電氣控制技術(shù)與PLC應(yīng)用6.三菱FX2N系列可編程控制器及其基本指令的應(yīng)用

12 FX2N系列系列PLC是三菱公司的典型產(chǎn)品，按疊裝式配置。是三菱公司的典型產(chǎn)品，按疊裝式配置。 由基本單元、擴(kuò)展單元、擴(kuò)展模塊及特殊功能單元構(gòu)成。由基本單元、擴(kuò)展單元、擴(kuò)展模塊及特殊功能單元構(gòu)成。 基本單元基本單元包括包括CPU、存儲(chǔ)器、輸入輸出口及電源。、存儲(chǔ)器、輸入輸出口及電源。 擴(kuò)展單元擴(kuò)展單元是用于增加是用于增加I/ /O點(diǎn)數(shù)的裝置，內(nèi)部設(shè)置有電源。點(diǎn)數(shù)的裝置，內(nèi)部設(shè)置有電源。 擴(kuò)展模塊擴(kuò)展模塊用于增加用于增加I/ /O點(diǎn)數(shù)及改變點(diǎn)數(shù)及改變I/ /O比例，比例， 內(nèi)部無(wú)電源，用電由基本單元或擴(kuò)展單元供給。內(nèi)部無(wú)電源，用電由基本單元或擴(kuò)展單元供給。 由于擴(kuò)展單元及擴(kuò)展模塊無(wú)由于擴(kuò)展單元及擴(kuò)展模塊無(wú)CPUCPU， 所以必須與基本單元一起使用。所以必須與基本單元一起使用。 特殊功能單元特殊功能單元，是一些專(zhuān)門(mén)用途的裝置，是一些專(zhuān)門(mén)用途的裝置， 如：模擬量控制模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊、通信模塊等。如：模擬量控制模塊、運(yùn)動(dòng)控制模塊、通信模塊等。345 FX2N系列系列PLC的基本單元名稱(chēng)體系及其種類(lèi)的基本單元名稱(chēng)體系及其種類(lèi) FX2N系列系列PLC的擴(kuò)展單元名稱(chēng)體系及其種類(lèi)的擴(kuò)展單元名稱(chēng)體系及其種類(lèi) FX2N系列系列PLC的擴(kuò)展模塊名稱(chēng)體系及其種類(lèi)的擴(kuò)展模塊名稱(chēng)體系及其種類(lèi) FX2N系列系列PLC的特殊功能模塊的特殊功能模塊FX系列系列PLC的型號(hào)含義的型號(hào)含義6 存儲(chǔ)容量存儲(chǔ)容量 這里說(shuō)的存儲(chǔ)容量指的是用戶(hù)程序存儲(chǔ)器的容量。這里說(shuō)的存儲(chǔ)容量指的是用戶(hù)程序存儲(chǔ)器的容量。 輸入輸入/ /輸出輸出( (I/ /O) )點(diǎn)數(shù)點(diǎn)數(shù) I/ /O點(diǎn)數(shù)指點(diǎn)數(shù)指PLC面板上的輸入、輸出端子的個(gè)數(shù)。面板上的輸入、輸出端子的個(gè)數(shù)。 掃描速度掃描速度 一般以?huà)呙枰话阋話(huà)呙?K字所用的時(shí)間來(lái)衡量掃描速度。字所用的時(shí)間來(lái)衡量掃描速度。 編程指令的種類(lèi)和條數(shù)編程指令的種類(lèi)和條數(shù) 內(nèi)部器件的種類(lèi)和數(shù)量?jī)?nèi)部器件的種類(lèi)和數(shù)量 擴(kuò)展能力擴(kuò)展能力 智能單元的數(shù)量智能單元的數(shù)量 支持軟件支持軟件7 可編程控制器的程序，必須借助機(jī)內(nèi)器件來(lái)表達(dá)，可編程控制器的程序，必須借助機(jī)內(nèi)器件來(lái)表達(dá)， 這就要求在可編程控制器內(nèi)部設(shè)置具有各種各樣功能的，這就要求在可編程控制器內(nèi)部設(shè)置具有各種各樣功能的， 能代表控制過(guò)程中各種事物的元器件，即能代表控制過(guò)程中各種事物的元器件，即編程元件編程元件。 編程元件從物理實(shí)質(zhì)上來(lái)說(shuō)是電子電路及存儲(chǔ)器。編程元件從物理實(shí)質(zhì)上來(lái)說(shuō)是電子電路及存儲(chǔ)器。 