描周期为个扫描

16、周期为ONM801110ms时钟脉冲时钟脉冲M8012100ms时钟脉冲时钟脉冲M80131s时钟脉冲时钟脉冲M80141min时钟脉冲时钟脉冲M8020加运算结果为零时置位加运算结果为零时置位M8021减运算结果小于最小负数值时置位减运算结果小于最小负数值时置位M8022加运算在进位或结果溢出时置位加运算在进位或结果溢出时置位M8039M8039接通后，接通后，PLC以定时扫描的方式运行以定时扫描的方式运行PLCPLC的常用特殊辅助继电器元件的常用特殊辅助继电器元件初始状态继电器：地址范围是从S0S9，共10个点。回零状态继电器：地址范围是从S10S19，共10个点。通用状态继电器：地址范围

17、是从S20S499，共480个点。断电保持状态继电器：地址范围是从S500S899，共400个点。报警用状态继电器：地址范围是从S900S999，共100个点。（4 4）状态继电器（）状态继电器（S S）PLCPLC提供的定时器相当于继电器控制系统中的时间提供的定时器相当于继电器控制系统中的时间继电器，是累计时间增量的编程元件，定时值由程继电器，是累计时间增量的编程元件，定时值由程序设置。定时器有个序设置。定时器有个1616位的当前值寄存器，当定时位的当前值寄存器，当定时器的输入条件满足时开始计时，当前值从器的输入条件满足时开始计时，当前值从0 0开始按开始按一定的时间单位增加，当定时器的当前

18、值等于程序一定的时间单位增加，当定时器的当前值等于程序中的设定值时，定时时间到，定时器的触点动作。中的设定值时，定时时间到，定时器的触点动作。每个定时器提供的常开触点和常闭触点有无数个。每个定时器提供的常开触点和常闭触点有无数个。定时器的定时精度分别为定时器的定时精度分别为1ms1ms，10ms10ms和和100ms100ms三三种，定时器的地址范围是种，定时器的地址范围是T0T255T0T255，它们的定时，它们的定时精度和定时范围并不相同，用户可以根据所要定时精度和定时范围并不相同，用户可以根据所要定时的时间来选择定时器。的时间来选择定时器。（5 5）定时器（）定时器（T T）计数器用于累

19、计计数输入端接收到的由断开到接通的脉冲个数，其设定计数值由程序设置。计数器的当前值是16位有符号整数，用于存储累计的脉冲个数，当计数器的当前值等于设定值时，计数器的触点动作。每个计数器提供的常开触点和常闭触点有无数个。计数器的地址范围是C0C234。（6 6）计数器（）计数器（C C）高速计数器的工作原理和普通计数器基本相同。不同的是普通计数器的计数频率受扫描周期的影响，因此计数的频率不能太高；而高速计数器用来累计比CPU扫描速率更快的高速脉冲。高速计数器的地址范围是C235C255。（7 7）高速计数器（）高速计数器（HSCHSC）在进行输入/输出处理、模拟量控制、位置控制时，需要许多变量或

20、数据。这些变量或数据由数据寄存器来存储。数据寄存器是16位的寄存器，可存放16位二进制数，最高位为符号位；也可以用两个数据寄存器合并起来存放32位数据，最高位仍为符号位。数据寄存器可分为以下5个类型。（8 8）数据寄存器（）数据寄存器（D D）通用数据寄存器：通用数据寄存器：D0D199D0D199，共，共200200点。点。电池后备电池后备/锁存数据寄存器锁存数据寄存器：D200D7999D200D7999，共，共78007800个点，具有断电保护功能。个点，具有断电保护功能。特殊寄存器：特殊寄存器：D8000D8255D8000D8255，用来控制和监视，用来控制和监视PLCPLC内部的各

21、种工作方式和元件。内部的各种工作方式和元件。文件寄存器：文件寄存器：D1000D7999D1000D7999，共，共70007000个点。文件个点。文件寄存器是以寄存器是以500500点为一个单位，用于外部设备的存取。点为一个单位，用于外部设备的存取。文件寄存器实际上是被设置为文件寄存器实际上是被设置为PLCPLC的参数区。的参数区。变址寄存器：变址寄存器：FXFX2N2N系列系列PLCPLC有有1616个变址寄存器，地址个变址寄存器，地址范围分别是范围分别是V0V7V0V7、Z0Z7Z0Z7，当进行，当进行3232位操作时，位操作时，将将V V、Z Z合并使用，指定合并使用，指定Z Z为低位

