电气控制与plc实训教程电子教案第四章.ppt
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1、第第4章章FX系列可编程控制器系列可编程控制器FX系列可编程控制器概述系列可编程控制器概述3.13.1FX系列可编程控制器的子系列系列可编程控制器的子系列3.23.2 FX系列可编程控制器的基本组成系列可编程控制器的基本组成 3.33.3 FX系列可编程控制器的软元件系列可编程控制器的软元件3.43.4 FX系列可编程控制器的工作原理系列可编程控制器的工作原理 3.13.14.1 FX系列可编程控制器概述4.1.1 三菱小型PLC的发展历史4.1.2 FX系列型号的含义FX系列系列PLC型号名称的含义如下:型号名称的含义如下:(1)系列序号:如)系列序号:如1S,1N,2N等;等;(2)I/O
2、总点数:总点数:10256;(3)单元类型:)单元类型:M为基本单元,为基本单元,E为为I/O混混合扩展单元与扩展模块,合扩展单元与扩展模块,EX为输入专用扩为输入专用扩展模块,展模块,EY为输出专用扩展模块;为输出专用扩展模块;(4)输出形式:)输出形式:R为继电器输出,为继电器输出,T为晶为晶体管输出,体管输出,S为双向晶闸管输出;为双向晶闸管输出;(5)电源的形式:)电源的形式:4.1.3 FX系列PLC的一般技术指标FX系列系列PLC的一般技术指标包括基本性能的一般技术指标包括基本性能指标、输入技术指标及输出技术指标,其指标、输入技术指标及输出技术指标,其具体规定如表具体规定如表4-1
3、表、表4-2及表及表4-3所示。所示。项目目FXFX1S1SFXFX1N1NFXFX2N2N和和FXFX2NC2NC运算控制方式运算控制方式存存储程序,反复运算程序,反复运算I/OI/O控制方式控制方式批批处理方式(在理方式(在执行行ENDEND指令指令时),可以使用),可以使用I/OI/O刷新指令刷新指令运算运算处理理速度速度基本指基本指令令0.550.55微秒微秒/指令指令0.70.7微秒微秒/指令指令0.080.08微秒微秒/指令指令应用指用指令令3.73.7微秒微秒/指令数百微秒指令数百微秒/指令指令1.521.52微秒微秒/指令数百微秒指令数百微秒/指指令令程序程序语言言逻辑梯形梯
4、形图和指令表,可以用步和指令表,可以用步进梯形指令来生成梯形指令来生成顺序控制指令序控制指令程序容量程序容量(EEPROMEEPROM)内置内置2KB2KB步步内置内置8KB8KB步步内置内置8KB8KB步,用存步,用存储盒可达盒可达16KB16KB步步指令数指令数量量基本、步基本、步进基本指令基本指令2727条,步条,步进指令指令2 2条条应用指令用指令8585条条8989条条128128条条I/OI/O设置置最多最多3030点点最多最多128128点点最多最多256256点点表表表表4-14-14-14-1 FXFXFXFX系列系列系列系列PLCPLCPLCPLC的基本性能指标的基本性能指
5、标的基本性能指标的基本性能指标输 入入 电 压DC 24VDC 24V10%10%元件号元件号X0X0X7X7其他输入点输入信号入信号电压DC 24VDC 24V10%10%输入信号入信号电流流DC 24VDC 24V,7mA7mADC 24V,5mA输入开关入开关电流流OFFONOFFON4.5mA4.5mA3.5mA输入开关入开关电流流ONOFFONOFF1.5mA1.5mA输入响入响应时间10ms10ms可可调节输入响入响应时间X0X0X17X17为0 060mA60mA(FXFX2N2N),其他系列),其他系列0 015m15m输入信号形式入信号形式无无电压触点,或触点,或NPNNPN
6、集集电极开路极开路输出晶体管出晶体管输入状入状态显示示输入入ONON时LEDLED灯亮灯亮表表表表4-24-24-24-2 FXFXFXFX系列系列系列系列PLCPLCPLCPLC的输入技术指标的输入技术指标的输入技术指标的输入技术指标项目目继电器器输出出晶晶闸管管输出(出(仅FXFX2N2N)晶体管晶体管输出出外外 部部 电 源源最大最大AC 240VAC 240V或或DC DC 30V 30V AC 85AC 85242V 242V DC 5DC 530V 30V 最最大大负载电阻阻负载2A/12A/1点,点,8A/COM8A/COM0.3A/10.3A/1点,点,0.8A/COM0.8A
