三菱FX系列PLC的基本指令系统课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,三菱FX系列PLC的基本指令系统,三菱FX系列PLC的基本指令系统三菱FX系列PLC的基本指令系统三菱FX系列PLC的基本指令系统2.1 FX系列PLC性能简介,2.2 FX系列PLC的编程元件,2.3 FX系列PLC的基本指令,2.4 PLC基本编程方法,2.5 梯形图经验设计法,2.6 继电器电路移植法,三菱FX系列PLC的基本指令系统三菱FX系列PLC的基本指令,1,三菱,FX,系列,PLC,的基本指令系统,2.1 FX,系列,PLC,性能简介,2.2 FX,系列,PLC,的编程元件,2.3 FX,系列,PLC,的基本指令,2.4 PLC,基本编程方法,2.5,梯形图经验设计法,2.6,继电器电路移植法,三菱FX系列PLC的基本指令系统2.1 FX系列PLC性能简,2,2.1 FX,系列,PLC,性能简介,三菱电机公司小型,PLC,的发展历史,20,世纪,80,年代推出,F,系列小型,PLC,；,20,世纪,90,年代初被,F,1,系列和,F,2,系列取代，其后的,FX,2,系列的硬件、软件功能都有所提高；,FX,0,、,FX,0S,、,FX,0N,、,FX,2N,等实现了微型化和多品种化，可以满足不同用户的需要；,F,1,和,FX,2,系列早已被淘汰，目前,FX,系列仅有,FX,1S,、,FX,1N,、,FX,2N,和,FX,2NC,4,个子系列，性能与价格上有明显提高。,2.1 FX系列PLC性能简介三菱电机公司小型PLC的发展历,3,可编程控制器的技术性能指标,1.,输入,/,输出点数,输入,/,输出点数指的是外部输入、输出端子数量的总和，又称,为主机的开关量输入,/,输出点数，它是描述可编程控制器大小,的一个重要参数。,2.,存储容量,可编程控制器存储容量通常指用户程序存储器和数据存储器容,量之和，表征系统提供给用户的可用资源，是系统性能的一项,重要技术指标。,3.,扫描速度,可编程控制器采用循环扫描方式工作，完成一次扫描所需的时,间叫做扫描周期，扫描速度与扫描周期成反比。,4.,指令系统,指令系统是指可编程控制器所有指令的总和。可编程控制器的,编程指令越多，软件功能就越强，但掌握应用也相对较复杂。,5.,可扩展性,小型可编程控制器的基本单元（主机）多为开关量,I/O,接口，,模拟量处理、高速处理、温度控制、通信等智能扩展模块的,多少及性能也已成为衡量可编程控制器产品水平的标志。,6.,通信功能,可编程控制器的组网和通信能力也已成为可编程控制器产品水,平的重要衡量指标之一。,可编程控制器的技术性能指标 1.输入/输出点数,4,FX,系列,PLC,的型号,子系列名,I/O,总点数,单元类型,电源和输入、,输出类型等,输出类型,R,：继电器输出,T,：晶体管输出,S,：晶闸管输出,M,：基本单元,E,：输入输出混合扩展单元与扩展模块,EX,：输入专用扩展模块,EY,：输出专用扩展模块,FX, , ,-,D/DS,：,DC24V,ES/ESS,：交流,UA1,：,AC,电源,FX系列PLC的型号子系列名I/O总点数单元类型电源和输入、,5,可编程控制器的系统配置,FX,2N,系列,PLC,的基本单元,可编程控制器的系统配置FX2N系列PLC的基本单元,6,FX,2N,系列,PLC,的扩展模块,FX,2N,系列,PLC,的扩展单元,FX2N系列PLC的扩展模块 FX2N系列PLC的扩展单元,7,2.2 