三菱FX2N系列可编程控制器课件.pptx
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- 三菱 FX2N 系列 可编程控制器 课件
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1、13 三菱FX2N系列可编程控制器 FX2N系列可编程控制器是日本三菱公司生产的超小型、小型系列产品。是一种进入我国市场最早的产品之一,在我国电气自动化控制系统中有较多的应用。到目前为止,已有F、F1、F2、FX2、FX1、FX2C、FX0、FX0N、FX0S、FX2N、FX2NC、FX1S、FX1N和最近推出的FX3U、FX3UC型等多种可编程控制器。日本三菱公司生产的可编程控制器发展很快,控制功能也在不断增强,早期的产品现在现在基本不再使用了,另外,日本三菱公司还生产有A系列和Q系列中、大型可编程控制器。本章主要讲述三菱FX2N系列可编程控制器。3.1 FX2N系列可编程控制器的结构组成系
2、列可编程控制器的结构组成 PLC实质上是一种工业控制计算机,它是专门为工业电气控制而设计的,它的设计思想也来之于常规的继电器、开关控制电路。所以,尽管PLC的控制原理与计算机密切相关,但是在初次学习PLC的控制原理时,可以先不必从计算机的角度上去理解它,而把它当作一个由各种控制功能的继电器、开关等控制元件组成的控制装置来看待。谢谢观赏2019-6-623.1.1 FX2N型型PLC基本单元的外形结构基本单元的外形结构 输入端子连接外部的输入元件,如按钮、控制开关、行程开关、接近开关、热继电器接点、压力继电器接点、数字开关等。输出端子连接外部的输出元件,如接触器、继电器线圈、信号灯、报警器、电磁
3、铁、电磁阀、电动机等。谢谢观赏2019-6-633.1.2 FX2N型型PLC的主要种类及型号的主要种类及型号 1)FX2N型PLC的主要种类按品种可分为基本单元、扩展单元、扩展模块和特殊扩展设备,基本单元由内部电源、内部输入输出、内部CPU和内部存储器组成,只有基本单元可以单独使用,当输入输出点数不足时可以进行扩展。扩展单元由内部电源、内部输入输出组成,需要和基本单元一起使用。扩展模块由内部输入输出组成,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。特殊扩展设备可分为三类:特殊功能板、特殊模块和特殊单元。是一些特殊用途的装置。特殊功能板用于通信、连接和模拟量设定等,特殊模块
4、主要有模拟量输入输出、高速计数、脉冲输出、接口等模块,特殊单元用于定位脉冲输出。谢谢观赏2019-6-642)FX2N型PLC的型号 FX2N型PLC的型号可表示如下:FX2N128 M R001 PLC系列名称,输入和输出点数总和,128为64点输入和64点输出,单元种类:M基本单元,E输入输出混合扩展模块及扩展单元,EX输入专用扩展模块,EY输出专用扩展模块,输出型式:R继电器输出,S晶闸管输出,T晶体管输出,其它区分:001专为中国推出的产品。例:型号FX2N128 M R001表示为FX2N型PLC,64点输入和64点输出,128点基本单元,继电器输出方式,专为中国推出的产品。谢谢观赏
5、2019-6-653.1.3 FX2N型PLC的软元件 表3-1 基本单元一览表 输入输出点数输入点数输出点数FX2N型PLCAC电源,DC输入继电器输出晶闸管输出晶体管输出1688FX2N16MR001FX2N16MS001FX2N16MT001321616FX2N32MR001FX2N32MS001FX2N32MT001482424FX2N48MR001FX2N48MS001FX2N48MT001643232FX2N64MR001FX2N64MS001FX2N64MT001804040FX2N80MR001FX2N80MS001FX2N80MT0011286464FX2N128MR001F
6、X2N128MT001谢谢观赏2019-6-66表3-2 扩展单元一览表输入输出点数输入点数输出点数AC电源,DC输入继电器输出晶闸管输出晶体管输出321616FX2N32ERFX2N32ESFX2N32ET482424FX2N48ERFX2N48ET谢谢观赏2019-6-67表3-3 扩展模块一览表输入输出点数输入点数输出点数输入继电器输出晶闸管输出晶体管输出输入信号电压连接形式8(16)4(8)4(8)FX0N-8ERDC24V横端子台880FX0N-8EXDC24V横端子台808FX0N-8EYRFX0N-8EYT横端子台16160FX0N-16EXDC24V横端子台16016FX0N-
7、16EYRFX0N-16EYT横端子台16160FX2N-16EXDC24V横端子台16016FX2N-16EYRFX2N-16EYTFX2N-16EYS横端子台谢谢观赏2019-6-68表3-4 FX2N型PLC软元件表软元件软元件类型类型点数点数编码范围编码范围输入继电器(X)184点合计256点X0X267输出继电器(Y)184点Y0Y267辅助继电器(M)一般500点M0M499锁定2572点M500M3071特殊256点M8000M8255状态继电器(S)一般490点S0S499锁定400点S500S899初始10点S0S9信号报警器100点S900S999定时器(T)100ms0.
