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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,*,第六章 可编程控制器概述,第一节 三菱,FX,2N,系列可编程控制器,一、,FX,2N,系列可编程控制器的基本组成,20世纪90年代，三菱公司在,FX,系列,PLC,的基础上又推出了,FX,2N,系列产品，该机型在运算速度，指令数量及通讯能力方面有了较大的进步，是一种小型化、高速度、高性能、各方面都相当于,FX,系列中最高档次的超小型的,PLC。,FX,2N,系列,PLC,由基本单元、扩展单元、扩展模块及特殊功能单元构成。图61是,FX,2N,可编程控制器顶视图，它属于叠装式,PLC。,图6-1,FX,2N,可编程控制器顶视图,基本单元（,Basic Unit）,包括,CPU,、,存储器、输入输出口及电源，是,PLC,的主要部分。,扩展单元（,Extension Unit）,是用于增加,IO,点数的装置，,内部设有电源,。,扩展模块（,Extension Module）,用于增加,IO,点数及改变,IO,比例，,内部无电源，由基本单元或扩展单元供电。,因扩展单元及扩展模块,无,CPU,，,因此必须与基本单元一起使用。,特殊功能单元（,Special Function Unit）,是一些专门用途的装置，如位置控制模块、模拟量控制模块、计算机通讯模块等等。,（一）,FX,2N,系列的基本单元名称体系及其种类,FX,2N,系列的基本单元型号名称体系形式如图6-2所示。,二、,FX,2N,系列可编程控制器的型号名称体系,及其种类,图6-2,FX,2N,系列的基本单元型号名称体系形式,FX,2N,系列的基本单元的种类,共有16种,如表6-1所示：,FX,2N,系列基本单元,输入,点数,输出,点数,输入/输出,总点数,AD,电源,DC,输入,继电器输出,晶闸管输出,晶体管输出,FX,2N,-16MR-001,FX,2N,-16MT-001,8,8,16,FX,2N,-32MR-001,FX,2N,-32MS-001,FX,2N,-32MT-001,16,16,32,FX,2N,-48MR-001,FX,2N,-48MS-001,FX,2N,-48MT-001,24,24,48,FX,2N,-64MR-001,FX,2N,-64MS-001,FX,2N,-64MT-001,32,32,64,FX,2N,-80MR-001,FX,2N,-80MS-001,FX,2N,-80MT-001,40,40,80,FX,2N,-128MR-001,FX,2N,-128MT-001,64,64,128,每个基本单元最多可以连接1个功能扩展板，8个特殊单元和特殊模块，连接方式如图6-3*。,FX,2N,系列的基本单元可扩展连接的最大输入输出点为,（二）,FX,2N,系列的扩展单元名称体系及其种类,FX,2N,系列的扩展单元型号名称体系形式如图6-4所示。,图6-4,FX,2N,系列扩展单元型号名称体系形式,FX,2N,系列的扩展单元种类共有4种，如表6-2所示,FX,2N,系列扩展单元,输入,点数,输出,点数,输入/输出,总点数,AD,电源,DC,输入,继电器输出,晶闸管输出,晶体管输出,FX,2N,-32ER,-,FX,2N,-32ET,16,16,32,FX,2N,-48ER,-,FX,2N,-48ET,24,24,48,表62,FX,2N,系列扩展单元型号种类,（三）,FX,2N,系列的扩展模块名称体系及其种类,FX,2N,系列扩展模块型号名称体系形式如图6-5 所 示。,图6-5,FX,2N,系列扩展模块型号名称体系形式,FX,2N,系列基本单元不仅可以直接连接,FX,2N,系列的扩展单元和扩展模块，而且还可以直接连接,FX,ON,系列的多种扩展模块（但不能直接连接,FX,0N,用的扩展单元），,它们必须接在,FX,2N,系列扩展单元和扩展模块之后,，如图6-6（,a），,也可以通过,FX,2N,-CNV-IF,转换电缆连接如图6-3所示的,FX1、FX2,用的扩展单元和其它扩展特殊、特殊单元、特殊模块连接，可多达16个外设。,基本单元也可以像图（,b）,所示的连接，但这种连接之后，就不能再直接连接,FX,2N,和,FX,0N,设备了。,FX,2N,系列4种扩展模块和,FX,ON,系列扩展模块的种类如表6-3所示。,表6-3,FX,0N,、 FX,2N,系列扩展模块种类,继电器,晶闸管,晶体管,输入,点数,输出,点数,输入,输出,总点数,输入,电压,输出,输入,输出,输出,FX,0N,-8ER,-,-,4（8）,4（8）,8（16）,DC24V,-,FX,0N,-8EX,-,-,8,0,8,DC24V,FX,0N,-8EYR,-,-,FX,0N,-8EYT,0,8,8,DC24V,-,FX,0N,-6EX,-,-,16,0,16,DC24V,FX,0N,-6EYR,-,-,FX,0N,-16EYT,0,16,16,DC24V,-,FX,2N,-6EX,-,16,0,16,DC24V,FX,2N,-6EYR,FX,2N,-6EYS,FX,2N,-16EYT,0,16,16,DC24V,注：表中括号内数字表示扩展模块占有的点数，括号外数字是有效点数。