為了明確它們的物理屬性，稱(chēng)它們?yōu)闉榱嗣鞔_它們的物理屬性，稱(chēng)它們?yōu)椤败浝^電器軟繼電器”。 編程元件具有編程元件具有線圈和常開(kāi)常閉觸點(diǎn)線圈和常開(kāi)常閉觸點(diǎn)， 而且觸點(diǎn)的狀態(tài)隨著線圈的狀態(tài)而變化，而且觸點(diǎn)的狀態(tài)隨著線圈的狀態(tài)而變化， 由于編程元件只不過(guò)是存儲(chǔ)單元，可以無(wú)限次地訪問(wèn)，由于編程元件只不過(guò)是存儲(chǔ)單元，可以無(wú)限次地訪問(wèn)， 因此編程元件可以有因此編程元件可以有無(wú)數(shù)多個(gè)常開(kāi)、常閉觸點(diǎn)無(wú)數(shù)多個(gè)常開(kāi)、常閉觸點(diǎn)。 編程元件可以組合使用。編程元件可以組合使用。 為了區(qū)分元件功能，給為了區(qū)分元件功能，給元件編號(hào)元件編號(hào)，即存儲(chǔ)單元的地址。，即存儲(chǔ)單元的地址。8 FX2N系列可編程控制器的編程元件有：系列可編程控制器的編程元件有： 輸入繼電器輸入繼電器( (X) ) 輸出繼電器輸出繼電器( (Y) ) 輔助繼電器輔助繼電器( (M) ) 定時(shí)器定時(shí)器( (T) ) 計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器( (C) ) 狀態(tài)狀態(tài)( (S) ) 寄存器寄存器( (D、V、Z ) ) 指針指針( (P、I) ) 元件序號(hào)：元件序號(hào)： 輸入繼電器、輸出繼電器的序號(hào)為輸入繼電器、輸出繼電器的序號(hào)為八進(jìn)制八進(jìn)制， 其余其余器件的序號(hào)器件的序號(hào)為為十進(jìn)制十進(jìn)制。例：例： X0X7，X10X17， Y0Y7，Y10Y17， M0M300，；M8002 T0T199， C0C99， S0S9；S20S499；91011普通型輔助繼電器普通型輔助繼電器 保持型輔助繼電器保持型輔助繼電器 特殊輔助繼電器特殊輔助繼電器 12特殊輔助繼電器特殊輔助繼電器 觸點(diǎn)利用型觸點(diǎn)利用型 例如：例如： M8000、M8001：運(yùn)行監(jiān)視繼電器：運(yùn)行監(jiān)視繼電器 M8002、M8003：初始脈沖繼電器：初始脈沖繼電器 M8005：鋰電池電壓過(guò)低繼電器：鋰電池電壓過(guò)低繼電器 M8011M8014：內(nèi)部時(shí)鐘脈沖：內(nèi)部時(shí)鐘脈沖 線圈驅(qū)動(dòng)型線圈驅(qū)動(dòng)型 例如：例如： M8034：全部輸出禁止繼電器：全部輸出禁止繼電器 M8040：禁止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)移：禁止?fàn)顟B(tài)轉(zhuǎn)移 M8033：停止時(shí)保持輸出繼電器：停止時(shí)保持輸出繼電器 M8030：電池滅燈：電池滅燈 M8039：恒定掃描：恒定掃描131.1.普通定時(shí)器普通定時(shí)器 100ms普通定時(shí)器普通定時(shí)器 T0T199，定時(shí)范圍，定時(shí)范圍0.13276.7s 10ms普通定時(shí)器普通定時(shí)器 T200T245，定時(shí)范圍為，定時(shí)范圍為0.01327.67s2.2.