8、13276.7s 200点T0T19910ms0.01327.67s 46点T200T2451ms保持型0.0132.767s 4点T246T249100ms保持型0.13276.7s 6点T250T255谢谢观赏2019-6-69表3-4 FX2N型PLC软元件表(续)计数器(C)一般16位032767 200点C0C99 16位加计数器锁定16位100点(子系统)C100C199 16位加计数器一般32位-2147483648+214748364735点C200C219 32位加/减计数器锁定32位15点C220C234 32位加/减计数器高速计数器(C)单相范围:-2147483648+
9、2147483647C235C245 11点双相C246C250 5点A/B相C251C255 5点数据寄存器(D)一般(16位)200点D0D199锁定(16位)7800点D200D7999文件寄存器(16位)7000点D1000D7999特殊(16位)256点从D8000D8255变址(16位)16点V0V7以及Z0Z7谢谢观赏2019-6-610表3-4 FX2N型PLC软元件表(续)指针(P)用于CALL128点P0P127用于中断6输入点、3定时器、6计数器 100*150*和16*18*(上升触发*=1,下降触发*=0,*=时间(单位:ms))嵌套层次用于MC和MRC时8点N0N7
10、常数十进制16位:-3276832767 32位:-21474836482147483647十六进制16位:0FFFF 32位:0FFFFFFFF谢谢观赏2019-6-6113.1.4输入、输出继电器(X、Y)输入继电器(X)用于连接外部的输入开关、接点连接,接受外部开关量信号,并通过梯形图进行逻辑运算,其运算结果由输出继电器(Y)输出,驱动外部负载。表3-5 输入继电器和输出继电器元件分配表型号FX2N16MFX2N32MFX2N48MFX2N64MFX2N80MFX2N128M扩展时输入继电器X0X78点X0X1716点X0X2724点X0X3732点X0X4740点X0X7764点X0X
11、267184点输出继电器Y0Y78点Y0Y1716点Y0Y2724点Y0Y3732点Y0Y4740点Y0Y7764点Y0Y267184点谢谢观赏2019-6-612输入继电器(X)和输出继电器(Y)输入继电器(X)和输出继电器(Y)在PLC中各有184点,采用八进制编号。输入继电器编号为:X0X7、X10X17、X20X27X267。输出继电器编号为:Y0Y7、Y10Y17、Y20Y27Y267。但输入继电器和输出继电器点数之和不得超过256,如接入特殊单元、特殊模块时,每个占8点,应从256点中扣除。谢谢观赏2019-6-6133.1.5辅助继电器辅助继电器(M)辅助继电器(M)相当于中间继
12、电器,它只能在内部程序(梯形图)中使用,不能对外驱动外部负载,在梯形图用于逻辑变换和逻辑记忆作用。辅助继电器有通用辅助继电器、断电保持辅助继电器和特殊辅助继电器。1)通用辅助继电器通用辅助继电器的元件编号为M0M499,共500点。它和普通的中间继电器功能一样,运行时,如果通用辅助继电器线圈得电,当电源突然中断时线圈失电,若电源再次接通时,线圈仍失电。通用辅助继电器也可通过参数设定将其改为断电保持辅助继电器。2)断电保持辅助继电器断电保持辅助继电器的元件编号为M500M3071其中M500M1023共524点,可通过参数设定将其改为通用辅助继电器。M1024M3071共2048点,为专用断电保
13、持辅助继电器。其中M2800M3071用于上升沿,下降沿指令的接点时,有一种特殊性,这将在后面说明。谢谢观赏2019-6-614例例3-1 用传送带运送产品 如图3-2所示。在传送带末端安装一个限位开关SQ,工人在传送带首端放好产品,按下起动按钮,传送带开始运行。当产品到达传送带末端并超过限位开关(即产品全部离开传送带)时,皮带停止。电动机产品SQM传送带限位开关M0X1Y0X2X0M0Y0COM1KMUX0X1X2SB1SB2SQX2(Y0)()起动停止限位开关COM电动机(a)PLC接线图(b)梯形图谢谢观赏2019-6-615断电保持辅助继电器 的应用M0X1M500X2X0M0X2(M