7、/COM0.5A/10.5A/1点,点,0.8A/COM0.8A/COM感性感性负载80VA80VA,120/240V AC120/240V AC36VA/AC 240V36VA/AC 240V12W/24V DC12W/24V DC灯灯负载100W100W30W30W0.9W/DC 24V(FX0.9W/DC 24V(FX1S1S),其,其他系列他系列1.5W/DC 24V1.5W/DC 24V最小最小负载电压5V DC5V DC时2mA2mA,电压24V DC24V DC时5mA5mA(FXFX2N2N)2.3VA/240V AC2.3VA/240V AC-表表表表4-34-34-34-3
8、 FXFXFXFX系列系列系列系列PLCPLCPLCPLC的输出技术指标的输出技术指标的输出技术指标的输出技术指标项目目继电器器输出出晶晶闸管管输出(出(仅FXFX2N2N)晶体管晶体管输出出响响应时间OFFOFFONON10ms10ms1ms1ms0.2ms0.2ms;5ms5ms(仅Y0Y0,Y1Y1)ONOONOFFFF10ms10ms10ms10ms0.2ms0.2ms;5ms5ms(仅Y0Y0,Y1Y1)开路漏开路漏电流流-2.4mA/240V AC2.4mA/240V AC0.1mA/30V DC0.1mA/30V DC电路隔离路隔离继电器隔离器隔离光光电晶晶闸管隔离管隔离光耦合器
9、隔离光耦合器隔离输出出动作作显示示线圈通圈通电时LEDLED亮亮续表续表续表续表 4.2 FX系列可编程控制器的子系列4.2.1 FX1S系列PLCACAC电源,源,24V24V直流直流输入入DC 24VDC 24V电源,源,24V24V直流直流输入入输入点入点数数(漏型漏型)输 出出 点点 数数继电器器输出出晶体管晶体管输出出继电器器输出出晶体管晶体管输出出FXFX1S1S-10MR-001-10MR-001FXFX1S1S-10MT-001-10MT-001FXFX1S1S-10MR-D-10MR-DFXFX1S1S-10MT-D-10MT-D6 64 4FXFX1S1S-14MR-001
10、14MR-001FXFX1S1S-14MT-001-14MT-001FXFX1S1S-14MR-D-14MR-DFXFX1S1S-14MT-D-14MT-D8 86 6FXFX1S1S-20MR-001-20MR-001FXFX1S1S-20MT-001-20MT-001FXFX1S1S-20MR-D-20MR-DFXFX1S1S-20MT-D-20MT-D12128 8FXFX1S1S-30MR-001-30MR-001FXFX1S1S-30MT-001-30MT-001FXFX1S1S-30MR-D-30MR-DFXFX1S1S-30MT-D-30MT-D16161414表表表表4-44
11、44-44-4 FX1SFX1SFX1SFX1S系列的基本单元系列的基本单元系列的基本单元系列的基本单元4.2.2 FX1N系列PLCACAC电源,源,24V24V直流直流输入入DCDC电源,源,24V24V直流直流输入入输 入入 点点 数数输 出出 点点 数数继电器器输出出晶体管晶体管输出出继电器器输出出晶体管晶体管输出出FXFX1N1N-24MR-001-24MR-001FXFX1N1N-24MT-24MT-001001FXFX1N1N-24MR-D-24MR-DFXFX1N1N-24MT-D-24MT-D14141010FXFX1N1N-40MR-001-40MR-001FXFX1N1
12、N-40MT-40MT-001001FXFX1N1N-40MR-D-40MR-DFXFX1N1N-40MT-D-40MT-D24241616FXFX1N1N-60MR-001-60MR-001FXFX1N1N-60MT-60MT-001001FXFX1N1N-60MR-D-60MR-DFXFX1N1N-60MT-D-60MT-D36362424表表表表4-54-54-54-5 FX1NFX1NFX1NFX1N系列的基本单元系列的基本单元系列的基本单元系列的基本单元4.2.3 FX2N4.2.3 FX2N系列系列PLCPLCACAC电源,源,24V24V直流直流输入入DCDC电源,源,24V24