積算定時(shí)器積算定時(shí)器 1ms積算定時(shí)器積算定時(shí)器 T246T249，定時(shí)范圍為，定時(shí)范圍為0.00132.767s 100ms積算定時(shí)器積算定時(shí)器 T250T255，定時(shí)范圍為，定時(shí)范圍為0.13276.7s14100ms普通定時(shí)器的工作過(guò)程普通定時(shí)器的工作過(guò)程梯形圖梯形圖時(shí)序圖時(shí)序圖|100ms普通定時(shí)器普通定時(shí)器 T0T199，定時(shí)范圍，定時(shí)范圍0.13276.7s定時(shí)器定時(shí)器延時(shí)觸點(diǎn)延時(shí)觸點(diǎn)輸入信號(hào)輸入信號(hào)定時(shí)器線圈定時(shí)器線圈輸出信號(hào)輸出信號(hào)151ms積算定時(shí)器的工作過(guò)程積算定時(shí)器的工作過(guò)程梯形圖梯形圖時(shí)序圖時(shí)序圖|1ms積算定時(shí)器積算定時(shí)器 T246T249，定時(shí)范圍為，定時(shí)范圍為0.00132.767s 定時(shí)器定時(shí)器延時(shí)觸點(diǎn)延時(shí)觸點(diǎn)輸入信號(hào)輸入信號(hào)定時(shí)器線圈定時(shí)器線圈復(fù)位信號(hào)復(fù)位信號(hào)復(fù)位指令復(fù)位指令輸出信號(hào)輸出信號(hào)161.1.內(nèi)部計(jì)數(shù)器內(nèi)部計(jì)數(shù)器 16位增計(jì)數(shù)器位增計(jì)數(shù)器 設(shè)定值為設(shè)定值為132767， 其中其中C0C99為通用型，為通用型，C100C199為斷電保持型。為斷電保持型。 32位增位增/ /減計(jì)數(shù)器減計(jì)數(shù)器 設(shè)定值為設(shè)定值為21474836482147483647, 其中其中C200C219為通用型，為通用型，C220C234為斷電保持型。為斷電保持型。 增增/ /減計(jì)數(shù)方式由特殊輔助繼電器減計(jì)數(shù)方式由特殊輔助繼電器M8200M8234設(shè)定。設(shè)定。 對(duì)應(yīng)的特殊輔助繼電器為對(duì)應(yīng)的特殊輔助繼電器為ON時(shí)，為減計(jì)數(shù)。時(shí)，為減計(jì)數(shù)。2.2.高速高速計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器C235C255 單相單計(jì)數(shù)輸入單相單計(jì)數(shù)輸入 單相雙計(jì)數(shù)輸入單相雙計(jì)數(shù)輸入 雙相雙計(jì)數(shù)輸入雙相雙計(jì)數(shù)輸入171616位增計(jì)數(shù)器的工作過(guò)程位增計(jì)數(shù)器的工作過(guò)程梯形圖梯形圖時(shí)序圖時(shí)序圖|16位增計(jì)數(shù)器位增計(jì)數(shù)器 設(shè)定值為設(shè)定值為132767， 其中其中C0C99為通用型，為通用型，C100C199為斷電保持型。為斷電保持型。計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器觸點(diǎn)觸點(diǎn)輸入輸入信號(hào)信號(hào)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器線圈線圈復(fù)位信號(hào)復(fù)位信號(hào)輸出信號(hào)輸出信號(hào)復(fù)位指令復(fù)位指令183232位增位增/ /減計(jì)數(shù)器的工作過(guò)程減計(jì)數(shù)器的工作過(guò)程增增/減計(jì)數(shù)方式由特殊輔助繼電器減計(jì)數(shù)方式由特殊輔助繼電器M8205設(shè)定：設(shè)定：M8205為為OFF時(shí)，為時(shí)，為增增計(jì)數(shù)；計(jì)數(shù)； M8205為為ON時(shí)，為時(shí)，為減減計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)。