项目1-1 FX2N系列可编程控制器软硬件介绍

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,*,可编程控制器应用技术,三菱FX2N系列PLC教学课件,模块一,：,：PLC的结,构,构与工,作,作原理,项目1,1FX2N系列,可,可编程,控,控制器,软,软硬件,介,介绍,南京技,师,师学院PLC,精,精品课,程,程课题,组,组,1、PLC的,定,定义,1987年国,际,际电工,委,委员会,（,（IEC）给,出,出定义,如,如下：,“可编,程,程控制,器,器是专,为,为在工,业,业环境,下,下应用,而,而设计,的,的一种,数,数字运,算,算操作,的,的电子,装,装置，,是,是带有,存,存储器,、,、可以,编,编制程,序,序的控,制,制器。,它,它能够,存,存储和,执,执行命,令,令，进,行,行逻辑,运,运算、,顺,顺序控,制,制、定,时,时、计,数,数和算,术,术运算,等,等操作,，,，并通,过,过数字,式,式和模,拟,拟式的,输,输入输,出,出，控,制,制各种,类,类型的,机,机械或,生,生产过,程,程。可,编,编程控,制,制器及,其,其有关,的,的外围,设,设备，,都,都应按,易,易于工,业,业控制,系,系统形,成,成一个,整,整体、,易,易于扩,展,展其功,能,能的原,则,则设计,”,”,2,、,可编程,控,控制器,的,的用途,（1）,开,开关量,的,的逻辑,控,控制,一、引,言,言,:,（2）,运,运动控,制,制,（3）,过,过程控,制,制,（4）,数,数据处,理,理,（5）,通,通信联,网,网,（6）,在,在计算,机,机集成,制,制造系,统,统中的,应,应用,代替继,电,电器,可,可用于,单,单机控,制,制、多,机,机群控,、,、自动,化,化生产,线,线的控,制,制,具有运,动,动控制,模,模块，,可,可驱动,步,步进或,伺,伺服电,机,机的单,轴,轴或多,轴,轴位置,控,控制模,块,块,应,用,用于各,种,种机械,、,、机床,、,、机器,人,人、电,梯,梯等场,合,合。,大中型,可,可编程,控,控制器,一,一般都,有,有PID闭环,控,控制功,能,能，可,完,完成模,拟,拟量的,闭,闭环控,制,制,各种运,算,算功能,，,，可以,完,完成数,据,据的采,集,集、分,析,析及处,理,理,可以组,成,成“集,中,中管理,、,、分散,控,控制的,分,分布式,控,控制系,统,统，以,满,满足工,厂,厂自动,化,化系统,发,发展的,需,需要,计算机,集,集成制,造,造系统,简,简称CIMS,，,，共分,为,为6级,子,子系统,，,，前三,级,级为生,产,产控制,级,级EIC，PLC就,是,是实现EIC,综,综合控,制,制系统,的,的整机,设,设备,二、情,景,景模拟,：,：,本课题,将,将通过,完,完成下,面,面指定,的,的控制,任,任务来,使,使学生,了,了解三,菱,菱FX2N系,列,列可编,程,程控制,器,器的基,本,本结构,及,及初步,认,认识PLC的,软,软硬件,。,。,控制要,求,求如下,：,（,1）按,下,下启动,按,按钮SB,台,车,车电机M正转,，,，台车,前,前进，,碰,碰到限,位,位开关SQ1,后,后，台,车,车电机M反转,，,，台车,后,后退。,（2）,台,台车后,退,退碰到,限,限位开,关,关SQ2后，,台,台车电,机,机M停,转,转，台,车,车停车,，,，停5S，第,二,二次前,进,进，碰,到,到限位,开,开关SQ3，,再,再次后,退,退。,（3）,当,当后退,再,再次碰,到,到限位,开,开关SQ2时,，,，台车,停,停止。,A地SQ2(X2),B地SQ1(X1,),C地SQ3(X3),启动SB(X0),前进Y1,后退Y2,台车往,返,返示意,图,图,停5秒,forward 10,三、知,识,识准备,【引导,问,问题】,1、如,果,果使用,继,继电器,控,控制电,路,路完成,此,此小车,的,的控制,任,任务，,需,需要准,备,备哪些,元,元器件,？