13、V直流直流输入入输 入入 点点 数数输 出出 点点 数数继电器器输出出晶体管晶体管输出出继电器器输出出晶体管晶体管输出出FXFX2N2N-16MR-001-16MR-001FXFX2N2N-16MT-001-16MT-001-8 88 8FXFX2N2N-32MR-001-32MR-001FXFX2N2N-32MT-001-32MT-001FXFX2N2N-32MR-D-32MR-DFXFX2N2N-32MT-D-32MT-D16161616FXFX2N2N-48MR-001-48MR-001FXFX2N2N-48MT-001-48MT-001FXFX2N2N-48MR-D-48MR-DFXF
14、X2N2N-48MT-D-48MT-D24242424FXFX2N2N-64MR-001-64MR-001FXFX2N2N-64MT-001-64MT-001FXFX2N2N-64MR-D-64MR-DFXFX2N2N-64MT-D-64MT-D32323232FXFX2N2N-80MR-001-80MR-001FXFX2N2N-80MT-001-80MT-001FXFX2N2N-80MR-D-80MR-DFXFX2N2N-80MT-D-80MT-D40404040FXFX2N2N-128MR-128MR-001001FXFX2N2N-128MT-128MT-001001-64646464表表
15、表表4-64-64-64-6 FX2NFX2NFX2NFX2N系列的基本单元系列的基本单元系列的基本单元系列的基本单元4.2.4 FX2NC4.2.4 FX2NC系列系列PLCPLC 4.2.5 FX4.2.5 FX系列扩展单元、扩展模块系列扩展单元、扩展模块DCDC电源,源,24V24V直流直流输入入输 入入 点点 数数输 出出 点点 数数继电器器输出出晶体管晶体管输出出FXFX2NC2NC-16MR-T-16MR-TFXFX2NC2NC-16MT-16MT8 88 8-FXFX2NC2NC-32MT-32MT16161616-FXFX2NC2NC-64MT-64MT32323232-FXF
16、X2NC2NC-96MT-96MT48484848表表表表4-74-74-74-7 FX2NCFX2NCFX2NCFX2NC系列的基本单元系列的基本单元系列的基本单元系列的基本单元4.3 FX系列可编程控制器的基本组成4.3.1 硬件PLC硬件主要由中央处理单元、存储器、硬件主要由中央处理单元、存储器、输入单元、输出单元、电源单元、编程器、输入单元、输出单元、电源单元、编程器、扩展接口、编程器接口和存储器接口组成,扩展接口、编程器接口和存储器接口组成,其结构框图如图其结构框图如图4-1所示。所示。图图图图4-1 FX4-1 FX4-1 FX4-1 FX系列系列系列系列PLCPLCPLCPLC的
17、结构框图的结构框图的结构框图的结构框图4.3.2软件PLC是一种工业计算机,不光要有硬件,是一种工业计算机,不光要有硬件,软件也必不可少。软件也必不可少。4.4 FX系列可编程控制器的软元件4.4.1PLC的软元件概述PLC内部有许多具有不同功能的元件,实内部有许多具有不同功能的元件,实际上这些元件是由电子电路和存储器组成际上这些元件是由电子电路和存储器组成的。的。4.4.2FX2N的软元件1输入继电器(输入继电器(X)2输出继电器(输出继电器(Y)3辅助继电器(辅助继电器(M)4状态继电器状态继电器S5定时器定时器T6计数器计数器C7数据寄存器(数据寄存器(D)8变址寄存器变址寄存器9指针(
18、指针(P/I)指针(指针(P/I)包括分支和子程序用的指针)包括分支和子程序用的指针(P)以及中断用的指针()以及中断用的指针(I)。)。10常数常数常数常数K用来表示十进制常数,常数用来表示十进制常数,常数H用来表用来表示十六进制常数。示十六进制常数。4.5 FX系列可编程控制器的工作原理4.5.1 扫描工作方式PLC有运行(有运行(RUN)与停止()与停止(STOP)两)两种基本的工作模式。种基本的工作模式。1内部处理阶段内部处理阶段2通信服务阶段通信服务阶段3输入处理阶段输入处理阶段4程序处理阶段程序处理阶段5输出处理阶段输出处理阶段图图4-13PLC的扫描工作过程的扫描工作过程外部负载