,（四）,FX,2N,系列使用的特殊功能模块,FX,2N,系列备有各种特殊功能的模块，如表6-4。这些特殊功能模块均要用直流5,V,电源驱动。,三、,FX,2N,系列可编程控制器的技术指标,FX,2N,系列可编程控制器的技术指标包括一般技术指标、电源技术指标、输入技术指标、输出技术指标和性能技术指标，分别如表6-5、表6-6、表6-7、表6-8和表6-9所示。,分类,型号,名 称,占有点数,耗电量,/DC5V,模拟量,控制模块,FX,2N,-4AD,4,CH,模拟量输入（4路）,8,30,mA,FX,2N,-4DA,4,CH,模拟量输出（4路）,8,30,mA,FX,2N,-4AD-PT,4,CH,温度传感器输入,8,30,mA,FX,2N,-4AD-TC,4,CH,热电偶温度传感器输,8,30,mA,位置控,制模块,FX,2N,-1HC,50,KHz2,相高速计数器,8,90,mA,FX,2N,-1PG,100,Kpps,高速脉冲输出,8,55,mA,计算机,通讯模块,FX,2N,-232-IF,RS232,通信接口,8,40,mA,FX,2N,-232-BD,RS232,通信接板,-,20,mA,FX,2N,-422-BD,RS422,通信接板,-,60,mA,FX,2N,-485-BD,RS485,通信接板,-,60,mA,特殊,功能板,FX,2N,-CNV-BD,与,FX,0N,用适配器接板,-,-,FX,2N,-8AV-BD,容量适配器接板,-,20,mA,FX,2N,-CNV-IF,与,FX,0N,用接口板,8,15,mA,表6-4,FX,2N,系列使用的特殊功能模块,环境温度,使用时：0,55,0,C、,储存时：-20,0,C,+70,0,C,环境湿度,35,89,RH（,不结露）使用时,抗 振,JIS C0911,标准10,55,Hz 0.5mm（,最大2,G）3,轴方向各2小时（但用,DIN,导轨安装时0.5,G）,抗 冲 击,JISC0912,标准10,G3,轴方向各3次,抗噪声,干 扰,用噪声仿真器产生电压为1000,V,PP,，,噪声脉冲宽度为1,s，,周期为30,100,Hz,的噪声，在此噪声干扰下,PLC,工作正常。,耐压,AC1500V1,分钟,所有端子与接地端之间,绝缘电阻,5,M,以上（,DC500V,兆欧表）,接地,第三种接地，不能接地时，亦可浮空,使用环境,无腐蚀性气体，无尘埃,表65,FX,2N,一般技术指标,表6-6,FX,2N,电源技术指标,项 目,FX,2N,16M,FX,2N,32M,FX,2N,32E,FX,2N,48M,FX,2N,48E,FX,2N,64M,FX,2N,80M,FX,2N,28M,电源电压,AC100240V,5060Hz,允许瞬间,断电时间,对于10,ms,以下的瞬间断电，控制动作不受影响,电源保险丝,250,V3.15A，520mm,250,V5A，520mm,电力消耗/（,VA）,35,40(32,E 35),50(48,E 45),60,70,100,传感器,电 源,无扩展,部 件,DC24V250mA,以下,DC24V460mA,以下,有扩展,部 件,DC5V,基本单元 290,mA,;,扩展单元 690,mA,表67,FX,2N,输入技术指标,输入,电压,输入电流,输入,ON,电流,输入,OFF,电流,输入阻抗,输入,隔离,输入响应 时间,X0007,X010,以内,X0007,X010,以内,X0007,X010,以内,X0007,X010,以内,DC24V,7,mA,5,mA,4.5,mA,3.5,mA,1.5,mA,1.5,mA,3.3,K,4.3,K,光电,绝缘,0,60,ms,可变,项目,继电器输出,晶闸管输出,晶体管输出,外部电源,AC 250V，DC30V,以下,AC 85,240V,DC 5,30V,最大负载,电阻负载,2,A1,点;8,A/4,点共享;8,A/8,点共享,0.3,A/1,点,0.8,A/4,点,0.5,A/1,点,0.8,A/4,点,感性负载,80,VA,15,VAAC100V,30VAAC200V,12,W/DC24V,灯负载,100,W,30,W,1.5,W/DC24V,开路漏电流,1,mA,/AC 100V,2mA/AC 200V,0.1,mA,以下/,DC30V,响应,时间,OFF,到,ON,约10,ms,1,ms,以下,0.2,ms,以下,ON,到,OFF,约10,ms,最大10,ms,0.2,ms,以下,*,电路隔离,机械隔离,光电晶闸管隔离,光电耦合器隔离,动作显示,继电器通电时,LED,灯亮,光电晶闸管驱动时,LED,灯亮,光电耦合器隔离驱动时,LED,灯亮,表68,FX,2N,输出技术指标,第二节,FX,2N,系列可编程控制器软组件及功能,可编程控制器的软组件从物理实质上来说就是电子电路及存储器。具有不同使用目的的软组件其电路也有所不同。考虑到工程技术人员的习惯，常用继电器电路中类似器件名称命名。为了明确它们的物理属性，称它们为“,软继电器,”。从编程的角度出发，我们,可以不管这些器件的物理实现，只注重它们的功能，在编程中可以像在继电器电路中一样使用它们,。,在可编程控制器中这种“,软组件,”的数量往往是巨大的。为了区分它们的功能，不重复地选用，通常给软组件编上号码。这些号码就是计算机存储单元的地址。