1、三菱 FX 系列 PLC 教学课程-一个从基础讲起的电梯控制实例第一节 PLC 简述一、PLC 的特点:1、高可靠性2、编程简单,使用方便可采用梯形图编程方式,与实际继电器控制电路非常接近,一般电气工作者很容易接受。3、环境要求低适用于恶劣的工业环境。4、体积小,重量轻5、扩充方便,组合灵活二、PLC 的硬件结构:1、硬件框图2、输入接口电路为了保证能在恶劣的工业环境中使用,PLC 输入接口都采用了隔离措施。如下图,采用光电耦合器为电流输入型,能有效地避免输入端引线可能引入的电磁场干扰和辐射干扰。在光敏输出端设置 RC 滤波器,是为了防止用开关类触点输入时触点振颤及抖动等引起的误动作,因此使得
2、 PLC 内部约有 10ms 的响应滞后。当各种传感器(如接近开关、光电开关、霍尔开关等)作为输入点时,可以用 PLC 机内提供的电源或外部独立电源供电,且规定了具体的接线方法,使用时应加注意。3、输出接口电路PLC 一般都有三种输出形式可供用户选择,即继电器输出,晶体管输出和晶闸管输出。在线路结构上都采用了隔离措施。特点:继电器输出:开关速度低,负载能力大,适用于低频场合。晶体管输出:开关速度高,负载能力小,适用于高频场合。晶闸管输出:开关速度高,负载能力小,适用于高频场合。注意事项:(1)PLC 输出接口是成组的,每一组有一个 COM 口,只能使用同一种电源电压。(2)PLC 输出负载能力
3、有限,具体参数请阅读相关资料。(3)对于电感性负载应加阻容保护。(4)负载采用直流电源小于 30V 时,为了缩短响应时间,可用并接续流二极管的方法改善响应时间。三、三菱 FX2 PLC 实物图及面板上的 LED 指示说明(用鼠标在各处点点)全屏观看第二节 PLC 的工作过程PLC 大多采用成批输入/输出的周期扫描方式工作,按用户程序的先后次序逐条运行。一个完整的周期可分为三个阶段:(一)输入刷新阶段程序开始时,监控程序使机器以扫描方式逐个输入所有输入端口上的信号,并依次存入对应的输入映象寄存器。(二)程序处理阶段所有的输入端口采样结束后,即开始进行逻辑运算处理,根据用户输入的控制程序,从第一条
4、开始,逐条加以执行,并将相应的逻辑运行结果,存入对应的中间元件和输出元件映象寄存器,当最后一条控制程序执行完毕后,即转入输出刷新处理。(三)输出刷新阶段将输出元件映象寄存器的内容,从第一个输出端口开始,到最后一个结束,依次读入对应的输出锁存器,从而驱动输出器件形成可编程的实际输出。一般地,PLC 的一个扫描周期约 10ms,另外,可编程序控制器的输入/输出还有响应滞后(输入滤波约 10ms),继电器机械滞后约 10ms,所以,一个信号从输入到实际输出,大约有20-30ms 的滞后。输入信号的有效宽度应大于 1 个周期+10ms。第三节 三菱 FX PLC 中各种元件介绍(以 FX2-64MR
5、为例)一、输入继电器 XX0-X7X10-X17X20-X27X30-X37(共 32 点)二、输出继电器 YY0-Y7Y10-Y17Y20-Y27Y30-Y37(共 32 点) X、Y 还有无数个常开、常闭触点供编程使用。 Y 外部分仅有一个常开触点供带动负载使用。 可以看出每组都是 8 个 输入输出点数根据实际工程需要来确定。 可采用主机+扩展的方式来使用,扩展的编号依次编下去。 三、辅助继电器 M(1)通用辅助继电器M0-M499(共 500 个),关闭电源后重新启动后,通用继电器不能保护断电前的状态。(2)掉电保持辅助继电器M500-M1023(共 524 个),PLC 断电后再运行时
6、,能保持断电前的工作状态,采用锂电池作为 PLC 掉电保持的后备电源。(3)特殊辅助继电器M8000-M8255(共 156 点),有特殊用途,将在其它章节中另作介绍。辅助继电器都有无数个常开、常闭触点供编程使用,只能作为中间继电器使用,不能作为外部输出负载使用。四、状态继电器 S(1)通用状态继电器 S0-S499(2)掉电保持型状态继电器 S499-S899(3)供信号报警用:S900-S999状态继电器 S 是对工作步进控制进行简易编程的重要元件,这里不作进一步的介绍。五、定时器 T(1)定时器T0-T199 (200 只):时钟脉冲为 100ms 的定时器,即当设定值 K=1 时,延时
