松下PLC电气控制与组态设计ppt第二章.ppt

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1、 FP1是一种功能很强的小型机，它的某些技术性能是一些同档次机型的小型机所不具备的。具具有通常只在大型有通常只在大型PLCPLC中才具备的功能。中才具备的功能。通过主机上配有的RS422或RS232接口，可实现PLC与PC机之间的通信，将PC机上的梯形图程序直接传送到可编程控制器中去。有近200条的指令。数据处理功能比一般小型机强。第二章 松下电工松下电工FPFP系列可编程控制器系列可编程控制器 4/23/20231 第一节 FP1系列PLC及技术性能1FP1系列PLCPLC的的类型及构成 在FP系列产品中，FP1FP1属于小型属于小型PLCPLC产品。产品。该产品系列有C14、C16、C24

2、、C40、C56和C72型等多种规格。扩展单元有E8E40四种规格。以以C C字母开头代表主控单元字母开头代表主控单元(或称主机或称主机)，以，以E E字母开头代表扩展单元字母开头代表扩展单元(或称扩展机或称扩展机)。后面跟的数字代表。后面跟的数字代表I/OI/O点数点数。例如C24表示输入和输出点数之和为24。4/23/20232 表表2-1 FP12-1 FP1系列系列PLCPLC主要产品规格简表主要产品规格简表品名品名类型类型I IO O点数点数内部寄存器内部寄存器工作电压工作电压输出形式输出形式C14C14标准型标准型8 86 6EEPROMEEPROMDC24VDC24V或或AC10

3、0AC100240V240V继电器、晶体继电器、晶体管（管（NPNNPN、PNPPNP）C16C16标准型标准型8 88 8C24C24C24CC24C标准型标准型带带RS232RS232口和时钟日历口和时钟日历16168 8RAMRAMC40C40C40CC40C标准型标准型带带RS232RS232口和时钟日历口和时钟日历24241616C56C56C56CC56C标准型标准型带带RS232RS232口和时钟日历口和时钟日历32322424C72C72C72CC72C标准型标准型带带RS232RS232口和时钟日历口和时钟日历40403232E8E88 80 04 44 40 08 8继电器

4、、晶体继电器、晶体管（管（NPNNPN、PNPPNP）E16E1616160 08 88 80 01616E24E2416168 8DC24VDC24V或或AC100AC100240V240VE40E40242416164/23/20233RS232口口电池座池座电源输入端子电源输入端子 输出端子输出端子直流电源输出端子直流电源输出端子输入端子输入端子I/O状态指示灯状态指示灯扩展插座扩展插座 方式选择开关方式选择开关 运行监视指示灯运行监视指示灯电位器（电位器（V0、V1）波特率选择开关波特率选择开关编程工具连接插座编程工具连接插座 FP1系列C24型PLC控制单元的外形图4/23/2023

5、41.RS232口口 只有C24、C40、C56和C72的C型机才配有。该口能与PC机通讯编程，也可连接其它外围设备。2.运行监视指示灯运行监视指示灯 当运行程序时，“RUN”指示灯亮；当控制单元中止执行程序时，“PROG”指示灯亮；当发生自诊断错误时，“ERR”指示灯亮；当检测到异常的情况时或出现“Watchdog”定时故障时，“ALARM”指示灯亮。3.电池座电池座4.电源输入端子电源输入端子 FP1型主机有交、直流电源两种类型，交流型接100240V交流电源，直流型接24V直流电源。4/23/202355.工作方式选择开关工作方式选择开关 有三个工作方式档位，即“RUN”、“REMOTE

6、”和“PROG”。6.输出端子输出端子 该端子板为两头带螺丝可拆卸的板。带带“”标记的标记的端子不能作为输出端子使用。端子不能作为输出端子使用。7.直流电源输出端子直流电源输出端子 在FP1系列主机内部均配有一个供输入端使用的主机内部均配有一个供输入端使用的24V24V直流电源。直流电源。8.输人端子输人端子 该端子板为两头带螺丝可拆卸的板。输入电压范围为直流 1224V。带带“”标记的端子不能作为输入标记的端子不能作为输入端子使用。端子使用。4/23/202369.9.编程工具连接插座编程工具连接插座(RS422(RS422口口)可用此插座经专用外设电缆连接编程工具。10.10.波特率选择开