,一、,FX,2N,系列,PLC,软组件的分类、编号 和基本特征,FX,2N,系列,PLC,软组件有输入继电器,X,、,输出继电器,Y,、,辅助继电器,M,、,状态继电器,S,、,定时器,T,、,计数器,C,、,数据寄存器,D,和指针,P、I、N,八大类。,FX,2N,系列,PLC,软组件的编号分为二部分,，,第一部分用一个字母代表功能,，如输入继电器用“,X”,表示，输出继电器用“,Y”,表示，,第二部分用数字表示该类软组件的序号。,输入、输出继电器的序号为,八,进制，,其余软组件序号为,十,进制,。从软组件的最大序号可以了解可编程控制器可能具有的某类器件的最大数量。,例如表69中输入继电器的编号范围为,X000X267，,为八进制编号，则可知道,FX,2N,系列,PLC,的输入接点数最多可达到184点。这是以,CPU,所能接入的最大输入信号数量来表示的，并不是一台具体的基本单元或扩展单元所具有的输入接点的数量。,软组件的使用主要体现在程序中,，一般可认为软组件和继电接触器类似，具有线圈和常开常闭触点。触点的状态随线圈的状态而变化，当线圈通电时，常开触点闭合，常闭触点断开，当线圈断电时，常闭接通，常开断开。与继电接触器不同的是，,一是软组件是计算机的存储单元,，从本质上来说，某个组件被选中，只是这个组件的存储单元置1，未被选中的存储单元置0,且可以无限次地访问，,可编程控制器的软组件可以有无数多个常开、常闭触点,。,二是作为计算机的存储单元，每个单元是一位，称为位组件,，可编程控制器的,位组件可以组合使用,，,表示数据的位组合组件及字符件,，例如,K2Y000，,表示,Y000Y007,组合为一个8位的字符件。,二、,FX,2N,系列,PLC,软组件的地址号及功能,（一）输入输出继电器,X/Y,输入与输出继电器的地址号,是指基本单元的固有地址号和扩展单元分配的地址号,，,为八进制编号,。其分配方法如表6-10所示。,型号,FX,2N,-16M,FX,2N,-32M,FX,2N,-48M,FX,2N,-64M,FX,2N,-80M,FX,2N,-128M,扩展时,输输入,继电器,X000,X007,8,点,X000,X017,16,点,X000,X027,24,点,X000,X037,32,点,X000,X047,40,点,X000,X077,64,点,X000,X267,184,点,输输出,继电器,Y000,Y007,8,点,Y000,Y017,16,点,Y000,Y027,24,点,Y000,Y037,32,点,Y000,Y047,40,点,Y000,Y077,64,点,Y000,Y267,184,点,输入端是,PLC,接收外部开关信号的端口,与内部输入继电器之间是采用光电绝缘电子继电器连接的，,有无数个常开、常闭触点，可以无限次使用，但输入继电器不能用程序来驱动,。,输出端是,PLC,向外部负载发送信号的端口，与内部输出继电器（如继电器、双向晶闸管、晶体管）连接，,输出继电器也有无数个常开、常闭触点，可以无限次使用,。可编程控制器内部输入输出继电器与外部端子的功能与作用见图6-7所示,。,图6-7可编程控制器内部输入输出继电器与外部端子的功能与作用,可编程控制器在执行程序中，采用的是成批输入输出方式（也称刷新方式），其过程如图6-8所示。,输入滤波器与输出元器件的驱动时间及运算时间会造成响应滞后，但可以调节输入滤波时间。,（1）输入处理,PLC,在执行程序前，将可编程控制器的整个输入端子的,ONOFF,状态读入到输入数据存储器中。,在执行程序中，即使输入变化，输入数据存储器的内容也不变，而要在下一个周期的输入处理时，才读入这种变化。,图6-8 可编程控制器循环执行程序的过程,（,2）程序处理,PLC,根据程序存储器中的指令，,从输入数据存储器和其它软组件的数据存储器中读出,ONOFF,状态，从0步起进行顺序运算，将结果写入数据存储器。,各软组件的数据存储器会随着程序的执行逐步改变其内容。输出继电器的内部触点根据输出数据存储器的内容执行动作。,（3）输出处理 所有,命令执行结束时，向输出锁存存储器传送输出数据存储器的,ONOFF,状态，,作为可编程控制器的实际输出。,（二）辅助继电器,M,PLC,内有很多辅助继电器,可分为,普通用途,、,停电保持用途,及,特殊用途,辅助继电器三大类，其地址号（,按十进制,）分配于表6-11所示。,需要说明的是,哪些辅助继电器具有停电保持功能可由用户在全部辅助继电器编号内自由设置,表6-11中有关编号范围的划分,只是,PLC,出厂时的一种设置。,表6-11 辅助继电器地址分配表,普通用途,停电保持用途,特殊用途,停电保持用,停电保持专用,M0,M499,1,500,点,M500,M1023,2,524,点,供链路用,总站分站,:,M800,M899,分站总站,:,M900,M999,M1024,M3071,3,2048,点,M8000,M8255,256,点,1.,普通用途辅助继电器,普通用途辅助继电器的作用与继电器电路中的中间继电器类似，,可作为中间状态存储及信号变换,。辅助继电器线圈只能被,PLC,内的各种软组件的触点驱动。辅助继电器有无数的电子常开与常闭触点，在程序中可以无限次地使用,但是不能直接驱动外部负载，外部负载应通过输出继电器进行驱动。 普通用途辅助继电器与停电保持用的辅助继电器的比例，可通过外围设备设定参数进行调整。,2.具有停电保持用途的辅助继电器,如果,在,PLC,运行过程中停电，输出继电器与普通辅助继电器都断开,。