FX,系列,PLC,的编程元件,基本数据结构,位元件（,bit,）：,X,:,输入继电器，存放外部输入电路的通断状态,Y,:,输出继电器，从,PLC,直接输出物理信号,M,(,辅助继电器,),和,S,(,状态继电器,):,PLC,内部运算标志,“,ON,”,和“,OFF,”,两种状态，分别用“,1,”,和“,0,”,表示,字元件（,Byte,）：,1Byte,8bit,；,1Word,2Byte,；,1Double Word,2Word,；,定时器和计数器的当前值和设定值均为有符号的字，最高位为符号位，最大的正整数为,32767,2.2 FX系列PLC的编程元件基本数据结构,8,PLC,编程元件的物理实质：,电子电路及存储器。称“软继电器”。,X 0,功能字母,数字,编程元件与继电接触器元件比较表,相同点,不同点,都具有线圈和常开常闭触点，触点的状态随着线圈的状态而变化，即当线圈“通电”时，常开触点闭合，常闭触点断开；当线圈“失电”时，常闭接通，常开断开。,编程元件被选中，只是代表这个元件的存储单元置,1,，失去选中条件只是这个元件的存储单元置,0,；编程元件可以无限次地访问，可编程控制器的编程元件可以有无数多个常开、常闭触点。,元件类型,元件编号,PLC编程元件的物理实质：X 0功能字母数字编程元件与继电接,9,一,.,输入继电器（,X,）与输出继电器（,Y,）,输入继电器,(X),是,PLC,接收外部输入信号的窗口。,PLC,通过光耦合器，将外部信号的状态读入并存储在输入映像寄存器内。外部输入电路接通时对应的映像寄存器为,ON,，表示该输入继电器常开触点闭合、常闭触点断开。,输入继电器的状态唯一地取决于外部输入信号，在梯形图中绝对不能出现输入继电器线圈。,输入信号为,ON,或,OFF,的持续时间应大于,PLC,的扫描周期。,一. 输入继电器（X）与输出继电器（Y）,10,输出继电器,(Y),是,PLC,向外部负载发送信号的窗口。输出继电器用来将可编程序控制器的输出信号传送给输出模块，再由后者驱动外部负载。,输出继电器的线圈只能由程序驱动。,输入输出继电器的元件编号用,八进制数,表示。,FX,2N,系列,PLC,的输入,/,输出继电器元件号,输出继电器(Y)是PLC向外部负载发送信号的窗口。输出继电器,11,三菱FX系列PLC的基本指令系统课件,12,三菱FX系列PLC的基本指令系统课件,13,二,.,辅助继电器（,M,）,辅助继电器,(M),和,PLC,外部无任何直接联系，只能由,PLC,内部程序控制。,每个辅助继电器有无数对常开、常闭触点，且可使用无限次，相当于中间继电器，但它不能直接驱动负载，外部负载必须由输出继电器的输出触点来驱动。,除了输入,/,输出继电器的元件编号采用八进制外，,其他编程元件,的元件编号均采用,十进制,。,二. 辅助继电器（M）,14,辅助继电器元件号和功能,辅助继电器元件号和功能,15,三菱FX系列PLC的基本指令系统课件,16,三,.,状态继电器（,S,）,状态继电器,(S),是编制顺序控制程序时的编程元件，与步进顺控指令配合使用。,状态继电器的类型和编号,三. 状态继电器（S）状态继电器的类型和编号,17,四,.,定时器（,T,）,定时器,(T),相当于继电器接触器控制系统中的时间继电器。,包含一个设定定时时间的,设定值寄存器,(,一个字长,),、一个对标准时钟脉冲计数的计数器,当前值寄存器,(,一个字长,),和一个用来存储输出触点状态的,映像寄存器,(,位寄存器,),，这三个存储单元使用同一元件号。,设定值,可以用,常数,K,进行设定，也可以用,数据寄存器,(D),的内容来设定。,四. 定时器（T）,18,定时器的类型和编号,常规定时器没有保持功能，在输入电路断开或停电时自动复位,(,清零,),；,积算定时器具有断电保持功能，在输入电路断开或停电时保持当前值，当输入再接通或者重新通电时，在原计时当前值的基础上继续累计。