7、 100ms。设定范围为 0.1-3276.7 秒。T200-T245(46 只):时钟脉冲为 10ms 的定时器,即当设定值 K=1 时,延时 10mS。设定范围为 0.01-327.67 秒。(2)积算定时器T246-T249(4 只) :时钟脉冲为 1ms 的积算定时器。设定范围:0.001-32.767 秒。T250-T255 (6 只) :时钟脉冲为 100ms 的积算定时器。设定范围:0.1-3267.7 秒。积算定时器的意义:当控制积算定时器的回路接通时,定时器开始计算延时时间,当设定时间到时定时器动作,如果在定时器未动作之前控制回路断开或掉电,积算定时器能保持已经计算的时间,待
8、控制回路重新接通时,积算定时器从已积算的值开始计算。积算定时器可以用 RST 命令复位。五、计数器 C(1)16bit 加计数器C0-C99(100 点):通用型C100-C199(100 点):掉电保持型设定值范围:K1-K32767(2)32bit 可逆计数器C200-C219(20 点):通用型C220-C234(15 点):掉电保持型。设定值范围:-2147483648 到+2147483647可逆计数器的计数方向(加计数或减计数)由特殊辅助继电器 M8200-M8234 设定。即 M8接通时作减计数,当 M8断开时作加计数。(3)高速计数器:C235-C255(后面章节实例中作介绍)
9、六、数据寄存器 DD0-D199(200 只):通用型数据寄存器,即掉电时全部数据均清零。D200-D511(312 只):掉电保护型数据寄存器。七、变址寄存器(在实例中作介绍)第四节 FX2 PLC 基本指令2-2-1 触点取用与线圈输出指令 LD、LDI、OUT2-2-2 单个触点串联指令 AND、ANI2-2-3 单个触点并联指令 OR、ORI2-2-4 串联电路块的并联 OR2-2-5 并联电路块的串联 ANB2-2-6 LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF(FX2n 型有)2-2-7 多重输出电路 MPS、MRD、MPP2-2-8 主控及主控复位指令 MCMCR2-2-
10、9 脉冲输出 PLS、PLF2-2-10 自保持与解除 SET、RST2-2-11 计数器、定时器线圈输出和复位指令 OUT、RST2-2-12 空操作指令 NOP2-2-12 程序结束指令 END2-2-13 梯形图设计的规则和技巧2-2-14 双重输出动作及其对策LD,LDI,OUT 指令指令助记符与功能: 符号、名称 功能 可用元件 程序步LD 取 a 触点逻辑运算开始 X,Y,M,S,T,C 1LDI 取反 b 触点逻辑运算开始 X,Y,M,S,T,C 1OUT 输出 线圈驱动 Y,M,S,T,CY,M:1S,特,M:2T:3C:3-5注:当使用 M1536-M3071 时,程序步加
11、1。指令说明: LD,LDI 指令用于将触点接到母线上。另外,与后面讲到的 ANB 指令组合,在分支起点处也可使用。 OUT 指令是对输出继电器、辅助继电器、状态、定时器、计数器的线圈驱动指令,对输入继电器不能使用。 OUT 指令可作多次并联使用。(在下图中,在 OUT M100 之后,接 OUT T0) 编程:0 LD X0001 OUT Y0002 LDI X0013 OUT M1004 OUT T0 K19 程序步自动管理空 2 步7 LD T08 OUT Y001定时器、计数器的程序: 对于定时器的计时线圈或计数器的计数线圈,使用 OUT 指令以后,必须设定常数 K。此外,也可指定数据
12、寄存器的地址号。 常数 K 的设定范围、实际的定时器常数、相对于 OUT 指令的程序步数(包括设定值)如下表所示。 定时器、计数器 K 的设定范围 实际的设定值 步数1ms 定时器 1-32,767 0.001-32.767 秒 310ms 定时器 0.01-327.67 秒100ms 定时器 1-32,767 0.1-3,276.7 秒 316 位计数器 1-32,767 同左 332 位计数器 -2,147,483,648 - +2,147,483,647 同左 3AND,ANI 指令助记符与功能:符号、名称 功能 可用软元件 程序步AND 与 a 触点串联连接 X,Y,M,S,T,C 1
