三菱PLC学习教程

三菱PLC基础学习 (1) 输出接口电路的隔离方式 (2) 输出接口电路的主要技术参数 a.响应时间 响应时间是指PLC从ON状态转变成OFF状态或从OFF状态转变成ON状态所需要的时间。继电器输出型响应时间平均约为10ms；晶闸管输出型响应时间为1ms以下；晶体管输出型在0.2ms以下为最快。 b.输出电流 继电器输出型具有较大的输出电流，AC250V以下的电路电压可驱动纯电阻负载2A/1点、感性负载80VA以下（AC100V或AC200V）及灯负载100W以下（AC100V 或200V）的负载；Y0、Y1以外每输出1点的输出电流是0.5A，但是由于温度上升的原因，每输出4合计为0.8A的电流，输出晶体管的ON电压约为1.5V，因此驱动半导体元件时，请注意元件的输入电压特性。Y0、Y1每输出1点的输出电流是0.3A，但是对Y0、Y1使用定位指令时需要高速响应，因此使用10—100mA的输出电流；晶闸管输出电流也比较小，FX1S无晶闸管输出型。 c.开路漏电流 开路漏电流是指输出处于OFF状态时，输出回路中的电流。继电器输出型输出接点OFF是无漏电流；晶体管输出型漏电流在0.1mA以下；晶闸管较大漏电流，主要由内部RC电路引起，需在 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 系统时注意。 (3) 输出公共端（COM） 公共端与输出各组之间形成回路，从而驱动负载。FX1S有1点或4点一个公共端输出型，因此各公共端单元可以驱动不同电源电压系统的负载。 5．电源 PLC的电源在整个系统中起着十分重要得作用。如果没有一个良好的、可靠得电源系统是无法正常工作的，因此PLC的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去。如FX1S额定电压AC100V—240V，而电压允许范围在AC85V—264V之间。允许瞬时停电在10ms以下，能继续工作。 一般小型PLC的电源输出分为两部分：一部分供PLC内部电路工作；一部分向外提供给现场传感器等的工作电源。因此PLC对电源的基本要求： 1） 能有效地控制、消除电网电源带来的各种干扰； 2） 电源发生故障不会导致其它部分产生故障； 3） 允许较宽的电压范围； 4） 电源本身的功耗低，发热量小； 5） 内部电源与外部电源完全隔离； 6） 有较强的自保护功能。 1、 PLC的工作原理 由于PLC以微处理器为核心，故具有微机的许多特点，但它的工作方式却与微机有很大不同。微机一般采用等待命令的工作方式，如常见的键盘扫描方式或I/O扫描方，若有键按下或有I/O变化，则转入相应的子程序，若无则继续扫描等待。 PLC则是采用循环扫描的工作方式。对每个程序，CPU从第一条指令开始执行，按指令步序号做周期性的程序循环扫描，如果无跳转指令，则从第一条指令开始逐条执行用户程序，直至遇到结束符后又返回第一条指令，如此周而复始不断循环，每一个循环称为一个扫描周期。扫描周期的长短主要取决于以下几个因素：一是CPU执行指令的速度；二是执行每条指令占用的时间；三是程序中指令条数的多少。一个扫描周期主要可分为3个阶段。 1．输入刷新阶段 在输入刷新阶段，CPU扫描全部输入端口，读取其状态并写入输入状态寄存器。完成输入端刷新工作后，将关闭输入端口，转入程序执行阶段。在程序执行期间即使输入端状态发生变化，输入状态寄存器的内容也不会改变，而这些变化必须等到下一工作周期的输入刷新阶段才能被读入。 2．程序执行阶段 在程序执行阶段，根据用户输入的控制程序，从第一条开始逐步执行，并将相应的逻辑运算结果存入对应的内部辅助寄存器和输出状态寄存器。当最后一条控制程序执行完毕后，即转入输入（出？）刷新阶段。 3．输出刷新阶段 当所有指令执行完毕后，将输出状态寄存器中的内容，依次送到输出锁存电路（输出映像寄存器），并通过一定输出方式输出，驱动外部相应执行元件工作，这才形成PLC的实际输出。 由此可见，输入刷新、程序执行和输出刷新三个阶段构成PLC一个工作周期，由此循环往复，因此称为循环扫描工作方式。由于输入刷新阶段是紧接输出刷新阶段后马上进行的，所以亦将这两个阶段统称为I/O刷新阶段。实际上，除了执行程序和I/O刷新外，PLC还要进行各种错误检测（自诊断功能）并与编程工具通讯，这些操作统称为“监视服务”，一般在程序执行之后进行。综上述，PLC的扫描工作过程如图1—4所示。 显然扫描周期的长短主要取决于程序的长短。扫描周期越长，响应速度越慢。由于每个扫描周期只进行一次I/O刷新，即每一个扫描周期PLC只对输入、输出状态寄存器更新一次，所以系统存在输入输出滞后现象，这在一定程度上降低了系统的响应速度。但是由于其对I/O的变化每个周期只输出刷新一次，并且只对有变化的进行刷新，这对一般的开关量控制系统来说是完全允许的，不但不会造成影响，还会提高抗干扰能力。这是因为输入采样阶段仅在输入刷新阶段进行，PLC在一个工作周期的大部分时间是与外设隔离的，而工业现场的干扰常常是脉冲、短时间的，误动作将大大减小。但是在快速响应系统中就会造成响应滞后现象，这个一般PLC都会采取高速模块。 总之，PLC采用扫描的工作方式，是区别于其他设备的最大特点之一，我们在学习和使用PLC当中都应加强注意。 第2节 FX1S的性能指标 Fx系列 PLC个部分含义： 若特殊品种缺省，通常指AC电源、DC输入、横式端子排，其中继电器输出：2A/1点；晶体管输出： 0。5A/1点；晶闸管输出：0。