再运行时，除了输入条件为,ON（,接通）的以外，也都断开。但根据控制对象的不同，也可能需要记忆停电前的状态，再运行时将其再现的情况。停电保持用的辅助继电器就能满足这样的需要，,利用,PLC,内的后备电池进行供电, 可以保持停电前的状态。,图6-9是停电保持继电器应用于滑块左右往复运动机构的例子。,滑块碰撞左边限位开关,LS1,时，,X000ONM600=ON,电机反转驱动滑块右行停电平台中途停止,来电后再启动，因,M600ON,保持电机继续驱动滑块右行,，直到滑块碰撞右限位开关,LS2,时，,X001ON（,右限位开关）,M600OFF、M601ON,电机反转驱动滑块左行。,3特殊辅助继电器,PLC,内有很多的特殊辅助继电器，按使用方式可分为二类。,（1）,触点利用型特殊辅助继电器,其线圈由,PLC,自行驱动，,用户只能用其触点,。这类特殊辅助继电器,常用作时基、状态标志或专用控制组件出现的程序中。,例如：,M8000：,运行监视器（在运行中接通）,M8002：,初始脉冲（仅在,PLC,运行开始时的第一个扫描周期接通）,M8012：10ms,时钟脉冲,（2）,线圈驱动型特殊辅助继电器,这类继电器,由用户驱动线圈后,（注意：又有驱动时有效和,END,指令实行后驱动有效两种情况），,PLC,作特定的运动。,例如：,M8030：,锂电池发光二极管熄灭指令,M8033：,停止时保持输出,M8034：,输出禁止,M8039：,定时扫描,FX,2N,系列,PLC,特殊辅助继电器,见书后附录,A,。,注意：用户不可使用尚未定义的特殊辅助继电器。,（三）状态软元件,S,FX,2N,共有1000个状态软元件,（也称状态继电器，简称状态），其分类、地址（,以十进制数,）编号及用途如表6-12所示。,类别,组件编号,数量,用途及特点,普,1,通,用,途,供初始状态用,S0S9,10,用于状态转移图（,SFC）,的初始状态,供退回原点用,S10S19,10,在多运行模式控制中,用作返回原点的状态,普通用途,S20S499,480,用作状态转移图（,SFC）,中的中间状态,停电保持用,2,S500S899,400,用于来电后继续执行停电前状态的场合,信号报警用,3,S900S999,100,可作为报警组件使用,状态,S,是构成状态转移图（,SFC）,的基本要素,是对工序步进型控制进行简易编程的重要软元件，与步进阶梯图（,STL）,指令组合使用。,状态软元件与辅助继电器一样，有无数的常开触点与常闭触点，在,PLC,的程序内可随意使用，次数不限。,如果不作步进状态程序中状态软组件，状态（,S）,可在一般的顺序控制程序中作辅助继电器（,M）,使用,。,利用来自外围设备的参数设定，可改变普通用途与停电保持用状态的分配。,供信号报警器用的状态，也可用作外部故障诊断的输出。,(四)定时器,T,定时器相当于继电器电路中的时间继电器，可在程序中用于延时控制。,FX,2N,系列可编程控制器中的,定时器,T,有四种类型,，,其地址编号按十进制数分配,，见表6-13所示。,100,ms,型,0.13276.7秒,10,ms,型,0.01327.67秒,1,ms,型积算型,0.00132.767秒,100,ms,积算型,0.13276.7秒,T0T199,200点,其中：,T192T199,用于子程序,T200T245,46,点,T246T249 4,点,执行中断电池备用,T250T25 6,点,电池备用,PLC,中的定时器是对机内1,ms，10ms，100ms,等不同规格时钟脉冲累加计时的。,定时器除了占有自己编号的存储器外，还占有一个设定值寄存器和一个当前值寄存器。,设定值寄存器存放程序赋于的定时设定值，,当前值寄存器记录计时的当前值。,这些寄存器,均为16位二进制存储器，其最大值乘以定时器的计时单位值即是定时器的最大计时范围值。,定时器满足计时条件时当前寄存器开始计时，,当它的当前计数值与设定值寄存器中设定值相等时，定时器的输出触点动作,。定时器可采用程序存储器内的,十进制常数（,K）,作为定时设定值,，,也可在数据寄存器（,D）,的内容中进行间接指定。,不用作定时的定时器，可作为数据寄存器使用。,图611是定时器在梯形图中使用。图（,a）,为非积算定时器的梯形图程序及工作波形，图 (,a),中,X000,为计时条件,，当,X000,接通时定时器,T10,开始计时。,K20,为定时设定值。十进制数“20”定时时间为0.120=2,s。,图中,Y000,为定时器的被控对象。当计时时间到，定时器,T10,的常开触点接通，,Y000,置1。,在计时中，若计时条件,X000,断开或,PLC,电源停电，计时过程中止且当前值寄存器复位（置0）,。若,X000,断开或,PLC,电源停电发生在计时过程完成且定时器的触点已动作时，触点的动作也不能保持。,图6-11 定时器的应用,图（,b）,为积算定时器的梯形图程序及工作波形。,定时器,T10,已换成积算式定时器,T251，,情况就不一样了。,积算式定时器,T251,在计时条件失去或,PLC,失电时，其当前值寄存器的内容及触点状态均可保持，当计时条件恢复或来电时可“累计”计时，,故称为“积算”式定时。因积算式定时器的当前值寄存器及触点都有记忆功能，其复位时必须在程序中加入专门的复位指令,RST,才能消除记忆。,图（,b）,中,X002,即为复位条件。