計(jì)數(shù)器觸點(diǎn)計(jì)數(shù)器觸點(diǎn)輸輸入入信信號(hào)號(hào)計(jì)數(shù)器線圈計(jì)數(shù)器線圈輸出信號(hào)輸出信號(hào)復(fù)位復(fù)位指令指令復(fù)復(fù)位位信信號(hào)號(hào)選擇選擇信號(hào)信號(hào)特殊輔助特殊輔助繼電器繼電器191616位增計(jì)數(shù)器的工作過(guò)程位增計(jì)數(shù)器的工作過(guò)程|C0C99 設(shè)定值為設(shè)定值為132767計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器觸點(diǎn)觸點(diǎn)輸入輸入信號(hào)信號(hào)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)器線圈線圈復(fù)位信號(hào)復(fù)位信號(hào)輸出信號(hào)輸出信號(hào)復(fù)位指令復(fù)位指令100ms普通定時(shí)器的工作過(guò)程普通定時(shí)器的工作過(guò)程|T0T199 定時(shí)范圍定時(shí)范圍0.13276.7s定時(shí)器定時(shí)器延時(shí)觸點(diǎn)延時(shí)觸點(diǎn)輸入信號(hào)輸入信號(hào)定時(shí)器線圈定時(shí)器線圈輸出信號(hào)輸出信號(hào)20212223 24 初始狀態(tài)；初始狀態(tài)； SA合上，合上， KT 線圈線圈通電通電，延時(shí)；，延時(shí)； 延時(shí)到，延時(shí)到，KT觸點(diǎn)動(dòng)作；觸點(diǎn)動(dòng)作； KT 線圈線圈斷電斷電， KM線圈線圈通電通電； KM觸點(diǎn)動(dòng)作，觸點(diǎn)動(dòng)作， KT 觸點(diǎn)動(dòng)作；觸點(diǎn)動(dòng)作； KM線圈線圈斷電斷電； 回到回到重復(fù)上述過(guò)程。重復(fù)上述過(guò)程。幾乎幾乎同時(shí)同時(shí)進(jìn)行進(jìn)行25 0.5s0.5s0.5s26按下啟動(dòng)按鈕按下啟動(dòng)按鈕SB， 電機(jī)電機(jī)M正轉(zhuǎn)，正轉(zhuǎn)， 臺(tái)車(chē)第一次臺(tái)車(chē)第一次； 碰到限位開(kāi)關(guān)碰到限位開(kāi)關(guān)SQ1時(shí)，電機(jī)時(shí)，電機(jī)M反轉(zhuǎn)，反轉(zhuǎn)， 臺(tái)車(chē)第一次臺(tái)車(chē)第一次。 碰到碰到SQ2時(shí)，臺(tái)車(chē)時(shí)，臺(tái)車(chē)； 延時(shí)時(shí)間到，臺(tái)車(chē)第二次延時(shí)時(shí)間到，臺(tái)車(chē)第二次； 碰到碰到SQ3 時(shí)，臺(tái)車(chē)第二次時(shí)，臺(tái)車(chē)第二次。 碰到碰到SQ2時(shí)，臺(tái)車(chē)時(shí)，臺(tái)車(chē)暫停暫停5s；然后重復(fù)上述過(guò)程。；然后重復(fù)上述過(guò)程。 27 第一次正向啟動(dòng)第一次正向啟動(dòng)第二次正向啟動(dòng)第二次正向啟動(dòng)前進(jìn)前進(jìn)后退后退二次啟動(dòng)服務(wù)二次啟動(dòng)服務(wù)延時(shí)延時(shí)第一次反向啟動(dòng)第一次反向啟動(dòng)第二次反向啟動(dòng)第二次反向啟動(dòng)28 前進(jìn)前進(jìn)后退后退二次啟動(dòng)服務(wù)二次啟動(dòng)服務(wù)延時(shí)延時(shí)前進(jìn)前進(jìn)后退后退二次啟動(dòng)服務(wù)二次啟動(dòng)服務(wù)延時(shí)延時(shí)29 在在邏輯控制場(chǎng)合，邏輯控制場(chǎng)合， 可編程控制器的梯形圖可編程控制器的梯形圖 和繼電器線路圖非常相似。和繼電器線路圖非常相似。 