FX系列PLC编程及应用(廖常初)第3章.ppt
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1、第3章 FX系列PLC编程基础,3.1 PLC的编程语言 1.顺序功能图 用来编制顺序控制程序,第5章将详细介绍。2.梯形图 梯形图是使用得最多的图形编程语言。在分析梯形图中的逻辑关系时,可以想象左右两侧垂直母线之间有一个左正右负的直流电源电压。触点电路接通时,有一个假想的“能流”流过线圈。能流只能从左向右流动。,3.功能块图 功能块图是类似于数字逻辑电路的编程语言,国内很少使用。4.指令表 指令表程序由指令组成,适合程序设计经验丰富的程序员使用。5.结构文本 结构文本是为IEC 61131-3标准创建的一种专用的高级编程语言。梯形图中输入信号(触点)与输出信号(线圈)之间的逻辑关系一目了然,
2、易于理解。指令表程序的输入方便快捷。,3.2 FX系列PLC的软元件3.2.1 位软元件 位软元件只有两种不同的状态,线圈“通电”、常开触点接通、常闭触点断开称为ON,相反的状态称为OFF。分别用二进制数1和0来表示这两种状态。1输入继电器(X)输入继电器是PLC接收外部输入的开关量信号的窗口。输入继电器和输出继电器的软元件号用八进制数表示,其他软元件的元件号为十进制数。八进制数只有07这8个数字,遵循“逢8进1”的运算规则。基本单元的输入继电器和输出继电器的软元件号从0开始,扩展单元和扩展模块接着它左边的模块的输入、输出编号自动分配,但是元件号的末位数从0开始分配。图3-5中X0端子外接的输
3、入电路接通时,它对应的输入映像存储器为ON,外接电路断开时为OFF。2输出继电器(Y)输出继电器是PLC向外部负载发送信号的窗口。如果图3-5的梯形图中Y4的线圈“通电”,继电器型输出模块中对应的硬件继电器的常开触点闭合,使外部负载工作。,3一般用途辅助继电器(M)辅助继电器相当于继电器系统的中间继电器,是一种内部的状态标志位,它没有断电保持功能。4断电保持型辅助继电器 断电保持型辅助继电器可以记忆电源中断瞬时的状态。在电源中断时,FX1S、FX1N和FX3G等系列用EEPROM或电容器中的电荷来保存软元件的信息。FX2N和FX3U等系列用RAM和锂电池来保存软元件的信息。断电保持型辅助继电器
4、只是在PLC重新通电后的第一个扫描周期保持断电瞬时的状态。为了利用它们的断电记忆功能,可以采用图3-6中有记忆功能的电路。,5特殊辅助继电器 FX3G、FX3U和FX3UC有512点特殊辅助继电器,其他系列为256点。特殊辅助继电器分为两类。(1)触点利用型 在用户程序中直接使用其触点,下面是几个例子:1)M8000(运行监视):RUN模式为ON;STOP模式为OFF。2)M8002(初始化脉冲):仅在M8000由OFF变为ON的一个扫描周期内为ON。3)M8004(错误发生):运算出错时为ON,例如除法指令的除数为0。4)M8005:锂电池电压下降至规定值时变为ON。5)M8011M8014
5、分别是10ms、100ms、1s和1min时钟脉冲,占空比为50%。,(2)线圈驱动型 由用户程序驱动其线圈,使PLC执行特定的操作。例如:M8030的线圈“通电”后,“电池电压降低”发光二极管熄灭;M8034的线圈“通电”时,禁止所有的输出;执行菜单命令“帮助”“特殊继电器/寄存器”,可以找到分类排列的特殊继电器和特殊寄存器的帮助信息。6状态 状态(S,State)是用于编制顺序控制程序的软元件,它与STL指令(步进梯形指令)一起使用(见第5章)。3.2.2 定时器 16个连续的二进制位组成一个字(Word)。定时器(T)的当前值字的最大值为32767。定时器对PLC内部的1ms、10ms和
6、100ms时钟脉冲进行加计数,达到设定值时,定时器的输出触点动作。可以用常数K或数据寄存器(D)的值来作定时器的设定值。,1一般用途定时器 FX各子系列的定时器见表3-2。100ms、10ms和1ms定时器的最大定时时间分别为3276.7s、327.67s和32.767s。在子程序或中断程序中应使用T192T199。图3-9中X0的常开触点接通时,T1的当前值计数器从零开始,对100ms时钟脉冲进行累加计数。当前值等于设定值100(10s)时,T1的常开触点接通,当前值保持不变。X0的常开触点断开或PLC断电时,T1被复位,复位后T1的常开触点断开,当前值被清零。一般用途定时器没有断电保持功能