,定时器的类型和编号 常规定时器没有保持功能，在输入电路断开或,19,常规定时器的动作过程,常规定时器的动作过程,20,积算定时器的动作过程图,积算定时器的动作过程图,21,五,.,计数器（,C,）,计数器的种类和编号,五. 计数器（C）计数器的种类和编号,22,内部计数器：,对内部信号,X,、,Y,、,M,、,S,、,T,、,C,进行计数，要求输入信号,ON,或,OFF,的时间应大于,PLC,的扫描周期。,16,位加计数器,内部计数器：对内部信号X、Y、M、S、T、C进行计数，要求输,23,32,位加,/,减计数器,设定值：常数,K,或者数据寄存器,D,（如指定寄存器为,D0,，则设定值存放于,D1,和,D0,中）。,32,位加,/,减计数器的计数方式通过特殊辅助继电器,M8200,M8234,设定。当特殊辅助继电器,M82,为,ON,时，对应的计数器,C2,为减计数，反之则为加计数。,32位加/减计数器,24,三菱FX系列PLC的基本指令系统课件,25,高速计数器：,对外部高频信号进行计数，,均为,32,位加,/,减计数器，其加,/,减计数方式的选择取决于所需计数器的类型及高速输入端子。,高速计数器表（,P,18,）,高速计数器：对外部高频信号进行计数，均为32位加/减计数器，,26,高速计数器输入,高速计数器按照中断原则运行，独立于扫描周期。,严禁使用高速计数器输入端作计数器线圈驱动触点。,高速计数器输入 高速计数器按照中断原则运行，独立于扫描周期。,27,计数器,C246,应用,高速计数器,C240,应用,高速计数器,C245,应用,计数器C246应用 高速计数器C240应用 高速计数器C24,28,计数器,C249,应用,计数器,C251,应用,梯形图；,(b),正转加计数；,(c),反转减计数,计数器C249应用 计数器C251应用,29,六,.,指针（,P/I,）,分支用指针,(P),：,跳转指令,(CJ),的跳转目标和子程序调用指令,(CALL),的子程序入口地址，,P0 P127,共,128,点。,中断用指针,(I),：,中断源的中断程序入口标号，执行到,IRET,（中断返回）返回主程序，,Ixxx,共,15,点。,输入中断：,I100,六. 指针（P/I）,30,定时器中断：,I660,计数器中断：,用于,PLC,内置的高速计数器，根据高速计数器的计数当前值与计数设定值的关系来确定是否执行相应的中断服务子程序。,定时器中断： I660计数器中断：用于PLC内置的高速计数器,31,七,.,数据寄存器（,D,）,在复杂的,PLC,控制系统中有大量的工作参数和数据，这些参数和数据都存储在数据寄存器中。,FX,2N,系列,PLC,提供的数据寄存器的长度为双字节,(16,位,),，也可以将两个寄存器合并起来存放一个,4,个字节,(32,位,),的数据。,七. 数据寄存器（D）,32,数据寄存器的种类和编号,数据寄存器的种类和编号,33,八,.,常数,K/H,常数也作为器件对待，它在存储器中占有一定的空间，,十进制常数,用,K,表示，如,18,表示为,K18,；,十六进制常数,用,H,表示，如,18,表示为,H12,。,八. 常数K/H,34,2.3 FX,系列,PLC,的基本指令,FX,系列,PLC,共有,27,条基本逻辑指令,一,逻辑取及线圈驱动指令,操作元件：,X,、,Y,、,M,、,S,、,T,、,C,操作元件：,Y,、,M,、,S,、,T,、,C,2.3 FX系列PLC的基本指令FX系列PLC共有27条基本,35,取、取反指令：将指定操作元件中的内容取出并送入操作器。