19、断电,停止工作。外部负载断电,停止工作。PLC的输入处理、程序处理和输出处理的的输入处理、程序处理和输出处理的工作方式如图工作方式如图4-13所示。所示。图图图图4 4 4 4-1 1 1 13 3 3 3 P P P PL L L LC C C C的的的的扫扫扫扫描描描描工工工工作作作作过过过过程程程程循环扫描的工作方式是循环扫描的工作方式是PLC的一大特点,的一大特点,也可以说也可以说PLC是是“串行串行”工作的,这和传工作的,这和传统的继电器控制系统统的继电器控制系统“并行并行”工作有质的工作有质的区别,区别,PLC的串行工作方式避免了继电器的串行工作方式避免了继电器控制系统中触点竞争和
20、时序失配的问题。控制系统中触点竞争和时序失配的问题。4.5.2 扫描周期4.5.3 输入/输出滞后时间输入输入/输出滞后时间又称系统响应时间,是输出滞后时间又称系统响应时间,是指指PLC的外部输入信号发生变化的时刻至的外部输入信号发生变化的时刻至它控制的有关外部输出信号发生变化的时它控制的有关外部输出信号发生变化的时刻之间的时间间隔,它由输入电路滤波时刻之间的时间间隔,它由输入电路滤波时间、输出电路的滞后时间和因扫描工作方间、输出电路的滞后时间和因扫描工作方式产生的滞后时间这三部分组成。式产生的滞后时间这三部分组成。实训课题2FX系列PLC的硬件实训8 FX-20P-E手持编程器的操作一、实训
21、目的(1)了解手持式编程器的结构及作用;)了解手持式编程器的结构及作用;(2)掌握)掌握FX-20P-E手持编程器的操作。手持编程器的操作。二、实训器材(1)可编程控制器)可编程控制器1套(包括套(包括FX2N-48MR的的PLC主机主机1个、个、FX-20P-E编程器编程器1个、个、FX-20P-CAB型电缆型电缆1根);根);(2)电工常用工具)电工常用工具1套;套;(3)导线若干。)导线若干。三、实训指导1编程器的概述编程器的概述写入、读出、插入、删除、修改、检查,写入、读出、插入、删除、修改、检查,也能对也能对PLC的运行状况进行监视。的运行状况进行监视。2FX-20P-E型手持式编程
22、器的组成型手持式编程器的组成FX-20P-E型手持式编程器主要包括以下几个型手持式编程器主要包括以下几个部件:部件:(1)FX-20P-E型编程器;型编程器;(2)FX-20P-CAB型电缆;型电缆;(3)FX-20P-RWM型型ROM写入器;写入器;(4)FX-20P-ADP型电源适配器;型电源适配器;(5)FX-20P-E-FKIT型接口,用于对三菱的型接口,用于对三菱的Fl、F2系列系列PLC编程。编程。图图图图4 4 4 4-1 1 1 17 7 7 7 F F F FX X X X-2 2 2 20 0 0 0P P P P-E E E E型型型型手手手手持持持持式式式式编编编编程程
23、程程器器器器3FX-20P-E型编程器的面板布置型编程器的面板布置(1)LED显示屏显示屏(2)功能键)功能键4编程器工作方式选择编程器工作方式选择(1)编程器的工作方式)编程器的工作方式FX-20P-E型编程器具有在线(型编程器具有在线(ONLINE,或称连机)编程和离线(或称连机)编程和离线(OFFLINE,或称,或称脱机)编程两种工作方式。脱机)编程两种工作方式。图图4-19编程器上电后显示的内容编程器上电后显示的内容(2)编程器的工作方式选择)编程器的工作方式选择FX-20P-E型编程器上电后,其型编程器上电后,其LED屏幕上屏幕上显示的内容如图显示的内容如图4-19所示。其中闪烁的符
24、所示。其中闪烁的符号号“”指明编程器目前所处的工作方式。指明编程器目前所处的工作方式。可供选择的工作方式共有可供选择的工作方式共有7种,它们依次是种,它们依次是图图图图4-19 4-19 4-19 4-19 编程器上电后显示的内容编程器上电后显示的内容编程器上电后显示的内容编程器上电后显示的内容OFFLINEMODE:进入脱机编程方式。:进入脱机编程方式。PROGRAMCHCEK:程序检查。:程序检查。DATATRANSFER;数据传送。;数据传送。PARAMETER:对:对PLC的用户程序存储的用户程序存储器容量进行设置,还可以对各种具有断电器容量进行设置,还可以对各种具有断电保持功能的软元
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