7、。,2累计型定时器 图3-10中X1的常开触点接通时,累计型定时器T250的当前值计数器对100ms时钟脉冲进行累加计数。X1的常开触点断开或PLC断电时停止定时,T250的当前值保持不变。X1的常开触点再次接通或重新上电时继续定时,累计时间为9s时,T250的常开触点动作。需要用复位指令RST将累计型定时器强制复位。,3.2.3 内部计数器 内部计数器(C)用来对PLC的内部映像存储器(X、Y、M和S)提供的信号计数,计数信号为ON或OFF的持续时间应大于PLC的扫描周期。116位加计数器 16位加计数器的设定值为132767。当计数器的复位输入电路断开,X0的常开触点由断开变为接通时(即计
8、数脉冲的上升沿),C0的当前值加1。C0的当前值等于设定值5时,C0的常开触点接通。再来计数脉冲时其当前值不变。计数器也可以通过数据寄存器来指定设定值。X1的常开触点接通时,C0被复位,其常开触点断开,计数当前值被清0。,232位加减计数器 32位加减计数器C200C234的设定值为 2147483648+2147483647,特殊辅助继电器M8200M8234为ON时,对应的计数器为减计数,反之为加计数。3.2.4 高速计数器 1高速计数器概述 高速计数器(HSC)用于对内部计数器无能为力的外部高速脉冲计数。表3-4给出了各高速计数器对应的输入端子的软元件号,表中的U和D分别为加、减计数输入
9、,A和B分别为A、B相输入,R为复位输入,S为置位输入。,2单相单输入高速计数器 可以用M8235M8245来设置C235C245的计数方向,对应的特殊辅助继电器为ON时为减计数,为OFF时为加计数。图3-13中的X9为ON时,C235才能对X0提供的高速脉冲计数。C235的当前值大于等于设定值4510时,其输出触点为ON,反之为OFF。3单相双输入计数器 单相双输入计数器C246的线圈通电时,在加计数输入X0的上升沿,计数器的当前值加1,在减计数输入X1的上升沿,计数器的当前值减1。,4双相双输入高速计数器 双相(又称为A-B相型)双计数输入高速计数器C251的线圈通电时,通过中断,对X0输
10、入的A相信号和X1输入的B相信号的动作计数。当计数值大于等于设定值时,Y2的线圈通电,反之Y2的线圈断电。A相输入为ON时,若B相输入由OFF变为ON(机械正转),为加计数(见图3-14b);A相为ON时,若B相由ON变为OFF(机械反转),为减计数(见图3-14c)。C251减计数时M8251为ON,加计数时M8251为OFF。,3.2.5 数据寄存器、指针与常数 1数据寄存器 数据寄存器(D)用来存储16位二进制数(一个字),两个数据寄存器合并起来可以存放32位数据。在D0和D1组成的32位数据寄存器(D0,D1)中,D0存放低16位,D1存放高16位。数据寄存器的最高位为符号位,符号位为
11、0时数据为正,为1时数据为负。(1)一般用途数据寄存器没有断电保持功能。(2)PLC从RUN模式进入STOP模式时,断电保持型寄存器的值保持不变。(3)扩展寄存器和扩展文件寄存器 FX3G、FX3U和FX3UC的扩展寄存器(R)用来扩展数据寄存器(D)。扩展寄存器(R)的内容可以保存在扩展文件寄存器(ER)中。2特殊用途的数据寄存器 FX3G、FX3U和FX3UC的特殊用途数据寄存器为512点(D8000D8511),其他系列为256点(D8000D8255),用来控制和监视PLC内部的各种工作方式和软元件。可以用编程软件的帮助功能查看特殊用途数据寄存器的功能。,3文件寄存器 D1000开始是