14、500)()Y0()M500谢谢观赏2019-6-6163)特殊辅助继电器 特殊辅助继电器的元件编号为M8000M8255,共有256点。特殊辅助继电器用来表示PLC的某些状态、提供时钟脉冲和标志(如进位、借位标志等)、设定PLC的运行方式、步进顺控、禁止中断、设定计数器的计数方式等。特殊辅助继电器通常分为两类。(1)接点型(只读型)特殊辅助继电器M8000:运行监控。常开接点,PLC在运行(RUN)时接点闭合。M8002:初始化脉冲。常开接点,仅在PLC运行开始时接通一个扫描周期。M8005:锂电池电压降低。锂电池电压下降至规定值时接点闭合,可以用它的触点和输出继电器驱动外部指示灯,以提醒工
15、作人员更换锂电池。M8011M8014分别为10 mS、100 mS、1 S、1min时钟脉冲。占空比均为0.5。例M8013为1秒钟时钟脉冲,该接点为0.5秒接通,0.5秒断开。谢谢观赏2019-6-617接点型特殊辅助继电器应用举例 Y0M8000Y1M8013M8005M500M8002X2M500PLC运行时信号灯亮锂电池没电时信号灯闪亮PLC运行时断开M500谢谢观赏2019-6-618(2)线圈型(可读可写型)特殊辅助继电器这类特殊辅助继电器由用户程序控制其线圈,当其线圈得电时能执行某种特定的操作。如:M8030:M8030的线圈得电时,当锂电池电压降低时,PLC面板上的指示灯不亮
16、。M8033:M8033的线圈得电时,在PLC停止(STOP)时,元件映象寄存器中(Y、M、C、T、D等)的数据仍保持。M8034:线圈得电时全部输出继电器失电不输出。M8035:强制运行(RUN)模式。M8036:强制运行(RUN)指令。M8037:强制停止(STOP)指令。M8039:线圈得电时,PLC以D8039中指定的扫描时间工作。这类继电器不仅可以用其线圈,也可以用其接点,如图3-6所示。谢谢观赏2019-6-619线圈型特殊辅助继电器应用举例 M8030M8000Y0X1X2Y0PLC停止运行时电动机Y0仍正常工作电动机M8034X0X3M8034当X0动作时M8034得电自锁全部
17、输出继电器Y不输出锂电池没电时面板的信号灯不亮M8033谢谢观赏2019-6-6203.1.6状态继电器状态继电器(S)状态继电器有3种类型。元件编号范围为S0S 999。1、通用型状态继电器:S0S 499共500点,其中S0S9共10点用于初始状态,S10S19共10点用于回零状态。通用型状态继电器没有失电保持功能。2、失电保持型状态继电器:S500S899共00点,在失电时能保持原来的状态。3、报警型状态继电器:S900S999共100点,失电保持型,它和功能指令ANS、ANR等配合可以组成各种故障诊断电路,并发出报警信号。利用外部设备(如编程软件或编程器)进行参数设定,可改变其状态继电
18、器的失电保持的范围,例如将原始的S500S999改为S200S999,则S0S 199为通用型状态继电器,S200S999为失电保持型状态继电器。状态继电器如果不用于步进指令编程,也可以当作辅助继电器使用,使用方法和辅助继电器一样。谢谢观赏2019-6-6213.1.7定时器(T)定时器相当于通电延时型时间继电器,在梯形图中起时间控制作用,编号为T0T255。设定值在K0K32767,设定值可以用常数K进行设定,也可以用数据寄存器(D)的内容来设定。例如用外部数字开关输入的数据送到数据寄存器(D)中作为定时器的设定值。定时器按时钟脉冲分有1ms、10 ms、100 ms三挡,当所计时间到达设定
19、值时,输出触点动作。定时器的类型如表3-6所示。FX2N型PLC中的定时器实际上是对时钟脉冲计数来定时的,所以定时器的动作时间等于设定值乘它的时钟脉冲。例如定时器T200的设定值为K30000,其动作时间等于3000010 ms300秒。谢谢观赏2019-6-622定时器的类型 16位定时器(设定值K0K32767)(共256点)通用定时器T0T199(共200点)100 ms 时钟脉冲(Tl 92T199中断用)T200T245(共46点)10 ms时钟脉冲,积算定时器T246T249(共4点)1 ms时钟脉冲(执行中断电池备用)T250T255(共6点)100ms时钟脉冲(电池备用)谢谢观