13、ANI 与非 b 触点串联连接 X,Y,M,S,T,C 1当使用 M1536-M3071 时,程序步加 1。指令说明: 用 AND,ANI 指令可进行 1 个触点的串联连接。串联触点的数量不受限制,该指令可多次使用。 OUT 指令后,通过触点对其他线圈使用 OUT 指令,称之为纵接输出,(下图的 OUT M101 与 OUT Y004) 这种纵接输出,如果顺序不错,可多次重复。串联触点数和纵接输出次数不受限制,但使用图形编程设备和打印机则有限制。建议尽量做到 1 行不超过 10 个触点和 1 个级圈,总共不要超过 24 行。编程:0 LD X0021 AND X0002 OUT Y0033 L
14、D Y0034 ANI X0035 OUT M1016 AND T17 OUT Y004如上图所示,紧接着 OUT M101 以后通过触点T1 可以驱动 OUT Y004,但如是驱动顺序相反(如左图所示)时,则必须使用后面讲到的MPS 和 MPP 命令。OR,ORI 指令指令助记符与功能:指令助记符、名称 功能 可用软元件 程序步OR 或 a 触点并联连接 X,Y,M,S,T,C 1ORI 或非 b 触点并联连接 X,Y,M,S,T,C 1当使用 M1536-M3071 时,程序步加 1指令说明: OR、ORI 用作 1 个触点的并联连接指令。 串联连接 2 个以上触点时,并将这种串联电路块与
15、其他电路并联连接时,采用后面讲到的 ORB指令。 OR,ORI 是从该指令的步开始,与前面的 LD,LDI 指令步,进行并联连接。并联连接的次数不受限制,但使用图形编程设备和打印机时受限制(24 行以下) 编程:0 LD X0041 OR X0062 ORI M1023 OUT Y0054 LDI Y0055 AND X0076 OR M1037 ANI X0108 OR M1109 OUT M103ORB 指令指令助记符与功能指令助记符、名称 功能 程序步ORB 电路块或 串联电路块的并联连接 1指令说明 2 个以上的触点串联连接的电路称为串联电路块。将串联电路并联连接时,分支开始用 LD、
16、LDI 指令,分支结束用 ORB 指令。 ORB 指令与后面讲的 ANB 指令等一样,是不带软元件地址号的独立指令。 有多个并联电路时,若对每个电路块使用 ORB 指令,则并联电路没有限制。(见正确编程程序) ORB 也可以成批地使用,但是由于 LD,LDI 指令的重复使用次数限制在 8 次以下,请务必注意。(见编程不佳的程序) 编程正确编程程序1 LD X0002 AND X0013 LD X0024 AND X0035 ORB6 LDI X0047 AND X0068 ORB9 OUT Y006编程不佳的程序1 LD X0002 AND X0013 LD X0024 AND X0035 L
17、DI X0046 AND X0067 ORB8 ORB9 OUT Y006ANB 指令指令助记符与功能:指令助记符、名称 功能 程序步ANB 电路块与 并联电路块的串联连接 1指令说明: 当分支电路(并联电路块)与前面的电路串联连接时,使用 ANB 指令,分支的起点用LD,LDI 指令,并联电路块结束后用 ANB 指令,与前面的电路串联。 若多个并联电路块按顺序和前面的电路串联连接时,则 ANB 指令的使用次数没有限制。 也可成批地使用 ANB 指令,但在这种场合,与 ORB 指令一样,LD、LDI 指令的使用次数是有限制的(8 次以下),请务必请意 编程:0 LD X0001 OR X0012 LD X0023 AND X0034 LDI X0045 AND X0056 ORB7 OR X0068 ANB9 OR X003
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