7、关波特率选择开关11.11.电位器电位器(V0(V0、V1)V1)这两个电位器可用螺丝刀进行手动调节，实现外部设定。当调节该电位器时，PLC内部对应的特殊数据寄存器DT9040和DT9041的内容在0255之间变化，相当于输入外部可调的模拟量。12.IO状态指示灯状态指示灯 用来指示输人用来指示输人/输出的通断状态。输出的通断状态。13.IO扩展单元接口插座扩展单元接口插座 用于连接FP1扩展单元及AD、DA转换单元、链接单元。4/23/202372FP1系列PLCPLC的技术性能可编程控制器的功能是否强大，很大程度上取决于它的技术性能。表表2-2 FP12-2 FP1系列系列PLCPLC控制

8、单元技术性能一览表控制单元技术性能一览表项项 目目C14C14C16C16C24C24C40C40C56C56C72C72主机主机I IO O点数点数8 86 68 88 816168 8242416163232242440403232最大最大I IO O点数点数54545656104104120120136136152152运行速度运行速度1.6s1.6s步步程序容量程序容量900900步步27202720步步50005000步步程序存储器类型程序存储器类型EEPROM(EEPROM(无电池无电池)RAMRAM（备用电池）和（备用电池）和EPROMEPROM指令数指令数基本基本4141808

9、08l8l高级高级8585111111111111内部继电器内部继电器(R)(R)256256点点10081008点点特殊内部继电器特殊内部继电器(R)(R)6464点点6464点点4/23/20238项项 目目C14C14C16C16C24C24C40C40C56C56C72C72定时器计数器定时器计数器(T(TC)C)128128点点144144点点数据寄存器数据寄存器(DT)(DT)256256字字16601660字字61446144字字特殊数据寄存器特殊数据寄存器(DT)(DT)7070字字7070字字索引寄存器索引寄存器(、IY)IY)2 2字字2 2字字主控指令（主控指令（MCMC

10、MCEMCE）点数）点数1616点点3232点点跳转标记数跳转标记数(LBL)(LBL)个数个数（用于（用于JMPJMP、LOOPLOOP指令）指令）3232点点6464点点微分点数微分点数(DF(DF或或DFDF)点数不限制点数不限制步进数步进数6464级级128128级级子程序个数子程序个数8 8个个1616个个中断个数中断个数9 9个程序个程序输入滤波时间输入滤波时间1 1128ms128ms自诊断功能自诊断功能看门狗定时器，电池检测，程序检测看门狗定时器，电池检测，程序检测特殊功能特殊功能高速计数高速计数X0,X1X0,X1为计数输入，可加减计数。单相输入时计数最高频率为为计数输入，可

11、加减计数。单相输入时计数最高频率为10KHZ10KHZ，两路两相输入时最，两路两相输入时最高频率为高频率为5KHZ5KHZ。X2X2为复位输入为复位输入手动拨盘寄存器手动拨盘寄存器1 1点点2 2点点4 4点点脉冲捕捉输入脉冲捕捉输入4 4点点共共8 8点点中断输入中断输入共共8 8点点定时中断定时中断10ms10ms30s30s间隔间隔脉冲输出脉冲输出1 1点点(Y7)(Y7)2 2点点(Y6(Y6、Y7)Y7)脉冲输出频率：脉冲输出频率：45HZ45HZ4.9KHZ4.9KHZ固定扫描固定扫描2.5ms 2.5ms 设定值设定值(160ms(160ms或更小或更小)4/23/20239 第

12、二节第二节 FP1 FP1的内部寄存器及的内部寄存器及I IO O配置配置 在使用FP1的PLC之前，了解PLC的IO分配以及内部寄存器的功能和配置是十分重要的。一、FP1内部寄存器的配置内部寄存器的配置 X X、WXWX为为I IO O区的输入继电器区的输入继电器，可直接与输入端子传递信息。Y Y、WYWY为为I I0 0区的输出继电器，区的输出继电器，可向输出端子传递信息。4/23/202310 表表2-3 FP12-3 FP1系列系列PLCPLC内部寄存器配置表内部寄存器配置表 名名 称称符号符号(位宇位宇)编编 号号C14C14、C16C16C24C24、C40C40C56C56、C7

13、2C72输入继电器输入继电器X(bit)X(bit)208208点：点：X0X0X12FX12FWX(word)WX(word)1313字：字：WX0WX0WXl2WXl2输出继电器输出继电器Y(bit)Y(bit)208208点：点：Y0Y0Y12FY12FWY(word)WY(word)1313字：字：WY0WY0WYl2WYl2内部继电器内部继电器R(bit)R(bit)256256点：点：R0R0R15FR15F10081008点：点：R0R0R62FR62FWR(word)WR(word)1616字：字：WR0WR0WRl5WRl56363字：字：WR0WR0WR62WR62特殊内部