12、断电保持型数据寄存器,可以将它们设置为最大7000点的文件寄存器(见表3-6),每500点文件寄存器为1个记录块。文件寄存器用来设置具有相同软元件编号的数据寄存器的初始值。4外部调整寄存器 FX1S、FX1N和FX3G有两个内置的设置参数用的小电位器,用小螺丝刀调节电位器,对应的数据寄存器D8030或D8031的值(0255)随之而变。5变址寄存器 FX系列有16个变址寄存器V0V7和Z0Z7。在32位操作时将软元件号相同的V、Z(例如V2、Z2)合并使用,Z为低位。变址寄存器用来改变软元件的编号或常数的值。实例见节。6指针 指针包括分支、子程序用的指针(P),和中断用的指针(I)。7常数 K
13、用来表示十进制常数,例如K2358。H用来表示十六进制常数,例如H8A76,十六进制使用09和AF这16个数字符号。,3.3 编程软件与仿真软件使用入门3.3.1 安装软件 首先安装MELSOFT通用环境软件,然后安装编程软件GX Developer,最后安装仿真软件GX SimulatorV6-C。3.3.2 编程软件使用入门 1GX Developer的工具条设置 第一次打开时GX Developer,按图3-19关闭很少使用的工具条。2创建一个新项目 单击工具条上的新建项目按钮,或执行菜单命令“工程”“创建新工程”,打开“创建新工程”对话框,设置PLC的系列和型号。单击选中多选框“设置工
14、程名”,设置项目(即工程)的名称。3输入用户程序,4程序的变换 单击工具条上的“程序变换/编译”按钮,或执行菜单命令“变换”“变换”,变换操作首先对用户程序进行语法检查,如果没有错误,将用户程序转换为可以下载的代码格式。变换成功后梯形图中灰色的背景消失。单击工具条上的“程序批量变换/编译”按钮,可批量变换所有的程序。删除线圈,再执行“变换”命令,出现提示错误信息的对话框。5与串联电路并联的触点的画法 6分支电路的画法,7用划线功能生成分支电路 按下工具条上的“划线输入”按钮,将矩形光标放置到要输入划线的起始位置,按住鼠标左键,移动鼠标,在梯形图上划出一条折线。可删除划线。8读出模式与写入模式
15、单击工具条上的按钮,切换这两种模式。读出模式可查找软元件。写入模式可以修改梯形图。,10剪贴板的使用 在写入模式的梯形图中,按住鼠标左键移动鼠标,可以选中一个长方形区域。在最左边的步序号区按住鼠标左键,上下移动鼠标,可以选中一个或多个电路。可以用删除键删除选中的部分,或用剪贴板功能复制和剪切选中的部分,将它粘贴到其他地方或同时打开的其他项目。11程序区的放大/缩小 执行菜单命令“显示”“放大/缩小”,可以设置显示的倍率。也可以用工具条上的按钮改变显示倍率。如果选中“自动倍率”,将根据程序区的宽度自动确定倍率。12查找与替换功能 在读出模式,可以用“查找与替换”菜单中的命令,或工具条上的按钮,查
16、找软元件、指令、步序号、字符串、触点/线圈和注释。在写入模式执行菜单“查找与替换”中的命令,可以完成各种替换操作。13程序检查 单击工具条上的“程序检查”按钮,可以完成设置的程序检查操作。,3.3.3 生成与显示注释、声明和注解 1生成和显示软元件注释(1)生成软元件注释 双击软件左边窗口的“软元件注释”文件夹中的“COMMENT”(注释),右边出现输入继电器注释视图,输入X0、X1和Y0的注释。在写入模式按下工具条上的“注释编辑”按钮,进入注释编辑模式。双击梯形图中的某个触点或线圈,可以用出现的“注释输入”对话框输入注释或修改已有的注释。(2)显示软元件注释 打开程序,执行菜单命令“显示”“
17、注释显示”,可以显示或关闭梯形图中软元件下面的注释。2设置注释的显示方式 执行菜单命令“显示”“注释显示形式”,设置注释的显示形式。执行菜单命令“显示”“软元件注释行数”,可选14行。建议设置显示格式为48和一行,最多显示8个字符或4个汉字。执行菜单命令“显示”“当前值监视行显示”,建议设置为“仅在监视时显示”。在RUN模式单击工具条上的“监视模式”按钮,将会在应用指令的操作数和定时器、计数器的线圈下面的“当前值监视行”显示监视值。,3生成和显示声明 双击步序号所在处,用出现的“梯形图输入”对话框输入声明。声明必须以英文的分号开始。执行菜单命令“显示”“声明显示”,将会在电路上面显示或关闭输入
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