3A/1点。 例如FX2N---40MRD，其参数含义为三菱FX2N PLC，有40 个I/O点的基本单元，继电器输出型，使用DC24V电源。 FX1s性能规格： 项目 规格 备注 运转控制方法 通过储存的程序周期运转 I/O控制方法 批次处理方法（当执行END指令时） I/O指令可以刷新 运转处理方法 基本指令：0.55至0.7μs 应用指令：3.7至几百μs 编程语言 逻辑梯形图和指令清单 使用步进梯形图能生成SFC类型程序 程式容量 内置2K步EEPROM 存储盒（FX1n－EEPROM－8L）可选　 指令数目 基本顺序指令：27 步进梯形指令：2 应用指令：85 最大可用167条应用指令，包括所有的变化 I/O配置 最大总I/O由主处理单元设置 辅助继电器 （M线圈） 一般 384点 M0到M383 锁定 128点（子系统） M384至M511 特殊 256点 M8000至8255 状态继电器 （S线圈） 一般 128点 S0至S127 初始 10点（子系统） S0至S9 定时器（T） 100毫秒 范围：0至3276.7秒63点 T0至T55 10毫秒 范围：0至3276.7秒31点 当特殊M线圈工作时T32到T62 1毫秒 范围：0.001至32.767秒1点 T163 计数器（C） 一般 范围：1至32767数16点 C0至C15 类型：16位增计数器 锁定 范围：1至32767数16点 C16至C31 类型：16位增计数器 高速计数器（C） 单相 范围：-2147483648+2147483648数 Fxo:选择多达4个单相计数器，组合计数频率不 大于5KHz.或选择一个比相或A/B相计数器,组合 计数频率不大于2KHz. FXos:当使用多个单相计数器时,频率和必须不 大于14KHz.只允许单.双相高速计数器同时使 用。当使用双相计数器时, 最大遍数速度必须不 大于14KHz，计算为（遍数边数为5时，2ph计数 器速度）+1ph计数器速度。 C235至C238 4点（注意C235被锁定） 单相c/w起始 停止输入 C241（锁定上）C242和C244（锁定）3点 双相 C241、C247和C249（都锁定）3点 A/B相 C251、C252和C254（都锁定）3点 数据寄存器（D） 一般 128点 D0至D127 类型：32位元件的16位数据存储寄存器 锁定 128点 D128至255 类型：32位元件的16位数据存储寄存器 外部调节 范围：0至255　2点　 通过外部设置电位计间接输入D8013 或D8030&D803114数据 特殊 256点（包含D8030，D8031） 从D8000至D8255 类型：16位数据存储寄存器 变址 16点 V和Z 类型：16位数据存储寄存器 指标（P） 用于CALL 64点 N0至P63 　 用于中断 6点 100*至130* （上升触发*＝1，下降触发*＝0） 嵌套层次 用于MC和MRC时8点 N0至N7 常数 十进位K 16位：-32768至32768 32位：-2147483648至+2147483647 　 十六进位H 16位：0000至FFFF 32位：00000000至FFFFFFFF 　 习题： 1． 可编程序控制器的定义是什么？ 2． 可编程序控制器有哪些主要特点？ 3． 可编程序控制器的主要功能有哪些？ 4． 可编程序控制器由哪几部分组成？各有什么作用？ 5． PLC的工作方式是什么？说明工作原理。 第2章 FX1S的软元件及其编程软件 第1节 FX1S的软元件地址号、错误代码介绍 一、FX1s可编程控制器一般软元件的种类和编号如下所示，因为和其他FX系列可编程控制器的内容不同，请注意区别： FX1s-10M FX1s-14M FX1s-20M FX1s-30M 输入继电器 X X000~X005 6点 X000~X007 8点 X000~X013 12点 X000~X017 16点 输出继电器 Y Y000~Y003 4点 Y000~Y005 6点 Y000~Y007 8点 Y000~Y015 14点 辅助继电器 M M0~M383 384点 一般用 【M384~M511】 128点保持用 M8000~M8255 256点 ※1 特殊用 状态 S S0~S127 128点保持用 【S0~S127】 128点 保持用 初始化用S0~S9 原点回归用S10~S127 定时器 T T0~T31 32点 100ms T32~T62 31点 10ms M8028置ON 【T63】 1点 1ms累计 内置电位器2点 VR1：D8030 VR2：D8031 计数器C 16位增量记数 32位高速可逆计数器 最大6点 C0~C15 16点 一般用 [C16~C31] 16点 保持用 [C235~C245] 单相单输入 [C246~C250] 单相双输入 [C251~C255] 双相输入 数据寄存器 D，V，Z D0~D127 128点 一般用 [D128~D255] 保持用 [D1000~D2499] 1500点 文件专用 文件用 参数设定，可设 定为文件寄存器 D8000~D82455 256点 ※1 特殊用 V0~V7 Z0~Z7 16点 变址用 嵌套指针 N0~N7 8点 主控用 P0~P63 64点 跳转指令、子程序用跳转 地址指针 100※~105※ 6点 输入中断用指针 常数 K 16位 -32768~32767 32位 -2147483648~2147483647 H 16位 0~FFFFH 32位 0~FFFFFFFH 【】内的软元件是停电保持区域（keep Area）, 保持区域的范围是不能变更的。 