,输出指令：不能直接从左母线输出,(,应用步进指令控制除外,),；,不能串联使用，在梯形图中位于逻辑行末尾紧靠右母线；,可以连续使用，相当于并联输出；,如未特别设置，同名输出继电器的线圈只能使用一次；,驱动定时器和计数器线圈时，输出指令后必须设置常数,K,或指定数据寄存器的地址号。,取、取反指令：将指定操作元件中的内容取出并送入操作器。,36,二,.,触点的串并联指令（单个触点）,二. 触点的串并联指令（单个触点）,37,三,.,回路块串并联指令（多触点）,三. 回路块串并联指令（多触点）,38,例：已知,X1,的波形，画出,M0,的波形。,例：已知X1的波形，画出M0的波形。,39,四,.,边沿检测触点指令,操作元件：,X,、,Y,、,M,、,S,、,T,、,C,；,对应的触点仅在指定位元件波形的上升沿或下降沿时接通一个扫描周期。,四. 边沿检测触点指令操作元件：X、Y、M、S、T、C；对应,40,五,.,边沿脉冲指令,PLS:,上升沿脉冲输出指令,PLF:,下降沿脉冲输出指令,操作元件：,Y,、,M,在输入信号接通或断开时只接通一个扫描周期。,五. 边沿脉冲指令操作元件：Y、M,41,边沿检测指令的功能与脉冲指令相同,;,使用功能指令编程时，也可以使用边沿检测指令实现。,边沿检测指令的功能与脉冲指令相同;,42,六,.,栈操作指令,MPS:,进栈指令,将运算结果,(,数据,),压入栈存储器,MRD:,读栈指令,将栈存储器的第一层内容读出,MPP:,出栈指令,将栈存储器的第一层内容弹出,先进后出,六. 栈操作指令先进后出,43,一段栈编程,具有回路块的一段栈编程,一段栈编程具有回路块的一段栈编程,44,二段栈编程,二段栈编程,45,多段栈编程,在使用栈操作指令编程时，,MPS,和,MPP,必须,成对,使用。,FX,系列,提供了,11,个栈存储器，因此,MPS,和,MPP,连续使用的次数不得超过,11,次。,多段栈编程在使用栈操作指令编程时，MPS和MPP必须成对使用,46,七,.,主控和主控复位指令,多个输出线圈同时受一个触点或触点组控制，如果每个线圈的控制程序中都串联同样的触点，将会占用很多存储单元。,七.主控和主控复位指令,47,在同一主控程序中再次使用主控指令时称为嵌套,在同一主控程序中再次使用主控指令时称为嵌套,48,主控指令必须有条件。,当条件具备时，执行该主控段内的程序；条件不具备时，该主控段内的程序不执行。,使用,MC,指令后,，相当于母线移到主控触点之后，再由,MCR,指令,使母线,返回,原来状态。,在主控程序中，如果无嵌套结构，通常使用,N0,编程，且,N0,的使用次数不限。,有嵌套的主控程序中，,嵌套级数,N,的编号依次由小到大，即,N0N1N2N3N4N5N6N7,；总共可有,八级,嵌套，所以使用嵌套时不能超越级数限制。,嵌套程序复位时，,由大到小依次复位,。,主控指令必须有条件。当条件具备时，执行该主控段内的程序；条件,49,八,.,置位和复位指令,SET,：置位指令，使其操作对象置“,1”,并保持。,操作元件：,Y,、,S,、,M(,特殊,M,除外,),。,RST,：复位指令，使其操作对象置“,0”,或复位，即清除动作保持、当前值及寄存器清零。,操作元件：,Y,、,M,、,S,、,T,、,C,、,D,、,V,、,Z,。,八.置位和复位指令,50,对,Y,、,M,、,S,置位复位时，可以无限次使用，且没有顺序限制。,RST,指令可用于数据寄存器,(D),、变址寄存器,(V,、,Z),的内容清零。,RST,指令也可用于积算定时器,T,和计数器,C,的当前值和触点的复位。