机电传动控制-6可编程序控制器②.ppt

6.2 三菱FX2N系列可编程控制器 及其基本指令的应用,6.2.1 三菱FX2N系列可编程控制器 6.2.2 FX2N系列可编程控制器软组件及功能 6.2.3 FX2N系列可编程控制器的基本指令及应用 6.2.4 常用基本环节的编程 6.2.5 基本指令编程实例 6.2.6“经验”编程方法,6.2.1 三菱FX2N系列可编程控制器,FX2N系列PLC是三菱公司的典型产品，按叠装式配置。由基本单元、扩展单元、扩展模块及特殊功能单元构成。基本单元包括CPU、存储器、输入输出口及电源。扩展单元是用于增加I/O点数的装置，内部设置有电源。扩展模块用于增加I/O点数及改变I/O比例，内部无电源，用电由基本单元或扩展单元供给。由于扩展单元及扩展模块无CPU，所以必须与基本单元一起使用。特殊功能单元，是一些专门用途的装置，如：模拟量控制模块、运动控制模块、通信模块等。,一、FX2N系列可编程控制器的基本组成,6.2.1 三菱FX2N系列可编程控制器,一、FX2N系列可编程控制器的基本组成,FX系列PLC的硬件配置图,6.2.1 三菱FX2N系列可编程控制器,一、FX2N系列可编程控制器的基本组成,三菱FX2N小型PLC产品示意图,6.2.1 三菱FX2N系列可编程控制器,二、FX2N系列可编程控制器 的型号名称体系及其种类,FX2N系列PLC的基本单元名称体系及其种类 FX2N系列PLC的扩展单元名称体系及其种类 FX2N系列PLC的扩展模块名称体系及其种类 FX2N系列PLC的特殊功能模块,FX系列PLC的型号含义,6.2.1 三菱FX2N系列可编程控制器,存储容量 这里说的存储容量指的是用户程序存储器的容量。输入/输出(I/O)点数 I/O点数指PLC面板上的输入、输出端子的个数。扫描速度 一般以扫描1K字所用的时间来衡量扫描速度。编程指令的种类和条数 内部器件的种类和数量 扩展能力 智能单元的数量 支持软件,三、FX2N系列可编程控制器的技术指标,6.2.2 FX2N系列可编程控制器软组件及功能,可编程控制器的程序，必须借助机内器件来表达，这就要求在可编程控制器内部设置具有各种各样功能的，能代表控制过程中各种事物的元器件，即编程元件。编程元件从物理实质上来说是电子电路及存储器。为了明确它们的物理属性，称它们为“软继电器”。编程元件具有线圈和常开常闭触点，而且触点的状态随着线圈的状态而变化，由于编程元件只不过是存储单元，可以无限次地访问，因此编程元件可以有无数多个常开、常闭触点。编程元件可以组合使用。为了区分元件功能，给元件编号，即存储单元的地址。,概述,6.2.2 FX2N系列可编程控制器软组件及功能,FX2N系列可编程控制器的编程元件有：输入继电器(X)输出继电器(Y)辅助继电器(M)定时器(T)计数器(C)状态(S)寄存器(D、V、Z)指针(P、I)元件序号：输入继电器、输出继电器的序号为八进制，其余器件的序号为十进制。,概述,例：X0X7，X10X17，Y0Y7，Y10Y17，M0M300，；M8002 T0T199，C0C99，S0S9；S20S499；,6.2.2 FX2N系列可编程控制器软组件及功能,一、输入继电器(X)二、输出继电器(Y),6.2.2 FX2N系列可编程控制器软组件及功能,一、输入继电器(X)二、输出继电器(Y),输入继电器不能用程序驱动(程序中无输入继电器线圈),输入继电器和输出继电器有无数个内部常开和常闭触点，编程时可随意使用。,6.2.2 FX2N系列可编程控制器软组件及功能,三、辅助继电器(M),普通型辅助继电器 保持型辅助继电器 特殊辅助继电器,6.2.2 FX2N系列可编程控制器软组件及功能,三、辅助继电器(M),特殊辅助继电器 触点利用型 例如：M8000、M8001：运行监视继电器 M8002、M8003：初始脉冲继电器 M8005：锂电池电压过低继电器 M8011M8014：内部时钟脉冲 线圈驱动型 例如：M8034：全部输出禁止继电器 M8040：禁止状态转移 M8033：停止时保持输出继电器 M8030：电池灭灯 M8039：恒定扫描,6.2.2 FX2N系列可编程控制器软组件及功能,四、定时器(T),1.普通定时器 100ms普通定时器 T0T199（共200点）定时范围为0.13276.7s，对应设定值K：132767 10ms普通定时器 T200T245（共46点）定时范围为0.01327.67s，对应设定值K：132767 2.