22、，为低位，V V为高位。为高位。五种数据寄存器五种数据寄存器指针（P/I）包括分支和子程序用的指针（P）及中断用的指针（I）。分支和子程序用的指针从P0P127，共128点。中断用的指针从I0I8，共9点。（9 9）指针（）指针（P/IP/I）常数也作为编程元件对待，它在存常数也作为编程元件对待，它在存储器中占有一定的空间，十进制数储器中占有一定的空间，十进制数用用K K表示，十六进制常数用表示，十六进制常数用H H表示。表示。（1010）常数（）常数（K/HK/H）FXFX2N2N系列系列PLCPLC将数据存于不同的存储单元（软将数据存于不同的存储单元（软继电器），每个存储单元都有自己惟一的

23、地继电器），每个存储单元都有自己惟一的地址，这就是寻址方式。址，这就是寻址方式。PLCPLC有两种寻址方式，有两种寻址方式，分别是直接寻址和间接寻址。直接寻址方式分别是直接寻址和间接寻址。直接寻址方式是指直接找到元件的名称进行存储，而间接是指直接找到元件的名称进行存储，而间接寻址则不直接通过元件名称来存储。取代继寻址则不直接通过元件名称来存储。取代继电器控制的数字控制系统，一般只用直接寻电器控制的数字控制系统，一般只用直接寻址。址。2 2三菱三菱FXFX2N2N系列系列PLCPLC的寻址方式的寻址方式 位寻址格式：对于位寻址格式：对于X X、Y Y、MM、S S、T T、C C按位寻址格式，按

24、位寻址格式，就是直接指出存储器的类型和编号就是直接指出存储器的类型和编号。字寻址和双字寻址：字寻址在字元件（数据存储器字寻址和双字寻址：字寻址在字元件（数据存储器D D）存储时使用。在双字寻址指令中，操作数地址的编号）存储时使用。在双字寻址指令中，操作数地址的编号（低位）一般用偶数表示，地址加（低位）一般用偶数表示，地址加1 1编号（高位）的存数编号（高位）的存数单元同时被占用。双字寻址时存储单元为单元同时被占用。双字寻址时存储单元为3232位，如位，如（D11D11，D10D10）表示为）表示为3232位存储单元，位存储单元，D11D11为高为高1616位，位，D10D10为低为低1616位

25、。位。位组合寻址为了使位元件（位组合寻址为了使位元件（X X、Y Y、MM、S S）联合起来）联合起来存储数字，存储数字，PLCPLC提供了位组合寻址方式，提供了位组合寻址方式，4 4位为一组，用位为一组，用KnPKnP来表示。来表示。P P为位元件的首地址，为位元件的首地址，n n为组数（为组数（1818）。如）。如K2Y0K2Y0表示由表示由Y0Y7Y0Y7组成的组成的2 2组组8 8位存储单元。位存储单元。（1 1）直接寻址）直接寻址：位寻址格式、字寻址位寻址格式、字寻址和双字寻址、位组合寻址和双字寻址、位组合寻址FX2N系列PLC利用变址寄存器V0V7和Z0Z7来进行间接寻址。例如，传

26、送指令MOV D5V D10Z，当V=5，Z=6时，其意义是将存储单元D10中的数据传送到D16中去。（2 2）间接寻址）间接寻址在PLC中，数据以二进制补码的形式存储与运算，二进制补码的最高位为符号位，正数的符号位为0，负数的符号位为1。例如，十进制数1045，在PLC内部的存储形式为二进制数0000 0100 0001 0101；十进制数-1047，在PLC内部的存储形式为二进制数1111 1011 1110 1011。二进制数表达过于复杂，因此在PLC中数据可以用十六进制、BCD码、科学计数法、浮点数这些数据格式来表示。3 3三菱三菱FXFX2N2N系列系列PLCPLC的数据格式的数据格式思考与练习思考与练习1说明FX2N-64MT型号中64、M、T的意义，并说出它的输入/输出点数。2FX2N-48MR型PLC的输入端接入一个按钮、一个限位开关，还有一个接近开关；输出为一个220V的交流接触器和一个电磁阀，请画出它的外部接线图。3FX2N系列PLC有几种基本编程元件？输入继电器和输出继电器各有什么特点？4什么是位软元件？什么是字软元件？有什么区别？位元件组K4Y0表示由哪些软元件组成？5FX2N系列PLC有哪几种寻址方式？各有什么特点？