,对Y、M、S置位复位时，可以无限次使用，且没有顺序限制。,51,九,.,取反转指令,将反转指令执行之前的运行结果反转。,反转指令只能是用在可以使用常开、常闭触点及边沿脉冲的位置，不能直接连接母线，也不能单独使用。,九. 取反转指令,52,在包含有逻辑块的程序中使用反转指令时，其功能是仅对以开关量开始到本身之前的运算结果取反转。,在包含有逻辑块的程序中使用反转指令时，其功能是仅对以开关量开,53,十,.,空操作和结束指令,1.,空操作：无动作,PLC,执行程序全部清除后，所有内容均变成空操作。编程时适当插入空操作指令，可以减少程序更改时指令表中步序号的变化。,2.,结束指令,END,：,表示程序结束，返回起始地址,在调试程序时，可以在程序中间任何位置插入,END,指令，实现分段调试。,RUN,运行是从,END,指令开始，同时执行,END,时刷新监视定时器。,在程序的最后必须编写,END,指令。,十.空操作和结束指令,54,十一,.,定时器和计数器指令,用输出指令实现输出，用,RST,指令对积算定时器和计数器复位。,1.,常规定时器：输入信号断开自动复位。,十一.定时器和计数器指令,55,2.,积算定时器：,具有保持功能，必须使用,RST,指令对其复位。,2. 积算定时器：具有保持功能，必须使用RST指令对其复位。,56,3.,内部计数器：,分为,16,位加计数器和,32,位加,/,减计数器,3. 内部计数器：分为16位加计数器和32位加/减计数器,57,4.,高速计数器：,对频率高的外部信号进行计数,4. 高速计数器：对频率高的外部信号进行计数,58,2.4 PLC,基本编程方法,一,.,编程内容,明确控制系统要求。确定控制任务是建立,PLC,控制系统的首要环节。,I/O,分配。,设计梯形图。,将梯形图转换为助记符，编制指令表。,利用编程器等将程序输入到,PLC,中。,检查程序并纠正错误。,模拟调试。,现场调试，并将调试好的程序备份到,EEPROM,。,2.4 PLC基本编程方法一. 编程内容,59,二,.,编程方法,经验法,解析法：根据组合逻辑或时序逻辑理论，进行逻辑关系求解，依解编制程序。,图解法：梯形图是最基本方法；,时序图适合于时间控制；,流程图法适合于步进指令编程；,技巧法：多种方法综合应用。,计算机辅助设计,二. 编程方法,60,三,.,编程原则,水平不垂直,左大右小，上大下小,线圈右边无接点,双线圈输出不可用,不能从母线直接输出,输出线圈可并不可串,T/C,不能直接产生外部输出信号,程序应以,END,指令结束,三. 编程原则,61,水平不垂直,梯形图的接点应画在水平线上，不能画在垂直分支上 。,水平不垂直 梯形图的接点应画在水平线上，不能,62,左大右小，上大下小,有串联电路并联时，应将触点最多的那个串联回路放在梯形图最上面。有并联电路相串联时，将触点点最多的并联回路放在梯形图的最左边。,左大右小，上大下小 有串联电路并联时，应将触,63,线圈右边无触点,不能将接点画在线圈右边，只能在接点的右边接线圈。,线圈右边无触点 不能将接点画在线圈右边，只能在,64,双线圈输出不可用,如果在同一程序中同一元件的线圈使用两次或多次，则称为双线圈输出。,这时前面的输出无效，只有最后一次才有效，一般不应出现双线圈输出。,双线圈输出不可用 如果在同一程序中同一元件的线,65,2.5,梯形图经验设计法,经验设计方法也叫试凑法，经验设计方法需要设计者掌握大量的典型电路，在掌握这些典型电路的基础上，充分理解实际的控制问题，将实际控制问题分解成典型控制电路，然后用典型电路或修改的典型电路进行拼凑梯形图。