当,X002,接通,执行“,RSTT251”,指令时，,T251,的当前值寄存器及触点同时置0。,如果定时器的设定值在数据寄存器,D10,中，,D10,中的内容为100，则定时器的设定值为100。,用数据寄存器内容作为设定值时，一般使用具有掉电保持功能的数据寄存器。,（五）计数器,C,计数器在程序中,用作计数控制,。,FX,2N,系列,PLC,中,计数器可分为,内部信号计数器和外部信号计数器两类,。,内部计数器是对机内组件,（,X、Y、M、S、T,和,C）,的时钟信号计数,，由于机内组件信号的频率低于扫描频率，因而是低速计数器，也称普通计数器。对高于机器扫描频率的外部信号进行计数，需要用机内的高速计数器。,1.内部计数器的分类及地址分配,内部计数器有16位增计数器和,32位增减双向计数器两类,，,它们又可分为普通用途和停电保持用的两种计数器,，其地址（以十进制数）分配如表6-14所示。,不用作计数的计数器也可作为数据寄存器使用,。,16位增计数型计数器,（1+32767）,32位增/减型双向计数器,（2，147，483，6482，147，483，647）,普通用途,停电保持型,普通用途,停电保持型,C0C99,1,100,点,C100C199,2,100,点,C200C219,1,20,点,C220234,2,15,点,2、16位增计数器,16位是指其设定值及当前值寄存器为二进制16位寄存器,，其设定值在,K1K32，767,范围内有效。设定值,K0,与,K1,意义相同,，,均在第一次计数时，其触点动作。,图613所示为16位增计数器的工作过程。图中计数输入,X011,是计数器的计数条件，,X011,每次驱动计数器,C0,的线圈时，计数器的当前值加1。“,K10”,为计数器的设定值。当第10次驱动计数器线圈指令时，计数器的当前值和设定值相等，触点动作，,Y000=ON。,在,C0,的常开触点闭合后（置1），即使,X011,再动作，计数器的当前状态保持不变。,图6-13 16位增计数器的工作过程,电源正常情况下，即使是非掉电保持型计数器的,当前值寄存器也具有记忆功能,，,因而计数器重新开始计数前要用复位指令才能对当前值寄存器复位,。图6-13中，,X010,就是计数器,C0,复位的条件，当,X010,接通时，执行复位（,RST）,指令，计数器的当前值复位为0，输出触点也复位。,计数器的设定值，除了常数外，也可以间接通过数据寄存器设定。若使用计数器,C100C199，,即使停电，当前值和输出触点状态，也能保持不变。,332位增减双向计数器,32位是指计数器的设定值寄存器为32位，其首位为符号位。设定值的最大绝对值是31位二进制数所表示的十进制数，即为21474836482147483647。,设定值可直接用常数,K,或间接用数据寄存器,D,的内容设定,。间接设定值时，要用两个连号组件的数据寄存器存放，例如，,C200,用数据寄存器设定初值的表示方法是,D0（D1）。,增/减计数的方向由特殊辅助继电器,M8200M8234,设定,，例如,当,M8200,接通（置1）时,C200,为减计数计数器,，,M8200,断开（置0）时,C200,为增计数器,。32位计数器增减计数方向切换所用的对应特殊辅助继电器地址号见表6-15。,表6-15 32位计数器增减计数切换所用的对应特殊辅助继电器地址号,图6-14,32位加减计数器的动作过程*,416位计数器与32位计数器的特点,16位计数器与32位计数器的特点如表6-16。32位计数器使用较为灵活，可满足计数方向与计数范围等使用条件。,如果,PLC,电源断电，普通用途计数器清除增计数值。而停电保持用计数器则可保存停电前的计数值，恢复供电后计数器仍可按停电前的计数值累积计算。,32位计数器不作计数器使用时也可以作为32位的数据寄存器使用，但要注意，32位计数器不能作为16位指令中的软组件,项目,16位计数器,32位计数器,计数方向,增计数,可采用增计数/减计数切换（见表6-15）,设定值,132，767,2，147，483，6482，147，483，647,设定值的指定,常数,K,或数据寄存器,同左栏，但是要用成对的数据寄存器指定,当前值的变化,计数器增计数后不变化,计数器增计数后也变化（环形计数器）,输出触点,计数器增计数后动作保持,增计数时动作保持，减计数时复位,复位动作,执行,RST,指令时，计数器的当前值为0，输出触点,当前值寄存器,16位,32位,表6-16 16位计数器与32位计数器的特点,5,FX,2N,可编程控制器中的高速计数器,高速计数器与普通计数器的主要差别在于以下几点。,（1）对外部信号计数，工作在中断工作方式,由于待计量的高频信号都是来自机外，,PLC,中高速计数器都设有专用的输入端子及控制端子。一般是在输入端设置一些带有特殊功能的端子，它们既可完成普通端子的功能，又能接收高频信号。为了满足控制准确性的需要，计数器的计数、启动、复位及数值控制功能都采取中断方式工作。,（2）计数范围较大，计数频率较高,一般高速计数器均为32位加减计数器。最高计数频率一般可达到10,KHZ。,（3）,工作设置较灵活,从计数器的工作要素来说，高速计数器的工作设置比较灵活。高速计数器除了具有普通计数器通过软件完成启动、复位、使用特殊辅助继电器改变计数方向等功能外，还可通过机外信号实现对其工作状态的控制，如启动、复位、改变计数方向等。