积算定时器 1ms积算定时器 T246T249（共4点）定时范围为0.00132.767s，对应设定值K：132767 100ms积算定时器 T250T255（共6点）定时范围为0.13276.7s，对应设定值K：132767,6.2.2 FX2N系列可编程控制器软组件及功能,四、定时器(T),100ms普通定时器的工作过程,梯形图,时序图,100ms普通定时器 T0T199，定时范围：0.13276.7s,设定值K：132767,6.2.2 FX2N系列可编程控制器软组件及功能,四、定时器(T),1ms积算定时器的工作过程,梯形图,时序图,1ms积算定时器 T246T249，定时范围：0.00132.767s,设定值K：132767,6.2.2 FX2N系列可编程控制器软组件及功能,五、计数器(C),1.内部计数器 16位增计数器 C0C199（共200点）设定值为132767，其中C0C99为通用型，C100C199为断电保持型。32位增/减计数器 C200C234（共35点）设定值为21474836482147483647,其中C200C219为通用型，C220C234为断电保持型。增/减计数方式由特殊辅助继电器M8200M8234设定。对应的特殊辅助继电器为ON时，为减计数。2.高速计数器 C235C255（共21点）单相单计数输入 单相双计数输入 双相双计数输入,6.2.2 FX2N系列可编程控制器软组件及功能,五、计数器(C),16位增计数器的工作过程,梯形图,时序图,16位增计数器 设定值为132767，其中C0C99为通用型，C100C199为断电保持型。,6.2.2 FX2N系列可编程控制器软组件及功能,五、计数器(C),32位增/减计数器的工作过程,增/减计数方式由特殊辅助继电器M8205设定：M8205为OFF时，为增计数；M8205为ON时，为减计数。,6.2.2 FX2N系列可编程控制器软组件及功能,五、计数器(C),四、定时器(T),6.2.2 FX2N系列可编程控制器软组件及功能,六、状态(S),6.2.2 FX2N系列可编程控制器软组件及功能,寄存器(D、V、Z)指针(P、I)常数(K、H),6.2.3 FX2N系列可编程控制器的基本指令及应用,前述内容：本节内容：一、PLC系统与继电接触器系统工作原理的差别举例 定时点灭控制 台车往复运动控制 二、FX2N系列可编程控制器的指令概述 基本指令27种 步进指令2种 应用指令128种共298个 三、FX2N系列可编程控制器的基本指令及应用 指令助记符及功能 指令说明 编程应用 后续内容：,可编程控制器的工作原理 可编程控制器软组件及功能,可编程控制器的编程规则 可编程控制器的常用基本环节的编程,难点,重点,6.2.3 FX2N系列可编程控制器的基本指令及应用,一、PLC系统与继电接触器系统工作原理的差别举例,继电接触器控制线路,可编程控制器梯形图,(一)定时点灭控制,PLC的I/O配置图,接触器线圈KM为“断电”状态输出：无,输出继电器Y1为“定时点灭”状态输出：反复循环断0.5s、通0.5s,6.2.3 FX2N系列可编程控制器的基本指令及应用,一、PLC系统与继电接触器系统工作原理的差别举例,(一)定时点灭控制,初始状态；SA合上，KT 线圈通电，延时；延时到，KT常闭点断开，KT常开点闭合，KT 线圈断电，KT常开点不能闭合，KT常闭点重新闭合，KM线圈断电；回到重复上述过程。,继电接触器控制线路分析,线路分析的结果：KM接触器线圈处于“断电”状态。,6.2.3 FX2N系列可编程控制器的基本指令及应用,一、PLC系统与继电接触器系统工作原理的差别举例,(一)定时点灭控制,可编程控制器梯形图分析,0.5s,0.5s,0.5s,一个扫描周期,梯形图分析的结果：Y1输出继电器处于“定时点灭”状态。,控制要求：按下启动按钮SB，电机M正转，台车第一次前进；碰到限位开关SQ1时，电机M反转，台车第一次后退。碰到SQ2时，台车暂停5s；延时时间到，台车第二次前进；碰到SQ3 时，台车第二次后退。碰到SQ2时，台车暂停5s；然后重复上述过程。,6.2.3 FX2N系列可编程控制器的基本指令及应用,一、PLC系统与继电接触器系统工作原理的差别举例,(二)台车往复运动控制,6.2.3 FX2N系列可编程控制器的基本指令及应用,一、PLC系统与继电接触器系统工作原理的差别举例,(二)台车往复运动控制,第一次正向启动第二次正向启动,前进,后退,二次启动服务,延时,第一次反向启动第二次反向启动,3,1,2,2,1,3,1,2,1,梯形图分析,1,2,2,1,3,1,2,功能？