14、继电器特殊内部继电器R(bit)R(bit)6464点：点：R9000R9000R903FR903FWR(word)WR(word)4 4字：字：WR900WR900WR903WR903定时器定时器T(bit)T(bit)100100点：点：T0T0T99T99计数器计数器C(bit)C(bit)2828点：点：C100C100C127C1274444点：点：C100C100C143C143定时器计数器设定值寄存器定时器计数器设定值寄存器SV(word)SV(word)128128字：字：SV0SV0SVl27SVl27144144字：字：SV0SV0SVl43SVl43定时器计数器经过值寄存

15、器定时器计数器经过值寄存器EV(word)EV(word)128128字：字：EV0EV0EVl27EVl27144144字：字：EV0EV0EVl43EVl43通用数据寄存器通用数据寄存器DT(word)DT(word)256256字：字：DT0DT0DT255DT25516601660字：字：DT0DT0DTl659DTl65961446144宇：宇：DT0DT0DT6143DT6143特殊数据寄存器特殊数据寄存器DT(word)DT(word)7070字：字：DT9000DT9000DT9069DT9069系统寄存器系统寄存器(word)(word)No.0No.0No.418No.41

16、8索引寄存器索引寄存器IX(word)IX(word)IXIX、IYIY各一个各一个IY(word)IY(word)十进制常数寄存器十进制常数寄存器K K1616位常数位常数(字字)：K K3276832768K32767K327673232位常数位常数(双字双字)：K K21474836482147483648K2147483647K2147483647十六进制常数寄存器十六进制常数寄存器H H1616位常数位常数(字字)：H0H0HFFFFHFFFF3232位常数（双字）：位常数（双字）：H0H0HFFFFFFFFHFFFFFFFF4/23/202311 X X和和Y Y是按位寻址的，而是

17、按位寻址的，而WXWX和和WYWY只能按只能按“字字”寻址。寻址。X与的地址编号规则完全相同，下面以X为例说明如下：如：X110表示寄存器WXl1中的第0位，X11F表示寄存器WXl1中的第F号位。图示如下：WX11：X11F X110注意：注意：注意：注意：字地址为0时可省略字地址数字，只给位地址 即可。例：若X4为“ON”，则WX0的第四位为“1”。若WY1=5，则表明Y10和Y12两个触点“ON”。表中R和WR的编号规则与X、WX和Y、WY相同。FEDCBA9876543210位址（用十六进制表示）位址（用十六进制表示）寄存器地址（用十进制表示）寄存器地址（用十进制表示）X4/23/20

18、23121.1、输入继电器输入继电器的作用是将外部开关信号或传感器的信号输入到PLC。注意：注意：注意：注意：输入继电器只能由外部信号来驱动，而不能由输入继电器只能由外部信号来驱动，而不能由内部指令来驱动，其触点也不能直接输出去驱动执行元件。内部指令来驱动，其触点也不能直接输出去驱动执行元件。2.2、输出继电器输出继电器的作用是将PLC的执行结果向外输出，驱动外设(如接触器、电磁阀)动作。注意：注意：注意：注意：输出继电器必须是由输出继电器必须是由PLCPLC控制程序执行的结果控制程序执行的结果来驱动。来驱动。3.3、内部继电器PLC的内部寄存器供用户存放中间变量，其作用与继其作用与继电器电器

19、接触器控制系统中的中间继电器相似，接触器控制系统中的中间继电器相似，因此称为内部继电器(软继电器软继电器)。4/23/2023131.4、特殊内部继电器 R9000R9000R903FR903F为特殊内部继电器，均有专门的用途，用户不能占用。这些继电器不能用于输出，只能做不能用于输出，只能做内部触点用。内部触点用。其主要功能是：1.1.标志继电器标志继电器 2.2.特殊控制继电器特殊控制继电器：例如，初始闭合继电器R9013，它的功能是只在运行中第一次扫描时闭合，从第二次扫描开始断开并保持打开状态。3.3.信号源继电器信号源继电器 2.5、定时器计数器（TC）定时器定时器(T)(T)触点的通断

20、由定时器指令触点的通断由定时器指令(TM)(TM)的输出决的输出决定。定。如果定时器指令定时时间到，则与其同号的触点动作。计数器计数器(C)(C)的触点是计数器指令的触点是计数器指令(CT)(CT)的输出。的输出。如果计数器指令计数完毕，则与其同号的触点动作。4/23/2023141.6、定时器计数器的设定值寄存器（SV）与经过值寄存器（EV）SV是存储定时器计数器指令预置值预置值的寄存器；EV是存贮定时器计数器经过值经过值的寄存器。EVEV的值随着程序的值随着程序的运行而递减变化，的运行而递减变化，当它的内容变为0时，定时器计数器的触点动作。每个定时器计数器的编号都有一组SV和EV与之相对应