20、赏2019-6-6231)定时器的基本用法 图3-7为通用定时器的基本用法,当X0接点闭合时,定时器T200的线圈得电,如果X0接点在1.23S之内断开,T200的当前值复位为0,如果达到或大于1.23S,T200的常开接点闭合,T200的当前值保持为K123不变。X0接点断开后,线圈失电,接点断开,定时器的值变为K0,它和通电延时型时间继电器的动作过程完全一致。T200K123Y0X0T2001.23秒Y0X0T200通用型定时器谢谢观赏2019-6-624积算定时器的基本用法 T250K123Y0X0T25012.3秒Y0X0T250RSTT250X1X1积算型定时器谢谢观赏2019-6-
21、6252)定时器设定值的设定方法(1)常数设定方法:用于固定延时的定时器,如图3-9(a)的设定值为十进制常数设定。(2)间接设定方法:一般用数据寄存器D存放设定值,数据寄存器D中的值可以是常数,也可以是用外部输入开关或数字开关输入的变量,间接设定方法灵活方便,但是一般需要占用一定数量的输入量。如图3-9(b)所示,数据寄存器D5存放的数为定时器T10的设定值,当X1=0时,D5存放的数为K500,当X1=1时,D5存放的数为K100,当X0接点闭合时,T10的当前值等于D5存放的值时,T10的接点动作。(3)机能扩充板设定方法:用FX2N-8AV-D型机能扩充板,安装在PLC基本单元上,扩充
22、板上有8个可变电阻旋钮可以输入8点模拟量,并把模拟量转换成8位二进制数(0255)。当设定值大于255时,可以用乘法指令(MUL)乘以一个常数使之变大作为定时器的设定值。如图3-9(c)所示,当X1接点闭合时,将FX2N-8AV-D型机能扩充板上的0号可变电阻旋钮所设定的值传送到数据寄存器D2中作为定时器T5的设定值。谢谢观赏2019-6-626定时器设定值的设定方法 MOVK100D5MOVK500D5T10X0X1D5X1VRRDK0D2T5X0D2X1(b)输入间接设定(c)机能扩充板设定T100K20X0(a)直接设定谢谢观赏2019-6-6273)典型定时器应用梯形图X0Y0T0X0
23、Y0TOK50X0Y05ST0K20X0Y0T1T1K30T0X0Y03S2SX0Y0(1)断电延时型定时器(2)通断电均延时型定时器谢谢观赏2019-6-628典型定时器应用梯形图 T0T0K40M0T0T0K40M0T04S4S4S定时脉冲电路1定时脉冲电路2(3)定时脉冲电路Y0Y0T0T0Y0T0T0K10Y01S1S1S1SX0X0T0(4)震荡电路谢谢观赏2019-6-629典型定时器应用梯形图 T1T0T0K20T1T1T0K20T1K50K302S3S2S3S震荡电路1震荡电路2T0(5)占空比可调震荡电路Y0T0K10T0X0Y01SX0Y01S(6)上升沿单稳态电路谢谢观赏
24、2019-6-630典型定时器应用梯形图XOYO1S1SX0Y0T0K10T0Y0M0M0X0(7)下降沿单稳态电路谢谢观赏2019-6-631例例3-2 为了保证运行安全,许多大型生产机械在运行起动之前需用电铃或蜂鸣器发出报警信号,预示机器即将起动,警告人们迅速退出危险地段。SB1SB2X1X0Y1Y0COM COM1KM电铃X1Y1Y0X0T0T0X1Y1Y0X0运行预警TO Y1Y0电动机HA起动停止起动停止电动机K30(a)PLC接线图(b)梯形图(c)波形图谢谢观赏2019-6-632例例3-3 用按钮控制三台电动机,为了避免三台电动机同时起动,起动电流过大,要求每隔5秒起动一台,试
25、设计PLC控制梯形图。Y2Y1Y0X0X1X0X1Y0T0T0Y1Y2Y2T0T0Y1Y0Y1Y0K505S5S(b)波形图(a)顺序定时起动同时停止梯形图 起动起动停止停止第一台第二台第三台第一台第二台第三台谢谢观赏2019-6-6333.1.8计数器(C)计数器用于对各种软元件接点的闭合次数进行计数,计数器可分为两大类:内部信号计数器和外部信号计数器(即高速计数器)。1)内部信号计数器 内部信号计数器用于对PLC中的内部软元件(如X、Y、M、S、T、C)的信号进行计数。可分为16位加计数器(共200点)和32位加减计数器(共35点)。通用型断电保持型16位加计数器(共200点)设定值132
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