注记：※1.对应功能请参照特殊软元件编号一览表。 为了能可靠保持，可编程控制器连续通电时间必须在5分钟以上。 二、特殊软元件，FX1s可编程控制器特殊软元件的种类及其功能如下：如[M][D]这样有[ ]括起的软元件和未使用的软元件，或没有记载的未定义的软元件，请不要对它们进行程序驱动或数据写入。 *1：RUN——STOP时清除 ；*2：STOP——RUN时清除；*3：停电保持；*4：END指令结束处理；*5：22（FX1s） 100（版本号1。00 ）；*6：0002=2K步；*7：02H=存储盒（PROTECT OFF） 0AH=存储盒（PROTECT ON） 10H=可编程序控制器内置EEPROM存贮器；*8：M8062除外；*9：用公历的后二位表示，也可以切换成公历四位表示，当用四位表示时可表示从1980—2079年为止； *10：适用于RS、ASCI、HEX、CCD指令。 PC状态: 编号 名称 备注 编号 名称 备注 [M8000] RUN监控 RUN时常闭 D8000 监视定时器 初期值200ms [M8001] RUN监控 RUN时常开 [D]8001 PC类型和版本 *5 [M8002] 初始化脉冲 RUN后输出一个扫描周期的ON [D]8002 存储器容量 *6 [M]8003 初始化脉冲 RUN后输出一个扫描周期的OFF [D]8003 存储器种类 *7 [M]8004 出错发生 M8060~M8067检知*8 [D]8004 出错特殊M的编号 M8060~M8067 [M]8005 [D]8005 [M]8006 [D]8006 [M]8007 [D]8007 [M]8008 [D]8008 [M]8009 [D]8009 时钟 编号 名称 备注 编号 名称 备注 [M]8010 以10ms为周期振荡 [D]8010 扫描时间当前值(单位0.1ms) 含恒定扫描等待时间 [M]8011 10ms时钟 以100ms为周期振荡 [D]8011 最小扫描时间(单位0.1ms) [M]8012 100ms时钟 以1s为周期振荡 [D]8012 最大扫描时间(单位.01ms) [M]8013 1s时钟 以1min为周期振荡 D8013 0~59秒预置值或当前值 时钟误差±45秒/月(25℃)有闰年修正. [M]8014 1min时钟 D8014 0~59分预置值或当前值 [M]8015 计时停止和预置 D8015 0~23小时预置值或当前值 [M]8016 停止显示时间 D8016 0~31日 [M]8017 ±30秒修正 D8017 0~12月预置值或当前值 [M]8018 RTC检出 常闭 D8018 公历年二位预置值或当前值表示的 [M]8019 RTC出错 D8018 星期0(一)-6(六预置值或当前值) D8013~D8019是停电保持. D8018(年)也可以切换成公历1980~2079的4位表示. 第2节 三菱PLC编程软件简介 PLC的程序输入通过手持编程器、专用编程器或计算机完成。手持编程器体积小，携带方便，在现场调试时优越性强，但在程序输入、阅读、分析时较繁锁；而专用编程器价格太贵，通用性差；计算机编程在教学中优势较大，且其通讯更为方便。因此也就有了相应的计算机平台上的编程软件和专用通讯模块，在这节当中我们重点介绍三菱fx系列编程软件的使用和操作。 三菱公司fx系列plc编程软件名称为fxgpwin，我们介绍版本为SW0PC-FXGP/WIN-C Version3.00 Copyright (C) 1996 MITSUBISHI ELECTRIC CORPORATION，其具体应用说明如下： 1． Fxgpwin编程软件对FX0/ FX0S、FX1S、FX1N、FX0N、FX1 FX2N / FX2NC和 FX (FX2/FX2C)系列三菱plc编程及其它操作。下图为软件的文件组成： 1） 进入fxgpwin的编程环境 双击桌面fxgpwin图标或按table键选择到图标fxgpwin，即可进入编程环境。 2） 编程环境如下图 3） 编写新程序，新建文件 出现PLC选型界面 选择好PLC型号后按确认键即可进入编辑界面，在视图中可以切换梯形图、指令表等 建立好文件后就可以在其中编写程序了。 4） 程序的保存在“文件“菜单下的“另存为“下即可。 5） PLC程序上载，传入PLC。 当编辑好程序后可以就可以向PLC上载程序，方法是：首先必须正确连接好编程电缆，其次是PLC通上电源（POWER）指示灯亮，打开菜单“PLC“——“传送“——“写出“确认。 出现程序写入步数范围选择框图，确认后即可： 6） PLC程序下载一样，在上述操作中选择“读入“，其他操作不变。 7） 程序打开 打开菜单“文件““打开“，出现界面，选择要打开的程序，确定即可。 8） 退出主程序 ALT+F4或点击文件菜单下的“退出“。 2． 程序的编写 1） 编程语言的选择 FXGPWIN软件提供三种编程语言，分别为梯形图、指令表、SFC状态流程图。打开“视图“菜单，选择对应的编程语言。 2） 梯形图编辑时如图 3） 编写程序可通过功能栏来选择，也可以直接写指令进行程序编写。主要是熟悉菜单下各功能子菜单。 4） 梯形图编写需进行转换，在工具菜单下选择或按F4键，转换完毕即可进行上载调试，注意端口设置。 5） 程序的检查 在“选项“菜单下的“程序检查“，即进入程序检查环境，可检查语法错误、双线圈、电路错误。 