21、(表2-4)表表2-4 T2-4 TC C与与SVSV、EVEV对应示意表对应示意表 定时器计数器编号定时器计数器编号设定值寄存器设定值寄存器SVSV经过值寄存器经过值寄存器EVEVT0T0T99T99C100C100C143C143SV0SV0SV99SV99SV100SV100SV143SV143EV0EV0EV99EV99EV100EV100EV143EV1434/23/2023151.1.7 7、通用数据寄存器、通用数据寄存器(DT)(DT)和特殊数据寄存器和特殊数据寄存器(DT)(DT)通用数据寄存器用来存储各种数据。它是纯粹的寄存器，它是纯粹的寄存器，不带任何触点。不带任何触点。特

22、殊数据寄存器是具有特殊用途的寄存器。每个数据寄存器由一个字(16-bit)组成。2.2.8 8、索引寄存器、索引寄存器(、IY)IY)在FPl系列的PLC内部有两个16位的索引寄存器和IY。其作用有以下两类：(1)(1)作数据寄存器使用作数据寄存器使用作为数据寄存器使用时，可作为16-bit寄存器单独使用；当用作32-bit寄存器时，作低16-bit，IY作高16-bit；作为32-bit操作数编程时，如果指定为低16-bit，则高16-bit自动指定为IY。4/23/2023168索引寄存器(、IY)(2)(2)其他操作数的修正值其他操作数的修正值地址修正值功能地址修正值功能(适用于适用于W

23、XWX、WYWY、WRWR、SVSV、EVEV和和DT)DT)例例：有指令为FO MV，DT1，IXDTl00，执行后的结果为：当K30时，DT1中的数据被传送至DTl30。当K50时，DT1中的数据被传送至DTl50。常数修正值功能常数修正值功能(对对K K和和H H)例例：有指令为FO MV，IXK30，DTl00，执行后的结果为：当K20时，传送至DT100内容为K50。当K50时，传送至DT100内容为K80注意注意注意注意：索引寄存器不能用索引寄存器来修正；当索引寄存器用作地址修正值时，要确保修正后的地址不要超出有效范围；当索引寄存器用作常数修正值时，修正后的值可能上溢或下溢。4/2

24、3/2023171.9、常数寄存器（K、H）常数寄存器主要用来存放PLC输入数据，十进制常十进制常数以数据前加字头数以数据前加字头K K来表示，十六进制常数用数据来表示，十六进制常数用数据前加字头前加字头H H来表示。来表示。控制单元、初级扩展单元、次级扩展单元、IO链接单元和智能单元(AD转换单元和DA转换单元)的I0分配是固定的。FP1系列PLC的IO点数共有416点（输入X0X12F共208点，输出Y0Y12F也是208点），但受外部接线端子和主机驱动能力的限制，最多可扩展最多可扩展152152点（点（C72C72型）型），其余的可作内部寄存器使用。，其余的可作内部寄存器使用。4/23/

25、202318二、二、FP1FP1的的I IO O地址分配地址分配 品品 种种型型 号号输入端编号输入端编号输出端编号输出端编号控制单元控制单元C14C14X0X0X7X7Y0Y0Y4Y4，Y7Y7C16C16XOXOX7X7Y0Y0Y7Y7C24C24X0X0XFXFY0Y0Y7Y7C40C40X0X0XFXF，X10X10X17X17Y0Y0YFYFC56C56X0X0XFXF，X10X10X1FX1FY0Y0YFYF，Y10Y10Y17Y17C72C72X0X0XFXF，X10X10X1FX1FX20X20X27X27Y0Y0YFYF，Y10Y10Y1FY1F初级扩展单初级扩展单元元E8E

26、8输入类型输入类型X30X30X37X37/I IO O类型类型X30X30X33X33Y30Y30Y33Y33输出类型输出类型/Y30Y30Y37Y37E16E16输入类型输入类型X30X30X3FX3F/I IO O类型类型X30X30X37X37Y30Y30Y37Y37输出类型输出类型/Y30Y30Y3FY3FE24E24I IO O类型类型X30X30X3FX3FY30Y30Y37Y37E40E40I IO O类型类型X30X30X3FX3F，X40X40X47X47Y30Y30Y3FY3F4/23/202319 续上表续上表品品 种种型型 号号输输入端入端编编号号输输出端出端编编号号