,（4）使用专用的工作指令,普通计数器工作时，一般是达到设定值，其触点动作，再通过程序安排其触点实现对其它器件的控制。,高速计数器除了普通计数器的这一工作方式外，还具有专门的控制指令，可以不通过本身的触点，以中断工作方式直接完成对其它器件的控制。,FX,2N,系列,PLC,中,C235C255,为高速计数器。它们共享同一个,PLC,机型输入端上的,6个高速计数器输入端（,X000X005）。,使用某个高速计数器时可能要同时使用多个输入端,而这些输入端又不可被多个高速计数器重复使用，因此，,实际应用中最多只能有六个高速计数器同时工作。,这样设置是为了使高速计数器具有多种工作方式，方便在各种控制工程中选用。,FX,2N,系列,PLC,的21个高速计数器按计数方式分类如下：,1相（无启动复位端子）单输入,C235C240 6,点,1相（带启动复位端子）单输入,C241C245 5,点,1相2计数输入型,C246C250 5,点,2相双计数输入型,C251C255 5,点,表617列出了它们和各输入端之间的对应关系。从表中可以看到，,X006,及,X007,也可参与高速计数工作，但只能作为启动信号而不能用于计数脉冲的输入。,下面介绍各分类高速计数器的使用方法：,（1）1相无启动复位端子高速计数器,由表617可知，,1相无启动复位端高速计数器的编号为,C235C240，,有6点,。它们的计数方式及触点动作与普通32位计数器相同。作增计数时，当计数值达到设定值时，触点动作并保持，做减计数时，到达计数值则复位。其计数方向取决于对应的计数方向标志继电器,M8235M8240。,图615为1相无启动复位高速计数器工作的梯形图。这类计数器只有一个脉冲输入端。,图6-15 1相无外启动外复位的高速计数器,*,（2）1相带启动复位端子高速计数器,1相带启动复位端的高速计数器编号为,C241C245，,计5点，这些计数器较1相无启动复位端的高速计数器增加了外部启动、复位控制端子。图616给出了这类计数,器的使用情况。,（3）1相,2计数,输入,1相,2计数,输入型高速计数器的编号为,C246C250，,计5点。1相,2计数,输入高速计数器有二个外部计数输入端子，一个是输入增计数脉冲的端子，另一个是输入减计数脉冲的端子。图617是高速计数器,C246,的梯,形图和信号连接情况。,图6-16 1相带启动/复位端的高速计数器,图6-17 1相双输入型高速计数器,（4）2相双计数输入,2相双计数输入型高速计数器的编号为,C251C255，,计,5点,。,2相双计数输入型高速计数器的,二个脉冲输入端子是同时工作的,，外计数方向的控制方式由2相脉冲间的相位决定。如图618所示，,当,A,相信号为“1”期间，,B,相信号在该期间为上升沿时为增计数，,反之，,B,相信号在该期间为下降沿时是减计数,。其余功能与1相2输入型相同。,需要说明的是,，带有外计数方向控制端的高速计数器也配有编号相对应的特殊辅助继电器，,只是它们没有控制功能只有指示功能,。相对应的特殊辅助继电器的状态会随着计数,方向的变化而变化。,图6-18 2相双输入型高速计数器,6、高速计数器的频率总和,由于高速计数器是采取中断方式工作的，会受到机器中断处理能力的限制。使用高速计数器，特别是一次使用多个高速计数器时，应该注意高速计数器的频率总和。,频率总和是指同时在,PLC,输入端口上出现的所有信号的最大频率总和。因而，安排高速计数器的工作频率时需考虑以下的几个问题。,（1）各输入端的响应速度,表618给出了受硬件限制，各输入端的最高响应频率。由表6-17可知，,FX,2N,系列,PLC,除了允许,C235，C236，C246,输入1相最高60,KHz,脉冲；,C251,输入2相最高30,KHz,脉冲以外，其它高速计数器输入最大频率总和不得超过20,kHZ,。,表618输入点的频率性能,高速计数器,类型,1相输入,2相输入,特殊输入点,其余输入点,特殊输入点,其余输入点,输入点,X000、X001,X002,X005,X000、X001,X002,X005,最高频率,60,KHz,10,KHz,30,KHz,5,KHz,（2）被选用的计数器及其工作方式,1相输入高速计数器只有一个输入端送入脉冲信号。1相双输入高速计数器在工作时，如已确定为增计数或为减计数，情况和1相型类似。如增计数脉冲和减计数脉冲同时存在时，该计数器所占用的工作频率应为2相信号频率之和。,2相双输入型高速计数器工作时不但要接收二路脉冲信号，还需同时完成对二路脉冲的解码工作，有关技术手册规定，在计算总的频率和时，要将它们的工作频率乘以2倍。,计数器,对应输入点,输入信号最高频率,1相型,C237,X002,5,kHz,1相双输入型,C246,X000、X001,7,kHz,2相双输入型,C255,X003、X004,3,kHz2,表619 高速计数器输入信号频率安排表,例如：,某系统选用的高速计数器输入信号频率情况如表619所示。则频率总和为,1相5,KHz1+1,相7,KHz1+2,相3,KHz12,=18KHz20 kHz,上例说明，当使用多个高速计数器时，其频率总和必须低于20,kHz，,且还须考虑不同的输入口及不同的计数器的具体情况。,（六）数据寄存器,D,数据寄存器是存储数值数据的软组件，有,普通用途数据寄存器、特殊用途数据寄存器、变址用的数据寄存器、文件数据寄存器四种,，其地址号（以十进制数分配）如表6-20所示。