但是這二者之間在但是這二者之間在運(yùn)行時(shí)序運(yùn)行時(shí)序 問(wèn)題上，有著根本的不同。問(wèn)題上，有著根本的不同。 對(duì)于繼電器對(duì)于繼電器- -接觸器系統(tǒng)，為并行工作方式，接觸器系統(tǒng)，為并行工作方式， 所有觸點(diǎn)的動(dòng)作是和它的線圈通電或斷電同時(shí)發(fā)生的。所有觸點(diǎn)的動(dòng)作是和它的線圈通電或斷電同時(shí)發(fā)生的。 對(duì)于可編程序控制器系統(tǒng)，為串行工作方式，對(duì)于可編程序控制器系統(tǒng)，為串行工作方式， 由于指令的分時(shí)掃描執(zhí)行，由于指令的分時(shí)掃描執(zhí)行， 同一個(gè)器件的線圈工作和它各個(gè)觸點(diǎn)的動(dòng)作并不同時(shí)發(fā)生。同一個(gè)器件的線圈工作和它各個(gè)觸點(diǎn)的動(dòng)作并不同時(shí)發(fā)生。 30 可編程控制器的基本指令可編程控制器的基本指令 是基于繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器類(lèi)軟元件，是基于繼電器、定時(shí)器、計(jì)數(shù)器類(lèi)軟元件， 主要用于邏輯處理的指令。主要用于邏輯處理的指令。 狀態(tài)法是程序編制的重要方法及工具。狀態(tài)法是程序編制的重要方法及工具。 FX2N系列可編程控制器的步進(jìn)順控指令系列可編程控制器的步進(jìn)順控指令 及大量的狀態(tài)軟元件就是為狀態(tài)編程法安排的。及大量的狀態(tài)軟元件就是為狀態(tài)編程法安排的。 功能指令或稱(chēng)為應(yīng)用程序，功能指令或稱(chēng)為應(yīng)用程序， 用于數(shù)據(jù)的傳送、運(yùn)算、變換及程序控制等功能。用于數(shù)據(jù)的傳送、運(yùn)算、變換及程序控制等功能。 功能指令是可編程控制器數(shù)據(jù)處理能力的標(biāo)志。功能指令是可編程控制器數(shù)據(jù)處理能力的標(biāo)志。 31( (接下頁(yè)接下頁(yè)) ) 32( (接上頁(yè)接上頁(yè)) )33要求：根據(jù)梯形圖寫(xiě)出指令表要求：根據(jù)梯形圖寫(xiě)出指令表3435LDP、ANDP、ORP指令的用法指令的用法36LDF、ANDF、ORF指令的用法指令的用法37SET、RST指令的用法指令的用法38PLS、PLF指令的用法指令的用法PLS與與LDP指令比較指令比較39MPSMRDMPP指令指令的用法的用法4041MPS、MPP指令的應(yīng)用舉例指令的應(yīng)用舉例（三層棧）（三層棧）三層棧對(duì)應(yīng)的三層棧對(duì)應(yīng)的連續(xù)輸出方式連續(xù)輸出方式42MCMCR指令指令的用法的用法43MCMCR指令指令的的嵌套嵌套結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)44多級(jí)嵌套多級(jí)嵌套在同一在同一地方使用地方使用MCR指令指令454647484950啟啟/ /停停X1常開(kāi)觸點(diǎn)常開(kāi)觸點(diǎn)M100線圈、常開(kāi)觸點(diǎn)線圈、常開(kāi)觸點(diǎn)M101線圈線圈M101常閉觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)M100常閉觸點(diǎn)常閉觸點(diǎn)M101常開(kāi)觸點(diǎn)常開(kāi)觸點(diǎn) 51M1M2001728455615334361SS畫(huà)出畫(huà)出PLC的的I/O配置圖配置圖寫(xiě)出實(shí)現(xiàn)控制的工作過(guò)程寫(xiě)出實(shí)現(xiàn)控制的工作過(guò)程52Y20M1Y21M200102515SS畫(huà)出畫(huà)出PLC的的I/O配置圖配置圖寫(xiě)出實(shí)現(xiàn)控制的工作過(guò)程寫(xiě)出實(shí)現(xiàn)控制的工作過(guò)程起起/?？