27、次次级扩级扩展展单单元元E8E8输输入入类类型型X50 X50 X57 X57/I IO O类类型型K50 K50 X53 X53Y50 Y50 Y53 Y53输输出出类类型型/Y50 Y50 Y57 Y57E16E16输输入入类类型型X50 X50 X5F X5F/I IO O类类型型X50 X50 X57 X57Y50 Y50 Y57 Y57输输出出类类型型/Y50 Y50 Y5F Y5FE24E24I IO O类类型型X50 X50 X5F X5FY50 Y50 Y57 Y57E40E40I IO O类类型型X50 X50 X5F X5F，X60 X60 K67 K67Y50 Y50 Y

28、5F Y5FI IO O链链接接单单元元X70 X70 X7F(WX7)X7F(WX7)X80 X80 X8F(WX8)X8F(WX8)Y70 Y70 Y7F(WY7)Y7F(WY7)Y80 Y80 Y8F(WY8)Y8F(WY8)A AD D转换单转换单元元通道通道0 0X90 X90 X9F(WX9)X9F(WX9)/通道通道1 1X100 X100 X10F(WXl0)X10F(WXl0)/通道通道2 2X110 X110 X11F(WX11)X11F(WX11)/通道通道3 3X120 X120 X12F(WXl2)X12F(WXl2)/D DA A转换单转换单元元单单元号元号0 0通

29、道通道0 0/Y90 Y90 Y9F(WY9)Y9F(WY9)通道通道1 1/Y100 Y100 Y10F(WYl0)Y10F(WYl0)单单元号元号l l通道通道0 0/Y110 Y110 Y11F(WY11)Y11F(WY11)通道通道1 1/Y120 Y120 Y12F(WYl2)Y12F(WYl2)4/23/202320例2-1 现有一台FPl系列PLC的C24型主机，若需扩 展至输入32点，输出16点，应选择何种扩展单元？并确定IO口的地址编号。控制单元C24的I/O总点数为24（输入16点，输出8点），按着题目要求，需要增加的输入点数为16点，输出点数为8点。参照上表，对该控制单元

30、只需进行一级扩展，故选E24扩展单元就可以。扩展后IO口的地址编号如下：C24型主机：输入端X0XF，输出端Y0Y7。E24型扩展单元：输入端X30X3F，输出端Y30Y37。4/23/202321第三节第三节 松下松下FP系列小型机的其他机型简介系列小型机的其他机型简介 FPO、FP和PP-M是日本松下电工株式会社继小型机FP1系列之后又开发的小型PLC产品。它们集CPU、IO、通信等诸多功能模块于一体，具有体积小，功能强，性能价格比高等特点。适用单机、小规模控制，在机床、纺织、电梯控制等领域得到了广泛的应用，特别适合在我国的中小企业推广应用。4/23/202322一、微型可编程控制器一、微

31、型可编程控制器FPO机型介绍机型介绍 FPO是超小型可编程控制器，一个控制单元只有25mm宽，高度为90mm，长为60mm，甚至扩充至IO 128点，总宽度也只有105mm。超小型的外形设计改变了以往人们对小型PLC的印象。它的安装面积在同类产品中是最小的，所以FPO可安装在小型机器、小型设备及越来越小的控制板上。由于其体积小巧、功能十分强大又有高度的兼容性，增加了许多大型机的功能和指令，其CPU速度也比FPl快了近一倍。一经推出就受到广泛的关注。4/23/202323二、微型可编程控制器二、微型可编程控制器FP机型简介机型简介FP属于模块式机型，它体积小（与FP0相同），运算速度快，每一步基

32、本指令的扫描时间为0.04s，功能强大，相当于一个中型PLC的功能。它有以下几个突出的特点：1.存储容量大 2.全方位的通信功能 3.高速计数器和脉冲输出功能 4.模拟量控制 5.可扩展性 6.超强的数据处理能力FP深受用户的欢迎，在市场上刚推出，就获得了“小型PLC中的领跑者”美誉。4/23/202324三、三、FP-M单板式可编程控制器简介单板式可编程控制器简介 为适应各种不同用户的需要，松下电工设计了单板式PLC系列产品。目前已投入使用的单板式PLC产品有PP-M和PP-C两大系列。FP-M是在FP1型PLC基础上改进设计的产品，其指令系统与硬件配置均与FP1兼容，保存了诸如高速计数器、脉冲捕捉输入、密码设定、电位器输入、输入时间滤波等标准特性。FP-C是在FP3型PLC基础上改进设计的产品，其性能基本同FP3。单板式PLC在编程上完全与整体式或模块式的PLC相同，只是结构上更加紧凑，体积更加小巧，适于插在机箱内价格也相对便宜，可以说是较经济实用的产品。4/23/202325