,顺序？,6.2.3 FX2N系列可编程控制器的基本指令及应用,一、PLC系统与继电接触器系统工作原理的差别举例,(二)台车往复运动控制,梯形图分析,前进,后退,二次启动服务,延时,前进,后退,二次启动服务,延时,在X2与X1、X3之间往复运动,在X2与X1之间往复运动,在逻辑控制场合，可编程控制器的梯形图 和继电器线路图非常相似。但是这二者之间在运行时序 问题上，有着根本的不同。这就是两种工作方式的差别：对于继电器-接触器系统，为并行工作方式，所有触点的动作是和它的线圈通电或断电同时发生的。对于可编程序控制器系统，为串行工作方式，由于指令的分时扫描执行，同一个器件的线圈工作和它各个触点的动作并不同时发生。,6.2.3 FX2N系列可编程控制器的基本指令及应用,一、PLC系统与继电接触器系统工作原理的差别举例,小 结,6.2.3 FX2N系列可编程控制器的基本指令及应用,FX2N系列可编程控制器的指令：基本指令27种，步进指令2种，应用指令128种共298个。可编程控制器的基本指令 是基于继电器、定时器、计数器类软元件，主要用于逻辑处理的指令。状态法是程序编制的重要方法及工具。FX2N系列可编程控制器的步进顺控指令 及大量的状态软元件就是为状态编程法安排的。功能指令或称为应用程序，用于数据的传送、运算、变换及程序控制等功能。功能指令是可编程控制器数据处理能力的标志。,二、FX2N系列可编程控制器的指令概述,6.2.3 FX2N系列可编程控制器的基本指令及应用,三、基本指令及应用FX2N系列可编程控制器的基本指令27种，列表如下：,(接下页),6.2.3 FX2N系列可编程控制器的基本指令及应用,(接上页),6.2.3 FX2N系列可编程控制器的基本指令及应用,编程举例,要求：根据梯形图写出指令表,三、基本指令及应用,6.2.3 FX2N系列可编程控制器的基本指令及应用,三、基本指令及应用,编程举例,0 LD X11 ANI T3,2 LD M1003 AND X34 ORI Y105 AND X4,步序号 指令 软元件,6 ORB,7 LDI Y118 OR C0,9 ANB10 OUT Y13,11 AND X512 OUT T2 K50,15 LDI X616 OR M101,17 ANB18 OUT M11019 END,指令表,梯形图,6.2.3 FX2N系列可编程控制器的基本指令及应用,LDP、ANDP、ORP指令的用法,编程举例,三、基本指令及应用,梯形图,时序图,指令表,6.2.3 FX2N系列可编程控制器的基本指令及应用,LDF、ANDF、ORF指令的用法,编程举例,三、基本指令及应用,6.2.3 FX2N系列可编程控制器的基本指令及应用,SET、RST指令的用法,编程举例,三、基本指令及应用,6.2.3 FX2N系列可编程控制器的基本指令及应用,PLS、PLF指令的用法,编程举例,三、基本指令及应用,LDP与PLS指令比较,6.2.3 FX2N系列可编程控制器的基本指令及应用,MPSMRDMPP指令的用法,编程举例,三、基本指令及应用,6.2.3 FX2N系列可编程控制器的基本指令及应用,三、基本指令及应用,连续输出,非连续输出,MPS,MPP,LD X1OUT Y13AND X2OUT M110,LD X1MPSAND X2OUT M110MPPOUT Y13,编程举例,LD X1AND X2OUT M110OUT Y13,改变了原来程序的性质,6.2.3 FX2N系列可编程控制器的基本指令及应用,MPS、MPP指令的应用举例（三层栈）,三层栈对应的连续输出方式,编程举例,三、基本指令及应用,6.2.3 FX2N系列可编程控制器的基本指令及应用,MCMCR指令的用法,编程举例,三、基本指令及应用,6.2.3 FX2N系列可编程控制器的基本指令及应用,MCMCR指令的嵌套结构,三、基本指令及应用,编程举例,6.2.3 FX2N系列可编程控制器的基本指令及应用,多级嵌套在同一地方使用MCR指令,编程举例,三、基本指令及应用,6.2.4 常用基本环节的编程,一、定时范围与计数范围的扩展1.定时器与定时器的串接使用扩展定时范围,梯形图,时序图,指令表,6.2.4 常用基本环节的编程,一、定时范围与计数范围的扩展2.定时器与计数器串接使用扩展定时范围,梯形图,时序图,指令表,6.2.4 常用基本环节的编程,一、定时范围与计数范围的扩展2.