3． 软元件的监控和强制执行 在FXGPEIN操作环境下，可以监控各软元件的状态和强制执行输出等功能。 元件监控功能界面： 强制输出功能界面： 强制ON/OFF功能界面： 主要在“监控/测试“菜单中完成。 4． 其他各功能在操作过程中在帮助菜单中熟悉。 5．梯形图常用项具体操作 （1）剪切 (梯形图编辑)： [编辑(Alt + E)] - [剪切(Alt + t)] 功能：将电路块单元剪切掉. 操作方法：通过[编辑] - [块选择]菜单操作选择电路块. 在通过[编辑] - [剪切]菜单操作或[Ctrl] + [X]键操作,被选中的电路块被剪切掉. 被剪切的数据保存在剪切板中. 警告： 如果被剪切的数据超过了剪切板的容量,剪切操作被取消. （2）粘贴 (梯形图编辑)： [编辑(Alt + E)] - [粘贴(Alt + P)]] 功能：粘贴电路块单元. 操作方法：通过[编辑] - [粘贴] 菜单操作,或[Ctrl] + [V]键操作, 被选择 的电路块被粘贴上. 被粘贴上的电路块数据来自于执行剪切或拷贝命令时存储在剪切板上的数据. 通过[编辑] - [粘贴]菜单操作或[Ctrl] + [V]键操作,被选中的电路块被粘贴. 被粘贴的数据是在执行剪切或拷贝操作 时被保存在剪切板中的数据. 警告： 如果剪切板中的数据未被确认为电路块,剪切操作被禁止. （3） 拷贝 (梯形图编辑)： [编辑(Alt + E)] - [拷贝(Alt + C)] 功能：拷贝电路块单元. 操作方法：通过[编辑] - [块选择]菜单操作选择电路块. 在通过[编辑] - [拷贝]菜单操作或[Ctrl] + [C]键操作,被选中的电路块数据被保存在剪切板中. 警告： 如果被拷贝的数据超过了剪切板的容量,拷贝操作被取消. （4）行删除 (梯形图编辑)： [编辑(Alt + E)] - [行删除(Alt + L)] 功能：在行单元中删除线路块. 操作方法：通过执行[编辑] - [行删除]菜单操作或[Ctrl]+[Delete]键盘操 作,光标所在行的线路块被删除. 警告：1.该功能在创建(更正)线路时禁用.需在完成线路变化后执行. 2.被删除的数据并未存储在剪切板中. （5）行删除 (梯形图编辑)： [编辑(Alt + E)] - [行删除(Alt + L)] 功能：在行单元中删除线路块. 操作方法： 通过执行[编辑] - [行删除]菜单操作或[Ctrl]+[Delete]键盘操 作,光标所在行的线路块被删除. 警告1. 该功能在创建(更正)线路时禁用.需在完成线路变化后执行. 2． 被删除的数据并未存储在剪切板中. （6） 删除 (梯形图编辑)： [编辑(Alt + E)] - [删除(Alt + D)] 功能：删除电路符号或电路块单元. 操作方法：通过进行[编辑] - [删除]菜单操作或[Delete]键操作删除光标所在处的电路符号 欲执行修改操作,首先通过执行[编辑] - [块选择]菜单操作选择电路块. 在通过[编辑] - [删除]菜单操作或[Delete]键操作, 被选单元被删除。 警告1。 被删除的数据并不在剪切板中。 （7） 行插入 (梯形图编辑)： [编辑(Alt + E)] - [行插入(Alt + I)] 功能：插入一行. 操作方法：通过执行[编辑] - [行插入]菜单操作,在光标位置上插入一行. （8） 触点 [工具(Alt + T)] - [触点(Alt + n)] - [-| |-...] [工具(Alt + T)] - [触点(Alt + n)] - [-|/|-...] [工具(Alt + T)] - [触点(Alt + n)] - [-|P|-...] [工具(Alt + T)] - [触点(Alt + n)] - [-|F|-...] 功能：输入电路符号中的触点符号. 操作方法：在执行[工具] - [触点] - [-| |-] 菜单操作时,选中一个触点符号,显示元件输入对话框.执行[工具] - [触点] - [-|/|-] 菜单操作选中B触点.执行[工具] - [触点] - [-|P|-]菜单操作选择脉冲触点符号,或执行[工具] - [触点] - [-|F|-] 菜单操作选择下降沿触发触点符号. 在元件输入栏中输入元件, 按[Enter]键或确认按钮后,光标所在处的便有一个元件被登录. 若点击参照按钮,则显示元件说明对话框,可完成更多的设置. （9） 线圈 [工具(Alt + T)] - [线圈(Alt + o)] 功能：在电路符号中输入输出线圈. 操作方法：在进行[工具] - [线圈] 菜单操作时,元件输入对话框被显示t. 在输入栏中输入元件,按[Enter]键或确认按钮,于是光标所在地的输出线圈符号被登录. 点击参照按钮显示元件说明对话框,可进行进一步的特殊设置. （10） 功能指令线圈： [工具(Alt + T)] - [功能] 功能：输入功能线圈命令等. 操作方法：在执行[工具] - [功能]菜单操作时,命令输入对话框显出. 在输入栏中输入元件,按[Enter]键或确认按钮, 光标所在地的应用命令被登录. 再点击参照按钮,命令说明对话框被打开,可进行进一步的特殊设置. （11）连线 [工具(Alt + T)] - [连线(Alt + W)] - [ | ] [工具(Alt + T)] - [连线(Alt + W)] - [ - ] [工具(Alt + T)] - [连线(Alt + W)] - [ - / - ] [工具(Alt + T)] - [连线(Alt + W)] - [ |删除] 功能：输入垂直及水平线,删除垂直线. 