,？试着,运,运用前,面,面所学,电,电力拖,动,动的有,关,关知识,画,画出该,小,小车控,制,制的主,电,电路及,控,控制电,路,路。,1、PLC控,制,制系统,的,的组成,一,个最简,单,单的PLC控,制,制系统,：,：主要,由,由输入,接,接口电,路,路，PLC主,机,机（基,本,本单元,）,）及输,出,出接口,电,电路三,部,部分组,成,成,（1）PLC,主,主机分,类,类,PLC,按,按结构,形,形式不,同,同，可,分,分为整,体,体式和,模,模块式,两,两类,PLC,按,按控制,规,规模大,小,小，可,分,分为小,型,型、中,型,型和大,型,型三种,类,类型,小型PLC的I/O,点,点数在256,点,点以下,，,，存储,容,容量在8K步,以,以内，,具,具有逻,辑,辑运算,、,、定时,、,、计数,、,、移位,、,、自诊,断,断和监,控,控等基,本,本功能,PLC,主,主机（,基,基本单,元,元）,2、如,果,果将该,小,小车的,继,继电器,控,控制改,造,造成由PLC,控,控制，,需,需要准,备,备哪些,元,元器件,？,？,只需考,虑,虑所应,使,使用的,输,输入和,输,输出器,件,件，而,完,完成控,制,制的逻,辑,辑电路,由,由PLC内部,程,程序来,完,完成，,此,此举会,大,大量减,少,少了控,制,制设备,的,的接线,，,，使控,制,制系统,设,设计和,建,建造的,周,周期大,大,大缩短,。,。,（2）FX系,列,列小型,机,机的外,部,部特征,FX2N系列PLC,的,的面板,由,由三部,分,分组成,，,，即外,部,部接线,端,端子、,指,指示部,分,分和接,口,口部分,。,1）外,部,部接线,端,端子。,外,外部接,线,线端子,包,包括PLC电,源,源(L,、,、N,、,、E),、,、输入,用,用直流,电,电源（24,、,、COM）、,输,输入端,子,子（X,）,）、输,出,出端子,（,（Y）,和,和机器,接,接地等,。,。,2）指,示,示部分,。,。指示,部,部分包,括,括各输,入,入输出,点,点的状,态,态指示,、,、机器,电,电源指,示,示（POWER）、,机,机器运,行,行状态,指,指示（RUN,）,）、用,户,户程序,存,存储器,后,后备电,池,池指示,（,（BATT.V）和,程,程序错,误,误或CPU错,误,误指示,（,（PROG-E、CPU-E）,3）接,口,口部分,。,。主要,包,包括编,程,程器接,口,口、存,储,储器接,口,口、扩,展,展接口,和,和特殊,功,功能模,块,块接口,等,等。在,机,机器面,板,板上，,还,还设置,了,了一个PLC,运,运行模,式,式转换,开,开关SW(RUN/STOP)，RUN,使,使机器,处,处于运,行,行状态,（,（RUN指示,灯,灯亮）,；,；STOP使,机,机器处,于,于停止,状,状态（RUN,指,指示灯,灭,灭）,2、,PLC,硬件组,成,成,一套PLC系,统,统的硬,件,件一般,由,由基本,单,单元（,包,包括CPU、,储,储存器,、,、输入/输出,接,接口及,内,内部电,源,源等）,、,、I/O扩展,模,模块、,扩,扩展单,元,元、转,换,换电缆,接,接口、,特,特殊适,配,配器和,特,特殊功,能,能模块,等,等外部,设,设备组,成,成。,（,1）中,央,央处理,器,器（CPU）,目前常,用,用的可,编,编程机,型,型一般,多,多为8,位,位或16位机,，,，可编,程,程器的,档,档次越,高,高，CPU位,数,数越多,，,，运算,速,速度也,越,越快，,指,指令功,能,能也越,强,强。,（2）,存,存储器,1),只,只读存,储,储器（ROM):,存,存放系,统,统程序,，,，系统,程,程序是,指,指PLC生产,厂,厂家编,写,写并固,化,化在ROM内,，,，用户,不,不能更,改,改的程,序,序，它,使,使PLC具有,基,基本功,能,能，完,成,成PLC设计,者,者规定,的,的各项,工,工作。