定时器与计数器串接使用扩展定时范围,梯形图,指令表,6.2.4 常用基本环节的编程,一、定时范围与计数范围的扩展3.计数器与计数器串接使用扩展计数范围,梯形图,时序图,指令表,6.2.4 常用基本环节的编程,梯形图,时序图,2.“先断后通”的脉冲发生器,二、定时脉冲发生器（振荡器）1.“先通后断”的脉冲发生器,6.2.4 常用基本环节的编程,三、2分频电路,启/停,X1常开触点,M100线圈、常开触点,M101线圈,M101常闭触点,M100常闭触点,M101常开触点,一个扫描周期,实现采用一个按钮控制启动和停止。在停止的情况下，第一次按动按钮，启动；第二次按动按钮，停止；,6.2.5 基本指令编程实例,要求：画出PLC的I/O配置图写出实现控制的工作过程,6.2.5 基本指令编程实例,要求：画出PLC的I/O配置图写出实现控制的工作过程,起/停控制,先通10s再断5s,先断10s再通5s,循环工作?次,计数器复位,问题？,6.2.5 基本指令编程实例,6.2.5 基本指令编程实例,要求：画出PLC的 I/O配置图写出实现控 制工作过程,常开接点,自脉冲发生器,上升沿脉冲,6.2.5 基本指令编程实例,时序图,I/O配置图,6.2.5 基本指令编程实例,6.2.5 基本指令编程实例,控制要求,I/O配置图,时序图,例：十字路口交通灯控制,6.2.5 基本指令编程实例,梯形图（采用基本指令）,例：十字路口交通灯控制,时序图,控制要求,6.2.5 基本指令编程实例,梯形图（采用基本指令）,时序图,例：十字路口交通灯控制,6.2.5 基本指令编程实例,控制启/停的方法采用一个开关采用两个按钮采用一个按钮,例：十字路口交通灯控制,2分频电路,启-保-停电路,6.2.5 基本指令编程实例,例：十字路口交通灯控制,梯形图二,6.2.6“经验”编程方法,一、电动机正反转控制,接触器线圈的额定电压如何考虑？过载保护如何处理？,继电接触器控制线路,可编程控制器梯形图,PLC的I/O配置图,6.2.6“经验”编程方法,二、电动机循环正反转控制,PLC的I/O接线图,主电路,PLC的梯形图,按下起动按钮，电动机 正转3s，停2s，反转3s，停2s，如此循环5个周期后自动停止。运行中，可按停止按钮停止，热继电器动作也应停止。,三、自动往返控制,I/O配置图,问题：如何使系统停止工作？,6.2.6“经验”编程方法,前进,后退,二次启动服务,延时,6.2.6“经验”编程方法,解答：设置一个停止按钮SB1，对应X10，同时修改程序，增加“主控指令MC”和“主控复位指令MCR”。,三、自动往返控制,问题：如何使系统停止工作？,I/O配置图,前进,后退,二次启动服务,延时,6.2.6“经验”编程方法,三、自动往返控制,问题：如果要求每按一次启动按钮，只完成一次完整的控制工作过程，应该如何修改控制程序？,解答：设置一个停止按钮SB1，对应X10，同时修改程序，增加“主控指令MC”和“主控复位指令MCR”。,前进,后退,二次启动服务,延时,6.2.6“经验”编程方法,解答：设置一个计数器并修改程序。工作过程：接通X0，前进、后退、延时、再前进、再后退、停止；接通X10，停止。,前进,后退,二次启动服务,三、自动往返控制,延时,问题：如果要求每按一次启动按钮，只完成一次完整的控制工作过程，应该如何修改控制程序？,6.2.6“经验”编程方法,三、自动往返控制,前进,后退,二次启动服务,延时10s,延时15s,装料,卸料,6.2.6“经验”编程方法,四、装配流水线控制,在装配流水线上，设置有三个装配操作工位（A、B、C）、四节传送带（D、E、F、G）和一个仓库（H），各部分由信号灯模拟。由两个按钮控制启动和停止。工作过程如下：,1s,1s,1s,1s,3s,C1,C2,C3,C4,C10,C20,C30,C40,7s,7s,7s,7s,(传送D)Y0,(传送E)Y1,(传送F)Y2,(传送G)Y3,(装配A)Y4,(装配B)Y5,(装配C)Y6,(仓库H)Y7,C5,时序图,6.2.6“经验”编程方法,四、装配流水线控制,传送D,D、E、F、G各运行1秒；A、B、C、H各运行3秒。,传送E,传送F,传送G,装配A,装配B,装配C,仓库H,梯形图（采用基本指令）,6.2.6“经验”编程方法,四、装配流水线控制,时序图,梯形图,6.2.6“经验”编程方法,四、装配流水线控制,时序图,梯形图,6.2.6“经验”编程方法,四、装配流水线控制,传送 D,传送 E,传送 F,传送 G,装配 A,装配 B,装配 C,仓库 H,梯形图采用基本指令 和应用指令,