刂仆？刂葡韧ㄏ韧?0s再斷再斷5s脈沖脈沖發(fā)生器發(fā)生器先斷先斷10s再通再通5s循環(huán)工作循環(huán)工作4次次計(jì)數(shù)器復(fù)位計(jì)數(shù)器復(fù)位53畫(huà)出畫(huà)出PLC的的 I/O配置圖配置圖寫(xiě)出實(shí)現(xiàn)控寫(xiě)出實(shí)現(xiàn)控 制工作過(guò)程制工作過(guò)程SSSS010 155S20 25 30 35 40SS常開(kāi)接點(diǎn)常開(kāi)接點(diǎn)545556T0T2T3T4T1T5T6T7T10/ /T11T10/ /T11 57 T0T2T3T4T1T5T6T7T10/ /T11T10/ /T1158 59 60 616263END前進(jìn)前進(jìn)后退后退二次二次啟動(dòng)啟動(dòng)服務(wù)服務(wù)延時(shí)延時(shí)64END前進(jìn)前進(jìn)后退后退二次二次啟動(dòng)啟動(dòng)服務(wù)服務(wù)延時(shí)延時(shí)MCR N0ENDX10M1MC N0 M165前進(jìn)前進(jìn)后退后退二次二次啟動(dòng)啟動(dòng)服務(wù)服務(wù)延時(shí)延時(shí)MCR N0ENDX10M1MC N0 M166前進(jìn)前進(jìn)后退后退二次二次啟動(dòng)啟動(dòng)服務(wù)服務(wù)延時(shí)延時(shí)MCR N0ENDX10M1MC N0 M1X0RST C0K2X2C0C067前進(jìn)前進(jìn)后退后退二次啟動(dòng)服務(wù)二次啟動(dòng)服務(wù)延時(shí)延時(shí)10s延時(shí)延時(shí)15s裝料裝料卸料卸料前進(jìn)前進(jìn)后退后退裝料裝料卸料卸料卸料卸料X0：前進(jìn)啟動(dòng)：前進(jìn)啟動(dòng)X1：后退啟動(dòng)：后退啟動(dòng)X2：停止：停止68在裝配流水線上，設(shè)置有三個(gè)裝配操作工位在裝配流水線上，設(shè)置有三個(gè)裝配操作工位（A、B、C）、四節(jié)傳送帶四節(jié)傳送帶（D、E、F、G）和一個(gè)倉(cāng)庫(kù)和一個(gè)倉(cāng)庫(kù)（H），各部分由，各部分由信號(hào)燈模擬。由兩個(gè)按鈕控制啟動(dòng)和停止。工作過(guò)程如下：信號(hào)燈模擬。由兩個(gè)按鈕控制啟動(dòng)和停止。工作過(guò)程如下： 1s1s1s1s3sC1C2C3C4C10C20C30C407s7s7s7s( (傳送傳送D) ) Y0( (傳送傳送E) ) Y1( (傳送傳送F) ) Y2( (傳送傳送G) ) Y3( (裝配裝配A) ) Y4( (裝配裝配B) ) Y5( (裝配裝配C) ) Y6( (倉(cāng)庫(kù)倉(cāng)庫(kù)H) ) Y7C569X0M0M0T0M1M1MC N0 M1RST C1C5RST C2RST C3RST C4RST C5RST C10RST C20RST C30RST C40M1C40M0T0K10X1C1K1C40K28T0C10K7C2C3K2K3C4K4C5K7C20K14C30K21Y0C1C4Y7C40C30C4Y6C30C20C4Y5C20C10C4Y4C10C1Y1C2C2Y2C3C3Y3C4MCR N0END傳送傳送DD、E、F、G各運(yùn)行各運(yùn)行1秒；秒；A、B、C、H各運(yùn)行各運(yùn)行3秒。秒。 傳送傳送E傳送傳送F傳送傳送G裝配裝配A裝配裝配B裝配裝配C倉(cāng)庫(kù)倉(cāng)庫(kù)H 707172傳送傳送 D傳送傳送 E傳送傳送 F傳送傳送 G裝配裝配 A裝配裝配 B裝配裝配 C倉(cāng)庫(kù)倉(cāng)庫(kù) H