操作方法：垂直线被菜单操作[工具] - [连线] - [ | ]登录, 水平线被菜单操作[工具] - [连线] - [ - ]登录,翻转线菜单操作[被工具] - [连线] - [ - / -]登录, 垂直线被菜单操作[工具] - [连线] - [ | 删除] 删除. （12） 全部清除： [工具(Alt + T)] - [全部清除(Alt + A)...] 功能：清除程序区(NOP命令). 操作方法：点击[工具] - [全部清除] 菜单,显示清除对话框. 通过按[Enter]键或点击确认按钮,执行清除过程. 警告1. 所清除的仅仅是程序区,而参数的设置值未被改变. （13） 转换 (梯形图编辑)： [工具(Alt + T)] - [转换(Alt + C)] 功能：将创建的电路图转换格式存入计算机中. 操作方法：执行[工具] - [转换]菜单操作或按[转换]按钮(F4键). 在转换过程中,显示信息电路转换中. 警告1. 如果在不完成转换的情况下关闭电路窗口,被创建的电路图被抹去. （14） 梯形图监控： [监控/测试(Alt + M)] - [开始监控(Alt + S)] 功能：在显示屏上监视可编程控制器的操作状态. 从电路编辑状态转换到监视状态,同时在显示的电路图中显示可编程控制器操作状态(ON/OFF). 操作方法：激活梯形图视图,通过进行菜单操作进入[监控/测试]-[开始监控]. 警告1. 在梯形图监控中,电路图中只有ON/OFF状态被监控. 2.当监控当前值以及设置寄存器,计时器,计数器数据时,应使用依据登录监控功能 （15） 程序传送： [PLC] - [传送(Alt + T)] 功能：将已创建的顺控程序成批传送到可编程控制器中.传送功能包括[读入], [写出]及[校验]. [读入]：将PLC中的顺控程序传送到计算机中. [写出]：将计算机中的顺控程序发送到可编程控制器中. [校验]：将在计算机及可编程控制器中顺控程序加以比较校验. 操作方法：由执行[PLC] - [传送] - [读入], - [写出], - [校验]菜单操作而完成. 当选择[读入]时,应在[PLC模式设置]对话框中将已连接的PLC模式设置好. 警告1.计算机的RS232C端口及PLC之间必须用指定的缆线及转换器连接. 2.执行完[读入]后,计算机中的顺控程序将被丢失,PLC模式被改变成被设定的模式,现有的 顺控程序被读入的程序替代. 3.在[写出]时, PLC应停止运行,程序必须在RAM或EE-PROM内存保护关断的情况下写出. 然后机动进行校验. （16） PLC存储器清除： [PLC] - [PLC存储器清除(Alt +P)...] 功能：为了初始化PLC中的程序及数据. 以下三项将被清除. [PLC储存器]：顺控程序为NOP,参数设置为缺省值. [数据元件存储器]：数据文件缓冲器中数据置零. [位元件存储器]：X, Y, M, S, T, C的值被置零. 操作方法：执行[PLC] - [PLC存储器清除]菜单操作,再在[PLC存储器清除]中设置清除项. 警告1.计算机的RS232C端口及PLC之间必须用指定的缆线及转换器连接. 2.特殊数据寄存器数据不被清除. 习题： 1. 列表写出FX1s—20MR的软元件种类及编号。 2. 特殊辅助继电器描述。 第三章 基本逻辑指令系统 可编程序控制器是按照用户的控制要求编写程序来进行控制的。程序的编写就是用一定的编程语言把一个控制任务描述出来。PLC编程语言中，程序的表达方式有几种：梯形图、指令语句表、逻辑功能图和高级语言，但最常用的语言是梯形图语言和指令语句表。梯形图是一种图形语言，它沿用了传统的继电器控制系统的形式，读图方法和习惯也相同，所以梯形图比较形象和直观，便于熟悉继电器控制系统的技术人员接受。指令语句表一般由助记符和操作元件组成，助记符是每一条基本指令的符号，表示不同的功能；操作元件是基本指令的操作对象。本章内容主要是介绍FX1S的基本指令形式、功能和编程方法。 第1节 基本指令的类型 基本指令一览表：基本指令.步进梯形图指令FX1S可编程序控制器的基本顺控指令和步进梯形图指令的种类及其功能如下所示: 助记符 功 能 格式和操作软元件 LD 取 常开触点逻辑运算起始(常开触点与左母线连接) LDI 取反 常闭触点逻辑运算起始(常闭触点与左母线连接） LDP 取脉冲 上升沿 上升沿检测(检测到信号的上升沿时 闭合一个扫描周期) LDF 取脉冲 下降沿 下降沿检测(检测到信号的下降沿时 闭合一个扫描周期) AND 与 串联连接(常开触点与其他触点或触点组串联连接) ANI 与非 串联连接(常闭触点与其他触点或触点组串联连接) ANDP 与脉冲 上升沿 上升沿串联连接(检测到位软元件上升沿信号时闭合一个扫描周期) ANDF 与脉冲 下降沿 下降沿串联连接(检测到位软元件下降沿信号时闭合一个扫描周期) OR 或 并联连接(常开触点与其他触点或触点组 并联连接) ORI 或非 并联连接(常闭触点与其他触点或触点组并联连接) ORP 或脉冲 上升沿 脉冲上升沿检测并联连接(检测到位软元件上升沿信号时闭合一个扫描周期) ORF 或脉冲 下降沿 脉冲下降沿检测并联连接(检测到位软元件下降沿信号时闭合一个扫描周期) ANB 电路块与 并联电路块的串联连接(电路块与其他触点或触点组串联连接) ORB 电路块或 