,分类,普通用途（共8000点）,特殊用途,供变址用,文件数据寄存器,数 据,寄存器,D0D199,1,200,点,D200D511,2,312,点（供链路用,),D512D7999,3,7488,点（供滤波器用）,D8000D8195,4,106,点,V0(V） V7,5,Z0（Z）Z7,5,16,点,D1000,以后的通用停电保持寄存器利用参数设置可作为最多7000点的文件寄存器使用。,表618输入点的频率性能,数据寄存器都是16位（最高位为正负符号位）的，也可将2个数据寄存器组合，可存储32位（最高位是正负符号位）的数值数据。,图6-19 16位、32位数据寄存器的数据表示方法*,1普通用途数据寄存器,普通用途数据寄存器中一旦写入数据，只要不再写入其它数据，就不会变化。但是,在运行中停止时或停电时，所有数据被清除为0,（如果驱动特殊的辅助继电器,M8033，,则可以保持）。而停电保持用的数据寄存器在运行中停止与停电时可保持其内容。,利用外围设备的参数设定，可改变普通用途与停电保持用数据寄存器的分配。而且在将停电保持用的数据寄存器用于普通用途时，在程序的起始步应采用复位（,RST）,或区间复位（,ZRST）,指令将其内容清除。,在并联通信中，,D490D509,被作为通信占用。,在停电保持用的数据寄存器内，,D1000,以上的数据寄存器通过参数设定，能以500为单位用作文件数据寄存器。在不用作文件数据寄存器时，与通常的停电保持用的数据寄存器一样，可以利用程序与外围设备进行读出与写入。,2特殊用途数据寄存器,特殊用途的数据寄存器,是指写入特定目的的数据，或事先写入特定的内容。其内容在电源接通时，置位于初始值。,（一般清除为0，具有初始值的内容，利用系统只读存储器将其写入）。,图6-20 特殊用途数据寄存器写入特定数据*,3变址寄存器,V、Z,变址寄存器,V、Z,和通用数据寄存器一样，是进行数值数据读、写的16位数据寄存器。,主要用于运算操作数地址的修改,。,可以用变址寄存器进行变址的软组件是,X、Y、M、S、P、T、C、D、K、H、KnX、KnY、KnM、KnS,（Kn,为位组合组件，见本节三、3说明）。但是，变址寄存器,不能修改,V,与,Z,本身或位数指定用的,Kn,本身,。例如,K4M0Z0,有效 ,而,K0,Z0,M0,无效。,图6-23 使用变址寄存器改变输出软组件地址,4、文件寄存器,在,FX,2N,可编程控制器的数据寄存器区域内，,D1000,号（包括,D1000）,以上的数据寄存器称为通用停电保持寄存器，利用参数设置，可作为最多7000点的文件寄存器处理。文件寄存器实际上是一类专用数据寄存器，用于存储大量的数据，例如采集数据、统计计算数据、多组控制参数等。,文件寄存器占用机内,RAM,存储器中的一个存储区,A，,以500点为一个单位，最多可设置50014=7000点。下面对设定文件寄存器时的处理加以说明.,图6-24,文件寄存器动作示意图,应注意的是，系统,RAM,内的文件寄存器区,B,中的软组件虽然具有停电保持功能，但是系统在停电后恢复电源启动时，文件寄存器区,B,中保存的停电前的变化数据将会被文件寄存器区,A,中数据初始化。若要保持文件寄存器区,B,中变化的数据，必须同时要将文件寄存器区,A,中数据更新为变化的数据。另外，外围设备要对文件寄存器,B,中软组件的“当前值”强制复位或清除时，应将文件寄存器区,A,中对应软组件进行修改（需要内部,RAM,或选件板内文件寄存器区,A,复位或电可擦只读存储器（,EEPROM）,的存储卡的保护开关断开状态），然后向文件寄存器区,B,中自动传送。,（七）指针（,PI）,指针用作跳转、中断等程序的入口地址。与跳转、子程序、中断程序等指令一起应用,。,按用途可分为,分支用指针,P,和,中断用指针,I,两类,，其中,中断用指针,I,又可分为输入中断用、定时器中断用和计数器中断用三种。,其地址号采用十进制数分配，如表6-21所示。,1.分支用指针,P,分支用指针,P,用于条件跳转，子程序调用指令中，应用举例如图625所示。,分支用指针,中断用指针,输入中断用,定时器中断用,计数器中断用,P0P127,128,点,I00,(,X,000),I10,(,X,001),I20,(,X,002),I30,(,X,003),I40,(,X,004),I50,(,X,005),6,点,I6,I7,I8,3,点,I010,I020,I030,I040,I050,I060,6,点,表6-21,FX,2N,系列,PLC,指针种类及地址分配,图6-25 分支用指针的应用,2中断用指针,I,中断用指针,常与中断返回指令,FNC 03 （IRET），,开中断指令,FNC 04 （EI），,关中断指令,FNC 05 （DI）,一起使用。,（1）输入中断用指针,输入中断用指针表示的格式如图6-26。,（2）定时器中断用,定时器中断用指针格式的表示如图6-27（,a）。,用于需要指定中断时间执行中断子程序或需要不受,PLC,运算周期影响的循环中,断处理控制程序。,定时器中断为机内信号中断。由指定编号为,I,6,I,8,的专用定时器控制。设定时间在1099,ms,间选取。每隔设定时间中断一次。,例如,I610,为每隔10,ms,就执行标号为,I610,后面的中断程序一次，在中断返回指令,IRET,处返回。