,2.5 梯形图经验设计法经验设计方法也叫试凑法，经验设计,66,梯形图经验设计法的步骤,分解梯形图程序,输入信号逻辑组合,使用辅助元件和辅助触点,使用定时器和计数器,使用功能指令,画互锁条件,画保护条件,梯形图经验设计法的步骤,67,一,.,起保停电路,直接用启动、停止实现,置位复位指令实现,一. 起保停电路,68,计数器实现,计数器实现,69,二,.,优先控制,在一些控制系统中,(,例如抢答器,),有多个输入信号，先接通者即获得优先权，而后到者无效。,二. 优先控制,70,三,.,比较控制,该系统是预先设定好输出条件，然后对多个输入信号进行比较，以比较的结果来决定输出状态。,三. 比较控制,71,四,.,分频控制,利用,PLC,可以实现输入信号的任意分频。,四. 分频控制,72,五,.,延时控制,通电延时接通控制,五. 延时控制,73,通电延时断开控制,通电延时断开控制,74,断电延时断开控制,断电延时断开控制,75,断电延时接通控制,通电延时接通断电延时断开控制（,P,52,）,断电延时接通控制,76,长时间延时控制,控制系统有时需要较长的延时，一般可以采用定时器串联、,PLC,内部的计数器或者定时器计数器组合来实现。,定时器串联,长时间延时控制,控制系统有时需要较长的延时，一般可以采用定时器串联、,PLC,内部的计数器或者定时器计数器组合来实现。,定时器串联,长时间延时控制长时间延时控制,77,T/C,联用长时间延时电路,T/C联用长时间延时电路,78,计数器长时间延时电路,计数器长时间延时电路,79,顺序延时接通电路,(a),定时器实现顺序延时；,(b),计数器实现顺序延时,顺序延时接通电路(a) 定时器实现顺序延时；(b) 计数器实,80,2.6,继电器电路移植法,用,PLC,改造继电器控制系统时，因为原有的继电器控制系统经过长期的使用和考验，已被证明能够完成系统要求的控制功能，而且继电器电路图与梯形图在表示方法和分析方法上有很多相似之处，因此可以根据继电器电路图设计梯形图，即将继电器电路图转换为具有相同功能的,PLC,外部硬件接线图和梯形图。,2.6 继电器电路移植法用PLC改造继电器控制系统时，因为原,81,继电器控制电路移植法设计梯形图设计步骤,了解和熟悉被控设备的工艺过程和机械的 动作情况。,确定,PLC,的输入信号和输出负载，画出,PLC,外部接线图。,确定与继电器电路图的中间继电器、时间继电器对应的梯形图中的辅助继电器,M,和定时器,T,的元件号。,根据上述对应关系画出梯形图。,继电器控制电路移植法设计梯形图设计步骤,82,案例：,PLC,控制的电动机正反转,熟悉电动机的正反转控制电路,案例：PLC控制的电动机正反转,83,PLC,的,I/O,点的确定与分配,电机正反转控制,PLC,的,I/O,点分配表,PLC,点名称,连接的外部设备,功能说明,X0,SB1,停止命令,X1,SB2,电机正转命令,X2,SB3,电机反转命令,X3,FR,常开,电动机过载保护,Y0,KM1,控制电机正转,Y1,KM2,控制电机反转,PLC的 I/O点的确定与分配电机正反转控制PLC的I/O点,84,PLC,控制电动机正反转外部接线图,s,2,2,0,V,K,M,1,K,M,2,F,R,X0,Y,0,P,L,C,X1,Y,1,X2,X3,C,O,M,C,O,M,K,M,1,K,M,2,SB1,SB2,SB3,PLC控制电动机正反转外部接线图s220VKM1KM2FRX,85,程序编制,X,1,Y,0,X,2,Y,1,Y,1,Y,1,Y,0,X,2,X,1,X,0,X,0,X,3,X,3,Y,0,程序编制X1Y0X2Y1Y1Y1Y0X2X1X0X0X3X3,86,谢谢大家！,结 语,谢谢大家！ 结 语,87,