串联电路块的并联连接(电路块与其他触点或触点组并联连接) OUT 输出 线圈驱动 SET 置1 使线圈接通并保持动作 RST 复零 使线圈断开,消除动作保持,寄存器清零 PLS 上升沿 脉冲 上升沿微分输出(当检测到输入脉冲的上升沿时,指令的操作元件闭合一个扫描周期) PLF 下降沿 脉冲 下降沿微分输出(当检测到输入脉冲的下降沿时,指令的操作元件闭合一个扫描周期) MC 主控指令 公共串联接点的连接(将左母线临时移到一个所需位置,产生一临时左母线,形成主控电路块) MCR 主控复位 公共串联接点的消除(取消临时左母线,将左母线返回到原来的位置,结束主控电路块) MPS 进栈指令 进栈(将逻辑运算结果存入栈存储器,存储器中原来的存储结果依次向栈存储器下层推移) MRD 读栈指令 读栈(将存储器一号单元的内容读出,且詹存储器中的内容不发生变化) MPP 出栈指令 出栈9将存储器中一号单元的结果取出,存储器中其他单元的数据依次向上推移) INV 取反 运算结果取反 NOP 空操作 无动作 END 结束 输入输出处理以及返回到0步 STL 步进接点 步进接点开始(将步进接点接到左母线) RET 步进结束 步进接点开始(使副母线返回到原来的左母线位置) 第2节 基本指令介绍 FX1S的基本指令形式、功能和编程方法。基本指令是以位为单位的逻辑操作，是构成继电器控制电路的基础 一、LD、LDI、OUT指令 符号名称 功能 操作元件 LD取 常开触点逻辑运算起始 X、Y、M、S、T、C LDI取反 常闭触点逻辑运算起始 X、Y、M、S、T、C OUT输出 线圈驱动 Y、M、S、T、C 1．程序举例： 2．例题解释：1）当X0接通时，Y0接通； 2）当X1断开时，Y1接通。 3．指令使用说明： 1）LD和LDI指令用于将常开和常闭触点接到左母线上； 2）LD和LDI在电路块分支起点处也使用； 3）OUT指令是对输出继电器、辅助继电器、状态继电器、定时器、计数器的线圈驱动指令，不能用于驱动输入继电器，因为输入继电器的状态是由输入信号决定的。 4）OUT指令可作多次并联使用，如下图。 5）定时器的计时线圈或计数器的计数线圈，使用OUT指令后，必须设定值（常数K或指定数据寄存器的地址号），如上图。 二、AND、ANI指令 符号名称 功能 操作元件 AND与 常开触点串联连接 X、Y、M、S、T、C ANI与非 常闭触点串联连接 X、Y、M、S、T、C 1． 程序举例： 2． 例题解释：1）当X0接通，X2接通时Y0接通； 2）X1断开，X3接通时Y2接通； 3）常开X4接通，X5断开时Y3接通； 4）X6断开，X7断开，同时达到2.5秒时间，T1接通，Y4接通。 3． 指令说明： 1） 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，可以连续使用； 2） OUT指令之后，通过触点对其他线圈使用OUT指令，称之为纵接输出。这种纵接输出如果顺序不错，可多次重复使用；如果顺序颠倒，就必须要用我们后面要学到的指令（MPS--进栈/MRD—读栈/MPP—出栈）如下图; 3） 当继电器的常开触点或常闭触点与其他继电器的触点组成的电路块串联时，也使用AND指令或ANI指令。 电路块：就是由几个触点按一定的方式连接的梯形图。由两个或两个以上的触点串联而成的电路块，称为串联电路块；由两个或两个以上的触点并联连接而成的电路块，称为并联电路块；触点的混联就称为混联电路块。 三、OR、ORI指令 符号名称 功能 操作元件 OR或 常开触点并联连接 X、Y、M、S、T、C ORI或非 常闭触点并联连接 X、Y、M、S、T、C 1． 程序举例： 2． 例题解释：1）当X0或X3接通时Y1接通； 2）当X2断开或X4接通时Y3接通； 3）当X4接通或X1断开时Y0接通； 4）当X3或X2断开时Y6接通。 3． 指令说明： 1) OR、ORI指令用作1个触点的并联连接指令。 2) OR、ORI指令可以连续使用，并且不受使用次数的限制； 3) OR、ORI指令是从该指令的步开始，与前面的LD、LDI指令步进行并联连接。 4) 当继电器的常开触点或常闭触点与其他继电器的触点组成的混联电路块并联时，也可以用这两个指令。 四、串联电路块并联指令ORB、并联电路块串联指令ANB 1．程序举例： 2．例题解释：1）X0与X1、X2与X3、X4与X5任一电路块接通，Y1接通; 2）X0或X1接通，X2与X3接通或 X4接通，Y0都可以接通； 3．指令说明： 1) ORB、ANB无操作软元件 2) 2个以上的触点串联连接的电路称为串联电路块； 3) 将串联电路并联连接时，分支开始用LD、LDI指令，分支结束用ORB指令； 4) ORB、ANB指令，是无操作元件的独立指令，它们只描述电路的串并联关系； 5) 有多个串联电路时，若对每个电路块使用ORB指令，则串联电路没有限制，如上举例程序； 6) 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； 7) 使用ORB、ANB指令编程时，也可以采取ORB、ANB指令连续使用的方法；但只能连续使用不超过8次，在此建议不使用此法。 五、分支多重输出MPS、MRD、MPP指令 MPS指令：将逻辑运算结果存入栈存储器； MRD指令：读出栈1号存储器结果 MPP指令：取出栈存储器结果并清除； 用于多重输出电路；FX的PLC有11个栈存储器，用来存放运算中间结果的存储区域称为堆栈存储器。