,图6-27 定时器、计数器中断指针的格式表示意义,（3）计数器中断用指针,计数器中断用指针的格式表示如图6-27（,b）。,根据,PLC,内部的高速计数器的比较结果，执行中断子程序。用于优先控制利用高速计数器的计数结果。该指针的中断动作,要与高速计数比较置位指令,FNC 53 （HSCS）,组合使用,，如图6-28所示。,编号,名称,备注,M8050,I00,禁止,输入中断禁止,M8051,I10,禁止,M8052,I20,禁止,M8053,I30,禁止,M8054,I40,禁止,M8055,I50,禁止,M8056,I60,禁止,定时器中断禁止,M8057,I70,禁止,M8058,I80,禁止,M8059,I010,I060,禁止,计数器中断禁止,图6-28 高速计数器中断动作示意图,表6-22 特殊辅助继电器中断禁止控制,三、数据类软元件的结构形式,1字元件的基本形式,FX,2N,系列,PLC,数据类字元件的基本结构为16位存储单元，最高位（第16位）为符号位，如图6-19（,a）,所示。机内的,T、C、D、V、Z,元件均为16位字元件。,2 双字元件的结构形式,为了实现32位数据的运算、传送和存储，可以用二个字元件构成32位的“双字元件”，其中低位字元件存储32位数据的低16位部分，高位字元件存储32位数据的高16位部分。最高位（第32位）为符号位。在指令中表示双字元件时，一般只指出低位字元件的地址号，高位字元件被隐藏，但被指令所占用。虽然取奇数或偶数地址作为双字元件的低位是任意的，但为了减少元件安排上的错误，建议用偶数作为双字元件的低位字元件号。,3位组合元件的构成,在可编程控制器中，除了大量使用的是二进制数据以外，也常希望能用一种方法来反映十进制数据。,FX,2N,系列,PLC,中是采用4个位元件的状态来表示一位十进制数据的，称为,BCD,码（也称8421码）。由此而产生了位组合元件。位组合元件常用输入继电器,X、,输出继电器,Y、,辅助继电器,M,和状态继电器,S,这样的位元件组合而成，用,KnX、KnY、KnM、KnS,等形式表示，式中,Kn,指有,n,组4位的组合元件。例如,K1X000,表示由,X000X003,四位位元件组合，若,n=2，,即,K2M0，,则由,M0M7,八个连号的辅助继电器组成，同理，若是,K4Y000，,则由,Y000Y017,十六个输出继电器组合，构成了字元件，而,K8X000,则构成了32位的双字输入元件。,四、,FX,2N,系列,PLC,中,程序存储器结构和参数结构,（一）,可编程控制器中,存储器的结构,上面介绍了,FX,2N,系列可编程控制器的全部软元件。我们还应该清楚各类软元件在机内存储器中的分布。了解这些软元件的类型、数量、编号区间及使用特性对正确编程具有十分重要的意义。,FX,2N,系列可编程控制器存储器结构如图629所示。图中，存储器内的各软元件根据其初始化内容，分为,A、B、C,三种类型，如表623所示。,图6-29,FX,2N,型,PLC,存储器分配图,表623存储器种类及初始化状态,存储器类型,电源,OFF,电源,OFFON,STOPRUN,RUNSTOP,A,型：有电池后备的存储器,数值保持不变,B,型：特殊辅助继电器、特殊数据寄存器、变址寄存器,清0,置初始化值,不变*,C,型：其它无电池后备的存储器,清0,不变,清0,M8033,接通时不变化,（二）,可编程控制器中,存储器容量的设定,表6-24,FX,2N,机型程序存储器容量及扩展设定,设定,内容,机内,存储器,FX,机型任选存储器板*,EEPROM-4,EEPROM-8,EEPROM-16,EEPROM-8,RAM-8,顺控程序,0,8,K,步,0,4,K,步,0,8,K,步,0,16,K,步,文件寄存器,0,7,K,步,0,4,K,步,0,7,K,步,0,7,K,步,注释,0,8,K,步,0,4,K,步,0,8,K,步,0,16,K,步,合计,最大8,K，,也可采用2,K/4K,模式,最大4,K,也可采用2,K,最大8,K，,也可 采用2,K/4K,模式,最大16,K，,也可采用2,K/4K/8K,模式,第三节,FX,2N,系列,PLC,的,基本指令及应用,FX,2N,系列可,PLC,有基本（顺控）指令27种，步进指令2种，应用指令128种,298个。本节将介绍基本指令。,FX,2N,系列可编程控制器的编程语言主要有梯形图及指令表。指令表由指令集合而成，且和梯形图有严格的对应关系。梯形图是用图形符号及图形符号间的相互关系来表达控制思想的一种图形程序，而指令表则是图形符号及它们之间关联的语句表述。,FX,2N,系列可编程控制器的基本指令如表6-25所示。,一、,FX,2N,系列可编程控制器基本指令,（一）逻辑取及线圈驱动指令,1指令助记符及功能,LD、LDI、OUT,指令的功能、梯表图表示、操作组件、所占的程序步如表626所示。,2指令说明,（1）,LD、LDI,指令可用于将触点与左母线连接。也可以与后面介绍的,ANB、ORB,指令配合使用于分支起点处。,（2）,OUT,指令是对输出继电器,Y、,辅助继电器,M、,状态继电器,S、,定时器,T、,计数器,C,的线圈进行驱动的指令，但不能用于输入继电器。,OUT,指令可多次并联使用。,表626 指令助记符及功能,符号、名称,功能,梯形图表示和可操作组件,程序步,LD,取,逻辑运算开始的常开触点,X,Y,M,S,T,C,1,LDI,取反