,2)随,机,机读写,存,存储器(RAM):,存,存放用,户,户程序,及,及系统,运,运行中,产,产生的,临,临时数,据,据,配,备,备电池,，,，使用,户,户程序,脱,脱离电,源,源也能,够,够保持,。,。,（3）,输,输入输,出,出端口,1）输,入,入端口,数字量,输,输入接,口,口,（a),直,直流输,入,入接口,单,单元电,路,路,图中R1、R2的作,用,用是什,么,么？,(b),交,交/,直,直流输,入,入接口,单,单元电,路,路,(c),交,交流,输,输入电,路,路,图中C1及整,流,流桥的,作,作用是,什,什么？,2）输,出,出端口,数字（,开,开关）,量,量输出,接,接口,(a),继,继电,器,器输出,：,：可用,于,于交流,和,和直流,两,两种电,源,源，但,接,接通断,开,开效率,低,低,(b),晶,晶体,管,管输出,：,：只适,用,用于直,流,流驱动,的,的场合,，,，有较,高,高的接,通,通断开,频,频率,(c),晶,晶闸,管,管输出,：,：仅适,用,用于交,流,流驱动,场,场合，,有,有较高,的,的接通,断,断开频,率,率,（4）电源部分,3、I/O端子,使,使用说明,FX2N系列PLC机器上有两,组,组电源端子,1）用于PLC,工,工作电源的输入,：,：L、N,、,E是PLC的电,源,源输入端子，额,定,定电压为AC100240V,2）输入回路所,用,用电源：24,、,、COM是机器,为,为输入回路提供,的,的直流24V电,源,源,FX2N系列PLC的 I/O,点,点编号采用8进,制,制，以FX2N-48点的PLC为例：,输入寄存器为：X000X007、X010,X017、X020X027共24点,FX2N系列PLC输入对低电,平,平有效，应该采,用,用NPN型传感,器,器件；如果要使,用,用PNP型传感,器,器件，需要外加,电,电源或者将PLC输入电路,板,板打开，改变S/S与选择端的,连,连接。,错误！,如果将图中PNP型传感器换成NPN，如何接,线,线？,FX系列 PLC接NPN型传,感,感器,FX系列 PLC接PNP型传,感,感器,输出寄存器为：Y000Y007、Y010,Y017、Y020Y027共24点。,3,、,负载电源的规格,应,应根据负载的需,要,要来选择,4、FX2N可,编,编程控制器软件,认,认识,（1）系统程序,(2)用户程,序,序,（3）工作数据,区,区,PLC对各类数,据,据的存储位置有,着,着严格的划分,详见附录AFX系列PLC,基,基本性能,管理程序、用户,指,指令解释程序以,及,及供系统调用的,专,专用标准程序,用户使用PLC,编,编程的软元件和,编,编程语言（如梯,形,形图）编制的应,用,用程序,1,、,根据负载性质分,组,组输出,2,、,输出电路应具有,相,相应的保护,5、PLC型号,命,命名方式,漏型输入,源型输入,ES输出COM端接直流电源,负,负极,ESS输出COM端接直流电,源,源正极,三、任务实施,1、工作过程分,析,析,（1）分析被控,对,对象工艺条件和,控,控制要求。,（2）根据被控,对,对象对PLC控,制,制系统的功能要,求,求和所需输入/,输,输出的点数，选,择,择适当类型的PLC。,（3）分配输入/输出点，绘制,控,控制系统的接线,图,图。,（4）根据被控,对,对象的工艺条件,和,和控制要求，设,计,计梯形图或状态,转,转移图。,（5,）,）,根,根,据,据,梯,梯,形,形,图,图,，,，,用,用,选,选,定,定,机,机,型,型,的,的,指,指,令,令,编,编,程,程,程,程,序,序,。,。,（6,）,）,使,使,用,用,编,编,程,程,器,器,或,或,者,者,计,计,算,算,机,机,将,将,指,指,令,令,程,程,序,序,录,录,入,入PLC,。,。,（7,）,）,调,调,试,试,系,系,统,统,。,。,首,首,先,先,按,按,系,系,统,统,接,接,线,线,图,图,连,连,接,接,好,好,