使用一次MPS就将此刻的运算结果送入堆栈的第一段，而将原来的第一层存储的数据移到堆栈的下一段。 MRD只用来读出堆栈最上段的最新数据，此时堆栈内的数据不移动。 使用MPP指令，各数据向上一段移动，最上段的数据被读出，同时这个数据就从堆栈中清除。 1． 程序举例： 2． 例题解释：1）当公共条件X0闭合时，X1闭合则Y0接通；X2接通则Y1接通；Y2接通；X3接通则Y3接通。 2）上述程序举例中可以用两种不同的指令形式，这个地方应给学生明确解释。 3． 指令说明： 1） MPS、MRD、MPP无操作软元件 2） MPS、MPP指令可以重复使用，但是连续使用不能超过11次，且两者必须成对使用缺一不可，MRD指令有时可以不用； 3） MRD指令可多次使用，但在打印等方面有24行限制； 4） 最终输出电路以MPP代替MRD指令，读出存储并复位清零； 5） MPS、MRD、MPP指令之后若有单个常开或常闭触点串联，则应该使用AND 或ANI指令； 6） MPS、MRD、MPP指令之后若有触点组成的电路块串联，则应该使用ANB指令； （上述步骤中，第19步ANB直接把第17、18步结果与出栈数据进行并联？？-----zhrj） 7） MPS、MRD、MPP指令之后若无触点串联，直接驱动线圈，则应该使用OUT指令； 8） 指令使用可以有多层堆栈。 编程例一，一层堆栈： 编程例二，两层堆栈： 编程例三，四层堆栈： 上面编程例三可以使用纵接输出的形式就可以不采用MPS指令了，请授课人员补充。 六、主控指令MC、MCR 在程序中常常会有这样的情况，多个线圈受一个或多个触点控制，要是在每个线圈的控制电路中都要串入同样的触点，将占用多个存储单元，应用主控指令就可以解决这一问题，如下图。 1． 程序举例： 2． 例题解释：1）当X0接通时，执行主控指令MC到MCR的程序； 2）MC至MCR之间的程序只有在X0接通后才能执行。 3． 指令说明： 1） MC指令的操作软元件N、M 2） 在上述程序中，输入X0接通时，直接执行从MC到MCR之间的程序；如果X0输入为断开状态，则根据不同的情况形成不同的形式： 保持当前状态：积算定时器（T63）、计数器、SET/RST指令驱动的软元件； 断开状态：非积算定时器、用OUT指令驱动的软元件。 3） 主控指令（MC）后，母线（LD、LDI）临时移到主控触点后，MCR为其将临时母线返回原母线的位置的指令。 4） MC指令的操作元件可以是继电器Y或辅助继电器M（特殊继电器除外）； 5） MC指令后，必须用MCR指令使临时左母线返回原来位置； 6） MC/MCR指令可以嵌套使用，即MC指令内可以再使用MC指令，但是必须使嵌套级编号从N0到N7安顺序增加，顺序不能颠倒；而主控返回则嵌套级标号必须从大到小，即按N7到N0的顺序返回，不能颠倒，最后一定是MCR N0指令； 无嵌套： 上述程序为无嵌套程序，操作元件N编程，且N在N0—N7之间任意使用没有限制；有嵌套结构时，嵌套级N的地址号增序使用，即N0—N7。 有嵌套一： 有嵌套二： 七、置1指令SET、复0指令RST 在前面的学习中我们了解到了自锁，自锁可以使动作保持。那么下面我们要学习的指令也可以做到自锁控制，并且在PLC控制系统中经常用到的一个比较方便的指令。 SET指令称为置1指令：功能为驱动线圈输出，使动作保持，具有自锁功能。 RST指令称为复0指令：功能为清除保持的动作，以及寄存器的清零。 1． 程序举例： 2． 例题解释：1）当X0接通时，Y0接通并自保持接通； 2）当X1接通时，Y0清除保持。 3． 指令说明： 1） 在上述程序中，X0如果接通，即使断开，Y0也保持接通，X1接通，即使断开，Y0也不接通。 2） 用SET指令使软元件接通后，必须要用RST指令才能使其断开。 3） 如果二者对同一软元件操作的执行条件同时满足，则复0优先。 4） 对数据寄存器D、变址寄存器V和Z的内容清零时，也可使用RST指令。 5） 积算定时器T63的当前值复0和触点复位也可用RST。 八、上升沿微分脉冲指令PLS、下降沿微分脉冲指令PLF 脉冲微分指令主要作为信号变化的检测，即从断开到接通的上升沿和从接通到断开的下降沿信号的检测，如果条件满足，则被驱动的软元件产生一个扫描周期的脉冲信号。 PLS指令：上升沿微分脉冲指令，当检测到逻辑关系的结果为上升沿信号时，驱动的操作软元件产生一个脉冲宽度为一个扫描周期的脉冲信号。 PLF指令： 下降沿微分脉冲指令，当检测到逻辑关系的结果为下降沿信号时，驱动的操作软元件产生一个脉冲宽度为一个扫描周期的脉冲信号。 1． 程序举例： 2． 例题解释：1） 当检测到X0的上升沿时，PLS的操作软元件M0产生一个扫描 周期的脉冲，Y0接通一个扫描周期。 2） 当检测到X1的上升沿时，PLF的操作软元件M1产生一个扫描周期的脉冲，Y1接通一个扫描周期。 3． 指令说明： 1） PLS指令驱动的软元件只在逻辑输入结果由OFF到ON时动作一个扫描周期； 2） PLF指令驱动的软元件只在逻辑输入结果由ON到OFF时动作一个扫描周期； 3） 特殊辅助继电器不能作为PLS、PLF的操作软元件。 九、INV取反指令 INV指令是将即将执行INV指令之前的运算结果反转的指令，无操作软元件。 INV指令即将执行前的运算结果 INV指令执行后的运算结果 OFF ON ON OFF 1． 程序举例： 2． 例题解释：X0接通，Y0断开；X0断开，Y0接通。 3． 指令说明： 1) 编写INV取反指令需要前面有输入量，INV指令不能直接与母线相连接，也不能如OR、ORI、ORP、ORF单独并联使用； 2) 可以多次使用，只是结果只有两个，要么通要么断； 3) INV指令只对其前的逻辑关系取反。 如上图，在包含ORB指令、ANB指令的复杂电路中使用INV指令编程时，INV的取反动作如指令表中所示，将各个电路块开始处的LD、LDI、LDP、LDF指令以后的逻辑运算结果作为INV运算的对象。 十、空操作指令NOP、结束指令END 1．NOP指令：称为空操作指令，无任何操作元件。其主要功能是在调试程序时，用其取代一些不必要的指令，即删除由这些指令构成的程序；另外在程序中使用NOP指令，可延长扫描周期。若在普通指令与指令之间加入空操作指令，可编程序控制器可继续工作，就如没有加入NOP指令一样；若在程序执行过程中加入空操作指令，则在修改或追加程序时可减少步序号的变化。 2．END指令：称为结束指令，无操作元件。其功能是输入输出处理和返回到0步程序。 3．指令说明：1） 在将程序全部清除时，存储器内指令全部成为NOP指令； 2） 若将已经写入的指令换成NOP指令，则电路会发生变化； 3）可编程序控制器反复进行输入处理、程序执行、输出处理，若在程序的最后写入END指令，则END以后的其余程序步不再执行，而直接进行输出处理； 4）在程序中没END指令时，可编程序控制器处理完其全部的程序步； 5） 在调试期间，在各程序段插入END指令，可依次调试各程序段程序的动作功能，确认后再删除各END指令； 6) 可编程序控制器在RUN开始时首次执行是从END指令开始； 7）执行END指令时，也刷新监视定时器，检测扫描周期是否过长。 十一、LDP、LDF、ANDP、ANDF、ORP、ORF指令 1．LDP：上升沿检测运算开始(检测到信号的上升沿时闭合一个扫描周期)。 LDF：下降沿检测运算开始(检测到信号的下降沿时闭合一个扫描周期) ANDP：上升沿检测串联连接(检测到位软元件上升沿信号时闭合一个扫描周期) ANDF：下降沿检测串联连接(检测到位软元件下降沿信号时闭合一个扫描周期) ORP：脉冲上升沿检测并联连接(检测到位软元件上升沿信号时闭合一个扫描周期) ORF：脉冲下降沿检测并联连接(检测到位软元件下降沿信号时闭合一个扫描周期) 2．上述6个指令的操作软元件都为X、Y、M、S、T、C。 3．程序举例： 在上面程序里，X0或X1由OFF——ON时，M1仅闭合一个扫描周期；X2 由OFF——ON时，M2仅闭合一个扫描周期。 在上面程序里，X0或X1由ON——OFF时，M0仅闭合一个扫描周期；X2 由ON——OFF时，M1仅闭合一个扫描周期。 所以上述两个程序都可以使用PLS、PLF指令来实现。 第三节 PLC的编程及应用 1、 PLC编程特点 梯形图是PLC中最常用的方法，它源于传统的继电器电路图，但发展到今天两者之间已经有了极大的差别。 PLC的梯形图有一条左母线，相当于继电器电路的电源正极，还有一条右母线，相当于电源负极。 1．程序执行顺序比较 2．PLC程序的扫描执行结果 3．PLC软件特性 PLC在梯形图里可以无数次地使用其触点 ，既可以是常闭也可以是常开。 2、 PLC编程的基本规则 一）PLC编程应遵循以下基本规则： 1． 输入/输出继电器、辅助继电器、定时器、计数器等软元件的触点可以多次重复使用，无需复杂的程序结构来减少触点的使用次数。 2． 梯形图每一行都是从左母线开始，线圈止于右母线。触点不能直接接右母线；线圈不能直接接左母线。 3． 在程序编写中一般不允许双重线圈输出，步进顺序控制除外。 4． 可编程序控制器程序编写中所有的继电器的编号，都应在所选PLC软元件列表范围内。 5． 梯形图中不存在输入继电器的线圈。 二）合理设计梯形图 1．程序的编写应按照自上而下、从左到右的方式编写。为了减少程序的执行步数，程序应“左大右小、上大下小“，尽量不出现电路块在左边或下边的情况。 2．依照扫描的原则，程序处理时尽可能让同时动作的线圈在同一个扫描周期内。 3、 典型控制程序 1． 自保持程序 自保持电路也称自锁电路。常用于无机械锁定开关的启动停止控制中。如用无机械锁定功能的按钮控制电动机的启动和停止；并且分为启动优先和断开优先两种。 2． 互锁程序 互锁电路用于不允许同时动作的两个或多个继电器的控制，如电动机的正反转控制。 3． 时间电路程序 时间电路程序主要用于延时、定时和脉冲控制。时间控制电路，既可以用以用定时器实现也可以用 标准 excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载 时钟脉冲实现。在FX1S系列有64个定时器和四种标准时钟脉冲（1min、1S、100ms、10ms）可用于时间控制，编程时使用方便。 1）接通延时 2） 限时控制程序 3）断开延时和长延时 4） 计数器配合计时 4． 分频电路程序 5． 振荡电路程序 6． 时钟电路程序 4、 编程实例 1） 电动机正反转控制 1． 分析工艺过程 2． PLC的I/O点的确定和分配 输 入 输 出 SB1 停止按钮 X0 KM1 接触器 Y1 SB2 正转按钮 X1 KM2 接触器 Y2 SB3 反转按钮 X2 3． PLC接线图 4． 程序编写 5． 调试。 2） 锅炉点火和熄火控制 控制要求为：点火过程为先启动引风，5分钟后启动鼓风，2分钟后点火燃烧；熄火过程为先熄灭火焰，2分钟后停止鼓风，5分钟后停止引风。 1． 分析工艺过程 2． PLC的I/O点的确定与分配 输 入 输 出 点火信号